吴国盛：什么是科学

这篇文章对什么是科学的阐释还是相当不错的。 ============ 收入周立军主编：《名家讲科普》（第1辑），中国对外翻译出版公司2008年4月出版 吴国盛 讲座时间：2007年7月1日 讲座地点：首都科学讲堂（北京王府井新华书店） 今天我给大家讲一个题目叫什么是科学。这个问题本身其实不是一个科学问题，而是一个哲学问题，并不适合对孩子讲，因为听说来的大人比较多，所以我就准备冒险讲讲这个困难的题目。我不是做自然科学研究工作的，这一方面是我的短处，就是人们通常会说的，你不搞科学，你能讲好“什么是科学”这个题目吗？但另一方面这也是我的长处，我以科学作为我的研究对象，而一般的科学家以自然的某一个方面作为研究对象，科学不是科学家的研究对象，相反，是我们科学哲学家的研究对象。由我们来讲“什么是科学”，能够反映我们的长处。 名不正则言不顺，让我们先来看看“科学”这个术语的来龙去脉。“科学”这个词，中国古代没有，是个现代汉语的词汇。它是对西文Science这个词的翻译，不过一开始我们中国人把它翻译成格致，或者格致学，用了宋明理学中格物穷理致知的意思。“科学”这种译法来自日本人。有一个叫西周时懋的日本人，他觉得西方的学问跟我们中国的学问很不一样。中国古代的学问是文史哲不分的，是通才之学，博通之学，西方的学问是一科一科的，数理化、天地生、文史哲、政经法，所以他就把science翻译叫“科学”，取“分科之学”的意思。这样一个翻译从日本倒流回来了。大家觉得“科学”这个译法比“格致学”要好一点，结果就流行开来了。到今天为止，中国人使用“科学”这个词也就是一百年左右，甚至广泛传播开来不到一百年。但是在一百年之内呢，科学已经成了我们现代生活中一个最显眼的术语。 大家知道，五四运动引入了两位先生，一个叫德先生，一个叫赛先生。德先生就是民主，democracy；赛先生就是科学，science。从那时开始，科学被认为是拯救中国于水火之中的一个重要法宝。我们知道，近代中国的主要问题是如何应对来自西方列强的侵略。先进的中国人提出“师夷之长技以制夷”，科学和民主就被认为是洋人的“长技”。在这个语境之下，“科学”其实更多指的是现代西方的技术，是导致“坚船利炮”的东西。在现代汉语中，“科学”经常被读成“科技”，原因就在这里：中国人其实更关心的是“技术”，对“科学”并不熟悉，也不太关心。 因此我们今天讲科学，首先需要来一个正本清源，也就是追溯在西方语境下“科学”的意思。 英国人讲科学一般讲的是自然科学，讲science就是指natural science，跟我们中文很像。咱们这个中科院——中国科学院，就不用加自然两个字，你要讲别的科学就要加一个定语，什么社会科学院、农业科学院都要加定语。英文是这样，但是法文和德文并不是这样。法语的science和德文的wissenshaft并不必然指自然科学，而是指一般意义上成体系的知识，包括文史哲这样的人文学科。法语和德语的“科学”继承了拉丁文scientia和希腊文episteme的意思，讲的都是成系统的知识。因此，要理解来自西方的科学，必须首先搞清楚西方人的“知识”追求走的是一个什么样的路径，为什么会走这个路径。 这就要讲到中西文化的差异。过去我们有一个错误的看法，认为科学是一个与文化无关的东西，它“横空出世”，无牵无挂，普遍有效，代表着人类这个物种最先进的生活形态。似乎只要有人，人只要想活命，都一定要搞科学。这还是把科学理解成了技术的表现。其实，科学对于人类的基本生存并不是必需的。历史上的大多数时期、大多数民族是没有科学的。科学是一种非常特殊的文化现象，或者准确的说，科学是西方这个特定的文化传统中产生的特定的文化现象。不同的文化传统、不同的人文传统会孕育出不同的知识类型。在西方，这个知识类型就是科学，而在我们中国就不是科学，而是礼仪伦理。 为了把“科学”引出来，我们要从人文这个视角来入手。我们讲人生在世终有一死，为什么我们一个必死的人都活得很愉快、很努力、很认真？就是因为我们的文化为我们提供了一个值得活的生活模式。我们在这个文化之下，我们觉得我们的生活是值得过的。这个文化里面最核心的部分就是人文理念，就是关于做什么样的人是最理想的人的一个界定。中西文化之间的根本差异在于人文理念的差异。在现在这个物欲横流的时代，许多人会说，都是人嘛，吃饱喝足就是基本的要求，是基本的共性。其实不是这么回事。吃饱喝足，吃什么？喝什么？到什么地步为足？吃什么东西？以什么方式吃？……这都是问题。不同的文化有不同的答案，所以我们必须从人文理念开始来追究科学的根源。 中国的文化以儒家文化为主导。对于儒家来说，什么是人呢？人的最高理想就是一个字，仁。仁者爱仁的仁，仁慈的仁，克己复礼为仁的仁，杀身成仁的仁。这个仁是什么意思呢？就是亲情之爱，推己及人的爱，有差等的爱。这是我们中国文化关于理想人性的基本规定。为什么会这样？