在“李約瑟問題”之外

石路遙

摘 ?要 ? 李約瑟是一位對中國科學史和世界文明史研究影響至深的人物。但他在跨入科學文明史研究之前，首先是劍橋大學的生物化學家，曾在胚胎生物化學研究領域做出過開創性的工作并被遴選為皇家學會會員。中國讀者對他前半生的科研經歷和科學創見知之甚少。分析李約瑟童少年時代接受的科學教育，在劍橋大學的科研歲月，以及他與理論生物學小組的交往。期望通過他的經歷一窺20世紀前半期生物學思想發展的一個側影，并由此豐富對李約瑟的認識。

關鍵詞 ? 李約瑟 ?生物化學 ?化學胚胎學 ?理論生物小組

中圖分類號 ? N09

文獻標識碼 ? A

作為一位享譽世界的著名學者，李約瑟窮盡半世之力，將中國科學文明史研究帶入世界學術的舞臺。他主持編纂的《中國科學技術史》研究范圍涵蓋天文、歷算、理工、農醫諸多方向。他對科學文明的比較和追問廣為流傳，與幾代中國學人對自身文明的思考交互啟發，以致于“李約瑟問題”論爭眾多，成為一時之顯學。但李約瑟自身的學術思想發生史研究卻乏人問津。

多數國人將李約瑟視作一位漢學家、一位著名的科學史家，事實上年近半百之時他才全身心轉入科學史的研究中來。在此之前，李約瑟首先是一位職業科學家、一名生物化學家，在胚胎生物化學領域做出過開創性工作，與妻子李大斐（Dorothy Needham，1896—1987）同屬英國皇家學會會員。國內的李約瑟研究專家王錢國忠在《李約瑟研究的回顧與瞻望》里略微討論過李約瑟的生物化學研究時期，也坦言由于資料所限，其對李約瑟前半生的科學研究著墨不多[1]。海外的李約瑟傳記作家文思淼（Simon Winchester）撰寫的《李約瑟——揭開中國神秘面紗的人》將筆墨主要集中在他的后半生與中國文明的不解之緣[2]。這樣一位百科全書式的著名學者，我們絕無理由對他前半生的科學經歷和思想歷程不加了解。這位科學史家所經歷的科學研究歷程本就是一段值得關注的科學史。借助李約瑟的自傳[3]和相關文集、檔案等資料以及傳記，本文考察了他的學術和思想發展歷程，并嘗試將其科研生涯放到所處的時代背景中思考，以有益于我們從不同側面理解他對科學文明作出的論斷。

一 ? 科學啟蒙

李約瑟本名約瑟夫·尼達姆（Noel Joseph Terence Montgomery Needham，1900—1995），出生于1900年，正屬于英國維多利亞時代末期，是父母唯一的兒子。其父老約瑟夫·尼達姆（Joseph Needham. Sr，1853—1920）學醫，畢業于阿伯丁大學（University of Aberdeen），主攻外科麻醉術，曾任阿伯丁大學解剖學助教，在倫敦女子醫學院（London School of Medicine for Women）和倫敦醫院（London Hospital）講授病理學課程，后單獨執業行醫[4]。李約瑟的母親從事作曲和音樂事業。父親重視并引導李約瑟走上科學之路，對唯一的兒子寄予厚望，總是不厭其煩培養他的讀寫能力，帶他參觀博物館，給他講解科學知識、笛卡爾精神等等。老約瑟夫特別期待兒子未來可以和自己一樣從事醫藥和外科行業。李約瑟大約14歲便以助手身份參與過父親同事主刀的一場闌尾切除術，稍年長則為父親的診所承擔許多配藥的工作。老年李約瑟曾在自傳中回憶并正面肯定父親對自己的影響，認為自己擁有的“科學的頭腦和全力以赴的工作熱情”（[3]，頁3）承之于父。

