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所以科学非常需要质疑

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    所以科学非常需要质疑

      

      这个过程告诉我们,科学本身是不停地发展,它是不固化的理论,这是科学本身最基础的内涵。
     
      什么叫做科学的精神?我觉得科学精神最重要的在于它的出发点是没有功利性的。科学探索在本质上是由好奇心和兴趣驱动的无功利行为。在庆祝普朗克60周岁讲话的时候,爱因斯坦提到,做科学的人的动机是多种多样的。一些人是因为喜爱科学,觉得好玩,只把它当作自己特殊的娱乐;还有另外一些人觉得做科学能够树名或者得利。很多人出于功利的目的去做科学,这些人成为工程师、商人还是科学家,完全取决于周围环境。比如当年我上大学的时候,很多人并不一定喜欢物理,只是信奉学好数理化走遍天下都不怕,所以他们基本上没有留下来做物理研究。
     
      爱因斯坦还说,但是还有一些人寻求世界的体系,来构成他们感情生活的支点,他希望能够寻找科学的规律来达到自己内心的自由和宁静。他们每天的努力并非是来自于深思熟虑的计划,而是直接来自于激情。从这一角度上讲,科学精神里最重要的,也是科学能取得这么大成就的主要原因,是由兴趣和好奇心驱动的无功利的行为。
     
      科学里非常重要的就是质疑精神,一方面我们要充分相信前人已经取得了一些成功的经验,发现了一些定律和规律。但对前人工作的深入了解之后,我们对他们的理论还是要保持审慎的批判精神。也就是说科学里是没有什么权威的,一旦科学成为一种信仰,最后就很可能变成了另一种形式的宗教。历史告诉我们,牛顿力学告诉我们宗教里很多事情不是真实的,后来爱因斯坦又推翻了牛顿的绝对时空的观念。随后量子力学又进一步地颠覆了爱因斯坦相对论的决定论观点。从这种角度上来讲,科学是演进的,没有永远不变的权威,所以科学非常需要质疑,需要审慎的批判精神。
     
      科学另一个要点在于,任何属于不可证伪的理论和观点都不属于科学的范畴。如何判定某项研究是否属于物理学研究的范畴,或者科学研究的范畴,关键在于实验上是否可以实证。如果实验上不可以实证的话,它跟科学本身是没有关系的。对我们物理学家来说,我们尽管可以天马行空,但最后东西都是要落到实证上,这是量子力,告诉我们的。
     
      爱因斯坦在他的思想观念中也体现了这一点。爱因斯坦本来就是一个实证主义者,任何研究都要经过实证才有意义,这在他建立狭义相对论的过程中得到了充分体现。然而,由于他在建立广义相对论的过程中,抽象思维起到了非常重要的作用,使他获得了巨大的成功,以至于他特别希望量子力学也可以通过抽象思维就建立起完整的理论体系,而并不一定依赖于实验。然而最后,大家还是明白,真正的物理学始终离不开他年轻时候最革命的想法:如果一个东西是不可以证伪的话,那研究它是没有意义的。
     
      回到“科学精神在中国”的话题。“钱学森之问”非常有名,温家宝总理看望钱学森先生的时候,他问了一个问题,这么多年培养的学生,还没有哪一个学术成就能够和民国时期培养的大师相比,为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?民国时期还是有大师,这个问题就给出了部分答案。我在思考,为什么从解放之后到目前为止,我们培养不出杰出的人才?
     
      这里可能有两方面原因。首先,解放后到改革开放前,因为历史上的原因,我们处于一种封闭的状态,与国际先进的水平没有及时充分的交流。改革开放之后,我们注重发展经济。这固然是有益于社会发展的,然而也产生了功利的文化氛围,科学常常被当作职业与谋生的手段。比如说在我刚回来做量子信息的时候,很多人都说这个东西是伪科学、不靠谱。但后来这个领域慢慢发展起来之后,基金委每年收到的项目在呈指数的增长,本来并不具备必要基础的人,全部都来做这个。为什么?可能因为申请基金比较方便,能够谋生。从这一角度而言,科学成为功利的职业被用来谋生,我们就很难在创新上往前走一步。
     
      其次,在功利性的文化之后,科学家很难沉浸地做事情。在中国别人经常会问你最近有没有什么重要的成果,对你具体做的是什么不太感兴趣,却总是希望你能够发布新闻,或者发布重要成果。我好几次在欧洲的时候,遇到哪怕是山村里面的老太太也对科学本身很感兴趣。我有一次去因斯布鲁克度假,在大峡谷遇到一位80多岁的老太太,她见我这个外国人很高兴。跟我聊起来之后,她说她还读过我们的文章,只是没有读懂。所以她只是对科学感兴趣,觉得你的文章很有趣,并不在意你有什么成就。
     
      从这个角度上讲,我这么多年带了很多学生,有欧洲的,也有台湾的、香港的和大陆的。我们大陆的学生也是非常好,但总体上来讲,我们大陆的学生可能更加急躁,更希望能够早点出成果,早点发文章,这是我比较之后自己得到的一个观察。
     
