约翰·雷的地球博物学

约翰·雷在地球博物学方面的考察研究，集中体现在《低地诸国考察与异域植物名录》（Observation in the Low Countries）和《自然神学三论》（Three Physico-Theological Discourses）中。然而正如瑞温所指出的，在斯特诺的《论固体》出版并翻译成英文之前，约翰·雷已经表现出对化石以及相关问题的关注：他本人在回忆录中提到，1661年他曾尝试采用灼烧加淬冷的方式将惠特比镇（Whitby，位于约克郡东海岸）地区发现的“蛇石”（serpent-stone）（注：即菊石（cornua ammonis），拉丁文字面意思为“阿蒙神的角”，当时的英国博物学家称之为蛇石。）从母质中取出来；1662年，他前往位于格洛斯特郡海岸线上的埃尔德雷（Alderley），在那里找到大量鸟蛤壳和扇贝石，并在凯咸镇（Keynsham）亲眼见到1661年提到过的蛇石与星石（Raven，1986：421）。事实上在1658年剑桥时期的旅行中，约翰·雷已经开始关注各地的地貌特征。他的旅行笔记中包含大量此类记录，例如：“1658年8月20日，下榻在布克斯顿（Buxton or Buckstone），并于当天晚上进入池洞（Pool’s Hole）中，那里距离住地约有半英里。”（Ray，1760：112）他描述了洞中白色的石钟乳，在简短地探讨其成因之后，又记述了此地的热泉、河流，以及雨水对地表和山体的剥蚀现象；“8月22日，骑马前往一个叫做‘婚礼泉’（Wedding Well）的地方，那里出现了一个小泉，当地人会告诉你，有时候泉水会在一小时内涨落三次，而在夏天枯水季节会完全断流……然后我去了麦姆托尔（Mamme Torr），那是一座高山，一侧发生了崩塌……我尽可能凑近山体的断面，但是无法听到或看到泥土下落的声音或迹象；下雨的时候，雨水会携着山坡上大量泥土往下流。”（Ray，1760：116-117）1661年8月3日的笔记中写道：“接着我们去了滴水泉（Dropping-Well），之所以叫这个名字，是因为泉水是从离河流不远的悬崖或绝壁上落下来的……水下任何干燥的东西表面都覆盖着一层壳或者石皮；而那些柔软、富于弹性且多汁的东西（例如苔藓，绿色的叶子，以及土壤等，水可以充分渗透进去），则似乎变成了石头，或者至少是，水在这些东西的气孔中石化了，使它们整体看起来就像石头一样。”（Ray，1760：158）“8月5日，我们前往荷里盖特（Herrigate）的斯珀（Spaw），并喝了那里的水。味道尝起来不佳，有点酸味和硫酸味：胆汁能使其变成深蓝色，略显紫色……”接着他又提到硫磺泉（Sulphur-Well），叙述那里的水有臭鸡蛋味，银子放进去会马上变成一种金色，放置片刻之后，又会变成暗黑色（Ray，1760：159）。

在1663年4月至1666年春季之间这段漫长的集体旅行中，约翰·雷进行了更为全面的考察，在旅途中，他收集了众多“植物、鱼类、禽类、石头以及其他稀有物”（Raven，1986：131）。1665年秋季，约翰·雷与斯基庞等人在蒙特佩利（Montpellier）观看斯特诺公开演示的公牛头骨解剖，并与这位当时的解剖学家会面。据艾伦伯格猜测，这次会面很可能给双方后来的职业生涯带来很大影响。约翰·雷从大陆旅行返回后，利用空闲时间“揽阅了那些出版于他在国外旅行期间的自然哲学著作”，尤其是胡克的《显微原理》（Micrographia），以及基歇尔的《地下世界》（Mundus Subterraneus）（Ray，1928：112）。从《自然神学三论》中引用的文献来看，约翰·雷十分熟悉摩尔、古德沃斯等人的地球理论，无疑他也读过斯特诺那本于1669年面世并于1671年才出版英译本的《论固体》。不过在《自然神学三论》之前，约翰·雷还发表了两部相关的著作：1673年初版并于1738年再版的《考察》，以及《造物中展现出的上帝智慧》（The Wisdom of God Manifested in the Works of the Creation）。

