科學(xué)經(jīng)典是科學(xué)史乃至人類文明史上具有劃時(shí)代意義的科學(xué)著作。正因?yàn)榭茖W(xué)經(jīng)典具有與生俱來(lái)的“高大上”特質(zhì)，長(zhǎng)期以來(lái)，在公眾眼中，一直被認(rèn)為是“陽(yáng)春白雪”，是極少數(shù)專業(yè)人士才能涉足的“珠穆朗瑪”，普通讀者可望而不可即，更遑論在公眾中普及。
近年來(lái)，北京大學(xué)出版社出版的“科學(xué)元典叢書”（以下簡(jiǎn)稱“叢書”），不但受到相關(guān)專業(yè)人士的普遍歡迎，而且在公眾中影響很大，多次重印，為科學(xué)經(jīng)典的普及做了有益的探索。
一、科學(xué)元典叢書：原著文本與知識(shí)圈層
人類積累的科學(xué)知識(shí)浩如煙海，科學(xué)著作汗牛充棟，名家輩出。在這不計(jì)其數(shù)的名家著作中，并非每一部著作都可以稱之為“元典”。
按照“叢書”《弁言》中的定義，“科學(xué)元典”是指科學(xué)經(jīng)典中最基本、最重要的著作。因此，“科學(xué)元典”具有絕對(duì)原創(chuàng)性，是人類智識(shí)史上劃時(shí)代的豐碑，對(duì)科學(xué)的發(fā)展、人類思維方式和世界觀的改變、人類文明的進(jìn)程，均產(chǎn)生過(guò)巨大影響。這些著作“具有永恒的價(jià)值”，是經(jīng)典中的經(jīng)典[1]。
依據(jù)這種定位，“叢書”中遴選出來(lái)的作品，是自古希臘以來(lái)，主要是文藝復(fù)興時(shí)期近代科學(xué)誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期歷史檢驗(yàn)的科學(xué)經(jīng)典著作。叢書對(duì)當(dāng)代作品的遴選十分慎重。即使是一些當(dāng)下熱門的著作，作者很有名，影響也很大，但由于沒(méi)有經(jīng)歷一個(gè)歷史沉淀過(guò)程，近期內(nèi)也不會(huì)收入。
從橫向來(lái)看，“叢書”涉及學(xué)科領(lǐng)域眾多，涵蓋了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)以及交叉科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科。
從縱向來(lái)看，“叢書”以科學(xué)發(fā)展史為主線貫穿起來(lái)，展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的主要?dú)v程。一方面，從近代科學(xué)思想的源頭古希臘開(kāi)始，歷經(jīng)古羅馬、中世紀(jì)阿拉伯的古典著作翻譯運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)歷文藝復(fù)興、科學(xué)革命、工業(yè)革命和啟蒙運(yùn)動(dòng)時(shí)代，再到19世紀(jì)科學(xué)的獨(dú)立和建制化以及學(xué)科的分化，19世紀(jì)末20世紀(jì)初以量子論和相對(duì)論為代表的物理學(xué)革命，一直到20世紀(jì)中期控制論、系統(tǒng)論和信息論的出現(xiàn)；另一方面，也包括了中國(guó)古代數(shù)學(xué)的輝煌成就。這些元典著作像一串鑲嵌在科學(xué)史上的璀璨明珠，照亮了人類文明進(jìn)步的道路。
公眾要想理解這些古奧的原著文本，如果只有一些零散的現(xiàn)代學(xué)科知識(shí)，而沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)且有針對(duì)性的理解文本的知識(shí)框架，就連入門也是非常困難的。因此，必須為公眾搭建一個(gè)知識(shí)閱讀框架，把公眾最終引入對(duì)文本的有效閱讀。
在叢書設(shè)計(jì)理念上，策劃人和主編的意圖是，“叢書”不應(yīng)簡(jiǎn)單地為讀者再現(xiàn)原著文本，而應(yīng)構(gòu)建一個(gè)以“文本知識(shí)”為中心的知識(shí)閱讀圈層——從外至內(nèi)依次為“背景知識(shí)”閱讀圈層、“關(guān)聯(lián)知識(shí)”閱讀圈層和“亞文本知識(shí)”閱讀圈層（圖1）。因此，“科學(xué)元典叢書”整體呈現(xiàn)出來(lái)的不應(yīng)只是原著文本知識(shí)，而應(yīng)是以原著文本知識(shí)為中心的知識(shí)體系。
圖1“科學(xué)元典叢書”閱讀的知識(shí)圈層
這一結(jié)構(gòu)表明，公眾在進(jìn)入原著“文本知識(shí)”閱讀圈層之前，首先要進(jìn)入“背景知識(shí)”閱讀圈層，然后進(jìn)入“關(guān)聯(lián)知識(shí)”閱讀圈層，再進(jìn)入“亞文本知識(shí)”閱讀圈層。從外圈層入手，逐步向內(nèi)圈層滲透，最后進(jìn)入原著“文本知識(shí)”閱讀圈層。
二、背景知識(shí)閱讀圈層
由于科學(xué)元典都是歷史著作，年代久遠(yuǎn)，有的甚至是2000多年前的作品，現(xiàn)代讀者直接閱讀原著文本會(huì)有一定的困難，因此，編者首先要進(jìn)行背景“鋪墊”工作?！皡矔敝饕獜淖匪菘茖W(xué)家個(gè)人史，描述社會(huì)歷史狀況，展現(xiàn)科學(xué)探險(xiǎn)精神等背景知識(shí)入手，引導(dǎo)讀者進(jìn)入第一個(gè)知識(shí)閱讀圈層。
（一）追溯科學(xué)家個(gè)人史
追溯科學(xué)家的個(gè)人史，是背景知識(shí)閱讀的第一個(gè)環(huán)節(jié)。
科學(xué)活動(dòng)是科學(xué)家對(duì)大自然的心靈探險(xiǎn)，個(gè)人史是進(jìn)入科學(xué)家心靈之門最便捷的鑰匙。循著科學(xué)家本人的人生足跡和科研經(jīng)歷，就可以很方便地追溯其思想的來(lái)龍去脈。“叢書”的“導(dǎo)讀”部分先從作者生平、家庭環(huán)境、求學(xué)經(jīng)歷、科學(xué)貢獻(xiàn)、學(xué)術(shù)影響、歷史地位等背景知識(shí)入手，展開(kāi)對(duì)個(gè)人史全景式的敘述。書中均配有大量歷史圖片，通過(guò)圖片直接呈現(xiàn)作者的個(gè)人史，并配有文字進(jìn)行具體描述，顯得更加真實(shí)可信。
以作者人生經(jīng)歷和所在學(xué)科或領(lǐng)域自身發(fā)展的歷史編織經(jīng)緯線，就能方便地還原歷史，把讀者帶到科學(xué)家當(dāng)時(shí)所處的歷史情境中，“近距離”接觸這些遠(yuǎn)去的歷史人物，感受他們的人生歷程和知識(shí)創(chuàng)造過(guò)程。讓科學(xué)大師栩栩如生、平易近人，而不是把他們供奉在圣壇上成為偶像。這樣也可以讓讀者清晰地了解科學(xué)家在科學(xué)史上的位置。
