本刊从上期起在上海卢鹤绂格物研究所的支持下,推出一个专题性、评论性栏目——“格物论坛”,该专栏拟对当下科技界、教育界关注的一些热门话题作一些介绍或评述。本期推出的一组文章,分别从物理学和化学等角度提出了一个带有共性的话题:全球范围内轻自然科学(特别是基础性科学)、重实用性科学的倾向日渐明显,如何看待这种倾向和现象?实际上在中国类似的情况同样存在,就上述现象,国际上不少有识之士正在大声呼吁,人类需要下一个爱因斯坦,需要下一个波义耳。

本专栏热诚希望广大读者参与讨论,我们将及时刊登读者就此的讨论意见。

——编者

1905年在科学史上是一个特殊的年份。这一年默默无闻的爱因斯坦发表了5篇科学论文而彻底改变了传统物理学的面貌,也为造福后世的诸多技术奠定了基础。百年之后,联合国通过决议将2005年定为国际物理学年,以此纪念这个“奇迹之年”,这一年也恰逢爱因斯坦逝世50周年。我想联合国希望人们在纪念爱因斯坦的同时,能更加关注和了解理论自然科学的发展,这就不免让我心里产生了一丝惆怅:科学,让我如何来爱你?

确实,今天全世界各色人物都真诚地敬仰爱因斯坦,但爱因斯坦所醉心、所钟情的物理学却在人们的视野中越来越模糊了。记得在美国耶鲁大学的中国学者苏炜写过一篇短文,文中说:

一次下课后到学生餐厅用午饭,忽听见一声“哈罗”的招呼,一位穿着随便的中年男士端着饭菜坐到我旁边,几个寒暄来回,便和我侃侃交谈起来。听说我是学人文的,任教课目又是“当代中国小说选读”,他一下子兴趣盎然起来,连连说:我是学科学、教物理的,难得有机会跟学人文的聊天,很想听听人文学者对“当代”问题的看法。我便开玩笑说:我现在一听到“科学”就要脚软,实在是因为现在满坑满谷无孔不入的都是“科学”,科学技术已经垄断了“当代”生活的全部。不料,他的神情严肃了起来。沉吟片刻,答话却毫不客气:“你说的,只是今天一般知识分子的流行大话”。“是吗”?我有点尴尬。“你仔细想想,今天的‘当代’生活里,谁还真正在乎什么是‘科学’呢”?

科学的发展显示了其在诊断人类疾病方面的巨大潜力

我觉得,这位中国学者和美国物理学教授说的都是大实话。我们今天的时代,科学可能是最令人尊崇的一项事业了,它是人们确定自己行为合理性的审判官,是其他事业争相仿效的标准,是媒体的宠儿,它是当之无愧的。以至于在当代,科学成了真理的代名词,人们在争论中最常说的就是:“这是科学家说的”,“这是科学证明了的”。似乎这样说,就无可置疑,就稳操胜券了。但另一方面,今天谁又真正懂得或在乎科学家所言说的“真理”呢?视“科学”为畏途,能逃离数学、物理这些最基础的学科越远越好,可能已是一个全球性的现象了。

造成这种情况可能有多方面的原因,上面那位美国物理学教授认为是当今消费主义大潮的影响,他感叹到,今天学“科学”的学生,有多少人是真正为“发现”和“创造”而来?他们一般都为钱而来,因为这个社会被教导成“科学”是最能赚钱的工具。他们看中的是消费科学或科学的消费,而不是科学本身,他们想学的只是赚钱的技巧,而不是理性的、有创造意味的知识。这不就是科学的悲哀吗?

我基本同意这位教授的意见,但我揣摸还有科学自身的问题:首先,从科学的发展看,基础自然科学的研究对象越来越远离人的感性尺度(如量子、弦粒子等);由此决定了使用的研究方法——“分析-数学-实验”——越来越细微、研究领域越来越狭小,而进入这样的领域所需要的预备知识越来越多,需要的设备也越来越复杂、昂贵。基础研究这种方法论特征曾经是取得成功的不二法宝,只要想一想伽利略的弹道抛物线的研究就能体会“:没有分析,没有抽象化,没有数学,没有实验就没有现代科学”。但这种高度分化的倾向在其突飞猛进的发展中也日益暴露出“综合理解”的困难。从不同基点、按不同角度、使用不同方法确立的研究领域之间的沟通、融合(即综合)并不如一开始想象的那样顺理成章,反而显得异常困难。造成的结果是,对这些科学家来说,他们成了“对世界上越来越少的问题知道得越来越多”的专门家,他们已不再(不能再)寻求把世界当作一个可直观理解的整体看待;相反,他们把自己的工作大都局限于发展一种精确的形式,以其规则适用于实验室,最终适应技术的需要。相应的是那些人文学家则成了“对世界上越来越多的问题知道得越来越少的”知识专门家。比如当今的大多数社会学家、政治学家、哲学家几乎可以说是科学“文盲”,想一想当年的康德、歌德,他们对他们那个时代的科学的了解程度就能够体会这中间的差距了。这就使整体消失了“,事实”被分割得七零八落、互不相干,这样的知识就很难产生智慧了。

