CC BY
10
2007.04.017. ДЖЭКСОН К. ВОЗВРАЩАЯСЬ К ИЗУЧЕНИЮ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ: А.В. ГОФМАН И ВОССОЗДАНИЕ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ ЛИБИХА В ЛОНДОНЕ. JACKSON C. Re-examining the research school: A.W. Hofmann and the re-creation of a Liebigian research school in London // History of science. - Chalfont St. Giles, 2006. - Vol. 44, pt. 3. - P. 281-319.
Ключевые слова: научная школа; химия; передача знаний; система подготовки; личность ученого.
Эта статья, по словам автора, сотрудника Лондонского университета (Великобритания), имеет несколько взаимосвязанных целей, касающихся особенностей научной школы, развития химии в XIX в. и средств, с помощью которых знания передаются от одного локального исследовательского сообщества другому.
Понятие научной школы как единицы исторического анализа ввел Ж. Моррель (Morrel, 1972), проведя сравнительное изучение химической школы Ю. Либиха в Германии и химической школы Т. Томсона в Англии, которые были созданы в первой половине XIX в. Его концепция, считает автор, дала в руки историкам средство, с помощью которого они смогли интегрировать социальные, культурные и технологические аспекты развития науки.
Подход Морреля получил широкое распространение и стал использоваться не только применительно к химии, но и к другим лабораторным наукам. Его концепция научной школы исходила из наличия внутренней нерасторжимой связи между преподаванием и исследованиями. Как подчеркивал Моррель, успехи научной школы Либиха были, в частности, связаны с «систематическим курсом практической химии, в котором обучение незаметно трансформировалось в проведение самостоятельных исследований» (цит. по: с. 282). Примечательно, что, вопреки положениям Морреля, многие историки в той или иной степени пытались развести функции преподавания и исследования в своих работах, посвященных не только лаборатории Либиха, но и другим научным школам. Таким образом, они игнорируют утверждение Т. Куна о неразрывной связи исследования и преподавания, сделанное им еще 45 лет назад. Поэтому одна из целей этой статьи состоит в том, чтобы восстановить
эту связь на примере школ Либиха в Гисенском университете и Гофмана в Королевском химическом колледже в Лондоне.
К 1860 г. количество описанных в литературе химических соединений, преимущественно органических, выросло примерно до 3 тыс., удваиваясь каждые 20 лет (с. 281). Успех этой новой области - органической химии - во многом зависел от экспериментальных методов, которые позволили бы осуществлять точный анализ химического состава недавно открытых веществ. Именно эту цель поставил перед собой немецкий химик, основатель научной школы Ю. Либих (1803-1873), он разработал новый метод элементного анализа органических соединений и способствовал тому, чтобы как можно больше исследователей научились им пользоваться. Этот анализ осуществлялся с помощью нового прибора для сжигания органических веществ (КаИаррата(), разработанного Либихом в 1831 г. (с. 286).
Инновация Либиха состояла также в том, что он одним из первых, если не самым первым, начал осуществлять широкомасштабную подготовку студентов непосредственно в лаборатории. Лаборатория Либиха, пишет Моррель, была превращена в «настоящую фабрику знаний... где устойчиво и систематически получали надежные экспериментальные результаты благодаря усилиям обычных студентов, чья научная заурядность была обращена в научную компетентность с помощью эффективной и продуманной системы обучения» (цит. по: с. 283)
Открывшиеся новые возможности по выделению и описанию химического состава органических веществ имели важные последствия для развития этой науки и определения ее дисциплинарных границ. Таксономическая классификация органических веществ с помощью их химических формул позволила ученым, включая ученика Либиха А.В. Гофмана (1818-1892), проводить систематические исследования их химического состава и свойств. «В результате на протяжении XIX в. органическая химия была превращена из мелкого ответвления аптечного дела в доминирующую химическую дисциплину» (с. 282).
Моррель выделил интеллектуальные, институциональные, технологические, психологические и финансовые факторы, необходимые для создания успешной научной школы. Его работа стала важным шагом на пути объединения концептуальной и социологи-
ческой истории науки. Одним из наиболее важных социально-психологических факторов, описанных Моррелем, автор считает наличие харизматического лидера, который объединяет в себе личное влияние, антрепренерские способности и институциональную власть. Поэтому он способен не только вызвать уважение и преданность у своих учеников, но и отстаивать интересы школы за ее пределами.
