讓·巴蒂斯特·佩蘭與第一座科學(xué)中心的誕生

馬之恒

收藏與歷史

讓·巴蒂斯特·佩蘭與第一座科學(xué)中心的誕生

馬之恒①

今年是世界上第一座“科學(xué)中心”——巴黎發(fā)現(xiàn)宮成立80周年。通過梳理法國(guó)著名物理學(xué)家、1926年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主讓·巴蒂斯特·佩蘭的科研經(jīng)歷和科學(xué)教育經(jīng)歷，以及他創(chuàng)建發(fā)現(xiàn)宮的緣由和過程，揭示這一科學(xué)博物館發(fā)展史上里程碑式事件的背景，可以看出讓·佩蘭的創(chuàng)新性科學(xué)教育理念及其對(duì)世界科學(xué)博物館發(fā)展的影響。

科學(xué)中心；發(fā)現(xiàn)宮；讓·佩蘭；科學(xué)教育理念；實(shí)驗(yàn)演示型展覽

今年是巴黎發(fā)現(xiàn)宮(Palais de la Découverte，又譯作“探索宮”)成立80周年。發(fā)現(xiàn)宮作為世界上第一座科學(xué)中心(在中國(guó)也稱為“科技館”或“科學(xué)館”)，是科學(xué)博物館發(fā)展的里程碑。而它的創(chuàng)建，與法國(guó)著名實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、1926年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主讓·巴蒂斯特·佩蘭(Jean Baptiste Perrin，1870－1942)所從事的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究和青少年科學(xué)教育的經(jīng)歷密切相關(guān)。80年后的今天，當(dāng)我們走進(jìn)發(fā)現(xiàn)宮，仍然能夠真切地感受到讓·佩蘭在科學(xué)教育方面的超前理念和實(shí)踐探索，以及這些理念和探索對(duì)當(dāng)代科學(xué)博物館特別是科學(xué)中心的深刻影響。

一、讓·佩蘭的科研成就及重要貢獻(xiàn)

讓·佩蘭于1870年9月30日出生于法國(guó)里爾，1891年進(jìn)入巴黎高等師范學(xué)校就讀，1894年通過資格考試成為物理學(xué)教師，次年又獲得了學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室助教的資格。在法國(guó)物理學(xué)家路易·馬塞爾·布里淵的指導(dǎo)下，讓·佩蘭開始了對(duì)陰極射線和X射線等當(dāng)時(shí)物理學(xué)前沿領(lǐng)域的深入研究。同年，讓·佩蘭發(fā)現(xiàn)了陰極射線帶有負(fù)電荷，這是他取得的第一項(xiàng)重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也是英國(guó)物理學(xué)家約瑟夫·約翰·湯姆遜在1897年發(fā)現(xiàn)電子的科研基礎(chǔ)，[1]湯姆遜因此項(xiàng)成果獲得了1906年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1897年，讓·佩蘭憑借一組關(guān)于陰極射線和X射線的物理實(shí)驗(yàn)成果，獲得了巴黎大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。第二年，他又和皮埃爾·居里競(jìng)爭(zhēng)巴黎大學(xué)化學(xué)物理教師的職位。盡管讓·佩蘭的學(xué)術(shù)資歷較淺，但他在巴黎高等師范學(xué)校學(xué)習(xí)和科研的經(jīng)歷，以及物理學(xué)教師和物理實(shí)驗(yàn)室助教的資格，令他在競(jìng)聘中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)時(shí)在巴黎大學(xué)任教的數(shù)學(xué)家、天體物理學(xué)家亨利·龐加萊也更青睞讓·佩蘭，由于龐加萊擁有極高的學(xué)術(shù)威望，他的意見很可能影響了競(jìng)聘負(fù)責(zé)人、物理學(xué)家加布里埃爾·李普曼。這兩方面的因素，使讓·佩蘭最終勝出。[2]

在20世紀(jì)前期，讓·佩蘭完成了多項(xiàng)物理學(xué)研究，其中最為重要的是對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)(懸浮在流體中的微小粒子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng))本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證明，以及測(cè)定阿伏伽德羅常量(1摩爾的任何物質(zhì)所含有的該物質(zhì)的單位微粒數(shù))。“原子論”這個(gè)如今已經(jīng)被廣泛接受的理論，在19、20世紀(jì)之交卻飽受質(zhì)疑，因?yàn)槲锢韺W(xué)界無法從實(shí)驗(yàn)上獲得原子存在的直接證據(jù)。[1]讓·佩蘭通過一系列巧妙的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出精度在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)的阿伏伽德羅常量，證實(shí)了原子的物理實(shí)在性。憑借這項(xiàng)研究成果，讓·佩蘭獲得了1926年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他在這一項(xiàng)和此前其他研究中對(duì)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重視，在他后來籌劃發(fā)現(xiàn)宮前身之時(shí)，成為他選擇實(shí)驗(yàn)演示作為主要展示內(nèi)容的動(dòng)因之一。

