露易斯傳奇
 
2002/09/05
 
張文亮 | 臺灣大學生物環境系統工程學系
 
 
女性能夠從事科學研究嗎

十九世紀中葉以前,科學家以男性為主,很少有女性參與其間。二十世紀傑出的女性科學家卻風起雲湧,在科學界有相當大的影響力,例如獲得諾貝爾獎的瑪麗.居里(Marie Curie, 1867-1934),傑出的物理學家吳健雄(1912-1997)、工業毒性化學的開創人愛莉斯.哈彌爾頓(Alice Hamilton, 1869-1970)、生態學家《寂靜的春天》的作者瑞秋.卡森(Rachel Carson, 1907-1964)、心臟醫學大師海倫.道西格(Helen Taussig, 1898-1986)等人。

這批近代女性科學家的成就獲得普世的肯定,並影響許多女孩子從小就志在理工領域。這些成果導因於十九世紀末期,有少數女性以傑出的科學研究成果證明女性也能從事科學研究。其中最著名的一位是生物學大師葛蕾絲安娜.露易斯(Graceanna Lewis),她不僅對分類學有傑出的貢獻,更克服了當時社會認為女性不適合唸科學的觀念,而且對於日後的自然科學教育有深遠的影響。

地下逃亡線

一八二一年八月三日,露易斯生於美國賓夕凡尼亞州切斯特郡(Chester)的一個農莊裡。露易斯從小就在農莊裡照顧蘋果樹與幾隻乳牛。她有一個姊姊、二個妹妹。四個小孩一起幫助母親以絲帖.法瑟爾(Esther Fussel)主持這個農場。露易斯的父親約翰.露易斯(John Lewis),在她三歲時,陪伴一個由南方逃來的黑奴家庭北上加拿大,在途中染上斑疹傷寒,死前給妻子與四個小女兒的遺言是:「我沒有為拯救黑奴感到後悔,我一生最大的遺憾就是太晚才參加這一項任務。」

露易斯的父親所參加的任務,稱為「地下逃亡線」(Underground Railroad),專門協助由美國南方逃亡到北方的黑奴,秘密掩送他們前往加拿大獲得自由。當時協助黑奴逃亡的人是判「死刑」的。但是在美國北方州警嚴密的檢查下,仍有些人甘冒生命危險去協助黑奴,成千上萬的黑奴因而重獲自由。「地下逃亡線」的負責人之一是巴多羅買.法瑟爾博士(Bartholomew Fussell),就是露易斯的外祖父。法瑟爾家族的人,有一句口號:「黑奴一無所有,所以幫助黑奴是最好的工作。」他們從小就有這份使命感,然後學習各樣專業,散居到美國各州,組成「地下逃亡線」的不同中繼站,當時他們被譏笑為「過度自以為正義的人」與「太想成為殉教士的一批基督徒」。

獨立與叛逆的區別

她父親過世後,母親繼續經營農莊,並繼續保護投宿的逃亡者,成為黑奴的庇蔭所。露易斯後來寫道:「母親是位意志堅強的女性,喜歡照顧別人,她的一生證明女性能夠在照顧家庭之外,對社會也有貢獻。很多人認為女性獨立是一種叛逆,但是母親的獨立是源自對人類的關懷,因此克服許多困難,幫助更多的人。這種獨立不是叛逆,叛逆是逃避責任的隨心所欲,是摧毀多於完成的事情。」

一八三九年,母親堅持露易斯應該放下照顧農莊的工作,前往三公里外的京伯頓女子寄宿學校(Kimberton Boarding School for Girls)就讀。

校長京伯(Abigail Kimber)在第一堂課就開宗明義地說︰「當妳進入這所學校,就應該認識學校裡的每棵植物,這是讓妳學習感受自然之美的第一步。」京伯開啟了露易斯對自然科學的興趣,她在學校三年,學會辨認校園中二百多種的植物。

婚姻的期待

露易斯於一八四二年畢業後,前往外祖父在約克郡成立的女子學校擔任植物學教師,並勤奮自修植物學與動物學。當時的女性比較早婚,露易斯卻一直沒有遇到追求她的男士,經過一陣子的低潮,她自認是「沒人愛的女性」。但是她又寫道:「單身反而有更多的機會去照顧別人的孩子,很多人結婚不代表結束孤單,而是期待的落空。想結婚的慾望,似乎一直糾纏著我的情緒,如何將這慾望提升為眷顧別人的愛呢?學生的一點進步,就是我對教育之愛的一點回饋。」