此外，在原著文本每一章（編）前增加簡(jiǎn)短的導(dǎo)語(yǔ)，也具有較強(qiáng)的背景代入感；一些著作末尾部分還增加了原著作者的傳記、著名的演講稿、重要信件等資料；還有些著作附有導(dǎo)讀專家的視頻或者音頻講解。這些豐富的資料，不但提升了“科學(xué)元典”的視覺(jué)效果和可讀性，而且也較好地展現(xiàn)了其中的歷史感和人文價(jià)值。
“叢書”中比較典型的個(gè)人史知識(shí)閱讀案例是《居里夫人文選》（北京大學(xué)出版社2010年版①）中的相關(guān)內(nèi)容。這部作品由文字、圖像和影像三部分構(gòu)成，內(nèi)容極其豐富，可以稱得上是目前中文世界最完整的居里夫人文獻(xiàn)。其中的核心文本是首次譯成中文的居里夫人（Marie Curie）的博士論文《放射性物質(zhì)的研究》（Recherches surles substances radioacitves）。中文版還收錄了《居里夫人自傳》、為紀(jì)念已故丈夫皮埃爾·居里（Pierre Curie）寫的《居里傳》（Pierre Curie）、居里夫人的生平大事年表、論著目錄以及獲得的各種獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)，還有兩次獲諾貝爾獎(jiǎng)的授獎(jiǎng)詞和獲獎(jiǎng)演說(shuō)。此外“附錄”中還介紹了居里夫人與中國(guó)的學(xué)術(shù)淵源，包括居里夫人的中國(guó)研究生施士元的回憶錄、居里夫人女兒伊倫娜（Irène Joliot-Curie）的研究生錢三強(qiáng)的回憶文章[2]。
書中配有100多幅彩色和黑白插圖，每一幅插圖均配有詳細(xì)的圖注。全書圖文并茂，比較全面地展現(xiàn)了居里夫人的家庭環(huán)境，童年、少女生活，失敗的初戀，艱難的求學(xué)，美滿的婚姻，慈母之愛(ài)，喪夫之痛，寡居后的緋聞，艱苦的研究，偉大的成就，成為公眾明星，產(chǎn)生廣泛社會(huì)影響，以及為培養(yǎng)中國(guó)留學(xué)生而做出的種種努力。隨書還配有榮獲第16屆奧斯卡獎(jiǎng)7項(xiàng)提名的《居里夫人》（Madame Curie）電影光盤[3]。
這些直觀形象的閱讀材料，從不同視角真實(shí)地反映了居里夫人的生活經(jīng)歷和科學(xué)探究的歷程，拉近了當(dāng)代讀者和居里夫人之間的距離，從而也拉近了與居里夫人著作的距離。
（二）描述社會(huì)歷史狀況
描述科學(xué)家所處時(shí)代的社會(huì)歷史狀況，是背景知識(shí)閱讀的第二個(gè)環(huán)節(jié)。
“叢書”收錄了古希臘三大數(shù)學(xué)名著《幾何原本》（Euclid’s Elements，2024年版）、《阿基米德經(jīng)典著作集》（The Works of Archimedes，2022年版）和《圓錐曲線論》（Treatise on ConicSections，2023 年版），這些都是2000多年前的著作，由于年代久遠(yuǎn)，三位作者留下的個(gè)人史信息很少。因此，在背景知識(shí)閱讀材料中，對(duì)三位作者當(dāng)時(shí)的社會(huì)歷史狀況進(jìn)行描繪就尤為重要。
《幾何原本》的作者歐幾里得（Euclid）出生地不詳，年輕時(shí)曾在希臘雅典的柏拉圖學(xué)園學(xué)習(xí)過(guò)，此后大半生都在埃及的亞歷山大城生活，很可能也在這里去世。阿基米德（Archimedes）出生于敘拉古，就是現(xiàn)在意大利西西里島東南岸的海港城市錫拉庫(kù)薩（Syracuse）。阿波羅尼奧斯（Appolonius）出生于小亞細(xì)亞的帕加（Perga）古城，該地現(xiàn)在位于土耳其西南部的安塔利亞（Antalya）地區(qū)。
很多讀者會(huì)有疑問(wèn)，他們并不（或并不確定）出生在希臘本土，為什么稱他們?yōu)椤跋ＥD”數(shù)學(xué)家？要讓讀者理解這個(gè)問(wèn)題，就涉及所謂“殖民城邦”和“希臘化時(shí)代（Hellenistic Greece /Hellenistic period）”兩個(gè)概念。這是回答上述問(wèn)題的關(guān)鍵。
這三冊(cè)書通過(guò)“導(dǎo)讀”部分，對(duì)“殖民城邦”和“希臘化時(shí)代”兩個(gè)概念進(jìn)行闡述，介紹了希臘城邦自公元前8世紀(jì)的地理擴(kuò)展，特別是亞歷山大大帝開(kāi)拓的帝國(guó)傳播了希臘文化，托勒密王朝又對(duì)希臘文化傳統(tǒng)進(jìn)行繼承與發(fā)揚(yáng)，讀者就很容易理解為什么許多古希臘名人并不出生在希臘本土。
在《阿基米德經(jīng)典著作集》的背景知識(shí)中，還列出了一個(gè)古希臘知名數(shù)學(xué)家統(tǒng)計(jì)表[4]。從表中可以看出，他們都生活在公元前6世紀(jì)至公元前2世紀(jì)的400年間。而自歐幾里得開(kāi)始，古希臘最偉大的數(shù)學(xué)家都生活在希臘化時(shí)期；正是在這一時(shí)期，古希臘的數(shù)學(xué)發(fā)展到了頂峰。通過(guò)這一表格，讀者可以對(duì)古希臘數(shù)學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)產(chǎn)生更加清楚的認(rèn)知。
（三）展現(xiàn)科學(xué)探險(xiǎn)精神
展現(xiàn)科學(xué)探險(xiǎn)精神，是背景知識(shí)閱讀的第三個(gè)環(huán)節(jié)。
科學(xué)研究是一項(xiàng)崇高的探險(xiǎn)事業(yè)，既是思想和精神的探險(xiǎn)，也是毅力和體力的探險(xiǎn)，有時(shí)甚至是生命的探險(xiǎn)。所以，科學(xué)史是一部人類認(rèn)識(shí)自然的宏偉探險(xiǎn)史，科學(xué)精神實(shí)際上也是一種探險(xiǎn)精神。
“叢書”在相關(guān)分冊(cè)的“導(dǎo)讀”中用大量的篇幅，深入展現(xiàn)了這種科學(xué)探險(xiǎn)精神，試圖激勵(lì)讀者在閱讀中建立起對(duì)科學(xué)的“情感”“態(tài)度”和“價(jià)值觀”。