讓·佩蘭的另一項(xiàng)重要科研貢獻(xiàn)是1919年提出的恒星模型。他指出，太陽(yáng)等恒星發(fā)出的光和熱，來自于氫的核聚變反應(yīng)。在4個(gè)氫核聚變?yōu)楹ず说倪^程中，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量損失，而這轉(zhuǎn)化成了巨大的能量。這樣一種機(jī)制，使恒星可以在數(shù)以10億年計(jì)的漫長(zhǎng)時(shí)間里持續(xù)產(chǎn)生光和熱。20世紀(jì)30年代，這一理論成為美國(guó)物理學(xué)家漢斯·貝特和德國(guó)物理學(xué)家卡爾·弗雷德里?！ゑT·魏茨澤克工作的基礎(chǔ)，使人類最終揭示了恒星產(chǎn)生能量的過程。[3]

20世紀(jì)30年代，讓·佩蘭與其他一些科學(xué)家共同奠定了法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(Centre National de la Recherche Scientifique，CNRS)的基礎(chǔ)。[4]第一次世界大戰(zhàn)使法國(guó)在人力和資源方面遭受沉重打擊，加之科研體制僵化，法國(guó)的科學(xué)水平明顯下滑，這樣的局面使讓·佩蘭認(rèn)識(shí)到為科學(xué)研究建立一個(gè)中央組織的必要性。[1]根據(jù)一份由讓·佩蘭起草、包括8名諾貝爾獎(jiǎng)得主在內(nèi)超過80名科學(xué)家簽名的請(qǐng)?jiān)笗?，法?guó)教育部在1933年4月成立了法國(guó)高等科學(xué)研究委員會(huì)(Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique)。20世紀(jì)30年代后期，讓·佩蘭曾擔(dān)任主管科學(xué)研究的副部長(zhǎng)，并在任內(nèi)建立了法國(guó)中央科研機(jī)構(gòu)(ServiceCentraldelaRecherche Scientifique)。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)在1939年10月19日合并為CNRS。

另外，在1936年和1937年，讓·佩蘭還主持了巴黎天文物理研究所(Institut d'astrophysique de Paris，IAP)和上普羅旺斯天文臺(tái)(Observatoire de Haute－Provence，OHP)的籌建工作。

二、從“朋友圈教育計(jì)劃”到第一座科學(xué)中心

(一)“朋友圈教育計(jì)劃”的遺產(chǎn)

讓·佩蘭創(chuàng)建發(fā)現(xiàn)宮的靈感不止源于自己的科研感悟，也與他曾經(jīng)參與科學(xué)教育、嘗試啟迪少年兒童創(chuàng)新思維的經(jīng)歷有關(guān)。

20世紀(jì)初，因?yàn)槊嫦蚬妭鞑タ茖W(xué)的共同愿望，讓·佩蘭與一組同在巴黎的高知人士結(jié)為摯友。這個(gè)社交圈的核心人物包括讓·佩蘭本人、數(shù)學(xué)家埃米爾·波萊爾、物理學(xué)家皮埃爾·居里和瑪麗·居里夫婦及物理學(xué)家保羅·朗之萬。此外，還有未從事科研工作的兩位女士:波萊爾的夫人、小說家瑪格麗特·阿佩爾(筆名卡米耶·瑪爾波，數(shù)學(xué)家保羅·阿佩爾的女兒)；讓·佩蘭的夫人亨麗埃特·佩蘭－杜波塔(從事文字工作，20年代創(chuàng)作了“喬治”系列兒童圖書)。

