怀疑主义与批判精神:促进科学进步的关键--对诺贝尔奖颁发100周年的思考_科学论文

怀疑主义与批判精神:促进科学进步的关键--对诺贝尔奖颁发100周年的思考_科学论文

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[中图分类号]N031 [文献标识码]A [文章编号]1671-6604(2002)01-0017-06

诺贝尔自然科学奖自1901年颁奖以来已整整100年了,然而占全世界人口约五分之一土生土长的中国人却至今未获一个奖项,这实在令我们每一个炎黄子孙汗颜和痛心。正当全国上下都在致力于实施“科教兴国”战略和提倡“科技创新”精神的今天,这难道不值得我们深思和反省吗?纵然我们可以找到千百条理由为我们在这100年中没有获得诺贝尔自然科学奖作辩解,但是我们同样也可找到千百条理由说明我们本应得到它。所以说,现在的问题不是要找到“适当”的或“令人信服”的理由去为我们没有获得诺贝尔奖进行辩解,而是要找出我们为什么没有获得诺贝尔奖的真正原因。

一、我国科学工作者普遍缺乏哲学修养

稍有科学史知识的人都知道,大凡在科学上作出杰出贡献的一流科学家都同时是哲学家,或至少具有很高的哲学造诣,毕达哥拉斯、亚里士多德、德谟克利特、哥白尼、达·芬奇、伽利略、牛顿、笛卡儿、莱布尼兹、达尔文、普朗克、彭加勒、玻尔、爱因斯坦、罗素、海森堡、玻恩、布里奇曼、莫诺等无一不是如此,这当然不是一种偶然现象。那么,为什么会有这么多人把科学家和哲学家显著地集于一身呢?这是因为,“按其本义来称谓的自然科学首先是以自然的形而上学为前提的。”[1](P.5)所以说,没有作为世界观的哲学思想就不可能有科学思想的诞生;没有多样化的哲学思想,就不可能有多样化的科学思想,因而也就不可能推动科学的进步。对此,我们可以通过以下三个方面来进行理解。

第一,哲学是科学诞生的土壤,科学来源于哲学。由于古代人一般都采用直观、猜测、思辨方法对自然界进行认识,那时系统的实验方法还未诞生,因而自然哲学和科学还没有完全分家,它们是相互渗透、相互交织在一起的,我们很难在它们之间划一条泾渭分明的界线。或者说,作为分门别类的自然知识的科学是以一种潜在形式被包容在作为总体的自然知识的自然哲学中的,诸如五行说、元气说和四根说、原子说既出现在哲学史书中,也出现在科学史书中,就是很好的明证。但是,当文艺复兴后伽利略创立用系统的实验方法对自然界进行分门别类的探究,并对人类对自然的分门别类的知识进行检验时,科学就彻底地从自然哲学中独立了出来。所以说,哲学和科学之间的本质区别或划分标准仅在于,前者属于在人类经验范围内无法得到证实或证伪的“形而上学”,而后者属于可用人类经验来检验其正误的“实证知识”。甚至在某种意义上,我们今天仍可以把科学看作是哲学的一部分。

