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校长推荐文章之七十五:我们对科学有多少误解

日期:2019-04-08
摘要:科学的理论等于正确的理论吗?什么是科学?科学精神的本质是什么?功利主义的科学观有哪些局限?请...

    科学的理论等于正确的理论吗?什么是科学?科学精神的本质是什么?功利主义的科学观有哪些局限?请听科学史专家、清华大学人文学院教授吴国盛在人文清华讲坛上对这些问题的解答。 

对科学的误解在中国非常普遍

    我先来讲一个现象,就是中国人对科学常识的种种误解。其实,这些误解本身也是一种特殊的人文现象,值得我们反思。 

    很多中国人在科学史的常识方面经常犯低级错误。比如,很多人搞不清楚布鲁诺、哥白尼、伽利略中,到底谁是被罗马教廷烧死的。当然是布鲁诺,可是布鲁诺为什么被烧死?过去我们以为是因为传播日心说,其实布鲁诺是为了扞卫自己的宗教信仰而死的。1600年他被烧死的时候,日心说是合法的学说。

    再比如,谁在比萨斜塔上扔了铁球?根据后来发现的伽利略的手稿,伽利略想证明重东西、轻东西是同时下落的,他的确做了这个实验,但实验结果非常奇怪,他发现重的东西反而落得慢,而轻的东西落得快。我们知道,因为有空气阻力,应该是重的东西先落地。所以事实是,伽利略确实扔了球,但是实验结果很奇怪,并没有证明他想证明的东西。

    还有,苹果有没有砸到牛顿?苹果砸下来,是不是导致了万有引力定律的发现?其实,万有引力定律早在开普勒定律出来之后就呼之欲出,当时很多人在思考这个问题,绝对不是因为苹果砸了牛顿以后他才想到这个问题的。那么苹果砸下来这个说法是哪来的?也不是空穴来风,牛顿晚年对粉丝说早年他家的苹果砸了他一下,所以写进了他的传记里,也不知道他是老糊涂了还是讲故事开玩笑。 

    总之,这些简单的问题,在中国实际上有很多是以讹传讹。说哥白尼或者伽利略被教会烧死,不就像说曹雪芹是《三国演义》的作者吗?这样的低级错误广泛流传,说明对科学的误解在中国社会是非常普遍的现象。

    还有一些比较高级的误解。比如,人们一般认为科学理论是正确的理论,这种说法对吗?也不能说全错。但是,科学是一个历史发展的过程,一种理论在某一个阶段是正确的,后来可能被证明是错的,新的理论使旧的理论变得局部正确,而不是绝对正确。

    像牛顿力学,它在诞生时是标准的科学理论,但是有了相对论以后,就变成局部正确的理论。还有,因为哥白尼的伟大学说“日心说”,我们就很容易丑化哥白尼的对立面——托勒密的“地心说”。可事实上,地心说是古代世界最伟大的科学理论之一,它把数学模型和天文观测相结合,是一个标准的科学理论。不能因为地心说被否认了,日心说被接受了,就说地心说不是科学理论。今天我们知道宇宙没有中心,所以日心说其实也不完全正确,宇宙没有中心,也就无所谓地心日心了。

    还比如,科学家是狭隘的专家吗?其实科学家根本不狭隘,很多科学家非常有情调,非常多才多艺。爱因斯坦就很爱拉小提琴。玻尔不仅是量子力学重要的创始人,而且还是着名的足球运动员,1922年当地报纸曾这样报道,“我国着名足球运动员玻尔获得本年度的诺贝尔物理奖”。他当时是哥本哈根大学足球队的门将,不过他的水平不如他的弟弟,他弟弟踢进国足,曾获得世界杯亚军。 

科学是舶来品而非“土特产”

    以上这些误解都是小误解,但还有一类误解是很大的误解,属于观念类的误解,这类误解与文化有关。

    中国人最常见的观念上的误解是“科”“技”不分、以“技”代“科”。比如现代汉语里,一说科学就很容易说成科技,这表明整个社会的集体无意识,说明我们的脑子里有技术而没有科学。 

    我们总是从功利角度、实用角度看待科学。我们特别能够理解科技是第一生产力,科技是推动经济发展的巨大杠杆,我们把科技当成是达到某种高尚目的的手段,所以科学的工具化、手段化是我们文化中根深蒂固的念头。

