科學(xué)精神在中國

潘建偉

科學(xué)的價值是什么

首先，科學(xué)有其實用價值。我們知道，在人類歷史上的很長時段，由于生產(chǎn)力低下，人類像牛馬一樣靠體力進(jìn)行勞作，與大自然進(jìn)行抗?fàn)帲畹梅浅Ｐ量?。?6世紀(jì)之后發(fā)生的兩次科學(xué)革命都催生了產(chǎn)業(yè)變革。比如，牛頓力學(xué)的誕生催生了以蒸汽機(jī)為代表的蒸汽時代的產(chǎn)業(yè)變革;隨后，麥克斯韋電動力學(xué)的建立又催生了電氣時代的產(chǎn)業(yè)變革;上世紀(jì)初隨著量子力學(xué)和相對論的建立，又催生了信息時代的產(chǎn)業(yè)變革。

從某種意義上講，正因為近代科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，催生了產(chǎn)業(yè)變革，讓我們能夠生活得更好。其中尤為重要的是生命科學(xué)的發(fā)現(xiàn)，比如抗生素和疫苗手段的發(fā)現(xiàn)，直接延長人類的壽命。

其次，科學(xué)觀念一直在發(fā)生著重要變革。人類從能夠有知覺、有意識地感知世界之初，就一直追問宇宙問題：宇宙到底有沒有起源？人來自哪里？又將要到何方？牛頓力學(xué)就是試圖解答這些問題的最早的一個嘗試。隨著牛頓力學(xué)的建立，人們可以計算以前視為神圣星辰的軌道。另外一些在我們看來非常神秘的光、電、磁現(xiàn)象，也都可以用電動力學(xué)來統(tǒng)一解釋。愛因斯坦曾經(jīng)說，他小時候非常相信上帝，但學(xué)了科學(xué)理論，就覺得《圣經(jīng)》里講的東西不可能都是真的。因此，科學(xué)本身在破除迷信方面起到了非常重要的作用。

但是牛頓力學(xué)是有局限的。牛頓力學(xué)告訴我們，時間是無窮無盡的，是均勻流逝的，空間也是無窮無盡的，而且它還有一個很大的不足之處，它是決定論的。根據(jù)牛頓力學(xué)，行星軌道是可以計算的，那么所有的粒子運行規(guī)律也應(yīng)該是可以計算的。如此，從某種意義上講，我們每個人的命運，什么時候生、什么時候死，都可以事先計算出來，那么我們個人的奮斗就沒什么意義了。

但是量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步告訴我們，觀測者的行為其實是可以影響客觀體系演化的，也就是說，人類的觀測和不觀測，最后都會對這個體系產(chǎn)生不可逆的、巨大的影響，哪怕觀測者所花費的能量非常之小。在這個理論基礎(chǔ)上，科學(xué)家構(gòu)建了大統(tǒng)一理論和大爆炸理論，認(rèn)為宇宙可能是從一個奇點開始爆炸而誕生的。這樣就可以來回答我們一直探索的問題。

在這個過程當(dāng)中，科學(xué)本身是不停發(fā)展的，它不是固化的理論，這是科學(xué)本身最基礎(chǔ)的內(nèi)涵。

什么是科學(xué)精神

科學(xué)精神最重要的地方在于它是沒有功利性的?？茖W(xué)探索在本質(zhì)上是由好奇心和興趣來驅(qū)動的，是無功利的行為。

在慶祝普朗克60周歲的時侯，愛因斯坦說，做科學(xué)的人的動機(jī)是多種多樣的：一些人是喜愛科學(xué)，覺得特別好玩，只把它當(dāng)作特殊的娛樂;另一些人研究科學(xué)則出于功利目的，可以樹名樹利。這些功利的人成為工程師、商人、官員還是科學(xué)家，完全因周圍環(huán)境而定。比如，當(dāng)年我上大學(xué)的時候，我們班就有7個高考狀元，他們并不一定喜歡物理，只是信奉“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”，所以畢業(yè)后基本上沒有做物理研究的。

