科学的详细定义

编者按：这是一篇值得好好学习的演讲。对于我们了解科学的一些常识很有帮助。但是，文中有些内容是值得商榷的。世界的主流文化是民主、科学、法治、人性化，这本身就包含了尊重自然，尊重不同的文化及不同的人的生存权与发展权的意思。不可把民主、科学、法治等世界主流文化价值观念看成是消灭其他文化的杀手。并且非常不同意吴先生所说的，中国过去一百年是学习西方的一百年，至少中国的“反右”、“大跃进”、“文革”这些事情不是在学习西方，而是中国传统文化的糟粕——专制思想在沉渣泛起。中国即使有过学习西方，也是选择错了对象，把西方人丢弃的共产主义拿来中国了。而不是民主与科学与宗教信仰这些东西。另外，中国的科学仅走博物学的路子是行不通的。这可能会容易一些，因为中国缺乏逻辑理性与实验的传统，但有实用理性，这与博物学有近似的地方。但是，这对中国的科学发展无益。这是必须理性认识清楚的。 2003年9月13日在国家图书馆“文津讲坛”的讲演。发表于吴国盛著，《反思科学》，新世界出版社，2004年1月版，第1-30页。 究竟什么是科学？ 吴国盛 很荣幸来到这样一个古老而幽深的文化环境里，跟大家一起探讨当代文化中最重要的一种现象，也就是科学。今天我想讲的是，究竟什么是科学？ 为什么要讲这么一个题目呢？原因是今天科学很重要，在我们的社会生活中发挥非常重要的作用，可是我们对科学的理解却未必很深入、很恰当。我们常听到说科学是第一生产力，这话当然是对的，没有错，但如果把科学只是理解成生产力就不对了。科学不仅仅有用处，能够为我们带来物质财富，带来高效率的生活，而且首先是一种精神。虽说我们这几年也有不少人在谈科学精神，但究竟什么是科学精神，我认为这个问题学术界也好，大众传媒也好，都没有讲清楚。这是一个背景。第二个吵景是，告别贫困奔小康的中国人开始重新审视我们的传统文化，大家特别喜欢讨论我们古代究竟有没有科学的问题。很显然这个问题依赖于我们如何看待科学。第三个背景是如何看待当代科学的负面影响的问题。大家都知道环境污染、生态破坏、高科技手段的运用和依赖导致的风险这样一些负责影响。环境污染和生态破坏的问题比较显著，大家看得比较明显，有些是工业革命之后才出现的比如化学污染，有些是工业革命之后加剧的比如生态破坏、物种的灭绝、生物多样性的丧失等，这里不多说了。大面积的风险是一个必须面对的新现象。今天的人类越来越束缚在一个由科技所主宰的庞大体系之中，因其庞大，因其复杂，而带来很多不可预测的大面积的风险。比如前不久美国东部地区的停电，再比如前不久的冲击波病毒等等，我们对技术越依赖，这些风险就越不可避免。这样一些后果，让我们思考科学最初的动机究竟是什么？目前的这个科学是否达成了我们原初的动机？如果没有，那么我们还需要什么样的科学？ 把这个背景交代一下，是为了引出我们今天的问题：究竟什么是科学？ 简单地讲，所谓的科学，从最广泛意义上讲，是指导人与外部事物之间打交道的理论知识，通常首先是指导人与自然界之间打交道的理论知识。这种知识的最原始的形态是博物学。从我们人类的远古开始，从我们的农耕文化开始，人类就开始辨认周围的动物、植物，哪些是有害的，哪些是有益的，哪些是有毒的，哪些有药用，哪些是可以吃的，哪些动物可以用来驯化，哪些动物是驯化不了的、肯定对我们有害的，这就是基本的博物学知识。 博物学知识有两个功能，第一种是功利性的，刚才讲的那些都是功利知识，大家比较容易明白。第二种是精神性的，它帮助我们建立人与自然之间的沟通渠道，建立一种交流的方式，使我们人和自然有一种亲近的关系。从某种意义上讲，博物学知识首先不是功利的，而是要领悟自然，沟通自然，这是人类对待外部世界最原始的动机。这样的知识无论哪种文明都有，西方文明、中国文明、非洲文明、美洲文明都有。但由于博物学知识在今天这个大讲功利的时代并不能提供最功利化的知识，因而成了末流，人们有意无意觉得它不怎么科学，至少也是过时了的科学。总的来说，博物学被极大的边缘化了，较少进入现代人的视野，有意无意被遗忘了，人们一提起“科学”，通常不大会想到它。 今天占支配地位的是另外一种科学，就是所谓的近代科学，更准确说是近代西方科学。近代西方科学是在近代欧洲诞生的一种科学类型，它重视数学的运用，重视实验，也称为实验科学、实证科学。由于近代西方科学在今天影响最大，人们往往把“科学”等同于它，往往用它的标准作为科学的标准。我们经常说一门真正的科学应该有两个要素，一个就是数学，必须是可以数学化的，量化的，可以进行计算的，可以预测，因而可以控制，第二个是实验，它必须能够诉诸实验。这种说法描述的就是近代西方科学的特征。近代科学现在是主流科学，我们理解人也好，理解万事万物，有机的无机的，有生命的无生命的，我们都会认为一种科学的方式就是通过实验来进行的研究，如果没有经过实验的处理，被认为是不可靠的，不牢靠的，总而言之，是不“科学”的。现在所谓的实验科学，并不简单是你去观察去求证的问题，牵扯到实验设计、实验预测以及实验数据的可重复性等等，在现代的实验科学背后，它隐含着一套数理结构，所以全面地来讲，近代西方的科学应该叫数理实验科学，如果考虑到博物学在近代西方也有传承，那么上述科学或可称为数理实验传统，以区别于博物学传统，但是数理实验传统是近代科学的主流，也是当今我们能够接受为真正科学的一个标准。 