与此相应的是,描述科学对象和科学结果的语言越来越脱离人们的日常语言,它们都远离了人们的直观,不再能与人的常识相协调,也难以在头脑中想象,这甚至对科学家本人都是如此,更不要说是普通的民众了。比如在经典物理学中,“力”是一个基本的概念,尽管我们看不见力,但我们通过被人推一下、拉一下的身体感受,理解了力的含义;而现代科学用场、电子、弦粒子这样抽象的、理想的概念取代了我们对物质的日常理解模式。对于这些概念,只有少数科学家了解其数学定律,经过一长串的数学推导后,对结论的理解只能就数学的意义进行讨论,科学抽象和感性知觉(直观理解与常识)之间已很难建立起可以理解的关系。薛定谔曾无奈地说:

我们试图“征服”的新宇宙不仅“实际上是无法接近的,而且甚至是不可思想的”,因为无论我们如何思想它,我们的思想都是错误的;我们的思想也许不至于像“三角形的圆”那么无意义,但肯定要比“带翅膀的狮子”更加无意义。

想想20世纪初提出的量子论在数学表达上取得完全一致的意见后,却在对它的诠释上引发的科学和哲学大师之间的历时六、七十年的争论(至今还没有最后定论)就是一例,科学家不能就其的经验意义达成一致。

现在的科学家只能告诉民众一些数据,这些在复杂的实验设备中获取到的各种数据就像“从实在世界发来的神秘的信息”。严格地说,它们不是现象,不是显现(appearance),因为我们从来没有在任何地方,无论是在我们每天生活的世界,还是在实验室里曾经与它们照面;我们之所以知道它们的存在,只是因为它们以某种方式影响了我们的测量仪器。这一影响,用物理学家爱丁顿的话来说:与它们真正所是的东西之间的相似,不过是一个电话号码与一个捐助者之间的那种相似。这就是说,现在科学家用数学运算表达着事物,但没能够描述事物,描述是日常语言的基本功能之一,描述的丧失使我们失去理解“真相”的能力。

问题的吊诡之处在于,尽管20世纪以来的科学高度抽象,日益远离人们的日常生活常识,然而它所可能转化为技术的实际威力远远大于,-世纪,也更难被人所控制。原子能的开发、太空的开发最具典型性,它们充分显示了人类主体对宇宙中的超级能量的掌握和控制,由此决定了20世纪国际战略格局的形成。以基因工程和电脑网络为代表的高新技术显示了科学对人类生活世界重新改造和塑造的能力,前者改变人的自然属性,后者将改变人类的社会属性。与此相关的是,对世界的神秘感并没有随着科学的发展而消失,数据表征着什么?它何以会有那么大的力量?这样的古以有之的问题更加困扰着我们。以为科学最终将从世界上消除所有神秘的观念只能是一种幻想。确实,科学是消除了不少神秘和迷信的东西,但是,它只是向我们指出了大量的秘密真正在什么地方。即便在科学内部,我们今天关于时间、空间、粒子、光等等观念本质上还只是一些神秘实体的符号,它们似乎标志着科学认识的界限。至于现在还处在人类思想阴影中的大量秘密,如世界的起源和目的,科学并没有找到自然的解释,创世的秘密也是未经触动的。

……

对所有生活在地球上的人来说,实验数据和生活感受,究竟哪一个更真实呢?答案是显而易见的。普通人想爱科学而不得,却深感科学之有用,科学在大众心目中的“求真”向度被遮蔽“,有用”向度则向其敞开、再敞开。今天科学活动需要大量经费,哪里最可能出“效益”,就往那里投钱,就在那里“挖掘”已成趋势,本文开头提到的那位美国物理学教授所断言的消费主义挂帅的“全球化”大潮不但垄断了我们的日常生活,也成了凌驾于“科学垄断”之上的更加无所不用其极的世纪大垄断,这一切令人想起来确实是最为触目惊心的。建基于物理学的核技术让美国成功地研制出原子弹后,要不要在日本投放的讨论最典型的表现出我们时代的思维逻辑:研制出来就是要投放的,否则如何向纳税人交代十几亿美元的去向;而对投掷会给日本人民带来的灾难、对拥有核武器技术会给世界带来什么后果则没有能力从整体上去考量。后来的发展又形成了这样的全球共识:各国都要拥有原子弹,才能避免核战争,结果全球都被拖入了用有限的地球资源竞相制造毁灭我们自己之“地狱”的疯狂工程(今天的克隆技术有可能引发另一项疯狂的“地狱”工程)。理性的人创造着最没有理性的历史,科学的工具价值发挥得淋漓尽致,它的人文价值离我们远去了。这一切都令我感到不安,爱因斯坦如果在天有灵,他会怎样开导我呢?

在这不起眼的试剂中,曾创造出许多神奇的发现

总之,物理学的发展使学习、理解和研究物理学成了一项艰巨的任务,构成现代人的生活之“重”,逃避“沉重”成了许多人的选择。但一切真正伟大的事物不都是“沉重”的吗?我一直记得爱因斯坦说:他不会“专找板子薄的地方钻洞”,他生命最后四十年的工作是多么的“沉重”,他也没有获得满意的结论(如果“考核”可能不及格)。但今天不多的智者越来越意识到,那里是个丰富的“宝库”,它会对后来者提出许多有益的启示和告诫。只是还有人爱物理学吗?怀念爱因斯坦,体验他对物理学的爱,这可能是联合国决议将2005年定为国际物理学年的一点初衷。