法國科學：人文科學家推動科學進程
李秀瓊／特稿
法國，這個「生產」最多諾貝爾文學獎得主的地方，給人一種浪漫與悠閒的感覺，也讓人幾乎忽略了它在科學上的發展。雖然不像美、英、德諸國有著活絡的科學研究與成果；但是，法國在16至20世紀之間，確有許多對於當時甚至現在而言產生重大影響的科學發現，不論是在物理學、化學等「基礎科學」方面，或者在生物學、醫學等「應用科學」上。
從法國科學家的研究與貢獻，約可描繪出法國科學在這幾世紀的發展狀況；但畢竟科學是一門「國際性」的學問，一個成熟的科學理論，常常需要各個國家的人共同修正與改良；而科學的進步也需要各個國家的科學家，在相異的生活環境與文化傳統中，以各種不同角度來研究，才能刺激科學的進展。
也因此，本文將以介紹法國傑出的科學家為主，藉由他們的生活、研究背景、以及研究成果，勾勒出他們在世界科學史上發展的重要性。
法國科學家特殊之處
生長在法國這樣的人文重鎮，與其他國家的科學家相較之下，法國科學家多了文學素養，多位科學家在研究中或研究之餘，也從事文學創作；例如：帕斯卡的《默想錄》》（或譯 《巴斯噶冥想錄》） 、法布爾以文學方式書寫的生物叢書《昆蟲記》、居里夫人以她充滿愛的筆下寫出的《居里傳》、物理學大師彭加勒的法語散文與哲學論著等。
此外，法國科學家們不但致力於科學理論的研究，更積極地投身於社會運動，或努力將研究理論應用在改善人類的生活，也對國家民族的前途與未來有著深切的責任感。例如：拉瓦謝參與國家稅務改革、居里夫婦將放射性治療法用於醫學上等。
法國傑出科學家介紹
一、化學革命先鋒拉瓦謝（Antoine Lavoisier, 1743-1794）
曾有人說，「化學是法國的科學，其創建者乃是聲譽不朽的拉瓦謝」，由此可知拉瓦謝在化學中甚或法國科學上的地位。
拉瓦謝是法國行政貴族，也是法學家與科學家，他以實驗證實了「氧化理論」和「燃燒理論」--燃燒是可燃物和氧氣發生激烈的反應所致，推翻了統治化學界50年之久的「燃素學說」－物體之所以會燃燒，是因它們含有「燃素」，燃燒時便放出燃素。而這「燃素學說」的推翻和氧氣的提出被稱為近代化學的第一次革命。
身為法國皇室的稅務稽查人員，拉瓦謝為了福利條款、稅賦徵收、及債務整頓等問題賣力地工作，但是卻在1789年法國大革命中，被憤怒的民眾送上斷頭台，而終止了財務工作與科學研究。不過，拉瓦謝所發起的化學革命，卻沒有隨著他的生命殞沒而消失，在19世紀英國化學家道爾敦的「原子論」中，拉瓦謝的理論得以延續，並成為近代化學理論的一大基礎。
此外，當拉瓦謝被送上斷頭台時，數學家拉庫南列說：「砍斷這個頭顱只是一瞬間的事，但是要再出現或創造這個頭顱就是再一百年的時光也是不可能的事了。」拉瓦謝的理論對於科學界的重要性可見一斑！
二、物理學大師居里（Pierre Curie, 1859-1906）
居里早期熱中於磁學與電學的研究，他確定了磁性物質的轉變溫度（後人稱之「居里溫度」）；也建立「居里定律」--順磁體的磁化率正比於絕對溫度，並發現晶體的電壓現象。
1895年和瑪莉•居里結婚之後，受到她對於放射性物質研究的精神所感動，因此也投入了此議題的研究。在貧窮的環境下，居里和妻子居里夫人以貝克勒爾（Henri
