第一节 地球和生物的演化说

【科学发明的重要性】最近百年来，欧美各国的学者有了许多科学上的发现和发明，因此在人类的思想上和生活上产生了许多变化。这种种科学上的发现和发明，恐怕比自古以来所有宗教上、政治上或社会上的革命还要重要。18世纪时西方科学上已有许多成就，但是19世纪以来的科学进步更大。我们只需要回想一下19世纪初的维也纳会议，就可以明白科学进步有多么惊人了。那时谁也想不到世界上会有电报、电话、电灯和电车等日常必需品和轮船、铁路、汽车、飞机、麻醉药和防腐剂等造福人类的发明或发现，就是极寻常的火柴、煤油、煤气、橡胶等，在当时也是闻所未闻的。20世纪以来，研究的工具更加先进，科学的进步因此更上一层，人类的力量和财富也大量增加。凡是研究人类历史的人，对于现代科学的发展怎样改变我们的生活，对于人类、人类的起源以及人类的将来所持的见解，都应该加以注意。在此所述的不过是近百年来欧美各国科学进步的大致情形。

【地球的来源】百年以前，不但中国人深信古代的天和地是由人类在几千年前开辟出来的，就是欧洲人也以为地球和日月星辰一样是数千年前由上帝创造出来的。现代的地质学家不这样认为，他们以为地球上的水成岩在古代海洋底下堆积成形，至少要经历几亿年甚至十亿年。在这种岩石中往往含有动植物的遗体，叫作化石，足以说明地球上的动植物出现极早，所以现代学者以为地球的形成，至少是在一亿年以前。就是把时间缩短一半，我们对于地球上有生物出现的时间概念，还是模糊不清的。假定五千万年来的事迹我们都有记录，而且每五千年的大事都只占这份记录的一页，那么我们将有十大卷千页的记录，而我们自埃及以来的世界史只占这十大卷记录中最后一卷的末页。

【查尔斯·莱尔爵士的《地质学原理》】在1795年时，苏格兰的地质学家詹姆斯·赫顿（James Hutton）发表了他的主张，以为地球形成现在的状况，其实经历了一个缓慢的自然过程。1830年时英国人查尔斯·莱尔爵士（Sir Charles Lyell）出版了那部著名的《地质学原理》（Principles of Geology），详细说明了地球怎样逐渐收缩，怎样经过长期的雨冲冰冻，不知不觉地形成山脉与河流，而且堆积层层的石灰石、黏土和沙石。总而言之，他以为地球的形成完全是人人可见的自然作用的结果。他的这种学说现在已证明是正确的了。

【达尔文的进化说】在19世纪时，欧洲的学者已观察到动植物是经过长期发展的结果。不过对于这种见解，直到英国人达尔文才提出充分的证据。他于1859年出版了他的名著《物种起源》，认为一切动植物并非源于形式不同、永远不变的各种种类；现代世界上的所有物种都是数百万年来经过许多变化和改良的结果。所谓“进化”的原理，就是所有高等复杂的动植物都是由低等简单的生物演化而来的。这个原理对旧观念的颠覆，虽然比哥白尼的太阳中心说更大，但是其受到世界认可的过程，竟十分迅速和普遍。到如今大多数科学家已接受了这个进化的原理。以前基督教教士认为这个原理违反《圣经》、藐视人类，大骂达尔文是离经叛道的元凶，到如今大多也屈服了。

第二节 化学和物理的进步

【原子说的成立】当地质学家、动物学家和植物学家正在证实进化说时，化学家、物理学家和天文学家亦在专心研究物和力相关的问题，如热、光、电和日月星辰的起源及变化等。19世纪初英国人道尔顿（Dalton）已经提出一切物质的变化似乎均是由于各种元素的“原子”互相结合而成为分子的学说。这种原子说，后来经过精密的研究，最终成为现代化学的基础。此后化学家认为原子是物质最小的、不可再分的部分，于是各种原子逐渐被发现，到如今元素的名称已达上百个。

【电子说的成立】原子是物质最小的、不可再分的部分的说法，后来也产生了动摇。1897年，剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆森在研究阴极射线时发现了电子。电子比原子小，因此现代的化学家多以为原子其实是由许多电子围绕原子核快速旋转而成的。所以宇宙间并无所谓的“死”物，因为电子、原子和分子等在石块中也有一种迅速而复杂的运动，几乎难以用言语来形容。

【光和电】到了19世纪，光和热的性质才得到充分的说明。光和热都是能量通过极细微的波动传达出来的。这种能量无处不在，因为若不如此，则太阳和星光就无法传到我们地球上了。至于电，在18世纪时，学者知道的还很少，现在已占据很重要的地位了。最近三十年来电的应用——电报、电话、电灯和各种电动机，是现代科学上最惊人、最有成绩的贡献。

【化学对现代生活的影响】现代化学家能够分析极复杂的物质，而且了解一切动植物的成分。他们甚至能够把不同原子“结合”起来造出许多新的物质，例如酒精、靛蓝等。他们已经能够造出二十万种以上的物质，这些物质大部分是自然界所没有的。我们现在的各种颜料和药物，都是化学进步的结果。此外，炼钢工艺的改良、土壤学的研究，对于钢铁业和农业都有极大的贡献。所以化学家在现代世界上已经成为改进人类生活的先锋了。