第二,哲学为科学提供形而上学基础,从而为科学研究活动设定方向或开辟道路。“一切本义上的自然科学都需要一个纯粹的部分,在它上面可以建立起理性在其中所寻求的无可置辩的确定性。”[1](P.4)在康德看来,这个作为基础的纯粹部分唯一地是作为形而上学的哲学。很显然,这就意味着,“一种纯粹的科学要求一种纯粹的哲学。”[2](P.110)因为哲学是对世界的一种总体看法,是一种世界观,而科学作为关于自然现象的一种假说或猜测,当然要受到世界观的指导和影响。正是在这个意义上说,“不管自然科学家采取什么样的态度,他们还得受哲学的支配”。[3](P.187)换言之,科学家由于其哲学思想或信念的不同,他们就会有不同的研究方向,不同的研究内容,不同的研究方法,提出不同的科学假说,从而导致不同的结果。例如,毕达哥拉斯主义者哥白尼“心中最重要的问题是:行星应该有怎样的运动,才会产生最简单而最谐和的天体几何学。”[4](P.175)在他看来,唯一的可能就是太阳处在“宇宙”的中心,其他行星围绕它旋转。尽管他的“日心说”与当时人们的经验和观察到的自然现象一点也不吻合,甚至完全相反,但他仍然坚信“宇宙应当如此”,若不如此,就违反了简单性和谐和性原则。再如,法拉弟之所以在奥斯特发现了电流的磁效应后痴心不改地寻找磁生电的方法,是因为他相信自然现象应当是统一的,既然电能生磁,那么磁就一定能够生电。我们现在不妨设想一下,假如自然界中只存在电流的磁效应现象,压根儿就不存在电磁感应现象,那么法拉弟即使花毕生的精力也不会成功啊!我们要问的是,为什么法拉弟会花11年的时间去寻找人类从未见过的现象?很显然,这是由他的信念(或世界观)所支配的,舍此没有任何其他理由可以解释。同样,门捷列夫之所以费尽心血地寻找化学元素的性质与原子量之间的关系,普朗克之所以会提出“不可思议”的量子假说,德布罗意之所以提出物质波假说,海森堡之所以提出测不准关系,无一不与他们的信念或哲学思想密切相关。正如著名科学哲学家波普尔所说:“我想,假如没有对纯思辨的有时甚至相当模糊的思想的信仰,科学发现是不可能的。”[5]

第三,哲学还为科学方法论提供理论基础。科学家的科研活动是一种探索未知世界的认识过程,如何才能使这一过程不断深入自然,揭示出自然现象的背后原因,科学家必须解决一个“怎样认识”的问题,即必须遵循一定的科学方法。从实际情况看,科学方法的理论基础是哲学,正如人们通常所说的,有什么样的世界观就有什么样的方法论。事实上,几乎所有重要的科学方法都有其相应的哲学基础。例如,观察、实验、归纳方法和哲学上的经验论是一脉相承的,而演绎、公理化方法则是哲学上的唯理论的直接延伸。

总而言之,“哲学是科学的基础”是由哲学和科学的本质所决定的。哲学的本质在于它是一种世界观,一种方法论,它集中体现了人们的思维方式、价值取向、普遍心态、情感情趣、思想观念等,决定着人们观察问题、分析问题和解决问题的水平和方法;而科学的本质在于它是人们探索自然、认识自然的一种实践活动。很显然,这种实践活动的基础是什么,其成果形式说明了什么,以什么思想来指导这种实践活动,以什么方式来进行这种实践活动等,无一不与哲学紧密相关。因此我们有充分理由认为,哲学作为科学的基础,它决定着科学活动的一切主要方面。我们可以毫不夸张地说,没有哲学的支撑,科学将成为空中楼阁。

然而遗憾的是,我国科学工作者普遍缺乏相关的哲学素养。这主要表现在三个方面:第一,由于我国的中等和高等教育一贯不重视哲学教育,理工科的大学生、研究生自己也认识不到哲学的重要性,因此他们把学习哲学看作仅仅是为了应付考试,这无疑就造成了我国科学工作者哲学知识的贫乏。第二,由于在我国理工类的大学教育中只讲马克思主义哲学,因而就造成了我国科学工作者哲学知识的单一化和模式化。加之马克思主义哲学教科书内容的陈旧和僵化(整体架构基本是以斯大林在1938年所写的《论辩证唯物主义和历史唯物主义》为基础的,这与“哲学是时代精神的精华”的主旨实在相差太远),从而使我国科学工作者的哲学思想远远地落后于时代。第三,也是最致命的一点是,我国科学工作者非常缺乏西方哲学(除马克思主义哲学外)方面的知识,而西方哲学恰恰是西方科学(就是我们现在所学的科学)诞生和发展的基础。

当然,我国科学工作者在某些具体问题上或某些领域内也取得了一些成果,但这些成果基本上属于在一定的“科学范式”内的“解难题”活动,或者说是一种“准模仿”活动,与冲破旧科学范式的狭义和广义相对论、量子论、大爆炸宇宙论、基因学说、进化论、大陆漂移说、非平衡热力学是不能同日而语的。