高中時期李約瑟被父親送到北安普頓郡（Northamptonshire）的昂德爾公學（Oundle School）就讀。這所公學的校長桑德森（Frederick Sanderson，1857—1922）是一位獨特的社會改良主義者和教育實踐家，有著豐富的教學經驗，強烈期許通過教育踐行社會改良。他執掌昂德爾公學后尤其主張革新學校課程、增加實踐課和科學課。在桑德森治下，昂德爾公學成為北部工業地帶非常著名的中學，吸引了許多中產及富裕階層的子弟入學。著名科幻小說家威爾斯（Herbert George Wells，1866—1946）是桑德森的朋友，他將自己的子女送入昂德爾讀書，還為桑德森做傳并將他作為男主角寫進自己創作的一部科幻故事之中[5]。在昂德爾公學，桑德森主張學生無論主修文科或理科都要去車間或工廠進行一段時間的實踐，鼓勵他們從事科學實驗。李約瑟便是在這樣一種濃厚的人文和科學氛圍中接受了自己的高中教育。盡管多年后他評價高中時代過得并不快活，但在昂德爾公學他確實學到許多有價值而且受益終身的東西。他受到校長的鼓勵整理過一份“生化和生理學史圖解”在學校的“未來博物館”展出，這份習作可以說令他受到了最初的科學史訓練。在學校的實踐車間里李約瑟也接觸到大量機械構造和基本工具，積累了最初的機械學知識（[3]，頁4）。彼時李約瑟因為父親的訓練，在醫學知識方面已有相當的基礎。在一次典禮日活動中，校長鼓勵他作一場關于不同動物紅血球的報告。李約瑟便是在這場報告會上結識了著名生化學家弗雷德里克·霍普金斯①?；羝战鹚巩敃r已是劍橋大學生化專家，尤精于血球細胞的研究，多年后成為李約瑟研究生涯中最重要的領路人。

第一次世界大戰最后兩年，陣地傷亡病員激增，醫務人員嚴重短缺，李約瑟父親在倫敦三大軍醫院承擔大量麻醉工作，從早忙到晚，李約瑟時常協助父親在手術中擔任助理工作。因在外科手術中表現出色，1918年李約瑟被任命為皇家海軍少尉軍醫，本來他極有可能被派往戰地服役[6]。但很快一戰宣告結束，李約瑟便進入劍橋大學岡維爾-凱思學院（Gonville and Caius College）開始了他的大學生涯。在正式入讀之前，他在國王學院（Kings College）從事過幾個月的解剖學和實驗室準備工作，擔任生化和生理學科學家奧托·羅森海姆（Otto Rosenheim，1871—1955）的實驗助手[7]，練習如何制備大量的卵磷脂、腦磷脂、鞘磷脂等類脂化合物，這為他日后從事生物化學研究奠定了實驗基礎（[6]，頁28）。

岡維爾-凱思學院具有優良的醫學研究傳統，培養了不少醫生。在科學史上以發現血液循環而著稱的威廉·哈維（William Harvey，1578—1657）曾在此學院任教，后來李約瑟的胚胎學研究還與之有直接的學術淵源。受父親的影響，李約瑟最初志向是外科醫生，所以校內選修課程都是按照醫生職業設計的傳統科目，如生理學、解剖學和動物學等等。但他同時又隱約感覺外科醫生的工作過于機械化，一戰期間治療傷兵的工作令他對外科手術感到厭倦，他甚至將其比喻為從事“木工活”，內心希望做一些更富有挑戰性的研究工作（[8]，頁18）。

另一方面，李約瑟在學術轉向上受到著名生物學家威廉·哈代爵士①高屋建瓴的指點。20世紀20年代前后，生物學界正在邁向一場新的變革。站在學術前沿的大師們已逐漸窺見科學界對生命科學本質的探討將要發生重大變化。更進一步則是大約在19世紀中后期到一戰結束后這半個世紀里，酶反應化學、生理化學等學科的發展也為學界對生命本質的研究走向新的交叉與融合奠定了基礎。哈代爵士敏銳察覺到未來生物學研究必然需要和化學及物理學合流，走向一個新的時代。因而他告誡李約瑟，未來的科研方向必將重視原子、分子的層面的理論探討，如果僅僅研習傳統的宏觀的生理學和解剖學是遠遠不夠的。在大師的建議下，李約瑟逐漸確定了研究興趣和方向的變化。