在哥白尼（Nicolaus Copernicus）《天體運(yùn)行論》（On the Revolutions，2006年版）的背景知識(shí)中，首先講述了亞里士多德（Aristotle）的宇宙觀。亞里士多德認(rèn)為，宇宙是一個(gè)像洋蔥一樣一層套著一層的同心球體系，所有天體都鑲嵌在不同的天球里圍繞地球做勻速旋轉(zhuǎn)。公元1世紀(jì)，亞歷山大城的天文學(xué)家托勒密（Claudius Ptolemaeus）在他的《至大論》（Almagest）一書中，根據(jù)大量觀測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)論證，建立了一個(gè)更加完美的“本輪—均輪”宇宙模型。從亞里士多德到托勒密，這個(gè)以地球?yàn)橹行牡挠钪婺Ｐ秃笕朔Q之為“地心說(shuō)”。它統(tǒng)治了西方天文學(xué)1400年之久，直到1543年哥白尼的革命性巨著《天體運(yùn)行論》的出版。哥白尼在這本書中構(gòu)建了一個(gè)與日常經(jīng)驗(yàn)相悖的宇宙模型，他將太陽(yáng)置于宇宙的中心，地球和其他行星圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，這一宇宙模型后人稱之為“日心說(shuō)”。背景知識(shí)強(qiáng)調(diào)了亞里士多德宇宙觀在當(dāng)時(shí)的權(quán)威性，這種寫法更加凸顯了哥白尼面臨的挑戰(zhàn)之艱巨，及其反叛價(jià)值之巨大。從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”，哥白尼以巨大的勇氣把顛倒的宇宙重新顛倒過(guò)來(lái)，從根本上動(dòng)搖了古代權(quán)威?？茖W(xué)史家將這場(chǎng)思想的反叛，稱之為吹響了近代“科學(xué)革命”的號(hào)角。
緊接著，在伽利略（Galileo Galilei）《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（Dialogue Concerning the Two Chief World Systems：Ptolemaic and Copernican，2006年版）一書的背景知識(shí)部分，對(duì)這場(chǎng)科學(xué)革命的后續(xù)故事作了進(jìn)一步敘述。1616年，羅馬宗教法庭深感哥白尼學(xué)說(shuō)對(duì)教會(huì)構(gòu)成巨大威脅，于是宣告“日心說(shuō)”是一種與《圣經(jīng)》相悖的異端思想，嚴(yán)厲禁止伽利略宣講“日心說(shuō)”。然而，1632年，伽利略還是出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》，公然為哥白尼“日心說(shuō)”辯護(hù)。這一行為震怒了羅馬天主教會(huì)。兩年后，也就是在伽利略70歲時(shí)，他被控告為異端，并被判處終身監(jiān)禁，隨之這部偉大的著作也遭到取締。
伽利略偉大的思想探險(xiǎn)不只是捍衛(wèi)了哥白尼的“日心說(shuō)”，更重要的是，他在《關(guān)于兩門新科學(xué)的對(duì)話》（Dialogue Concerning Two New Sciences）一書中，把可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)方法和精確的數(shù)學(xué)方法引入科學(xué)研究，從而奠定了近代科學(xué)研究的基本方法，而在此之前的古希臘學(xué)者和自然哲學(xué)家只是依據(jù)直覺(jué)和邏輯推理。從此，自然科學(xué)在伽利略方法的指引下，建立了自己的研究規(guī)范。
伽利略曾自信地說(shuō)：“我已經(jīng)開(kāi)啟了偉大的科學(xué)之門，而我的工作只是一個(gè)開(kāi)端，比我更出色的人將會(huì)探索其最遙遠(yuǎn)的角落?！盵5]47
伽利略沒(méi)有說(shuō)錯(cuò)，就在他去世的1642年，牛頓（Isaac Newton）誕生了。牛頓接過(guò)哥白尼、開(kāi)普勒（Johannes Kepler）、伽利略傳遞過(guò)來(lái)的思想火炬，向更加廣袤的未知世界前進(jìn)，成為新一代科學(xué)革命的旗手。在牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》（The Principia：Mathematical Principles of Natural Philosophy，2006年版）一書的背景知識(shí)中，以大量的篇幅講述了牛頓如何以精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描繪了一個(gè)被萬(wàn)有引力所支配的宇宙體系，從而將天上的運(yùn)動(dòng)和地上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)。這場(chǎng)驚心動(dòng)魄的思想探險(xiǎn)是一次偉大的綜合，被稱為“牛頓革命”。
不過(guò)，牛頓也有自知之明，面對(duì)無(wú)盡的未知世界，他感嘆道：“我不過(guò)像一個(gè)在海濱玩耍的孩子，為時(shí)而發(fā)現(xiàn)一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼而感到高興；但那浩瀚的真理之海洋，卻還在我的面前未曾發(fā)現(xiàn)呢！”[5]112
盡管牛頓親手建造的宏偉的經(jīng)典力學(xué)大廈堪稱完美，但他沒(méi)有想到，他以絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間為基礎(chǔ)的理論，只適用于宏觀低速世界。面對(duì)微觀高速世界，他的理論就不再適用。“叢書”在愛(ài)因斯坦（Albert Einstein）《狹義與廣義相對(duì)論淺說(shuō)》［Relativity，the Special and the GeneralTheory（A Popular Exposition），2006年版］的背景知識(shí)中，詳細(xì)介紹了愛(ài)因斯坦是如何突破牛頓絕對(duì)時(shí)空理論的局限，把人類的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展到更為廣闊的視野。時(shí)空不再是絕對(duì)的、孤立的，而是相對(duì)的、統(tǒng)一的；不再是平直的，而是彎曲的。
如果把哥白尼、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等人對(duì)權(quán)威的懷疑、對(duì)傳統(tǒng)的創(chuàng)新和對(duì)自我的超越，看成是一種思想探險(xiǎn)的話，那么還有一些科學(xué)家所做的工作，不但是思想的探險(xiǎn)，而且也是毅力和體力的探險(xiǎn)，甚至為此獻(xiàn)出了生命。地質(zhì)學(xué)家魏格納（Alfred Lothar Wegener）就是其中最壯烈的一個(gè)。在《海陸的起源》（The Origin of Continents and Oceans，2006年版）背景知識(shí)中，始終洋溢著對(duì)魏格納獻(xiàn)身科學(xué)的崇敬之情。為了獲得第一手觀察資料，魏格納四次登上格陵蘭島。除了對(duì)氣象學(xué)、冰川學(xué)、古氣候?qū)W和大氣熱動(dòng)力學(xué)的研究之外，他在零下65℃的嚴(yán)酷條件下，反復(fù)探測(cè)了格陵蘭冰蓋的厚度和格陵蘭的經(jīng)度，進(jìn)一步為大陸漂移學(xué)說(shuō)尋找新的證據(jù)。在一次返回海岸基地的途中，遇到極端險(xiǎn)惡的暴風(fēng)雪，他以堅(jiān)強(qiáng)的意志力在同嚴(yán)寒搏斗、同饑餓搏斗、同死亡搏斗中艱難前進(jìn)，最后不幸遇難。