以这个“科学”标准来看，应该说中国古代是没有科学的，严格说来西方的古代也没有科学，只有近代才诞生出这么一个数学加实验的数理实验科学。但是我们需要注意到，西方近代科学确实有它自己的来源和先驱者，这里面特别需要提到的就是希腊人所开创的“理性科学”，近代科学中的“数理”成分，就是直接得自希腊人的这个“理性科学”传统。 什么是理性科学呢？理性科学就是那种单纯通过头脑中的思维和思辨，构造出一套逻辑严密的推理体系，它认为“理”是这个世界的本质，“讲理”“推理”是与这个世界打交道的恰当方式。这样一套理性科学对我们中国人来讲是很陌生、没有见过的，照我的理解，它是独独属于希腊人的，所以我们称之为希腊理性科学。 我们迄今为止提出了三类科学：博物学、数理实验科学和理性科学，那么这三类科学是个什么关系？刚才我们提到了，近代的数理实验科学实际上来源于希腊的理性科学。从这个意义上来说，希腊的理性科学是近代科学之父之源，这是没有问题的。但是我们也看到，现代的数理实验科学，在很大意义上忘却了希腊意义上的理性科学的精神，而这个精神又恰恰是使得现代科学有效的根据，是使得现代科学永保生命活力的一个根据。中机古人说“问渠哪得清如许，唯有源头活水来”。近代科学的这个源头活水就在希腊理性科学那里，而且我自己相信，现代科学出现的许多问题都是因为忘记了这样一个源头活水。对我们中国这样一个后进的国家来说，这里面的问题是，我们可能学到了近代科学的木，这个本却没有学到，我们学到了它功利的方面，它的高效率、好方法的方面，却忘记了这个精神的方面。所以我们今天提出三类科学的概念，目的就是要指出今天最盛行的数理实验科学的限度，指出它的根执，指出如果我们今天忽视这个科学理性，忽视这个科学精神，会使我们的科学发展走偏；还要指出最原始的博物学在今天需要重新得到重视，因为通过博物学这个环节，可以缓和人与自然的冲突，科学与人文的冲突，东方与西方的冲突，而这些冲突，大家知道是当代世界的主要矛盾，而这一切的背后都有“科学”的观念在起作用。下面我想依次对理性科学、数理实验科学和博物学分别做一个讨论，以回答究竟什么是科学这一问题。 希腊理性科学 我想先从希腊理性科学说起。目前国内外学术界都认同，从希腊理性科学到近代欧洲的数理实验科学的发展，构成了“科学”的正宗来源。即使没有把我们中国看成是科学的发源地，我们似乎也可以暂时承认这一点，因为对现代中国人而言，“科学”这个词确实是一个外来词，我们的古汉语嘛面没有科学这个词，它是英文science的一个翻译，而且还不是我们中国人翻译的，是日本人翻译的。大概在19世纪末期、20世纪初期传到中国。早期我们中国曾经把science翻译成“格知”，是我们中国的一个老词，格物致知的意思。日本人觉得西方人的这个学问，science，跟我们中国儒家的学问不大一样，儒学是综合性的学问，文史哲不分的，而这个science是一个分科性的学问，数、理、化、天、地、生，所以把它翻译成“科学”，取分科之学的意思。所以从某种意义上说，今天我们就“科学”进行追根究底，首先要承认它是一个洋学问，来自于西方。此外，我们今天沉浸于其中的所谓科学的时代，实际上也是以数理实验科学为主体的科学的时代，所以我们今天谈科学从希腊开始谈起是有根据的。 希腊人的理性科学与希腊的人文理念有关。我在别处多次讲过，不同的人文理念伴随着不同的人文形式，“理性科学”在希腊时代，作为一种人文形式，是与希腊人对于“自由”的追求，与他们把“自由”为作基本的人文理念密切相关的。比较起来，我们中国古代有着完全不同的人文理念，因而也伴随着不同的人文形式。我的意见是，以儒家文化为主体的中国古代文化是把“仁”作为基本的理想人性，而把“礼”作为达成这种理想人性的基本形式。 一个民族，一个人也好，他总得追求点什么，他的最基本的追求，取决于他认为什么是理想的人，什么是最值得人类追求的东西。说一千道一万，说到最后，人终有一死，我们之所以自认为我们的生活是有意义的，我们的生命是有意义的，就因为我们觉得人是应该追求点什么东西的，那个东西便决定了一个人群的生活方式，决定了一个人毕生从事的事业。过去许多人总是疑惑，说我们中国人也不笨，都很聪明，为什么我们古代就没有出现西方历史上那么多伟大的科学家呢？我想我们不应该从一种欧洲中心主义的角度来看问题，我们只能说不同的人文追求，决定了一个民族会把他们的主要精力和智力运用到不同的领域。我们中国的人文形式，并没有体现在科学方面，而是体现在我们的文学、艺术、礼仪、道德方面。 希腊人不同，他的最高人文理念是自由。一个人如果不懂得自由的话，那么他就只能是奴隶，就不可能成为一个高贵的人。那么怎么样才能使他懂得“自由”呢？希腊人认为只有学习一门叫做“科学”的知识，才能进入自由的境界。而科学，在他们看来也就是所谓自由的学问。所以大家可以注意到，希腊科学的第一个要求就是纯粹的非功利的。希腊科学的第一个形态是数学，数学也是希腊时期最发达的一门学问。数学按我们今天的看法，应该属于理科学问，可是在希腊时期，它却既不是文科也不是理科，因为当时文理不分的，如果你非要给它指定一个归属的话，那我说它应该算德育课程。为什么这么说呢？因为在希腊人看来，唯有通过数学的方式，我们才可以领悟到那个最高的人文理念“自由”。大家可以看一看，数学的对象是很奇特的，几何学的研究对象根本不在现实生活中。