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韩启德:关于科学,需要认真思考的12个问题

2020/01/13
导读
“科学·文明”系列讲座目的是搭建平台,让国内外从事科学文化研究的同道能够进行充实的交流,对重要问题进行深入讨论,推动国内科学史、科学哲学、科学社会学等学科的展。

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韩启德院士和邓小南院长合影

编者按




 “科学·文明”系列讲座由北京大学科技医史系和文研院配合策划、举办,旨在搭建一个自然科学与人文学科的对话平台,直面当今人类社会面临的一些根天性问题。通过这一系列讲座,希望能在文明的视域中认识科学的意义,在科学的基础上促进文明的养育,为中国科学与中华文明的展注入新的思想生机和活力。


目前“科学·文明”系列讲座已经举办四场,获得业界多方好评,从今天开始我们将陆续回顾各场陈诉的精彩内容。


“科学·文明”讲座的首场陈诉于2019年10月22日晚,在北京大学第二体育馆陈诉厅B101举行,中国科学院院士、北大科技医史系创系主任韩启德主讲,他的题目为《科学与文明之问》,提出当前科技展需要认真思考的十二个问题。文研院院长、北京大学历史学系教授邓小南主持。三百余名师生聆听讨论,现场座无虚席、气氛热烈。



韩启德院士首先介绍“科学·文明”系列讲座的缘起。


当前世界格式正在生重大变革,中国特色社会主义也进入了新时代。科学技术作为第一生产力,作为国家实力的决定性因素,全面影响国家经济、政治、文化、社会和生态。科学技术的展,离不开其土壤和环境,也就是科学文化。


由于历史以及其它种种因素,我国展科学的土壤相对贫瘠。如果追溯起来会现,现在很多不尽如人意的地方,其泉源往往是精神层面、文化层面的问题。如果我国要进一步在世界科技格式中占据自己应有的职位,培育和展适于创新的科学文化是非常重要的。


“科学·文明”系列讲座目的是搭建平台,让国内外从事科学文化研究的同道能够进行充实的交流,对重要问题进行深入讨论,推动国内科学史、科学哲学、科学社会学等学科的展。


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韩启德院士


以下为《科学与文明之问》陈诉全文


本次陈诉重在提出问题,而不是回答问题,意在抛出“靶子”,以期引起大家的思考和讨论。我将提出三方面的议题,每个方面又涵盖四个具体的问题。


一、科学是什么?


这是基础问题,在对科学的认识上无法告竣一致的话,再讨论其它科学与文明的问题就容易出现“鸡同鸭讲”的情况。围绕“科学是什么”,我提出四个更为具体、深入的问题。


1. 科学怎么界说?


对付科学的界说,诸多专家学者进行了相当多的讨论,然而到现在也没有一个明确、公认的答案。第一种看法认为科学是一种知识体系。好比《辞海》和《中国大百科全书》对科学的解释中,前面用了差别的限定词,但最后都落脚到“知识体系”上。第二种看法认为科学是一种生产知识的范式。因为科学的本质不在于已经认识的真理,而在于探索真理;科学自己不是知识,而是生产知识的社会活动,是一种科学生产。第三种看法认为科学是一种社会建制。典范的是英国的物理学家贝尔纳(J.D.Bernal)提出的:“科学建制是一件社会事实,是由人民团体通过一定组织干系联系起来,治理社会上的某种业务”。最后,第四种看法认为科学是一个历史领域。科学产生和展的过程可以归纳综合为以古希腊理性为基础,经历漫长中世纪基督教的变迁和浸润,以天文学领域革命为开端,以牛顿力学体系的建立为标记。虽然尼采说过历史是不可界说的,但我认为恰恰只有通过对科学史的了解和深刻理解,看到了科学的产生过程,才华真正对什么是科学有更确切的认识。


