在“李约瑟问题”之外

石路遥

摘  要   李约瑟是一位对中国科学史和世界文明史研究影响至深的人物。但他在跨入科学文明史研究之前，首先是剑桥大学的生物化学家，曾在胚胎生物化学研究领域做出过开创性的工作并被遴选为皇家学会会员。中国读者对他前半生的科研经历和科学创见知之甚少。分析李约瑟童少年时代接受的科学教育，在剑桥大学的科研岁月，以及他与理论生物学小组的交往。期望通过他的经历一窥20世纪前半期生物学思想发展的一个侧影，并由此丰富对李约瑟的认识。

关键词   李约瑟  生物化学  化学胚胎学  理論生物小组

中图分类号   N09

文献标识码   A

作为一位享誉世界的著名学者，李约瑟穷尽半世之力，将中国科学文明史研究带入世界学术的舞台。他主持编纂的《中国科学技术史》研究范围涵盖天文、历算、理工、农医诸多方向。他对科学文明的比较和追问广为流传，与几代中国学人对自身文明的思考交互启发，以致于“李约瑟问题”论争众多，成为一时之显学。但李约瑟自身的学术思想发生史研究却乏人问津。

多数国人将李约瑟视作一位汉学家、一位著名的科学史家，事实上年近半百之时他才全身心转入科学史的研究中来。在此之前，李约瑟首先是一位职业科学家、一名生物化学家，在胚胎生物化学领域做出过开创性工作，与妻子李大斐（Dorothy Needham，1896—1987）同属英国皇家学会会员。国内的李约瑟研究专家王钱国忠在《李约瑟研究的回顾与瞻望》里略微讨论过李约瑟的生物化学研究时期，也坦言由于资料所限，其对李约瑟前半生的科学研究着墨不多[1]。海外的李约瑟传记作家文思淼（Simon Winchester）撰写的《李约瑟——揭开中国神秘面纱的人》将笔墨主要集中在他的后半生与中国文明的不解之缘[2]。这样一位百科全书式的著名学者，我们绝无理由对他前半生的科学经历和思想历程不加了解。这位科学史家所经历的科学研究历程本就是一段值得关注的科学史。借助李约瑟的自传[3]和相关文集、档案等资料以及传记，本文考察了他的学术和思想发展历程，并尝试将其科研生涯放到所处的时代背景中思考，以有益于我们从不同侧面理解他对科学文明作出的论断。

一   科学启蒙

李约瑟本名约瑟夫·尼达姆（Noel Joseph Terence Montgomery Needham，1900—1995），出生于1900年，正属于英国维多利亚时代末期，是父母唯一的儿子。其父老约瑟夫·尼达姆（Joseph Needham. Sr，1853—1920）学医，毕业于阿伯丁大学（University of Aberdeen），主攻外科麻醉术，曾任阿伯丁大学解剖学助教，在伦敦女子医学院（London School of Medicine for Women）和伦敦医院（London Hospital）讲授病理学课程，后单独执业行医[4]。李约瑟的母亲从事作曲和音乐事业。父亲重视并引导李约瑟走上科学之路，对唯一的儿子寄予厚望，总是不厌其烦培养他的读写能力，带他参观博物馆，给他讲解科学知识、笛卡尔精神等等。老约瑟夫特别期待儿子未来可以和自己一样从事医药和外科行业。李约瑟大约14岁便以助手身份参与过父亲同事主刀的一场阑尾切除术，稍年长则为父亲的诊所承担许多配药的工作。老年李约瑟曾在自传中回忆并正面肯定父亲对自己的影响，认为自己拥有的“科学的头脑和全力以赴的工作热情”（[3]，页3）承之于父。