比如圆，我们现实中的圆没有一个是真正圆的，我们看到的圆或多或少总有点不圆，只有几何学中的圆是真正的圆，是一个最完美的圆。因此，希腊人认为，我们唯有通过学数学才能知道有一个理念世界存在，它超越于我们的此岸世界，这个世界中的所有成员都是最完善最真实的。希腊人由于发现了这样一个超越的理念世界，而创造了一门理性科学。 理念世界与理性科学的一个特征是纯粹性、内在性。如果我们的思维，我们的精神世界永远纠缠在各种各样的现实纠纷之中的话，那么我们的思想不可能是纯粹的，我们就要考虑各种各样的现实因素，我们也就不可能给出一个纯粹理性的方案来解决我们世界的问题。比如在我们中国的文化中，更多的是随机应变，见机行事，原则性不强，总是可以通融，这确实是两条完全不同的文明道路。希腊人认为，那个最真实的世界是纯粹的，是绝对的，因而是内在的。在此基础上发展出来的知识，就是哲学。这里所说的哲学，其实也是理性科学的一种形态，是成熟得最早的一种典型的科学形态。严格讲来，中国古代既没有现代数理实验意义上的科学，也没有希腊理性科学意义上的哲学。希腊理性科学的另一个成熟形态就是数学。早期的希腊学问家，既是哲学家，也是数学家。这是西方科学传统的一个突出的特征，直到近代欧洲都在延续。我们注意到，近代以来许多伟大的科学家，同时也是哲学家。为什么？因为他们考虑来考虑去，最终都要考虑那个纯粹世界的问题，考虑这个世界背后的那个理念问题。从希腊时代开始，哲学和数学以及近代的数理科学，常常是渗透在一起的。 希腊人喜欢辩论，喜欢讨论问题。有名的哲学家苏格拉底，整天没什么事干，吃饱了就上街逛，见到人就跟人讨论、辩论。讨论什么呢？讨论一些概念问题。比如什么是美呀？人们告诉他，美就是花儿、漂亮的姑娘。他说不对，他说你只告诉我花儿美姑娘美，可是什么是美呢？是什么使得姑娘和花儿成为美的东西呢？他追求的是一个普遍性的理念，在追求的过程中，发展了推理的逻辑和技巧。 苏格拉底有句名言说，一个没有省察的生活是不值得过的。这句话反映了希腊人的人文追求。在他们看来，一种生活的理想是通过批判方式而获得的，它不是通过祖宗传下来的，不是通过某种宗教信条灌输下来的，而是通过理性的考察，理性的论证才获得的。内在性、纯粹性和批判性是希腊理性科学的基本特征。 这样一种为学术而学术，为科学而科学，自由的追求，这样一种精神，并不是每个民族每个文明都有的。现代思想家普遍意识到，近代欧洲的科学之所以能够出现，与中世纪的经院哲学吸收和综合了希腊的科学精神有关系。 我们说近代的西方文明是两希文明，就是希腊和希伯来文明，这个两希文明构成了整个近代西方文明的支柱。近代西方单靠它的科学这一条腿是不够的，它既有它的科学，又有它的宗教和信仰，构成了一条精神支柱。这两大文明在中世纪后期得到了很好的融合。大家知道，基督教作为宗教和科学本来是两码事，宗教讲天启，讲信仰，而希腊科学讲理性，讲怀疑，讲批判，讲理性的分析，这两者怎么能结合在一起呢？可是，中世纪后期的经院哲学家确实对希腊科学和基督教教义做了一个非常伟大的综合，所以诞生了近代的西方文明。 大家知道《圣经》里很多故事在今天的科学家看来应该说是荒诞不经的，许多故事显然不合情理。但经院哲学家说，我们要把一些表面上的字句和它的精神实质要分开，它可能只是为了让普通民众能够听得懂而做的一些比喻，或者是象征的说法。这明显是为了发展和创新所做的一些权宜策略，但是同样的策略在伊斯兰教那里却没有成功。从科学史上看，整个中世纪的早期，文明的火炬先是掌握在阿拉伯人手里，是阿拉伯人最先发现了希腊文明，但是在阿拉伯世界并没有发展出相应的经院哲学，也就是说希腊的科学精神、理性精神并没有渗透到阿拉伯文明中。当时也确实有阿拉伯思想家想把亚里斯多德的著作整合到《古兰经》里去的，但是没有获得成功。当时阿拉伯世界政教合一的首领哈里发说，谁胆敢只需要通过怀疑和批判的头脑就可以掌握真理，那么我们的真主已经为他准备了烈火。这样一说，就堵住了经院哲学这条路。而相反呢，在基督教那边，有一位叫托马斯？阿奎纳的经院哲学思想家，成功地整合了希腊的理性科学与基督教神学，开创了一个新的思想领域。所以20世纪有一位哲学家叫怀特海的人说过，实际上牛顿、伽利略的思想，都是通过阿奎纳这个环节从希腊那里传过来的。 好，我们已经谈过了希腊理性科学，这个理性科学我把称为沉思型的科学。一说沉思，大家肯定想到罗丹的雕像“思想者”，实际上，许多流传下来的希腊雕像都是沉思的形象，流传下来纺一尊亚里斯多德的雕像也是沉思的形象。为什么把理性科学称为“沉思型的科学”呢？因为希腊人相信真正的世界，真正的意义世界，真正的价值世界，是理性的世界，而通达这个理性世界的方式是沉思。 近代数理实验科学 我们从考察两个重要的人物进入对近代科学的讨论，一个是英国的弗朗西斯？培根，一个是法国的笛卡尔。培根有一句名言叫做“知识就是力量”，他是近代科学的一个预言者和设计师，他强调近代科学必须用来增进人类的物质财富，所以他谈到知识就是力量的时候，已经指明了近代科学的发展道路。培根科学代表着一种新型的科学形象，就是力量型的科学，科学技术必须转化为生产力，必须转化为一种巨大的力量。 另外一种科学的形象可以由笛卡尔来标志，他也有一句名言，叫做“我思固我在”。这句话听起来似乎比较深奥，但却指出了近代人的精神世界所发生的一个重要转型。