Becquerel, 1852-1908）所發現的晶體放射性現象，對一系統的放射性物質做研究，並且發現釙和鐳兩種天然放射性元素，而於1903年三人共同獲得諾貝爾物理獎。
居里畢生窮困，連唯一的夢想—一間設備良好的實驗室都無法達成願望，但是他
並不在乎名利，當1902年法國大學理學院院長欲頒發榮譽勳位給居里時，居里的回應是，「我絲毫不想要勳章，我只極需一間實驗室」；由此，科學家的踏實精神與樸實性格在居里身上充分地展現出來。
三、諾貝爾物理獎與化學獎雙料得主瑪莉˙居里（Marie Curie, 1867-1934）
瑪莉•居里生於波蘭首都華沙，由於當時俄國對於華沙教育的壓迫，瑪莉•居里在17歲時便逃到法國，過著半工半讀的生活。由於她在學術研究方面的努力，因此取得物理、數學雙博士。在1895年與居里結婚，世稱居里夫人。居里夫人是首位諾貝爾獎的女性得獎者，也是史上唯一兩次榮獲諾貝爾獎者。
由於貝克勒爾發現元素的放射性現象，而引起居里夫人對於放射性元素研究的興趣；她自己設計出可檢驗放射性元素的儀器，對當時已發現的80多種元素作放射性檢驗，並發現了釙和鐳，也因此在1903年與居里、貝克勒爾共同榮獲諾貝爾物理學獎。值得一提的是，釙元素（Polonium）便是以她的祖國波蘭（Poland）所命名。
之後，居里夫人確定了鐳元素的特性，並分離出純鐳，最後針對鐳化合物加以研究。這些重要的發現與研究不但對物理學和化學界貢獻良多，並且居里夫人也在1910年建議將鐳等放射性元素應用於醫學上，此種放射性治療使得許多癌症患者的生命得以延續，這種治療法在歐洲被稱為「居里治法」，因此1911年瑞典科學院再度將諾貝爾化學將頒發給居里夫人，以表彰她的放射性元素研究帶給人類的貢獻。
由於長期研究放射性物質而處於射線輻射環境下，居里夫人在1934年因白血病逝世，她的研究精神與態度，表現了科學家對學問的熱愛與追求真理的堅持。舉世聞名的科學家愛因斯坦在悼念居里夫人時曾指出：「她一生中最偉大的科學功績－證明放射性元素的存在並把它分離出來－所以能成功，不僅是靠著大膽的直覺，也靠著難以想像的極端困難環境下工作的熱忱和頑強，這樣的困難，在實驗科學的歷史中視罕見的」。
四、天才科學家布雷茲˙帕斯卡（Blaise Pascal, 1623-1662）
有人形容帕斯卡「簡簡單單地用根管子與一根水銀，就證實了大氣壓力與高度的關係；在紙上塗塗鴉，就創立了數學上的機率論和排列組合，並開拓了三角幾何的演算空間；偶爾拼拼裝裝，就製造出人類歷史上第一部數值計算機」。
帕斯卡從小就聰明過人，「把數學當小說看」，在19歲時就製造了人類歷史上的第一部數值計算機。他也提出「機率」和「排列組合」這兩個對於一般中學生而言是極為困難的數學理論。
在物理學方面，他提出了「空氣壓力論」，認為大氣壓力與水銀柱的高度有關，
並且獲得實驗支持，奠定了他在科學界的偉大貢獻。他經由真空和水壓的研究，發明了「水壓機」，認為流體所引起的壓力和受力物體的面積無關，而是與流體的高度有關；後人稱之為「帕斯卡原理」。
除了物理學和數學，帕斯卡最受人注目的，是他的書籍《默想錄》，他以清楚的思維方式，描述內心對於信仰的感觸，全書以短詩寫成，被歸為文學界中的瑰寶，並且受到文學家伏爾泰（Voltaire）的讚美，伏爾泰稱這本書為「歷史上最好的詩集」。