家在陽光的那一邊

當一八四五年她母親病重時,露易斯又回到農莊,接下「地下逃亡線」的重任,她寫道:「當想到別人即將獲得的快樂時,自己一點點的不幸,實在算不得什麼」。一個年輕的女性,負責一大片地區的救難工作,露易斯開始的很害怕,不久就振奮起來,她寫道:「我敬畏上帝,所以沒有多餘的心思去擔憂恐懼」。兩年後,她母親過世了,露易斯更獨立了,她將農莊取名為「向陽莊」(Sunnyside),種植更多的蘋果樹。

一八六一年,美國南北戰爭爆發,北方政府支持黑奴解放,地下逃亡線的成員不用再隱藏身分,露易斯將農莊改成傷兵救護所,讓州政府的公共衛生委員會負責管理,她則前往紐約,跟當時最著名的鳥類學家卡辛(John Cassin, 1813-1869)學習鳥類分類學。

卡辛是十九世紀中自然科學界的傳奇人物,他從小就喜愛蒐集動、植物標本,青少年時即發現一種植物,是當時的植物圖鑑所未登錄的。卡辛從事進口業與印刷業,但是後來,他進口世界各地的鳥類標本多於其他商品,且印刷的書本多為精美的鳥類圖片與研究成果。他在晚年說道:「我知道我工作所花的時間,但是我在研究鳥類上的時間,幾乎無法估計。」他一生發現了兩百多種新的鳥類,蒐集的標本比著名的史密森學會(Smithsonian Institute)更多。因為卡辛常用砷去做鳥類標本的保存處理,後來死於砷中毒。

發表第一篇研究成果

露易斯認為她保護黑奴的階段性任務已經結束,但是她看出黑人獲得自由後,仍是文盲,需要有人去教育他們的下一代。要教育別人之前,必須先充實自己。美國在生物學大師亞格西茲(Louis Agassiz, 1807-1873)的建議下,於一八六三年成立了「國家科學研究院」(National Academy of Sciences),使研究者較無後顧之憂,學術研究更專業化。露易斯在卡辛的協助下,取得研究獎金,維持自己的生活。

一八六六年,露易斯在《國家科學研究院彙刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)發表第一篇研究報告,鑑定出一種新的鳥類「黑鶇」(Agelaius cyanopus)。過去,很少有女性發表新的生物物種,當時不少科學家質疑這是卡辛的研究成果,不是露易斯發現的。露易斯寫道:「喜愛大自然的人,厭惡人性的偽善,女性的耐心與細心是從事科學工作的優點。」一八六九年,卡辛在工作時突然病逝,露易斯也失去國家科學研究院的研究資助。以後,她成為一名巡迴教師,在美國各高中巡迴教學。她經常教導學生,如何使用顯微鏡觀察鳥類羽毛的結構與分辨植物。

生物科學教育的危機

一八六○年,露易斯長期投身於中學教育後,認為生物科學逐漸產生三個危機:第一、生物科學逐漸由大自然退回實驗室,愈來愈與大自然的美失去連繫;生物科學從多數人自發性的喜愛,變成了少數擁有實驗室的人才能研究的對象。第二、生物科學為了追求學術的嚴謹性,逐漸脫離群眾,生物科學知識愈來愈成為冰冷的學術。第三、生物科學的研究是為了了解生命的本質,但它的發展卻愈來愈無法解答生命的意義。當生物科學逐漸的失去大自然,失去群眾,失去生命意義的探索時,那麼生物科學存在的目的是什麼?

詩人的感嘆

當時著名的詩人愛默生(Ralph Waldo Emerson, 1803-1882)就寫道:「科學家像是一個苦行僧,躲在自己的住處,在這角落發現一點,那個角落發現一點,講一點人怎麼生,說一點人怎麼死,但卻忽略人整個存在的價值。」當時的學術王國,只有聰明的人才能進來,大家努力地要趕上別人,但卻又不知道最前面是什麼。目睹這些現象,露易斯在一八六九年出版了《鳥類自然科學史》(Natural History of Birds),首先用胚胎分類學的方法去區分鳥種,並且嘗試用數學去量化不同鳥類骨骼的結構,這些新的論點使她贏得其他科學家的注意。

逐漸成名的危機

隔年,露易斯又在著名的《美國自然科學家》(The American Naturalist)雜誌發表一種澳州稀有鳥類〈七弦鳥的研究〉,探討七弦鳥的築巢特性與結構。不久,又在同一雜誌發表〈鳥類翅膀的對稱圖示〉。

正當她的研究如日中天,廣獲科學界的肯定時,突然之間,她整個崩潰,無法工作。一八七一年至一八七三年期間,她多次因著精神衰弱進出醫院,一八七四年才逐漸恢復健康。她回到兒時的農莊,重新整頓這一塊荒蕪的土地。

