什么是科學(xué)儀器，何時(shí)成為，以及為何？

譯者按 ?當(dāng)今科學(xué)博物館收藏、展示的被稱為“科學(xué)儀器”的物品，在歷史上曾有不同的名稱，這些術(shù)語(yǔ)的不斷變化反映了不同時(shí)期的人們對(duì)科學(xué)理解的變化。17世紀(jì)，“哲學(xué)儀器”出現(xiàn)，并在18世紀(jì)得到廣泛使用?！罢軐W(xué)儀器”和“數(shù)學(xué)儀器”也在這段時(shí)間逐漸有了區(qū)分。到了19世紀(jì)，“自然哲學(xué)”和“哲學(xué)儀器”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)不再使用，而“科學(xué)”和“科學(xué)儀器”則變得越來(lái)越普遍。“精密儀器”和“物理儀器”在法國(guó)和德國(guó)曾流行一時(shí)。科學(xué)家（如麥克斯韋）和科學(xué)博物館從業(yè)者（如岡瑟）也各有其對(duì)“科學(xué)儀器”的理解?？茖W(xué)儀器史家所面臨的任務(wù)是用自己的方式理解過(guò)去，為此目的，應(yīng)注意所選術(shù)語(yǔ)可能會(huì)掩蓋儀器所置身的文化的意義。本文原文為《英國(guó)科學(xué)史雜志》（The British Journal for the History of Science）1990年第1期發(fā)表的“What Is A Scientific Instrument， When Did It Become One， And Why？”，作者是美國(guó)國(guó)家歷史博物館策展人黛博拉·簡(jiǎn)·沃納。劉年凱譯，張卜天和劉勝利校。

中圖分類號(hào) ? N09

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? A

把玫瑰花叫做別的名稱，它還是照樣芳香，但命名可以極大地影響感知，這是人們普遍認(rèn)可的事實(shí)。而對(duì)于“藝術(shù)”和“科學(xué)”之類有價(jià)值負(fù)載的術(shù)語(yǔ)尤為明顯，人們常常就這些術(shù)語(yǔ)的含義展開(kāi)激烈的爭(zhēng)論。本文探討用來(lái)表達(dá)“科學(xué)儀器”概念的各種英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)——并從法語(yǔ)和德語(yǔ)中找些比較證據(jù)——以及它們?nèi)绾巍楹坞S時(shí)間而改變。研究表明，這些術(shù)語(yǔ)范圍的不斷變化反映了人們對(duì)科學(xué)范圍的理解不斷變化。

雖然儀器和設(shè)備很久以來(lái)就被用來(lái)研究自然界，但在17世紀(jì)初，隨著望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、氣壓表、空氣泵和擺鐘的發(fā)明以及實(shí)驗(yàn)哲學(xué)的興起[1]，它們的重要性顯著提升。和現(xiàn)在一樣，當(dāng)時(shí)的研究者也對(duì)特定的儀器或?qū)嶒?yàn)感到振奮，但對(duì)用于觀察和實(shí)驗(yàn)的各種儀器的共同特性卻不甚關(guān)心①。然而，這些儀器漸漸被歸到一起，被視為實(shí)驗(yàn)哲學(xué)或自然哲學(xué)的工具，并與音樂(lè)、醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)等其它類型的儀器區(qū)分開(kāi)來(lái)。在很大程度上，這個(gè)集體身份是由負(fù)責(zé)組織藏品的人創(chuàng)造的，這些人包括博物館館長(zhǎng)、歷史學(xué)家、商人、關(guān)稅條例制定者、展覽職員和專利局官員等。

在英語(yǔ)世界，這些儀器（或設(shè)備，此類術(shù)語(yǔ)可互換使用）獲得的新修飾是“哲學(xué)的”，那時(shí)“科學(xué)的”這個(gè)術(shù)語(yǔ)尚未得到廣泛使用。這個(gè)術(shù)語(yǔ)可能是在17世紀(jì)初的改革時(shí)期進(jìn)入了英語(yǔ)，在弗朗西斯·培根（Francis Bacon）的引領(lǐng)下，查爾斯·韋伯斯特（Charles Webster）將這一改革時(shí)期稱為“偉大的復(fù)興”（Great Instauration）[2]。據(jù)我所知，它首次出現(xiàn)在1649年，當(dāng)時(shí)塞繆爾·哈特利布（Samuel Hartlib）在給羅伯特·波義耳（Robert Boyle）的信中談到了“模型和哲學(xué)儀器”。尼希米·格魯（Nehemiah Grew）明確表達(dá)了這個(gè)新術(shù)語(yǔ)的含義，在他1681年編制的皇家學(xué)會(huì)物品目錄中，他創(chuàng)建了一個(gè)“與自然哲學(xué)有關(guān)的儀器”類別，以區(qū)別于實(shí)用儀器類別，根據(jù)悠久的傳統(tǒng)，他將后者稱為“與數(shù)學(xué)有關(guān)的物品”②。

