科学家谈科学美——三议所谓科学美，本文主要内容关键词为：科学论文,科学家论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
自我在1997年12月号的《哲学研究》上发表文章对科学美这个概念的真实性提出质疑以来 ，尽管有几位专家陆续著文为我释疑解惑，但是，说老实话，我心中的疑云仍未消散。我愿 进一步申述我的质疑的理由，以求得到更为深入的开导。
一、是新葩还是怪物
科学是不是美？自美学创立以来，不时有人触及这个问题。其中有美学家，也有科学家。康 德旗帜鲜明地持否定的观点，他说：“没有美的科学，只有美的艺术。”“一个科学，若作 为科学而被认为是美的话，它将是一怪物。”（第39页）长期以来康德的这个观点未曾受到过 怀 疑。大约是从20世纪80年代开始，情况有了变化。一些美学家向康德的观点提出了挑战，他 们认为科学也是一种美，科学美是绽放在美的大花园中的一枝奇葩，他们还盛赞以科学美为 对象的所谓科学美学“极具体系挑战性和理论震撼力”，足以震塌西方近现代美学的理论体 系。（陶伯华）这样，两种尖锐对立、截然相反的观点摆到了我们面前。这是一个关系到科学 美这个概念的生存权的根本问题，是一个首先必须解决的问题。那好，就让我们来对这个问 题作一番研讨吧。
众所周知，科学研究和审美活动、科学理论和审美对象是人类精神生活中的两个各自独立 的领域、两种性质不同的形态。它们之所以能够各自占据一个领域，那是因为它们各有其独 具的特点。那么，审美对象所独具的特点是什么？科学也赋有或能获得这些特点吗？让我们来 看看。在我看来，审美对象以它的三个主要的特点区别于一切其他的精神形态。第一个特点 是可感知性。鲍姆嘉通在创立美学学科时就是凭借这个特点把美学的对象——“可感知的事 物”同哲学（应包括科学）的对象——“可理解的事物”区别开来。这个认识为后来的几乎所 有的美学家所认同，诚如阿多诺所说的：“传统美学都这样认为，举凡未在感性材料中得以 实现的东西均无审美价值。”他认为，倘使离弃了感性，便会导致艺术的危机。他写道：“ 今日这一契机已被禁止。这便是艺术的真正危机。艺术如果忘却感性，它就不能幸存。”（ 第469-470页）那么，科学是不是也有这个特点呢？黑格尔坚决予以否认，他在致劳默尔的信 中说：“哲学和数学一样，都不具有感性的内容。”（第226页）对这一点科学家们都看得很 清楚，海森堡反复地申述这么一个看法：“现代自然科学在掌握自然界的过程中，不断朝着 抽象的和背离有生气的直观性的方向转化。”（1978年，第60页）可见有没有可感知性乃是审 美对象与科学理论之间的一个极其重要的界限。对此，席勒说得很明确：“诚然，美是自由 观照的作品，我们同它一起进入观念世界，然而应说明的是，我们并不会像认识真理那样抛 弃感性世界。真理是脱离开一切物质材料和偶然的东西得出的纯粹抽象的产物，是不附带主 观限制的纯粹抽象，真理也是不混杂任何感受的纯粹自动性。”（第130页）然而，徐恒醇先 生却有不同的见解。他认为科学理论照样可以直观，他在几篇文章中都一再坚称，科学理论 也“具有某种可感知的形象性”（1998年），“尽管原子不是直观对象，但对原子特性的研究 所产生的科学意象的符号化却可以直观”（2000年a）：据他的解释，所谓科学意象的符号化 就是用数学模型把科学理论表述出来，“这种数的结构形式便可以产生一定的形象性，并为 人所感知”。他还说：“数学语言的形式原则为审美的直观提供了具有可感知的形象性，这 种形式特性为科学理性内容的表达形式取得了走向感性直接性的途径。”