大學期間，冶金化學專家查爾斯·?？瓶耍–harles Thomas Heycock，1858—1931）、生理學家約瑟夫·巴克羅夫特（Joseph Barcroft，1872—1947）的課程也給李約瑟留下深刻的印象。在課堂之外，李約瑟同時是劍橋學生俱樂部——套管俱樂部（Cannula Club）的成員，在俱樂部中他結識了一批志同道合醉心科研的青年學者。例如后來成為物理化學教授、專研血球性能的拉夫頓（F. J. W. Roughton，1899—1972）、研究酶反應化學的專家馬爾科姆·迪克遜（Malcolm Dixon），還有后來與李約瑟同時入選凱思學院院士并多年共事的杰出生物化學講師滕尼克利夫（H. E. Tunnicliffe）等等。套管俱樂部一般定期舉行餐會，飯后有一位會員做一場演講或宣讀論文，會員聚在一起討論各自的研究進展或彼此感興趣的問題。特別是當時弗洛伊德和榮格心理學著作正在流行，聚會成員也熱切地閱讀這些著作并將心理學的討論同神經生理學和化學等專業結合起來。這些學術討論促使李約瑟開始了最初的研究工作。他在劍橋附近的富爾本精神病院（Fulbourn Mental Hospital）修習精神病學的課程，并進行過一些關于神經生理學和神經心理學的生物化學本質的研究。這是他第一次嘗試跨學科思考和建立關聯，這方面的研究雖然還不是十分成功，但在當時相當超前（[6]，頁29）。

李約瑟接受的教育和指導，都與20世紀以來生物科學內部的前沿變化緊密相連。他的本科課業導師魯道夫爵士（Sir Rudolph Peters）出身于醫學研究領域，在一戰期間為英國皇家陸軍軍醫，個人研究方法偏向于生理化學等方向，在戰時成功開發出化學武器路易斯制劑的解毒劑。魯道夫戰后返回凱思學院任教，作為李約瑟的課業導師，對他悉心指導;魯道夫約在李約瑟本科畢業之際離開劍橋轉往牛津大學組建生物化學系[9]。最終直接引發李約瑟進入生物化學研究領域的是霍普金斯?；羝战鹚乖诠プx博士期間發現了色氨酸①，此后對谷胱甘肽、肌肉收縮引發的乳酸積累，以及在維生素（當時被稱為一種食物輔助因子）的研究等方面皆有建樹。李約瑟于1921年本科畢業，他選擇了繼續基礎科研的道路。此時恰逢霍普金斯著手組建劍橋大學生物化學系，于是他接受霍普金斯的建議，先赴德國短期訪學一年，以后回國加入霍普金斯實驗室。

在德國這一年，李約瑟于弗萊堡大學（University of Freiburg）跟隨生理化學教授弗朗茲·克魯普（Franz Knoop，1875—1946）從事生理化學研究?？唆斊帐且晃坏聡鴿h堡商人的兒子，出生于中國上海，回德國接受教育并獲得醫學博士學位?？唆斊障群笕谓逃诟トR堡、圖賓根等大學，因發現脂肪酸的β氧化路徑而成為引領酶反應化學研究之先驅[10]。李約瑟在德國的這一段時間刻苦學習生理化學并練習德語，這為他后來能通曉多種語言，尤其是將德語科研圈的學術資源引入英語世界奠定了基礎。