1907年，瑪麗·居里(即居里夫人)注意到了法國(guó)小學(xué)教育中存在的一些問題。她認(rèn)為，集中化的教學(xué)、機(jī)械式的背誦、過多的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)和冗長(zhǎng)的上課時(shí)間，以及對(duì)體育、藝術(shù)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)課程的忽視等缺陷，在很大程度上抑制了學(xué)生的天性，限制了他們潛在能力的發(fā)揮，并且使他們過于勞累。[5]經(jīng)由居里夫人發(fā)起，社交圈中擁有學(xué)齡子女的家庭共同決定將子女從公立學(xué)校退學(xué)或不入學(xué)，由社交圈成員根據(jù)自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，對(duì)這些孩子進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。其中，讓·佩蘭教化學(xué)，居里夫人教物理學(xué)，朗之萬教數(shù)學(xué)，而讓·佩蘭的夫人教藝術(shù)。[5，6]

這一被后世稱為“朋友圈教育計(jì)劃”的教學(xué)活動(dòng)，總共持續(xù)了兩年。各位從教專家結(jié)合自身學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的言傳身教，以及大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)等動(dòng)手實(shí)踐的內(nèi)容，使這些孩子通過觀察和操作科學(xué)實(shí)驗(yàn)，自行發(fā)展出對(duì)創(chuàng)新的興趣，并選定了各自的人生道路。居里夫人的長(zhǎng)女伊倫·約里奧－居里后來成為核物理學(xué)家，并因?yàn)檠芯咳斯し派湫缘某晒?，與丈夫讓·弗雷德里克·約里奧－居里共同獲得1935年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。讓·佩蘭的兒子弗朗西斯·佩蘭也成為核物理學(xué)家，是20世紀(jì)50年代法國(guó)核能與核武器研究的關(guān)鍵人物。

而“朋友圈教育計(jì)劃”實(shí)施，其實(shí)是一種全新教育方法的探索實(shí)踐。這種由職業(yè)科學(xué)家為青少年乃至兒童演示、講解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程，不僅讓青少年從親身實(shí)踐中獲得了對(duì)于科學(xué)知識(shí)的直接經(jīng)驗(yàn)，更可以使他們了解科學(xué)研究的基本方法和思想，以及現(xiàn)代科學(xué)體系的建立過程，從而激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣。

在讓·佩蘭1937年為世界博覽會(huì)設(shè)計(jì)的展覽(亦即發(fā)現(xiàn)宮的前身)當(dāng)中，我們可以看到一些來自“朋友圈教育計(jì)劃”的遺產(chǎn)。對(duì)于面向青少年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示、傳播科學(xué)家的科研經(jīng)歷，以及一線科研人員乃至科學(xué)家對(duì)青少年言傳身教這三者的重要價(jià)值，讓·佩蘭都有著深刻的認(rèn)識(shí)。

在博覽會(huì)期間，讓·佩蘭用英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家邁克爾·法拉第的故事形象地解釋了自己的想法。法拉第出身于極為貧寒的階層，沒有受過正規(guī)的基礎(chǔ)教育，早年做過報(bào)童和書籍裝訂工人。他在裝訂百科全書的過程中，讀到了關(guān)于電學(xué)的內(nèi)容，由此對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣并堅(jiān)持自學(xué)最終成才，跨進(jìn)了科研的大門；而后，他成為英國(guó)化學(xué)家漢弗萊·戴維的助手和學(xué)生，接受專業(yè)的科研訓(xùn)練；最終，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并制成了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，成為人們景仰的“電磁學(xué)之父”。此外，法拉第在化學(xué)領(lǐng)域也有不少建樹。在讓·佩蘭看來，如果不是偶然讀到百科全書這個(gè)機(jī)緣巧合性質(zhì)的事件，激活了法拉第熱愛科學(xué)的“種子”，他就不會(huì)有此后輝煌的科研成就。

因此，基于法拉第的故事和“朋友圈教育計(jì)劃”的實(shí)踐，讓·佩蘭在1937年7月的一次談話中指出:“我們需要鼓勵(lì)那些緊密圍繞著演示實(shí)驗(yàn)展項(xiàng)的青少年，讓一種使命感(在他們心中)萌發(fā)，以重現(xiàn)法拉第從書籍裝訂工人成長(zhǎng)為一國(guó)物理泰斗的奇跡?！盵7]從這句話中可以看出，讓·佩蘭主張通過實(shí)驗(yàn)演示，以及青少年與演示人員間的充分互動(dòng)，輔以對(duì)科學(xué)家或科研人員經(jīng)歷的講述，激發(fā)青少年的科學(xué)興趣，乃至引導(dǎo)他們投身科研。這一思想被讓·佩蘭傾注于發(fā)現(xiàn)宮之中，并成為世界各地科學(xué)中心科學(xué)教育的一大特色。

(二)從世界博覽會(huì)到“發(fā)現(xiàn)宮”

