143｜人物特辑（5）：托马斯·杨为什么是“最后一个无所不知的人”？

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跨学科的医生托马斯·杨

今天来讲我们人物特辑的第五位医生——托马斯·杨。因为医学教育的特殊性，历史上很多医生都学识渊博，而且横跨了多个学科，比如我们之前讲过的约翰·洛克、汉斯·斯隆和卡尔·林奈。

但即使是在盛产跨专业人才的医学界，英国医生托马斯·杨也依然显得如此卓尔不群。

因为他的学识过于渊博、精通的学科跨度过大，以致于当我们提到他的影响时总是会说，托马斯·杨深刻地影响了赫歇尔、亥姆霍兹、麦克斯韦、爱因斯坦等伟大的科学家，反而忽略了这些成就都是这位医生在业余时间完成的。

今天我们就来认识一下托马斯·杨（Thomas Young，1773-1829），去看看他为什么会被誉为“最后一个无所不知的人”。

求学、行医与人生经历

先说说托马斯·杨的人生经历。

托马斯·杨出生于1773年，1792年进入伦敦圣巴托罗缪医院，1794年进入爱丁堡大学医学院，然后又转学到了哥廷根大学，并于1796年在哥廷根大学取得了医学博士学位。

一年以后，他从叔祖父那里继承了一笔遗产，直接财富自由了。

这让托马斯·杨可以非常客观地思考一个问题：我到底应该选择什么专业作为自己的毕生追求？然后在1799年，他去到伦敦成为了一名医生，并把医学当成了自己毕生的追求。

1811年，托马斯·杨进入圣乔治医院。在19世纪20年代，他先后成为美国艺术与科学学院外籍荣誉院士、法国科学院外籍院士、荷兰皇家科学院院士、瑞典皇家科学院外籍院士。1829年，托马斯·杨病逝，享年56岁。

而在这份看似简单的履历中，其实缺少了很多细节，接下来我们就把这些细节一个个补全。

为什么医学是他的主业

先来解决一个小问题，开头我说，杨的其他成就是在当医生的业余时间完成的，为什么这么说呢？我们可以来看两个例子：

• 第一，在早期发表非医学类论文时，杨经常是匿名发表，因为他觉得作为医生发表这些东西会影响自己的形象。可见医生这个职业在杨心里的重要性。
• 第二，杨在1801年被任命为皇家研究院的自然哲学教授，主要负责物理学，1802年他还在皇家学会担任了重要职务。在这两年时间里，他进行了91场演讲，在英国物理学界影响力很大。
  • 算一下时间，他是在当医生两年之后就成为了物理界的重要人物，那为什么还说物理只是他的副业呢？因为在1803年，杨表示当教授影响了他行医，然后辞去了这个职务，这足以说明在他心里只有医学才是主业。

晶状体、三色理论与色盲

既然如此，那我们就来说一下杨在主业里的成就吧。

杨的医学成就主要集中在眼科。他对眼睛的解剖学结构进行了非常深入的研究，希望能通过这些研究解释眼睛的功能，也就是搞清楚为什么眼睛能形成清晰的图像。

杨发现，人眼中的晶状体可以自动调节，通过这样的调节，人眼就可以在远景和近景之间丝滑地切换，不管远近都能看清楚。

但是晶状体是怎么自动调节的呢？杨对牛眼进行了解剖，然后发现晶状体受到周围肌肉的控制，是肌肉的收缩和舒张导致了晶状体的变化。

他的这些解剖研究对眼科的发展意义很大，为后来的学者研究各种视力障碍提供了理论基础。

在解剖研究的基础上，杨还提出了眼睛的三色理论（Trichromatic Theory）。他通过实验发现，人眼中的视锥细胞可以分成三种，分别对红、绿、蓝这三种颜色的光线敏感。

我们知道，艺术中的三原色是红、黄、蓝。但对于光学来说，三原色却是红、绿、蓝，这是因为光线混合和颜料混合的方式不同。

杨提出，光的三种颜色以不同的强度进行混合，就可以产生人眼能感知的几乎所有颜色。

这个理论直到今天还在被广泛应用，我们日常使用的显示设备，比如手机、电脑和电视，它们的显色方式都是基于这个三色理论。

你很容易想到，既然杨研究研究了分辨颜色的能力，当然会对色盲问题感兴趣。是的，他还研究了色盲和颜色感知之间的关系，为后来的医生彻底搞清楚色盲问题做好了准备。

生理学与儿童用药

除了眼科之外，托马斯·杨在生理学领域也有贡献。比如他对血流动力学进行了研究。

更重要的是，杨还对儿科有贡献。在之前漫长的时间里，医学界一直把儿童看做是缩小版的成年人，但这样的看法是完全错误的。

儿童的生理活动、对药物的代谢能力等等，都跟成人差别非常大。如果把成年人的用药标准用在儿童身上，哪怕是按照体重计算用药，也是会出大问题的。

是托马斯·杨第一次提出了儿童用药的法则，虽然这个法则在今天已经被更成熟的计算方法取代。但是在19世纪初就认识到了儿童用药的特殊性，杨在儿科领域的贡献也是意义重大的。

