從“引力波”劇情大反轉談中國科學現實
文/張雙南
近日最大的刷屏事件就是LIGO發現了兩個黑洞並合產生的引力波。對於引力波我隻知皮毛,所以沒有接受任何媒體的約稿、采訪以及所有的講座邀請,但是還是寫了一點我知道的八卦以及我的看法,貼在朋友圈上(見《 一瓶茅台作賭注:下一個引力波事例要等到猴年馬月嗎?》,回複“103”查看)也被一些微信公眾號轉發以及一個報紙轉載了部分內容。
我有一個夢想,就是希望通過這次的引力波刷屏事件,在中國公眾中普及科學精神,因此我也積極參與了有關的科普活動。但是讓我大跌眼鏡的是,最近兩天的“五年前他首提引力波”、“他們欠他一個道歉”鬧劇竟然也刷屏了,而且支持者甚眾,有不少人還是在學的理工科大學生、研究生或者已經接受了良好教育的知識分子。
看來我的夢想隻是個夢,醒來仍然得麵對現實!
這次刷屏事件的主人公何許人也?我其實不想提他的個人情況,因為中國大地盛產這種人,我本人就和這種人打過很多次交道。最近的一次是和一個中學生對話(見《張雙南:和一個優秀但迷茫的中學生的對話》,回複“17”查看),我當時非常擔心這位中學生也步入這種人的行列。
這種人就是百度百科所描述的“民科”:
“民科(全稱民間科學愛好者)指民間科學家,但又區別於廣義上的科學愛好者和非官方科學家。他們身上具備的一般特征有:沒有受過科學訓練,也無意接受科學訓練;不懂科學理論,但對科學研究感興趣,並致力於研究科學。”
“民科們往往希望一舉解決某個重大的科學問題,試圖推翻某個著名的科學理論,或者致力於建立某種龐大的理論體係,但卻不接受也不了解科學共同體的基本範式,因此不能與其進行基本的學術交流。專業的科學工作者多對民科持否定態度,而部分人文學者抱有浪漫的想法,認為應當鼓勵民間科學研究。”
百度百科的這個條目非常好,建議大家認真看看,對於提高科學素養和甄別民科非常有用。 但這不是我寫本文的重點,我是想通過這件事反思一下中國社會的“科學”傳統和“科學”現實。
順便說一下,針對我和那位中學生的對話,“知識分子”做了問卷調查,但是結果讓我非常震驚,因為很高比例的讀者竟然支持中學生們往“民科”的方向走,難怪中國盛產“民科”。考慮到“知識分子”的讀者應該是中國社會科學素養較高的人群,這個結果讓我非常憂慮中國社會的“科學”現實。
中國古代四大發明是科學嗎?
在談到中國古代的造紙術、指南針、火藥和活字印刷術這四大發明的時候,通常都說是四大科學發明或者四大科技發明。實際上,這四大發明盡管非常偉大,是中國對人類文明的重要貢獻,但是它們都不是科學,而隻是技術。由於我們的祖先沒有刨根問底地去研究這些技術背後的規律,因此不但沒有發展成為化學、電磁學、地球物理、自動化等科學學科,當時先進的技術也逐漸被西方超越。
北京大學的饒毅教授最近引用了美國一個科學家對於中國古代沒有研究科學的後果的評論[1],說明美國人很清楚中國為什麽落後,當然也很清楚他們的未來。我把饒毅教授的這段文字抄錄如下:
1883年,美國科學家羅蘭在美國《科學》雜誌上撰文,有幾句話非常刺激。他說,“我時常被問及,科學與應用科學究竟何者對世界更重要,為了應用科學,科學本身必須存在,如停止科學的進步,隻留意其應用,我們很快就會退化成中國人那樣,多少代人以來他們都沒有什麽進步,因為他們隻滿足於應用,卻從未追問過原理,這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥應用已經若幹世紀,如果正確探索其原理,就會在獲得眾多應用的同時發展出化學,甚至物理學。因為沒有尋根問底,中國人已遠遠落後於世界的進步。我們現在隻將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。當其他國家在競賽中領先時,我們國家(美國)能滿足於袖手旁觀嗎?難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下的麵包屑,並因為有更多的麵包屑而認為自己比他人更富裕嗎?不要忘記,麵包是所有麵包屑的來源。”
李約瑟難題
事實上,中國古代的天文觀測也比西方發達,但是在人類認識宇宙的七次飛躍中都無所作為。在理論方麵中國古代的天文發展成了占星術,但是沒有發展成為現代意義上的天文學。在技術方麵中國古代的天文主要是服務於農業,但是沒有產生現代科學。
因此就有了著名的李約瑟難題:“中國古代的文化和技術都遠遠比西方發達,但是為什麽沒有產生現代科學?”