1937年，巴黎第七次舉辦世界博覽會(huì)。在策劃階段，總負(fù)責(zé)人埃德蒙·拉比對(duì)展會(huì)主題“現(xiàn)代生活中的藝術(shù)與技術(shù)”(Arts et Techniques dans la Vie Moderne)加以細(xì)化，提出兩點(diǎn)要求:第一，展會(huì)必須將展品的魅力和實(shí)用性完美地結(jié)合在一起，突出這兩重特質(zhì)的密不可分；第二，考慮到當(dāng)時(shí)的國(guó)際形勢(shì)正趨于緊張，展會(huì)需要通過藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，向全世界傳遞出呼吁和平的信息。此前為1900年巴黎世界博覽會(huì)建設(shè)的展館“大宮”(Grand Palais)，此次又被選定為1937年世界博覽會(huì)的展覽場(chǎng)地之一，并以“科學(xué)是人類進(jìn)步的基石”為展館主題。[8]

早在20世紀(jì)30年代初，讓·佩蘭就根據(jù)大宮負(fù)責(zé)人安德烈·列維爾提出的科學(xué)博物館草案，預(yù)研在大宮建設(shè)科學(xué)博物館的可能性。[9]1937年巴黎世界博覽會(huì)的策劃工作全面鋪開之后，讓·佩蘭作為著名科學(xué)家和主管科學(xué)研究的政府官員，開始傾盡全力對(duì)這一草案加以細(xì)化，準(zhǔn)備將它建成屬于科技的巴黎新地標(biāo)，就像1889年的世界博覽會(huì)留下了埃菲爾鐵塔一樣。他仔細(xì)思考了這座未來會(huì)占據(jù)大宮西翼的科學(xué)博物館應(yīng)該具有的精神內(nèi)涵:它是一處向來自世界各地的參觀者進(jìn)行科學(xué)普及，特別是介紹基礎(chǔ)科學(xué)的幾個(gè)主要領(lǐng)域及其研究方法的場(chǎng)所；對(duì)于參觀者來說，最為珍貴的體驗(yàn)，應(yīng)該是親眼看到科研人員一步步動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)的過程。[8]

基于以上這些認(rèn)識(shí)，讓·佩蘭將大約25000平方米的展示場(chǎng)地劃分為6個(gè)區(qū)域，分別展示數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)與成就。每個(gè)區(qū)域之內(nèi)，再根據(jù)學(xué)科之下的不同研究分支，劃分成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立但又互有聯(lián)系的展示區(qū)塊。

在展示內(nèi)容的選擇上，讓·佩蘭主要選擇兩類展品。第一類展品是體積巨大，可以帶來“奇觀感”的前沿科研設(shè)備，用來喚起人們對(duì)基礎(chǔ)研究的關(guān)注。[8]例如，當(dāng)年重要的核物理研究設(shè)備，超過兩層樓高的范·德·格拉夫起電球，就被安放在展館入口大廳的穹頂之下，以吸引人們參觀。

第二類展品，則是可以由專職人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。如前所述，讓·佩蘭尤其看重這些演示實(shí)驗(yàn)對(duì)參觀者，特別是青少年群體的價(jià)值。[8]因?yàn)椋^看實(shí)驗(yàn)的過程有助于讓青少年了解科學(xué)研究的方法，并可以培養(yǎng)他們的求知欲，使他們?cè)谖磥碛锌赡芨玫卣J(rèn)識(shí)世界和實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值的提升。出身于寒門的青少年，只要心中熱愛科學(xué)的“種子”被激活，便有可能通過不斷學(xué)習(xí)和投身于科研改變自己的命運(yùn)，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)演示會(huì)為他們提供“激活種子”的可能性。

不僅如此，讓·佩蘭要求演示人員盡可能不要在開始階段進(jìn)行理論闡釋，這其實(shí)是他個(gè)人科研風(fēng)格的寫照。在開始每一項(xiàng)新研究時(shí)，讓·佩蘭通常先設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，之后再去查閱文獻(xiàn)，以免被前人的思路左右。他認(rèn)為，自己早年對(duì)陰極射線相關(guān)研究的成功，正是因?yàn)闆]有讀到德國(guó)物理學(xué)家海因里希·魯?shù)婪颉ず掌澫嚓P(guān)研究的論文，才沒有被赫茲“陰極射線不帶電”的錯(cuò)誤結(jié)論所影響。[1]因此，讓·佩蘭希望觀看演示實(shí)驗(yàn)的青少年也不要被前人的理論“先入為主”，而是要通過觀察實(shí)驗(yàn)完整體驗(yàn)科學(xué)探索的過程。