科學(xué)探索是無(wú)止境的，正是一代代科學(xué)家懷著對(duì)大自然強(qiáng)烈的好奇心，懷著對(duì)真理的渴望，前赴后繼，敢為人先，戰(zhàn)勝了一切困難和恐懼，甚至付出生命代價(jià)，才推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。
三、關(guān)聯(lián)知識(shí)閱讀圈層
“關(guān)聯(lián)知識(shí)”的建立主要是對(duì)原著文本中涉及的其他學(xué)科知識(shí)，以及原著文本知識(shí)所屬學(xué)科的歷史進(jìn)行梳理。前者涉及文本知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)的關(guān)系，是一種橫向關(guān)聯(lián)；后者涉及文本知識(shí)在整個(gè)學(xué)科知識(shí)鏈條中的地位，是一種縱向關(guān)聯(lián)。
（一）橫向關(guān)聯(lián)知識(shí)
開(kāi)普勒的《世界的和諧》（Harmonies of the World或The Harmony of the World）是一部描述行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的巨著，其目的是要找到行星及其運(yùn)動(dòng)中可能存在的“和諧比”，以便構(gòu)建一幅“世界和諧”的完美圖畫。全書共分為五卷，“叢書”中收錄的是其中的第五卷“天文學(xué)”（以下簡(jiǎn)稱《世界的和諧》，2011 年版），開(kāi)普勒最輝煌的天文學(xué)貢獻(xiàn)主要集中在該卷。
《世界的和諧》雖然論述的是“天文學(xué)”，但書中十章標(biāo)題中的關(guān)鍵詞，出現(xiàn)最多的并非天文學(xué)術(shù)語(yǔ)，而是一系列音樂(lè)術(shù)語(yǔ)。如，音高、音階、音、旋律、硬調(diào)、軟調(diào)、調(diào)式、調(diào)、四聲部、對(duì)位、和聲、女高音、女低音、男高音、男低音，等等。
很多讀者不明白，一部研究行星運(yùn)動(dòng)的科學(xué)著作，為什么要花費(fèi)大量的篇幅講音樂(lè)？這就涉及開(kāi)普勒的科學(xué)信念。在開(kāi)普勒看來(lái)，“天體的運(yùn)動(dòng)只不過(guò)是某種永恒的復(fù)調(diào)音樂(lè)而已”。因此，他畢生的精力，是要闡述天體運(yùn)動(dòng)和音樂(lè)二者之間的隱秘關(guān)聯(lián)。這正是理解本書核心思想的關(guān)鍵。因此，要讓讀者了解開(kāi)普勒的天文學(xué)，首先要讓讀者了解相關(guān)的樂(lè)理知識(shí)。相對(duì)于本書討論的天文學(xué)知識(shí)來(lái)說(shuō)，這里的樂(lè)理知識(shí)則被看成是一種橫向知識(shí)。
開(kāi)普勒不但是一位天才的天文學(xué)家，而且也是一位頗有造詣的音樂(lè)理論家。從《世界的和諧》第三章開(kāi)始，開(kāi)普勒便以諧音理論為依據(jù)，在行星運(yùn)動(dòng)中找到了“和諧比”，并由此提出了行星運(yùn)動(dòng)第三定律，即“和諧定律”。令人驚訝的是，相關(guān)內(nèi)容只占本書篇幅的十分之一，而剩下的絕大部分篇幅，除了天文學(xué)，更多的是音樂(lè)知識(shí)，充滿大量音樂(lè)術(shù)語(yǔ)。沒(méi)有受過(guò)專業(yè)音樂(lè)理論訓(xùn)練的讀者很難看懂。
書中第五章甚至出現(xiàn)了一段五線譜。這段樂(lè)譜在音樂(lè)史上沒(méi)有什么地位，但在天文學(xué)史上卻有著非同尋常的意義。有學(xué)者認(rèn)為，“開(kāi)普勒的天體和諧觀點(diǎn)的與眾不同之處，就在于天體的音樂(lè)頭一次被認(rèn)為是復(fù)調(diào)音樂(lè)?！盵6]
正因如此，本書通過(guò)導(dǎo)讀建立的“關(guān)聯(lián)知識(shí)”以大量篇幅介紹了相關(guān)樂(lè)理知識(shí)。主要有三個(gè)部分。
第一部分，對(duì)記譜法進(jìn)行了一般的介紹，如音階、半音、全音、升降號(hào)、音程、音分、音域或頻域、頻率等。
第二部分，對(duì)音律做了簡(jiǎn)要講解。先講到歷史上第一次將聲音與數(shù)字聯(lián)系起來(lái)的人，是古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras）。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩根弦的長(zhǎng)度之比為小整數(shù)時(shí)，它們同時(shí)發(fā)出的音就會(huì)悅耳動(dòng)聽(tīng)。這就是“和諧”之音。從此音樂(lè)與數(shù)學(xué)就結(jié)下了不解之緣。然后從“五度相生律”講到“純律”和“十二平均律”，并聯(lián)系到現(xiàn)代鋼琴和其他樂(lè)器的定音標(biāo)準(zhǔn)。
第三部分，介紹了“和聲”和“對(duì)位”以及相關(guān)樂(lè)理知識(shí)，這對(duì)理解開(kāi)普勒的“和諧”觀念非常重要?！妒澜绲暮椭C》第八章的標(biāo)題為“在天上的和聲里，哪些行星分別代表女高音、女低音、男高音、男低音”，可見(jiàn)開(kāi)普勒的觀點(diǎn)非常直白，他是將天上的和聲與人間的和聲相類比。
開(kāi)普勒畢生探索世界的和諧，其實(shí)就是尋找行星的某些參數(shù)之比是否與“和諧（協(xié)和）”的音程相對(duì)應(yīng)。因此，讀者需要知道哪些音程是“和諧（協(xié)和）”的。為了讀者直觀理解的方便，導(dǎo)讀中列出了協(xié)和音程與不協(xié)和音程的比對(duì)表。從表中可以看出，只有當(dāng)頻率比的前后項(xiàng)都是數(shù)字1、2、3、4、5、6、8 之一時(shí)，才能得到音程的和諧比。
