第十四章 科学·宗教·意识形态（第3/10页）
人们已经认识了化学基本元素的变化过程，最重要的分析仪器也已经具备。由不同数量的基本单位（原子）组合而成的数量有限的化学元素，由分子的基本多原子单位组合而成的元素化合物以及这些组合过程规律中的某些概念，所有这些都已为人们所熟知；而这些正是化学家在重要活动中取得巨大进展，即对不同的物质进行分析和综合时所必需的。有机化学这个特殊领域虽然依然局限于对材料性能的研究，其中主要是对煤这类由远古时代的生物变成的资源在工业生产中的有效性能的研究，但从总体上看，有机化学却已呈现出一派兴盛的局面。生物化学的研究对象是物质在有生命的物质组织中如何活动，它此时离进入生物化学研究尚有一段距离。化学模式依然不甚完善，然而，了解化学模式的努力却在19世纪第三个25年中取得了实质性进展。由于取得了这些进展，人们掌握了化合物的结构，从此之后，化合物便可以简单地从数量角度（一个分子所含的原子数量）进行观察了。
阿伏伽德罗（Avogadro）于1811年提出的定律，使得确定一个分子中的原子数量成为可能；在意大利实现统一的1860年，一位爱国的意大利化学家在一次国际会议上，提请与会者注意阿伏伽德罗的定律。此外，巴斯德于1848年发现，化学性能相同的物质，其物理性能可能各不相同，例如，光的偏振的平面可以是旋转的，也可以是不旋转的，这是化学借用物理学所取得的又一成果。由此引出的结论之一是，分子具有三度空间；此外，1865年，坐在伦敦马车上的德国著名化学家凯库勒（Kekulé，1829—1896）——这是维多利亚时代常见的场景——首次想到了复合结构的分子模式，也就是著名的苯环理论。这个理论认为，每个苯环由六个碳原子组成，并有一个氢原子附在上面。可以说，建筑师或工程师的模式取代了化学公式中C6H6这种此前一直使用的会计师的计数模式。
在这个时期的化学领域里，更加了不起的一件事大概是门捷列夫（Mendeleev，1834—1907）元素周期表的大范围推广。由于解决了原子量和化合价的问题（元素中的一个原子与其他原子结合的数量），在19世纪初期一度兴盛之后便不受重视的原子理论，在1860年后再度令人瞩目，与此同时，对分光镜形状的技术改进（1859年），也促成了若干新元素的发现。此外，在19世纪60年代中期，标准化和计量技术也有长足进步（其中如电工学中的伏特、安培、瓦特、欧姆等的确定，这些计量单位如今已人人皆知）。依据化合价和原子量对化学元素进行重新排列的工作，也在这个时期进行了多次尝试。门捷列夫和德国化学家迈尔（Mayer，1830—1895）在这方面做了努力，从而得出了元素的性能随原子的重量和周期变化的结论。这个结论的杰出之处，在于人们根据这项原理做出推测，总数为92的元素周期表上尚有空缺，有待填补，并预言了这些尚未发现的元素性能。门捷列夫的周期表为基本物质的种类确定了一个极限，从而令人觉得，原子理论的研究至此似乎已告终结。然而事实却是，“应该以一个新的物质概念去寻找其完整的解释，这种新的物质概念不再视原子为不变，而是将原子视为处于相对不断地与少量基本粒子结合的状态中，而这些基本粒子本身也可能发生变化和转化”。不过，门捷列夫就像麦克斯韦那样，似乎是为以往的争论结了尾，而不是为新的争论开了头。