    那么,科学到底是什么?科学从起源开始,它的基本精神是为科学而科学,科学是一种自主的理论生发方式,科学的起源不是满足于某些实际的应用。

    为什么我们会对科学有这样观念上的误解呢?其中有两个原因:

    第一个原因,科学是一个舶来品,不是中国的“土特产”。“科学”并非古代汉语固有的名词,这个词是日本学者西周翻译的。爱因斯坦说过,现代科学有两大来源,一个是以《几何原本》为代表的希腊形式逻辑思想,一个是来自近代的实验思想,所以科学真正的起源来自希腊。希腊人怎么看待科学呢?亚里士多德有一句名言:“为了科学而追求科学,而不是以某种实用为目的。”科学的基本目的是纯粹为了知识本身而设立的。以古希腊数学家欧几里得为例,有一个学生跟他学了几天几何就问:老师我们学这个东西有什么用?脾气一贯很好的欧几里得勃然大怒,说:“我怎么会教你有用的东西?我教你的完全是无用的东西。”在他们看来,越是无用的东西越是纯粹、越是高贵,越是真正的科学,所以希腊人把无用的、自由的、纯粹的科学作为真正的科学。而在中国古代传统文化中,知识本身没有独立的地位,读书只是手段,不是目的,学而优则仕,读书是为了做官,为了孝顺父母,为了光宗耀祖,最不济读书是为了养家糊口。所以,传统文化推崇的是把读书作为达成更高尚目的的手段,而缺乏超越功利主义的精神。 

    第二个原因,和中国近代接受西方科学的历史有关。西方的科学是随着两波西学东渐的浪潮进入中国的。第一次西学东渐在明末清初,一批天主教传教士来中国传教,带来了西方的科学,代表人物是利玛窦、汤若望、南怀仁。利玛窦在明朝万历年间来到中国,他和当时中国的一些优秀知识分子如徐光启等人共同开启了西学东渐的大门,他俩合作翻译了着名的《几何原本》前六卷。然而,中国人对他们带来的东西的兴趣主要着眼于器物层面,除了极少数人,我们几乎没有什么人对西方的科学理论感兴趣。徐光启翻译了前六卷《几何原本》后,因父亲去世回家奔丧,回来后利玛窦也去世了,这一耽搁就几乎没有人有兴趣研究。另一半的《几何原本》一直到1857年才补齐,整整耽误了250年,而这250年正好是西方科学技术迅猛发展的大时代。  什么时候中国才对西方的科学有兴趣了呢?第二次西学东渐的时候。1840年开始,西方列强用炮火打开了我们封闭的国门,这一次被迫要学人家,洋务运动的口号是“师夷长技以制夷”,当时我们发现洋人之所以船坚炮利,不仅仅是工艺先进,而且背后有科学。什么是科学?要造船就要有物理学、数学,要造炮就得有化学。从那个时候开始,中国人认为,科学首先是夷之长技,是军事技术。在特殊的历史遭遇下,中国人心目中的科学其实就是力量型的科学,是技术。中国人心目中的科学家通常有三大类:一是可以制造军事力量,二是可以解决饥饿问题,三是可以为国争光,都是实用性的。

    富国强兵、振兴中华是中国人近代学习科学的根本动力,也是我们对科学基本的文化认同,这个认同在一定程度上是有积极意义的。整个近代驱动中国人学习科学的主要动机就是家国情怀,经世致用的儒家思想在推动中国近代科学发展的过程中扮演了关键的角色。举个例子,两弹元勋王淦昌院士,当时国家说希望你参加这个项目,你觉得怎么样?他说:“我愿以身许国”。28年隐姓埋名,他的儿女28年都没有见过他。所以,那时候最优秀的科学家都有浓郁的儒家思想和家国情怀。 

为什么科学精神起源于古希腊而不是中国

    为什么科学精神出现在古代希腊而不是中国?冯友兰先生在上世纪20年代写过一篇文章探讨这个问题,他说中国文化没有产生科学的主要原因不是中国人不聪明,而是就中国文化的价值观而言我们不需要科学,因此我们对科学既说不上喜欢也说不上厌恶,总而言之跟我们没有关系。我们古代优秀的知识分子都在做其他的事情,比如吟诗作赋,他们倾向于在审美、在诗性的角度上精雕细琢,所以没有走上科学发展的道路。