二 ? 開啟化學胚胎學研究

李約瑟回到英國很快進入新的研究項目。最開始他在霍普金斯研究組進行細胞內胞質環流的新陳代謝的研究，重點研究肌醇。肌醇是一種水溶性維生素，由于最初這種化合物被發現和提取于肌肉之中，故而得名。此前在德國的一年訪學經歷使得德語世界的學術信息能夠順利進入李約瑟的閱讀范圍，在尋找研究方向的過程中，他讀到一位德國青年科學家克萊因（Klein）于一戰之前發表的論文，這篇文章描述了雞蛋最初不含肌醇，但到孵化階段卻含有大量肌醇的現象[11]?？巳R因的前期工作大大激發了李約瑟的靈感，促使他思考在一個封閉的系統之中，有機體從單細胞受精卵發育為復雜成體的過程中可能存在的那些連鎖化學反應。李約瑟認為在這個過程中物質從無到有、從卵到胚胎發育完成，從單細胞到多細胞，此中必定存在影響胚胎發育和分化的大量還不為人知的化學反應過程[12]。因此他很快向導師霍普金斯匯報了研究設想?；羝战鹚箤λ乃伎己苁琴澷p，并與他分享自己的研究思路?；羝战鹚瓜蛩毖源蠹s30年前自己剛剛入職劍橋大學時，當時的生理學教授邁克爾·福斯特爵士②曾建議他關注雞蛋胚胎發育過程中血紅蛋白從無到有的過程。當時霍普金斯已經對紅細胞頗有研究，后來因為研究項目轉向其它課題而未著手展開這項研究。所以當李約瑟要開啟生物胚胎發育過程的化學機制研究時，霍普金斯從理念和研究資金上都對他提供全力支持。

李約瑟主要追問的是生物體形態發育變化過程中有著怎樣精細的化學反應。他選擇雞蛋作為主要的目標模式物，這一系列研究需要成千上萬次對孵化中的雞蛋進行各種染料注射、純化、滴定分析測定化學元素的實驗，以此確定胚胎組織發育所需的能量來源和細胞內部的pH和呼吸商數的測定等等[13]。除了以雞蛋作為主要模式實驗物，也需要廣泛觀察其它物種的胚胎和卵的發育分化，測定其中的化學指標變化。這些工作主要是他和妻子李大斐在蘇格蘭克萊德的米爾波特海洋生物實驗站（Millport Marine Biological Station，Clyde）、美國麻省的伍茲霍爾海洋生物學實驗所（Woods Hole Institue，Massachusetts）、加利福利亞的蒙特瑞里（Monterey）和法國的羅斯科夫（Roscoff）等地的實驗室完成的。

對于當時的生物胚胎學領域，如何在生物細胞保持活性的情況下同時進行外加操作條件一直是制約研究發展的瓶頸。特別是受限于實驗技術，很難在顯微鏡下一邊觀察一邊進行有生物活性的細胞內操作。一旦進行外加條件實驗，就有可能大面積破碎實驗細胞，很快生化反應也會因細胞失去活性而改變。大約1907年美國堪薩斯大學的馬歇爾·巴伯（Marshall A. Barber）發明了直接可以在顯微鏡載物臺上操作的機械移液架，結合他之前推出的一種放置在載物臺上的玻璃小室，就可以在顯微鏡下保持樣品新鮮活性的時刻內進行實驗操作[14]。但這仍然不能保證實操的精準度，特別是在進行操作時往往破壞細胞膜而導致實驗中的生物材料失去活性。十多年后伍茲霍爾海洋生物學實驗所的羅伯特·錢伯斯①等在此基礎上改進了相關實驗技術，推出了一種更為精準的顯微操作儀。這種顯微操作儀可以在保持細胞活性的狀態下對單個細胞進行胞內實驗操作，極大地提高了細微實驗的精確度和細胞活性[15]。李約瑟和妻子李大斐把在美國學習并了解到的錢伯斯顯微法迅速引入自己的研究中，李約瑟又進一步發展了細胞體內染色法，在那之前科學家主要采用把細胞培養在染液當中等待緩慢滲入的方式，而李約瑟采用錢伯斯顯微注射法，直接注射染料到活的細胞或卵當中，以便更好地控制實驗條件[16]。1930年李約瑟還專程前往比利時布魯塞爾的阿爾波特·布萊切特（Albert Brachet）實驗室學習胚胎學顯微手術（[13]，p.370）。

