鼠疫橫行歐羅巴
20世紀最偉大的數學成就被認為是“費爾馬大定理”的證明，任何一個知道畢達哥達斯定理的人都能理解這個定理的含義。
簡而言之，如同費爾馬本人所表述的，“不可能將一個高於二次的冪寫成兩個同次冪的數之和。”
費爾馬如今被譽為“業餘數學家之王”，1601年，他出生在法國南方，在方濟各會修道院學習以後，擔任圖盧茲議會上訪接待室的法律顧問一職。
郵票上的費爾馬和他的大定理
雖說費爾馬把大量的業餘時間用於數學研究，他的仕途仍十分順利，很快成為當地有頭有臉的人物，甚至有資格以德（de）作為姓氏的一部分。
可是，這並非他的雄心所致，而是當時蔓延歐洲的腺鼠疫幫了忙，倖存者被提升去填補死亡者的空缺。
這場鼠疫也被稱為黑死病（Black Death）。大約開始於1346年，其發源地眾說不一。有人認為起源於美索不達米亞，因十字軍東征傳播到其他地區；也有人認為起源於南俄羅斯或中亞，先是向西經由亞美尼亞到小亞細亞、埃及和北非，同時由一條遠航黑海之濱克里米亞的熱那亞商船攜帶到亞平寧半島和西歐，並多次騷擾英國。稍後，它又向東傳至中國，據有關的文獻記載，中國的死亡人數多達1300多萬，包括因為社會動盪造成河堤失修和洪水氾濫淹沒的鄉鎮人口。但只是歐洲死亡人數的二分之一，而當時歐洲的總人口才一億，其中意大利和英國的人口減少了一半（牛津大學失去了三分之二的學生）。
黑死病
這場災難的傳播速度非常緩慢並時有反覆，前後持續了三個多世紀，這與當時的醫學水平、交通媒介和各民族之間的相互疏遠不無關係。
鼠疫爆發的時候，著名的阿拉伯旅行家伊本·巴塔圖已經在中國，當他返回到大馬士革時才初次遇上。
伊本·巴塔圖
假如我們注意到以下事實，那麼這一滯緩就更容易理解了。
16世紀初，由於美洲貴金屬的發現，引起了歐洲曠日持久的物價上漲，將近半個世紀以後，才波及到利沃夫——基輔以西五百多公里處的烏克蘭城市。即使到了19世紀中葉，非歐幾何學的創始人之一、俄國數學家羅巴切夫斯基在其伏爾加河畔的故鄉喀山發表了劃時代的工作以後，由於信息不流通和語言的障礙，十多年以後，這項研究成果才被西歐的同行知曉，並差點被年輕他九歲的維也納工程兵中尉鮑耶搶去頭功。
1652年，鼠疫再度在法國南方徘徊，這一回甚至一向深居簡出的費爾馬也染上了，他病得如此厲害，以至於一位朋友迫不及待地向自己的同事宣告了他的死亡。
但沒過幾天，這位朋友又在給一個荷蘭人的信中糾正道：
前些時候我曾通知您費爾馬的逝世。他仍然活著，我們不再擔心他的健康，儘管不久以前我們已將他列入死亡名單之中……
信中沒有出現任何道歉的字眼，顯而易見，類似的差錯在當時已經司空見慣。
費爾馬後來又活了13年，直到64歲時，他到鄰近省份的一個小鎮執行公務，不幸染上另一種疾病去世。
可以這樣推測，由於仕途的順利不必為生計擔憂，以及對社交生活的適時迴避，使得費爾馬安心地從事業餘的數學研究，並最終成為17世紀法國最有成就的數學家。
黑死病改寫歷史
鼠疫（Plague）和天花堪稱對人類危害最大的兩種傳染病，有趣的是，它與歐洲最美麗的城市——捷克首都布拉格（Prague）僅相差一個捲舌的輔音字母。