《考察》直接源于1661—1664年间的大陆之旅。在出版序言中，约翰·雷表示，最初只是因为“对英国本土植物的熟悉，使我渴望前往各个具有不同土壤和气候环境的异域国家进行考察”，而这些地方植物种类的丰富大大超出他预料之外，因而他希望出版一部非英格兰本土植物名录，以满足那些好奇的人，并为前往此地的人提供指南，“考虑到乐于从事这项研究的人不多，我在目录前添加了对整个旅程的简要描述，以及一些地形、伦理和自然方面的记述。”（Ray，1673：A6）这类记录表明，他的博物学考察远不止于植物学方面。他多次谈到海陆变迁现象：在布鲁格斯（Bruges）附近一个500年前是海洋的地方，挖出来一片地下森林，而阿姆斯特丹及英国邓尼奇也有相关记录表明海岸线的变迁，在此过程中附近的森林被淹没，另一方面海边地带也逐渐被泥土壅塞覆盖。由此他推测“很有可能所有的低地国家都是以这种方式从海底形成的”（Ray，1673：B4）。此外其中也有大量篇幅谈到化石问题。

图8　1692年《神学散论》封面

在《造物中展现出的上帝智慧》中，约翰·雷再次提到许多与地学相关的问题。这本书的成功促使约翰·雷随后受出版商邀请出版《关于世界的解体与变化的散论》（Miscellaneous Discourses Concerning the Dissolution and Changes of the World）。他在给友人的信中提到，这部著作的主体结构是他30多年前在剑桥圣玛丽教堂宣讲的一篇论地球之解体的布道文，另两篇对话分别论诺亚时代的大洪水，以及世界原初的混沌与创生。在谈到大洪水的后果时，他插入了一段关于化石的论述。他向罗宾逊表示：“我原想将这些工作留给你来做，但是他们要求我加上这一段，否则我的《对话》就不完整了；而且之前还没有人在讨论大洪水时提及于此，就主题的新颖性来说，这段插叙将受到好奇者的欢迎，并让我的书在销售上更有优势。”（Ray，1928：222-223）正如他所料，第一版很快销售一空，次年又推出第二版。第二版几乎就是一本新书，文本从255页增加到406页，标题相应改为《自然神学三论》。在这部著作中，约翰·雷系统地论述了他的地球理论，或者更准确地说，是对古代以及当时各种地球观念的分析汇总。到十七世纪晚期，地球理论已经成为热议的焦点，约翰·雷也一直在调整他的地球理论。1703年，他在给斯隆（Hans Sloane）的信中提到，出版商邀请他修改《自然神学三论》，以便推出第三版。然而出版商的去世使出版工作拖延许久，直至十年后才面世。

除正式出版的著作之外，约翰·雷在这方面的研究也散见于与李斯特、罗宾逊和利维德等人的通信中。在瑞温和艾伦伯格的著述中，均可见对约翰·雷的地球理论研究的阐述。然而约翰·雷著作中涉及的范围之广泛，及其写作和研究方式与现代地质学者差异之大，使得我们很难用现代语言来完整、全面地陈述他的地球博物学研究。以下将从约翰·雷文中选取几个最突出的主题加以论述。

2.1　宇宙论

现代地质学者从地层资料开始研究，而十七世纪的地球研究者首先关注的是人类文明最相关的话题，换句话说，是从普通人对地球的认识入手。这正是早期地球研究始终同宇宙论缠绕在一起的原因。在早期旅行中，约翰·雷对地表地貌进行了大量零散的考察和记录，但是直到发表《自然神学三论》时，他才开始系统地论述相关问题，并试图在经验考察的基础上提出自己的理论。