格魯對(duì)哲學(xué)儀器與數(shù)學(xué)儀器的區(qū)分反映了對(duì)詞語(yǔ)影響感知的清晰認(rèn)識(shí)，這反映在托馬斯·斯普拉特（Thomas Sprat）所說(shuō)的“最好的自然哲學(xué)……必須從機(jī)械師的作坊中學(xué)習(xí)”③，以及約翰·沃利斯（John Wallis）所說(shuō)的當(dāng)時(shí)“數(shù)學(xué)很少被看成學(xué)術(shù)研究，而會(huì)被看成機(jī)械的——是商人、海員、木匠、土地測(cè)量員等人的事情”[3]。然而，哲學(xué)意味著權(quán)威和聲望，以及對(duì)上流社會(huì)敞開(kāi)大門(mén)的自由七藝傳統(tǒng)。對(duì)哲學(xué)與數(shù)學(xué)的詞語(yǔ)區(qū)分掩蓋了科學(xué)人——正如韋伯斯特所說(shuō)，許多科學(xué)人會(huì)用科學(xué)來(lái)幫助他們攀爬社會(huì)的和/或知識(shí)的階梯[2]——和有抱負(fù)的商人之間的聯(lián)系，正如吉姆·貝內(nèi)特（Jim Bennett）所指出的，有抱負(fù)的商人實(shí)際上啟動(dòng)了英格蘭的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)[4]。這意味著，自然哲學(xué)家的觀察、測(cè)量和實(shí)驗(yàn)都是為了尋求真理，因此不同于數(shù)學(xué)家和機(jī)械師僅僅出于實(shí)用目的而做的觀察、測(cè)量和實(shí)驗(yàn)。術(shù)語(yǔ)策略取得了成功。自然哲學(xué)家與經(jīng)院哲學(xué)家的爭(zhēng)論，以及他們努力使歸納法成為一種合法的哲學(xué)推理形式，已經(jīng)得到廣泛研究。然而，他們努力把自己與其他經(jīng)驗(yàn)研究者區(qū)別開(kāi)來(lái)，卻沒(méi)有得到太多關(guān)注。

從皇家學(xué)會(huì)也可以瞥見(jiàn)這種社會(huì)操縱[5]?；始覍W(xué)會(huì)的創(chuàng)建者們可能失望地發(fā)現(xiàn)，他們的特許狀并未有助于獲得類似于法國(guó)同事所享有的皇家贊助，但他們肯定意識(shí)到，它帶來(lái)了一定程度的社會(huì)和政治認(rèn)可，這種認(rèn)可并不見(jiàn)諸格雷欣學(xué)院或牛津大學(xué)聚會(huì)的那些早期的非正式團(tuán)體。

社會(huì)進(jìn)步的議題在某種程度上也解釋了實(shí)驗(yàn)哲學(xué)家們就技術(shù)所釋放出的混合信號(hào)。他們遵循弗朗西斯·培根提出的論點(diǎn)，十分關(guān)注科學(xué)對(duì)于技術(shù)所能做出的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，他們還試圖維持哲學(xué)家與商人之間的社會(huì)界限。因此，他們也制造了空氣泵，而非任何實(shí)用儀器，作為他們活動(dòng)的象征[6]。雖然社會(huì)地位穩(wěn)定無(wú)虞的羅伯特·波義耳可能旨在“把哲學(xué)素材從商店帶到學(xué)校，并且公開(kāi)技師的實(shí)驗(yàn)”[7]，但他的大多數(shù)同事并未把注意力集中在這些聯(lián)系上。

18世紀(jì)，哲學(xué)儀器大量涌現(xiàn)，很大程度上得益于有著明確物質(zhì)利益的人，比如儀器制造者、教師、作家和出版商[8]。有些哲學(xué)儀器被用于科學(xué)研究，但大多用于教學(xué)。本杰明·馬?。˙enjamin Martin）把握了這個(gè)詞的新含義，他在1742年請(qǐng)求學(xué)者們建立一所學(xué)院，在那里，“各種數(shù)學(xué)儀器和哲學(xué)儀器”將被用來(lái)使技藝和科學(xué)變得“簡(jiǎn)單而熟悉”。憑借著一種近乎不可遏制的熱情，馬丁和其他英國(guó)、荷蘭、法國(guó)和德國(guó)的普及者大力宣揚(yáng)實(shí)驗(yàn)方法的好處①。但事實(shí)上，他們使用儀器主要是為了對(duì)他們已有的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行精彩的展示，根據(jù)西蒙·謝弗（Simon Schaffer）的說(shuō)法，為了彰顯自然哲學(xué)的“神學(xué)含義和道德含義”②。

