如果說(shuō)今天互聯(lián)網(wǎng)有什么梗最流行，“哈基米南北綠豆”可能要占據(jù)一席之地，這句來(lái)自日本動(dòng)漫的空耳梗，以一種神奇的方式席卷了近期的互聯(lián)網(wǎng)。有意思的是，不論是懂的人還是不懂這句話含義的人，都很難理解為什么這句話能夠流行。它更像是大家在信息過(guò)載之后的一種無(wú)意義的表達(dá)方式：無(wú)需理解，只要拋出來(lái)，氣氛就到位了。

其實(shí)科學(xué)史上也有不少詞語(yǔ)，剛出現(xiàn)時(shí)的狀態(tài)跟這差不多。它們并不是一開始就像教科書那樣嚴(yán)肅、精確、定義清晰，很多只是科學(xué)家在一堆難以描述的現(xiàn)象中臨時(shí)造出來(lái)的說(shuō)法。這當(dāng)然不是說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)梗和物理理論有什么必然聯(lián)系，只是當(dāng)我們回頭看科學(xué)史，會(huì)意識(shí)到：原來(lái)那些今天看似嚴(yán)肅的術(shù)語(yǔ)，在它們的誕生年代，也經(jīng)歷過(guò)一種類似“哈基米南北綠豆”式的混亂階段。

物理學(xué)的“哈基米時(shí)刻”

一想到哈基米，大家就會(huì)想到貓貓。貓貓和物理學(xué)能有什么關(guān)系呢？這時(shí)大家就不得不提起量子力學(xué)中那只大名鼎鼎的貓。實(shí)際上，量子這個(gè)詞的概念一開始和“哈基米”就有些類似。

▲中國(guó)科大潘建偉、陸朝陽(yáng)等人在原子世界畫的貓貓（視頻來(lái)源：https://physics.aps.org/articles/v18/148）

1900 年 12 月 14 日，普朗克在德國(guó)物理學(xué)會(huì)念了一篇報(bào)告，這個(gè)場(chǎng)面現(xiàn)在經(jīng)常被寫成“物理革命的開端”。但如果你去讀當(dāng)時(shí)的會(huì)議記錄，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的現(xiàn)場(chǎng)氣氛跟“革命”完全搭不上邊。報(bào)告標(biāo)題也不驚天動(dòng)地，只是：“關(guān)于能量分布定律的改進(jìn)建議”。普朗克本人也沒表現(xiàn)出特別興奮，他做的只是一件無(wú)奈之舉，前面幾十年理論搞不定黑體輻射的數(shù)據(jù)，他就搞了一個(gè)看似荒唐的假設(shè)：能量不是連著流，而是一份一份地發(fā)。就這樣，“量子”這個(gè)詞被發(fā)明出來(lái)了。

在隨后的幾年里，沒有人覺得這會(huì)威脅經(jīng)典物理的根基。至于普朗克本人，他非常不喜歡自己的假設(shè)，甚至一度想要證明這是一種數(shù)學(xué)假說(shuō)，是一種不涉及物質(zhì)與輻射之間真實(shí)能量交換的偽物。普朗克認(rèn)為自己應(yīng)該是經(jīng)典物理最忠實(shí)的信徒，怎么就成了革命者呢？所以在1901-1906年之間，他沒有發(fā)表任何關(guān)于黑體輻射或者量子理論的研究。直到1910年前后，普朗克才堅(jiān)信量子理論標(biāo)志著物理學(xué)史上新篇章的開始，而新量子理論，則是要到1925年的事情了。換句話說(shuō)，“量子”這個(gè)詞誕生當(dāng)天的真實(shí)狀態(tài)可能是：作者本人不信，同行聽不懂，會(huì)議沒反響。它距離我們今天理解的量子論，至少還隔著二十年實(shí)驗(yàn)、爭(zhēng)論和混亂。