生物学远远落在物理学后面，究其原因，作为生物学实际应用者的农民，尤其是医生的保守主义难辞其咎。回顾往昔，早期最伟大的生理学家之一是贝尔纳，他的研究为现代生理学和生物化学奠定了基础，他还在《实验医学研究导论》（Introduction to the Study of Experimental Medicine ，1865年）一书中，对科学研究过程做了前所未有的细致分析。然而，他虽然声誉卓著——尤其在他的祖国法兰西——但他的发现却并未立即得到应用，他在当时的影响力也逊于他的同胞和同行巴斯德。巴斯德与达尔文并驾齐驱，是19世纪中期在公众中知名度最高的科学家。他借由化学工业，确切地说，他借由对啤酒和醋有时会变质，而化学分析对这种现象却不能提供答案这一困惑进入细菌学领域，并成为这个领域的先驱者［他在这项研究中的合作者是原籍德国的科赫医生（Robert Koch，1843—1910）］。显微镜、细菌培养、幻灯显示等细菌学的技术手段，根治动物和人的某些疾病等生物学的直接应用，这两方面的成就使生物学这门新兴学科，不但易于为人们所接近和理解，而且颇具吸引力。经利斯特（Lister，1827—1912）更进一步的完善，防腐法、巴氏灭菌法和其他防止微生物侵入生物有机体的方法和疫苗接种，都已切实掌握，有关的论证和结果已相当充分，从而令医务界的顽固抵制难以为继。细菌研究为生物学进而为研究生命的实质，提供了具有巨大实效的手段，但是，这个时期的生物学并未提出因循守旧的科学家无法立即接受的理论问题。
当时生物领域中最有价值的惊人进展，与生命的物理、化学结构和机制研究，仅有微不足道的关联。通过自然淘汰而实现进化的理论远远超出了生物学范畴，它的重要意义也在于此。进化论肯定了历史对于所有科学的胜利，虽然与科学相联系的历史通常总是被当代人与“进步”混为一谈。况且，由于进化论把人本身置于生物进化的全局中去考察，从而打破了自然科学与人文科学或社会科学之间的明晰界线。从此之后，必须把宇宙，至少是太阳系，当作一个持续不断的变化过程来考虑。太阳系和其他星球正处在这种历史的中途，正如地质学家业已指出的那样（参见《革命的年代》第十五章），地球也正处在这种历史的中途。有生命的物质如今也被纳入这个过程之中，尽管生命本身是否由无生命物质演化而来，这个问题不但尚未解决，而且基于意识形态的原因，始终十分敏感（伟大的巴斯德坚信他本人已经阐明，这种演化是不可能的）。达尔文不但把动物，也把人类引入了进化论的审视范围之内。
19世纪科学所面临的困难，主要不在于接受这种将宇宙视为一个历史进程的看法。在一个发生了许许多多至为明显的历史性变革的时代，相信这一点是再容易不过了。困难在于如何把这种看法与不变的自然规律，与大体相似、持续不断而且非革命性的运转结合起来。从自然规律出发，社会革命是否必要就成了问题，传统宗教的必要性更受到怀疑，因为宗教典籍所宣扬的是间断变化（创世记）和不符合自然规律的东西（奇迹）。然而，这个阶段的科学似乎也相信一致性和不变性，而且似乎把简化理论看作科学的根本理论。唯有马克思这样的革命思想家才会认为有可能出现二加二不等于四而等于别的什么，或既等于四又等于别的什么的情况。（在数学家们有关无穷的讨论中，这个问题之所以引起震动，原因是仅用算术已不能获得预想的结果。）地质学家取得了重大成就，他们认为，借助今天依然可见的完全一样的那些力量，就能对没有生命的地球上过去和今天所观察到的种类繁多的东西做出解释。只要有足够的时间，天择说就能对包括人类在内的有生命物种何以会种类繁多做出解释。这一成就曾促使并继续促使思想家们否认或低估这种迥然不同而且崭新的看法，这种看法力图对历史变化做出解释，将人类社会的变化归结为生物进化规律，因此产生了严重的政治后果或政治意图（社会达尔文主义）。西方科学家生活在其中的社会——所有科学家都属于西方社会，连处在西方世界边缘的俄国科学家也属于西方社会——把稳定和变化合而为一，进化论也这样认为。