《世界的和諧》第五章涉及兩個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)“硬調(diào)”和“軟調(diào)”。在現(xiàn)代樂(lè)理中，它們分別對(duì)應(yīng)“大調(diào)”和“小調(diào)”。于是，關(guān)聯(lián)知識(shí)對(duì)大、小調(diào)各自的特點(diǎn)和主要區(qū)別進(jìn)行了介紹。
開(kāi)普勒在《世界的和諧》第七章中特別提到了一個(gè)音樂(lè)術(shù)語(yǔ)“對(duì)位”。他認(rèn)為，天空中六顆行星的普遍和聲與普通四聲部對(duì)位相類似。關(guān)聯(lián)知識(shí)在解釋“對(duì)位”后，指出對(duì)位法是復(fù)調(diào)音樂(lè)的基礎(chǔ)。在開(kāi)普勒看來(lái)，“天體的音樂(lè)”正是一種復(fù)調(diào)音樂(lè)。這樣，讀者就理解了“對(duì)位”這個(gè)概念在本書中的特殊意義。
最后要讓讀者知道，開(kāi)普勒對(duì)世界和諧的堅(jiān)定信念，一方面來(lái)源于畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖（Plato）建立在完美的數(shù)學(xué)音樂(lè)基礎(chǔ)上的宇宙觀；另一方面來(lái)源于開(kāi)普勒本人的宗教信仰，開(kāi)普勒篤信只有造物主才能創(chuàng)造出如此完美的世界，而這個(gè)世界的主要特征就是和諧，并且是與復(fù)調(diào)音樂(lè)中的和聲一樣充滿和諧。
因此，讀者只有掌握了與此相關(guān)的樂(lè)理知識(shí)，才能理解開(kāi)普勒把音程與天體運(yùn)動(dòng)中的參數(shù)進(jìn)行類比，并從中找出天體的和諧，乃至包括人間在內(nèi)的整個(gè)世界的和諧所做的努力。
（二）縱向關(guān)聯(lián)知識(shí)
“叢書”中收錄了拉馬克（Jean-BaptisteLamarck） 的《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》（Zoological Philosophy，2024年即將出版） 和達(dá)爾文（Charles Robert Darwin） 的《物種起源》（The Origin of Species，2005年版），這兩本著作是傳統(tǒng)進(jìn)化論的代表作，也是進(jìn)化論歷史上最具影響的經(jīng)典著作。譯者在導(dǎo)讀中以大量篇幅梳理了進(jìn)化論的發(fā)展歷史，以便讓讀者能夠建立縱向關(guān)聯(lián)知識(shí)。因?yàn)?，只有將傳統(tǒng)進(jìn)化論放在整個(gè)進(jìn)化論發(fā)展的歷史鏈條上，才能更加深刻地理解《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》和《物種起源》的基本觀點(diǎn)，以及在進(jìn)化論譜系上的地位。
早在達(dá)爾文之前50年，拉馬克就從科學(xué)角度提出了進(jìn)化論。他在《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》一書中創(chuàng)立了以漸變論為基調(diào)的生物進(jìn)化論。在進(jìn)化的動(dòng)因上，他提出了“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”假說(shuō)；在進(jìn)化機(jī)制上，他尤其強(qiáng)調(diào)自然環(huán)境對(duì)生物進(jìn)化的重大作用。這種觀點(diǎn)開(kāi)創(chuàng)了后來(lái)生物進(jìn)化“環(huán)境決定論”的先河。
50年后，達(dá)爾文《物種起源》出版，其核心思想是“物種漸變”“生存競(jìng)爭(zhēng)”“自然選擇”以及“生命樹”。
拉馬克學(xué)說(shuō)雖然有很多與事實(shí)不符的現(xiàn)象，但仍然具有生命力，并逐步形成所謂的“新拉馬克主義”。在生物進(jìn)化的動(dòng)力機(jī)制問(wèn)題上，新拉馬克主義認(rèn)為，在生物進(jìn)化過(guò)程中，“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”比“自然選擇”的作用更大，也就是環(huán)境作用要大于內(nèi)在作用，外因起決定作用。顯然，新拉馬克主義只是對(duì)拉馬克的理論進(jìn)行了改良。
傳統(tǒng)進(jìn)化論的突破，肇始于孟德?tīng)枺℅regor Johann Mendel）的遺傳理論。孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)研究，提出了“遺傳因子”概念。這是進(jìn)化論發(fā)展史上的偉大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，奠定了現(xiàn)代遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。盡管孟德?tīng)柺沁_(dá)爾文的同時(shí)代人，但他的發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)被包括達(dá)爾文在內(nèi)的學(xué)術(shù)界所忽視。直至1900 年，孟德?tīng)柕南嚓P(guān)論文才被幾名科學(xué)家從故紙堆中“重新”發(fā)現(xiàn)。后世將孟德?tīng)栒撐闹械暮诵乃枷?，總結(jié)為“孟德?tīng)柗蛛x定律”與“孟德?tīng)栕杂山M合定律”。
達(dá)爾文進(jìn)化論有一個(gè)重大缺陷，就是缺乏遺傳學(xué)基礎(chǔ)。而孟德?tīng)枴斑z傳因子”的發(fā)現(xiàn)，正好揭示了生物的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了達(dá)爾文進(jìn)化論的缺陷。沿著孟德?tīng)栭_(kāi)創(chuàng)的道路，產(chǎn)生了“新達(dá)爾文主義”。主要代表人物有德國(guó)生物學(xué)家魏斯曼（August Weismann）、荷蘭遺傳學(xué)家德弗里斯（Hugo de Vries）、丹麥遺傳學(xué)家約翰森（Wilhelm Johannsen） 和美國(guó)遺傳學(xué)家摩爾根（Thomas Hunt Morgan)。魏斯曼反對(duì)生物遺傳的“環(huán)境決定論”，他提出的“種質(zhì)假說(shuō)”認(rèn)為，后天獲得的性狀不能遺傳，只有發(fā)生在種質(zhì)中的變化才能在世代間連續(xù)遺傳。這是因?yàn)榉N質(zhì)保持了物種的全部遺傳因子。德弗里斯提出“突變論”，認(rèn)為突變可以形成新物種，不需要經(jīng)過(guò)達(dá)爾文漸變式的積累。約翰森把孟德?tīng)柕摹斑z傳因子”稱作“基因”，他將生物的變異分成兩類，即“基因型”和“表現(xiàn)型”，前者可遺傳，后者不可遺傳。