（2000年b）我们不 禁要问，数的结构形式，比如相对论的质能关系式E=mc2能产生什么形象呢？正如席勒所说 的，科学理论是理性思维的纯粹抽象的产物，而数学公式则是最高的抽象。如果说连数学公 式也算有形象性，那还有什么东西不具有形象性呢？照这个说法，形象与抽象这两个概念到 底还有没有界限？再说，我们所讲的形象性指的是事物的形状、外貌，它可以被我们的感官 直接感知和接受，如眼睛之于高山大河，一望而知；耳朵之于狂风怒涛，一听而明。我们的 感官从一个数学结构所能感觉到的，除了排列有序的数字和字母之外，还有什么呢？连一点 点形象的影子也找不到啊。海森堡早就指出，科学理论就其本性来说就摒弃形象性：“新的 数学公式所描述的不再是自然界本身，而是我们关于自然的知识。我们业已不得不摒弃几个 世纪来被视为一切精密科学的当然目标的对自然的描述”（1990年，第11页）。如果非要勉强 地说数学结构也是一种形象，那么，我们也很容易看出，这种形象同高山大河那样的事物的 形象是性质完全不同的另种东西。高山大河是有形有色有声有体积有特性的实际存在，而数 字和字母以及数学结构却是一种人为的符号，是代表某种事物的标记。我们用感官直观高山 大河所感觉到的是这些事物的本来面貌，而直观数字和字母以及数学结构，除了看到这些符 号本身以外，却绝对感觉不到由它们所代表的科学内涵。通过数学结构去理解隐藏在它的背 后的科学内涵，这是理性思维的能事，感觉和直观对此却完全无能为力。由以上分析可知， 数的结构没有可感知的形象性，不可能成为直观的对象。
审美对象的第二个特点是情感性或曰主观性。审美对象只是作为情感的对象，而不是作为 认识的对象。关于这一点，康德说得十分明确：“为了判别某一对象是美或不美，我们不是 把[它的]表象凭借悟性联系于客体以求得知识，而是凭借想象力（或者想象力和悟性相结合） 联系于主体和它的快感和不快感。”（第150页）审美对象是激发情感的触媒，而不是提供知 识的客体。并且，审美对象本身就饱含着情感，这是因为审美主体在进行审美活动时把情感 灌注到或寄托在对象当中，恰如刘勰所说的：“登山则情满于山，观海则意溢于海。”（《 文 心雕龙·神思篇》）以至于审美主客体互相融合，达到了物我同一的境地。情感是科学家进 行科学研究的强大动力，这是毋庸置疑的。但是，科学家决不容许他的主观的感情渗透到他 的科学理论之中去，爱因斯坦指出，科学体系所用的概念“是不表达什么感情的，对于科学 家，只有‘存在’，而没有什么愿望，没有什么价值，没有善没有恶，也没有什么目标”。 （《爱因斯坦文集》第3卷，第280页）海森堡也说：“在其结论是必然的和普遍有效的科学中 没有人类主观随意性的位置。”（1990年，第49页）还有，审美对象所表达或蕴涵的感情，只 要合乎情感自身的逻辑，就不求合乎甚至不避违背事理，比如《牡丹亭》中的杜丽娘，为了 追求爱情生而可以死，死而可以复生，诚如汤显祖所说，这的确是“理之所必无”，却属于 “情之所必有”。
审美对象的第三个特点是非功利性。康德特别强调了美的这个特点，几乎没有一个美学家 对 此提出过疑义。但是，科学的情况就不同了。科学可分为两类，一是基础科学，一是应用科 学。基础科学没有什么明显的功利性，应用科学的功利性则昭如日月。对此，爱因斯坦说得 很明白：“有许多人所以爱好科学，是因为科学给他们以超乎常人的智力上的快感，科学是 他们自己的特殊的娱乐，他们在这种娱乐中寻求生动活泼的经验和雄心壮志的满足；在这座 庙堂里，另外还有许多人所以把他们的脑力产物奉献在祭坛上，为的是纯粹功利的目的。” （《爱因斯坦文集》第1卷，第100页）