這項研究最終結集為1931年發表的三巨冊、幾乎全景式收集和俯瞰整個學科研究成果的浩大工程——《化學胚胎學》（Chemical Embryology）[17]。在整項工作中，李約瑟試圖追溯生物體形態結構發生變化的同時經歷的化學反應，以及這些形態變化和生化反應之間的關聯。從相關回憶錄和報道中可以看出當時科學界對此工作的評價，例如英國優生學家、進化生物學家朱利安·赫胥黎①評論此書是能開啟新研究方向的奠基性著作，具有劃時代的意義，可以和林奈《自然系統》、孟德爾的豌豆遺傳特性研究等論文相提并論。這自然是贊譽之辭，要仔細考量這項工作還需要對生物學發展的特定時段做一番了解。首先是考量“科學”的本質，其次是需要知悉生命科學在相應時段內的思想發展和實踐歷程。

長久以來胚胎學都是解剖學和生理學的研究領域，和物理學、化學等學科各有分野。在進入20世紀以前，盡管經過幾百年的發展，解剖學和其后的生理學、病理學的勃興，讓人類擁有了關于人體結構和器官組織功能的相當精細的知識。動植物分類學及地質學等相關領域的繁榮，極大擴充了博物學的知識圖景。但傳統的博物學仍然被視為與嚴謹的公理化的科學有差別。在李約瑟之前，已有一批學者嘗試調和傳統生命科學和數理知識這兩個在當時看似各有壁壘的領域。例如德國實驗胚胎學家德里施②較早主張將力學和數學方法引入描述動物發育。另如達西·湯普森③先嘗試以數學和物理語匯解釋生物學的生長和形態變化，但他對于化學在生物學之中的作用則未涉及，生物形態及其變化與化學物質的活性密切相關性不在他的主要關注范圍內。李約瑟的科研工作主要是探索生物形態發生過程中經歷的化學變化過程，并嘗試將生物胚胎學研究從傳統領域里脫離出來同化學相結合。

李約瑟在本書中也顯示出他的鮮明特色，即不論思索任何題目都對其學科史較為關注，或者更確切地說他總是善于更深邃地從科學思想發展史的層面上切入研究課題?！痘瘜W胚胎學》第一卷耗費大量筆墨詳細梳理了上至古埃及時代下迄19世紀末整個胚胎學的發展史，將當時所能觸及的凡是涉及這段話題的所有文獻幾乎一網打盡。這些資料涉及多門歐洲語言，光是搜集和閱讀已非易事。在書中他將公元1400年前的古埃及關于“胎座”的記載視作最早的胚胎記錄，認為希波克拉底關于婦產醫學的討論應被視作比亞里士多德更早的胚胎學研究（[17]， Vol 1， p.41—90）。數千年以來，人類對于生命胚胎到底是預先就有的還是在胚胎發育過程中逐漸形成的爭論不休，從亞里士多德時代就存在胚胎“預成論”和“漸成論”的爭議，亞里士多德支持后者。蓋倫通過解剖實踐也描述過胎兒逐漸發育的過程。李約瑟又將哈維視作現代實驗胚胎學的開創者。在《化學胚胎學》第一卷，他以哈維畫像作為扉頁插圖，以哈維1651年著作《動物的繁殖》的原版扉頁插圖——一副宙斯從雞蛋里釋放生命的古希臘神話故事圖片——作為《化學胚胎學》第二卷的扉頁插圖，以示致敬①。哈維曾經以宙斯之舉借喻自己的著名論斷“omne vivum ex ovo”（一切生命來自于卵），而李約瑟又以此借喻自己的主要工作。因為在那期間他的主要實驗材料和關于生命活動研究的全部靈感的源頭，以及自己思考的生化反應過程都來自于“雞卵”或別的動物卵。另外一層學術上的傳承淵源則是哈維曾經求學并任職于凱思學院。就在李約瑟入讀時，院內的遺傳學教授龐內特（R. C. Punnett）還曾將出版于1653年的珍稀原版書籍，即哈維的著作《論動物的生殖》（De Generatione Animalium）贈送給他（[6]，頁36）。李約瑟在書中也回顧了德國胚胎學家的馮·貝爾②、恩斯特·?？藸枹?、威罕·儒斯④等人的研究工作。毫不夸張地說，與胚胎學相關的學科知識編纂和學科史匯集方面的工作當首推李約瑟這份出版物，整本著作超過2000頁、上百萬字，光是書后的參考書目就占據240多頁，多達7000多條征引條目。盡管追溯了整個胚胎學領域的歷史全貌，李約瑟并沒有陷入簡單地將歷史上的胚胎學發現線性歸類或者輕率地將自己的學科歷史地位任意延長。在開卷前言，他便清晰地指出化學胚胎學，事實上是一門尚無前人的新興學科。