按照艾伦伯格的说法，《自然神学三论》中关于科学问题的“外篇”（digression）占据大部分篇幅，第二版扩充了大量内容，而三篇布道文几乎没有变化，仅占全书的四分之一（Ellenberger，1999：104），第三版中扩充的内容也主要是对化石问题的再讨论。在受过现代地质学教育的学者看来，这些科学方面的“外篇”或许可以勉强算作早期不成熟的地质学理论，除此之外的其他内容，则纯粹是“适合有闲暇的人去做的脑力锻炼”：其中充斥的大量古代文献、对末日问题的反复探讨，以及模棱两可的结论，既不符合现代读者的阅读习惯，对于知识的增长也毫无裨益。然而需要注意的是，《自然神学三论》的原稿出自一篇布道文，其中所谓的科学问题也大多在这个大的背景框架中展开。更重要的是，约翰·雷丝毫没有觉得在这样一篇布道文中谈论“科学”问题有什么不合适的地方，同样，他也不觉得在“科学”论述中谈论宇宙论和末世论有何不妥。

在《自然神学三论》之“论世界的解体”中，约翰·雷开篇写道：“人类天性中生来就有一种极其强烈的愿望和好奇心，他们渴望知道未来的大事、个人的遭遇，以及未来时间对他们的影响；渴望知道王国的命运，尤其是世界周期性的变迁，及最终的大灾难。”（Ray，1692）自古以来，人们就依赖于预言大师、占星家、智者之类来做出种种关于未来的预测。约翰·雷的这篇论述，也不外是预测一件“最重大的事件”，即世界的解体。通过分析《圣经》、古代基督教主教和希腊哲学家与智者的言论，他提出七个引起普遍争议的问题：（1）自然界中有什么证据表明世界终将解体？（2）这种解体是源于自然进程，还是因某些不同寻常的手段和方法所致的毁灭？（3）解体的过程是激烈迅猛的还是缓慢的？（4）在解体之前是否会出现征兆或预示？（5）世界将在何时解体？（6）世界的解体涉及多大的范围？是否关系到天上的物体？（7）这种“解体”是毁灭，还是一种“净化与纯化”（refined and purified）？（Ray，1692：3-4）

在这种语境下，约翰·雷分别探讨了泉水、河流与山体等地貌因素的成因、水体对地面的冲击和剥蚀作用、古代哲学家如亚里士多德曾提到的“沧海桑田”的变迁、地球内部的中心火以及矿脉的走向、火山的成因，乃至太阳的灭绝，他认真审视了各种因素的可能性，论证的依据部分是来自古代文献，部分是来自经验考察，也有一部分属于思辨性的理论分析。如果说约翰·雷是借传布神学的机会来探讨科学问题，那只能是对其思想的曲解。他试图探讨的，实际上是一种将科学、神学以及普遍信仰融合为一体的宇宙学。探讨这类问题不仅是为了“满足人类好奇的天性并锻炼人类的理性”，而且切身关系到人类未来的命运。

2.2　山体地貌

约翰·雷对山体及河流等地貌因素的详细讨论，出现在《关于世界的解体与变化的散论》的“外篇：论世界原初的混沌与创生”中。他开篇就引用《圣经·创世纪》中的句子来说明山体的形成，并写道：“地球上流动的部分（正如我们所知，由其本性决定，它必须如此）覆盖在坚硬的部分上，直到上帝将它们分离开来，通过提供巨大的储水库，将水收集在一处。这是经由全能的上帝直接作用，还是通过工具性、中介性的第二因来完成，我不得而知。其原因可能也能归为造成地震的那种原因，即地下火或地下气（Flatuses）。”他声称“现在我们知道地震只是一种地下雷电”，并结合亲身经历证实了地震造成地表抬升形成小丘陵的事实，但他认为，按比例来说，要形成极高的山脉，所需要的强度将是极其惊人的。接着他又说，这不容我们怀疑，因为据基歇尔记载，1646年秘鲁安第斯山脉的地震曾造成方圆几百里格的严重影响，并对山体造成极大改变。他承认：“我无法绝对肯定地说山体就是这样形成的。然而无论山体是否借助某些手段被提升，抑或经由何种手段，水体终究是有了一个存储之处，陆地与山地升高……”（Ray，1692：150-158）在他看来，水与陆地分开，山体高出于海平面之上，这种地形分布十分理想。“尽管我们无法肯定说这是受神的启示，但是从理性出发，我们只能认为这样一种划分，乃是全能以及无限的智慧与善的作品。”（Ray，1717：201）