高中时期李约瑟被父亲送到北安普顿郡（Northamptonshire）的昂德尔公学（Oundle School）就读。这所公学的校长桑德森（Frederick Sanderson，1857—1922）是一位独特的社会改良主义者和教育实践家，有着丰富的教学经验，强烈期许通过教育践行社会改良。他执掌昂德尔公学后尤其主张革新学校课程、增加实践课和科学课。在桑德森治下，昂德尔公学成为北部工业地带非常著名的中学，吸引了许多中产及富裕阶层的子弟入学。著名科幻小说家威尔斯（Herbert George Wells，1866—1946）是桑德森的朋友，他将自己的子女送入昂德尔读书，还为桑德森做传并将他作为男主角写进自己创作的一部科幻故事之中[5]。在昂德尔公学，桑德森主张学生无论主修文科或理科都要去车间或工厂进行一段时间的实践，鼓励他们从事科学实验。李约瑟便是在这样一种浓厚的人文和科学氛围中接受了自己的高中教育。尽管多年后他评价高中时代过得并不快活，但在昂德尔公学他确实学到许多有价值而且受益终身的东西。他受到校长的鼓励整理过一份“生化和生理学史图解”在学校的“未来博物馆”展出，这份习作可以说令他受到了最初的科学史训练。在学校的实践车间里李约瑟也接触到大量机械构造和基本工具，积累了最初的机械学知识（[3]，页4）。彼时李约瑟因为父亲的训练，在医学知识方面已有相当的基础。在一次典礼日活动中，校长鼓励他作一场关于不同动物红血球的报告。李约瑟便是在这场报告会上结识了著名生化学家弗雷德里克·霍普金斯①。霍普金斯当时已是剑桥大学生化专家，尤精于血球细胞的研究，多年后成为李约瑟研究生涯中最重要的领路人。

第一次世界大战最后两年，阵地伤亡病员激增，医务人员严重短缺，李约瑟父亲在伦敦三大军医院承担大量麻醉工作，从早忙到晚，李约瑟时常协助父亲在手术中担任助理工作。因在外科手术中表现出色，1918年李约瑟被任命为皇家海军少尉军医，本来他极有可能被派往战地服役[6]。但很快一战宣告结束，李约瑟便进入剑桥大学冈维尔-凯思学院（Gonville and Caius College）开始了他的大学生涯。在正式入读之前，他在国王学院（Kings College）从事过几个月的解剖学和实验室准备工作，担任生化和生理学科学家奥托·罗森海姆（Otto Rosenheim，1871—1955）的实验助手[7]，练习如何制备大量的卵磷脂、脑磷脂、鞘磷脂等类脂化合物，这为他日后从事生物化学研究奠定了实验基础（[6]，页28）。

冈维尔-凯思学院具有优良的医学研究传统，培养了不少医生。在科学史上以发现血液循环而著称的威廉·哈维（William Harvey，1578—1657）曾在此学院任教，后来李约瑟的胚胎学研究还与之有直接的学术渊源。受父亲的影响，李约瑟最初志向是外科医生，所以校内选修课程都是按照医生职业设计的传统科目，如生理学、解剖学和动物学等等。但他同时又隐约感觉外科医生的工作过于机械化，一战期间治疗伤兵的工作令他对外科手术感到厌倦，他甚至将其比喻为从事“木工活”，内心希望做一些更富有挑战性的研究工作（[8]，页18）。

另一方面，李约瑟在学术转向上受到著名生物学家威廉·哈代爵士①高屋建瓴的指点。20世纪20年代前后，生物学界正在迈向一场新的变革。站在学术前沿的大师们已逐渐窥见科学界对生命科学本质的探讨将要发生重大变化。更进一步则是大约在19世纪中后期到一战结束后这半个世纪里，酶反应化学、生理化学等学科的发展也为学界对生命本质的研究走向新的交叉与融合奠定了基础。哈代爵士敏锐察觉到未来生物学研究必然需要和化学及物理学合流，走向一个新的时代。因而他告诫李约瑟，未来的科研方向必将重视原子、分子的层面的理论探讨，如果仅仅研习传统的宏观的生理学和解剖学是远远不够的。在大师的建议下，李约瑟逐渐确定了研究兴趣和方向的变化。