Важная роль личности лидера для существования научной школы стала центральной темой детального анализа Кембриджской школы физиологии М. Фостера, который был проведен Г.Л. Гейсоном (Geison, 1978). Гейсон пришел к выводу, что достижения научной школы Фостера были связаны с лидерскими качествами ее руководителя, способностью Фостера вдохновлять своих студентов и сотрудников, а также благоприятной атмосферой внутри лаборатории. Гейсон, по словам автора, вполне убедительно объяснил достижения человека, чей статус великого учителя долго считался несопоставимым с его относительно незначительным личным вкладом в развитие научного знания (с. 283).
«Модель Гейсона», подчеркивающая роль лидера в науке, получила широкое распространение в исторических и социологических исследованиях, в которых менялись лишь фамилии ключевых ученых. Автор же считает, что в этих исследованиях недостаточно внимания уделяется роли конкретных условий и тех целей, ради которых создается новый научный институт. В определенной степени эту ошибку допускал и сам Гофман, который в 1845 г. называл созданный незадолго до этого Королевский химический колледж (КХК) «лондонской дочерней фирмой Гисена» (цит. по: с. 284).
В противоположность подобным утверждениям в своем исследовании К. Робертс (Roberts, 1976) доказывала, что КХК создавался в совсем иной социальной среде викторианского Лондона и ради иных целей, прежде всего связанных с запросами медицины, сельского хозяйства и промышленности. Впоследствии Гофман и сам это понял. Лондонская научная школа Гофмана претерпела значительные эволюционные изменения, поэтому то, что вначале создавалось по образу и подобию Гисенской лаборатории, перестало быть простым переносом школы Либиха и стало независимой научной школой со своими собственными целями, установками и подходами. Автор анализирует это движение от копирования к не-
зависимости, рассматривая способы передачи и развития навыков, материальных ресурсов и педагогических систем, на которые опирались научные школы Либиха и Гофмана.
Гофман прибыл в Лондон в 1845 г. в возрасте 27 лет в качестве директора только что открытого Королевского химического колледжа. Его задача состояла в том, чтобы создать в Англии аналог научной школы Либиха. Немецкий химик-органик Гофман был одним из лучших и одаренных студентов Либиха. После окончания Гисенского университета (1840) он стал личным помощником Либиха, а затем с 1843 г. преподавал в Боннском университете в звании приват-доцента. Сразу по прибытии в Лондон Гофман написал своему учителю. И в ближайшие несколько месяцев переписка между этими двумя людьми, в которой Либих выступал в роли ментора, в основном касалась лондонской лаборатории. Гофман прожил в Лондоне почти 20 лет, и его научная школа достигла полного расцвета. Она внесла важный вклад в бурно развивающуюся науку -органическую химию - благодаря своей исследовательской программе, посвященной органическим азотным и фосфорным соединениям. Гофман имел тесные связи с правительством и нарождающейся химической промышленностью, и многие, кто прошел подготовку в его лаборатории, добились успеха в разнообразных академических и коммерческих областях.
Влияние школы Либиха на химическое сообщество в середине XIX в. было огромным. Неслучайно его не только попросили предложить директора КХК из числа своих студентов, но сама Лондонская школа создавалась именно ради того, чтобы импортировать его систему подготовки в Британию (с. 287). Успехи школы Гофмана в КХК, которая вырастила целую плеяду выдающихся ученых-химиков в Великобритании, доказывает, что система подготовки Либиха, вопреки мнению ряда историков и социологов, была вполне успешной. Популярности и широкому влиянию школы Либиха способствовали не только простота в использовании и эффективность его метода анализа органических соединений, но и легкость, с которой он распространился в Европе. Как доказывал Г. Коллинз (Collins, 1985), лучший (если не единственный) способ передачи экспериментальных навыков - это совместная работа с опытным практиком (с. 287). Сыграл свою роль и тот факт, что хи-
мики того времени умели хорошо работать руками и легко перенимали различные практические навыки.
Распространение элементного анализа с использованием КаНаррагМ в Германии и Франции началось непосредственно в 1831 г. и осуществлялось преимущественно через разнообразные личные контакты либо с самим Либихом, либо с его помощником Ч. Опперманом (Оррегтапп). Либих опубликовал подробное описание и инструкции по эксплуатации своего нового прибора в виде брошюры «Инструкции по химическому анализу органических веществ» в 1837 г. Однако к 1837 г., как показывают данные, метод Либиха уже использовался в большинстве ведущих центров на континенте, где велись исследования в области органической химии. Естественно, это могло произойти только благодаря личным контактам (с. 288). После 1837 г. распространение метода Либиха продолжилось, и в итоге он стал рутинной лабораторной практикой.