這個(gè)新術(shù)語(yǔ)的首個(gè)商業(yè)告示似乎是理查德·格琳（Richard Glunne）1726年的廣告，他“制造和銷售實(shí)驗(yàn)哲學(xué)所用的儀器”，這表明哲學(xué)儀器正在變成商品。約瑟夫·希克曼（Joseph Hickman）1747年引入了“哲學(xué)儀器制造者”一詞①。到了1800年，至少有十幾位英國(guó)人稱自己為“數(shù)學(xué)和光學(xué)儀器制造者”或“數(shù)學(xué)、光學(xué)和哲學(xué)儀器制造者”。這個(gè)混合詞暗示了幾件事情。首先，盡管各種儀器之間有許多聯(lián)系，但尚未有一個(gè)概念或術(shù)語(yǔ)能夠全部涵蓋它們。其次，對(duì)哲學(xué)儀器的需求還不足以支持太多的專業(yè)化。哲學(xué)事業(yè)可能會(huì)帶來(lái)聲望，但需要靠實(shí)用儀器來(lái)掙錢(qián)。然后是哲學(xué)與實(shí)用之間密切的聯(lián)系，尤其是在英格蘭，科學(xué)家與機(jī)械師合作，為解決經(jīng)度問(wèn)題提出了一種天文學(xué)的解決方案[9]。再次，隨著數(shù)學(xué)儀器開(kāi)始裝備望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)器，光學(xué)儀器也開(kāi)始裝備大量的支架和刻度圈，數(shù)學(xué)儀器與光學(xué)儀器之間的區(qū)別在某種程度上瓦解了（盡管如此，“數(shù)學(xué)儀器”一詞直到19世紀(jì)后期仍在使用。當(dāng)應(yīng)用數(shù)學(xué)從數(shù)學(xué)課程中移出進(jìn)入工程系時(shí)，諸如經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀這樣的東西漸漸被稱為工程儀器。光學(xué)儀器則保留著其傳統(tǒng)含義，即主要由透鏡、鏡子或棱鏡組成的任何儀器）。最后，隨著儀器行當(dāng)朝著工業(yè)化邁出第一步，“制造者”一詞越來(lái)越意指眾多不具名技工勞作的協(xié)調(diào)者。

資產(chǎn)豐厚的收藏家進(jìn)一步模糊了數(shù)學(xué)儀器、光學(xué)儀器和哲學(xué)儀器之間的區(qū)別，他們追逐消費(fèi)和博學(xué)的顯眼標(biāo)志，用各種最新的儀器裝滿櫥柜，通常還有各種各樣的動(dòng)物、植物和礦物②。

19世紀(jì)，“自然哲學(xué)”和“哲學(xué)儀器”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)逐漸不再使用，而“科學(xué)”和“科學(xué)儀器”則變得越來(lái)越普遍。然而，由于這些術(shù)語(yǔ)的含義在不斷變化（如果沒(méi)有爭(zhēng)議），認(rèn)為新術(shù)語(yǔ)是對(duì)舊術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)單替代是錯(cuò)誤的。自然哲學(xué)的教科書(shū)主要涉及力學(xué)、光學(xué)、氣體力學(xué)和電學(xué)，而哲學(xué)儀器，特別是在18世紀(jì)，則被用來(lái)研究然后證明這些學(xué)科的真理。19世紀(jì)人們漸漸理解科學(xué)有各種含義，其中很多都比自然哲學(xué)更寬泛，但比傳統(tǒng)的涵蓋所有知識(shí)的“學(xué)問(wèn)”（scientia）更窄。許多科學(xué)家都認(rèn)為，科學(xué)——或自然科學(xué)，以區(qū)別于政治科學(xué)和道德科學(xué)——包括生物科學(xué)和物理科學(xué)，現(xiàn)在它已經(jīng)擴(kuò)展到包括化學(xué)、地質(zhì)學(xué)和生理學(xué)等學(xué)科。那些對(duì)科學(xué)的專業(yè)化感興趣的人傾向于把科學(xué)儀器定義為他們行業(yè)的工具，以區(qū)別于諸如工程的工具。而那些強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐之間聯(lián)系的人則傾向于讓科學(xué)覆蓋廣泛的技術(shù)成就。因此，他們對(duì)科學(xué)儀器的定義包括各種教育的和實(shí)用的儀器。

