在探险中“享受”科学

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1803年初夏,法国巴黎传出了亚历山大冯洪堡的死讯,说他“命丧北美土人之手”.次年6月,普鲁士（德国）的《汉堡通讯》更是言之凿凿：“惊悉著名旅行家洪堡先生不幸罹患黄热病,卒于美洲阿卡普尔科.”

其实,此时这位探险家正在美国,享受着国宾级的款待,时任美国总统托马斯杰斐逊也专门接见了他.一个多月后,1804年8月1日,洪堡和他的搭档邦普兰带着满是草木花卉标本,以及各种矿样和化石的40余箱美洲“土货”,突然现身法国波尔多港,让欧洲学人惊愕不已.

他们这次在中、南美洲的旅行考察历时5年之久,总行程达6.5万千米,相当于绕行地球一圈半.洪堡随即向人们展示他们的收获,报告他们的考察历程和新发现.这个传奇人物一度被看作是欧洲声望仅次于拿破仑的最令人瞩目的名流.

自由童年

时间回溯到1769年.这一年的9月14日,洪堡出生于柏林一个普鲁士的地主贵族家庭.他的父亲是一名军官,在他10岁那年就去世了.他和哥哥威廉冯洪堡（后来的柏林大学创办人之一）由母亲抚养成人.洪堡从小就接受了极其良好的家庭教育.不过,与迷恋古典文学和语言的哥哥不同,洪堡玩心十足,对正规学校之外的一些事情以及各种事物有着无止境的好奇.他最爱摆弄花草、昆虫和石头,也喜欢阅读旅行、探险之类的书籍.

18岁那年,洪堡与哥哥奔赴法兰克福大学.哥哥进了法律系,而洪堡攻读的是财政经济.他只用一年便完成学业,然后又开始在格丁根大学和弗莱堡矿业学院研修他很感兴趣的工艺学、希腊语、植物学等带有百科全书性质的学业.他活跃的思维经常使他对观察到的所有事物提出各种新的问题.

1796年,洪堡在不幸中迎来了影响他一生的转机.这一年他的母亲逝世,他继承了一笔丰厚的遗产.随后,他果断地辞去矿业局的美差,一门心思地投入到外出考察的各项准备工作之中,以实现他在少年时代就立下的宏愿.

探险生涯

18世纪的最后一年,洪堡与跟他志同道合的邦普兰扬帆出海,开赴南美洲,开始了一次延续多年的考察――这次考察被后人看作是“扩大人类视野的最伟大的探索之一”.他们的第一站为委内瑞拉的库马纳.这里的热带景物别有洞天.由于人类活动较少,此地的老虎、鳄鱼,甚至猴子,都不怕人,俨然是这块土地上的主人.

洪堡还考察了火山,观察了日食.由于长时间地仰视天空,他的脸被严重晒伤,不得不上药休养.在南美北部考察奥里诺科和亚马孙两大河系源头时,行程十分艰苦,天气异常闷热,蚊子更是难缠,不时还遭逢毒蛇和食人鱼.他们一度只能依靠野生的可可豆充饥.

有一次,在泥泞的河水中,洪堡突然感觉似乎被电击了一下,立刻感到膝盖和关节痛得厉害,原来他遇到了电鳗.为了救他,当地的印第安人将他们饲养的马和骡子赶下了河里,分散电鳗的注意力和攻击.这样洪堡才得以脱身,还抓到了一条电鳗进行解剖.

接着,他们又沿着水流向下游前进.整个行程,他们走过了2775千米荒凉的、从未有人勘察过的旷野.在古巴逗留一段时间后,他们来到哥伦比亚的喀他赫纳港,在那里他们开始了对哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁的安第斯山脉的考察.在每一个观察点他们都测量了经度和纬度,第一次科学地描述了热带山地高度、气温、植被和农业之间的关系.时至1801年9月,他们已经发现了3000多种以前从未有过记录的植物品种,弄清了许多山脉和特殊地形的分布.

在沿美洲西海岸的航程中,他们测量了海水的温度,而且第一次描述了海水的流动,包括从海底涌上来的冷水.洪堡把温度比邻近两边之海水凉得多的这段海流在海图上标出,称为“秘鲁洋流”（又叫“洪堡洋流”）.

1802年6月,洪堡和邦普兰攀登到铁博拉索山5762米的高度,创造了当时人类登高的最高点.尽管他们有登山的经验,但还是都得了高山病.曾经研究过空气成分的洪堡第一个意识到,这种病是由于高山空气稀薄缺氧而引起的.

洪堡把探险当作了科学研究的手段.他不太看重理论假设和推测,而认为亲身经历和透彻研究比这重要得多.他仔细描述随着地势增高和纬度提高植物带的变化,并在科学上第一次尝试划分了地球的植物带,从而创立了植物地理学.