约翰·雷全面、客观而不乏激情地探讨了这种地形的好处。这段论述不仅在一次重大的历史运动中起到很大影响，而且如今读来仍然引人入胜。他写道：“有人会反驳说，这样一来地球上看起来就像一堆垃圾和废墟；没有什么更好的例子能说明自然界中的混乱，单单想想这些山就够了；山体和岩石无论在形态构造上，还是在组成与分布上，都看不出丝毫艺术或筹划的迹象。”对此他回答到，尽管山体看似粗犷原始，但在他看来却是极其美丽且令人愉悦。他列出几条理由来支持自己的观点：山体可以分割空间，使地形更多起伏，而不是一望无际的平川，这样不仅看起来更美观，也更便于栖居；陆地上形成山体、峡谷和平原，也更有利于各种动物的生活，因为很多不同种类的鸟兽都具有截然不同的生活习性；最适于产生丰富的植物多样性，大山上种类众多的植物，不仅给生活在这里的动物提供了食物给养，也能起到药用价值，部分也能锻炼那些“致力于寻找和收集稀有植物、思考审视其形式与性质，并赞叹造物者之智慧”的人，并给他们带来快乐；最有利于金属、矿物和化石的形成与保存；即使最高的峰顶上也能长出丰茂的牧草，供养当地的畜群。此外还有一个重要的用途表明了山体存在的必要性：山体有利于河流和泉水的形成与保持（此前他已经论证，河流和泉水的来源具有多重性，但主要是来自于雨水，而山体有助于降水的形成）；山体还有利于国家之间划分疆域（Ray，1692：165-170）。

这种对山体的看法无疑是富有创见的。在早期观念中，山体一直被视为地球上丑陋的“瘤子”，本纳特著作中沿袭了这种看法，他认为地球是在从最初的完美状态持续走向衰朽、毁坏，而且据他说，大部分人“既无意识也没有足够的好奇心来询问山体的起源”，无论告诉他们“山体是从地球内部生长出来的，还是由地下的怪兽扔出来的”，他们都不会有任何异议（Burnet，1684：140）。十七世纪的英格兰人普遍认为茂密的山林是魔鬼出没的地方，其中充满恐怖的事物。近代对山体观念的变化，最明显的转折点似乎是十八世纪由索绪尔发起的登山运动。但在此之前，约翰·雷的著述无疑已经引发了人们对山脉的兴趣，他对山体地貌的重新阐释，堪称自然美学的前身。在《造物中展现出的上帝智慧》中，他再次高度赞誉山体之美及其用处（Ray，1717：190-220）。地貌学很显然构成了其地球博物学中一个重要的组成部分。

在这一点上，艾伦伯格如是说道：“面对一种特定宗教带来的病态厌世主义以及笛卡尔学派‘对自然的扭曲’（denaturation），约翰·雷重新恢复了自然的本来面目，在这点上他比任何人的贡献都大。对他而言，山体是有用的，同样也是美丽的。”（Ellenberger，1999：100）

2.3　化石与矿物学研究

在西方传统中，化石问题是一个古老的问题，色诺芬、特奥弗拉斯特等人都曾提到过化石，但观点并不统一，一说是古代生物遗迹，一说是由自然界中某种塑造力形成。文艺复兴时期的学者阿格里科拉用“化石”（fosil）一词来指代任何从地下挖出来的东西，其中既包括矿物金属，也包括今天所谓的化石；与其同时期的格斯纳将化石分为15种，但仍然没有对真正的化石与普通岩石进行区分。约翰·雷的时代大体延续了这种笼统的分类模式。约翰·雷在谈到化石时，常称之为“石化的贝壳”（petrified shells），而在1692年的著作中他表示：“如今一概被称为‘有形状的石头’（formed stone）。”（Ray，1692：104）这种称呼上的不同似乎也反映出约翰·雷前后观点的改变。