Можно было бы предположить, что использование КаИарра-га( стало обычной практикой в Великобритании сразу после того, как был опубликован английский перевод «Инструкций» Либиха в
1839 г. Однако данные этого не подтверждают. В конце лета
1840 г. стеклодув Либиха писал ему из Великобритании, что он «изготовил модель КаИаррага1 в присутствии стеклодува из Глазго, который теперь сможет делать такие приборы самостоятельно» (цит. по: с. 289). На самом деле, отмечает автор, главную роль в распространении новой технологии в Великобритании сыграл тот факт, что аналитический метод Либиха был включен в систему обучения, которую использовал Гофман в своей лаборатории в КХК в Лондоне (с. 289).
Появление большого числа университетских лабораторий -это один из отличительных признаков науки XIX в. Две лаборатории вызывали и продолжают вызывать особый интерес: Кавендиш-ская лаборатория в Кембридже и лаборатория Либиха в Гисене. Принято считать, что физические лаборатории XIX в. создавались для того, чтобы стимулировать исследования. Однако Г. Гудэй ('Ооойау, 1990) поставил под сомнение это допущение, показав, что их первоначальная цель состояла в преподавании, а необычная исследовательская активность в Кавендишской лаборатории была результатом специфических локальных факторов. Новые лаборатории действовали в качестве центров обучения, цель которых со-
стояла не только в подготовке опытных практиков научного ремесла, но и преподавателей, способных репродуцировать эту систему в других институтах. Таким способом лаборатории типа Кавендиш-ской или Либиха приобретали большую власть в научном сообществе (с. 290).
В большинстве исторических публикаций имплицитно предполагалось, что до Либиха химические лаборатории занимались преимущественно либо исследованиями, либо преподаванием, но не тем и другим вместе. В отличие от этого автор утверждает, что преподавание и исследование не были альтернативными видами деятельности в химических лабораториях XIX в., но обязательно взаимно дополняли друг друга. И это продолжалось примерно до конца века. Лишь в 1913 г. в Берлине был открыт Институт химии кайзера Вильгельма, в том числе и для того, чтобы освободить ученых-химиков от бремени преподавания. Но и в этих исследовательских институтах, хотя и в гораздо меньшей степени, продолжалось обучение студентов и аспирантов.
Легко заметить, по словам автора, параллели между подготовкой математических физиков в викторианском Кембридже и химиков в Гисене. Развитие математического анализа резко увеличило число проблем в механике, которые могли рассматриваться на чисто теоретическом уровне. В свою очередь, разработка стандартных математических подходов к этим проблемам привела к тому, что их решение перестало требовать творческих озарений и стало доступным для человека, имеющего соответствующую подготовку.
Из-за открытия все новых и новых веществ в органической химии количество задач, требующих решения, нарастало с лавинообразной скоростью. Благодаря усилиям Либиха и других ученых определение элементного состава этих веществ было превращено в рутинное дело, хотя и требующее хороших навыков. Это означало, что, овладев на достаточно высоком уровне ограниченным набором практических методов, химик был готов к самостоятельным исследованиям. Причем упорство в овладении этими навыками практически гарантировало успех.
Сходство между двумя системами распространялось и на используемые методы обучения. Если изучение математики предполагало решение студентом задач разного уровня сложности под руководством репетитора, то студенты Либиха должны были осво-
ить «алфавит». Он состоял из качественного анализа ста «неизвестных», начиная с простых неорганических веществ и по нарастающей до все более сложных смесей. Освоение «алфавита» могло занять год и осуществлялось под руководством ассистентов Либиха, которые, как и кембриджские репетиторы, были наиболее успешными «продуктами» той же самой системы подготовки. Только после этого студент считался компетентным аналитиком, готовым к проведению исследований (с. 292). Помимо работы в лаборатории студенты каждую субботу сдавали экзамены по материалам лекций, прочитанных в течение недели. В Гисене, как и в Кембридже, именно неформальные контакты между студентами и преподавателем имели решающее значение в преодолении разрыва между рутинной деятельностью и подлинно оригинальными исследованиями. Либих сам указывал на важность «тесного практического и интеллектуального общения со студентами в неформальной обстановке» (цит. по: с. 292).