對李約瑟難題的研究直到今天都一直很多,我本人並沒有係統地研究過這個問題,在這裏僅僅從以下三個方麵進行簡單和初步的探討。
兩個和天文有關的古代寓言故事
在文革期間的“批林批孔”的運動中,我在課堂上知道了“兩小兒辯日”的故事:孔子東遊,見兩小兒辯鬥,問其故。一兒曰:“我以日始出時去人近,而日中時遠也。” 一兒以日初出遠,而日中時近也。一兒曰:“日初出大如車蓋,及日中則如盤盂,此不為遠者小而近者大乎?” 一兒曰:“日初出滄滄涼涼,及其日中如探湯,此不為近者熱而遠者涼乎?”孔子不能決也。兩小兒笑曰:“孰為汝多知乎?”
到底是早晨還是中午太陽離人近,肯定隻有一個答案,但是這個故事沒有得到這個答案就結束了,而且這個答案中國人始終也沒有得到[2]。至於故事裏麵談到的現象,本來是嚴肅的地球大氣科學、光學、測量學等科學問題[3],但是兩千多年以來在中國一直沒有作為科學問題進行研究,反而作為孔子的笑料[4]。
這是一個以詭辯代替刨根問底、以贏得辯論代替追求真理的典型案例。
上圖“杞人憂天”的寓言故事在中國則是更加深入人心,已經成為了膾炙人口的成語:杞國有人憂天地崩墜,身亡所寄,廢寢食者。又有憂彼之所憂者,因往曉之,曰:“天,積氣耳,亡處亡氣。若屈伸呼吸,終日在天中行止,奈何憂崩墜乎?” 其人曰:“天果積氣,日、月、星宿,不當墜耶?”曉之者曰:“日、月、星宿,亦積氣中之有光耀者,隻使墜,亦不能有所中傷。”其人曰:“奈地壞何?” 曉之者曰:“地,積塊耳,充塞四虛,無處無塊。若躇步跐蹈,終日在地上行止,奈何憂其壞?” 其人舍然大喜,曉之者亦舍然大喜。
氣、日、月、星宿和地為什麽不塌,都是嚴肅的大氣科學、天文學、力學和地球科學等科學問題,但是兩千多年以來在中國僅僅作為嘲笑“不切實際”的人的笑料廣為流傳,沒有作為科學問題進行研究。
這是一個以自圓其說代替刨根問底、以實用主義代替追求真理的典型案例。
中國傳統思想和實用主義
請讀者想想在我們身邊是不是還在不斷地發生著類似上麵這兩個寓言故事的事情:以詭辯或者自圓其說代替刨根問底、以贏得辯論或者實用主義代替追求真理?出現這種現象的原因在於中國的傳統思想和實用主義對中國人的思維造成了根深蒂固的影響,是科學沒有產生在中國以及中國傳統文化中嚴重缺乏科學精神的主要原因。
中國並不缺乏思想家,也不缺乏對整個宇宙的思考。但是中國傳統文化強調的是人和自然、人和宇宙的關係,並不重視探索統治自然和宇宙的規律,更不重視研究可以實證的規律。中國的傳統思想家滿足於形成一套可以自洽的思想體係,而不重視思想體係對自然現象的解釋、應用、以及預言新現象。因此這些思想體係不能也沒有被發展成為真正的科學理論。
所以中國傳統文化中缺少基本的科學理念,也就是任何現象都受基本規律的製約。毋庸置疑,中國古代的技術曾經領先世界,對整個人類文明做出過輝煌的貢獻。中國古代的農學、藥學、天文學、數學等都曾經世界領先,但是在這些方麵強調的是實用性,都是在總結經驗的基礎上產生一些實用的知識,而沒有對這些知識做出進一步的理性和係統的整理和抽象概括,探索內在規律成為係統的科學理論。
因此中國古代科學發展落後或者中國古代沒有產生科學理論的一個重要原因在於中國古代的技術極端強調實用性。但是實用性眼光不夠遠大,設定的發展空間極小,一旦現實不提出直接的要求,它就沒有了發展的動力。
這一點和西方所開創的科學體係完全不同:不以實用為目的,為追求規律而追求規律,這就為科學的發展開辟了無限的空間,形成了一次又一次的科學革命,而科學革命最終(可能是幾十年甚至上百年之後)帶來了一次又一次的技術革命,這在天文學以及現代科學與技術的發展曆史中都得到了清楚和生動的展示。
但是中國在曆次科學或者技術革命中都無所作為,甚至是受害者。盡管清朝時中國的GDP已經世界第一,但是仍然沒有避免大清帝國的淪落所直接導致的中國近代史上近一個世紀的半封建半殖民主義的社會。沒有刨根問底的慘痛教訓我們永遠不能忘記!