在《考察》中，约翰·雷插入了两段十分引人注目的论述。一处是关于“菊石”的记述：“霍夫曼先生给我们看了从阿尔多夫附近的田野和蛇麻园里找到的一些菊石或蛇石，以及某些石化的蜗牛和肉贝……关于这类物体，我想稍稍说几句题外话。”（Ray，1673：113）结合个人观察以及其他人的文献资料，他以较大篇幅列举了英格兰及海外地区发现这类事物最多的地方，并认为除此之外，亚非欧其他地方之所以没有类似发现，是缘于“那些缺乏好奇心的人疏忽与漫不经心，或是缺少有学问的人来将相关记录传达给世界”（Ray，1673：119）；接着他相对公正地阐述了一流作者们对其起源与形成的观点：生物遗迹说。他将这种观念归功于古代人与斯特诺和胡克，而且在他个人看来这是“最有可能的”一种观念；另一种以李斯特为代表，主张化石是由“塑性力量”（Plastic Vertue）形成的“自成一类的石头”（Lapides sui generis），即矿物自成说；此外还有一种混合方案，即声称某些化石是真正的古代贝壳，另一些则是自然形成，就像从特定“母质”中生长出来的矿物盐类一样。约翰·雷认为第三种解释只是为回避生物遗迹说本身面临的问题而采用的借口，他承认他本人倾向于第一种观念，因为这“更符合事物的本性”，他希望“一切反例和异议都会得到理性可靠的答复”（Ray，1673：120-131）。

另一处是对马耳他岛上化石的描述。在介绍这座岛屿的地形、地理特征之后，约翰·雷谈到岛上随处可见“各种石化的海贝、鲨鱼牙齿、鲔鱼的脊椎以及其他鱼骨”，并引用斯特诺的说法来解释为什么会出现大量聚集在一起的鲨鱼牙齿（Ray，1673：294-295）。他列出在岛上发现的英格兰不常见的石化贝壳和鱼骨，并谈到一段有趣的传说：当地人声称岛上没有蛇或是其他有毒的生物，因为圣保罗遭遇海难时被冲上这座岛屿，有一条蝰蛇缠在他手上，他向上帝祈祷将岛上的蛇全都变成了石头。约翰·雷认为这只是因石化鱼骨外形的相似而产生的“宗教幻想”（monkish fancy），因为在很多有蛇的地方同样可见大量此类石化鱼骨。

在《考察》正式出版时，约翰·雷在序言中插入了一段对化石问题的看法：“谈到石化贝壳与鱼骨之类，我之前曾提出我的观点或猜想，即那些东西尽管在英格兰常被称为星石和圣库思伯特的念珠（Cuthbert’s Beads），但实际只是某些鱼类的脊椎与尾骨，现在我必须承认自己弄错了。因为我那位博学且富于创见的朋友李斯特先生最近告诉我，他发现这些东西像树木一样分枝极多。这足以证明其起源并非我原来所想。因此，除非我们肯定这些东西最初就是自然界直接产生出来的，就像石头的形成一样，否则我们必须接受胡克先生的观点，即它们是某些植物的根系；不过我承认，我从未见过长成这种形式并以这种方式相连的根系或分枝。也可能会有、或曾经有一些我所不知道的海底植物具有这种形态。因为不仅木本植物的部分器官，而且草本植物本身也会石化，我们在皮尔蒙特的塔纳罗（Tanaro）河边采集到的木贼茎，足以令我完全信服这一点。以上就是我认为在这篇序言中需要顺便告知读者的内容。”（Ray，1673：A7）

生物遗迹说主张者的辩护理由主要有两点。（1）地下火的造山运动可以解释高山上的化石：在地震作用下海底平面抬升，形成山体，生物体遗迹残留在上面；或是地球极轴的变化引起水陆变迁。（2）任何生命都具有诞生、成长和消亡的过程，物种本身也不可避免：既然身体内部和外部都在发生众多变化，而每一种环境都会创造出一种新的表象，为什么物种不能经历同样的过程，从最初形成直到最终消亡？