大学期间，冶金化学专家查尔斯·海科克（Charles Thomas Heycock，1858—1931）、生理学家约瑟夫·巴克罗夫特（Joseph Barcroft，1872—1947）的课程也给李约瑟留下深刻的印象。在课堂之外，李约瑟同时是剑桥学生俱乐部——套管俱乐部（Cannula Club）的成员，在俱乐部中他结识了一批志同道合醉心科研的青年学者。例如后來成为物理化学教授、专研血球性能的拉夫顿（F. J. W. Roughton，1899—1972）、研究酶反应化学的专家马尔科姆·迪克逊（Malcolm Dixon），还有后来与李约瑟同时入选凯思学院院士并多年共事的杰出生物化学讲师滕尼克利夫（H. E. Tunnicliffe）等等。套管俱乐部一般定期举行餐会，饭后有一位会员做一场演讲或宣读论文，会员聚在一起讨论各自的研究进展或彼此感兴趣的问题。特别是当时弗洛伊德和荣格心理学著作正在流行，聚会成员也热切地阅读这些著作并将心理学的讨论同神经生理学和化学等专业结合起来。这些学术讨论促使李约瑟开始了最初的研究工作。他在剑桥附近的富尔本精神病院（Fulbourn Mental Hospital）修习精神病学的课程，并进行过一些关于神经生理学和神经心理学的生物化学本质的研究。这是他第一次尝试跨学科思考和建立关联，这方面的研究虽然还不是十分成功，但在当时相当超前（[6]，页29）。

李约瑟接受的教育和指导，都与20世纪以来生物科学内部的前沿变化紧密相连。他的本科课业导师鲁道夫爵士（Sir Rudolph Peters）出身于医学研究领域，在一战期间为英国皇家陆军军医，个人研究方法偏向于生理化学等方向，在战时成功开发出化学武器路易斯制剂的解毒剂。鲁道夫战后返回凯思学院任教，作为李约瑟的课业导师，对他悉心指导;鲁道夫约在李约瑟本科毕业之际离开剑桥转往牛津大学组建生物化学系[9]。最终直接引发李约瑟进入生物化学研究领域的是霍普金斯。霍普金斯在攻读博士期间发现了色氨酸①，此后对谷胱甘肽、肌肉收缩引发的乳酸积累，以及在维生素（当时被称为一种食物辅助因子）的研究等方面皆有建树。李约瑟于1921年本科毕业，他选择了继续基础科研的道路。此时恰逢霍普金斯着手组建剑桥大学生物化学系，于是他接受霍普金斯的建议，先赴德国短期访学一年，以后回国加入霍普金斯实验室。

在德国这一年，李约瑟于弗莱堡大学（University of Freiburg）跟随生理化学教授弗朗兹·克鲁普（Franz Knoop，1875—1946）从事生理化学研究。克鲁普是一位德国汉堡商人的儿子，出生于中国上海，回德国接受教育并获得医学博士学位。克鲁普先后任教于弗莱堡、图宾根等大学，因发现脂肪酸的β氧化路径而成为引领酶反应化学研究之先驱[10]。李约瑟在德国的这一段时间刻苦学习生理化学并练习德语，这为他后来能通晓多种语言，尤其是将德语科研圈的学术资源引入英语世界奠定了基础。

二   开启化学胚胎学研究

李约瑟回到英国很快进入新的研究项目。最开始他在霍普金斯研究组进行细胞内胞质环流的新陈代谢的研究，重点研究肌醇。肌醇是一种水溶性维生素，由于最初这种化合物被发现和提取于肌肉之中，故而得名。此前在德国的一年访学经历使得德语世界的学术信息能够顺利进入李约瑟的阅读范围，在寻找研究方向的过程中，他读到一位德国青年科学家克莱因（Klein）于一战之前发表的论文，这篇文章描述了鸡蛋最初不含肌醇，但到孵化阶段却含有大量肌醇的现象[11]。克莱因的前期工作大大激发了李约瑟的灵感，促使他思考在一个封闭的系统之中，有机体从单细胞受精卵发育为复杂成体的过程中可能存在的那些连锁化学反应。李约瑟认为在这个过程中物质从无到有、从卵到胚胎发育完成，从单细胞到多细胞，此中必定存在影响胚胎发育和分化的大量还不为人知的化学反应过程[12]。因此他很快向导师霍普金斯汇报了研究设想。霍普金斯对他的思考很是赞赏，并与他分享自己的研究思路。霍普金斯向他直言大约30年前自己刚刚入职剑桥大学时，当时的生理学教授迈克尔·福斯特爵士②曾建议他关注鸡蛋胚胎发育过程中血红蛋白从无到有的过程。当时霍普金斯已经对红细胞颇有研究，后来因为研究项目转向其它课题而未着手展开这项研究。所以当李约瑟要开启生物胚胎发育过程的化学机制研究时，霍普金斯从理念和研究资金上都对他提供全力支持。