現代版的李約瑟難題:錢學森之問
現在中國的科學遠遠落後於發達國家,造成這種現狀的原因是多方麵的,但是我們前麵討論的中國社會普遍缺乏科學精神應該是一個關鍵原因,而整個社會的狀況則和教育密不可分。
任何一個社會在某方麵的狀況總是由該方麵的最傑出人才所代表的。比如眾所周知美國現在是國際上科學和技術創新都最先進的國家,技術創新的代表人物就是家喻戶曉的蓋茨和喬布斯,而很多諾貝爾獎獲得者都是科學創新的代表人物[5]。
中國在科學方麵的落後就表現在沒有科學大師,而這必然是學校的教育出了問題,因此就有了錢學森之問:為什麽我們的學校總是培養不出傑出人才?
事實上,中國的教育還是出現過短暫的輝煌:條件極差的西南聯大培養出了兩個諾貝爾獎獲得者和一批國際級的科學和各種學術大師。但是後來的以北京大學和清華大學為代表的中國高等教育培養出了什麽大師?
再回頭看看,經濟落後的文革前和文革期間,中國還是出了一批國際水平的科學成果並成就了兩彈一星的偉業,但是改革開放以後有什麽重大科學創新和重大技術成果?
詳細解答“錢學森之問”是非常困難的話題,所以我在這裏不試圖展開討論。但是有一點很值得我們思考:在西南聯大以及經濟落後的文革前和文革期間,急功近利和實用主義不是社會的主旋律。相反,不可否認的是,那是理想主義的時代,是激情燃燒的歲月,但是那樣的時代已經一去不複返了,我們也不願意而且也堅決不會再回到那樣的時代。
李約瑟難題和錢學森之問的逆問題
關於李約瑟難題和錢學森之問,限於篇幅和本人的學識,前麵隻進行了簡要的探討,但是我們認識到中國社會普遍缺乏科學的精神應該是一個關鍵的因素,而要改變一個龐大的、有著極長(悠久)曆史的社會的思維模式和價值觀是非常困難的,也是要經過極長周期的。
但是我們也可以問李約瑟難題和錢學森之問的逆問題:中國需要先進的科學嗎?中國需要大批的科學大師嗎?
恐怕大部分人都會回答:“需要”。但是在一個普遍缺乏科學的精神的社會,這個回答沒有太大的意義。
實際上,批評中國社會普遍缺乏科學的精神肯定是不受歡迎的,因為“科學”似乎在中國大地極為深入人心,我們甚至於把所有好的或者有道理的東西都說成是“科學的”,所有不好的或者沒有道理的東西都說成是“不科學的”,這在科學的發源地歐洲和科學最發達的美國都是不可想象的。這其實是“泛科學化”的體現,導致“科學”這兩個字在中國已經基本上失去了其本來的意義。
試問,中國社會上有多少人能夠回答出“科學的目的、精神、方法”的哪怕一條或者一條的其中一個內容?(請見《從普京發問談起,到底什麽是科學?》回複“171”查看)
根據我的經驗,這個比例恐怕是驚人的小,而且即使受過高等教育或者從事科學研究的高層次人才也不一定都說得清楚什麽是科學。有一次在我以本文的主題演講之後,有一位“科學普及”專業的研究生發言,認為我的演講是反科學的,對於科普工作極為不利。我在和他溝通之後才知道,他對於什麽是科學幾乎完全說不清楚,而說出來的幾乎都是錯誤的。
要說中國的教育沒有科學是肯定不對的,基本上從小學開始就開始教“科學”。但是,中國的教育普遍隻傳授科學知識,而很少講科學精神、幾乎不教科學方法,甚至中國絕大部分的“科普”培訓和“科普”工作也是如此。這實際上也是中國文化的極端實用化的一個體現,因為科學知識“有用”,但是科學精神和科學方法看不見摸不著,所以教不教也無所謂,學不學也無所謂。這也是中國社會普遍缺乏科學的精神的一個真實反映。
靠這種“科學教育”和“科學普及”,不但中國的“民科”層出不窮而且“民科們”還經常得到大力宣傳和支持也就不奇怪了。
(作者為中國科學院高能物理研究所研究員)
http://news.sina.com.cn/zl/ruijian/2016-02-22/09175458.shtml