      当然,其实功利从来都不是中国的传统文化。大家都知道杨振宁、李政道、陈省身、吴健雄等人都是从中国大陆出国。丁肇中先是在大陆,后来去了台湾,最后去了美国,崔琦是从香港出去的。由于他们都受到过中国传统文化的良好熏陶,出去后都取得了很好的成就。所以现在我非常同意这个观点,目前国家在倡导我们的文化自信,如果我们能够回到一种比较从容和有知识分子贵气的状态,可能对我们未来的科技创新是非常有用的。除了让大家对科学本身感兴趣之外,目前国家和社会也在营造一种非常好的国际交流与合作的环境,坚持开放与交流。同时,通过各种科普的宣传,加强大家对科学的兴趣,营造一种更好的文化土壤。
     
      最后做一个总结。第一,我们要实事求是。改革开放40年来,我们国家已经取得了一些很好的进展,但不能盲目自大,芯片一卡脖子我们就使不上力了。另外也不要妄自菲薄,经过几十年的努力,尤其国家在2008年开始启动“千人计划”之后,国内的科研水平取得了长足的进步,我们在若干方向上取得了比较好的结果,也不再只能模仿和跟踪了。这两年来,国际上对我们国内取得的一些工作还是给予了充分的肯定。
     
      除了要回归到一个自信、从容、淡定的传统文化,其实我们还有一个问题,中庸之道、一团和气是我们在科学发展上的一个大忌。比如说我们做各种项目的评审当中,中国人很少觉得这个项目不好就当面批评。哪怕你觉得不怎么好,大家总是不说话。按照邹承鲁先生的观点,至少不说假话就不错了,往往做不到问题当面指出。
     
      另外,妨碍中国科技发展、目前需要解决的问题就是,为什么现代科学没有在古代中国诞生?这可能是由于,在中国的传统文化中,要么我们思考特别大的问题,比如“天人合一”,这些人不屑于把具体的自然界搞清楚。要么我们发明指南针、火药,非常实用。这两支队伍完全拼凑不到一起。但所谓真正的科学,从基础物理的研究到应用基础的研究到技术的研发,是一个全链条的、全方位,互相促进的过程。没有技术,科学上难以发展。假如没有望远镜,你就不可能探索天文。但没有科学,技术也走不远。从这种角度上讲,我们要发扬传统文化,也要吸取西方科学理念好的地方。我们也许慢慢地要做到不那么中庸,要变得aggressive(好斗)一点,也慢慢地能够强调既做高大上的基础原理的研究,也做非常有用的技术的研发,这样我们科学的创新才能走向一个新的层次。什么是科学精神?如何推动中国的创新发展?2018年9月26日,在《知识分子》和《科技日报》联合主办的“科学精神在中国”主题论坛上,中国科学技术大学教授潘建伟指出,科学精神最重要的是无功利心,由兴趣和好奇心驱动的无功利的行为,同时包括质疑精神和实证精神。潘建伟认为,要实现创新,培养出杰出的人才,我们应该回到传统文化的从容和自信,同时摒弃中庸之道,变得aggressive一些,能够当面批评。
     
      感谢“科学精神在中国”论坛的邀请,我想从三个方面跟大家分享一下我的想法,科学的价值、科学精神以及论坛的主题“科学精神在中国”。
     
      我们为什么要提倡科学精神?科学是有用的。人类的历史有很长一段时间生产力低下,需要靠自己的体力工作,与大自然抗争。而几次科学革命先后都催生了产业变革。比如说牛顿力学催生了以蒸汽机为代表的蒸汽机时代的产业变革。随后,麦克斯韦的电动力学又催生了电气时代的产业变革。到上世纪初,量子力学和相对论的建立又催生了信息时代的产业变革。
     
      从某种意义上讲,正因为近代科学的发现和发明,催生了产业变革,让我们能够生活得更好。其中一个非常重要的是生命科学的发现,比如说抗生素和疫苗手段的发现,直接延展了人类的寿命。在这个意义上,科学确实非常有用。
     
      从另外一个角度而言,科学非常重要的是它在观念上的变革。从人开始能够有知觉、有意识地感知世界之初,我们就一直追问宇宙起源的问题。宇宙有没有起源?将来要到什么地方去?牛顿力学是最早做的尝试。随着牛顿力学的建立,人们发现以前一直被认为是神圣的天上的星辰,它们的运行轨道都是可以计算的。另外,光、电、磁,一些在我们看来非常神秘的现象都可以由电动力学统一解释。爱因斯坦的观念就有这样的一个变化过程,他小时候信宗教,学了科学的理论之后,他觉得《圣经》讲的东西不可能全都是真的。科学本身在破除迷信方面起到了非常重要的作用。
     
      然而牛顿力学认为时间是均匀流逝的,空间是无穷无尽的,在某种程度上有局限性。另外,牛顿力学是决定论的。在牛顿力学看来,行星的轨道是可以计算的,所有的粒子运行的规律也应该是可以计算的。某种意义上讲,每个人的命运,什么时候生、什么时候死都可以事先计算,那么我们个人的奋斗就没什么意义了。
     
      但是量子力学的发现进一步告诉我们,观测者的行为会影响客观体系的演化。通俗来讲,你看一下和不看一下这个体系,最后都会对这个体系产生不可逆的、巨大的影响,哪怕你所花费的能量非常少。在这个理论基础上,科学家构建了大统一理论、大爆炸理论,可能我们的宇宙是从一个奇点开始爆炸诞生的,这样就可以来回答我们一直探索的问题。
     
      

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