倘使承认以上三点是一切审美对象所必备的条件的话，那么科学理论确实是没有资格成为 审美对象的。假如硬要把科学理论拉入到审美对象的行列中，那么，写在本文开头的康德所 提出的警告可真要应验了。
另有一种为科学理论争取美学资格的观点，有必要在这里提出来加以讨论。这种观点认为 ，根据美是人的本质力量对象化、美是自然的人化这个关于美的一般定义，可以推导出科学 理论也是一种美的结论，因为科学理论是人类的精神创造物，也是人的本质力量对象化的产 物，所以同样具有美的本质。陶伯华先生基于这个观点，借用罗兰·巴特的符号学理论来论 证科学理论可以转化为科学美。他认为，对于由抽象的概念、公式构成的科学符号系统，我 们可以从两个层面去看待它。从认识论层面看，概念形态的构成作为能指，对客观规律的反 映作为所指，就构成科学理论真的符号系统；从本体论层面看，以高超的真的符号系统为能 指，以科学家杰出的创造能力为所指，又构成了具有新的涵义的第二个符号系统，即科学理 论 美的符号系统。（陶伯华）我们看到，这两个符号系统实际上完全是同一个东西，只是被从不 同的角度观察而已。因此，科学理论之由真到美的转化，无非是主体的观察角度的变换。徐 恒醇先生对这个理论有个评论，我以为很是中肯，他说，它所要告诉我们的是“科学理论就 是科学美”，所以，“这是一种真与美的同一论或混同论”。（2000年b）此外，我还想指出 这个理论的另一个漏洞。把人的本质力量的对象化作为美的定义，这个定义是很不完备的。 我们可以承认，对于人所创造的美来说，人的本质力量对象化是美的一个深层次的、本质性 的规定，是美的一个必要条件，但是并不是充分条件。要说美的充分条件，除了是人的本质 力量对象化之外，还须加上前面所说的美的三个基本的特点。人的本质力量以多种多样的方 式对象化为形形色色的事物。对象化为具有可感知性、情感性和非功利性的特点的事物，就 产生了审美对象；对象化为抽象的概念和数学公式，就产生了哲学和科学理论。科学理论不 能成为美，根本的原因在于它不具备美的三个基本特点。
二、科学家谈科学美
科学美这个概念究竟是否真实？我想，对这个问题我们应该认真地倾听科学家们的看法，他 们的意见是特别值得重视的。就我所知的范围来看，他们完全懂得科学理论与审美对象、科 学与美学的界线，因而他们从来不把科学理论归入到美学所规定的审美对象的范畴里。有的 科学家喜欢把他们自己在科学研究中的某种心理体验称为美感，把科学中的某种情状称为美 。但是，他们赋予了美和美感这两个词以特定的涵义，可以说在这里他们使用的是同美学家 不同的话语系统。不注意到这一点，就会如克罗齐所指出的那样，“闯进字面主义的迷途” ，把同一个词的不同的涵义混为一谈而导致思想混乱。且看科学家的看法吧。美国物理学家 阿·热谈到科学家自有他们的“美学体系”，这个体系不同于美学家的，也不同于日常的话 语，他写道：“‘美’一词被赋予了一定的内涵。在日常生活中，我们对美的感受是依赖于 心理、文化、社会甚至常常是生理等因素的。物理学显然不会关心这一类的美。”（第15页） 可见，阿·热所探讨的物理学中的美同作为美学对象的美不可同日而语。对于这两种内涵不 同的美，阿·热有所说明，他写道：“当我在海边（或更可能在贝壳商店）发现一个鹦鹉螺时 ，它的美吸引了我。但一个生物学家可能会告诉我，这种完美的螺旋形状不过是贝壳生长速 率不等的结果。