第三节 生物学和医学的进步

【细胞学说的建立】现代科学家在动植物方面的种种发现，其重要性和电的发明一样。1838年左右，德国有两个博物学家施莱登（Schleiden）和施旺（Schwann），一个研究植物，一个研究动物，把两个人的观察结果相互比较，乃发现所有生物都由微体构成，这种微体就是所谓的“细胞”。细胞又由一种胶质构成，这种胶质到1846年定名为“细胞质”（cytoplasm）。所有生物均已证明起源于细胞，生物的细胞很像无机物的分子。

【生物学进步的影响】细胞学说其实是现代生物学的基础，关于细胞怎样逐渐发展成生物的组织和器官，亦因之大为阐明。它能说明许多疾病，而且有时能提出一种合理医治的方法。人类的身体、各种器官的官能和相互的关系、血液循环、神经和神经中枢，这种种课题都成为百年来实验室和医院中研究的对象。从前那种只靠药物治病的方法，到此亦大为改变。

【医学的进步】1796年英国人爱德华·詹纳（Edward Jenner）第一次试行种痘的方法，因此人类中最可怕的一种疾病，即天花，就得到了有效的预防。我们倘使能够利用一切经验，如果全体人类都种痘的话，那么世界上的天花必能从此绝迹。

【麻醉药的发明】爱德华·詹纳试行种痘之后的五十年间，欧美各国的医生做手术时，开始使用所谓的麻醉药。原来古代的中国人和希腊人虽然都知道有一种减除痛苦的药品，但是应用不广。1800年英国化学家汉弗莱·戴维爵士（Sir Humphry Davy）已经主张在外科手术时使用“笑气”，1818年英国化学家法拉第也发现了一种有麻醉作用的醚气。1840年以后，美国很多医生开始使用醚气。1847年英国医生辛普森（Simpson）主张使用三氯甲烷（chloroform）。从此人类在手术时所受的痛苦大大减轻了，医生也得以从容地进行工作，生命因此多有保全。

【细菌说的提出】麻醉药的使用虽然可以减轻人类的痛苦，但不能确保病人的创口不受感染。英国名医利斯特（Lister）想到把一切手术用具清理得非常干净，而且用种种方法保护病人的创口，因此病人中因手术而死的人数大大减少。1863年法国化学家巴斯德（Pasteur）宣称所有梅毒一类的溃疡都源于微小的有机体，他称之为“细菌”。他说空气中细菌很多，所有疾病的蔓延都源于细菌的感染。德国人科赫（Koch）不久又发现了导致结核病的细菌以及肺炎、白喉等病的细菌。

【消除细菌的运动】细菌这样微小，又这样众多，好像没有避免的可能了。不过就经验论，所有手术用具能够慎用灭菌法，就可以有效地避免细菌。而且我们知道伤寒病源于污水，结核病传自口涎，疟疾传自蚊子，就可由此获得预防的方法，减少蔓延的机会。巴斯德发现，动物被注射恐水病病毒后，就可以不生恐水病。现在白喉、伤寒病等均已有了预防的疫苗，很多疾病已不再那么可怕了。

【科学的未来】因此将来人类的英雄，当推科学家，而不是军人政客了。我们已承认科学的进步和应用其实是现代人类事业上最伟大的成就之一，我们的人类史将来非改编不可，科学家和他们的发明至少应该和军人政客的功绩一样重要。总而言之，人类文明的进步靠科学家的努力为多，靠军人政客的努力为少。后者只能控制国家的命运，前者则不但能控制自然，而且能控制人类的生命。现代各国的富强，大部分是从科学家的实验室中得来的，而不是从战场上或会议席上得来的，所以现代的政治家如果不重视科学的贡献而加以提倡，就会成为一个落伍且盲目的人。

第四节 史学的进步

【历史的扩充】19世纪以来，人类的知识发生了许多重要的变化，史学也是发生很大变化的一科。现在史学家对于史料的考订更加严谨，对于史迹的记录也更加忠实，而且历史也大为扩充。以前所谓的人类史往往只述及人类最近二三千年的事迹，其实不过是人类全史中极小极近的一部分。现在史学家对于世界上的文明古国史，由于考古学的研究或发现，延长了许多，有的甚至增加了一倍以上，对于没有文字以前人类文明的进步，甚至人类和生物的起源，都可以追溯得到，把人类史延长到几万年或几十万年以上。

【现代史的重要性】我们不但把人类的古代史向前扩充了，而且了解到现代史在我们知识上的重要性。从前的史学家往往对古史加以详述，而忽略近代的事迹。他们的态度是“多识前言往行，以蓄其德”。现在不同了，大部分史学家已经不相信史学上真的有所谓的“垂训”。他们以为史学的作用不在于“博古”，而在于“通今”，就是说我们要研究以往的状况，进而来了解现代的问题。例如现代世界上各国都有各自困难的问题，我们要想找到解决的方法，就必须研究这种问题发生的经过。这本书之所以详近略远，原因也在于此。