鼠疫主要通過齧齒類動物（特別是野鼠和家鼠）和它們身上的蚤類傳播，它本是一種地方性獸疫，但當病獸大批死亡，蚤類另覓宿主，人被叮咬後即可感染。起初，鼠疫只是散發，時機成熟以後就會造成大規模的流行。鼠疫主要分為腺鼠疫和肺鼠疫兩大類，前者病例較多，也相對溫和，費爾馬感染上的即屬此類；後者發病很急，傳染性極強，臨床表現為支氣管肺炎、肺水腫、虛脫或腦損傷。
當席捲歐洲大陸的那場鼠疫於1664年通過英吉利海峽上的輪渡再次抵達英倫時，腺鼠疫轉變成了肺鼠疫，危害也達到了頂峰。
所幸的是，它被大西洋所阻隔，沒有抵達美洲。當時的歐洲城鎮受害大於農村，修道院受害又大於居民區。
不過，由於鼠蚤出沒無常，即便有權有勢的人也難以倖免。
在西班牙，阿拉貢王后和卡斯蒂利亞國王死於鼠疫。在英國，公主在出嫁西班牙途中死於波爾多，坎特伯雷相繼失去了兩位大主教。在法國，阿維尼翁（當時教皇和教廷所在地）的法庭成員減少了四分之一。
當鼠疫抵達歐洲的第一個落腳點——意大利，人文主義者兼詩人彼特拉克不僅失去了庇護人，也失去了他深愛著的繆斯——勞拉。
彼特拉克的勞拉
但這是一場純粹的單相思，至今無人能考證出勞拉的確切身份，猶如達·芬奇的蒙娜·麗莎之謎。
彼特拉克和勞拉
彼特拉克本人後來把自己的抒情詩分成兩卷，即《勞拉在世時所作》和《勞拉死後所作》，那是從心靈裡吐露出來的既明晰又意在言外的愛和憂傷，是幾個世紀以來錘鍊得最完美也最有生命力的文學作品。
對歐洲來說，這場鼠疫的後果既是多方面的，又讓人意想不到。
首先，它使得戰爭停止，貿易和經濟衰退，但那只是暫時現象。
更久遠的影響是由於大量農民死去而讓耕地荒蕪，勞力的短缺迫使地主通過提高工資等手段挽留佃農，這給長期以來僵硬不化的各社會階層之間的關係帶來一種新的流動性。
自那以後，歐洲各國的農民起義便層出不窮，這使得共產主義思想的萌芽有了適宜的土壤，同時也為17世紀的啟蒙運動開啟了方便之門。
其次，黑死病的陰影逼迫阿爾卑斯山以北的人們更多地去考慮死亡和來世。
這除了充分反映在文學、繪畫作品中以外，還促使人們轉向對生存含意和神秘主義的探索，天主教教會也逐漸失去了它在（意大利以外）拯救人的心靈方面的權威。
這在某種程度上為16世紀馬丁·路德的宗教改革創造了良機，他的理論核心是人的得救只能依靠自己的信仰，他並身體力行地反對牧師不得結婚的教規。
可是，這場鼠疫在歷史上既非第一次，也不是範圍最廣的一次。
1894年，鼠疫突然在中國廣州爆發，在隨後的20年間傳遍亞、歐、美、非等60多個國家，死亡達一千萬人以上。在中國當時受波及的主要為南方各省和香港，僅雲南省就有10萬多人死亡。此次鼠疫流行傳播速度之快、波及地區之廣，創造了歷史之最。這次流行的特點是疫區多分佈在沿海城市，家養動物也在其中。
因為當時已發現了鼠疫的病原體——鼠疫桿菌，初步弄清了鼠疫的傳染源和傳播途徑，並加強了國際間的合作和檢疫隔離措施，使人類與鼠疫的鬥爭進入了科學階段，最終比較快地結束了流行。
亞歷山大·耶爾森醫生