在這之后李約瑟與胚胎學家康拉德·沃丁頓⑤開展合作。他們的工作主要受到漢斯·施珮曼①的啟發，施珮曼學派從兩棲動物和鳥類胚胎中分離到一種化學物質，在胚胎發育過程中起到誘發神經管發育的作用，并且這種物質在沸水下也呈現穩定的性質，當時科學界將這種物質命名為“形態發生激素”。這個重大發現使得實驗胚胎學界確信很有可能找到誘發胚胎形態發育變化過程中的某種單一化學因素，因此吸引著李約瑟和同事們開啟新的研究方向。在這十年里李約瑟和妻子李大斐及沃丁頓有時在柏林開展具體實驗工作，有時候也有另外一位杰出的實驗胚胎學家讓·布拉歇（Jean Brachet）參與部分合作。李約瑟側重于研究胚胎分化中的化學誘導因素，沃丁頓則偏重研究胚胎分化中基本結構的差異導致分化的結果差異，主要研究了鳥類胚胎內胚層結構和原始條紋在分化發育過程中的不同發育特征。這一時期他們合作發表了數篇論文，十年后寫出重要出版物《生物化學與形態發生》一書。但學術界從事這一相關工作的實驗室前后耗費約30年而沒有進展。主要原因是當時的胚胎實驗使用的主要模式生物為水螈，而水螈的外胚層發育為神經組織的過程極為穩定，外加誘導條件總是無效;而且受當時的實驗條件和方法所限，無法從正常導體組織中分離純化天然的組織誘導體，研究者傾向于分離提純沉淀結晶物而忽略了這種誘導物濃度極低遠遠還未析出沉淀[18]。

總括而言，1920—1942年這二十多年的時間里，李約瑟在劍橋大學，從本科學生到獲得博士學位、從助教和實驗指導到升任高級講座教師②，這是他一生中全力從事一線科研工作的時期。

三 ? 在理論生物學小組

在胚胎化學實驗之外，還可以從另一個側面體會李約瑟在20世紀30年代初期創建理論生物學俱樂部時的一些科學研究主張。李約瑟曾經和伍德格③等人創建過理論生物學（Theoretical Biology Club）討論小組，這個組織成員包括他的合作伙伴胚胎學家康拉德·沃丁頓、著名晶體結構化學家J. D. 貝爾納④、細胞生物學家威爾莫①和后來獲得諾貝爾獎的生理免疫學家彼得·梅達沃②，以及李大斐等一批科學家[19]。