Такая система подготовки требовала многих часов тяжелой работы даже от наиболее талантливых студентов. Кроме того, писал Либих, «если вы хотите стать химиком, вы должны быть готовы пожертвовать своим здоровьем. Тот, кто не подорвал свое здоровье, изучая различные вещества, тот не внес своего вклада в развитие химии наших дней» (цит. по: с. 292). Химия того времени, по словам автора, была «довольно зловонным и опасным делом, поскольку исследователи были вынуждены вдыхать кислотные испарения, ядовитые газы и пр.» (с. 293). Несчастные случаи (иногда достаточно серьезные) не были редкостью, поэтому вопрос об устройстве вентиляции стоял очень остро. Эта проблема была решена в конце 1830-х годов, когда была построена новая лаборатория специально для Либиха.
Увеличение числа студентов-химиков, а также высокая стоимость химических приборов и материалов вели к тому, что значение финансовых и институциональных факторов, описанных Мор-релем, в химии было намного выше, чем в любой другой дисциплине. Поэтому менеджерские способности руководителя были крайне важны для успеха научной школы.
В чем же причины столь блестящих успехов Либиха и его школы? Моррель изображает Либиха как властного руководителя, который выступал в роли учителя и мотиватора. Именно он задавал
направление исследований, которые проводились в его школе, одновременно управляя ее внешними связями и поддерживая ее финансовую стабильность. Другой исследователь И. Брок (Brock, 1994) подчеркивал, что, хотя Либих не был безупречным лектором, его харизма, энтузиазм и активная личная включенность в работу лаборатории служили мощным стимулом для его сотрудников и вызывали искреннюю преданность его лучших учеников. Делегируя выполнение рутинной работы своим ассистентам, Либих тем самым компенсировал собственные недостатки. «Это разделение функций в лаборатории Либиха имело столь же большое значение для успеха его школы, как и удачный выбор исследовательской области, разработка нового метода элементного анализа, создание эффективной системы подготовки химиков и возможность отбирать лучших из них» (с. 294).
Королевский химический колледж в Лондоне создавался как новая школа для прикладной химии, которая, как надеялись, поможет преодолеть немецкое превосходство в сельском хозяйстве и химической промышленности. Тот факт, что большое число английских химиков, включая Г. Гарднера, Дж. Баллока и К. Плэйфэ-ра, изучали новую химию у Либиха в Гисене, доказывает, что в 1830-1840-е годы они не могли получить нужных знаний в Англии.
Либих был уверен в творческих возможностях Гофмана, в его лидерских качествах, в его способности заставить окружающих много и напряженно работать, как это было свойственно и ему самому (с. 297). И поэтому он рекомендовал его на пост директора КХК. Сам Гофман также имел широкие личные связи как с коллегами-учеными, так и с влиятельными людьми по всей Европе. Это помогло ему успешно действовать как внутри, так и за пределами КХК. В первые годы жизни Гофмана в Лондоне Либих оказывал на своего протеже большое влияние. Отношения между двумя учеными были весьма тесными и в личном, и в профессиональном плане. Со временем они превратились из отношений учителя и ученика в коллегиальные, а после 1854 г. прервались вовсе. Этот факт, считает автор, свидетельствовал о том, что Гофман, наконец, почувствовал независимость от своего наставника.
Как и его учитель, Гофман подчеркивал, что прежде всего надо хорошо знать основы химии, чтобы затем эти знания можно было приложить к решению практических задач. Он пытался про-
двигать изучение химии (хотя и безуспешно) как «неисчерпаемого источника, приносящего самое чистое и высокое интеллектуальное удовольствие, а также как средство для умственной тренировки, более эффективное, чем любая другая дисциплина» (цит. по: с. 297). Гофман, особенно на первых порах, копировал модель преподавания Либиха, используя «алфавит», сходный с тем, который был разработан в Гисене, и немецкие учебники в английском переводе.
Как и в Гисене, индивидуальная практическая подготовка студентов осуществлялась в ходе совместных исследований в лаборатории. Гофман был убежден, что студент, наблюдая за тем, что делают его товарищи и старшие коллеги и проводя исследования вместе с ними, приобретает больше знаний, чем просто слушая лекции или работая в одиночестве. Видимо, поэтому первые годы в КХК не читался систематизированный курс лекций, а проводились импровизированные беседы, которые вел Гофман со студентами в лаборатории (с. 298).