二、我国科学工作者普遍缺乏对科学的怀疑和批判精神

正是由于我国科学工作者普遍缺乏哲学修养,因而他们对科学,尤其是对各门学科的基础理论几乎从未表示过怀疑,相反,总是认为这些理论是千真万确的真理。因为对任何一个事物的怀疑和批判精神只能来自作为世界观的哲学思想,而如果没有“自己独立的世界观”,当然只能是“人云亦云”。

事实上,科学只有在怀疑和批判中才能前进,如果没有了怀疑和批判,那么科学就只能永远停留在原来的水平上。试想,如果哥白尼对托勒密的“地心说”深信不疑,他会提出“日心说”吗?如果马赫和彭加勒对牛顿力学及其基础绝对时空观深信不疑,他们会对它展开猛烈的攻击吗?而如果没有马赫和彭加勒对牛顿力学和绝对时空观的批判,爱因斯坦的相对论会顺利诞生吗?如果达尔文对物种不变论深信不疑,他会提出生物进化论吗?如果对经典力学的理论深信不疑,玻尔会提出原子的量子化轨道吗?海森堡会提出测不准关系吗?爱因斯坦会提出光量子假说吗?如果对宇宙是永恒的、无限的思想深信不疑,伽莫夫等人会提出大爆炸宇宙假说吗?

其实,科学之所以永远值得怀疑和批判,是由科学本身的性质所决定的。“科学的本质在于,它是人们对自然现象产生原因的一种猜测或解释,而以这种猜测或解释为前提推导出的公式、定律等可以得到人类经验的证实。”[6]这就意味着,第一,对同一类的自然现象人们可以用不同的原因对之进行解释(即提出不同的假说);第二,随着人类实践范围的不断扩大和实践层次的不断深入,用原先的原因不能解释的自然现象或科学事实必然会涌现出来,这时就必须提出新的原因(即新的科学假说)来进行解释;第三,因此,科学进步的实质就在于人们用更好的、更简洁统一的原因说明更多的自然现象(科学事实)。很显然,这就要求科学工作者必须具有强烈的怀疑和批判精神。在“常规科学”时期对其他的原因进行怀疑和批判,大胆地提出自己的解释原因;在“反常”时期对原先的原因进行怀疑和批判,勇敢地提出新的解释原因。否则,就只能永远跟在别人后面做“解难题”活动,当然也就永远不可能对科学作出创造性贡献。

那么我国科学工作者为什么总是对科学崇拜得五体投地,深信不疑呢?除了他们缺乏自己独立的哲学信念外,另一个主要原因就是他们对科学存在普遍的误解,即认为,科学=正确=真理。既然科学是正确的化身,是真理,那么当然就没有什么值得怀疑和批判的了。

然而,科学并不代表正确,也不是真理,科学是永远可错的。前面已提到,科学的本质在于它是对自然现象背后原因的一种猜测或解释,而以这种猜测或解释为前提推导出的公式、定律等可以得到人类经验的证实。但是,被人类经验所证实的却不一定是正确的,或是真理。这是因为,其一,人类经验或“事实”并不是中性的,它们本身就是“理论的经验或事实”,至少也要受到理论的“污染”,因此同样的经验或事实可以证明多个不同的理论,甚至相互对立的理论是“正确的”;其二,人类经验或“事实”本身具有历史局限性,或者说,它们本身并不是客观的,而是可错的;其三,用人类经验或“事实”对科学进行检验,通常都是通过“后件为真(或假),前件亦为真(或假)的方式进行的,但这在逻辑上和实际上都是站不住脚的,因为后件为真(或假),前件不一定为真(或假)。例如,太阳每天从东方升起,至西方落下这一事实既可证明“地心说”,也可证明“日心说”;热量从高温物体向低温物体传递,既可用“热质说”来解释,也可用“分子运动论”来解释;而且,根据“热质说”推导出的一系列热力学公式、定律直到今天仍然被人们的经验证明是正确的,但“热质”本身却是子虚乌有的;欧姆定律I=U/R也被人们的经验或“事实”证明是完全正确的,我们甚至可以用仪器把电流I的值精确地测出来,但导线中的所谓电流却并不存在,存在的只是电磁波,而且并不是仅存在于导线内部(按照目前的电动力学理论);大爆炸宇宙论更是“天方夜谭”,这么大的宇宙是否真是从一个小得不能再小的原始火球中产生出来的,只有天晓得,然而由于它能够解释我们今天观察到的天文现象,因而大家就认为它是科学。即使我们今天奉为神圣的相对论、基因理论、量子理论,随着科学的发展,总有一天也会被未来的人类经验证明是完全错误的,但这并不妨碍它们是真正的科学。