其实,“科学”一词自己就反应了历史领域。从希腊文的episteme到拉丁文的scientia,一直到17世纪,法语才有了science的说法。英文中,虽然17世纪就有了science这个词,但直到19世纪,科学从nature philosophy酿成了分科的学问,凭据一定范式进行的知识的生产活动时,这个词才被遍及用来表达现在科学的含义。德文的“科学”是wissenschaft,是包罗社会科学的,但英文的science只包罗自然科学。19世纪时,日本人接纳了英文的science这个词,那时由于自然科学已经分科,所以日文将其译为“科学”(分科之学)。有一部分中国学者曾把science翻成“格致学”,其更切合中国的文化和文字。但由于一些历史因素,中文最终接纳了日文中的“科学”一词。因此,我们今日所用之“科学”一词,来源于19世纪英文中的science,指的是19世纪以来的现代科学。理解中文“科学”二字的含义,从历史演进的领域进行认识是非常重要的。


凭据以上论述,科学的界说可以归纳综合为:科学是继承古希腊理性统,经16-17世纪欧洲科学革命而形成的,逻辑推理、数学描述和实验检验相结合的思想系统和知识生产过程以及相应社会建制。同时必须明确,科学只是人类知识和智慧系统中的一种。本系列演讲中,除了特殊说明,讲到“科学”,即指以牛顿为代表的近代数理与实验科学。


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科学一词的历史领域


2. 科学展的内部动力在当今还挥多大的作用


内部动力指的是人类的好奇心、求知欲、科学自己展惯性;外部动力是指社会需求、国家利益、政策驱动等。恩格斯说过:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”。许多学者认为,科学技术展到今天,外部需求的驱动力越来越强大,自科学家内在的动力越来越弱,乃至基本消失。但我更同意另外一部分学者的看法,即内部动力始终是非常重要的,且当下仍不乏在内部动力驱动下做出的重大科学成绩,例如佩雷尔曼破解庞加莱料想后拒绝接受一切重大奖项,又如华人数学家张益唐在失业与贫困中坚持自己感兴趣的数学问题,终于在孪生素数料想领域取得历史性的突破,从许多诺奖获得者身上也能看到纯粹从自内心对科学的追求所取得的强大动力。


那么,科学家的责任感是内部动力还是外部动力?“责任感”这一特性,在许多中国科学家身上十分显著。他们从事科学研究,不是完全出于小我私家兴趣和好奇心,也不是为名为利,而是出于科学救国、科学强国的中国知识分子的责任。这种责任感是自内心的,但同时也受到外部环境影响。


3. 科学是中性的吗?


科学中性(Scientific Neutrality),指的是科学不受价值约束、与价值无关。具体而言,科学目的不受社会价值看法的影响;科学认识过程不需要价值判断;科学结果是中性的,其技术应用才有善恶之分。但一些学者提出了差别的看法。好比天文学革命的产生,许多科学家的研究是纯粹出于好奇,其目的可以说是中性的,但还是很难与价值完全疏散,因为如果没有文艺再起树立起人可以独立于自然的价值看法,那些科学家不可能解脱思想禁锢去研究那些问题。在现代科学方才产生时,培根就讲过:“科学真正合法的目的,是把新的现和新的力量惠赠给人类生活”。又好比科学家拿动物做实验,首先就已经确认了人的价值高于“非人”。别的,很多科学研究在没有应用的时候,其实已经开始考虑它的价值了。好比二战时期物理学家西拉德就曾呼吁过科学家不要做核裂变研究,因为他看出核裂变研究肯定会走向核武器。由于后来阻挡不了,担心德国率先造出原子弹,他又反过来积极推动美国政府赶紧研制以制衡法西斯德国。今年诺贝尔医学或生物学奖授予在缺氧耐受机制研究方面取得的成绩,就研究内容上看,完全是中性的基础生命科学问题,但实际上研究者从一开始就抱有癌症治疗等应用目的。因此,可以用默顿的话来理解:“占主导职位的价值和思想情感,属于那些永远影响着科学展的文化变量”。


科学是否为中性?这是个很值得讨论的问题,因为它会影响对科学的理解,对科学和技术的干系的认识,以及对伦理问题的深入探讨。


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默顿(Robert King Merton):“占主导职位的价值和思想情感,属于那些永远影响着科学展的文化变量。” 


4. 当前科学是否正处于突破期?


