科学

同一片天空下——科学研究中的女性

文/张雨晨

一、长夜余火

女性，千百年来的“第二性”。

由于饱受农业时代传统文化的束缚，女性在人类文明的绝大部分时间里都承受着来自人类社会的系统性压迫，个人自由发展的权力被长期剥夺，时至今日也很难说完全实现了平等。正因如此，当我们翻开科学史的瑰丽绘卷时，就会发现那如群星般璀璨的科学大师名录中，女性的身影屈指可数。

比如我国，在有据可考的3700年文明史中，直到近代才开始出现严格意义上的女科学家。漫长的古代史中，与科学活动沾边的女性仅有班昭、黄道婆等寥寥数人。这其中，班昭身为东汉名臣班固之妹，虽精通天文和算术，但主要历史影响是修编史书、维护封建宗法妇道。出身底层、生平极为模糊的黄道婆，则借助宋末元初时棉花大规模传入中原地区的趋势，将自己早年于海南掌握的先进棉纺技术输入江南地区，并加以改进。

黄道婆

在其他文明的古代科技史中，女性集体“神隐”的情况也都大同小异。但是，此等境遇绝非女性本身的过错。纵观历史，总有一些际遇非凡的女性，在这漫漫暗夜中燃烧自己，化身为长夜之中守望黎明的点点星火。

二、缪斯的玫瑰

希帕蒂娅（Hypatia），绽放于亚历山大城的“昔日玫瑰”。

希帕蒂娅

公元前336年，二十岁的亚历山大继承了马其顿的王位。随后十余年中，年轻的帝王以近乎奇迹的伟大远征，建立了横跨亚欧非的超级帝国，并将恩师亚里士多德传授的希腊文化在国土上传播，开启了影响深远的“希腊化时期（Hellenistic period）”。位于尼罗河入海口的埃及港口亚历山大城也因此得名。

随着这位千古一帝的暴病早逝，如日中天的马其顿帝国也一同分崩离析。亚历山大的大将托勒密将埃及割据，建立了融合希腊与埃及文化的托勒密王朝，并在文化与经济交流最为繁荣的“国际大都会”亚历山大城创立了在当时冠绝世界的学术机构——缪斯学院（musaeum）。来自三大洲的学者、文献和标本汇聚于此，其包罗万象的盛景，让人们直至今日还以其名称的变体“museum”来称呼集中保存人类文化成果的博物馆。

在缪斯学院的黄金时代，撰写《几何原本》的欧几里得、物理学巨匠阿基米德以及地理学之父埃拉托色尼都曾在此任教或求学。当托勒密王朝被罗马帝国吞并后，缪斯学院依然培育了工程发明家希罗（造出了人类最早的蒸汽机）、医学家盖伦、天文学家托勒密和数学家丢番图等一批承上启下的重要学者。最终，到了4世纪后期，罗马帝国自身也已深陷内忧外患。一度被帝国残酷压迫的基督教登堂入室荣升国教，与原本作为思想主流的古典哲学与多神教爆发了激烈的冲突。

就在这样一个风雨飘摇的时代，《昔日玫瑰》的女主角希帕蒂娅仿佛缪斯女神遗落尘世的花蕾，顽强地绽放了。身为人类古代科学历史上极为罕见的女学者，她生于地位尊贵的书香门第。希帕蒂娅的父亲西昂（Theon）是一位声名显赫、独立开设个人学院的数学家，曾对传抄七百年的《几何原本》进行订正编辑，确立了这本数学经典在之后数个世纪的“标准版本”。

如此的“梦幻开局”，让希帕蒂娅很早就能自由地展露才华，并在良好的教育环境中将其充分锻炼。很快，这位少女就以惊人的博学与魅力，成为盛名遍及罗马帝国的智慧偶像。一些人甚至不远千里来到亚历山大城，只为向她讨教古典先贤的智慧。作为父亲的西昂，也给予了女儿充分的自由，早早就将自家的学院交给她主持打理。