但是還有一類人，這些人去尋求世界的體系，并以此作為感情生活的支點，希望通過尋找科學(xué)規(guī)律來達(dá)成內(nèi)心的自由和寧靜。他們每天的努力并非來自所謂的深思熟慮的計劃，而直接源于激情。從這種角度上講，科學(xué)精神最重要的一點，也是科學(xué)真正能夠取得這么大成就的主要原因，是興趣和好奇心驅(qū)動的無功利行為。

科學(xué)精神另一個非常重要的方面是質(zhì)疑精神。一方面，我們要充分相信前人的成功經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)的定律和規(guī)律;另一方面，我們在對前人工作深入了解之后，還要對他們的理論保持一種非常審慎的批判精神。也就是說，科學(xué)里沒有什么權(quán)威，一旦科學(xué)成為一種信仰，最后很可能變成類宗教。最初人們信仰宗教，但牛頓力學(xué)告訴我們宗教所說的很多事情不是真實的，后來愛因斯坦又推翻了牛頓的絕對時空觀，再后來，量子力學(xué)又進(jìn)一步顛覆了愛因斯坦相對論的決定論觀點。從這種角度來講，科學(xué)是演進(jìn)的，沒有永遠(yuǎn)不變的權(quán)威，所以非常需要質(zhì)疑，一種審慎的、批判精神支持下的質(zhì)疑。

科學(xué)精神還包括寬容精神?？茖W(xué)本身不是一種信仰，而是一種演進(jìn)的、發(fā)展的過程，特別需要包容精神。如果拿著今天已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)規(guī)律一棒子打過去，凡是與這些規(guī)律不符的就不對，那么所謂的科學(xué)就與宗教本身沒有什么區(qū)別了。

科學(xué)還有一個要點在于，任何不可證偽的理論和觀點都不屬于科學(xué)范疇。如何判定是否屬于科學(xué)研究范疇，關(guān)鍵在于實驗上是否可以實證：否則，它與科學(xué)本身是沒有關(guān)系的。對我們物理學(xué)家來說，盡可以天馬行空地馳想，但最后的東西還是要落到實證上來。

愛因斯坦的思想也經(jīng)歷了這樣的歷程。愛因斯坦本來就是一個實證主義者——任何東西都要經(jīng)過實證才有意義——這在他建立狹義相對論的過程中得到充分體現(xiàn)。然而，由于他在建立廣義相對論的過程中，抽象思維起到非常重要的作用，在沒有實驗的基礎(chǔ)之上取得了巨大成功，以致于他特別希望量子力學(xué)也可以通過抽象思維而并不一定依賴于實驗，就建立起完整的理論體系。然而最后，我們還是明白，真正的物理學(xué)始終離不開愛因斯坦年輕時最革命的想法：如果一個東西不可以證偽，那研究它是沒有意義的。

科學(xué)精神在中國

錢學(xué)森在溫家寶看望他時提出一個問題：這么多年培養(yǎng)的學(xué)生中，還沒有哪一個人的學(xué)術(shù)成就能夠與民國時期培養(yǎng)的大師的成就相比。為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出的人才？這就是著名的“錢學(xué)森之問”。

民國時期還有大師，這已部分回答了“錢學(xué)森之問”。但我認(rèn)為可能還有其他兩個方面的原因：一是從1949年至改革開放前，由于歷史原因，我國處于一種封閉狀態(tài)，與國際先進(jìn)水平缺乏充分交流：二是改革開放后，我國重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這固然很好，但也形成了非常功利的文化氛圍，科學(xué)常常被當(dāng)作職業(yè)與謀生手段。比如我剛回國研究量子信息的時候，很多人都說它是偽科學(xué)，不靠譜。但當(dāng)這個領(lǐng)域慢慢發(fā)展起來，國家基金委每年收到的申報項目呈指數(shù)增長，本來完全不具備做量子研究的人，都來做了。為什么？可能在這個領(lǐng)域申請基金比較容易，可以生活得更好。從這個角度而言，當(dāng)科學(xué)成為功利的職業(yè)而被用來謀生，那我們就很難在創(chuàng)新上往前走一步。

