天气科学与科学的本质：拉马克的公民气象学

背景

这段文字节选自杰西卡·里金（Jessica Riskin）的新书《生命的力量：生物学的发明与让-巴蒂斯特·拉马克的革命性科学》（The Power of Life: The Invention of Biology and the Revolutionary Science of Jean-Baptiste Lamarck），该书由 Riverhead Books 于 2026 年 3 月出版。里金是斯坦福大学科学史与科学哲学教授，其前作《躁动的时钟》（The Restless Clock，2016）被广泛视为研究早期现代欧洲自然哲学中“生命”问题的经典之作。

在英语世界（Anglosphere）中，让-巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck，1744-1829）的历史地位往往被低估或忽视，尽管他在法国拥有众多的雕像和以他命名的讲座厅，并常被称为“进化论的创始人”。然而，近年来随着表观遗传学（epigenetics）和发育可塑性理论（developmental plasticity theory）等领域的发展，拉马克的一些思想正受到科学界的重新评估。本书旨在通过拉马克的生平与思想，构建一个更完整、更深层的科学史图景。

本文选取的片段聚焦于拉马克在气象学领域的早期工作，特别是他如何观察云彩、建立分类体系，以及他如何通过“参与式”的方法，试图将气象学从精英学术转变为大众科学。这一部分不仅展示了拉马克作为科学家的细致观察力，更揭示了他对“科学本质”的独特理解——科学不应仅是少数人的特权，而应成为公众参与的活动。

核心内容

从阁楼窗户开始的云彩观察

大约在 1770 年，二十多岁的拉马克初到巴黎时，居住在一个阁楼房间里。从窗户望去，他只能看到天空和云彩。云彩成为了他的伴侣和娱乐来源。在长期的观察中，拉马克注意到云彩的形成、聚集和消散并非随机行为，而是呈现出特定的类型和模式。

基于这些观察，拉马克成为了历史上第一个对云彩进行分类的人。他在 1777 年向法国科学院（Academy of Sciences）提交的第一份报告中，将云彩分为五类：

1. 面纱状（en voile）
2. 聚集状（attroupés）
3. 斑驳状（pommelés）
4. 扫帚状（en balayures）
5. 群状（groupé）

然而，由于随后投身于植物学研究，并在法国大革命期间获得了国家自然历史博物馆（National Museum of Natural History）的“昆虫与蠕虫讲席”（Chair in Insects and Worms），拉马克推迟了云彩分类的正式出版。直到 25 年后的 1802 年（法国革命历十年），他才在气象年鉴中正式发表了这一分类体系。有趣的是，正是在同一年，拉马克创造了“生物学”（Biologie）一词。

拉马克与卢克·霍华德的平行发现

1803 年，一位年轻的英国化学家卢克·霍华德（Luke Howard）引入了沿用至今的云层基本分类法：

• 卷云（cirrus）：源自拉丁语“发丝”，指平行纤维状云。
• 积云（cumulus）：源自拉丁语“堆”，指圆锥形堆积云。
• 层云（stratus）：源自拉丁语“展开”，指水平片状云。

拉马克与霍华德似乎互不相识。尽管两人可能有很多共同话题，但他们在科学传播的理念上存在根本分歧。霍华德使用拉丁语命名，旨在让不同国家的“学者”都能采纳他的体系。这一策略非常成功，霍华德的术语成为国际标准并沿用至今。

参与式气象学：打破精英壁垒

拉马克使用法语而非拉丁语命名云彩，并非为了排外。相反，他的目的是创建一个包容非“学者”的参与式气象学家社区。他认为，拉丁语名称会让气象学显得像是一种精英化的学术追求，这与他的初衷背道而驰。

拉马克希望像他声称能让植物园里的任何路人变成植物学家一样，让法国乃至全世界的人都能成为气象学家。他在著作中亲切地称读者为“自然之友”（friends of nature）。这种理念体现在他 1799 年出版的第一本气象年鉴中。在拿破仑发动政变成为第一执政的前两个月，拉马克发布了一份特殊的“邀请”，鼓励气象爱好者在书中记录自己的观察，并在年底寄回给他在巴黎的观测站。

拉马克的气象年鉴与月球引力理论

为了理解拉马克的参与式方法，需要查看其年鉴的结构。每本书都包含一个按列排列的日历，从左到右依次为：

1. 日期
2. 月份
3. “值得观察的自然周期”：如特定鸟类的迁徙、特定植物的开花、树木落叶等。
4. “体质变化的时期”（epochs of changes of constitution）：这是最关键的一列，实际上记录的是月球的位置，包括远地点、近地点以及轨道的南北极值。

拉马克指出，月球在绕地球运行的同时，也会在赤道南北移动。当月球运行至黄道北部的六个星座时，他称之为月球的“北半球体质”（boreal constitution）；运行至南部六个星座时，则称为“南半球体质”（austral constitution）。

拉马克的核心气象原理是：月球通过引力对地球大气施加周期性影响。具体而言，月球向北拉拽会导致南风盛行，向南拉拽则带来北风。这一基本思想在现代气象学中仍有体现，今天气象学家将月球引力对大气的影响称为“大气潮汐”（atmospheric tides）。

年鉴后续列出了“气象季节”（将四季分为至点和分点阶段）、月球经过巴黎子午线的时间以及正午时的赤纬。虽然原文在此处中断，但可以推断，拉马克设计这一复杂系统的目的，是让普通读者能够通过记录这些天文和气象数据，参与到科学数据的收集与分析中，从而验证或完善他的理论。

关键要点

• 拉马克的多重身份：拉马克不仅是生物学家（创造了“生物学”一词），也是早期的气象学家和植物学家。他在 1777 年即完成了云彩分类，但迟至 1802 年才正式发表。
• 科学语言的民主化：与霍华德使用拉丁语建立国际学术标准不同，拉马克坚持使用法语，旨在降低气象学的门槛，鼓励非精英阶层参与科学观察，构建一个“参与式”的科学社区。
• 公众参与科学：拉马克通过出版带有空白栏目的气象年鉴，邀请读者记录本地气象和物候数据，并寄回给他。这是一种早期的“公民科学”（Citizen Science）实践。
• 月球与天气的关系：拉马克认为月球的引力对地球大气有周期性影响（北拉引南风，南拉引北风）。这一观点在当时具有前瞻性，其核心概念（大气潮汐）在现代气象学中仍被认可。
• 科学史的重估：尽管拉马克在英语世界常被边缘化，但其在表观遗传学和发育生物学方面的思想正被重新评估。里金的著作旨在还原拉马克作为科学革命关键人物的完整形象。

意义与影响

这段摘录不仅是对拉马克个人科学贡献的回顾，更深刻地探讨了“科学的本质”以及科学知识的传播方式。

首先，它挑战了科学史中常见的“天才孤立论”。拉马克的工作表明，科学进步不仅依赖于少数精英的智力突破，还依赖于广泛的公众参与和数据收集。他试图打破科学与公众之间的壁垒，将气象学从书斋推向街头和花园，这种理念在当今的公民科学运动中依然具有强烈的现实意义。

其次，拉马克与霍华德的对比揭示了科学标准化过程中的不同路径。霍华德代表了科学知识的“专业化”和“国际化”，通过拉丁语建立统一的学术语言；而拉马克代表了科学知识的“普及化”和“本土化”，试图通过母语和参与式方法赋予普通人科学话语权。这两种路径并非完全对立，而是构成了科学发展的双重动力。

最后，拉马克对月球引力与天气关系的探索，虽然在其时代可能被视为边缘或过时，但其核心