“突破期”指的是像16世纪以后产生现代科学那样全面改变科学的面貌,乃至改变世界图景的时期。16世纪轫,最后由牛顿确立起来的数理实验现代科学范式,会不会在不远的将来生根天性的变革呢?


现在似乎有一些“突破期”的迹象,包罗:科学、技术和工程的融合展;大科学的兴起;量子科学与技术的展;暗物质、暗能量的证实;人工智能的展;基因编辑技术的逐渐成熟;脑科学和认知研究的进展等等,这些展使得现代科学确认的基本范式受到了挑战。现代科学追求确定性,而量子轨迹被认为有不确定性;现代科学的还原论范式,无法解决庞大系统的问题;起源于希腊时期的演绎法,被认为是科学的主要要领,而现在像大数据等又开始接纳归纳要领;别的,还现越来越多无法接纳实验要领来证实的问题。


科学会在什么时候生根天性的突破,是很难预测的,唯一能做的是认真考察科学的演化(evolution),弄清楚科学从哪里来,是怎样一步一步走到今天的,从而对科学将到哪里去,得到一些有益的推测。如果科学使得整个世界生了图景的变革,人对世界的认识产生根天性改变,这样才算科学生了突破。


关于“科学是什么”,我提出以上四个问题,这些问题是争议较多,都很有趣,并且是与现实紧密相连的问题。



二、科学与文明是什么样的干系?


这里面涵盖了4个具体问题。


1. 什么是文明?


“茅厕革命”击败基因组计划、消灭染病等结果,被评为过去一百年里对人类文明,尤其是人类健康影响最大的事件。它对人类健康带来的效益是最大的,也是代表人类文明最大的进步。以此为引,提出文明就是人类文化中的积极结果,标记着社会的进步和开化状态,体现为良好的生活方法与民俗。


文明展的特点是多元的、不均衡的,并可分历史阶段的。因此出现了以差别地区地区和差别历史时期来划分的所谓种种差别文明。例如古代四大文明、轴心文明、亨廷顿提出的当今七大文明、西方文明与东方文明、种种宗教文明等。文明的多元,使得这个世界越发富厚多彩和美好;但由于展不平衡,产生差别文明之间的辩论也是可以理解的。


2. 追随科学是否一定追随西方文明?


科学源于西方,大大促进了西方文明的展,无疑是西方文明的主要源泉与特征。可以说“科学贴有西方文明的标签”。文明展到现今已经离不开科学,以西方文明为特色的现代化是不可阻挡的世界潮流。因此,各国各地区文明无不留下西方文明的印迹。


但是,科学与西方文明不应该划等号。因为西方文明的进步不但仅取决于科学,非西方文明进程更不完全取决于科学。科学在文明进步中挥了极其重要的作用,但同时也脱离不了很多其它因素,那些因素在差别国家、差别时期都有所差别。


别的,近代科学是众多差别文明中科学知识的总汇,包罗着差别的文明的元素。李约瑟说:“差别文明的陈腐的科学细流,正像江河一样奔向现代科学的汪洋大海。近代科学实际上包纳了旧世界所有民族的成绩,各民族的孝敬源源不绝地注入,或者来自古希腊、罗马,或者来自阿拉伯世界,或者来自中国和印度”,可以说现代科学中已经包罗了世界各主要文明的元素。对付这一看法,存在很大的争议,也很值得讨论,我认为结论取决于从越发悠远的历史和更间接干系,还是从更近更直接的干系来看。由于科学的产生和展,使得近代以来西方文明居于领先职位,值得其它国家和地区学习,但西方文明也不应傲居于其它文明之上。各文明相互包涵,在碰撞中融合,才华使人类文明更快进步,越发美好。我赞赏费孝通先生的名言“各美其美,美人之美,美美与共,世界大同”在存眷科学与文明的干系时,由于问题的庞大性,一定要追求越发充实的考据,开展越发深入的讨论与交流。


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费孝通手书


3. 科学是否只有通过技术才华影响文明?