首先，它表明了现代是一个以人类为中心的时代。“我思”成了这个时代一个基本的价值原点，从此以后，世界上万事万物的价值判定都要按照“我”来进行判定，它是否存在，它以什么方式存在，它存在的价值如何，必须以“我”为葫据，这个“我”当然不是笛卡尔本人了。这是一个大写的我，是主体，因此，笛卡尔宣告了一个主体时代的方来。再者，“我思”的这个“思”表达了对希腊理性科学的一种继承，笛卡尔像希腊人一样认为，我们的世界本质上是一个思的世界，是一个理性的世界，是一个内在的世界。只不过，这个世界过去不由人所掌控，而是一个超越的神的领域，现在，开始回归到“我”的范围之内，也就是说，今天的价值原点，今天的精神支柱，开始奠定在大写的我、大写的人类主体之上。所以笛卡尔这个人很重要，他指出了现代人类精神的基本动机是主体的“思”，其实也就是尼采后来所说的will to power，强力意志，或者求力意志。这种强力意志、求力意志构成了近代主体性的主要内容，也构成近代文明的主旋律。主体意志的开发，主体意志的展示，主体意志的实现，展示了现代文明的基本轨迹。 过去的哲学史经常说笛卡尔是讲演绎讲推理的，培根是讲观察讲归纳的，笛卡尔是理性主义者，培根是经验主义者，这些都对，但比较表面化。其实他们俩之间有内在的一致性，他们的一致性就在于他们共同的认同科学都必须是力量化的，都必须是有效率的，都必须是能看到物质效果的，所以近代科学一开始，它给自己规定的任务就是要有所作为。所以近代科学的形而上学基础是控制自然、征服自然、改造自然，这是我们新科学的一个使命，这样的使命在过去从来没有过的。过去有科学，但是过去的科学的任务是理解，是comprehension，是一个综合型的、理解型的知识。人生活在世界上本来就是一个很渺小的物种，它属于大地，属于自然，在中世纪属于上帝。人生的使命在于意识到这种归属。但是近代以后，这种思想全都变了，世界是属于我们的，自然是属于我们的，地球是属于我们的，一个主体意志正在上升，这个上升的主体意志要表现自己，因而新型的科学必须是力量化的。这种力量化的、主体外化的新型科学的范式体现在很多方面： 第一个我们看到，现代科学允诺的是一个无限的世界图景。过去欧洲人的世界是有限的，我们中国人的世界是不确定的，或者我们不太关注它。但从哥白尼开始，有限的、层层包裹着地球的天球被打碎，迎来了一个无限的宇宙图景。哥白尼本人当然没有实现这一点，但他把宇宙的中心由地球移到太阳，使得宇宙的无限化成为可能。地心时代，恒星天球每天绕地旋转一周，所以不能是无限的。中心转移之后，恒星天球成为不必要，为宇宙的无限化准备了逻辑上的可能性。除了宇宙图景的无限化外，数学也从一种有限数学转向无限数学。笛卡尔本人在这个问题上有直接的贡献，他是直角坐标系的发明者，而我们知道，直角坐标系本身就预设了一个平直而无限的三维世界。牛顿在推进无限的世界图景方面也有直接的贡献。大家知道牛顿是力学三定律和万有引力定律的发现者，也是微积分的发明者，微积分是无限数学。无限数学和无限的世界图景是近代科学带来的第一个重大的变化。 为什么我们需要一个无限的数学，为什么我们需要一个无穷的世界图景，原因是人类的主体意志要求一个无限的扩张。今天的乐观主义者普遍相信人类社会是一个无穷发展向上的过程，我们虽然会遇到很多问题，但是我们会不断地解决问题，不断地克服困难，所以我们的社会将沿着一个螺旋上升的方式不断进步。在这样一个不断上升的图景背后，实际上蕴涵了一个时间概念上的巨大变化。历史上的大多数文明均认为时间基本上是循环的，有些希腊人甚至相信，多少年之后相同的事情会再一次发生，比如今天这个讲座，在若干年后再次重演，还是在座的这些人，还是我来讲。希腊人是这样，印度更不用说了，印度的轮回观念更加强烈。那么我们中国呢？也有不太强烈的循环观念。但是从基督教开始，时间被认为是一条直线，单向的延伸下去。像耶稣受难的这样事情的不能再重复，所以当时基督教世界与希腊文明的这个冲突一直存在，经过一千年来的演变，欧洲人终于确认了这种单向线性的时间发展观，因此近代以来，线性的、发展的、不可逆的时间观念，成为近代科学的一个形而上学背景。 第三个方面，自然被看作一部数学的机器，看作一部可以计算、可以量化的机器，这成为近代科学的另外一个形而上学基矗从常识看，世间万物多种多样，没有雷同，人不能两次踏进同一条河流，正是这样丰富的大千世界，使得我们人生充满着多样性的意义。但是近代科学为了达成自己控制和征服的目标，它需要创建一个控制论的模型。这个模型基于一种新的因果概念，即刺激－反应型的因果概念。原因在希腊时期有四种，有目的因、质料因、形式因和动力因，到了近代以后，四因只剩下一个因，就是动力因，因为什么？因为控制论思想在作怪，对自然的控制、征服和改造成了一个主导动机，于是自然知识体系只抓住了也只需要抓住动力因的方面。所以说近代的数理实验科学本质上是控制论的、机械决定论的，因为我们的目标是掌握不同的输入会导致什么的输出，从而完成对自然系统甚至社会系统的控制。这个目标最早的理想模型，在18世纪已经提出了，那就是基于牛顿力学的拉普拉斯模型。拉普拉斯是一位法国天文学家，也是数学家，他把牛顿的力学体系做了进一步的数学化和普遍化，并成功运用于天体力学中。