五、為愛因斯坦鋪路的科學家彭加勒（Poincare Henri, 1854-1912）
彭加勒是法蘭西貢和國第9任總統雷蒙˙彭加勒的堂兄。他曾經在法國心理學家比奈（Binet）的智力測驗下被評定為智能不足，但是卻對於數學、物理學及天文學方面均有卓越的貢獻，並且被認為是19世紀數學的支配者、19至20世紀最偉大的數學家。
此外，彭加勒也是一個文學家和哲學家，長於法語散文和哲學論著。他曾被愛因斯坦稱為「敏銳深刻的科學家」。值得一提的是，他在物理學上提出了「相對性原理」與「光速不變原理」，為愛因斯坦的相對論建立了穩固的基礎。
六、微生物學之父巴斯德（Louis Pasteur, 1822-1895）
哲學家維根斯坦曾說，「天才並不比任何正派的人有更多的光，但是他有一個能聚焦光至燃點的特殊透鏡」。而巴斯德的特殊透鏡就是他一生研究細菌世界的執著。他證實微生物由物質經空氣接觸而產生，推翻了「細菌自生」的假設；也發現酵母菌，發明防止酒變酸的方法、找出霍亂的根源—霍亂弧菌、並發明狂犬病疫苗等。
18、19世紀的歐洲充斥著「自然發生學」的理論，認為生物乃是由生物本身以外的東西所產生，例如：爬蟲類由土壤產生。醫生也理所當然地認為，細菌會從生物體中自然產生。
因此1870年德法戰爭、死傷慘重之時，醫生皆認為細菌是化膿的傷口自生的，不是引起疾病的原因，因而忽視手術過程所導致的細菌感染，使得病人遭受敗血病的威脅。巴斯德以實驗證實，微生物並非自然產生，也提出「細菌致病理論」--生物體會經由空氣中所帶的微生物而受到感染；醫學界接受了此一科學觀點，採用巴斯德的消毒除菌技術，也挽救了無數的病患，促進現代免疫學的發展。
另一方面，巴斯德受到釀酒業者的請求，幫他們解決葡萄酒和啤酒變酸的問題。
在充分了解了發酵的過程後發現，變酸的酒是由於乳酸桿菌的污染，因此他發明了「加熱滅菌法」來解決這個問題--將釀好的酒加熱至55℃，殺死酒中的乳酸桿菌，塞緊瓶塞以防微生物進入，酒便不會變質。此一方法後來被稱為「巴斯德消毒法」，解決法國的釀酒業的危機。而這種短時間的低溫殺菌法，至今仍適用於食品殺菌，有助於食品的保鮮。
此外，巴斯德也將微生物學應用在醫學上。現今醫學上常用以預防疾病的疫苗，其發明原理便來自於巴斯德的的研究。他由動物實驗結果發現，若一病原體使動物發病，則將病原體的毒性消減後，再注入動物體內，則動物不但不會發病，反而會增加對於此種病原體的抵抗力。
因此他將患有狂犬病的犬隻大腦磨碎，移植至兔子腦中，使病原體（亦即現今所稱的「濾過性病毒」）在兔子的腦與脊隨內繁殖，再將病原體自其中取出，乾燥之後便成疫苗，此為「狂犬病疫苗」，也使巴斯德成為細菌病理學的奠基者。
巴斯德對於疫苗的研究促進了當時各國科學家對於病菌的研究。例如，挪威科學家漢森發現了痲瘋桿菌；德國科學家科爾伯發現白喉菌，而巴斯德的學生用血清提取的菌苗變異物治瘉白喉；德國醫生分離出結核桿菌；巴斯德的另一學生發明卡介苗以預防結核病。值得一提的是，19世紀初，霍亂在歐洲肆虐，它使法國60萬居民中38000人喪生，而巴斯德發現了霍亂弧菌，後人更用他疫苗注射的原理，發明了霍亂疫苗，讓民眾免於霍亂的恐慌。