▲年輕時(shí)的普朗克基米

如果量子的故事有一種“概念先出現(xiàn)、意義慢慢長(zhǎng)成”的感覺，那么電子的誕生也差不多。

時(shí)間回到1897年，湯姆遜在皇家學(xué)會(huì)做了一場(chǎng)關(guān)于陰極射線的報(bào)告。彼時(shí)陰極射線已經(jīng)研究了幾十年，各種模型都有，大家主要關(guān)注點(diǎn)在于這是波還是粒子，而不是期待什么新理論。湯姆遜在演講里展示了他最新的實(shí)驗(yàn)：陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)里都會(huì)偏折，而且偏折方式表明它們攜帶電荷。他計(jì)算出這些帶電“東西”的比電荷遠(yuǎn)高于已知離子，于是提出一個(gè)大膽但并不十分肯定的結(jié)論：陰極射線由某種比原子還小的帶電單位構(gòu)成。這就是電子。

然而，湯姆遜最初用來(lái)描述電子的語(yǔ)言非常不確定。他沒有說(shuō)這是原子的組成部分，更沒有說(shuō)這是物質(zhì)的基本粒子。相反，他在報(bào)告里多次強(qiáng)調(diào)：這可能是一種電荷的“微?！?，但我們不必急著給它下最終定義。在他看來(lái)，電子可以是粒子，也可以是“電的碎屑”，甚至可能是“帶電的渦旋結(jié)構(gòu)”。其他人的反應(yīng)也不一致，有人認(rèn)為這只是給陰極射線添一個(gè)新名字，有人質(zhì)疑這么小怎么可能有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，“數(shù)學(xué)哥”們同樣出現(xiàn)在這場(chǎng)討論中：這是數(shù)學(xué)想象，不是實(shí)物。

▲湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子所用氣體放電管的復(fù)制品

湯姆遜自己的猶豫也能說(shuō)明當(dāng)時(shí)的處境。他提出電子，卻繼續(xù)探索電子是否可能是其他不同的模型，在那個(gè)年代，“電子”這個(gè)詞更多是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)臨時(shí)代稱，而不是完成形態(tài)的科學(xué)概念。所以在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，大家知道什么是電子，但又不知道電子是什么。通過(guò)盧瑟福、波爾、德布羅意等人的接力，電子才變成今天教科書中那個(gè)清晰的形象。

看來(lái)，量子和電子都不是從一開始就閃閃發(fā)光的概念。它們出現(xiàn)得很低調(diào)，也很各自為政，卻一起推動(dòng)了物理學(xué)從 19 世紀(jì)的連續(xù)世界，悄悄走向 20 世紀(jì)那個(gè)碎片化、離散化、越來(lái)越讓人頭疼的世界。

南北綠豆，也可以是孟德爾和豌豆

說(shuō)完哈基米，我們?cè)僬f(shuō)南北綠豆。如果硬要問(wèn)綠豆和科學(xué)史有什么關(guān)系，能想到的往往是“豌豆射手”—孟德爾。1865年，他的論文《植物雜交實(shí)驗(yàn)》發(fā)表在布爾諾自然研究學(xué)會(huì)上。在論文中，他展示了豌豆在雜交實(shí)驗(yàn)中所表現(xiàn)的遺傳規(guī)律。當(dāng)然今天的人看起來(lái)這根本不是一篇關(guān)于遺傳的論文，因?yàn)槊系聽栍脭?shù)學(xué)關(guān)系對(duì)他發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律進(jìn)行了描述，那些讓學(xué)生們頭疼的AaBb已經(jīng)出現(xiàn)在他的論文中。

在受精過(guò)程中，每種花粉形式平均均勻地結(jié)合 通常與每個(gè)卵細(xì)胞形式一起，因此四個(gè)花粉細(xì)胞中的每一個(gè)都與卵細(xì)胞 AB 的其中一種形式結(jié)合一次，AbaBab。以完全相同的方式，其余的花粉細(xì)胞 AbaBab 的形式與所有其他卵細(xì)胞結(jié)合。我們因此獲得