他说，对一个具有非凡计算能力的妖来说，只要给它一个初始条件，它就可以知道宇宙的过去、现在和未来的一切，这个妖史称拉普拉斯妖，集中体现了近代数理实验科学的理想。这个理想就是要把全部的事务都还原到一个决定论的理论体系中，有了这样的体系，我们就可以完全控制自然。 这样的体系基于近代科学的数学化纲领和还原论纲领，就是把质的东西全部还原为量的东西，过去的一滴露珠，树上一只鸟的叫声，一段黄昏天空的云彩都具有独特的意义，但是在现代的科学世界图景中，它们都不具有特殊的意义，除非它被纳入我们要征服和控制的体系中来。如果云彩本身是漂亮的，那么我们可以做模拟，可以模拟它，可以在各种各样的艺术形式中再现它等等。所以说，控制的、支配的动机，要求数学化、还原论的纲领，这是近代的数理实验型科学的基本特征。 近代科学经过20世纪的发展，让我们越来越清晰地意识到自然界本身未必是一个机械论的体系，我们的生命系统未必是可以完全还原的，所以20世纪兴起的很多新的学科，比如控制论、信息论、系统论、耗散结构理论、超循环理论，非线性科学、混沌学和生态科学等等。这些新的学科越来越展示了一个和古典科学不相同的世界图景。人们发现，世界本质上可能是复杂的，而不是简单的，也不是完全可控制的。这样一种思想，这样一种新的科学理念，实际上构成了对近代数理科学的一系列形而上学基础的质疑。 在古典的科学图景中，世界是一个无穷的舞台，可以供人类的主体意志充分地展示。因此我们今天从不怀疑星际移民的可能性，尽管这在古代是很可笑的念头。今天的人类把坟球看成一个能源库、垃圾场，把这个星球全部破坏完了我们可以离开，我们可以换一个地方，因为宇宙是无限的，适合于人类居住的星球肯定不止一个。但是我们今天知道，适合于人类居住的星球也就是一个，就是我们现在所居住的地球。 在地球上面，我们的近代科学与技术实施了种种对生命系统的控制，对生态系统的控制，但是我们忘了一点，就是生命系统、生态系统本身并不是一个可以被完全控制的系统。生命本身十分奇怪，当你试图按照某种决定论的方式去改造它的时候，结果你会得到与你预想完全不一样的后果。过去有句老话，“人算不如天算”，这在现代生态科学中表现得最充分。你费尽心机想拯救某些物种，结果发现你没有把它拯救住，因为生命系统后面有复杂的生态联系，而且人类目前对生命系统的了解应该说仅仅是皮毛，它后面所蕴含的无限复杂的关系还不为我们所知。令人很难相信，生命系统可以完全纳入我们的控制论的范围之内，我想，这是我们近代数理实验型科学所遭遇的极限。 在过去的两百年内，近代科学及其技术，是产生了非常伟大的成就，它确实从总体上，把人类这个物种提升到一个前所未有的高度，实现了人类的主体意志。但是我们如果进一步看就发现，近代的以控制论为主导的这个科技体系难以逃避两个界限。 第一个界限就是所谓热力学第二定律所规定的熵增现象。热力第二定律是19世纪发现的，它和能量守恒定律之间是相互独立的，你即使不违反能量守恒定律，也不能逃避熵增过程。这个熵增过程指的是，随着时间的推移，一个封闭系统的混乱度必然增加、秩序度必然减少，可用的能量越来越少，最终宇宙会进入一种热平衡状态，所谓的热寂。这当然是一个让人悲观的结论，但19世纪时也有人觉得，宇宙如果是无限的话，热力学第二定律对于整个宇宙可能就会失效。不过，大家尽管觉得这个定律很重要，但究竟为什么重要还不大清楚，到了20世纪人们越来越认识到，这个定律确实重要，而且在许多领域里发挥作用。大家发现，一切机械体系都必定向外界排出高熵，我们的物理体系很难避免熵增的后果，并且我们对世界的控制越厉害、越是追求和制造新的秩序，我们付出的代价也就越大，向外界输出的熵就越多，这是宇宙论和物理学上的一个限制。 第二个界限就是自然系统的不确定性。过去我们总是觉得这个世界本质上是决定论的，我们原则上可以预言自然界的未来反应，原则上知道我们的行为的后果是什么，但是现在来看并不一定。刚才我们提到现代社会进入了一个风险时期，风险社会的意思是说，由于我们的社会被高度的科技化、高度的复杂化，这个复杂化的科技系统本身就表现出一种不确定性。我们上半年刚刚度过了一个非典时期，这个非典就是风险社会的一个典型表现。按照非线性科学的理论，复杂性系统内部的每一个小小的扰动都有可能波及整个系统，巴西的一只蝴蝶扇动一下翅膀，有可能导致北京的一场风暴，这种所谓的“蝴蝶效应”是我们过去没有想到的。 面对这些界限，我们应该反省近代数理实验科学的形而上学基础，反省征服自然、控制自然这种现代性主题的限度。由于我们中国特殊的文化传统和历史遭遇，中国人对西方科学的引进更多倾向于功利的、器物的层面，突出了近代西方科学背后的现代性主题。相比起来，西方社会由于有它强大的人文传统和批判传统，使得它的文化本身具有某种平衡机制，而我们中国呢，我们自己固有的人文传统在过去的一百年来被扬弃得差不多了，而与西方的近代数理实验科学相制衡的西方人文精神并没有充分地引进，西方自由的人文理想，自由主义、个人主义的价值理想，民主、平等的政治文化，还有待引进。传统的人文丢了很多，西方的人文也学得有限，这是我们目前存在的非常深刻的问题。人文的缺失使得近代的数理实验科学以及在此基础上的现代技术发展缺乏一个有效的制约，我们更多地强调了它的效益的一面、力量型的一面、控制和征服的一面、可量化的和可视的一面，而忽视了人类的精神文化中那些不可视、不可量化甚至难以言表的一面。 