李约瑟主要追问的是生物体形态发育变化过程中有着怎样精细的化学反应。他选择鸡蛋作为主要的目标模式物，这一系列研究需要成千上万次对孵化中的鸡蛋进行各种染料注射、纯化、滴定分析测定化学元素的实验，以此确定胚胎组织发育所需的能量来源和细胞内部的pH和呼吸商数的测定等等[13]。除了以鸡蛋作为主要模式实验物，也需要广泛观察其它物种的胚胎和卵的发育分化，测定其中的化学指标变化。这些工作主要是他和妻子李大斐在苏格兰克莱德的米尔波特海洋生物实验站（Millport Marine Biological Station，Clyde）、美国麻省的伍兹霍尔海洋生物学实验所（Woods Hole Institue，Massachusetts）、加利福利亚的蒙特瑞里（Monterey）和法国的罗斯科夫（Roscoff）等地的实验室完成的。

对于当时的生物胚胎学领域，如何在生物细胞保持活性的情况下同时进行外加操作条件一直是制约研究发展的瓶颈。特别是受限于实验技术，很难在显微镜下一边观察一边进行有生物活性的细胞内操作。一旦进行外加条件实验，就有可能大面积破碎实验细胞，很快生化反应也会因细胞失去活性而改变。大约1907年美国堪萨斯大学的马歇尔·巴伯（Marshall A. Barber）发明了直接可以在显微镜载物台上操作的机械移液架，结合他之前推出的一种放置在载物台上的玻璃小室，就可以在显微镜下保持样品新鲜活性的时刻内进行实验操作[14]。但这仍然不能保证实操的精准度，特别是在进行操作时往往破坏细胞膜而导致实验中的生物材料失去活性。十多年后伍兹霍尔海洋生物学实验所的罗伯特·钱伯斯①等在此基础上改进了相关实验技术，推出了一种更为精准的显微操作仪。这种显微操作仪可以在保持细胞活性的状态下对单个细胞进行胞内实验操作，极大地提高了细微实验的精确度和细胞活性[15]。李约瑟和妻子李大斐把在美国学习并了解到的钱伯斯显微法迅速引入自己的研究中，李约瑟又进一步发展了细胞体内染色法，在那之前科学家主要采用把细胞培养在染液当中等待缓慢渗入的方式，而李约瑟采用钱伯斯显微注射法，直接注射染料到活的细胞或卵当中，以便更好地控制实验条件[16]。1930年李约瑟还专程前往比利时布鲁塞尔的阿尔波特·布莱切特（Albert Brachet）实验室学习胚胎学显微手术（[13]，p.370）。

这项研究最终结集为1931年发表的三巨册、几乎全景式收集和俯瞰整个学科研究成果的浩大工程——《化学胚胎学》（Chemical Embryology）[17]。在整项工作中，李约瑟试图追溯生物体形态结构发生变化的同时经历的化学反应，以及这些形态变化和生化反应之间的关联。从相关回忆录和报道中可以看出当时科学界对此工作的评价，例如英国优生学家、进化生物学家朱利安·赫胥黎①评论此书是能开启新研究方向的奠基性著作，具有划时代的意义，可以和林奈《自然系统》、孟德尔的豌豆遗传特性研究等论文相提并论。这自然是赞誉之辞，要仔细考量这项工作还需要对生物学发展的特定时段做一番了解。首先是考量“科学”的本质，其次是需要知悉生命科学在相应时段内的思想发展和实践历程。

长久以来胚胎学都是解剖学和生理学的研究领域，和物理学、化学等学科各有分野。在进入20世纪以前，尽管经过几百年的发展，解剖学和其后的生理学、病理学的勃兴，让人类拥有了关于人体结构和器官组织功能的相当精细的知识。动植物分类学及地质学等相关领域的繁荣，极大扩充了博物学的知识图景。但传统的博物学仍然被视为与严谨的公理化的科学有差别。在李约瑟之前，已有一批学者尝试调和传统生命科学和数理知识这两个在当时看似各有壁垒的领域。例如德国实验胚胎学家德里施②较早主张将力学和数学方法引入描述动物发育。另如达西·汤普森③先尝试以数学和物理语汇解释生物学的生长和形态变化，但他对于化学在生物学之中的作用则未涉及，生物形态及其变化与化学物质的活性密切相关性不在他的主要关注范围内。李约瑟的科研工作主要是探索生物形态发生过程中经历的化学变化过程，并尝试将生物胚胎学研究从传统领域里脱离出来同化学相结合。

