胡克：畫筆上的科學人生

趙　子

提起牛頓，沒有人會感到陌生。然而說到牛頓的“死敵”羅伯特·胡克，熟悉的人卻并不多。翻遍中學時的教科書，我們僅僅在兩個地方能夠發現胡克的身影，一是物理中的胡克定律，二是生物里的細胞一詞。事實上，胡克在科學領域的成就，遠不止創立胡克定律和命名了細胞(cell)。在科學史上，胡克可能是最為出類拔萃和多才多藝的人物之一。

胡克的成績單，簡直到了令人眼花繚亂的地步：第一個發現了細胞、第一個研究了化石、提出了彈性定律、總結了波義耳定律、啟發了引力平方反比定律、首先報告了木星紅斑和火星自轉、觀察了月球上的環形山、發現了雙星、提出光的波動說、研究了晶體形狀、計算了音高和振動的關系、發明了復式顯微鏡、發條擺鐘、輪形氣壓表、萬能節、測深儀……另外，他在建筑、繪畫、音樂等方面也頗有建樹，因此被譽為“英國的達芬奇”。

1635年7月，胡克出生在英國威特島的淡水鎮，父親是一個受人尊敬的教區牧師。胡克從小身體不好。父親舍不得將兒子送去要求嚴厲的寄宿學校，便在家里搞起了“家庭教育”。小胡克接受新知識的速度比一般孩子都要快，而且有很強的動手能力，喜歡擺弄鐘表和機械玩具，拆拆裝裝，一學就會。另外，他對繪畫和音樂也非常喜愛。他父親的一位藝術家朋友甚至建議他以藝術為終身職業，而他也一度認為自己將來會成為一名出色的肖像畫師。

少年時代的胡克，經歷了人生中最令他難以接受的不幸。在他還只13歲那年，父親就去世了。家里失去了頂梁柱，懂事的胡克除了悲傷，還想盡快學會一項可以養家糊口的本領。雖然父親生前的一位摯友愿意收留他，但胡克并不喜歡這種“寄人籬下”的生活。過了沒多久，他毅然選擇了離開家鄉，前往倫敦，拜當時著名的畫家彼得，萊利為師，學習繪畫。雖然胡克最終并沒有如愿成為肖像畫師，但扎實的繪畫功底最后成了他搞科研的“得力助手”。

結束繪畫學習生涯之后，胡克進入了威斯敏斯特學校求學。當時學校的校長是理查德·巴斯比博士。他看出胡克有著“天才的潛質”，于是提出要資助胡克學習和生活的所有費用，但被胡克婉拒了。胡克半工半讀，在不落下任何功課的同時，到處攬活賺錢，其間做過金匠、木工等多種臨時陸工作，用賺來的錢繳了學費，并維持基本生活。與此同時，他在學校還發明了飛行器、學會了拉風琴等。巴斯比校長打心里喜歡這個孩子，與他保持了終生的友誼。后來，胡克還為他設計了私家住宅。

胡克人生中最重要的轉折點出現在1653年。這一年，他進入了“牛津圈”，正式到牛津基督教會學院任職，由此開始了自己的科學學徒生涯。在這里，他結識了很多有影響的有創造性的朋友，而與波義耳的相識則是其中最重要的經歷。1658年，胡克有幸成為波義耳的助手。得知這一消息之后，一直關注著胡克成長的巴斯比博士馬上找到他，囑咐他說：“羅伯特，不是隨便什么人都能給波義耳教授做助手的。你可不能辜負了這次機會啊!”胡克很靦腆地回答：“是，老師。我一定會努力學習，不辜負您和波義耳教授的厚望。”

作為波義耳的“雇員”，胡克沒有因為身份原因而放棄認真的工作態度，更沒有放棄學習的機會。他從波義耳那里獲得了豐富的化學知識和實驗技巧，并以自己作為機械師的天才回饋波義耳。在當時，對空氣的研究，特別是對于真空和燃燒現象的研究，可以說是最熱門的前沿科學。但是，要研究空氣，必須擁有性能優良的抽氣機。為此，波義耳曾四處尋找最優秀的制造師，但是所得到的抽氣機效果并不理想。意外的是，胡克制造出了讓他滿意的機器。波義耳在正式出版的論文中親切地將胡克制造的機器稱為“我們的抽氣機”。

胡克制造的抽氣機使波義耳研究真空和燃燒理論時如虎添翼。此后，波義耳做實驗所用的儀器，幾乎全由胡克制造。胡克之所以能夠身懷此等絕技，動手能力強自然是一個方面，而出眾的“繪畫天賦”也功不可沒。胡克自己就曾經說過，“所有人都認為我是天才的機械制造師，但實際上，它們都是從紙上走下來的”。

奠定胡克“科學天才”聲望的，是他出版的一本書——《顯微制圖》。胡克出生之前很久顯微鏡就被發明和制造出來，但沒有像望遠鏡那樣給人們帶來科學上的重大發現。直到胡克出版了他的《顯微制圖》，科學界才發現顯微鏡帶來的微觀世界和望遠鏡帶來的宏觀世界一樣豐富多彩。胡克與其他“顯微鏡使用者”最大的不同在于，他能夠用非常精確、細膩的筆法將顯微鏡下觀察到的物體勾勒出來，這正是他繪畫天分的充分體現。《顯微制圖》一書開創了科學界借用圖畫這種最有力的交流工具進行闡述和交流的先河。

會畫畫的胡克，還是出色的建筑設計師，為恩師巴斯比博士設計私人住宅不過是小試牛刀。1666年，倫敦發生大火，燒掉了許多建筑，胡克提出按矩形格式重建倫敦。雖然這一方案未被采納，但得到了“元老會”的賞識，被任命為三個負責重建倫敦的測量員之一。

編輯梁宇清