况且如果我们把科学看作是正确或真理的话,那么中医学、藏医学、西医学究竟哪一个正确,哪一个是真理呢?达尔文主义和非达尔文主义哪一个正确,哪一个是真理呢?目前世界上地质学关于成矿原因的学说不下百余种(仅我国就有好几种,李四光、张文佑、黄汲清、陈国达都有各自的理论),其中哪一个正确,哪一个是真理呢?

所以说,我国科学工作者对科学的最大误解莫过于把科学看作是真理,这可能是他们不敢大胆提出自己的科学假说的一个重要原因。这一误解不消除,在科学方面我们就只能永远跟在西方人后面追,而又老是追不上。

三、我国科学工作者普遍缺乏科学所需的“文化基因”

“科学是一种文化过程。”[7](P.1)“作为一种文化现象,科学同其他文化现象一样,也表现出强烈的民族性。”[8](P.4)这清楚地表明,“科学与文化和哲学一样,也是分你我的。”[9]但是我国绝大多数科学工作者也许都没有认识到这一点,他们至少潜意识地认为科学似乎只有一种。为什么会产生这种误解呢?原因有二:第一,我们现在从小学到大学所学习和运用的都是西方的科学(唯独中医学例外),而没有“自己的”科学,这就导致我们产生了一种错觉,认为科学只有一种,是不分你我的。第二,我们通常都把科学看作是人们对事物客观规律的认识,是真理。事物的客观规律当然只有一个,真理意味着正确,当然也只有一个,因而科学也就只有一种。

然而实际并非如此。无论从理论上讲还是从历史情况看,科学、哲学和文化是三位一体的,是密不可分的。这就是说,有什么样的哲学,就有什么样的文化(因为哲学是文化的核心),就有什么样的科学(因为科学的诞生和发展都必须依赖哲学)。不言而喻,我们现在所学习的西方科学正是在西方哲学的土壤上孕育诞生出来,并在整个西方文化的滋养下茁壮成长起来的,因此它必然携带着整套西方“文化基因”。西方科学所携带的西方“文化基因”主要包括以下几个方面。

第一,探索自然的传统。古希腊人对自然界的探索和认识似乎“情有独钟”,把它看得高于一切。从毕达哥拉斯因为证明了“勾股定理”而设百牛大祭,柏拉图在他学院的大门上挂上“不学几何者,不得入此门”的牌子,就足以说明他们对认识自然界的重视程度。事实上,古希腊的每一个哲学家几乎都是自然哲学家。克塞诺芬尼、赫拉克利特、巴门尼德、芝诺、阿那克萨哥拉、恩培多克勒、德谟克利特、柏拉图等著名哲学家都有专门的《论自然》的著作问世,尤其是亚里士多德的《物理学》,留基伯和德谟克利特的《大宇宙秩序》、《小宇宙秩序》,已经建立起了结构严谨的自然哲学理论体系。我们已经知道,自然哲学是科学的前身,是科学产生的土壤,因而作为西方文化摇篮的古希腊文化对探索、认识自然界的钟爱传统直接导致了文艺复兴后西方近代科学的诞生和发展。