除了生物醫學方面的貢獻，巴斯德也在早期發現酒石酸晶體的「旋光異構」現象，創立「旋光性原理」，此乃許多科學家所無法解決的大課題，因而使他成為「立體化學」的創始者。
是什麼力量，使巴斯德能將微生物這樣棘手的問題迎刃而解呢？巴斯德對他的學生談到自己的科學成就時說，「告訴你使我達到目標的奧秘吧，我的唯一力量就是我的堅持精神」。
七、博物學家法布爾（Jean-Henri Favre, 1823-1915）
法布爾一生幾乎都生活在貧窮中，但是由於他的勤奮好學，使他克服了經濟上的拮据，憑著自修取得高中、大學、乃至自然科學博士學位。
由於法布爾從小生長在農村，因此他對於自然界與生命現象有著高度的興趣，也在他漫長的教師生涯空閒時，從事昆蟲行為的研究，並寫成十冊鉅著《Souvenirs
Entomologiques》（意為「昆蟲學回憶錄」），在台灣翻譯為《昆蟲記》。
《昆蟲記》一書以散文體寫成，詳細地描述昆蟲的生活、和牠們為生活及繁衍後代所表現的爭鬥行為；這些昆蟲都是一般人認為毫不起眼的動物，但是透過法布爾細膩敏銳的觀察和清晰的文筆，讓讀者們瞭解昆蟲世界的奧妙。
法布爾對於生物的研究，不同於當時時興的研究方法—將生物體解剖以觀察其細胞或組織的構造，法布爾認為這些科學家所關注的是死亡，而他所關心的是生命。因而法布爾的研究方法—有系統地觀察昆蟲的行為，被當時法國與國際學術界譽為「動物心理學領導人」。
他與眾不同的動物行為觀察法，修正了當時許多生物學理論，同時期的英國名生物學家達爾文也多次引用法布爾的觀察結果，並稱他為「無可比擬的觀察者」。而雖然行為觀察法與生物解剖的方式比起來，較不易有具體的結果，但是法布爾一生遵循著他關懷生命的原則從事嚴謹的實驗觀察，也因為他的執著和努力，後世便將這樣的研究精神稱為「法布爾精神」。
八、RU486發明者—醫學博士博琉（Etienne-Emile Baulieu）
每天，全世界有幾百名婦女，死於醫療措施不當的墮胎下。有鑑於此，荷爾蒙研究專家博琉發明了RU486（亦即美服錠，Mifegyne），讓沒有懷孕意願的婦女終止懷孕。
RU486甫一問世，便引起宗教、道德、女權等各方面的激烈爭辯，但是無論如何，RU486確能減少墮胎時的危險，終止不想要的懷孕，並有治療乳癌和愛滋病，因此在法國、英國及瑞典等國已上市超過10年，台灣也於去(2000)年12月28日在衛生署的核准下上市。
身為一位男性醫生，卻能為婦女的身體健康付出研究、為全球人口過多與飢餓等問題擔憂，他不但發明了RU486，也發現了抗老化荷爾蒙；相信在這一個位富有人文關懷精神的研究者下，必能發明出對人類生存與健康更有幫助的藥品。
這幾位科學家所提出的理論與研究均在科學史上佔有一席之地，他們對於後來的科學界均有重大的影響。不過，除了這些舉世聞名的法國科學家之外，尚有許多傑出的科學家，他們以扮演著螺絲釘的角色，鮮為後人所知，但是他們的研究成果，也為科學的進步貢獻不少。
九、「氣體體積反應定律」建立者--化學家給呂薩克
給呂薩克在實驗中發現，用二體積的氫氣和一體積的氧氣化合，得到的水蒸氣不是三體積，而是二體積。之後他的許多氣體化合反應實驗中也都顯示，當兩種氣體結合時，結合氣體間的體積必成簡單整數比，若生成物亦為氣體，則與生成物之體積亦成簡單整數比；後人稱之為「氣體反應體積定律」。此定律後來大大提升了化學家對於化學反應的瞭解。