而希帕蒂娅本人，则在“为往圣继绝学”的学术生涯中，充分展示了自己对思想的包容开明。她自己虽然秉持着传承于父亲的新柏拉图主义思想，追求至高的理性精神，却并不排斥基督徒学生。甚至她最著名的门生，就是后来官至主教的基督徒辛奈西斯（Synesius）——也是《昔日玫瑰》的男主角。在他流传至今的书信记录中，辛奈西斯毫不掩饰对希帕蒂娅的赞美。甚至在他离开学院、走马上任之后，也依旧与自己的“异教徒”恩师保持着书信往来，时常讨教各种思想与哲理问题。只是，不同于《昔日玫瑰》中浪漫并略带一点禁忌青涩的师生情谊，历史上的辛奈西斯未能陪伴希帕蒂娅走到最后，甚至去世时间都早她一年，无法像小说演绎的那样，用漫漫余生去怀念亚历山大城的“昔日玫瑰”。

希帕蒂娅之死

希帕蒂娅之死，是科学史上著名的悲剧。虽然她努力燃烧自己的才华，让古典时代的荣光在亚历山大城回光返照，但她是一位追求理性精神的新柏拉图主义者，并不信仰唯我独尊的基督教，被很多基督徒认为是多神教“异教徒”的代表。而她早年积累下的显赫声名和超然地位，让她不可避免地卷入了城市总督与教会主教之间的争权夺利，并被双方视为某种意义上的中立调停人。然而，随着世俗权力和教权的持续角力，以及社会阶级矛盾的不断积累，亚历山大城内的冲突逐渐失控。最终，公元415年，一群认为她从中作梗、阻挠总督向主教妥协和解的基督教狂信徒袭击了希帕蒂娅的马车，将她拖到城里最大的教堂，以千刀万剐的残忍方式杀害了这位古典时代最后的贤者。

随后，以476年西罗马帝国灭亡为标志，欧洲迎来了五百年黑暗时代。

三、沙龙中的数字妖姬

文明的进步，点燃了人类追求自由与平等的欲求。

随着欧洲从中世纪前期的黑暗时代逐渐恢复，社会生产力开始稳步提升。在中世纪后期（13—15世纪），古典先贤的著作被重新翻译，呼唤人性回归灵魂中心的文艺复兴随之兴起。

以思想解放为基础，欧洲开启了与其他文明有本质差异的革命性进步。哥白尼、维萨留斯、帕拉赛尔苏斯、伽利略、牛顿等科学伟人的名号，如群星般闪耀于原本晦暗的历史天空。在哲学领域，笛卡尔从质疑人类认知真实性的思辨中，凝结出了“我思故我在”这一理性主义哲学的原点；英国哲学家洛克则反其道而行之，通过质疑人类理性的超然全能性，开创了经验主义哲学。法国思想巨擘伏尔泰等进步知识分子基于洛克的思想，掀起了追求自由、平等、博爱的启蒙主义运动。也就是在他们的著作中，希帕蒂娅被重新确立为追求自由理性、反抗教权统治的英灵。

在这股狂飙突进的时代浪潮中，女性身影似乎依然稀薄。但在这些男性思想巨人的阴影下，新的变化已经开始萌发。

由于在婚姻法律上奉行事关财产分割与继承的严格一夫一妻制，欧洲的女贵族有着相对于其他文明更多的独立性、财产支配权和人身自由。在这种氛围下，那些流连于奢靡沙龙聚会的近代欧洲名媛，往往有着足够的自由与财产来追求个人感情和志趣爱好，而不仅仅作为贵族政治联姻中精美的高级生育机器。

有了制度保障和经济基础，贵族女性中的天资聪颖者，也自然获得了充分学习近代科学文化的条件。在一些沙龙圈子里，学习并研讨各种科学、数学和哲学新知，甚至成为超脱于声色犬马、占据“贵妇鄙视链”顶点的高级时尚，一时间蔚然成风。

在这其中，率先崭露头角的才女，就是埃米莉·夏特莱侯爵夫人（Émilie du Châtelet）。这位生活于18世纪法国波旁王朝的知识女性，以自身卓越的才华，撰写了大量科学、哲学和文学作品，并在很长时间里与伏尔泰保持着亲密的伴侣关系。向法国大众介绍牛顿科学体系的《牛顿哲学原理》一书，便被科学史研究者认为由他们合著。书中一张插图，描绘了化身缪斯女神的埃米莉手持明镜，向位于人间的伏尔泰反射牛顿自天堂投射的智慧灵光。