现代科学的展促成了三次重大技术革命,推动人类社会相继进入“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”。科学进步确实需要通过促成技术创新才华转化为生产力,生产力的展又推动生产干系的改变,进而影响政治、文化和社会等有关文明的方方面面。但这是不是科学影响文明的唯一途径呢?显然不是。因为科学还对世界观、价值观以及思维方法产生根天性影响,科学具有超出服从的智慧和超出技艺的价值。现代科学的产生推动了人本主义与现代哲学的产生,人类对自身在自然中的职位有了全新的认识,价值观生了根天性的改变。


科学之入中国对中国近代文明产生的巨大影响,不但仅体现在生产力的进步上,也使中国人的世界观从基础上产生了变革。五四运动与新文化运动后,“赛先生”与“德先生”一起在中国大地上摧枯拉朽,使中国社会生了两千年来未有之大厘革。别的,由于科学的产生与展,也使全世界教育的核心从单纯的人文酿成同时重视现代科学。


4. 人类社会能够控制科学展的偏向吗?


有人形容现代科学一旦产生,就像打开了潘多拉魔盒,它的走向是不以人的意志为转移的。以基因研究为例,DNA双螺旋结构的现阐发了基因的物质基础,促进了分子生物学的蓬勃展。到20世纪70年代,人类已经能够改变、重组DNA,那时许多政治家、科学家提出阻挡,认为重组DNA的研究最终会改变人类自己。但阻挡的声音并没能阻止研究的进行,不但绘制出了人类基因组图谱,到今天已经可以进行基因编辑了。所以某一领域的科学研究一旦展,很难受控制。而科学失控,能否导致人类文明倒退,乃至加快人类消亡?在人工智能与互联网、大数据结合起来的今天,更是需要考虑这个问题的时候。


由此引了另一个疑问,科学能否解决自身带来的问题?好比当下的问题,信息技术越展,信息宁静面临越大的挑战。有人认为,存在这些问题是因为科学还不敷达,没有更为强大的能力来控制住科学,总会找到解决步伐的;但也有人认为,科学不可能找到所有步伐解决自身带来的问题。


如果科学不能解决自身的问题,那么人文对科学的控制和驾驭就显得尤其重要。也因此,科学与人文的干系越来越受到存眷与重视。




三、科学与文明在中国有什么特殊性?


对此,我也提出四个具体的问题。


1. 中国古代究竟有无科学?


对付中国古代有无科学的争论由来已久。1915年,在西方接受科学教育回国的先驱任鸿隽在《科学》杂志创刊号表“说中国无科学之原因”;1922年,中国哲学家冯友兰表英文文章“Why China Has No Science”,他把中国无科学的原因归结为中国哲学起什么作用的问题;1945年,竺可桢表文章“为什么中国古代没有产生自然科学”。


但李约瑟与他们有差别的认识,他认为中国古代是有科学的,并在《中国科学技术史》、《文明的滴定》等著作中明确表达了这一看法。李约瑟不懂中文,但自从对中国科学史产生兴趣以后,他穷尽毕生精力搜集了大量中国古代科学相关的文献、典故,总结出中国古代科学技术体系及相关理论。

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科学技术史学家李约瑟(Joseph Needham,1900-1995)


对这一问题的讨论,支持中国古代有科学的学者有这些理由:西方科学不是唯一的科学;中国拥有自己奇特的科学体系;中国古算就是一门自成体系的成熟学科;中国古代的天文学是科学领域;中国古代的冶金、陶瓷已经包罗实验元素等。而阻挡者对此一一回应:中国古代的求知方法靠归纳,缺乏演绎;中国的知识体系不追求确定性,缺少逻辑与数理统;古算是算例志,不是数理科学;中国古代的天文学更多属于“礼”学领域,由官方组织,办事于政治目的,不能算科学;最后,冶金和陶瓷中的零星成绩,不能代表科学统。


我们从一开始就已经把科学界说为以牛顿为代表的数理实验科学,也就是西方现代科学。因此中国古代有没有科学这个问题其实并不存在。纠缠于这个问题没有什么意义,重要的是讨论为什么中国古代没有产生科学。由此引出下一个问题,为什么从中国的统文化中没有产生出近代科学。


2. 中国统文化倒霉于科学的生与展吗?