讓·佩蘭策劃的科學(xué)展示，在世界博覽會(huì)上大受歡迎。從5月25日開幕到11月25日閉幕，這一展館的參觀者高達(dá)2293252人次。博覽會(huì)閉幕之后，法國(guó)政府很欣賞讓·佩蘭的創(chuàng)意，決定永久保存這些展品和展區(qū)設(shè)計(jì)，并將大宮的這一部分命名為“發(fā)現(xiàn)宮”(Palais de la Découverte)，于1938年7月11日(法國(guó)國(guó)慶節(jié)前3天)重新向公眾開放。[8]當(dāng)時(shí)為博覽會(huì)設(shè)計(jì)的以科學(xué)實(shí)驗(yàn)演示為主的展覽風(fēng)格，也在發(fā)現(xiàn)宮里得到保留。一種全新概念的科學(xué)博物館——“科學(xué)中心”就此誕生。

三、“后佩蘭時(shí)代”的發(fā)現(xiàn)宮

(一)戰(zhàn)后重建與國(guó)際交流

發(fā)現(xiàn)宮誕生于第二次世界大戰(zhàn)全面爆發(fā)的前夜。1940年6月巴黎被納粹德國(guó)占領(lǐng)后，盡管面臨物資和電能供給不足的困境，發(fā)現(xiàn)宮仍然維持開放。直到1944年8月23日盟軍收復(fù)巴黎時(shí)，德軍發(fā)射的燃燒彈擊中大宮并引起了火災(zāi)，[10]發(fā)現(xiàn)宮才被迫閉館，以免展品遭受損失。

在德國(guó)擊敗法國(guó)后，讓·佩蘭作為著名的反法西斯人士，不得不離開法國(guó)開始流亡，1942年4月17日病逝于美國(guó)紐約。

第二次世界大戰(zhàn)之后，法國(guó)急于重振民族自豪感，修復(fù)大宮和重新開放發(fā)現(xiàn)宮很快提上了議事日程。1946年，聯(lián)合國(guó)教科文組織在巴黎成立，使發(fā)現(xiàn)宮得到了重拾國(guó)際化視角的契機(jī)。盡管讓·佩蘭已經(jīng)辭世，但他的遺志藉由發(fā)現(xiàn)宮被保留下來，并且一直傳承到今天。

早在發(fā)現(xiàn)宮建立之初，讓·佩蘭就希望它不僅是面向公眾特別是青少年的科普展示場(chǎng)所，而且是科學(xué)家交流學(xué)術(shù)思想和發(fā)展友誼的平臺(tái)，以及跨國(guó)學(xué)術(shù)交流的橋梁。1937年巴黎世界博覽會(huì)開幕之后，他就開始邀約朋友中的諾貝爾獎(jiǎng)得主，并組建了一支包括11名諾貝爾獎(jiǎng)得主的團(tuán)隊(duì)，擬出席1939年的紐約世界博覽會(huì)。[7]1938年發(fā)現(xiàn)宮開放的時(shí)候，也同樣被賦予國(guó)際學(xué)術(shù)交流的職能，以期增進(jìn)歐洲各國(guó)對(duì)法國(guó)科學(xué)家和科研成就、科研思想的了解，同時(shí)也展示外國(guó)科技工作者的成就和科研經(jīng)歷。但緊隨其后的第二次世界大戰(zhàn)，打斷了所有的國(guó)際交流計(jì)劃。

隨著歐洲戰(zhàn)事結(jié)束，國(guó)際交流很快重啟。發(fā)現(xiàn)宮舉辦了關(guān)于青霉素的特展，向公眾介紹英國(guó)生物化學(xué)家亞歷山大·弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的過程，以此向這項(xiàng)在戰(zhàn)爭(zhēng)期間挽救了千千萬萬傷員生命的偉大發(fā)明致敬。[7]1946年秋，為慶祝聯(lián)合國(guó)教科文組織正式成立，發(fā)現(xiàn)宮舉辦了一次由10個(gè)國(guó)家參加的前沿科學(xué)特展，向公眾介紹核物理學(xué)、遺傳學(xué)、氣象學(xué)等當(dāng)年的科研熱點(diǎn)。[7]