第二,势衷于探索现象背后原因的传统。根据马克思主义的观点,科学是一种理性知识,不是感性知识。感性知识和理性知识的主要区别在于,前者只是对现象的认识,是一种经验,凭记忆就够了;后者是对现象背后原因的认识,是一种理论,它必须依靠抽象思维(如比较、分析、综合、归纳、演绎、类比等)。例如,仅知道气候变化以365.25天为周期只是经验,知道这是由于地球绕太阳公转所致才是科学;仅知道指南针不完全指南,有一个磁偏角只是经验,知道这是由于地球磁场所致才是科学;仅知道苹果会从树上掉到地上只是经验,知道这是由于万有引力所致才是科学;仅知道种瓜得瓜、种豆得豆只是经验,知道这是由于遗传基因所致才是科学。而古希腊人恰恰就非常热衷于探索现象背后的原因。在他们看来,可见世界是虚幻的,变化莫测的,可见世界背后的“实体”才是真实的,它是可见世界的原因。“显然,我们应该求取原因的知识,因为我们只能在证明一事物的基本原因后才能说知道了这事物。”[10](P.6)因为“明白了原理和原因,其他一切由此可得明白”。[10](P.4)纵观西方科学史,正是由于西方人这种热衷于探索现象背后原因的努力才使得新的科学理论层出不穷,才推动了科学的进步,因为西方科学的本质就在于它是对现象背后原因的猜测。

第三,“主客二分”的传统。“主客二分”是古希腊自然哲学的最主要传统之一,它是理性主义本体论的基础和前提。这种传统肇始于柏拉图,他把客观的本体世界和主体对立地确立起来,并由此建立了他的认识论。亚里士多德批判地继承了柏拉图的这一观点,并进一步提出了所谓的“实体说”。马尔库塞说得更清楚,“对人类和自然环境进行理性改造的自我表明,它自身本质上是一个攻击性的,好战的主体,它的思想和行动都是为了控制客体。它是与客体相对抗的主体。”[11](P.77-78)众所周知,科学研究的对象是自然界,科学之所以可能,是因为它所研究的对象,即客体,是客观存在的,是不以主体的主观意志为转移的。所以说,认识主体和认识客体的分离是科学研究的前提。很显然,柏拉图在二千多年前就为之准备了这一前提。而西方近代科学在文艺复兴后的诞生和发展与这一前提的建立当然是分不开的。

第四,理性主义传统。西方文化与科学有关的理性主义传统主要表现在分析性、精确性和逻辑性三个方面。稍有科学常识的人都知道,科学的“细胞”是概念,而任何科学概念都必须经过严格定义且有确定的内涵。科学正是在这种具有确定内涵的科学概念的基础上运用逻辑(数学是逻辑的高级形式)进行判断、推理而形成的一种理论体系。因此,分析性、精确性和逻辑性正是西方科学的主要特点,这是我们每个稍懂科学的人都能体会到的。而分析性、精确性和逻辑性恰恰也是西方人思维方式的重要特点。从德谟克利特的“原子”,亚里士多德的“第一实体”和“第二实体”,欧几里德的直线、角,到牛顿的力、加速度、质量,再到摩尔根的遗传基因,普朗克的量子等,每一个概念的内涵都十分明晰,丝毫没有“只可意会,不可言传”或含混不清之处。“分析精神”和“逻辑方法”更是贯穿于西方人理论思维的一条主线:从古希腊哲学的“分析传统”经过康德的“先天综合判断”,再到20世纪兴起的“分析时代”;从亚里士多德的《工具论》,欧几里德的《几何原本》,第一次数学危机,到罗巴切夫斯基的非欧几何,再到罗素悖论,都充分说明了这一点。所以说,西方人的理性主义思维方式和西方科学所需要的思维方式恰好是吻合的。