博物科学 作为对近代数理实验科学及其限度的反省，我愿意提出博物科学的复兴问题供大家讨论。刚才我提到，所有的古老文明、所有的原始文化都有博物科学，都有对居住地周边生态环境和动植物的一个基本认识，对周围的地质地貌特征的基本认识，这样的认识符合原始人民的生活方式和生活理想，是一种基本的、内在的生存知识、生活知识。 为了克服今天这个单纯的征服型的、力量型的科学的局限，我提出了两条路线。第一条就是要重新唤醒对希腊理性科学的重视，从西方科学的源头处，找到克服近代力量型科学的限度的根据。按照我的理解，这就是弘扬科学精神的真正动因，也就是说，弘扬科学精神就是要重温希腊理性科学的精神。我认为，希腊人开创的理性精神和自由精神就是真正的科学精神。 这条线索对我们中国人来讲，还不是特别熟悉，也不大容易为中国学界所理解，因为我们中国不是近代科学的故乡，也不是科学精神的故乡，希腊人那种对自由，对理性，对真理的单纯的追求，对古代中国人来讲是闻所未闻的。从某种意义上讲，这是一个普遍的问题，包括科学精神在内的许多西方的文化精神，都不大容易引进。比如法治精神就是如此。我们能够接受“法制”但不太接受“法治”，前者说的是使用法律这种方式来治理国家，后者则说的是按照法律的要求来治理国家，前者法律是工具，后者法律则是最高的准则。科学也是一样，我们很容易接受科学作为工具，却不容易接受“吾爱吾师吾尤爱真理”、“为科学而科学”这种自由的精神。这条重温希腊自由精神的线索，还需要下大力气才有可能收到效果。 第二条路线就是博物科学的复兴。下面我多说几句。博物学英文是natural history，直译是“自然史”，但译成“博物学”更准确。博物学是对大千世界丰富多样的自然现象进行收集、分类、整理的知识，在早期，它实际上差不多涵盖了除数理科学之外的所有自然科学。像法国18世纪的博物学家布丰的44卷本《博物学》，不仅包括动物、植物和矿物的知识，也包括天文知识、物理学知识，属于百科全书式的著作。这个百科全书式的风格正是博物学特有的风格，我们中文称为“博物学”也含有博学的意思在里面。 博物学在近代以后慢慢的丧失了它的地位，为什么呢？因为在生命科学领域里，过去那种单纯的收集和发现生物多样性，以及对它们进行分类，研究它们的亲缘关系，这样的一些学问渐渐被认为没有什么用，对自然界隐藏着的决定论的“规律”没有足够的洞察，因而在近代征服自然的时代主题面前发挥不了什么大的作用。生物学的其它分支，就是那些按照数理实验传统的方法对生命世界进行研究的新兴学科，慢慢取得了重要的地位。今天我们一提到生命科学，就想到了实验室，想到了分子生物学。越来越多的大学不再开设博物学的课程，认为这是小儿科，是哄小孩子玩的，是非常初级和低级的学问。 我们知道，博物科学的意义恰恰不能从单纯的有用性，单纯地控制和改造的这个角度来理解。它代表的是与近代西方数理实验科学完全不同的一种科学传统，它在对待自然的态度上与近代数理实验科学完全不同。恢复博物学传统，目的在于改变现代主流科学吨待自然的态度。 博物学首先一个特点是要聆听自然、倾听自然，对自然保持一种虔诚的态度，对自然保持一种谦恭的态度，认为人类的一切知识本质上都来源于自然，来源于活生生的自然，而不是来自实验室中的自然切片，不是实验室中遭到“拷打”和“拷问”的自然。我们知道，实验室的基本方法就是把事物切开来、分解开来进行研究，在这种研究背后有一个前提，那就是，知道了局部就知道了全体，窥一斑而知全豹。所以实验室科学的有效性，建立在这个世界的普遍统一性之上，建立在时间和空间的均匀性之上。但是我们知道博物科学不需要这个前提，它并不要求一种普遍的有效性，它所要求的是对生命本身的一种直接的接近，这是一个特点。 第二个特点，博物学改变的是科学对待研究对象的一种心态。博物学的对象不是无情的，而是有情的，博物学家对待自己的研究对象是要付诸情感的。所有的博物学家都对事物本身有一种热爱，有一种同情和了解。近代科学主流从某种意义上培养了一种人对于自然的“自豪感”或者叫“傲慢感”，那是一种因为拥有科学知识而产生的对于自然的傲慢，以及对于其它物种的“优越感”，缺乏对其它事物的“同情”，没有一颗同情之心。这里的同情并不是可怜的意思，而是不认同，不认为能够交流。总体上讲，近代主流科学事实上培养了一种对于自然万物的“无情”之心。近代的数理科学就其形而上学的基础处，就认为自然界本质上是冷冰冰的，是一种纯粹物的结合，是一个数学体系，是在人类之外跟人类毫不相干的一个体系。近代数理实验科学的一个要求就是把科学家的个人的追求、个人的爱好、个人的情绪排斥在科学研究之外，通过这样一个去人化的过程，来保证科学研究的客观性。我们知道，这样的一种要求对实验科学是完全必要的，因为它的目标是达到一种有效的控制，如果你加进各种各样的不确定的因素，当然难以保证它的高效性。与数理实验科学传统相反，博物学要求一种对自然的亲近，对自然的情感。 博物学在近代最伟大的成就是达尔文的进化论。我们知道，达尔文的进化论提供的并不是一套数理体系，他提供的是一套新的自然观念。从达尔文的进化论的现代影响来看，我们可以体会到博物学的重大意义，它改变的不仅仅是生命科学本身，也不仅仅是科学本身，它甚至改变了整个人类的存在方式。博物学的现代形态是生态科学、环境科学，我们可以预期，它们也将极大地改变人类的自然观，改变人类的存在方式。 