從這時(shí)開始，發(fā)現(xiàn)宮逐漸重拾讓·佩蘭的國(guó)際化科普視角，在1947年推出了關(guān)于法國(guó)微生物學(xué)家路易·巴斯德的特展，并在4月9日至5月26日赴英國(guó)倫敦展出。[7，11]這是發(fā)現(xiàn)宮策劃的首個(gè)面向外國(guó)參觀者的特展，選擇巴斯德作為主角，既是因?yàn)榉▏?guó)以巴斯德的科學(xué)成就為榮，又是因?yàn)榘退沟碌墓ぷ髋c英國(guó)醫(yī)學(xué)界有著千絲萬縷的聯(lián)系。[11]巴斯德對(duì)狂犬疫苗的研究，借鑒了英國(guó)免疫學(xué)家、牛痘疫苗發(fā)明者和推廣者愛德華·琴納的成功經(jīng)驗(yàn)；而巴斯德關(guān)于微生物的研究成果，又啟迪同時(shí)代的英國(guó)外科醫(yī)師約瑟夫·李斯特發(fā)明了外科消毒法，大幅降低了手術(shù)的死亡率。

這些國(guó)際間學(xué)術(shù)傳承與啟發(fā)的實(shí)例，不僅使英國(guó)人對(duì)巴斯德有親近感，也有借古喻今之意:英法兩國(guó)在歷史上曾經(jīng)彼此敵對(duì)，為利益而爭(zhēng)斗；但科學(xué)家懷著造福人類的理想，超越了國(guó)家之間的政治紛爭(zhēng)，樂于接納異國(guó)同行發(fā)現(xiàn)的真理。[11]而對(duì)于20世紀(jì)上半葉經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)、已經(jīng)滿目瘡痍的歐洲來說，國(guó)際合作科研攻關(guān)仍是應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)和實(shí)現(xiàn)復(fù)興的必由之路。

巴斯德特展的成功，為發(fā)現(xiàn)宮在1948年從英國(guó)引入關(guān)于戴維和法拉第的特展鋪平了道路。如前文所言，讓·佩蘭生前曾希望發(fā)現(xiàn)宮的科學(xué)實(shí)驗(yàn)演示能夠使青少年熱愛科學(xué)，投身于科研乃至成為科學(xué)大家。因此，這次特展在介紹兩人的科學(xué)貢獻(xiàn)之余，更多地聚焦于法拉第憑借興趣和努力自學(xué)成才、打破社會(huì)階層的奇跡，帶有強(qiáng)烈的勵(lì)志色彩。[7]這樣的展示角度，使展覽顯現(xiàn)出一種實(shí)現(xiàn)讓·佩蘭遺愿的情懷。

(二)“讓·佩蘭俱樂部”的誕生

讓·佩蘭的工作重心在第一次世界大戰(zhàn)后逐步轉(zhuǎn)向公眾科技傳播方面，至1937年設(shè)計(jì)完成發(fā)現(xiàn)宮，達(dá)到其科普生涯的頂峰。這樣的工作重心調(diào)整，很大程度上歸因于他對(duì)第一次世界大戰(zhàn)造成的損失令法國(guó)科技實(shí)力衰落的認(rèn)識(shí)。[1]他也希望通過科普引導(dǎo)公眾特別是青少年關(guān)注科學(xué)，為法國(guó)保留重回科技巔峰的可能性。

第二次世界大戰(zhàn)再次使法國(guó)遭受重創(chuàng)，讓·佩蘭生前所預(yù)見的法國(guó)科技實(shí)力下滑局面，在戰(zhàn)后變得更為嚴(yán)重。當(dāng)時(shí)間進(jìn)入20世紀(jì)60年代，面對(duì)美國(guó)和蘇聯(lián)科技水平的飛速提升，法國(guó)認(rèn)識(shí)到科普方面需要進(jìn)一步發(fā)力。發(fā)現(xiàn)宮著眼于讓·佩蘭生前最為重視的青少年群體，決定在展覽區(qū)域之外，由職業(yè)科學(xué)家為有志于科研的青少年提供更有深度、更專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)演示，以及科學(xué)思維的訓(xùn)練，使他們擁有更好的體驗(yàn)科研的經(jīng)歷。[12]