鼠疫桿菌的學名叫耶爾森氏菌，耶爾森（1863-1943）是瑞士出生的法國細菌學家，早年就學於洛桑大學和巴黎大學等名校，後受聘於巴黎的巴斯德研究所。
1890年，耶爾森到印度支那開始了四年的探險生涯，恰好遇上鼠疫大爆發，隨即來到香港，不久即與日本醫師、細菌學家北里柴三郎（1852-1931）幾乎同時發現了鼠疫桿菌。
次年，他又製成了治療鼠疫的血清。之後，耶爾森返回了越南，把自己的餘生獻給了越南這個落後的東方國家，據說是他首先把橡膠樹引入印度支那，使天然橡膠成為今天越南的支柱工業。
耶爾森在河內創辦了一座醫學院，在中部慶和省的首府芽莊創辦了專攻細菌學和微生物學的巴斯德研究所並自任所長，直到在那裡去世。
躲避瘟疫的時光
現在，讓我們回過頭來談談英倫那場空前絕後的災難。
據記載，1665年夏天的兩個月間，僅倫敦死於鼠疫的人數就達到了五萬，即使是鄉村，有些地方活著的人都來不及埋葬死者。
半個世紀以後，當法國的馬賽再次流行鼠疫，《魯濱遜漂流記》（1719）的作者、英國作家丹尼爾·笛福為了滿足國民的好奇心，寫出了《瘟疫年紀事》（1722），對當年倫敦那場鼠疫的發生、傳播，它引起的恐怖和惶惶的內心，以及死亡的景象寫得猶如身臨其境。
英國作家笛福
這部小說成為文學史上有關疾病的經典之作，可是，笛福本人出生在1660年，鼠疫盛行時他還只是一個幼童，書中有不少素材取自於前人的記憶，這裡我想從當時一位記者的日記裡摘錄一個真實的片段，
“一對母女從外面回到家，女兒說頭有點痛，母親趕緊安頓女兒躺下。她提著油燈看了看女兒的身體，不幸的是她看到了黑死病的標誌——腫大的腹股溝淋巴結。母親瘋了似地奔向大街，兩個小時後女兒死在床上，一個星期後母親也死去。”
幸運的是，幾個月後的一場大火（史稱“倫敦大火災”）燒燬了倫敦的大部分建築，老鼠和跳蚤也銷聲匿跡，鼠疫流行隨之平息。
這場大火無疑是一個奇蹟，另一個奇蹟降臨在1642年（伽利略去世）的聖誕節，在英格蘭偏僻的小村莊誕生了一個男孩，他的名字叫艾薩克·牛頓。
艾薩克·牛頓
在他出生前兩個月他的父親就去世了，母親管理著丈夫留下來的農莊。兩年以後，母親改嫁到了鄰村，小牛頓被交給祖母撫養。
後來，他在低水平的鄉村學校裡接受教育，除了對機械設計略有興趣以外，沒有顯露出任何特殊的才華。
可是，牛頓還是勉強考取了劍橋大學三一學院，儘管他的歐幾里德幾何答卷有明顯的缺陷。
劍橋三一學院正門（作者攝）
他在大學裡繼續默默無聞地學習，很少受到老師們的鼓勵，有一次，他幾乎要改變方向，從自然科學轉向法律。幸好沒有，他得到了繼續深造的機會。
本來，牛頓可能和其他按部就班的研究生一樣，在教授的指點下順序漸進。可是因為倫敦流行的那場可怕的鼠疫，劍橋大學放假了，並且一放就是兩年。
23歲的牛頓回到了自己的村莊伍爾斯托帕，那是在劍橋郡北面的林肯郡。牛頓在故鄉安靜地度過了1665年（費爾馬去世）和1666年，這使他有足夠的時間進行獨立思考。
牛頓開始了數學、力學和光學上的一系列偉大發現，他獲得瞭解決微積分問題的一般方法，觀察到太陽光的光譜分解，並提出了力學上的重要定律。