摩爾根《基因論》（The Theory of the Gene）的發(fā)表把新達(dá)爾文主義推向了頂峰。摩爾根通過(guò)精密的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了染色體上真實(shí)的遺傳密碼，這就把原本抽象的基因或遺傳因子概念實(shí)體化了。不僅如此，摩爾根還發(fā)現(xiàn)基因在染色體上的排列方式，并搞清楚了不同基因與生物體各性狀間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
新達(dá)爾文主義使人們認(rèn)識(shí)到，生物的進(jìn)化是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，物種形成的途徑，不僅存在傳統(tǒng)進(jìn)化論的漸變，而且也存在大量的突變；既有深層的內(nèi)部因素，也有復(fù)雜的外部因素；既有個(gè)體的進(jìn)化，也有群體的進(jìn)化。而傳統(tǒng)進(jìn)化論和新達(dá)爾文主義都是以個(gè)體為對(duì)象研究物種進(jìn)化，二者都忽略了群體遺傳行為。實(shí)際上，生物進(jìn)化是同一物種內(nèi)基因自由交流的群體行為，于是，群體遺傳學(xué)迅速成長(zhǎng)為一門新興學(xué)科。在這樣的背景下，進(jìn)化論又得到進(jìn)一步發(fā)展，誕生了所謂的“現(xiàn)代達(dá)爾文主義”。
現(xiàn)代達(dá)爾文主義融合了自然選擇理論、新達(dá)爾文主義遺傳理論、系統(tǒng)分類學(xué)、古生物學(xué)和群體遺傳理論，比較準(zhǔn)確地揭示了物種進(jìn)化的真實(shí)過(guò)程，因此又被稱為現(xiàn)代綜合進(jìn)化論。
與以個(gè)體演化的進(jìn)化學(xué)說(shuō)不同，現(xiàn)代達(dá)爾文主義聚焦于群體遺傳學(xué)，因而在研究方法上十分注重?cái)?shù)理統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用；在物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制上，不但包括了自然選擇和基因突變，而且還包括了“隔離”，而這種隔離既有空間性的地理隔離，也有遺傳性的生殖隔離，最終導(dǎo)致新物種的形成?，F(xiàn)代達(dá)爾文主義綜合了進(jìn)化理論發(fā)展的主要思想成果，較好地解釋了大部分生物進(jìn)化的現(xiàn)象。
自1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)以來(lái)，分子生物學(xué)的發(fā)展更深刻地揭示了遺傳的分子奧秘。雖然國(guó)際學(xué)術(shù)界有些學(xué)者認(rèn)為，自然選擇學(xué)說(shuō)在分子水平的進(jìn)化上基本不起作用，但近年來(lái)越來(lái)越多的新的研究證據(jù)表明，結(jié)論正好相反：在分子水平的進(jìn)化上，自然選擇作用仍然有效。實(shí)際上，古生物學(xué)提供的大量化石證據(jù)也表明，在生物進(jìn)化的歷史過(guò)程中，充滿了不計(jì)其數(shù)的突變事件。
近年來(lái)崛起的新興前沿交叉學(xué)科進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)，與古生物學(xué)、胚胎發(fā)育學(xué)以及其他學(xué)科相結(jié)合，對(duì)解決諸如生物器官構(gòu)造的形成、生物類群的起源與進(jìn)化、生物多樣性的起源等諸多進(jìn)化論難題，將起到至關(guān)重要的作用。由于傳統(tǒng)進(jìn)化論將生物進(jìn)化描繪成一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，這就使得達(dá)爾文當(dāng)年對(duì)“寒武紀(jì)大爆發(fā)”深感困惑，一些當(dāng)代進(jìn)化論者先后提出了各種科學(xué)假說(shuō)，試圖對(duì)這一重大科學(xué)難題進(jìn)行解答。從古爾德（Stephen Jay Gould）提出的“一幕式”假說(shuō)，到福提（Richard Fortey）等人提出的“二幕式”假說(shuō)，再到中國(guó)學(xué)者舒德干等人提出的“三幕式”新假說(shuō)，一步步逼近真理：寒武紀(jì)大爆發(fā)的本質(zhì)，“是一次由量變到質(zhì)變（突變）、從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的自然發(fā)生的‘三幕式’的動(dòng)物門級(jí)創(chuàng)新演化事件”[7]。
通過(guò)對(duì)進(jìn)化論發(fā)展歷史的梳理，公眾自然就會(huì)理解，傳統(tǒng)的達(dá)爾文進(jìn)化論的基本觀念不但沒(méi)有被推翻，反而在各種持續(xù)不斷的爭(zhēng)論中，更加充滿生機(jī)。隨著未來(lái)研究的更加廣泛和深入，進(jìn)化論將會(huì)越來(lái)越完善。
四、亞文本知識(shí)閱讀圈層
“亞文本知識(shí)閱讀”主要是梳理原著文本的結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系，打通原著文本中的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)脈絡(luò)，闡述原著文本的邏輯結(jié)構(gòu)、論證方式和科學(xué)方法，并指出原著文本的不足和局限性。在牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》中，“亞文本知識(shí)閱讀”是在導(dǎo)讀中依次展開(kāi)的。下面就以此為案例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
（一）梳理原著文本結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系
在文本結(jié)構(gòu)上，《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》開(kāi)篇就是“定義”和“運(yùn)動(dòng)的公理或定律”；正文共分為三個(gè)部分，即“第一編”“第二編”和“第三編”；最后是一個(gè)“總釋”。這個(gè)結(jié)構(gòu)看起來(lái)非常簡(jiǎn)單，然而牛頓正是從這些最基本的定義和公理出發(fā)，開(kāi)始對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的闡述。