第五,怀疑和批判传统。“西方科学作为一种文化现象,一个令人瞩目的特征是,它在历史发展中呈现知识不断增长的过程。”[8](P.63)而西方科学之所以能够不断进步,能够不断涌现出新的和更新的理论,必须归功于西方人的怀疑和批判传统。正如康德所说:“人类理性非常爱好建设,不只一次地把一座塔建成了以后又拆掉,以便察看一下地基情况如何。”[12](P.4)不言而喻,要把一座在科学上已经建好的塔拆掉,需要强烈的怀疑和批判精神;而要在新的基础上重新建立起新塔,则需要大胆的创造精神。所以说,科学上的怀疑和批判精神与创造精神是一对孪生兄弟:没有怀疑和批判,就没有创造;没有创造,也不需要怀疑和批判。

翻开西方哲学史,几乎每一个哲学家都有各自的理论,都对其他所有哲学理论持怀疑和批判态度;翻开西方科学史,几乎每一个大科学家都对以前有关的科学理论持怀疑和批判态度,并提出自己的具有划时代意义的科学假说。科学上的怀疑和批判精神必然导致不同科学假说的激烈争论,而这种争论是科学发展所必不可少的。这就好比市场上的商品一样,只有花色品种繁多的商品在同一市场上激烈竞争,才会有商品质量的提高,才会有更新换代的产品问世;而如果整个市场上只有或只准独家经营一种商品,那么该商品的质量就注定不会提高,也不会有新产品问世。

我们简要地论述了西方科学诞生和发展的五种主要“文化基因”。当然除此之外还有其他“文化基因”,诸如宗教的、语言的、政治的、法律的、情感的、商业的等等因素对促进西方科学的诞生和发展也起了很大作用,限于篇幅,恕不在此赘述。

从这里可以清楚地看出,西方科学之所以能够在文艺复兴后诞生,并顺利地发展成今天的样子,完全是由西方的“文化基因”决定的。事实上,如果我们把科学作为一个有机整体来看,它的概念、公式、定律、原理及基础无一不渗透着独特的西方“文化基因”,无一不显现出西方文化的特色。

根据绝大多数文化人类学家的观点,“人是文化的产物”,因此我们土生土长的中国科学工作者(与土生土长的非洲科学工作者、阿拉伯科学工作者一样)当然非常缺乏西方科学所需的“文化基因”。所以,尽管我们在努力地学习和应用西方科学,但是我们却不可能创造西方科学,从而把西方科学推向前进。土生土长的中国科学工作者(与土生土长的非洲科学工作者、阿拉伯科学工作者一样)至今无一人获得诺贝尔自然科学奖和菲尔兹奖、沃尔夫奖就足以说明这一点。如果以上的讨论在理论上是站得住脚的话,那么笔者的一个非常令人沮丧的“乌鸦”预测就是,土生土长的中国科学工作者在今后的几十年中几乎仍无获诺贝尔科学奖的希望;而另一个“事后诸葛亮”的结论则是,象杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、李远哲、崔琦这样的人若在国内肯定无缘获得诺贝尔奖。

其实,我们还可以从另一个角度来思考“文化基因”对其各自科学的影响:如果我们中国人设立一个中医学的“华佗奖”或“张仲景奖”,以表彰那些对中医学理论作出重大贡献的人,试想,那些土生土长的美国人、欧洲人能获此殊荣吗?我想不能!因为中医学的整个理论与中国哲学和中国文化是三位一体的,要学习它当然容易,但要真正能搞懂它,怀疑和批判它,创造它,非要经过长期的中国文化的熏陶不可。

根据以上的讨论,笔者认为,我国要想在科学上赶超西方国家,我国科学工作者就必须首先具有怀疑、批判和创造精神,因为这是西方科学所需的最重要的精神;其次,必须有意识、有目的地加强西方文化,尤其是西方哲学的学习和修养,从而使科学与哲学和文化协调起来,避免“两张皮”现象;再次,必须加强同西方发达国家的文化交流和学术交流,采取请进来和走出去的办法,逐渐培养自己的西方科学的“文化基因”。这些是推动我国科学事业迅猛发展的必要条件或内因,而其他诸如尊重知识、尊重人才、改革科技体制、加大科研投入等措施只是充分条件或外因。

这也许是一个非常令人痛苦和艰难的选择,然而我们要想在21世纪保住中华民族的“球籍”,这是一个唯一的选择。

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