“科學(xué)家”這個(gè)詞由威廉·惠威爾（William Whewell）在1834年首次使用①，與之不同，英文的“科學(xué)儀器”一詞的起源則模糊不清。但我們的確知道是誰(shuí)最先使它變得重要，這發(fā)生在何時(shí)，以及為何會(huì)發(fā)生？其促進(jìn)因素是1851年的萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)，英國(guó)本欲向世界炫耀，但失望地得知，其它工業(yè)化國(guó)家正快速跟進(jìn)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)超越了英國(guó)的成就[10]。正如一個(gè)世紀(jì)后美國(guó)人對(duì)蘇聯(lián)衛(wèi)星的反應(yīng)，英國(guó)政府立即設(shè)法改善全國(guó)的技術(shù)教育。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們成立了科學(xué)與工藝部。1853年11月15日，萊昂·普萊弗爾（Lyon Playfair）告知教育委員會(huì)，該部正在“監(jiān)督制備適用于小學(xué)的科學(xué)圖表和儀器”。這個(gè)部門(mén)并不實(shí)際生產(chǎn)圖表和儀器，這要留給私人企業(yè)去做。但它會(huì)為學(xué)校訂制的獲批的圖表和儀器支付50%的費(fèi)用[11]。沒(méi)過(guò)多久，許多經(jīng)銷商就提供了達(dá)到政府補(bǔ)貼資格的科學(xué)儀器②。巧合的是，英語(yǔ)里最早使用的“科學(xué)儀器”一詞——1847年出現(xiàn)在美國(guó)——也指用于初等教育的儀器③。

在法國(guó)，這個(gè)新的術(shù)語(yǔ)似乎起源于18世紀(jì)末，它的情況與19世紀(jì)中葉的英國(guó)極為相似。法國(guó)政府意識(shí)到法國(guó)儀器普遍落后于英國(guó)，因此在1787年設(shè)立了“光學(xué)、數(shù)學(xué)、物理及其它科學(xué)用途儀器的工程師行會(huì)”，雖然埃蒂安·勒努瓦（Etienne Lenoir），第一個(gè)“科學(xué)儀器的皇家工程師”，專長(zhǎng)是用于大地測(cè)量和導(dǎo)航的儀器④，到了19世紀(jì)30年代，這個(gè)法語(yǔ)詞被用來(lái)指服務(wù)于研究和高等教育的儀器。在19世紀(jì)50年代，勒勒布爾和克萊當(dāng)（Lerebours et Secretan）公司提到了“現(xiàn)代科學(xué)儀器”①。在19世紀(jì)末，馬亞（Mailhat）提到了“所有通用的科學(xué)儀器”，而迪克勒泰（Ducretet）則提到了“所有種類的科學(xué)儀器，無(wú)論是物理實(shí)驗(yàn)室的研究?jī)x器、展示儀器，還是那些屬于工業(yè)用途的儀器”②。

德文的科學(xué)儀器（Wissenschaftliche instrument）一詞可能在19世紀(jì)30年代漸漸得到使用，當(dāng)時(shí)德國(guó)科學(xué)家開(kāi)始建立專業(yè)的教育和交流機(jī)構(gòu)。到了1850年，它必定已經(jīng)牢固確立，那時(shí)兩名新近移居紐約的德國(guó)人安德魯· 普羅什（Andrew Prosch）和古斯塔夫·韋斯曼（Gustavus C. Wessman）自稱“科學(xué)儀器制造者”③。在賴欣巴赫（Reichenbach）、夫瑯和費(fèi)（Fraunhofer）和甘貝（Gambey）的引領(lǐng)下，德國(guó)和法國(guó)頂尖的機(jī)械師和光學(xué)儀器商致力于生產(chǎn)基于“高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)以及同樣先進(jìn)科學(xué)知識(shí)”的儀器[12]。他們似乎同樣樂(lè)于服務(wù)實(shí)用顧客和哲學(xué)客戶④。雖然這些法語(yǔ)詞和德語(yǔ)詞偶爾用于大眾教育的儀器，但它們最常被用來(lái)描述高級(jí)的數(shù)學(xué)儀器，這很大程度上反映了大地測(cè)量學(xué)的重要性，特別是對(duì)于歐洲大陸的科學(xué)家，大地測(cè)量學(xué)要求那種最初由天文學(xué)、后來(lái)被地磁學(xué)壟斷的精確的儀器制造，這門(mén)學(xué)科在卡爾·弗里德里?！じ咚梗–arl Friedrich Gauss）的領(lǐng)導(dǎo)下，據(jù)說(shuō)使德國(guó)物理學(xué)踏上了“新的進(jìn)程”[13]。

19世紀(jì)下半葉，“科學(xué)儀器”一詞在法語(yǔ)和德語(yǔ)中常見(jiàn)的寬泛含義被引入了英語(yǔ)世界。1862年在倫敦舉行的國(guó)際展覽會(huì)上，奧地利人明確表示，“各種類型的科學(xué)儀器的生產(chǎn)都已經(jīng)在維也納確立了最重要的中心”[14]。這個(gè)詞也被德國(guó)制造商所使用，他們?cè)?873—1904年的幾次國(guó)際展覽上展示了他們的產(chǎn)品[15]。1876年的美國(guó)百年紀(jì)念展覽會(huì)上，“科學(xué)”儀器涵蓋了幾個(gè)不同類別，包括“天文、測(cè)地和測(cè)繪儀器;數(shù)學(xué)繪圖儀器; 水文儀器，各種氣象儀器; 以及……化學(xué)和物理儀器”。幾年后，費(fèi)城的商人奎恩（J. W. Queen）指出，“科學(xué)儀器的特點(diǎn)和用途如此多樣，存貨又如此之巨，以至于在我們企業(yè)， 需要把它們分成專門(mén)的部門(mén)”[16]。