大自然的邀約

一八七五年十月,「第三屆女性會議」(The Third Congress of Women)在紐約舉行,露易斯獲邀在大會中演講,闡述她在科學界奮鬥多年的經歷。她並未提及被誤會偷竊別人的研究成果;也沒有提到長期沒有穩定的工作,只能依靠巡迴教學過生活;更沒有講到她罹患三年的精神衰弱。露易斯說道:「從事生物學的研究是赴一場大自然的邀約,在這一場豐富的邀約裡,如果只有男性參加,不但是女性的損失,也將是全人類的損失。」

普世女性教育的分水嶺

露易斯鼓勵女性參與科學研究,她說:「科學的知識並沒有性別的差異,所以科學的研究者也不該有性別的差異。」她的演講,像是一把大槌,敲撞長期以來女性對自己角色的局限看法,也挑戰只有男性才能從事科學研究的觀念。露易斯的演講引發人更多的思考,難道女性真的沒有科學頭腦嗎?難道女性除了照顧家庭、生兒育女之外,真的對社會不能有其他的貢獻了嗎?

近代女性的教育權、工作權、參政權等,都是由這些思想延伸出來的結果。一八七五年成為女性獲受更多尊重的分水嶺,從此,美國聯邦政府要求女子教育裡要放入科學課程。當然,這不是露易斯一人努力的成果,乃是由一批傑出的女性共同推動的。

一條新的道路

一八七八年,露易斯將經營多年的農莊賣掉,將所得的錢做為個人的研究基金。她又成為一個巡迴教師,到邀請她的學校,短期任教。由於缺乏博士文憑,她只能在中、小學任教,教授「鳥類分類的二十堂課」、「植物分類的五堂課」等。她在費城買了一間小房子,做為個人研究室,與沒有巡迴邀約時的住處。她一生一直期待能在大學獲得一個穩定的教職,但是多次的申請都落空,雖然會有失望的時候,只是另有一條新的道路在為她展開,使她的生命成為高等科學研究與中、小學科學教育的導管。

細菌與水母分類

露易斯仍然繼續在一流的科學期刊發表研究成果,例如一八八二年,她在美國國家科學研究院的年會上發表〈生物學分類的一般原則〉,提出生物分類不只是在比較標本的相異與相似性,而應建立比較的通則,成為分類上的基本步驟。一八八四年,她在一條臭水溝旁邊,看到水底有些白色的黏狀物,就將它取出,放在顯微鏡下觀察,看到一種從未見過的細菌。她將細胞的結構畫下來,並且仔細分析其生長的環境,發現這種細菌能夠生長在氧氣非常缺乏的水中,這種細菌後來稱為「白硫絲菌」(beggiatoa)。發現「白硫絲菌 」是項重大的成就,它證明在硫化物濃度高的劇毒水中,也有細菌能夠生存在其中。

一九○二年,她在《美國自然科學家》雜誌發表一種南美洲已經滅絕的蹄狀動物,是過去未被分類過的物種。此後她又在「德拉瓦科學協會」(Delaware County Institute of Science)上發表魚類的一些重要特徵,又發表海洋中「放射蟲」(radiates)的分類特徵。一九○九年,她繼續發表美國沿海「水母」(jellyfish)的分類研究。一九一一年,她已經九十高齡了,還是到海邊的沙灘上,撿拾被海浪沖上來的水母屍體。她在「德拉瓦科學協會」上發表櫛板動物門的分類。

讓小學有座花園吧

一八七○年代末,露易斯在生物分類學的研究,已獲得科學界的肯定。但是,她最大的貢獻不僅是在科學研究,更是在突破近代生物科學教育的危機。為了讓學生可以在大自然裡重拾對生物科學的喜愛,她在全國推動「花之任務」(Flower Mission):在小學校園,設置花園,讓學生由種花的過程中,親自觀察生物生長過程的奇妙。她建議學校,種花除了考量花卉的美麗外,也要種植不開花的蕨類;除了種市場賣的花種外,也要移種當地的野花。她鼓勵學生蒐集花的落瓣、落葉,在顯微鏡下觀察,並畫下外表的特徵,也建議學生在一天不同的時候去觀察花的變化。她告訴學生:「當你這樣做,你會發覺周遭不斷地有一百個、一千個奇妙在發生。」她並且要學生採收所種的花朵,送給當地醫院裡的病人。

露易斯絕對沒有想到「花之任務」在全國小學的自然教育產生多大的迴響,逐漸地,許多小學校園裡有學生自己經營的花圃與菜圃。後來,美國政府為了感謝她的貢獻,就將「向陽莊」買下,改成一片大花園,以她的名字命為「葛蕾絲安娜花園」(Graceanna's Garden)。露易斯也建議在中學成立「寵物屋」(pet's house),讓學生有照顧動物的經驗,甚至讓學生將動物帶回家養,期末再將動物帶回學校。在規模較小的學校成立「繭屋」(cocoon's house),讓有興趣的學生將蟲繭帶回家,蟲繭成蛾後,學生需要繼續照顧,蛾產卵,卵再孵化成蟲,蟲成繭後再交回給學校。