    中国文化总的来讲是农耕社会,而且是排他的农耕文化,拒绝海洋文化、拒绝商贸文化、拒绝游牧文化。农耕社会的基本标志是定居,定居成了中国文化非常重要的结构性因素,影响了中国文化的基本特点。定居的结果就是周边全是熟人,所有人跟你都有关系,不是直接认识,就是间接认识,因此中国社会是熟人社会。熟人社会通过血缘方式来进行文化构建,所以中国社会非常讲究血缘亲情。

    血缘文化生成了特有的仁爱精神,儒家将之概括成“仁”,认为人的标志就是有情有义有爱,没有仁爱之心的人就是禽兽。儒家通过“礼”,把人教化成有仁爱之心的人,“礼以成人”,因此,以儒家为代表的中国文化本质上是“礼”的文化,不管是皇帝还是贩夫走卒,所有人都要讲“礼”,礼文化弥漫在中国文化的各个环节之中。

    中国的天文学,表面上看与西方科学非常相似,可实际上,中国的天文学只是礼学的一部分。它的目标是奠定皇权统治的合法性,以及规范每个老百姓的日常礼仪行为。所以,中国的天文学不是西方意义上的科学。 

    西方文化以两希文明为主体,希腊文明和希伯来文明一开始就是迁徙频繁的文化。希腊是海洋民族,重视贸易,因此迁徙成为常态。迁徙文化的特点是生人文化。生人文化怎么构建社会秩序呢?靠契约精神,通过契约方式构建社会秩序。契约文明要求每个人都是独立的个体,独立自主的个体被西方思想家抽象为两个字——“自由”,所以自由精神是西方文化的核心价值,这种核心价值是理解西方文明非常重要的关键词。 

    希腊人认为要培养一个自由人,就要让他学习自由的科学。科学从一开始就是自由的科学,是超功利的,是自我演绎的、证明的、推理的科学,是无用的科学。 

    我觉得这个框架可以说明中国文化为什么没有孕育出科学,而科学独独出现在希腊地区。希腊人对自由人性有独特的理解,他们认为你有了知识就自由了,相反没有知识就很糟糕。苏格拉底说过,“一个人不可能主动犯错误,错误都是无知造成的”,知识成了希腊人的最高追求。所以,科学诞生于希腊文明,与这种特有的文化氛围有关系。 

    把科学精神  融入仁爱的土壤中  近代100多年以来,中国文化依靠仁爱精神,依靠家国情怀,依靠人们对家庭、集体、国家的责任感,把中华民族从奄奄一息的状态中振兴起来。

    今天,中国的科技人力资源超过8000万人,成为世界第一。2016年,中国论文产出达到42.6万篇,是世界第一。我国的博士学位发放量每年超过5万,也是世界第一。这说明中国已经初步建成了科技大国、教育大国,我们可以自己培养科学家、技术发明家、工程师、科技管理者等。更重要的是,我们国家现在的研发投入排名世界第二,仅次于美国。

    但是这些够不够呢?并不够。功利主义的科学观在某个历史时期有正面意义,但是在新的历史时期,其局限性越来越明显。2016年,我们国家颁布了关于创新战略的文件,尖锐地指出我们的核心技术仍然受制于人,我们的原始创新严重不足。为什么?当然原因很多,但是功利主义的科学观可能是导致中国原创乏力的重要原因,甚至是根本的原因。因为,那种深层的创造力不可能通过单纯的功利主义来实现。

    真正的原始创新来自哪里?第一,无功利的探索热情。遗憾的是,我们目前的教育过分功利化,造成学生严重缺乏对真理本身的探索热情以及对宇宙奥秘不可遏制的探索冲动。第二,无拘无束的自由探索。人们的想象力、创造力均基于自由的探索。

    我们要清醒地认识到,如果只是用单纯的功利主义态度来对待科学,我们是走不到世界前列的,我们只能跟着别人走。诚然,在科技规模和体量方面,中国有很多世界第一,但是每年到了诺贝尔奖颁奖的时候,中国人都很郁闷。诺贝尔奖鼓励原创性成果,而原创性成果没有办法通过某些功利的方式促成。我想,艺术创作也好、伟大的科学发现也好,都必须基于自由探索的精神。 

    因此,以科学作为我们的立国之本才是中华文明复兴的关键。今天,摆在我们面前的最大问题,就是如何把自由的科学精神融入我们中华民族仁爱的土壤中,这是我们未来所面临的艰巨任务。既要让中国文化保有中华民族传统的美德,传统的仁爱精神,同时又融入近代几百年来行之有效的科学精神,这才是我们需要建设的未来的中国文化。

 

摘自《解放日报》  整理:徐 蓓

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