中国没有在近代产生科学的原因有很多,我建议集中深入讨论中国统文化在其中起着什么样的作用。这个问题相当庞大,多年来已经有不少这方面的研究,但意见分歧较大。多数意见认为中国统文化对产生科学是倒霉的。首先,中国天人感到的世界观中,没有一个独立的自然界,不会主动去追问和探索自然。其次,统的思维方法倒霉于产生精确和严密逻辑的要领论。中国的统思维是总结归纳,这对产生现代科学来讲是倒霉的,但对产生其它智慧是有利的,好比中国统医学。第三,非世袭的文官制度和科举制度倒霉于吸引人才从事科学。第四,身份认同方面严密的品级制度倒霉于产生自由平等的学术气氛。不但是行政级别,社会差别层级之间,师生之间乃至宗族内部长幼之间僵化的品级制度严重影响学术的自由争鸣。


但中国统文化对科学的展仅有倒霉影响吗?并非如此。尤其是在当前形势下,也存在一些有利的影响。第一,中国统的“有机唯物观”,而非“机械唯物观”,对未来的科学展或许是有利的。第二,在科学与技术结合越来越紧密乃至融合展的趋势下,强大的政府成果和集体主义,对付开展“大科学”是有利的。第三,最为重要的一点是中国知识分子的家国情怀,这是有别于其它国家科学家的最显著的特点,在我国科学技术展的历史进程中挥着非常显著的作用。


从上世纪开始,可把中国的科学家大抵分为四代。第一代的科学家出生于1890-1910年左右,代表人物有丁文江、竺可桢、叶企孙、苏步青等。那时的中国还没有建立起完善的大学教育,这些先驱去欧美留学,上完大学后很早就回国开办大学和科学研究机构,成为中国现代科学的首创人。

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左:中国近代物理学家叶企孙(1898-1977)

右:中国科学院院士、数学家苏步青(1902-2003)


第二代科学家出生于1910-1930年左右,以华罗庚、钱学森、卢嘉锡、叶笃正等为代表。那时候已经有条件在中国接受大学教育,加上战争和内乱等原因,他们滞留海外的时间更长,不但接受大学本科教育,还接受了越发系统的科研训练,站在其时世界科学展的前沿。这一代科学家回国之后,在第一代科学家的领导下,奠定了中国现代科学的基础。

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左:中国科学院院士、数学家华罗庚(1910-1985)

右:中国科学院及中国工程院院士、空气动力学家钱学森(1911-2009)


第三代科学家出生于1930、1940年代,以袁隆平、屠呦呦、刘永坦、赵忠贤等为代表。他们在青年时,迎来了新中国的建立,他们领导中国科学追赶世界。第四代科学家出生在1950、1960年代,以潘建伟、施一公等为代表。他们在国外留学阶段的科研水平到达当今达国家的先进水平,回国后致力于建设世界科技强国。


尽管每一代科学家包袱的任务差别、特点差别,但都彰显着中国科学家特殊的精神内涵。正如《关于进一步弘扬科学家精神、加强作风和学风建设的意见》中,对中国科学家精神的归纳综合:


“胸怀祖国、办事人民的爱国精神; 
勇攀岑岭、敢为人先的创新精神;
追求真理、严谨治学的求实精神;
淡泊名利、潜心研究的奉献精神;
集智攻关、团结协作的协同精神;
甘为人梯、奖掖后学的育人精神。”


这不但是中国科学家的精神,也包罗了代表人类先进文明的科学精神和科学家精神。中国的科学家在六个方面都有自己的特点,但最突出的还是“家国情怀”把国家和小我私家紧密地联合在一起,自然地融合在科学家的精神中、流淌在血液里,这种特点是其它国家的科研人员没有的。恰恰是这样的家国情怀,在各个历史时期,体现出中国科学家的风骨和境界。



3. 当前中国科技在世界上处于什么水平和职位?