作为一个人，知道这以后丝毫不会减少我对美丽的鹦鹉螺的迷恋，但作为一 名物理学家，我被驱使去超越我们所能见到的美。我想讨论的并不是翻卷的波浪的美，也不 是弓伏在苍天的彩虹的美，而是存在于最终支配各种形态下水的行为的物理学定律中更深沉 的美。”（第10-11页）自然的外观的美是人人都能看到的，是一般人所说的美，也是被美学 规定为对象的美；存在于自然内部的不可感觉只可理解的自然规律被视为美，那只是科学家 的事，与一般人无干。彭加勒的看法同阿·热如出一辙。他也指出，科学家所说的美同美学 所规定的美，性质和特点都大不相同，他写道：“我在这里所说的美，不是给我们感官以印 象的美，也不是质地美和表观美。并非我小看那种美，完全不是，而是这种美与科学无关。 我的意思是说那种比较深奥的美，这种美在于各部分的和谐秩序，并且纯粹的理智能够把握 它。”（第357页）彭加勒说得很分明，美学所规定的美必须能给感官以印象，是一种“感性 美”，他特别申明“这种美与科学无关”；这句话也可以倒过来说，科学与美学所规定的美 无关，因为在彭加勒看来，科学的美是一种“潜藏在感性美之后的理性美”，须用纯粹的理 智才能够把握它。杨振宁谈到虹霓的美，真可以看作是对彭加勒的观点的生动的注解。杨振 宁说，从物理学的观点看来，虹霓有三个层次的结构。虹霓是一种外观极为美丽的自然现象 ，人人可以看到。实验工作者作了测量以后发现，虹是42°的弧，红在外，紫在内，霓是50 °的弧，红在内，紫在外。这两个弧度可以从阳光在水珠中的折射与反射推算出来，此种了 解显示了深一层的美。再进一步的研究更深入了解折射与反射现象本身可以从一个包罗万象 的麦克斯韦方程推算出来，这就显示了极深层的理论构架的美。（1997年）在这里，虹霓的外 观美是真正的美学所规定的对象，至于后两个层次的美，就只是对科学家而言的美，却不属 于美学的对象了。
钱学森先生曾经复信给《数学中的美》一书的作者，告诫他切勿“简单化”地谈论科学美 ，他写道：“历来有科学家、哲学家讲科学美。但我认为，首先必须区别科学研究中的‘美 ’和产品设计中外型的美。后者是所谓‘工业设计’，实是技术艺术中的美学。前者属思维 中的‘美’感，实是哲学，说透了，是科学思维中意识到马克思主义哲学，并感到与马克思 主义哲学相和谐，从而得到‘美’感。因此说科学‘美’是把事情简单化了。”（第1页）钱 先生明确地把生活和艺术中的美与科学“美”加以区别，还特地在科学美的美字上打了个引 号，以引起人们的注意。钱先生的这番话实在值得侈谈科学美的同志好好地想一想。
上面说的是科学家用他们自己的话语系统或曰“美学体系”（阿·热语）谈论科学美，我们 切不可简单地仅仅按照字面的意义把科学家所说的科学美这个概念搬到美学里面来。还有另 一种情况是，科学家自觉地站到传统美学的立场上，从美学的视角，用美学的观点来探讨科 学中的美。因为科学中确实有美。海森堡可以说是这类科学家中的一个典型。他在自己的一 部著作《跨越界限》中，特辟一章，名曰“精密科学中美的含义”，明确表示要“来探讨一 下关于美的问题”。在那里他首先承认，美这个表示性质的形容词确实是用来表征艺术的特 性的，虽然科学与艺术相去甚远，但是美的王国却远远延伸到艺术领域之外，也延伸到科学 的领域中。于是，他给自己设定一个目标，就是要探讨“在精密科学的领域中哪里可以碰到 美的东西”。从他所定的目标可以看出，他认为科学中有美的因素，但并不认为科学本身就 是美。为了达到这个目标，他认为最为要紧的是要明确关于美的定义，这样才有一个判断美 与非美的标准。标准从哪里来？