改革自然科學教育的切入點

露易斯的第二個任務,是讓更多的社會大眾,能夠接受大自然的邀約。她認為科學教育有四個切入點。第一是傳統性的,如學校課本介紹科學定理與實驗程序;第二是介紹「科學新知」,滿足一些人對近代科學的好奇;第三是「科學文學」的呈現,直接去喚醒讀者的理性與感性;第四是「科學圖鑑」,讓人從大自然與科學圖鑑中自我學習,進而產生喜愛自然科學的動力。

一八九○年,露易斯看到「花之任務」與「寵物屋」在各中、小學獲得熱烈的響應,轉而學習水彩畫。一八九二年,她用水彩畫出辨識賓夕凡尼亞州森林葉子的圖鑑,她的畫不僅具有藝術之美,也具有科學的精確。這本圖鑑在一八九三年芝加哥舉行的世界博覽會中獲得金質獎,一九○一年在水牛城的「泛美展」又得金牌獎,一九○四年在聖路易斯市的「路易斯安那商展」又得金質獎,後來被賓州州立大學永久珍藏。

生物圖鑑對社會教育的重要性

很少科學家會有如此傑出的美術作品,但是露易斯憂心忡忡,她要的不是這些獎牌,而是要讓《生物圖鑑》成為接受大自然邀約的導引。她繼續繪製《蛇類圖鑑》、《鳥類圖鑑》、《野花圖鑑》等,但是沒有出版社肯出版,因為《生物圖鑑》不是市場的暢銷書。露易斯轉向國家科學研究院申請,當時國家科學研究院的經費很多,吸引各地的傑出學者來美國做研究,吊詭的是「科學研究」可以申請到很多錢,「科學教育」卻沒有錢,國家科學研究院拒絕露易斯的申請案。

露易斯又轉向教育部申請,教育部卻認為《生物圖鑑》不是學校用的課本,不予補助。後來有一位匿名的老婦人,知道這件事情,就在遺囑上註明:「出錢,出版露易斯的《生物圖鑑》」。

《生物圖鑑》果然不是暢銷書,卻是長銷書。更重要的,成為社會大眾自我教育的導引。露易斯晚年寫道:「願我的一生,成為給孩子的一件禮物。」她沒有結婚,沒有孩子,但藉著她的《生物圖鑑》,許許多多的孩子因而受益。

落日餘暉晚滿霞

一八九○年,七十九歲的露易斯已經沒有力氣到各處當巡迴教師了。她回到自己的小屋,進行她的最後一件任務,在生物科學中教導孩子生命的意義,這是一般生物課本未曾著墨的。她在《都市人》雜誌(Urbanista)有個專欄,描述大自然在不同季節的變化。她寫道:「觀察大自然是最純潔的樂趣,永遠不會讓你感到無聊,能夠提升你的心志,培養你對別人的尊重,穩定你的個性,讓你的生命更活潑。讓觀察大自然成為你一生的習慣,使你邁向那光明、愛與存在之永恆的源頭。」

露易斯在貴格(Quaker)會出版的週刊《智者之友》(Friends' Intelligencer)上也有一個專欄,叫做「鳥類和牠的朋友」(Birds and Their Friends),介紹鳥類的羽毛、飛翔、歌唱、與食物,並寫道:「要認識一幅偉大的繪畫,必須先認識畫作背後的作者;要認識大自然,必須認識造物主,否則科學會徒然成為一種智力活動。」

生命的存在是有意義的

露易斯也是一位研究演化論的學者,英國的演化論大師赫胥黎(Thomas Henry Huxley, 1825-1895),在訪問美國時,曾稱讚她是:「在系統分類學上有最新與最深入研究的人。」但露易斯經常引用哈佛大學教授植物學大師格雷(Asa Gray, 1810-1888)所講的一句話:「演化是一種機制,但不是生命存在的第一個機制,也不是生命結束的最後一個機制。」一八九六年,露易斯在〈真理與真理的教師〉一文中寫道:「自然的法則是上帝的法則,所有自然力量的影響看似複雜,卻讓生物之間存有和諧的關係,因此,生物的存在不是自然力量盲目的篩選,而是藉著在環境中的掙扎,邁向完美。」

露易斯的專欄文章,獲得許多年輕學子的回應。她寫道:「孩子們的回信,是我的最高獎賞,也是我繼續創作的泉源。」

一九一二年二月十五日,露易斯才停止了在世上的工作。她年輕時,護衛許多黑奴重獲自由;年老時,在生物科學的研究與教育上,護衛許多學生重獲大自然豐富的邀約,並激勵許多女性踏上科學研究的路程。
 
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