В КХК Гофман столкнулся с серьезными вызовами. Автор делит их на три категории: финансовые, организационные и географические. В течение первых восьми лет Колледж был вынужден существовать в довольно жестких финансовых рамках, поскольку главный источник его финансирования (более 70%) составляли частные пожертвования от членов медицинского сообщества и землевладельцев (с. 299). Создание новых лабораторий заставило Колледж влезть в долги, а растрата, которую произвел в 1846 г. секретарь Колледжа, еще больше усугубила ситуацию. Бесспорно, в первые годы КХК не имел финансовой стабильности, которую Моррель считал необходимым условием для формирования научной школы. Эти трудности были преодолены только в 1853 г., после слияния с Королевской школой угледобычи (Royal School of Mines) (с. 299).
Гофман даже в большей степени, чем Либих, придерживался такого стиля руководства, когда ряд полномочий делегируется помощникам. Ассистенты занимались переводами, преподаванием, проводили демонстрации во время лекций, а также участвовали в исследованиях. Частично это компенсировало его собственные недостатки как экспериментатора. Многие вспоминают, что Гофман не раз опрокидывал приборы или колбы, поскольку был весьма неловким. Возможно, по этой причине он высоко ценил тех, кто имел хорошие технические навыки. Но что гораздо важнее, помощники
освобождали Гофмана от рутины и позволяли ему решать стратегические проблемы и проводить собственные исследования. Гофман часто уезжал по различным делам. Однако он сумел создать такую систему, которая эффективно функционировала и без его физического присутствия.
Ассистентов Гофмана можно разделить на две большие категории: английские, которые обычно рекрутировались из студентов КХК и занимались преподавательской деятельностью, и немецкие, которые, как правило, были более опытными экспериментаторами и участвовали в исследованиях, проводимых лично Гофманом. «Английские ассистенты вели большую часть рутинной работы в КХК, тогда как "внутренний круг" немецких ассистентов обеспечивал научные успехи школы Гофмана» (с. 300). Эти две группы даже в социальном плане держались обособленно. Разногласия между двумя лагерями стали особенно заметными в последние годы руководства Гофмана, что отрицательно сказывалось на интеллектуальных и социальных взаимодействиях в Колледже.
«Ближний круг» немецких ассистентов не только помогал Гофману проводить исследования, но и служил для него опорой в личном плане. Неслучайно часть из них вернулась вместе с Гофманом в Берлин в 1865 г. Существовала еще одна причина, по которой немецкие ассистенты были так важны для Гофмана. Немецкие лабораторные приборы, и особенно стеклянная посуда, намного превосходили все то, что производилось в Англии. Ключевые прорывы в методах исследования также происходили преимущественно в немецких химических лабораториях. Автор полагает, что постоянный приток немецких ассистентов был связан с желанием Гофмана идти в ногу с новейшими разработками, которые велись на его родине.
Несмотря на подчеркивание Гофманом личных контактов как ключевого механизма, позволяющего овладеть «искусством исследования», он вовсе не пренебрегал и материальными средствами, в том числе учебниками. В этот период новые учебники печатались практически одновременно на немецком и английском языках, и многие из них были написаны и переведены сотрудниками крупных лабораторий, включая КХК. В 1865 г. Гофман издал собственный учебник «Введение в современную химию», где изложил свой новый подход к обучению.
Создание и развитие научной школы Гофмана в КХК было сопряжено с масштабной передачей идей, приборов, навыков и пр., разработанных в школе Либиха. Анализ культурных и материальных аспектов этой передачи подтвердил локальный характер знаний, создаваемых в научной школе. Он также показал, что этот процесс не может происходить автоматически, нужна определенная стратегия, которая позволила бы эффективно переносить как «явное», так и «неявное» знание. Переезд одного, даже самого талантливого ученого, утверждает автор, не в силах обеспечить успех новой школы.
Научная школа Гофмана по одним критериям отвечает модели Морреля, а по другим - нет. Действительно, Гофман обеспечил эффективное руководство и единую исследовательскую программу для своей школы. Однако институциональная изоляция КХК и трудности с финансированием накладывали серьезные ограничения на его деятельность. Гофман эффективно отвечал на эти вызовы, подстраивая программу исследований под интересы спонсоров КХК, а также демонстрируя огромное мастерство в минимизации негативных последствий, связанных с ограниченностью ресурсов (с. 307).
Т. В. Виноградова