假如法國哲學家伏爾泰的描述正確的話，牛頓是在自己農莊的果園裡，看見一隻蘋果墜落時領悟並發現了萬有引力定律。
多年以後，牛頓故鄉的一棵蘋果樹被移植到劍橋三一學院的門外，供遊人瞻仰。
在牛頓的同母異父妹妹的後裔保存下來的一份牛頓手稿裡，有這樣一段描述，
“……這一切都是在1665與1666兩個瘟疫年份發生的事，在那些日子裡，我正處於創造的旺盛時期，我對於數學和哲學，比以後任何年代都更為用心。”
兩年以後，牛頓回到劍橋，順利取得了碩士學位（那時碩士和博士的含義基本上是一致的，只是不同國家的不同名稱而已），並被選為三一學院的研究員（又譯院士）。
三一學院禮拜堂內的牛頓雕塑（作者攝）
兩年以後，他的導師巴羅主動讓賢，年僅27歲的牛頓擔任了著名的盧卡斯講座教授。
牛頓的老師巴羅（作者攝）
非典型的成功
當牛頓於1664年4月離開劍橋返回故鄉躲避鼠疫時，沒有人意識到，他剛剛完成的大學生活是高等教育史上最有成效的學習過程。
這首先歸功於新哲學的影響力，牛頓進入劍橋時，一場被稱為科學革命的運動已經在歐洲進行得如火如荼。
開普勒把哥白尼提出的宇宙太陽中心說加以完善，伽利略提出了自由落體運動和慣性定律，而笛卡爾已開始為自然界提供新的概念，他的哲學思想的核心就是：懷疑一切，“我思，故我在”。
可是，當時包括劍橋在內的大學教授們對這些進步都視熟無睹，他們仍然固守亞里士多德的頑固堡壘，主張宇宙的地球中心說，同時只是定性而不是定量地研究自然界。
也就是說，那個年代的大學尚未成為科學、哲學研究的中心和前沿。
其實，在接受高等教育之初，牛頓和成千上萬的大學生一樣，也沉迷於亞里士多德的學說。
可是不久，他從社會傳聞而不是從課堂上了解到了笛卡爾的新哲學，開始相信物理世界是由運動著的物質粒子所組成的。
即使在革命性較弱的數學領域，牛頓從學習笛卡爾的解析幾何入門，掌握了用代數方法解決幾何問題的方法，然後又轉回去學習經典幾何學。
如所周知，為了避免伽利略所受的那種牢獄之苦，笛卡爾的《幾何學》是作為他的哲學著作《方法論》的附錄三出現的，因而不在正統的教課書之列。
牛頓從中獲得啟示，得到了二項式定理，再借助費爾馬的畫切線方法，發明了微積分，可以用來求曲線的斜率和曲線下的面積。
牛頓拋物線
簡而言之，牛頓的特殊教育和養料是經由大學時代的閱讀閒書和道聽途說（可否稱之為另類選課？）獲得的，這促使他此後在鄉村度過的兩年時光裡才情勃發。
回顧科學史上那些赫赫有名的人物，相當一部分都是接受了非常規或非典型的教育和思想，並且在相對缺少約束和壓力的情況下成就了自己的事業。
以愛因斯坦為例，他早年對嚴厲而又學究式的德國教育感到厭煩和恐懼，幸好他是個有才藝的小提琴手，這有效地保留了他的激情和自信。
愛因斯坦
15歲那年，由於在歷史、地理和語言課程成績太差，愛因斯坦沒有取得文憑就離開了慕尼黑的預科學校，主動放棄了德國國籍。
後來，他來到蘇黎世的瑞士聯邦工業大學求學，成績並不十分突出，畢業後在伯爾尼專利局做了一名專利員，利用業餘時間完成了一生最主要的工作——狹義相對論，包括現在人們熟知的質能轉換公式。