從哲學層面看，這批學人受數理哲學家懷特海理論影響甚多。懷特海認為自牛頓以來的經典物理學哲學觀導致過度的機械論和還原論，孤立而片面地看待世界進而帶來了現代世界的諸多問題。他提出人類感知自然的方式總是存在于具體的“事件”當中，受制于語言表述的局限性，孤立地看待事件而忽略了宇宙的有機聯系。因此他主張一種有機的宇宙觀，強調“事件”是“關系者”、是一系列過程，這又被學界稱為“過程哲學”或者有機哲學。理論生物學討論小組極大地受到他的哲學影響，尤其是伍德格的《生物原理》一書。理論生物學俱樂部旨在促進和容納生命學科的各項研究，期許將生物學發展為一門多維的、結合“生物化學”和“生物形態學”、能夠囊括從分子到細胞再到器官層面、最后發展到分析生命有機體組織關系的一門學科。學會內部的討論范疇則涵蓋科學認識論、科學哲學等問題[20]。

得益于化學和相關研究手段進步，一部分科學家逐漸傾向于以還原論觀點尋找生命活動的本質可能是某種物理化學反應的解釋依據。而剛剛起步的生物化學遭受部分傳統學科的科學家的反對，許多傳統生物學家對化學介入生命科學研究不屑一顧。物理化學家們對以化學介入生命有機體研究能否算得上是嚴密科學工作則持有懷疑。李約瑟偏重于科學史和哲學的論述，使得當時一些科學家強烈反對并質疑其工作能不能進入一流科學家的行列（[20]，pp. 49—54）。在生物化學興起之前，對于生命活動的化學反應特質，多是生理學專業的研究內容。從科學認識論層面上存在著“機械論”和“活力論”之爭，使得生物化學這個剛剛興起的交叉學科陷入兩難。

生物化學的學術旨歸意圖將對無生命事物的化學原理推廣到生命活動過程，而當時歐洲學術圈面臨的主要問題是：如果承認機械論的形而上學法則，那么生化學家和生物學界的關系就被質疑，因為前者被視作研究無生命的事物;但是如果強調生物化學對于有生命事物的研究適用性，傳統生物學界則意識到當時機械論還不能解釋所有的生命現象。因此屬于學科交叉地帶的“生物化學”，它的“純科學性”被當時的化學界所懷疑[21]。一個側面的例子是霍普金斯足足花了27年才獲得保守的學界為生物化學設立講席教授。

在從事胚胎化學研究的同時，李約瑟也在深入思考生物化學的認識論合理性。1935年接受耶魯大學邀請所作的系列學術講座折射出當時李約瑟思考的核心科學問題，也深刻關乎生命活動的本質是否可以最終用物理和化學原理解析[22]。英國生物學家霍爾丹①主張生命本質遵循某種原理，此原理不能完全等同于物理化學定理，有機論哲學可以成為過度機械化的認識論在生命活動現象上的某種補充[23]。另外如前面提到的德國實驗胚胎學家德里施，原本師從魏斯曼學習動物學并主張將力學和數學方法引入動物發育的描述，是一個機械論主義者。但是在研究海膽卵細胞二分裂時期的裂球實驗中卻能得到兩個獨立發育的完整生命個體時，德里施認為機械論斷無法解釋這種現象，最后研究哲學而變成一個活力論主張者，提出生命元理論“Entelechies”（隱得來希論，借自亞里士多德）。李約瑟認為生物化學比起其它生物學科而言需要思考“生命的本質”（the Nature of Life），這個核心問題本身亦是一個哲學問題。因此生化學家不能只孤立地研究各種酶化學反應，生理學家也不能僅僅孤立地看到器官系統。如果說動植物學家樂于探索世界的分類系統，那么現在生化學家應該追問的是系統和功能的精細化學聯系。唯有采用懷特海有機哲學時，才能打破生物體研究各個部分之間的分離，走向更為整體的認識[24]。他認為生命活動的基本原理應該存在于物質復合體之中，而不是各個組成部分的原理的簡單合集（[3]，頁13）。