海森堡认为应当到传统美学里面去找。他看到在古代关于美 有两个定义，一个定义说，美是部分同部分、部分同整体的固有的协调；另一个定义说，美 是“一”的光辉透过物质现象的朦胧的显现。海森堡选取了前一个。把这个定义作为美的一 般的定义，恐怕不能令人满意，但是这个定义却确实道出了美的一种性质或因素。更为重要 的是，这充分表明他是真诚地从传统美学的视角和观点来探讨科学中的美的。他还分别从数 学、物理学和工程技术中举出三种合乎上述定义的情况，用实例来说明什么是科学中的美的 东西。（1982年）海森堡所做的工作给了我们一个重要的启示，那就是：把整个科学提升为美 ，把科学说成是美的一种形态，那是没有根据的。但是，科学中有美，探讨科学中的美，却 是美学的题中应有之义，是美学家们义不容辞的任务。
三、科学和审美的结合之路
徐恒醇先生认为，探索科学美有一种现实意义，就是使科学理性和人文关怀结合起来。我 以为这个愿望甚好，而且符合历史的趋向。问题在于通过什么途径来达到这两者的结合？徐 先生指出的途径是，提出科学美的概念来使“科学认识与艺术-审美勾联在一起”（2000年a） ，说白了，就是把科学理论提升为审美对象。我认为这条路恐怕行不通。我们在前面已经说 过，科学和审美尽管由于同属人的精神生活，因而它们必然互相联系、互相渗透、互相影响 ，这一切的相互作用会使双方各自把对方的一些因素、色彩吸纳到自己身上来，但是终究改 变不了各自互相独立的地位。
事实上，徐先生所提出的问题早就引起了先贤们的关注。要探寻科学理性与人文关怀相结 合的途径，最好是从科学和审美等等人类精神生活的各种形态的产生和发展的历史谈起。在 人类刚从动物界脱离出来的开端时期，人类的精神生活处于一片混沌的状态之中，既没有科 学认识，也没有审美需要。随着生产力的不断提高，人类活动的领域不断扩大，而且人类的 各种活动不断深化和专门化，以致渐渐形成了一些专门的职业。人类活动的专门化和职业化 引起了人类精神生活的深刻变化，使得人类身上的潜在的各种心意机能开始萌发，并且逐渐 发展和完善起来。这只是事情的一个方面，积极的一方面。正如俗话所说，一个钱币总有阳 面和阴面。事情还有另一个方面，消极的一方面，那就是活动的专门化和职业化把个人束缚 在、限定在一个活动领域之中，从而使个人的某一种与之相关的心意机能得到充分的发展， 却使其余的心意机能失去了发展的机会和条件。这样的人，是一个片面发展的人而不是一个 全面发展的人。席勒敏锐地觉察到了这种流弊，他指出那种片面发展的人是“不完整的”人 。（ 第106页）他提出一种补偏救弊的方法，就是实行审美教育。他主张通过审美教育来“使 人成为整体”，即全面发展的人，他写道：“一切其他形式的观念都使人分裂，因为它们或 者单独地以人的存在的感性部分或者以人的精神部分为基础，只有美的观念才使人成为整体 ，因为它要求两种本性与它协调一致。”（第145页）也许席勒把美育的作用估计得过高、过 大了，但是他的观察是极为深刻的。海森堡同席勒一样也看到了这个问题，但他把“两种本 性”不能“协调一致”视为“自然科学的危机”。所谓“自然科学的危机”，具体地说不是 说自然科学本身发生了危机，而是指自然科学的发展带来了某种危机。什么危机呢？就是使 “精神生活大为分裂”。这是因为随着自然科学的长足进步，人的理性相应地得到了高度的 发展，可是人的精神生活的其他的方面，比如说与审美活动密切相关的感性，却没有得到同 步的、与之均衡的发展，甚至由于遭到忽视而萎缩甚至退化。