《牛顿哲学原理》中的埃米莉和伏尔泰

埃米莉最著名的工作是将牛顿的《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）由艰深的拉丁语翻译为优美的法语，并对内容加以评注解读。在翻译工作后期，年逾四十的侯爵夫人意外怀孕。深知高龄生育危险的她，却毅然在孕期加倍工作，只求来得及完成理想。最终，《原理》的翻译工作顺利完成，但埃米莉却在分娩后因肺栓塞死去，年仅四十二岁。在她死后十年，法语版《原理》终于整理出版，至今仍是该书的标准法语译本。

随后的岁月中，法国人民在人头滚滚的惨烈大革命中建立起现代社会的基础框架，欧洲的社会和科技发展进入全新的阶段。此时，英国作为社会风气相对开放自由的新兴强国，自然也孕育了属于自己的“知识女贵族”。其中最为现代人熟悉的，当属在《差分机》等多部蒸汽朋克科幻作品中作为重要角色频繁出场的艾达·洛夫莱斯（Ada Lovelace）。

数字妖姬 艾达·洛夫莱斯

艾达的父亲是以奔放浪漫著称的诗人拜伦，因此她自幼就被母亲诱导学习数学和科学，以期用数理逻辑来压制拜伦遗传的“疯狂”。结果，艾达在小小年纪就显露出了非凡的天赋。当她成长为亭亭玉立的十八岁少女时，艾达的女教师、著名知识女性和科学作家玛丽·萨默维尔（Mary Somerville）将她引荐给了著名数学家、现代计算机先驱巴贝奇。

此时，巴贝奇正在建造足以进行复杂数学运算的机械计算机：分析机和差分机。而艾达的数学天赋，尤其是对算法程序的编写和修改能力，让巴贝奇这样的科学大师都叹为观止，甚至在通信中将艾达称为“数字妖姬（Enchantress of Number）”。此后，二人一直维持着长期的亦师亦友关系，直到艾达因癌症于三十六岁英年早逝。

某种程度上说，艾达是人类历史上最早的“计算机程序员”之一，其历史地位一直被计算机科学界铭记。比如2022年9月，图形处理技术巨头NVIDIA就将新一代图形处理器微架构命名为Ada Lovelace，并应用于新发售的GeForce RTX 40系列显卡。但是，和同时期其他知识女性类似，艾达也将科学视为一种“玩票”爱好，与打扮、美食、交际并无本质区别。因此，她虽然凭着天赋和热情，对巴贝奇的工作给予了很大的支持，但终究缺少职业科学研究者那样沉心钻研的动力。相比于执着于提升机械计算机运算性能的巴贝奇，艾达认为这些数字运算完全可以通过代码换算，来运行诸如字母、音符等其他编码，早早设想到了计算机在工业社会中的广泛应用前景，但最后也没有去编写相关的应用程序。同样，在与友人的通信中，眼光极为敏锐的艾达甚至想建立一套研究神经系统如何产生感知觉乃至高级思维的数学模型，但是她也并未对这一接近人工智能的超前设想进行任何有据可考的深入研究。

职业科研女性的故事，还需要下一个时代去书写。

四、科学家、母亲与女人

女性社会权力的提升，是职业女性科研工作者存在的基础。

1868年，受洛克的自由平权思想影响，约翰·密尔向英国政府递交了人类历史上第一份明确要求赋予女性平等选举权的请愿书。第一个在请愿书上签名的，就是此时已经八十七岁高龄的玛丽·萨默维尔。随后，密尔在次年出版了《妇女的屈从地位》，直言维多利亚时代的英国社会制度就是男性对女性的暴政。