李约瑟在本书中也显示出他的鲜明特色，即不论思索任何题目都对其学科史较为关注，或者更确切地说他总是善于更深邃地从科学思想发展史的层面上切入研究课题。《化学胚胎学》第一卷耗费大量笔墨详细梳理了上至古埃及时代下迄19世纪末整个胚胎学的发展史，将当时所能触及的凡是涉及这段话题的所有文献几乎一网打尽。这些资料涉及多门欧洲语言，光是搜集和阅读已非易事。在书中他将公元1400年前的古埃及关于“胎座”的记载视作最早的胚胎记录，认为希波克拉底关于妇产医学的讨论应被视作比亚里士多德更早的胚胎学研究（[17]， Vol 1， p.41—90）。数千年以来，人类对于生命胚胎到底是预先就有的还是在胚胎发育过程中逐渐形成的争论不休，从亚里士多德时代就存在胚胎“预成论”和“渐成论”的争议，亚里士多德支持后者。盖伦通过解剖实践也描述过胎儿逐渐发育的过程。李约瑟又将哈维视作现代实验胚胎学的开创者。在《化学胚胎学》第一卷，他以哈维画像作为扉页插图，以哈维1651年著作《动物的繁殖》的原版扉页插图——一副宙斯从鸡蛋里释放生命的古希腊神话故事图片——作为《化学胚胎学》第二卷的扉页插图，以示致敬①。哈维曾经以宙斯之举借喻自己的著名论断“omne vivum ex ovo”（一切生命来自于卵），而李约瑟又以此借喻自己的主要工作。因为在那期间他的主要实验材料和关于生命活动研究的全部灵感的源头，以及自己思考的生化反应过程都来自于“鸡卵”或别的动物卵。另外一层学术上的传承渊源则是哈维曾经求学并任职于凯思学院。就在李约瑟入读时，院内的遗传学教授庞内特（R. C. Punnett）还曾将出版于1653年的珍稀原版书籍，即哈维的著作《论动物的生殖》（De Generatione Animalium）贈送给他（[6]，页36）。李约瑟在书中也回顾了德国胚胎学家的冯·贝尔②、恩斯特·海克尔③、威罕·儒斯④等人的研究工作。毫不夸张地说，与胚胎学相关的学科知识编纂和学科史汇集方面的工作当首推李约瑟这份出版物，整本著作超过2000页、上百万字，光是书后的参考书目就占据240多页，多达7000多条征引条目。尽管追溯了整个胚胎学领域的历史全貌，李约瑟并没有陷入简单地将历史上的胚胎学发现线性归类或者轻率地将自己的学科历史地位任意延长。在开卷前言，他便清晰地指出化学胚胎学，事实上是一门尚无前人的新兴学科。

在这之后李约瑟与胚胎学家康拉德·沃丁顿⑤开展合作。他们的工作主要受到汉斯·施珮曼①的启发，施珮曼学派从两栖动物和鸟类胚胎中分离到一种化学物质，在胚胎发育过程中起到诱发神经管发育的作用，并且这种物质在沸水下也呈现稳定的性质，当时科学界将这种物质命名为“形态发生激素”。这个重大发现使得实验胚胎学界确信很有可能找到诱发胚胎形态发育变化过程中的某种单一化学因素，因此吸引着李约瑟和同事们开启新的研究方向。在这十年里李约瑟和妻子李大斐及沃丁顿有时在柏林开展具体实验工作，有时候也有另外一位杰出的实验胚胎学家让·布拉歇（Jean Brachet）参与部分合作。李约瑟侧重于研究胚胎分化中的化学诱导因素，沃丁顿则偏重研究胚胎分化中基本结构的差异导致分化的结果差异，主要研究了鸟类胚胎内胚层结构和原始条纹在分化发育过程中的不同发育特征。这一时期他们合作发表了数篇论文，十年后写出重要出版物《生物化学与形态发生》一书。但学术界从事这一相关工作的实验室前后耗费约30年而没有进展。主要原因是当时的胚胎实验使用的主要模式生物为水螈，而水螈的外胚层发育为神经组织的过程极为稳定，外加诱导条件总是无效;而且受当时的实验条件和方法所限，无法从正常导体组织中分离纯化天然的组织诱导体，研究者倾向于分离提纯沉淀结晶物而忽略了这种诱导物浓度极低远远还未析出沉淀[18]。