博物学还有一个功能，就是可以起到沟通科学与人文的作用。进化论可能是今天人文学科最关注的科学理论，因为它实际上决定了对人在世界中的位置的看法。这里我还想提到德国的文学家歌德。大家知道歌德是一个伟大的诗人，写过很多文学作品，但是他在德国人的心目中也是一名科学家。他曾经研究过很多动物植物和矿物问题，研究过光学问题。歌德在他大量的关于自然知识的文献之中，一直在探讨“原型”问题。这个问题其实整个古典文化的共同问题。古典文学有所谓人物的“典型”问题，有思想“主题”问题，古典音乐中有所谓的“主导动机”问题。也就是说，德国的古典音乐，古典文学，古典哲学，包括它的博物学，都是在谈论主导动机、典型原型这样一些基本的原理。大家知道博物学基本的工作是分类，它要为大千世界做一个分类。某种意义上我们的图书馆也是在类似博物学的工作，为书分类。每一种分类都代表着对对象的一种理解。在文学作品中，我们谈典型人物，谈人物性格的划分，实际上，每一种划分都包含着我们对人物的不同理解。在博物学中也一样，你对物种每一种分类，都表示我们对它的基本特征有更多的理解。所以说在博物学这里，使用了很多在我们看来是人文的方法，人物的个性、主导动机、矛盾的冲突这样一些在文学和艺术批判中经常出现的方法，也同样可以运用在博物学里面。所以我们说博物学是沟通自然知识和人文知识的一个桥梁。 博物学的复兴根据何在？除了上述理由之外，还有现实的根据。我认为，现代的许多新学科，特别是以混沌学、非线性科学和生态科学为代表的新型学科，实际上是在复兴某种博物学传统。博物学传统的一个基本特点是承认事物的多样性，并且以捍卫这个多样性为自己的使命，决不会以追究现象背后的数学结构来消灭多样性。大家知道，我们的地球现在面临很多问题，人类作为一个物种由于极大的张扬了自己的意志，极大的扩张了自己的生存空间，却使得其它的物种丧失了它的生存空间。过去500年，地球上的很多物种，以一种前所未有的速度和规模，在大量的灭绝。这个灭绝不是自然的消失，因而自然创生的速度远远小于灭绝的速度，物种的减少没有得到相应的补偿。环境主义者有一个很形象的比喻，说我们的生态系统好似一架飞机，我们人类就坐在这架在太空中飞行着的飞机里面，每一个物种就相当于飞机上的一个铆钉，每个物种的灭绝都意味着一个铆钉不翼而飞，长此以往，人类自身的安全怎能得到保障。所以，我们今天要大讲特讲拯救生物的多样性。从博物学角度看，多样性乃是我们一切知识的源泉，也我们生活意义的来源。维护自然生态其实也包含着对文化生态的维护。在过去的500年内，自然的物种是大大的减少了，其实我们人类的文化生态也遭到了很大的破坏，越来越多的语言消失掉了，越来越多的少数民族被同化掉了，地球上本来存在的众多的方言、土语、希罕的语言消失了。我们看到在中国的境内，很多少数民族的文化在消失，很多人不再过他们祖先的生活，不再保留民族的传统。文化生态的破坏，其结果也不是美妙的。 过去马克思说，一个压迫别的民族的民族是不自由的，我们同样可以说，一个压迫别的物种的物种是不自由的。所以我们今天呼唤物种的多样性，生命的多样性，文化的多样性，其实在我看来也就是要回到希腊人曾经一度提倡的自由的精神。从这个意义上讲，博物科学与希腊的理性科学是相通的。正因为它们是相通的，所以都能够起到对今天的数理实验科学的纠偏和制衡作用。 今天我们一提到“科学”二字，大概指的都是近代的数理实验型科学，是功利性的、力量型的、征服和控制型的科学，而沉思型的理性科学和亲近自然的博物科学，不大被人重视。今天我借“究竟什么是科学”这个标题，主要想揭示这三种科学传统在今天的不均衡状态。揭示这种不均衡状态，也为了恢复它们之间的平衡。为了恢复平衡，就需要对主流传统做一个限制，对边缘传统做一个扶持。这种限制和扶持也不是简单地一贬一扬，而是要通过回溯到根源处，找到它们之间的内在联系，从而发现均衡的可能性。我们可以讲，希腊的理性科学是近代数理科学之根，博物学则是近代实验科学之根，近代数理实验科学传统的根在两千年前的希腊，更在更加久远的古代。希腊那种非功利的理性科学精神在今天的主流科学共同体中也不缺乏，我经常跟很多科学家讨论这个问题，讨论科学研究的动机，他们说其实我们对科学的功利的方面也不重视，我们更看重在探索过程中迸发出的灵感火花，更看重那种有所发现、有所获得的快乐，这种精神恰恰是希腊人的那种沉思型的、非功利型的、审美型的科学精神，那种将对真理的探索与人生理想的实现结合在一起的人文精神。 应该说，希腊的理性科学是我们中国文化所不熟悉的，我们的传统文化中不存在为学问而学问，为追求自由而追求真理这样的科学精神，因此，从这个角度去纠偏现代科技，我们中国文化是插不上嘴的。但是，从另外一条路线，即从博物型科学角度去纠偏现代科技，却是我们中国的传统文化完全可以说上的话，因为我们中国的传统文化中有博大精深的博物学资源，我们的地理学包括人文地理和自然地理，我们的中医药学，都是非常好的博物科学。 我们的天人合一的智慧为今天对生物多样性的追求和环境保护的思想，提供了精神资源。所以，我们今天提倡博物学，实际上是要激活古老的东方文化传统中的这个因素，来纠正或者克服当代主流科学中出现的某些自身难以克服的问题，这也是我今天讲科学的三种传统的目的所在。 我就讲到这里，希望大家讨论批评。谢谢大家！ 