在這樣的功利文化氛圍里，科學(xué)家很難沉下心來做研究。在中國，經(jīng)常會有人問你最近有沒有什么重要成果，總希望你能夠發(fā)布重要成果或重要新聞，而對你具體做什么不太感興趣。但在國外，我遇到的哪怕是山村的老太太，都對科學(xué)本身很感興趣。我有一次去因斯布魯克度假，在大峽谷遇到一位80多歲的老太太，她很高興和我這個外國人攀談。聊熟之后，她說她還讀過我們的文章，只是沒有讀懂。她只是對量子力學(xué)感興趣，并不在意我有什么成就。這么多年，我?guī)Я撕芏鄬W(xué)生，有歐洲的，也有臺灣的、香港的和大陸的，但總體上講，大陸學(xué)生更加急躁一些，希望能夠早點發(fā)文章、出成果。

其實，功利從來不是中國的傳統(tǒng)文化。大家都知道，楊振寧、李政道、陳省身、吳健雄等著名科學(xué)家都是從中國大陸出國的;丁肇中先是在大陸，后來去了臺灣，最后去了美國：崔琦是從香港出國的。這些人深受傳統(tǒng)文化的熏陶，出國后都取得了很大成就。目前我國正在倡導(dǎo)文化自信，對此我非常認(rèn)同。如果我們能夠回到一種比較從容和有知識分子貴氣的狀態(tài)，可能對未來的科技創(chuàng)新是非常有用的。

目前，國家和社會確實在營造一種非常好的國際交流與合作的環(huán)境，即堅持開放、交流和國際化。同時，通過科普宣傳，加強(qiáng)大眾對科學(xué)的興趣，來營造一種更好的科學(xué)文化土壤。

歸結(jié)起來，我想強(qiáng)調(diào)幾點：第一，我們要實事求是。一方面，我們不能盲目自大，雖然40年來我國科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得很好的進(jìn)展，但是芯片一卡脖子，我們就使不上力了;另一方面，也不要妄自菲薄，要認(rèn)識到經(jīng)過幾十年的努力，尤其是2008年啟動“千人計劃”之后，國內(nèi)的科研水平取得了長足的進(jìn)步，在若干方向上取得了比較好的結(jié)果，也不再是只能模仿和跟蹤了。近兩年，國際上對我國取得的一些成果還是給予了充分的肯定。第二，除了要回歸到一種從容自信的傳統(tǒng)文化外，還要認(rèn)識到中庸之道、一團(tuán)和氣是我國科學(xué)發(fā)展上的一個大忌。我們在做各種項目的評審中，很少有人去批評，哪怕覺得這個項目很不好，大家總也不說話。對此現(xiàn)象，鄒承魯先生曾說，這至少不說假話了，就不錯了，中國人往往做不到當(dāng)面指出問題。第三，目前，我們還需要解決一個妨礙中國科技發(fā)展的問題，就是現(xiàn)代科學(xué)為什么沒有誕生在中國？這可能是由于，在中國傳統(tǒng)文化中，我們要么停留在哲學(xué)層面，思考特別大的問題，比如天人合一，這些人不屑于把具體的自然界搞清楚：要么發(fā)明指南針、火藥這些非常實用的東西。這兩支隊伍完全湊不到一塊兒。但是，所謂真正的科學(xué)，是從基礎(chǔ)理論的研究到應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，再到技術(shù)的研發(fā)，一個全鏈條的、全方位，互相促進(jìn)的過程。沒有技術(shù)，科學(xué)難以發(fā)展，沒有望遠(yuǎn)鏡就不可能探索天文;同樣，沒有科學(xué)，技術(shù)也走不遠(yuǎn)。從這個角度上講，我們既要發(fā)揚傳統(tǒng)文化，也要汲取西方科學(xué)理念中非常好的東西。也許慢慢地，我們就不那么中庸，變得aggressive-點，既能夠做高大上的基礎(chǔ)原理研究，也能做非常實用的技術(shù)研發(fā)。這樣，我們的科學(xué)創(chuàng)新才能跨躍到一個新的層次。