作为人类科学史上的第一大牛，牛顿一生中那些孤闷无趣的和多彩壮阔的经历当然可以算作是科学史的一个重要组成部分。这篇牛顿小传共8节，我将分四次和网友分享。

艾萨克·牛顿被称为世界上最伟大的科学家，就其无与伦比的科学贡献来讲，这一称号是当之无愧的。牛顿对科学的贡献和影响之大，不仅前无古人，而且可以肯定地说──后无来者。微积分的发明是数学史上的一个重要里程碑，《自然哲学的数学原理》这一部巨著全面、系统、严密地建立起了经典力学体系，它和《光学》一起构成整个物理学大厦的基础和骨架。除了知识体系之外，在科学的研究方法上，这两部著作也为后世科学家提供了光辉典范。这样一位伟大的人物，尽管一辈子衣食无忧，但是在他还没有降临到这个世上之前，就已开始遭受悲戚的命运。

（1）孤独少年

年的12月25日（那时英国还在使用儒略历，按当时欧洲大陆已通行的更精确的格里历，牛顿的生日是年1月4日），艾萨克·牛顿出生在英国中部一个叫伍尔索普（Woolsthorpe，羊毛村）的小村庄。虽然这天是圣诞节，但家里没有丝毫节日气氛，因为在牛顿出生前两个月，他的父亲离开了人世。牛顿的祖上都没有文化，不过父亲离世后给他留下了还算不少的财产，庄园、房舍、牛羊、粮食加在一起不少于英镑──要知道过去的一英镑就是一磅重的白银。

牛顿是一个早产儿，生下来很小，被放在一只1升容量的小锅里(不要问我为什么，我跟你一样莫名其妙)，估算下来，他大概只有两斤多重。这么孱弱的小婴儿竟然能够活下来，可以说是牛顿一生中创造的第一个奇迹──如果没有这个奇迹发生的话，后面发生的所有奇迹也就谈不上了。

等到他好不容易长到3岁的时候，他的妈妈改嫁给了一个比她大33岁的老牧师，而且，最悲催的是，3岁的小牛顿不能跟着相依为命的妈妈一起走。这样，从来没有尝到过父爱的孩子突然之间又失去了母爱。之后牛顿就由他的外祖父母来照看。看来外祖父母对小艾萨克并不怎么疼爱，因为牛顿一辈子都不愿提及这两位老人，尽管他跟他们相处了整整8年。8年对于幼小的牛顿来讲可是一段漫长的时光，并且也应该有着深刻的记忆，但是这8年的时光在牛顿的传记里却成了一段空白。

8年之后，年迈的继父去世，牛顿的母亲带着她跟第二任丈夫所生的三个孩子又回到了牛顿的庄园。但11岁的牛顿跟母亲早已产生了无法弥补的隔阂。

跟母亲一起生活了1年之后，牛顿去了10公里以外格兰瑟姆镇上的国王中学读书。在这里主要是学习希腊文和拉丁文的古典语文以及圣经教义。真正使牛顿着迷的是一本课外读物，名叫《自然与工艺的神秘》，牛顿还特地花了两个半便士买了一个厚本子把书上的重要部分抄录下来。这本书里面全是奇妙的机械和器具，以及它们的制造方法和详细说明。少年牛顿按照书中的说明，设计并制作了能够实际操作的模型机械。这件事使本来默默无闻的牛顿开始小有名气。

在格兰瑟姆上中学期间牛顿租住在房东的家里。这位房东是个药剂师，他家的药房对牛顿来说是一个神奇的地方，药剂师用那些瓶瓶罐罐里的东西搞出的各种药物的配制对牛顿充满了诱惑，也给了牛顿最早的化学概念。后来牛顿迷上炼金术跟这里的启蒙有关。最让牛顿感到幸运的是，房东的哥哥在房东家里遗留下一批宝贵的藏书，包括物理、解剖、植物、哲学、数学等各个方面，房东准许牛顿每个星期六躲在药房后面的小房间里静静地阅读。牛顿竟然在这里首次接触到柏拉图、亚里士多德、培根、笛卡尔等伟大人物的学说，他们的思想开启了这位与众不同的少年的心智。

牛顿在学校的突出表现引起了校长的注意。这位校长毕业于剑桥大学，他是牛顿一生中遇到的第一位贵人（当然房东对牛顿的成长也有重要的影响），他认定牛顿是个不可浪费的难得天才，于是向牛顿的母亲提出应当让牛顿接受大学教育。牛顿的母亲虽然出生于没落的贵族家庭，但自己没有多少文化，下嫁到土财主之家后更是目光短浅，眼里只有那一片庄园。校长的劝说反而使得她急忙让牛顿辍学回家学习农活，以便日后好好经营自家的庄园。极不情愿的牛顿不得不顺从妈妈的意志，回到庄园开始了一段痛苦的日子。由于带着强烈的抵触情绪，牛顿在庄园的表现让母亲非常失望。

第二年校长为了牛顿上大学的事又来劝说牛顿的母亲，劝说不成他又找到牛顿的舅舅。牛顿的舅舅是剑桥大学三一学院的毕业生，自然是支持牛顿入读大学。最终牛顿的母亲有了动摇。年的秋天，牛顿返回格兰瑟姆为进入剑桥做准备。当年年底，牛顿通过入学考试，如愿以偿地走进了那个后来让他扬名世界、名垂青史的地方。