问答 听众：吴教授你好，我认为，环境污染也好，生态破坏也好，就说这些问题是由科学带来的吧，最终还不是得靠科学来解决？ 吴：我想这个说法要作分析。作为解决问题的科学，我想你当然指的是近代的数理实验科学。我认为，数理实验科学的解决问题只能是局部的、暂时的，而从长远来看，这种类型的科学是不够的。为什么这么说呢？因为从长远来看，还是一个调整人与自然的关系的问题。长远来看，单纯的采用数理实验科学的方法不能真正的解决问题。俗话说，道高一尺，魔高一丈。近代科学带来的每一次新技术的实施，必定同时带来了很多当时看不见的后果。技术越高级，后果越深远。这些后果在我们过去的20世纪，已经看得比较清楚了。比如说导致环境污染的DDT，发明的当时是很有好处的，当时确实拯救了很多人，但是后来发现危害很大，这个过程也就经过了十多年二十多年。还有一些高技术成果，目前有利的方面看得比较多，而不利的地方不大容易看见。比如现在很多人讨论的这个转基因作物的问题，现在看来没什么坏处，而好处十分明显，农业增产，提高粮食作物的产量，但是从长远来看，它究竟有没有害处，现在不大知道。环境污染的治理也是一样的，如果你认为通过化学的办法可以彻底治理污染，那你就不大会顾忌排污，你就会认为先污染后治理的做法是行得通的。如果你知道用科学来治理科学所造成的污染，从根本上说是做不到的，当然局部的说可以做到，那你就会顾忌污染。从长远看，这里最终涉及的是正确地对待人与自然关系的问题，而对数理实验型科学的完全地依赖，坚持认为我们的数理实验科学总是可以不断地发展，总是能解决一切问题，那你就不会去调整和摆正人与自然之间的位置关系。你会老觉得掌握了现代科学的人类是了不起的，物种灭绝了也不要紧，我们可以通过克隆技术把它克隆出来，生态环境破坏了不要紧，我们再造一个人工生态环境。在这些想法和做法的背后，是决定论的、可逆性的思想在作怪。照此作法，没有什么是需要顾忌的，没有什么是需要敬畏的。问题是，这样搞下去，我们将来想后悔都来不及了。所以，对你的问题我的回答是，局部的暂时的来看是合理的，但是长远来是不够的。因此需要恢复某些原始的科学传统，以对近代主流的数理实验科学传统形成制衡。 听众：吴老师你好，我有一个想法，我觉得我们可能根本解决不了科技带来的问题，因为我们始终生活在这个科学技术里面，发展也好，制约也好，根本没有办法脱离它们。不知您怎么看。 吴：这个问题提得好。我不认为我能够彻底回答它。现代技术的危险被20世纪后期的许多西方思想家提出过，你这个想法很像他们中的“技术决定论”者，就是认为现代技术已经脱离了人的控制而自主的发展，人不过只是技术自主发展、自主进化的一个工具。比如德国哲学家海德格尔认为现代技术是一个“座架”，enframing，起绑定作用的一个东西，像是一个瓮，就是我们叫瓮中之鳖的那个瓮，进去以后就出不来了。当然，海德格尔也未必认为完全出不来，他在后期不断地谈到通过艺术的方式来拯救，通过一种“思”思出来。 我个人的想法，对于我们中国人来说，可以有两种方式突破这个技术之“瓮”。一个是外援的方式，即从西方文化的源头即古希腊精神中吸取外援，另一个就是内部发掘的方式，即发掘我们自己的传统文化的资源。当然，对我们的外援的东西对于西方是内援，反之，对我们是内援的东西对西方是外援。这两条路，其实大家都在走。西方的内援一直没有断过，所以他们这些年比较重视外援，而我们中国内援中断，外援不足，麻烦更大，问题更多。我刚才提到的科学的三个传统、三个类型，就是想为争取内援外援提供一些线索。 为了解决当代思想的困境，当代人类的问题，当代科学的限度，我们需要向内向外重新寻找新的资源。从西方方面来讲，我们需要寻找近代数理实验科学的源头，它的“源头活水”是什么？没有这个源头活水，科学本身是很难持续发展的。对我们中国人而言，除了有一个富国强兵科教兴国的问题之外，我们还有一个对传统文化的总体评价的问题。一个伟大的文化，一个伟大的民族，一个有着5000年文明史的民族，如果只是单纯的追求活着，仅仅把人种延续下去的话，那当然是不够的。它需要有一个文化上的发扬光大，可是这样的文化光大怎么样能够跟西方当今最最强势的科学文化结合起来，是一个问题。我觉得复兴博物型科学可能是一个思路，当然这样的道路并不是那么容易走下去的。刚才我们提到托马斯？阿奎那，把希腊的理性精神与基督教精神相结合，实际上这种结合也不是他一个人做的，前面有很长的准备，前前后后也得有200来年吧。对于我们中国人来讲，过去的100年，完全是西学一边倒的100年。19世纪后期还是“中学为体，西学为用”，后来打倒孔家店了，就德先生，赛先生了，直到现在的科教兴国。但是我们现在遇到了一个新的问题，就是发展不可持续的问题。我们中国今天有两个基本的国策，一个是科教兴国，一个是可持续发展，反映了这个情况。 不客气地说，今天有多少搞科学的，知道科学的来源是希腊，知道这种学问的最神圣之处在于它是自由的学问？从上到下，有多少人不是把科学当作实用工具的？有多少科学家以追求自由作为自己的最高理想，而不是仅仅把科学作为一种职业？又有多少科学家意识到自己的工作与民族文化的复兴有着内在的关联？我今天只是把问题提出来，供大家讨论批评。

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