正文第一編的標(biāo)題是“物體的運(yùn)動(dòng)”，這一部分包含了牛頓力學(xué)的主要內(nèi)容，探討了一些基本定義、力學(xué)三大定律、萬(wàn)有引力定律、各種運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)軌道與力的關(guān)系，以及光的不同運(yùn)動(dòng)形式、海洋的潮汐運(yùn)動(dòng)等。
第二編題為“物體（在阻滯介質(zhì)中）的運(yùn)動(dòng)”，主要討論了地面物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，考察了各種阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。在這里，他運(yùn)用了“流數(shù)法”，即微積分方法。牛頓在這一編的最后一章推導(dǎo)出了行星的速度與它們到太陽(yáng)的距離的3/2次冪成正比，并進(jìn)一步推導(dǎo)出各衛(wèi)星與行星的關(guān)系也遵循此規(guī)律。
第三編題為“宇宙體系（使用數(shù)學(xué)的論述）”。這是全書的落腳點(diǎn)。牛頓在這一部分用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言，詳細(xì)地描繪了他全新的宇宙體系。他通過(guò)一系列數(shù)學(xué)證明和天文現(xiàn)象推演，以萬(wàn)有引力完美解釋了太陽(yáng)與行星之間的關(guān)系，行星與各自衛(wèi)星之間的關(guān)系，以及彗星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和海洋的潮汐運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由此，牛頓建成了一個(gè)服從于萬(wàn)有引力定律的宏偉宇宙體系。
最后，牛頓在書的末尾加了一個(gè)“總釋”，闡述了萬(wàn)有引力既是宇宙萬(wàn)物運(yùn)動(dòng)的根本原因，也是宇宙體系之所以如此優(yōu)美的根本原因。而這一切，都要?dú)w功于上帝的“第一推動(dòng)”。
在牛頓看來(lái)，“這個(gè)最為動(dòng)人的太陽(yáng)、行星和彗星體系，只能來(lái)自一個(gè)全能全智的上帝的設(shè)計(jì)和統(tǒng)治”[8]347。牛頓還進(jìn)一步解釋說(shuō)：“我們只能通過(guò)他（上帝）對(duì)事物的最聰明、最卓越的設(shè)計(jì)，以及終極的原因來(lái)認(rèn)識(shí)他；……而要做到通過(guò)事物的現(xiàn)象了解上帝，實(shí)在是非自然哲學(xué)莫屬?！盵8]348-349
這也就是說(shuō)，牛頓心中有一個(gè)強(qiáng)烈的信念，那就是應(yīng)當(dāng)通過(guò)研習(xí)自然哲學(xué)來(lái)了解上帝。這樣，就把讀者引向牛頓的科學(xué)研究和宗教信仰之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。而這樣的牛頓，才是一個(gè)讀者需要理解的更加真實(shí)的牛頓。
（二）打通原著文本中的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)脈絡(luò)
《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》的知識(shí)點(diǎn)主要有三類，第一類是與“力”和“運(yùn)動(dòng)”有關(guān)，第二類是與“時(shí)間”和“空間”有關(guān)，第三類是與幾何、數(shù)學(xué)運(yùn)算有關(guān)。
與“力”和“運(yùn)動(dòng)”有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)包括：“物質(zhì)的量”“運(yùn)動(dòng)的量”“慣性”“向心力”“向心運(yùn)動(dòng)量”以及“向心加速度”等。這些物理學(xué)概念至今還在繼續(xù)使用，受過(guò)中等教育的人都能理解。但有些概念現(xiàn)在的提法有些變化，需要進(jìn)行進(jìn)一步解釋，如“物質(zhì)的量”，現(xiàn)在稱之為“質(zhì)量”；“運(yùn)動(dòng)的量”，現(xiàn)在稱之為“動(dòng)量”；而牛頓所說(shuō)的力，當(dāng)時(shí)稱之為“重力”，就是現(xiàn)在所說(shuō)的“引力”或“萬(wàn)有引力”，以及由此派生出來(lái)的其他力；牛頓所說(shuō)的“運(yùn)動(dòng)”包含了地面物體和宇宙天體的一切運(yùn)動(dòng)形式。也就是說(shuō)，無(wú)論是地面物體還是宇宙天體的所有運(yùn)動(dòng)，牛頓都將其歸結(jié)為力學(xué)原因，用力學(xué)進(jìn)行統(tǒng)一解釋。最后強(qiáng)調(diào)，牛頓是在“運(yùn)動(dòng)的公理或定律”一章中，給出了著名的“力學(xué)三大定律”，并由此討論了力的合成與分解，并進(jìn)一步討論了由此而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的合成與分解；在“球體的吸引力”一章，牛頓給出了萬(wàn)有引力定律的文字表述。這樣就講清楚了中學(xué)物理教科書中相關(guān)知識(shí)的來(lái)龍去脈。
與“時(shí)間”和“空間”有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)包括“絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間”“絕對(duì)空間和相對(duì)空間”“絕對(duì)處所和相對(duì)處所”以及“絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)”。在這些概念中，主要強(qiáng)調(diào)“絕對(duì)時(shí)間”和“絕對(duì)空間”是牛頓力學(xué)賴以建立的基礎(chǔ)，也是近代物理學(xué)的基本概念，構(gòu)建了近代機(jī)械論哲學(xué)的時(shí)空觀。
與幾何、數(shù)學(xué)運(yùn)算有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)包括“極限”“無(wú)窮小”以及“流數(shù)法”等。這些都是《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》所依賴的重要數(shù)學(xué)概念、方法?！傲鲾?shù)法”是牛頓發(fā)明的求微分或?qū)?shù)的方法，是牛頓最重要的發(fā)明之一。其他相關(guān)知識(shí)點(diǎn)則是沿用歐幾里得、阿基米德和阿波羅尼奧斯等人的著作。