毫無疑問，李約瑟在這個問題上是持懷疑論和不可知論的態度，作為一位當時從事生物化學研究并在努力為生物化學的科學性獲得學術界認同的科研工作者，他并不完全接受完全的機械論或新活力論（Neo-Vitalism）。李約瑟從懷特海的有機哲學中獲得了辯護的理論啟示。他放棄了機械主義和有機主義的二元對立轉而采取一種折中主義，主張機械主義應該停留在實驗和精準生物學層面，而讓有機主義作為指導他思考的哲學認識論。

四 ? 結語

以現在的眼光看，李約瑟在胚胎生物化學方面提出的問題其實不僅極端復雜而且可能過于錨定在宏觀形態和單一化學因素之間尋找關聯。多年以后李約瑟在自傳長文中回顧當年的科研動態，坦言那個時期他們工作的主要思考方向仍然是“內分泌學式”的。要從形態上最終闡明“組織作用物”的化學反應原理，其實非常復雜。隨著二戰后現代分子生物學和生物物理學等學科的勃興，特別是到了20世紀60年代，隨著激素放射免疫測定法等實驗手段的進步直接推動傳統的實驗內分泌學走向更為精準的時代?？茖W界才更加意識到生命活動現象和化學反應原理之間存在著極為復雜的動態關聯，在化學因素之外最終宏觀形態還接受物理因素的隨機影響，迄今為止科學認識還不能完全解決宏觀的生物體形態結構和細微的物化過程及其原理的全部關聯工作。但在1920—1942年，李約瑟在相關領域的工作是極具前沿開創性的。在李約瑟之前的胚胎學研究，多是注重比較解剖和形態觀察;有一批新人如德里施和達西·湯普森則等等逐漸分別將數理驗證和用數學語言描述形態變化的方法引入這個領域;而李約瑟則是嘗試將化學原理研究引入胚胎學的定量定性描述之中。他較早注意到傳統胚胎學和生物化學的學術轉向，并在此連接新舊兩個研究點的領域做出了搭橋性質的承上啟下之作。

在那之后，由于歷史的因緣際會和個人研究取向的轉變，李約瑟逐漸投入科學史研究中。二戰后，李約瑟向劍橋學術委員會遞交了全新的個人研修計劃，此后他不再繼續生物化學一線科研工作，轉而全身心投入對中國古代技術和文明的研究中去。我們或許熟悉了那個作為科學史家的李約瑟，卻對他這前半生的科研歷程甚少關注。如果我們需要從更加深刻的層面研讀李約瑟的科學與文明的論述，特別是他出入于東西方不同文化資源進行“文明的滴定”時，站在“我者”文化之中的我們，是否已經同等地了解了李約瑟所據之的“他者”文明的語境了呢？從這個視角而言，當我們重返和再讀李約瑟的論述時，他的前半生科研經歷及其心路歷程絕不應輕易繞過。而且除了科學研究，李約瑟還廣泛參與過哲學、人類學、民俗學等方面的學術論爭，并深度介入社會政治和宗教運動。

致謝 ?感謝伍茲霍爾海洋生物學實驗所（Woods Hole Institue，Massachusetts）在坎布里奇鎮2017年度科學節提供公眾開放活動。

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Abstract： Joseph Needham is an influential figure in the history of Chinese science and the history of world civilization. While before he began his research on these， he was an biochemist of the University of Cambridge who has done pioneering work in the field of embryonic biochemistry and was selected as a fellow of the Royal Society. The Chinese are familiar with his side as a historian of science， but seldom know about his side as a scientist. This article makes a preliminary analysis of Josephs science education of his early years， his subsequent research life in the University of Cambridge and his association with the theoretical biology group， trying to research the development of biological thought in the first half of the 20th century and enrich the understanding of him.

Keywords： Joseph Needham， biochemistry， embryonic biology， theoretical biology group