约翰·雷承认大洪水不足以解释化石成因。大洪水起因于雨水，而雨水只会将贝壳冲下来，不会将其带到山顶；化石贝壳堆集成层，表明这些生物原本生活在那里，而不是后来带去的。其次，他认为地震现象的确存在，但是“据历史记载，地球表面鲜有变化”。尽管他观察到海岸线的变迁以及因堰塞形成的新陆地，但他认为这是一个长期且缓慢的过程，因此除非地球的年龄比当时人们预料的长久得多，或者地球早期的变化更为迅猛激烈。对于陆地抬升理论，他认为虽然没有足够的证据支持，但是“看不出还有什么理论能更好地解释所有现象”。从分析中看来，他明显倾向于生物遗迹说。然而生物遗迹说不仅触及到地球的年龄，而且关乎物种的稳定性。“从这种观点可以推出，很多种类的贝克鱼类从世界上消失了，这是哲学家们迄今为止难以接受的，因为任何一个物种的消失都意味着宇宙的缺失，从而使之变得不完美；而他们认为，神的庇护尤其关注造物作品的稳定与保存，在大洪水期间，他让所有的陆地动物登上方舟，就体现了这一点。”很难解释，为什么有很多化石贝壳，例如菊石（Cornua Ammonis）这一整个属，不属于任何已知物种（Ray，1692：119）。当时大多数人都认为这些东西属于鹦鹉螺属（Nautili），约翰·雷却认为菊石本身是一个单独的属。但是在第三版中，他接受了Cole的看法：“我在进一步考虑后，认为有理由同意胡克先生及其他博物学家的看法，即菊石与鹦鹉螺属于同一个属，但不同种。不过，这些种是亚属，每种下面有不同的种。”约翰·雷声称最让他困惑的是“蛇石”（Ophipomorphous Stones），因为“按照胡克先生的描述，凯咸镇的蛇石最初似乎是由贝壳变来的；然而据我所听到和读到的来说，现在无论是在我们这里还是在其他地方的海上，都没有任何与之相似的贝类”（Ray，1692：125）。

约翰·雷并未给出明确的答案，也并未将自己视为这方面的专家，而是寄望于利维德的研究：“我希望他不久就能出版一部在英格兰所发现的全部有形石头的总目，以便满足人们的好奇心。”在1696年的信中，约翰·雷在谈到带有植物痕迹的石板时如是说道：“我的确曾经接受过一种中间观念……但是现在我认为，如果自然能从游戏中制造出某些物体的化石，那她应该也能制造出所有物体的化石，我看不出有什么理由要作出区别。而且如果在离海边很远处也能找到真正的贝壳和鱼骨，那么可以合理地认为，这些有形的石头本身也是由真正的贝壳和鱼骨生成。”在《自然神学三论》第三版中，约翰·雷发表利维德给他的“第六封信”。利维德在这封信中阐述了他所主张的“种子形成说”。

表1　针对化石问题的两类意见

表2　“种子形成说”的主要观点

这无疑是对前两种观念的调和，同时也是为了避开生物遗迹说本身面临的问题。约翰·雷对利维德的研究给予高度的赞许，认为他充分证明了贝壳化石并非由大洪水带来，而且其理论具有高度的可能性，因为这一理论解释了“在腺体和内脏中发现的类似物体”以及石头中的蟾蜍。他写道：“我将不再多说，我只希望那些对他的证据不满意的人，能够解答这些问题。”瑞温认为这显然一反约翰·雷先前始终坚持的生物遗迹说。他指出，在这一时期约翰·雷“事实上正致力于昆虫研究并忙于出版第三卷的《植物志》，而且‘一只脚已经踏进了坟墓’，年迈体衰，疾病缠身”（Raven，1986：441）。对专家意见的重视以及他对友人能力的高估，再加上此时的身体状况及众多事务，使约翰·雷在这场“化石审判”中最终产生了动摇。这种看法也得到艾伦伯格的认可（Ellenbergerd，1999：112）。然而，约翰·雷在两种观念之间表现出的犹疑，并不仅是因为生物遗迹说自身面临的困难，也与其地球博物学的某些特点有关，下文将进一步分析。