1965年，基于這一設(shè)想的“讓·佩蘭俱樂部”在發(fā)現(xiàn)宮成立。該俱樂部招收14～18歲的青少年，在發(fā)現(xiàn)宮的教室里進(jìn)行活動(dòng)，由來自不同學(xué)科的科學(xué)家為他們提供距離更貼近、互動(dòng)更豐富的實(shí)驗(yàn)演示；此外，俱樂部成員可以在實(shí)驗(yàn)室里自行開展各自的研究課題，并參加俱樂部組織的野外考察、旅行和參觀(研究機(jī)構(gòu))等活動(dòng)。[12]可以說，俱樂部是對(duì)讓·佩蘭早年參與的“朋友圈教育計(jì)劃”的一種“復(fù)活”，只不過它針對(duì)的是年齡略大一些的群體。讓·佩蘭對(duì)青少年科普和科學(xué)興趣培養(yǎng)的重視與期許，被發(fā)現(xiàn)宮傳承下來。

(三)尋求歷久彌新之道

從1937年直到今天，發(fā)現(xiàn)宮的展示內(nèi)容因?yàn)榭茖W(xué)本身的進(jìn)步和展示手段的演進(jìn)而多次擴(kuò)充；與此同時(shí)，它也積累了大量珍貴的科技史文物。按照讓·佩蘭最初的構(gòu)想，發(fā)現(xiàn)宮不進(jìn)行文物收藏，而只是對(duì)科學(xué)探索的過程加以展示。但由于讓·佩蘭的學(xué)術(shù)聲望和他參與創(chuàng)建法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS)的經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)宮參與了很多法國(guó)乃至世界科技史上的重大事件。與這些事件相關(guān)的物品，以及從開館之時(shí)留存至今的一些展品，比如讓·佩蘭親手為發(fā)現(xiàn)宮制作的一具陰極射線管，如今都彌足珍貴。

盡管如此，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)演示更為鮮活、更具啟發(fā)性，仍然是發(fā)現(xiàn)宮面對(duì)未來挑戰(zhàn)的首選策略。發(fā)現(xiàn)宮對(duì)液氮相關(guān)演示的重視，就體現(xiàn)出這樣的態(tài)度。2015年1月，在解決了一些技術(shù)問題之后，發(fā)現(xiàn)宮恢復(fù)了曾一度中斷的液氮演示。通過重新設(shè)計(jì)演示內(nèi)容和提前一個(gè)月進(jìn)行的反復(fù)推演，它一經(jīng)推出便成為最受歡迎的演示項(xiàng)目之一。[13]

這項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)的目的，是為了讓參觀者了解液氮的性質(zhì)和氣體的液化，而且要完全避免知識(shí)灌輸。雖然演示者只說法語(yǔ)，但豐富的表情和肢體動(dòng)作，超越了語(yǔ)言的隔閡。演示中有3個(gè)緊密相連的環(huán)節(jié)尤其能引人深思:演示者首先將洋蔥、白菜一類的蔬菜放進(jìn)液氮里，凍一段時(shí)間再拿出來，將它們像玻璃一樣摔成碎片；而后，演示者挽起袖子，將自己的手掌迅速插入液氮當(dāng)中再立刻抽出來，卻是毫發(fā)無傷；最后，參觀者們可以伸出自己的手，讓演示者依次澆上一湯匙的液氮，親身體驗(yàn)這項(xiàng)看似危險(xiǎn)實(shí)則無害的實(shí)驗(yàn)。后兩個(gè)現(xiàn)象的成因，是由于萊頓弗羅斯特效應(yīng)，手掌附近的液氮會(huì)被體溫蒸發(fā)成氮?dú)?，暫時(shí)形成很薄的隔絕層，保護(hù)手掌不會(huì)被凍傷。但演示者并不會(huì)在演示前直接講解這個(gè)科學(xué)概念，而是引導(dǎo)人們思考手掌和蔬菜不同結(jié)局的原因，繼而通過自學(xué)去“拉直這個(gè)問號(hào)”。

如今，發(fā)現(xiàn)宮走過了80年的漫長(zhǎng)歷程，但它仍未顯出老態(tài)。它將讓·佩蘭當(dāng)年的構(gòu)想和模式，與適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)接受習(xí)慣的創(chuàng)意結(jié)合起來，為展覽和教育活動(dòng)賦予歷久彌新的氣質(zhì)。今天的發(fā)現(xiàn)宮致力于鼓勵(lì)盡可能多的法國(guó)人乃至歐洲人關(guān)注科學(xué)，對(duì)身邊的世界充滿好奇心，感贊于科學(xué)的進(jìn)步，最終逐漸習(xí)慣以科學(xué)的邏輯來思考問題。[14]對(duì)于法國(guó)和歐洲來說，讓公眾特別是青少年擁有這些思維方式，就意味著在未來的全球競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。