总括而言，1920—1942年这二十多年的时间里，李约瑟在剑桥大学，从本科学生到获得博士学位、从助教和实验指导到升任高级讲座教师②，这是他一生中全力从事一线科研工作的时期。

三   在理论生物学小组

在胚胎化学实验之外，还可以从另一个侧面体会李约瑟在20世纪30年代初期创建理论生物学俱乐部时的一些科学研究主张。李约瑟曾经和伍德格③等人创建过理论生物学（Theoretical Biology Club）讨论小组，这个组织成员包括他的合作伙伴胚胎学家康拉德·沃丁顿、著名晶体结构化学家J. D. 贝尔纳④、细胞生物学家威尔莫①和后来获得诺贝尔奖的生理免疫学家彼得·梅达沃②，以及李大斐等一批科学家[19]。

从哲学层面看，这批学人受数理哲学家怀特海理论影响甚多。怀特海认为自牛顿以来的经典物理学哲学观导致过度的机械论和还原论，孤立而片面地看待世界进而带来了现代世界的诸多问题。他提出人类感知自然的方式总是存在于具体的“事件”当中，受制于语言表述的局限性，孤立地看待事件而忽略了宇宙的有机联系。因此他主张一种有机的宇宙观，强调“事件”是“关系者”、是一系列过程，这又被学界称为“过程哲学”或者有机哲学。理论生物学讨论小组极大地受到他的哲学影响，尤其是伍德格的《生物原理》一书。理论生物学俱乐部旨在促进和容纳生命学科的各项研究，期许将生物学发展为一门多维的、结合“生物化学”和“生物形态学”、能够囊括从分子到细胞再到器官层面、最后发展到分析生命有机体组织关系的一门学科。学会内部的讨论范畴则涵盖科学认识论、科学哲学等问题[20]。

得益于化学和相关研究手段进步，一部分科学家逐渐倾向于以还原论观点寻找生命活动的本质可能是某种物理化学反应的解释依据。而刚刚起步的生物化学遭受部分传统学科的科学家的反对，许多传统生物学家对化学介入生命科学研究不屑一顾。物理化学家们对以化学介入生命有机体研究能否算得上是严密科学工作则持有怀疑。李约瑟偏重于科学史和哲学的论述，使得当时一些科学家强烈反对并质疑其工作能不能进入一流科学家的行列（[20]，pp. 49—54）。在生物化学兴起之前，对于生命活动的化学反应特质，多是生理学专业的研究内容。从科学认识论层面上存在着“机械论”和“活力论”之争，使得生物化学这个刚刚兴起的交叉学科陷入两难。

生物化学的学术旨归意图将对无生命事物的化学原理推广到生命活动过程，而当时欧洲学术圈面临的主要问题是：如果承认机械论的形而上学法则，那么生化学家和生物学界的关系就被质疑，因为前者被视作研究无生命的事物;但是如果强调生物化学对于有生命事物的研究适用性，传统生物学界则意识到当时机械论还不能解释所有的生命现象。因此属于学科交叉地带的“生物化学”，它的“纯科学性”被当时的化学界所怀疑[21]。一个侧面的例子是霍普金斯足足花了27年才获得保守的学界为生物化学设立讲席教授。