然而，在英國(guó)，有些人會(huì)對(duì)科學(xué)、科學(xué)家和科學(xué)儀器的含義做出限制。這種努力始于19世紀(jì)30年代，由推動(dòng)科學(xué)職業(yè)化的人所主導(dǎo)，他們不僅希望由此獲得職業(yè)機(jī)會(huì)和研究設(shè)備，還希望得到長(zhǎng)期以來(lái)與軍隊(duì)以及法律、醫(yī)學(xué)和神學(xué)三種學(xué)術(shù)職業(yè)相聯(lián)系的地位和權(quán)威[17]。改革者們一再把頂尖科學(xué)家稱為“天才”，試圖保持甚至增強(qiáng)科學(xué)作為特殊知識(shí)的光環(huán)，并暗示在喧囂的商業(yè)和工業(yè)世界中，科學(xué)提供了更多不為人知的確定性和穩(wěn)定性[18]。

改革者們特別強(qiáng)調(diào)儀器的重要性以及數(shù)學(xué)精確測(cè)量的價(jià)值。托馬斯·格雷厄姆（Thomas Graham）指出，“科學(xué)進(jìn)步在多大程度上取決于儀器的發(fā)明和改進(jìn)很令人好奇”①。約翰·赫歇爾（John Herschel）在這一點(diǎn)上說(shuō)得更清楚： 科學(xué)上，我們不得不求助于儀器的輔佐，也就是說(shuō)求助于這樣一些用具，它們會(huì)用精確的數(shù)來(lái)取代模糊的感覺(jué)印象，并將所有測(cè)量都?xì)w結(jié)為計(jì)數(shù)[19]。威廉·惠威爾也許對(duì)儀器持更加懷疑的態(tài)度，他認(rèn)為，如果沒(méi)有訓(xùn)練有素的觀測(cè)者和用來(lái)減少觀測(cè)誤差的復(fù)雜程序，那么精密儀器是沒(méi)有用的，但他也認(rèn)識(shí)到它們的價(jià)值[20]。工程師當(dāng)然也關(guān)注精確性，為科學(xué)提供精密儀器乃是工程實(shí)踐的進(jìn)步。但工程師的職責(zé)是讓東西在商業(yè)世界發(fā)揮作用，而所謂公正的科學(xué)家們則尋求“客觀的、超越價(jià)值的、具有神性的知識(shí)”②。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）似乎第一次從科學(xué)家的角度闡釋了“科學(xué)儀器”這一術(shù)語(yǔ)的含義。1876年，英國(guó)教育委員會(huì)組織了一個(gè)科學(xué)儀器的特別借展[21]，麥克斯韋以該協(xié)會(huì)成員的身份闡明了這一含義。在決定應(yīng)當(dāng)包括哪些內(nèi)容時(shí)，該委員會(huì)特別關(guān)注“對(duì)‘科學(xué)儀器一詞可能施予的適當(dāng)限定”。雖然他們最終包括了模型和其他教學(xué)儀器，但他們基本上遵循了麥克斯韋的定義，即“為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而需要的一切都被稱為裝置（apparatus）”，而“專為做實(shí)驗(yàn)而制造的器具則被稱為儀器（instrument）”。麥克斯韋的定義本質(zhì)上是實(shí)用性的。一件儀器就其自身而言并不是科學(xué)的，但若用于科學(xué)觀測(cè)和/或?qū)嶒?yàn)，它就是科學(xué)的。其他儀器，無(wú)論多么類似，如果用于教育或商業(yè)目的，就不是科學(xué)儀器。麥克斯韋的定義被美國(guó)國(guó)家科學(xué)院所復(fù)述，在指出科學(xué)儀器與哲學(xué)儀器沒(méi)有區(qū)分之后③，又指出，“一件儀器是哲學(xué)儀器，不是因其特殊的構(gòu)造或功能，而是因其用途，許多儀器可能既被用于哲學(xué)用途，又被用于純粹工業(yè)或商業(yè)的用途”[22]。

無(wú)疑，部分是為了回應(yīng)18世紀(jì)的公開(kāi)演示，英國(guó)的改革者們尤其在意與普及者拉開(kāi)距離。用惠威爾的話說(shuō)，“沒(méi)有大眾化的路通向這些科學(xué)”[23]。1871年，麥克斯韋在擔(dān)任劍橋大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)首任卡文迪許教授的就職演說(shuō)中強(qiáng)調(diào)了“插圖”實(shí)驗(yàn)與“研究”實(shí)驗(yàn)[24]的區(qū)別。許多德國(guó)科學(xué)家都是受雇教書(shū)的公務(wù)員，他們似乎不太關(guān)心科學(xué)儀器與教育儀器的區(qū)分。1831年開(kāi)始在哥廷根教物理的威廉·韋伯（Wilhelm Weber），為德國(guó)人對(duì)待這個(gè)術(shù)語(yǔ)的隨意態(tài)度提供了很好的例子。韋伯最初申請(qǐng)研究?jī)x器被拒，遂重新申請(qǐng)同樣的儀器，但稱之為教育儀器，便成功獲得了建立實(shí)驗(yàn)室所需的資金[25]。