▲你沒看錯(cuò)，這真的是孟德爾的論文。

當(dāng)時(shí)一種比較流行的理論是混合遺傳理論，也就是子代是上一代特征的平均值，這聽起來(lái)非常合理，因?yàn)榇蟛糠治镔|(zhì)的混合就是這樣的。但是孟德爾的理論認(rèn)為遺傳是由一種稱之為“遺傳因子”的顆粒來(lái)發(fā)揮作用的。不過(guò)孟德爾的論文只發(fā)表在一個(gè)地方性的刊物，影響力很小，當(dāng)時(shí)的主流生物學(xué)界對(duì)這一理論沒有反應(yīng)，至于驗(yàn)證這些比例更是無(wú)從談起。后來(lái)連孟德爾都不怎么樣做實(shí)驗(yàn)了，因?yàn)樾薜涝旱娜粘Ｊ聞?wù)占據(jù)了大量的時(shí)間。

雖然孟德爾的理論暫時(shí)被埋沒了，但是對(duì)于遺傳載體的猜想?yún)s一直在持續(xù)，這其中包括赫伯特·斯賓塞的“生理單位”說(shuō)，達(dá)爾文的“微芽”說(shuō)以及奧古斯特·魏斯曼的“種質(zhì)”說(shuō)等，但是實(shí)質(zhì)上都是指向一種遺傳物質(zhì)的載體。這些各式各樣的名詞，也為重新發(fā)現(xiàn)并接受孟德爾的理論鋪平了道路。到了19世紀(jì)末，三位研究者雨果·德弗里斯、卡爾·科倫斯以及埃里克·切爾馬克分別在不同地方、做著不同植物實(shí)驗(yàn)，卻意外地得到了同樣的比例。孟德爾的研究就這樣被重新帶回了科學(xué)界。

▲孟德爾在修道院的研究花園（圖片來(lái)源：sciencephoto)

再往后才是遺傳學(xué)語(yǔ)言真正定型的關(guān)鍵時(shí)刻1905 年，英國(guó)學(xué)者貝特森在通信中提出了“genetics”這個(gè)詞，想用來(lái)描述這門新興的學(xué)科。這個(gè)命名非常實(shí)用：它讓原本散亂的各種名詞和思路有了一個(gè)共同的歸屬。而“gene”這個(gè)詞，則是在 1909 年由丹麥植物學(xué)家威廉·約翰遜（Wilhelm Johannsen）提出的。他引入 gene，也只是為了避免術(shù)語(yǔ)的混亂，指代一種抽象的單位，而不是生命的本質(zhì)云云。就這樣，大家在迷霧中使用基因這個(gè)抽象的名詞探索生命的本質(zhì)，直到1953年，沃森與克里克，才真正確定基因的本體是什么。

▲威廉·貝特森致艾倫·塞奇威克的信，1905年（圖片來(lái)源：約翰英納斯中心）

科學(xué)是一只巨大的哈基米

現(xiàn)在回到文章的標(biāo)題。“哈基米南北綠豆”看似無(wú)意義的詞串，讓人第一反應(yīng)是：這也能叫語(yǔ)言？ 但如果把視線從網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言挪回科學(xué)史，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單事實(shí)：科學(xué)術(shù)語(yǔ)并不是在第一天就擁有清晰邊界的。不僅是量子、電子或是基因，場(chǎng)、物種、模型等等甚至幾乎所有的科學(xué)名詞，在誕生的早期，都帶著寬泛模糊的意味?？茖W(xué)共同體使用這些詞匯，是為了先讓討論能夠進(jìn)行，再在不斷的修正中讓意義變得穩(wěn)定。

如果再把視線從術(shù)語(yǔ)本身拉遠(yuǎn)一點(diǎn)，就會(huì)看到科學(xué)整體的發(fā)展方式其實(shí)也類似。我們今天熟悉的理論、方法、圖像在呈現(xiàn)于教科書時(shí)顯得整齊而嚴(yán)密，但它們?cè)谧畛醭霈F(xiàn)時(shí)并沒有這么從容。很多想法帶著嘗試的味道，很多框架是用補(bǔ)丁拼起來(lái)的，甚至連提出者本人都沒把握。所以，面對(duì)語(yǔ)言的隨意性不必緊張，面對(duì)科學(xué)的初期混亂也不必訝異。世界上很多事物在起步時(shí)都差不多：歪歪扭扭、不甚明晰，甚至顯得毫無(wú)意義。它們的清晰，是一點(diǎn)點(diǎn)生長(zhǎng)出來(lái)的。