讓·佩蘭既是偉大的科學(xué)家，又是科學(xué)中心的開拓者。在讓·佩蘭創(chuàng)立發(fā)現(xiàn)宮之后32年，美國(guó)物理學(xué)家弗蘭克·奧本海默在1969年創(chuàng)立了另一座重要的科學(xué)博物館，位于舊金山的“探索館”(Exploratorium)。一些學(xué)者主張把兩家科學(xué)博物館共同視為科學(xué)中心的源頭，這是因?yàn)?，兩家科學(xué)博物館之間，存在著值得玩味的精神內(nèi)核聯(lián)系與傳承。與讓·佩蘭一樣，弗蘭克·奧本海默也是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，并且有從事青少年科學(xué)教育的經(jīng)歷；他的建館思想，也在一定程度上受到了發(fā)現(xiàn)宮的影響。

如今，在世界各地已有數(shù)千座科學(xué)中心拔地而起。每當(dāng)我們走進(jìn)一座科學(xué)中心，都會(huì)感懷讓·佩蘭為科學(xué)探索和科學(xué)普及所貢獻(xiàn)的一生。他的科學(xué)教育理想和理念不僅成為現(xiàn)實(shí)，而且延續(xù)到80年后的今天，在世界各國(guó)開花結(jié)果，并使全球的億萬公眾從中受益。

[1]王媛媛.讓·佩蘭在19－20世紀(jì)之交對(duì)物理學(xué)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)[D].北京:首都師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)史專業(yè)，2005.

[2]Micheline Charpentier-Morize.Jean Perrin，1870－1942:Savant et Homme Politique[M/OL]. Paris:Belin，1997:28.

[3]Don Selle.Why the Stars Shine[J/OL].Houston Astronomical Society，2012，10:8.

[4]CNRS Le journal.Le CNRS a 70 ans[EB/OL]. http://lejournal.cnrs.fr.

[5]鄭艷秋，朱幼文.科學(xué)女人[M].?？?海南出版社，2001:37－40.

[6]Micheline Charpentier-Morize.Jean Perrin，1870－1942:Savant et Homme Politique[M/OL]. Paris:Belin，1997:33－42.

[7]Le Palais de la découverte.Le Palais de la découverte a 80 ans![EB/OL].http://www.palais-decouverte.fr/au-programme/evenements/histoire-du-palais/1946－1951.html.

[8]Le Palais de la découverte.Le Palais de la découverte a 80 ans![EB/OL].http://www.palais-decouverte.fr/au-programme/evenements/histoire-du-palais/1937－1938.html.

[9]Universcience.Palais de la découverte.[EB/OL]. http://www.universcience.fr/en/about-us/palaisde-la-decouverte/.

[10]Le Palais de la découverte.Le Palais de la découverte a 80 ans![EB/OL].http://www.palais-decouverte.fr/au-programme/evenements/histoire-du-palais/1939－1945.html.

[11]The Pasteur Exhibition[J/OL].British Medical Journal，1947，4，19:542.

[12]Le Palais de la découverte.Le Palais de la découverte a 80 ans![EB/OL].http://www.palais-decouverte.fr/au-programme/evenements/histoire-du-palais/1962－1966.html.

[13]Le Palais de la découverte.Le Palais de la découverte a 80 ans![EB/OL].http://www.palais-decouverte.fr/au-programme/evenements/histoire-du-palais/2012－2017.html.

[14]Universcience.Universcience[EB/OL].http:// www.universcience.fr/en/about-us/universcience/.

Jean Baptiste Perrin's Contributions to the Establishment of the First Science Center

Ma Zhiheng

In 2017，the first“science center”in the world，the Palais de la Découverte，was founded in 80thanniversary.The article summed up the research and scientific education experience of Jean Baptiste Perrin，the famous French physicist and the 1926 Nobel laureate in physics，as well as the reasons and process that he created the Palais de la Découverte.The article demonstrated the background of this landmark event，Perrin's innovative ideas in science education and its influence on the development of science museums.

science center，the Palais de la Découverte，Jean Baptiste Perrin，innovative ideas in science education，experimental demonstration exhibition

①馬之恒:自由撰稿人，原《北京科技報(bào)》記者；研究方向:博物館展覽，科技史，科普創(chuàng)作；通訊地址:北京市海淀區(qū)雙榆樹北里三號(hào)樓606房間；郵編:100086；Email:free163abc＠163.com。