英國(guó)的改革家，尤其是那些與劍橋大學(xué)有關(guān)的人，也同樣在意與技術(shù)拉開(kāi)距離，他們反復(fù)強(qiáng)調(diào)科學(xué)家的自由思考與能工巧匠的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)之間的區(qū)別[26]。然而與此同時(shí)，他們主張科學(xué)能導(dǎo)向?qū)嶋H應(yīng)用——這一理論引起了眾多實(shí)踐者的懷疑——并且稱贊許多技術(shù)進(jìn)展正在改變世界各地的動(dòng)力和生產(chǎn)①。培根式的涓滴（trickle-down）理論在水晶宮尤其明顯，在那里，第10類包含了“哲學(xué)儀器和依賴于其用途的過(guò)程”。詹姆斯·格萊舍（James Glaisher）以該展覽評(píng)委的身份談到，“一代代杰出人物為了科學(xué)的進(jìn)步而辛勤勞作，他們卓有成效的努力培育出了重要原則，為現(xiàn)代的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，也美妙地應(yīng)用于當(dāng)今的需求”②。

隨著高新技術(shù)對(duì)國(guó)家財(cái)富和威望的貢獻(xiàn)越來(lái)越大，科學(xué)家們加強(qiáng)了對(duì)一流人才的擁護(hù)，并反復(fù)強(qiáng)調(diào)他們對(duì)真理的無(wú)私追求③。的確，甚至隨著科學(xué)與技術(shù)同時(shí)發(fā)展，隨著工業(yè)對(duì)精密加工和標(biāo)準(zhǔn)化零件的要求越來(lái)越高，隨著工程進(jìn)入學(xué)術(shù)課程，隨著科學(xué)家們?cè)絹?lái)越多地參與到電信和以科學(xué)為基礎(chǔ)的其它技術(shù)之中，這種關(guān)切似乎在增長(zhǎng)。就連宣揚(yáng)理論與實(shí)踐統(tǒng)一的威廉·湯姆森（William Thomson）也暗示，科學(xué)所依賴的精確測(cè)量與用于商業(yè)目的的各種測(cè)量有顯著不同④。在美國(guó)，約瑟夫·亨利（Joseph Henry）于世紀(jì)中葉同樣遵循這一思路，后來(lái)亨利·羅蘭（Henry A. Rowland）在擔(dān)任咨詢工程師和教導(dǎo)第一代美國(guó)電氣工程師時(shí)提出“為純粹科學(xué)呼吁”。

麥克斯韋對(duì)科學(xué)儀器的定義被英國(guó)和美國(guó)的專業(yè)科學(xué)群體廣泛接受。它體現(xiàn)于那些滿足科學(xué)家需求的儀器制造商——特別是劍橋科學(xué)儀器公司和“英國(guó)皇家學(xué)會(huì)任命的科學(xué)儀器制造商”①威廉·拉德（William Ladd）——的活動(dòng)。它影響了哈佛大學(xué)的教授們，他們?cè)?879年組織編寫(xiě)了一份全國(guó)范圍的“用于科學(xué)研究”的設(shè)備清單，集中于“在物理學(xué)的各個(gè)分支進(jìn)行精確的定量測(cè)量所需的儀器”[27]。它還體現(xiàn)于物理研究所1922年創(chuàng)辦的《科學(xué)儀器雜志》（Journal of Scientific Instruments）。

在本文的最后，我要提到另外兩個(gè)術(shù)語(yǔ)： 精密儀器和物理儀器。在19世紀(jì)，法國(guó)專利局用前者表示鐘表、物理化學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)手術(shù)器械、電報(bào)、度量衡和數(shù)學(xué)儀器。1867和1889年在巴黎，1876年在費(fèi)城②舉行的國(guó)際博覽會(huì)上也以類似的方式使用過(guò)這個(gè)詞。它還在其字面意義上被使用，比如有才華的數(shù)學(xué)儀器制造者甘貝（H P. Gambey）認(rèn)為自己是“精密儀器制造商”③?！熬芄鈱W(xué)儀器制造商聯(lián)合會(huì)”同時(shí)在字面上和廣義上使用了這個(gè)詞，將他們的科學(xué)、教育和工業(yè)用儀器設(shè)備手冊(cè)稱為“法國(guó)精密儀器產(chǎn)業(yè)”（Paris，1901—1902。）