现代意义的女性解放运动正式开始。

到了19世纪后期，随着风起云涌的左翼革命和平权运动的开展，欧美女性接受正规教育的限制逐渐放开，学术机构也开始放下倨傲身段招收女性职员。于是，人类史上第一批女科学家出现了。与曾经的贵族夫人小姐不同，这些衣着简朴、出身平凡但聪颖勤奋的职业女性都将科研作为了需要认真对待的生涯理想。其中，最著名、成就最大的莫过于玛丽·居里（Marie Curie）。不过正如刘慈欣在《三体》中借叶文洁之口的评价，居里夫人虽然成就极大，但她的研究更多是对已有方向的延伸。相比之下，与叶文洁同为女天文学家的亨丽埃塔·莱维特（Henrietta Leavitt）虽然名声不显，但科研成果更具突破性。

亨利埃塔·莱维特

由于当时职场对女性的排挤限制，这位因病失聪的哈佛大学天文台计算员，甚至无权像男同事一样进行天文观测，只能对这些“真正”天文学家拍摄的照片进行分析计算，工资也只有他们的一半。但即便是在这样堪比《三体》中“人列计算机”的冷板凳位置上，有着敏锐科研眼光的亨丽埃塔依然通过深入研究一类名为“造父变星”的闪烁恒星，发现了这类星体的亮度变化周期（光变周期）和能量辐射功率（光度）间存在幂率的“周光关系”。如此一来，人类就可以根据造父变星的光变周期来推算其真实亮度，并通过比较两颗光变周期相近的造父变星在地球上实际观测亮度的差异，计算出二者与地球距离的比值。

亨丽埃塔提出的这一方法，可以计算出传统的三角函数视差法难以测算的深空星体距离。天文学家哈勃以此为基础，再加上亨丽埃塔的女同事安妮·坎农（Annie Cannon）主持编写的HD星表，终于得出了宇宙正在膨胀的重大发现，并进一步反推了著名的“大爆炸”起源学说。

但这一切，亨丽埃塔都无缘得见。由于常年肩负工作与家庭的双重重担，本就疾病缠身的亨丽埃塔于1921年因癌症去世，年仅五十三岁。1924年，当瑞典科学院终于想起要给她诺奖提名时，却发现她已辞世三年。

遭遇同样命运的，还有以X射线晶体衍射技术获得DNA分子结构关键证据的罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin）——由于长期暴露于X射线环境，她于1958年以三十七岁的年龄早逝，无缘这一研究在1962年的诺奖荣誉。而写下《寂静的春天》这一现代环保思想开山之作的雷切尔·卡森（Rachel Carson），也因为同时兼顾科学、写作和家庭，而于五十六岁不堪重负、因病仙逝。叶文洁于1969年在大兴安岭林场读到《寂静的春天》时，雷切尔已经去世足足五年。

罗莎琳德·富兰克林

女性在科研领域一直承受着高于男性的压力。

男性科学家中，从来不乏不修边幅、漠视家庭甚至私德不端的“科学狂人”，而大众对此也不以为意（最典型的就是爱因斯坦）。但是，对于女科学家来说就是另一回事了。在狭小办公室里演算群星的亨丽埃塔，因为一生未婚，被当时的男同事蔑视。与罗莎琳德合作解析DNA结构的科学家沃森，公开嘲讽她缺少女性气质，“不涂口红也不注重穿着”。同样未婚的雷切尔·卡森，直到死前都饱受农药企业针对她的各色攻讦。尤其是在科学层面理屈词穷后，这些伪君子又转而从“有违传统妇道”角度对她进行诋毁，全然不顾她在科研和写作之外毅然独力照顾老母亲、领养两个侄女和一个侄孙的沉重牺牲。雷切尔的坎坷人生，简直与《三体》中同样饱受时代伤害的叶文洁互为镜像。

正如科幻动画《新世纪福音战士》中将自己的大脑拆分为“科学家、母亲和女人”，再分别植入巨型计算机的赤木直子所象征的那样，女性科研工作者不管如何选择人生，都绕不开这三个社会角色的约束。当然，随着女性社会地位的不断提升，女科学家面对的不公已经越来越少。诸如玛丽·居里、吴健雄、多萝西·霍奇金（Dorothy Hodgkin）、屠呦呦等女性科学大师的盛名，也在反哺女性权益运动的进步发展。

希望在未来，人人都可以摆脱先天出身的制约，自由地选择自己的人生。

【责任编辑 ：竹 子】