十、征服「死亡元素—氟」的化學家莫瓦桑
氟氣，在歷史上曾有「死亡元素」之稱，許多科學家為了由氟化物中分離純氟而中毒，甚或失去生命，例如：1780年瑞典化學家舍勒、1813年英國化學家戴維、及1836年愛爾蘭化學家諾克斯兄弟等都曾因為這種元素中毒。然而莫瓦桑設計了一個巧妙的實驗，成功地將氟化氫電解而得到純氟這一個最活潑的元素，也因此誕生一門新的科學－氟化學。而氟化合物的合成，為冰箱的發明奠立了良好基礎；此外在汽車、飛機及宇宙航空事業上，也因此而有所進展。
十一、冰箱與空調製作原理的發現者—化學家凱特萊斯
凱特萊斯為了液化氣體，在研究各種氣體的性質後發現，任何氣體體積突然膨脹時會吸收大量的熱能，而使周圍溫度降低，因此他製作了歷史上第一台「氣體降溫機」；不久人們就用他的發明原理與裝置，製造出世界上第一台冰箱，用氨氣的體積膨脹以降低溫度；而1930年美國工程師米吉來更利用氟化物氣體為冷煤，以改善氨氣腐蝕性高與產生刺激性臭味的缺點，讓冰箱與空調成為家庭必備電器。不過由於氟化物冷煤會破壞地球臭氧層，因此化學家又繼續研究更完美的冷煤。
十二、人工合成水泥法的發明者—工程師維卡
早期一般人皆認為，必須採掘天然生成的原料方可生產水泥，但是維卡以人工合成水泥的發現，使得水泥產量大幅增加，對於建築業而言等於是跨出了一大步。
十三、人工肥料的製作者--化學家李比西
李比西提倡「植物的無機營養學」，認為耕地中植物所需攝取的養分，可以經由化學工廠來製造，這一個新發現對於農作物的生產有極大的貢獻，更重要的是，他開啟了「有機化學」這門新學問。
十四、人造絲合成法提出者--化學家雷歐謬爾
法國的服裝舉世聞名，而人造絲的合成便是化學家雷歐謬爾的貢獻。雷歐謬爾長期對於蠶與蜘蛛的研究，他認為「絲是乾燥液狀的橡皮」，而人造絲可經由橡皮和樹脂加以合成。使得服裝界的發展向前邁進了一大步。
十五、以先進的外科手術刷新外科醫學—巴萊
巴萊在外科醫學的近代史上，可稱為第一個開路先鋒。他將蛋黃、松脂油等物混合作為藥膏，塗在傷者的患部以消毒傷口，避免傷口受感染，取代了以往以燒紅的鐵或滾開的油洗滌傷口等殘忍的方法；他也以血管結紮法取代之前的燒灼止血法，病簡化了骨折與脫臼等的治療方法。
十六、「熱分析理論」提出者—物理學家傅立葉（J.B.J. Fourier, 1768-1830）
令現今大學的工學院學生頭痛的理論之一「熱分析理論」建立者--物理學家傅立葉，在1822年提出「熱的分析理論」，探討熱量在固體中傳導的問題；之後的科學家將他的理論與機械效能加以整合，而成為重要的機械原理。
法國科學為何停滯不前
由許多法國科學家的生活背景可知，他們在求學或從事研究之時，並沒有得到任何政府的補助；例如：法布爾、居里夫婦等，因此必須半工半讀、或者以自學方式完成學業，研究時也無法有良好的實驗設備或實驗材料，因此可能限制了許多科學家的發展；也由此可知，法國政府早期對於科學並不重視。
但是最近幾年來，法國在科學研究經費的預算已逐漸提高，相信未來的法國科學教育將會更普及，而科學家們也能有更完善的研究環境，讓法國不只是人文重鎮，也能成為科技大國。(2001/2/23 博客來）