在法語(yǔ)中，“物理儀器”（Instrument de physique）最初是“哲學(xué)儀器”的等價(jià)詞，它漸漸被用來(lái)指18世紀(jì)后幾十年在法國(guó)發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代物理學(xué)儀器④。1770年左右在巴黎工作的莫西（Mossy）制作了氣壓計(jì)、溫度計(jì)和其他有玻璃管的儀器，以“玻璃物理儀器的制造者”而著稱[28，29]。到了19世紀(jì)30年代，皮克西父子公司（Pixii père et fils）銷售各種各樣的“物理儀器”，其他巴黎人也很快效仿。盡管這些制造商提供了很多傳統(tǒng)的哲學(xué)工具，但他們最引以為傲的是那些為高等教育和研究設(shè)計(jì)的儀器。皮克西父子公司為當(dāng)時(shí)世界上開(kāi)展高等科學(xué)教育的主要機(jī)構(gòu)之一法國(guó)綜合理工學(xué)校（Ecole Polytechnique）提供了儀器。勒勒布爾和克萊當(dāng)公司為同樣著名的法國(guó)國(guó)立路橋?qū)W校（Ecole Imperiale des Pontset Chausees）提供儀器。梅松·查理（Maison Charles）爵士有針對(duì)性地提供了“實(shí)驗(yàn)物理儀器”①。

德國(guó)人也很早就采用了現(xiàn)代的物理學(xué)概念。正如奧斯瓦爾德·馬爾巴赫（Oswald Marbach）在1850年所解釋的，“物理裝置”（Physikalischer Apparate）一直指優(yōu)美、不尋常和精巧的收藏品，但近年來(lái)這個(gè)詞漸漸指代因其用途而受到重視的物件，尤其是高級(jí)的光學(xué)和數(shù)學(xué)儀器，以及專為物理學(xué)而設(shè)計(jì)的儀器②。在19世紀(jì)下半葉，德國(guó)儀器制造商經(jīng)常在字面意義上使用這個(gè)詞[30，31，32]。在英國(guó)，“物理裝置”一詞似乎從未流行過(guò)。然而，美國(guó)的科學(xué)家受法國(guó)和德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)影響更大，因此這個(gè)詞風(fēng)靡一時(shí)[33—35]。

長(zhǎng)久以來(lái)，西方國(guó)家一直為它們對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)而感到自豪，并且珍視這些科學(xué)成就的物質(zhì)證據(jù)。美第奇家族收藏的伽利略望遠(yuǎn)鏡在18世紀(jì)成了托斯卡納大區(qū)的財(cái)產(chǎn)。倫敦皇家學(xué)會(huì)展示了牛頓的望遠(yuǎn)鏡，國(guó)家工藝美術(shù)學(xué)院展示了拉瓦錫的儀器，史密森學(xué)會(huì)展示了普里斯特利的凸透鏡。1876年的特別借展（the Special Loan Collection）包括了“由于某人使用或被用于某研究而具有歷史意義”的儀器。1893年，德國(guó)大學(xué)在哥倫布博覽會(huì)上展出了馮·蓋里克（von Guericke）的空氣泵、基爾霍夫（Kirchhoff）的分光鏡等儀器，“利用這些儀器，德國(guó)科學(xué)家在精密科學(xué)上做出了值得紀(jì)念的重要進(jìn)步”③。

然而，在大多數(shù)情況下，歷史科學(xué)儀器的收藏家們更關(guān)心的是美和獨(dú)創(chuàng)性，而不是值得紀(jì)念的進(jìn)步[36]。羅伯特·岡瑟（Robert T. Gunther）是這方面的典型代表。他是牛津大學(xué)阿什莫爾博物館（Ashmolean Museum）科學(xué)史博物館的創(chuàng)建者和首任館長(zhǎng)[37]，其職業(yè)生涯始于莫德林學(xué)院（Magdalen College）的自然科學(xué)講師。岡瑟一直對(duì)歷史感興趣，他擔(dān)心牛津大學(xué)早期科學(xué)的物證會(huì)在戰(zhàn)爭(zhēng)中毀于一旦，這些實(shí)物已非常稀有，有些甚至獨(dú)一無(wú)二。于是，他從1915年開(kāi)始尋找并且拍攝牛津?qū)嶒?yàn)室和博物館里的舊儀器。英國(guó)科學(xué)研究中心位于劍橋的時(shí)候，岡瑟開(kāi)始寫(xiě)作，他主要關(guān)注17和18世紀(jì)，那時(shí)牛津的科學(xué)與其他機(jī)構(gòu)勢(shì)均力敵，英國(guó)的儀器也與其他國(guó)家制造的儀器不相上下。他視野寬闊，收集了演示儀器、觀察和實(shí)驗(yàn)儀器，以及富有的校友捐贈(zèng)給學(xué)院的各種星盤(pán)和日晷①。