在从事胚胎化学研究的同时，李约瑟也在深入思考生物化学的认识论合理性。1935年接受耶鲁大学邀请所作的系列学术讲座折射出当时李约瑟思考的核心科学问题，也深刻关乎生命活动的本质是否可以最终用物理和化学原理解析[22]。英国生物学家霍尔丹①主张生命本质遵循某种原理，此原理不能完全等同于物理化学定理，有机论哲学可以成为过度机械化的认识论在生命活动现象上的某种补充[23]。另外如前面提到的德国实验胚胎学家德里施，原本师从魏斯曼学习动物学并主张将力学和数学方法引入动物发育的描述，是一个机械论主义者。但是在研究海胆卵细胞二分裂时期的裂球实验中却能得到两个独立发育的完整生命个体时，德里施认为机械论断无法解释这种现象，最后研究哲学而变成一个活力论主张者，提出生命元理论“Entelechies”（隐得来希论，借自亚里士多德）。李约瑟认为生物化学比起其它生物学科而言需要思考“生命的本质”（the Nature of Life），这个核心问题本身亦是一个哲学问题。因此生化学家不能只孤立地研究各种酶化学反应，生理学家也不能仅仅孤立地看到器官系统。如果说动植物学家乐于探索世界的分类系统，那么现在生化学家应该追问的是系统和功能的精细化学联系。唯有采用怀特海有机哲学时，才能打破生物体研究各个部分之间的分离，走向更为整体的认识[24]。他认为生命活动的基本原理应该存在于物质复合体之中，而不是各个组成部分的原理的简单合集（[3]，页13）。

毫无疑问，李约瑟在这个问题上是持怀疑论和不可知论的态度，作为一位当时从事生物化学研究并在努力为生物化学的科学性获得学术界认同的科研工作者，他并不完全接受完全的机械论或新活力论（Neo-Vitalism）。李约瑟从怀特海的有机哲学中获得了辩护的理论启示。他放弃了机械主义和有机主义的二元对立转而采取一种折中主义，主张机械主义应该停留在实验和精准生物学层面，而让有机主义作为指导他思考的哲学认识论。

四   结语

以现在的眼光看，李约瑟在胚胎生物化学方面提出的问题其实不仅极端复杂而且可能过于锚定在宏观形态和单一化学因素之间寻找关联。多年以后李约瑟在自传长文中回顾当年的科研动态，坦言那个时期他们工作的主要思考方向仍然是“内分泌学式”的。要从形态上最终阐明“组织作用物”的化学反应原理，其实非常复杂。随着二战后现代分子生物学和生物物理学等学科的勃兴，特别是到了20世纪60年代，随着激素放射免疫测定法等实验手段的进步直接推动传统的实验内分泌学走向更为精准的时代。科学界才更加意识到生命活动现象和化学反应原理之间存在着极为复杂的动态关联，在化学因素之外最终宏观形态还接受物理因素的随机影响，迄今为止科学认识还不能完全解决宏观的生物体形态结构和细微的物化过程及其原理的全部关联工作。但在1920—1942年，李约瑟在相关领域的工作是极具前沿开创性的。在李约瑟之前的胚胎学研究，多是注重比较解剖和形态观察;有一批新人如德里施和达西·汤普森则等等逐渐分别将数理验证和用数学语言描述形态变化的方法引入这個领域;而李约瑟则是尝试将化学原理研究引入胚胎学的定量定性描述之中。他较早注意到传统胚胎学和生物化学的学术转向，并在此连接新旧两个研究点的领域做出了搭桥性质的承上启下之作。

在那之后，由于历史的因缘际会和个人研究取向的转变，李约瑟逐渐投入科学史研究中。二战后，李约瑟向剑桥学术委员会递交了全新的个人研修计划，此后他不再继续生物化学一线科研工作，转而全身心投入对中国古代技术和文明的研究中去。我们或许熟悉了那个作为科学史家的李约瑟，却对他這前半生的科研历程甚少关注。如果我们需要从更加深刻的层面研读李约瑟的科学与文明的论述，特别是他出入于东西方不同文化资源进行“文明的滴定”时，站在“我者”文化之中的我们，是否已经同等地了解了李约瑟所据之的“他者”文明的语境了呢？从这个视角而言，当我们重返和再读李约瑟的论述时，他的前半生科研经历及其心路历程绝不应轻易绕过。而且除了科学研究，李约瑟还广泛参与过哲学、人类学、民俗学等方面的学术论争，并深度介入社会政治和宗教运动。

致谢  感谢伍兹霍尔海洋生物学实验所（Woods Hole Institue，Massachusetts）在坎布里奇镇2017年度科学节提供公众开放活动。

参考文献

[1] 王钱国忠. 李约瑟研究的回顾与瞻望[A]. 王志明译， 李雪云校. 李约瑟研究（第一辑）[C].  上海： 上海科学普及出版社， 2000. 196—222.