（2）象牙之塔

不过，牛顿是以减费生的地位注册进剑桥大学三一学院。所谓减费生大概相当于现在的勤工俭学学生，是社会地位最低的学生，只比仆人好一点点，他们要为特权学生收拾房间、清洗便器来补贴学费。牛顿家里每年收入有几百英镑，不至于拿不出钱来供牛顿上学，显然是母亲有意让牛顿在大学里过苦日子，迫使他自愿放弃学业回家务农。但是牛顿极其好强，他决心依靠自己的努力在这里站稳脚跟，而且要在学术上超越别人。好在牛顿的工作是为巴宾顿教授服务，工作轻松，还能时常受到教授的关照。巴比顿教授是牛顿一生中的第二位贵人，他是牛顿在中学时的房东的亲戚，跟中学校长也很熟悉，他为牛顿进入剑桥大学起了很大的作用，以后为牛顿的留校和升迁也给予了很大帮助。

接下来牛顿将会遇到他的第三位贵人──剑桥大学的第一任卢卡斯数学讲座教授、跟牛顿同名不同姓的艾萨克·巴罗（IsaacBarrow）。在上大一之前，牛顿几乎没有什么数学基础，也就学过一些算术。但是牛顿有着超强的自学能力，大二之后开始攻读笛卡尔的《几何学》、欧几里得几何学、代数和三角。年开始听巴罗教授的数学课程。实际上这时候巴罗的年纪也不大，只有34岁。到年，牛顿不仅学完了当时的所有的数学，读完了学士学位的课程，而且还独自发展出了微积分学，成为那个时代最领先的数学家。他之所以发展出微积分，是因为他在研究运动学和力学问题时感觉当时的数学工具不够用，才自创了一门数学工具。他把这个数学工具叫做“流数术”。

年，一场黑死病大瘟疫在伦敦开始流行，距离伦敦不到公里的剑桥也受到波及。为躲避瘟疫，牛顿回到伍尔索普庄园住了两年。这两年正是他完成学业后，开始对各种问题全面探索的两年，后来发表的那些伟大定律，大都来源于这期间的灵感。当然那个被后人传颂的苹果的故事也是发生在这个时候。这个故事经由法国思想家、作家和社会活动家伏尔泰的著作得到广泛传播，伏尔泰是从牛顿的外甥女那里听来的。

在为躲避瘟疫而回伍尔索普的庄园居住期间，牛顿已经开始对笛卡尔的理论不满了，他深感笛卡尔的理论模糊不清，而且根本不能验证。牛顿开始确立了自己做研究的原则：“我不杜撰假说”。笛卡尔的一些理论比较倾向于哲学的风格，而牛顿的做法是科学研究的准则。我们可以看到，古代的欧几里得、阿基米德以及近代的伽利略都属于后者。哲学的风格不是不能获得有意义的发现，但是不如科学的方法来得严谨。

年，牛顿回到了剑桥，不久在资深研究员巴宾顿的帮助下，牛顿获得研究员资格。第二年牛顿取得硕士学位，并成为正研究员。年，38岁的巴罗推荐26岁的牛顿继任自己担任的卢卡斯数学讲座教授。卢卡斯教授职位有最丰厚的待遇和最轻的教学任务，年薪达英镑，而正研究员一个月全部津贴加在一起还不到4英镑。此时的牛顿从乡下来到剑桥才不过8年的时间，而在这8年里，他还研究了光学问题，研究了力学问题（特别是万有引力），在这几个领域都有最了不起的发现，而且他还没有间断对神学的研究。

巴罗这样年轻就放弃卢卡斯讲座教授的职位，当然不完全是为了牛顿，更重要的原因是他盯上了三一学院院长的宝座。令巴罗到死也想不到的是，后来牛顿在科学史上的巨无霸地位使得卢卡斯讲座教授职位成为学界的巅峰。巴罗不是因担任三一学院院长，而是因担任第一任卢卡斯讲座教授而享誉史册。

现在我们都知道卢卡斯讲座教授的荣誉在学术界几乎是至高无上的，但是在巴罗、牛顿的时代，由于课堂内容艰深，听他们课的学生寥寥无几。巴罗的讲课还算生动，每堂课还都会有几个学生来听。而牛顿性格内向、不善表达，他的第二堂课的教室就空无一人，之后的17年里，大都是这样。牛顿毫不在乎学生对他的课程敬而远之的态度，他还是尽自己的教学责任，只是在没有学生的时候，会把30分钟的课程压缩成15分钟，对着空荡荡的一排排桌椅讲完（“对牛弹琴”的升级版啊），然后匆匆赶回自己的房间去做研究。这期间他所讲的内容，有很多是他多年后在《光学》中提出的创见，也有他后来在《自然哲学的数学原理》中提出的原理、定律。假如现在牛顿再出来讲课的话，那会怎么样呢？不光整个教室会被挤爆，恐怕整个校园也会水泄不通，因为──他的名气。

在担任卢卡斯讲座教授之前牛顿已经做了大量的光学实验，在光学上获得了许多重大发现。虽然牛顿几乎没有学生听讲，但他所讲的内容都是真知酌见。得益于中学时对于动手制作的热爱和锻炼，牛顿在剑桥的所用仪器都是自己亲手制作。在光学上他的一个重大贡献是发明了反射式天文望远镜。

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