這是自牛頓以來最重要的科學發現，而愛因斯坦工作的推動力來自於數學家新建立的四維時空結構。
需要指出的是，最早意識到亞里士多德的三段論法工具，或曰工具論已經過時，不能滿足科學發展需要的哲學家並非笛卡爾，而是牛頓的英國前輩弗蘭西斯·培根。
培根是掌璽大臣的兒子，就讀的恰好也是劍橋的三一學院。
只不過他在校期間因為體質孱弱，常有疾患之苦，繼而產生厭學情緒。
雖然如此，培根仍是劍橋人的驕傲，在三一學院著名的禮拜堂內，牛頓的塑像立在最中心的位置，在他前面的五位院友中，就有正在打瞌睡的培根。
在牛頓面前打盹的培根（作者攝）
培根畢業以後，很快建立起法學家和政治家的聲譽，後來卻不幸被政敵控告受賄，囚禁於倫敦塔。釋放以後，培根被迫退出政治舞臺，從而過上隱居寫作的生活，併成為享譽世界的散文大家。
與此同時，培根也建立起了他的科學理論和方法，其核心是歸納法推理。
他認為，之前所有有關自然的信念體系缺乏嚴格的證明，原因在於對從中作出推論的一般命題處理不當。它們或者是隻憑一兩件事情便匆匆作出判斷，或者是依據眾所周知和普遍認可而不加鑑別地被認為是不證自明的。
遺憾的是，這種新工具並沒有被數學家們賞識，因為歸納法畢竟只是其中的一種方法，他忽略了包括演繹法在內的其他工具。
培根也不關心當時最重要的自然科學進展，如開普勒的行星三大運動定律和哈維的血液循環理論，雖然他本人是這位醫生的一個病人。
不過到了19世紀，隨著達爾文的出現和生物學的進展，培根的方法和思想終於有了用武之地。
出於幼年時代產生的一種害怕批評的心理（他一直憎恨他的繼父），牛頓並沒有急於公佈他的偉大發現，尤其是在他發表了一篇光學論文之後，立即遭到同行權威的責難和圍剿，這讓他大吃一驚，此後很長一段時間沒有公開發表論文。
牛頓在萬有引力定律及其應用方面的工作是在天文學家哈雷的勸告和催促下發表的，而包含微積分學理論在內的數學名著《自然哲學的數學原理》（1687）則是在哈雷的協助編輯和資助下出版的。
《自然哲學的數學原理》
這裡必須提及的是，1684年，身為牛津大學教授的哈雷主動來到劍橋，向年輕的牛頓請教行星運動的力學解釋，兩人由此建立起了深厚的友誼。
1701年，牛頓遷居倫敦，此前他已經基本上放棄了學術生涯，擔任不列顛造幣廠廠長（後又擔任局長）。
英鎊上的牛頓
以後的27年間，他沒有做科學研究，把時間奉獻給了神學研究，在《聖經》和編年史方面取得一定的成就，而為了回應他的力學對傳統神學世界觀的衝擊產生的自然神論則影響甚廣。
與此同時，牛頓認認真真地做好本職工作。據說，他非常注意防止偽幣，成為偽幣制造者的死對頭，有一些人因此上了斷頭臺。
按照女王伊麗莎白一世對三一學院院士的要求，牛頓終生未婚。
事實上，他與女性接觸很少，除了母親，而母親當年幾乎遺棄了他，因此母子關係也不融洽。當牛頓去世時，身邊只有與他同住的一個外甥女和她的丈夫。
法國郵票上的牛頓
或許，我們可以這樣認為，作為有史以來最偉大、最有影響力的科學家，牛頓一生的主要工作在他學生時代躲避鼠疫的那兩年時間裡就已經基本完成了。
2003年5月，初稿於杭州。
2008年8月，修改於劍橋。