洪堡在地磁学方面也有重要发现.他最先证明,地磁强度在不同纬度上的变化――从两极开始越接近赤道越弱.他还于1817年第一个绘制了全球等温线图,奠定了比较气候学的基础,并使大陆气候和海洋气候的差别得以显示.

作为近代气候学、植物地理学和地球物理学的创始人及开拓者之一,洪堡通过脚踏实地、艰苦卓绝的考察、探索与思考,创立了一整套新的科学分支.现在我们所知的生态学、环境科学的建立,从一定意义上说都跟洪堡的成就有所关联.

最早的科普者

晚年的洪堡主要致力于整理、分析他的考察所得.他先后出版了30卷本的《1799～1804新大陆亚热带区域旅行记》.他还在各种沙龙、社交场合及大学课堂上讲述他在南美的所见所闻,吸引了许多包括王公贵族在内的听众.从这个意义上讲,他堪称第一个真正的大众科学普及者.1842年,洪堡被国家授予英雄勋章,他成了家喻户晓的伟大科学家.

洪堡一辈子独身,并且耗尽了自己几乎所有的财产用于科学探索和科学研究.有人打趣说,他跟科学结了婚,而且这有可能是世界科学史上最为成功的婚姻.他热爱科学,常常工作到深夜,他曾笑言：“按时睡觉在洪堡家族里被视为过时的偏见.”

在洪堡看来,自然科学的各个分支有着天然的密切联系,一切自然科学的最重要的目的是：在差异性中找出一致性,抓住被表象掩盖的自然的实质.他的抱负和理想就是发现所有自然现象之间的联系,寻找跟地形、气候、有机体相关联的自然规律.

洪堡也总是想从整体上去了解自然,而且一直有一种狂热的意图：要在一部书内,用生动的、能刺激和诱发感情的语言来描绘整个的物质世界.这就是它花费了很大精力撰写的5卷本《宇宙》.他创作此书,试图使地理学成为与天文学同样水平的科学,实际是要作为天文学的延续,以天文学系统描述天空的方式,系统地描述地球.《宇宙》成了19世纪上半叶最主要的科学畅销书,被译成10种语言,发行十余万册.洪堡的著作和成就为他赢得了盛名,社会上都将他看成知识界的“大祭司”.时人描述说：“他一入场,我们其他的人在前一刻所进行的活动就变成了不屑一看的木偶戏了.他好比一头巨象,拉垮一株橡树就像我们捡起一根针那么容易.”德国著名诗人歌德也为之肃然起敬,夸赞说：“洪堡像一个有许多龙头的喷泉,你只需把一个容器置于其下,随便一触,任何一边都会流出清澈的泉水.”

1859年5月6日,洪堡以90岁高龄辞世,国人为他举行了国葬.就在这一年,达尔文的《物种起源》出版.达尔文年轻时读了洪堡的游记后,“心中升腾起为自然科学做出贡献的炙热愿望.”成名后的达尔文则说：“年轻时我钦佩洪堡,现在,我几乎是崇拜他.”他赞美洪堡是历史上最伟大的科学旅行家.

小贴士：电鳗

电鳗行动迟缓,栖息于缓流的淡水水体中,并不时上浮水面,吞入空气,进行呼吸.体长,圆柱形,无鳞,灰褐色,长可达2.75米,重可达20千克.背鳍、尾鳍退化,但占体全长近4/5的尾,其下缘有一长形臀鳍,依靠臀鳍的拨动而游动.尾部具发电器,来源于肌肉组织,并受脊神经支配.能随意发出电压高达650伏特的电压.体表光滑无鳞,背部黑色,腹部橙黄色,臀鳍特别长,是主要的游泳器官.有两对形状为长梭形的发电器,位于尾部脊髓两侧.

电鳗尾部两侧的肌肉,由规则排列的6000～10000枚肌肉薄片组成,薄片之间有结缔组织相隔,并有许多神经直通中枢神经系统.每枚肌肉薄片像一个小电池,只能产生150毫伏的电压,但近万个“小电池”串联起来,就可以产生很高的电压.

电鳗放电的损伤力取决于电鳗的大小和机体的状况.当电鳗长不到1米时,电压随着电鳗的成长而增加.当长到1米后,只增加电流的强度.电鳗每秒钟能放电50次,但连续放电后,电流逐渐减弱,10～15秒钟后完全消失,休息一会儿后又能重新恢复放电能力.在水中3～6米范围内,常有人触及电鳗放出的电而被击昏,甚至因此跌入水中而被淹死.电鳗可以放出50安培的电流,有海中“活电站”之称,也被人们称为活电池、电鱼等.