岡瑟兼容并包的風(fēng)格可能部分源于德國(guó)的歷史學(xué)家，他們?cè)?9世紀(jì)下半葉開(kāi)始收集、研究和展示伊斯蘭和早期歐洲的數(shù)學(xué)儀器。盡管這些儀器主要作為藝術(shù)品或工藝品被欣賞，但它們通常被認(rèn)為是科學(xué)的（Wissenschaftliche），意為“廣義的知識(shí)”②。

雖然岡瑟從來(lái)沒(méi)有明確定義過(guò)他所說(shuō)的科學(xué)儀器是什么意思，但是從博菲托（G. Boffito）的《科學(xué)儀器與儀器科學(xué)》（Gli Strumenti della Scienza e la Scienza degli Strumenti，F(xiàn)lorence，1929）開(kāi)始，他的默認(rèn)定義——包括自稱科學(xué)家的工具，以及舊的（但不是同時(shí)代的）教育的和實(shí)用的儀器——被其思想的繼承者們所接受。這個(gè)默認(rèn)定義也被“具有歷史價(jià)值的科學(xué)儀器”的目錄編制者所吸收，該目錄由比利時(shí)科學(xué)史委員會(huì)（Comite Beige dHistoire des Sciences）在二戰(zhàn)前夕提出，最終于1958年問(wèn)世。同年，國(guó)際科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)聯(lián)盟成立了一個(gè)科學(xué)儀器委員會(huì)，負(fù)責(zé)贊助具有歷史價(jià)值的科學(xué)儀器的目錄。該委員會(huì)成功地激勵(lì)了許多歷史學(xué)家將注意力轉(zhuǎn)向其物質(zhì)遺產(chǎn)的這個(gè)方面。然而，盡管有聯(lián)盟的贊助，迄今為止，大多數(shù)研究都忽視了19、20世紀(jì)，從而忽視了被當(dāng)時(shí)的大多數(shù)科學(xué)家以及許多科學(xué)史家認(rèn)為是科學(xué)的大多數(shù)儀器。除了航海、測(cè)量和測(cè)時(shí)儀器以外，他們還忽視了現(xiàn)代的實(shí)用儀器③。

由于“科學(xué)”一直都意味著精英主義，所以把一種儀器定義為科學(xué)儀器提升了它的地位，以及它所涉及的每一個(gè)人：制造者、使用者、擁有者和歷史學(xué)家的地位。因此，岡瑟的定義吸引了愈來(lái)愈多的儀器愛(ài)好者，他們希望將自己與儀器收藏家及其他古董商區(qū)分開(kāi)來(lái)。這也被那些認(rèn)為科學(xué)超越了階級(jí)區(qū)分的自由派歷史學(xué)家，以及在工人階級(jí)的經(jīng)驗(yàn)中尋求科學(xué)根源的馬克思主義者所接受④。

科學(xué)儀器史家所面臨的任務(wù)是用自己的方式來(lái)理解過(guò)去。為此目的，我們應(yīng)該注意所選擇的術(shù)語(yǔ)在多大程度上掩蓋了儀器對(duì)于制造和使用它所置身的文化的意義。我并不是說(shuō)要完全拋棄“科學(xué)儀器”這一通用術(shù)語(yǔ)，但我建議不應(yīng)經(jīng)常使用。相反，我們應(yīng)該盡可能地使用與儀器本身同時(shí)代的詞語(yǔ)。

麥克斯韋對(duì)科學(xué)儀器的狹窄定義有助于理解這些儀器在構(gòu)建19世紀(jì)中葉一些英國(guó)科學(xué)家職業(yè)身份上的作用。但不應(yīng)讓它限制我們對(duì)整個(gè)科學(xué)事業(yè)廣度的認(rèn)識(shí)。

岡瑟的定義暗含了一種認(rèn)識(shí)，即科學(xué)事業(yè)要比將英國(guó)科學(xué)專業(yè)化的人所希冀的更宏大。即便如此，他的定義可能仍然過(guò)于狹窄。它過(guò)于強(qiáng)調(diào)科學(xué)的一面，使我們忽視了儀器和儀器制造商對(duì)商業(yè)和教育各個(gè)方面的貢獻(xiàn)[38， 39]。

正如威廉·湯姆森在1846年所指出，“科學(xué)中最困難的莫過(guò)于定義”[40]，這對(duì)于“科學(xué)儀器”來(lái)說(shuō)自然是真的，這個(gè)詞對(duì)于不同的人意味著不同的東西，而且隨著時(shí)間推移，它的含義也發(fā)生了巨大的變化。

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收稿日期：2020-08-30

作者簡(jiǎn)介：黛博拉·簡(jiǎn)·沃納（Deborah Jean Warner），美國(guó)國(guó)家歷史博物館醫(yī)學(xué)與科學(xué)部策展人。劉年凱，清華大學(xué)科學(xué)史系博士后，研究方向?yàn)榭茖W(xué)儀器史，Email： nkl@tsinghua.edu.cn。翻譯發(fā)表已得到作者許可。