[2] （英）文思淼. 李约瑟： 揭开中国神秘面纱的人[M].姜诚， 蔡庆慧译. 上海： 上海科学技  术文献出版社， 2009.

[3]  （英）亨利·霍洛伦肖. 一个名誉道家的成长[A]. 王志明译， 李雪云校. 李约瑟研究（第   一辑）[C]. 上海： 上海科学普及出版社， 2000. 1—28.

[4]  Editor of Obituary. Dr. Joseph Needham[J]. The British Medical Journal 2， 1920， 3111： 259.

[5]  Wells， H.. The Story of a Great Schoolmaster： Being a Plain Acount of the Life and Ideas of      Oundle[M]. London： Chatto&Windus， 1924.

[6] 鲁桂珍. 李约瑟的前半生[A]. 王钱国忠， 钟守华编著. 李约瑟大典（上）[C]. 北京： 中国  科学技术出版社， 2012. 16—42.

[7]  King， H.. Sigmund Otto Rosenheim， 1871—1955[J]. Biographical Memoirs of Fellows of the         Royal Society， 1956， （2）： 257—267.

[8]  鲁桂珍. 李约瑟的前半生[A]. 李国豪， 张孟闻， 曹天钦主编. 中国科技史探索[C]. 上海：    上海古籍出版社， 1986.

[9] Thompson， R.， Ogston， A.. Rudolph Albert Peters.13 April 1889-29 January 1982[J].    Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society，1983， （29）： 495—523.

[10] Houten SM， Wanders RJ.. A general introduction to the biochemistry of mitochondrial fatty acidβ-oxidation[J]. J Inherit Metab Dis， 2010， 33（5）：469–477.

[11] Klein， A.. Uber die Resorption von Cholesterin und von Cholesterinestern[J]. Biochem. Z， 1910， （29）： 465—471.

[12] Davies， M.. Joseph Needham（1900—1995）[J]. The British Journal for the History of Science， 1997， 30（1）： 95—100.

[13] Gurdon，J. B.， Rodbard， B.. Joseph Needham， C.H.， F.R.S.， F.B.A. 9 December 1900-24 March 1995[J]. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society， 2000， （46）： 367—376.

[14] Chambers， R.. Microdissection Studies， III. Some Problems in the Maturation and Fertilization of the Echinoderm Egg[J]. Biological Bulletin， 1921， 41（6）： 318—350.

[15] Chambers， R.. New Micromanipulator and Methods for the Isolation of a Single Bacterium and the Manipulation of Living Cells[J]. The Journal of Infectious Diseases， 1922， 31（4）： 334—343.

[16] Needham， J.， Needham， M.. The hydrogen-ion concentration and the oxidation-reduction potential of the cell-interior： a micro-injection study on marine eggs[J]. Proceedings of the Royal Society of London. 1926， Series B， 99： 175.

[17] Needham， J.. Chemical Embryology （3 Volumes） [M].Cambridge：Cambridge University Press，1931.

[18] Rony， A.. Between Biochemists and Embryologists - The Biochemical Study of Embryonic Induction in the 1930s[J]. Journal of the history of biology， 2012， 45（1）： 65—108.

[19] 樊春良. 科學要为社会服务——纪念贝尔纳《科学的社会功能》出版75周年[J]. 科学与社会， 2014， 4（4）： 118—123.

[20] 格里高利·卜鲁. 剑桥科学伟人[A]. 姜诚译， 王钱国忠， 钟守华编著. 李约瑟大典（上）[C]. 北京： 中国科学技术出版社， 2012. 49—54.

[21] Abir-Am， G.. The Philosophical Background of Joseph Needhams Work in Chemical Embryology[A]. Gilbert， F.. eds. A Conceptual History of Modern Embryology[C]. Boston， MA： Springer， 1991. 159—180.

[22] Needham， J.. Order and life[M]. New Haven： Yale University Press， 1936.

[23] Sshea， K.. Epigenetics and Public Policy： The Tangled Web of Science and Politics[M]. New York： Praeger Publishers Inc， 2018.

[24] Needham， J.. The Philosophical Basisi of Biochemistry [J].The Monist，1925， 35（1）： 27—48.

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