总之，托马斯·杨在医学领域颇有建树，是19世纪初期重要的医学家。

从眼科走向光学

说完主业，也说说杨的副业。这些副业是杨在做医生的间隙完成的，但他们又反过来对杨的医学学习和研究有影响。

杨的医学研究集中在眼科，和光线关系密切，这当然会涉及不少关于光学的知识。然后杨就给了自己一个小目标——驳斥一下牛顿的错误。当时牛顿认为，光的本质是极其微小的颗粒。

而托马斯·杨经过一番考虑，设计出了物理学史上著名的“杨氏双缝实验”。这个实验我就不具体讲了，这是物理学专业的问题。

但这个实验的意义相当重要，我们可以简单说说。杨氏双缝实验第一次清晰地展示了光的干涉现象，对光的波动说提供了有力支持。

今天我们都知道光有波粒二象性，也就是既有波动特征，也有粒子特征，这里面有一半的功劳属于托马斯·杨。

杨氏双缝实验是物理学史上的里程碑，改变了人们对光的认识，它的结论在之后的量子物理领域也是重要的基础理论。

能量与杨氏模量

而且，托马斯·杨还在1807年首次提出了“能量”这个概念，并且对这个概念给出了物理学解释。19世纪科学界的三大发现分别是细胞学说、进化论和能量守恒定律，而托马斯·杨正是给能量守恒定律的发现奠基的人。

除此以外，物体的弹性一直是个模糊的概念，怎么用科学的方式准确描述弹性呢？托马斯·杨提出了“杨氏模量”，这个概念可以描述固体材料抵抗形变的能力。

通过数学计算，固体的弹性强弱从此可以用精确的数据来表示了。托马斯·杨就这样在材料学领域有了巨大突破。

我们之前已经讲过很多次，医学与化学、物理学、植物学这些基础学科的联系非常密切。

所以托马斯·杨的这些物理发现，虽然没能在那个当下就促进医学发展，但从长远来看，他们对医学的影响是隐秘而持久的。这在后面的课程中，还会被反复证明。

简单地说，托马斯·杨的研究领域横跨医学和物理，考虑到眼科和光学的密切关系，这样的跨界倒也算是合理。

但仅仅对这两个学科有研究，还不足以让托马斯·杨被称为“最后一个无所不知的人”。

语言学与古埃及文字

我们最后简单讲一下，杨在其他方面的成就。

首先是语言学方面。1798年，拿破仑远征埃及。击败埃及军队后，他对埃及文物大肆掠夺，其中就包括重要的罗塞塔石碑。

这块石碑上的文字是古埃及文字，19世纪的欧洲人根本看不懂。后来，文字专家商博良在1822-1824年对它进行了破译工作。

除了商博良，托马斯·杨也对这项工作有贡献。身为医生、物理学家的杨怎么会懂语言文字呢？

现在我们一起补上他童年时代的一个小细节，托马斯·杨是不折不扣的神童，据说他4岁能背诵拉丁语诗歌，9岁开始自己制作实验仪器，在他14岁的时候，就已经掌握了十几种语言。

有这么扎实的语言基础，杨发现了古埃及的世俗体文字是由表意符号和表音符号组成的。必须承认，杨在破解古埃及文字中的功劳不可磨灭。

音乐、航海与百科全书

说到这里，托马斯·杨绝对已经是极其出色的跨学科人才了。但这依然不是杨的全部。

• 在音乐领域，杨利用高超的数学知识，对音律进行了计算，并提出了“杨氏音律”的音乐理论；
• 在航海领域，杨曾担任了航海专业机构的负责人，帮航海援助做了不少改进；
• 在百科全书编写领域，杨还参与了《大英百科全书》的编写工作。直到去世之前，杨都还在忙着编写一本字典。

我们不得不承认，托马斯·杨在那个时代里的各个学科都作出了非常重要的贡献。虽然他的人生只有短短56年，但极具传奇色彩。

和他同时代的人认为，在他之后，再也不会有知识渊博到这个程度、涉猎学科跨度大到这个程度的学者了，因此称他是“最后一个无所不知的人”。在很大程度上，这个评价是准确的。

总结

经过今天对托马斯·杨的介绍，我们更加深刻地认识到，在欧洲历史上，多学科融合的情况是普遍存在的。

而因为医学的发展离不开各个基础学科的支持，所以很多医生都是跨学科领域的人才。

医生托马斯·杨同时对物理学、材料学、语言学、音律学等有研究和贡献，因此也被称为“最后一个无所不知的人”。

我们春节期间不留思考题。如果你愿意，可以挑选这些故事中令你印象深刻的内容，讲给你的家人、朋友听。我们明天见！