长期以来,人们习惯认为中国科技就是在“追赶”西方,但随着中国科技事业的快速展,当前中国科技在世界上处于什么样的水平和职位居然成了一个值得讨论的问题。


对付中国科技的评价,经常出现两种差别的声音,一个是“厉害了我的国”,另一个是全方位被“卡脖子”,在两种评价之间摇摆不定。我认为,这两种极端都不可取改造开放初期,我们接纳拿来主义,积极开放引进技术,同时勉励大批科技人员出国学习。随着经济社会的快速增长,科技投入随之增长,科技自主能力和整体实力迅速增强,总体上正在从跟跑局面向并跑和少数领域领跑局面过渡。虽然在各个科技领域展是不平衡的,即使在所谓的“卡脖子”环节,有的必须努力霸占难关,有的原来就是全球财产链分工所致,并“卡不了脖子”。总之,要具体情况具体阐发。第二,关于“后优势”的问题。技术是有后优势的,别人创造的技术,如果我们没有,这属于“已知的未知”,只要努力攻关,是可以追赶甚至逾越的;但科学基本没有后优势。科学上落后于人,只能把基础打实,寻找制约因素,老老实实地追赶。第三,关于某某领域“落后达国家几多年”的说法,是很缺乏依据的。如果说是凭据当前中国的水平相当于达国家几多年以前的水平,那么因为已经有了目标,追赶并不需要那么多年;如果说是预计需要几多年才华遇上,那么影响因素实在太多而庞大,这种拍脑袋做出的预计是靠不住的。虽然,如果仅仅以此来激励我们自己努力追赶世界前沿,还是可以的。第四,对“软实力”的评价,这是确实应该进行研究的。文化、制度、法制、环境,这些“软”的方面是我们相对落后的地方,是非常值得研究和探讨的。


由“当前中国科技在世界上处于什么水平和职位”引的一系列问题,岂论我们有什么争论,有一点是有普遍共鸣的,那就是迫切需要开展战略研究,收集方方面面的实际情况,进行科学的定量阐发,据此制定相应的计划,落实具体步伐


4. 当前推动中国科学展最要害的环节在哪里?


是增加经费投入吗?2018年,中国的科技经费投入约2万亿元,总量位居世界第二。我们目前的科技投入增长迅速,但效率是当前更急需解决的问题投入还需要增加,尤其是基础研究的经费,但若不提高效率,则会造成更大的浪费,还会助长不正的学术民风。


是政策出了问题吗?党的十八大已经明确提出,科技创新必须摆在国家展全局的核心位置,实施“创新驱动展战略”。国家不绝出台政策,也不绝有相关制度推出,推动了科技事业的展,但文件的落实情况还有待改造


我认为比前面两个问题更为重要的,是推动科学文化建设从历史、文化等方面原因看,我国现代科学的培养土壤并不肥沃。如果不推进科学文化建设,弘扬科学精神,提高国民科学素养,难以出现更多科技原始创新和突破性结果。目前许多人认识到这个问题的重要性,但解决的抓手在哪里?想解决这个问题很困难,但不见得是不可为的。只要去做,哪怕不能完全解决,比目前做得好是可以的。这也是我卸任后全身心投入到中国科学文化建设中的初心,希望中国科学文化的土壤能逐渐肥沃起来。




点评摘要



邓小南院长体现,韩启德院士今天的陈诉是“实事求是”、“和而差别”的典范,作为一流的科学家,韩启德院士睿智的追问和深切的人文情怀,相信给大家留下了很深刻的印象。虽然经常说科学是“学理”,但也关怀到“伦理”。科学以一种超出具体成果的智慧影响着我们的价值观和世界观。如韩启德院士所说,科学家的精神内涵,事实上就是先进文明的生动体现。邓院长认为,今天的“科学与文明之问”演讲,一方面是时代之问、今世之问;另一方面,韩启德院士以宏观的视野,从差别的角度为“科学与文明”这一经典命题提供了深度思考的理悟。韩启德院士在总结部分提到的如何进行全面的战略阐发,如何掌握科学要害的环节,如何推进科学文化的建设这些都是重要的问题,需要有自觉的意识和执着的探索。


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