这样，人的理性和感性，一个 是高度发展，另一个则否，两者的发展程度就形成了巨大的反差，这岂不是要造成精神生活 的分裂吗？那么怎样才能弥补这种分裂呢？按照海森堡的意见，是要在继续发展自然科学的同 时兼 顾审美活动的发展，在不断促进人的理性的发展的同时兼顾人的感性的生成。他在题为“从 现代物理学看歌德的和牛顿的颜色学”的讲演中发出呼吁，这个呼吁由于意义深远，虽然篇 幅不短，但全文录下对我们也许不无启迪。他说：“如果赫尔姆霍茨谈到歌德时说：‘他的 颜色学必须看作是把感官印象的直接真理性从科学的围攻中拯救出来的一种尝试’，那么， 今天比任何时候更加迫切地给我们提出了这个任务。因为这个世界将由于我们自然科学知识 的巨大扩展以及无穷无尽的技术可能性而为之改观，而这些无穷无尽的技术可能性，对于我 们又像任何一种财富一样，部分是福，部分是祸。因此近几十年来，奉劝‘悬崖勒马，回头 是岸’的警告呼声，一直甚嚣尘上。这些呼声指出，背离这个由感官直接给予我们的世界以 及把世界分成不同领域，现在已经使精神生活大为分裂，并且随着我们离开这个有生气的自 然界，就使我们仿佛进入到一个不可能有任何生命、不存在空气的空间中去。但是这些提出 警告的人们，根本不是简单地劝说我们把到现在为止的自然科学和技术科学丢掉，而是告诫 我们，发展自然科学要和直观经验紧密结合起来。单单认识客观世界中一切过程所据以进行 的规律，尚嫌不够，还必须时刻想到这些规律对我们感官世界所产生的一切后果。”（海森 堡，1978年，第73-74页）假如真有所谓科学美，即科学理论本身就是美，那么，应该是科学 越是发展，科学美的程度就越高，这样一来，海森堡在自然科学迅猛发展的时刻却惊呼“自 然科学的危机”，岂不是危言耸听吗？岂不是庸人自扰、多此一举吗？我倒觉得他的呼吁不仅 具有重大的现实意义，而且具有深切的指导意义。在当代一世界，科学技术越来越突出地成 为推动经济繁荣、社会进步的强大动力，成了名副其实的第一生产力。在这种情况之下，很 容易产生重科技、轻人文的倾向。针对这种时弊，无论是从社会发展的角度还是从人才培养 的角度来看，都要处理好科学技术与人文精神的关系，要注意两者并重，使之均衡发展。这 样，才会成就健全完美的社会，造就全面发展的人才。
达尔文用他的切身体会向我们指出了消解个人的精神生活分裂的正确途径。他在晚年的时 候谈到，青年时期他喜欢阅读莎士比亚的戏剧和雪莱、弥尔顿等人的诗歌，也喜欢音乐和绘 画，这些艺术给了他极大的审美享受。可是后来，他全身心地投入到对进化论的科学研究之 中 ，他的心灵似乎变成了一种从大量事实资料中榨出普遍规律的机器，对艺术的兴趣丧失了， 审美的能力衰退了。达尔文对此深感惋惜，因为他认为失去了这些情趣，便是失去了幸福， 也许还会损害了智力，削弱了感情。他由此领悟到一个人要有幸福的人生，就要有一个组织 得更好的心灵结构。他怀着几分懊悔几分向往的心情说：“如果我活第二次，我必定规定自 己每个星期都要读点诗和听点音乐，以使我大脑的那些尚未衰退的部分（指掌管审美的部分 ——引者）在不断运用中保持活跃。”（转引自加登纳，第418-419页）倘使真有什么科学美即 科学理论就是美的话，那么象达尔文这样的大科学家还抱怨自己因沉潜于科学研究而丧失了 审美的能力和情趣，岂不是咄咄怪事？
综上所述，一些美学家所倡导的所谓科学美这个东西，从学理上说是不能成立的，在科学 家的眼里是不存在的。并且，科学美这个概念泯灭了科学与审美的界线，用科学活动来包含 、取代审美活动，把这两者合二为一，这不仅无助于反而有害于社会和人的审美能力的发展 。