“導(dǎo)讀”通過(guò)以上知識(shí)點(diǎn)的梳理，在讀者和原著文本之間建立起了一座理解的橋梁。
（三）闡述原著文本的邏輯結(jié)構(gòu)、論證方式和科學(xué)方法
牛頓在《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》中，是要用統(tǒng)一的力學(xué)原因去解釋一切物體的運(yùn)動(dòng)和相關(guān)現(xiàn)象，而這種解釋是通過(guò)一種嚴(yán)密的公理化體系進(jìn)行邏輯論證的。
正文部分開(kāi)篇就擺出了“定義”和“運(yùn)動(dòng)的公理或定律”。牛頓之所以要采用這種寫作布局，是因?yàn)槭芰藲W幾里得《幾何原本》的影響?！稁缀卧尽肥枪砘椒ǖ牡浞?，對(duì)后世科學(xué)著作的寫作方式、邏輯結(jié)構(gòu)和論證方式都有重大影響。像《幾何原本》一樣，牛頓在書中也建立了一個(gè)公理化體系，他從基本的定義開(kāi)始，然后再給出推理規(guī)則，以公理的形式列出力學(xué)三定律，再以推論和命題的方式從力學(xué)三定律推出普遍結(jié)論，再把這些結(jié)論與實(shí)驗(yàn)或觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。在科學(xué)方法上，這是先進(jìn)行演繹推理，然后再對(duì)結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)。
牛頓在書中還大量使用了數(shù)學(xué)幾何方法。牛頓首先引入了極限的概念，介紹了自己發(fā)明的求極限的方法；接著他又引入無(wú)窮小的概念，介紹了求曲線包圍的面積和求曲線切線的方法。通過(guò)這些數(shù)學(xué)手段，牛頓詳盡計(jì)算了物體沿圓錐曲線的各種運(yùn)動(dòng)。由此他把力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了幾何問(wèn)題進(jìn)行研究。這就是牛頓力學(xué)的“數(shù)學(xué)原理”。
特別提醒讀者的是，牛頓在第二編的“引理2”中，介紹了他發(fā)明的“流數(shù)法”，這是一種求微分或?qū)?shù)的方法。牛頓發(fā)明微積分的直接證據(jù)，就在此處。不過(guò)，當(dāng)時(shí)牛頓使用的并不是現(xiàn)代普遍使用的微積分符號(hào)，而是他自己發(fā)明的一套符號(hào)。
牛頓還將數(shù)學(xué)推理與觀測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，通過(guò)巧妙推論得出一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。如牛頓設(shè)計(jì)了一個(gè)擺體實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在不同地點(diǎn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)推理得出以太并不存在的結(jié)論。他還推導(dǎo)出聲音的傳播速度；推導(dǎo)出行星的速度與它們到太陽(yáng)的距離的3/2次冪成正比；推算出地球的形狀和物體重量隨地理位置的變化，以及各行星引力的強(qiáng)弱和物體重量；推導(dǎo)出太陽(yáng)、地球和月球的形狀、體積和密度，地球與月球的距離；推導(dǎo)出月球運(yùn)動(dòng)是潮汐的根本原因；他甚至還推導(dǎo)出令人困擾的彗星軌道和周期。
總之，牛頓是根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得到各種運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
（四）指出原著文本的不足和局限性
科學(xué)元典都是歷史著作，不可避免帶有歷史局限性。在“叢書”的亞文本中，需要對(duì)這種歷史局限性進(jìn)行闡述。
在《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》中，也存在著不足甚至錯(cuò)誤之處。如牛頓的月球理論并不完善，與實(shí)際觀測(cè)誤差較大。再如，牛頓認(rèn)為新星和超新星爆發(fā)，是因?yàn)殄缧窃诃h(huán)繞恒星運(yùn)動(dòng)的末期，被恒星俘獲猛烈撞擊恒星，從而放出巨大能量。但現(xiàn)在已經(jīng)知道，這與實(shí)際情況不符。
牛頓本人也看到了他的萬(wàn)有引力無(wú)法解釋的一些現(xiàn)象，如物質(zhì)粒子在近距離上相互吸引，帶電物體之間既相互排斥又相互吸引，光線能夠發(fā)射、反射、折射，并能加熱物體等。針對(duì)這些無(wú)法解釋的現(xiàn)象，就可以順理成章給讀者講清牛頓力學(xué)的適用范圍。
五、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)由外而內(nèi)的閱讀進(jìn)程，讀者自然會(huì)一步步走近科學(xué)元典，了解科學(xué)元典，從而理解科學(xué)元典。這個(gè)過(guò)程，既是對(duì)科學(xué)元典原著文本知識(shí)的重構(gòu)，也是對(duì)公眾閱讀行為習(xí)慣的重塑。在這樣的情境中，科學(xué)經(jīng)典著作才能真正走近公眾。
科學(xué)經(jīng)典閱讀的知識(shí)框架當(dāng)然不限于上述圈層，本文討論的只是一個(gè)簡(jiǎn)化了的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，還有前沿知識(shí)閱讀、工具知識(shí)閱讀、二階知識(shí)閱讀、圖像閱讀與融媒體閱讀等諸多方面。這些知識(shí)相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成了一個(gè)豐富的知識(shí)閱讀體系。限于篇幅，筆者將在以后撰文論述。
通信作者 周雁翎，北京科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，北京大學(xué)出版社編審，“科學(xué)元典叢書”總策劃、執(zhí)行主編，研究方向?yàn)榭茖W(xué)傳播，科學(xué)與公共政策。
①本文所涉中文圖書均由北京大學(xué)出版社出版，下文不另標(biāo)注；所標(biāo)注的時(shí)間均為“科學(xué)元典叢書”中相關(guān)中譯本首版時(shí)間。
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