中国文化是一种血缘文化，建立在一种自然农耕经济之上的血缘文化，以血亲为文化基因。我们有时候也说中国文化是个亲情文化。对我们中国人来说，情是最高的东西，情感至上、理和法次之。我们中国人的法制意识比较淡薄和我们文化基因有很大的关系。我们不愿意打官司，有什么事私下解决算了，我们的居委会调解制度是具有中国特色的。不愿意轻易上法庭，上法庭不是什么光彩的事，打赢了官司也不见得你就是个好人。所以我们经常说合法不合理，理比法似乎高一点。因为即使打赢了官司，你依然可能是输了理。我们中国人心目中理比法要高，但是理也不是最高的。我们还有一句话叫公说公有理、婆说婆有理。这个理是相对的，你如果较死理那就没意思了。那么什么是最高的呢？刚才我讲了情感至上。《论语》里讲一个故事：一个学生问孔子说为什么父母死后要守孝三年。这当然是个很好的问题，为什么不是两年半，为什么不是三年零一个月，一定要三年呢？孔子并没有正面回答他的问题，因为这个问题没法回答。孔子的方法是通过唤醒他的幼年时的回忆，让他重温父母养育的恩情：你父母小时候含辛茹苦养育你不只三年吧，吃的苦、操的心、受的累不只三年吧，通过这个让你回忆起浓浓的亲情，把你带回你的童年，让你逐步感觉到问这个问题本身就不对，就不应该问这个问题。在情感的氛围当中，这个问题就被消解了。所以说中国文化本质上是亲情文化。有时我们讲“血浓于水”，“一笔写不出两个吴字”，都是讲的这个意思。 西方文化是一种地缘文化，区别于我们的血缘文化。什么叫“地缘文化”呢？今天我们诸位走到一起就是一个地缘行为，我们之间没有血缘关系，但是我们为了某种事情走到一起。走到一起之后如何构建文化秩序呢？地缘文化实质上是契约文化，不同背景不同出身的人走到一起，生活在一起，需要定一套规则。比如说：要听讲就好好坐着把手机关掉，不要讲话之类的；我作为主讲人，也需要好好讲，努力回答问题，等等。这就是契约。 契约文化始终是西方文化最根本的一个标志。这个“约”是西方文化很重要的标志，包括基督教中上帝和人之间也要定个约，《新约》、《旧约》都是约。我们现在讲市场经济中的游戏规则，这种规则意识也是来自西方文化。他们对规则看得很重，可以说看得很死，因为对他们来讲，规则一旦打破文化就解体了、就完蛋了。 但是我们中国人呢，规则意识比较淡漠。因此西方人看不懂中国的东西，经常以为按道理中国应该不行了，可是时间过去了，还是很行。他们不懂我们中国人有规则，但是不唯规则：我们中国人做事情讲究灵活性，见机行事。我们的古典文献《易经》就是讲变化的智慧的。在纷纭复杂的变化之中把事情搞好，这是最高的智慧。我们因地制宜、相机而行、见机行事、与时俱进，我们还讲识时务者为俊杰。当然这个词后来用坏了，变成一个贬义词了，实际上过去是好词，就是说你非常懂得在不同的情况下调整自己，不要拘泥于死框框条条。俗话说，活人哪能叫尿憋死，说的也是这个意思。但是相比之下，西方人对规则就强调得比较死。我们中国人不大讲交通规则，有红绿灯，但不唯红绿灯，行人往往看见没有车来就过马路，不管现在是不是红灯。可是传说德国人三更半夜两点钟路上一个车没有、一个人没有，他也一定要等着红灯变成绿灯再过去。这当然是很极端的表现，但是表达了西方文化对于规则的强调，因为这是它文化的一个特质。我们出国的人都有一个感受，觉得外国人非常地刻板古板，通融的余地很小。比如你给我写个推荐信吧，咱们中国人都说好话，尽量多说好话，对我又没有损失，你好我好大家好，何必呢？写好一点嘛。他不，有一是一、有二是二，绝不通篇好话。这跟他们的契约文化有关系。 契约文化有一个特点：它要求个体的独立性，个人的独立性，所以个人主义是西方文化中很突出的东西。我们中国人认为没有真正的个人，每个人都是在一个网络之中、社会之中。每个人在家有父母、亲戚；出门有朋友、领导、同事，关系网非常重要，一个人的价值就体现在这个网络之中。一个人取得了一点成绩，通常他都会把成绩和荣誉归于领导、同事、家人、甚至伟大的祖国。西方人不一样，西方人认为个人是独立的，个体主义、个人主义对契约文化是基本的东西。如果说我们中国人的核心人性理想是仁爱的仁的话，那么西方文化的核心价值理念就是自由。 自由始终是西方文化的一个核心价值。我们耳熟能详的诗“生命诚可贵，爱情价更高；若为自由故，二者皆可抛”是这样讲的，“不自由、毋宁死”也表达的是这个意思。西方文化始终把对自由的追求，作为他们文化的内在驱动力。当他们需要捍卫什么东西的时候，最强有力的理由是“自由受到威胁”。我们中国人不大理解“自由”这个词，“自由”这个词在我们汉语里面往往是坏词：自由散漫、自由主义、自由化……都不是好词。我们也不大理解自由是怎么回事，以为自由就是胡来，想干什么就干什么，对不对？经常我喜欢举这个例子：比如你肚子非常饿，走到一个包子铺前一摸兜里没有钱，请问一个自由的行为是个什么行为呢？通常的中国人都会认为：抓起包子就吃就是自由的行为。因为我们对自由的理解是孙悟空式的，蔑视规则。但是抓起包子就吃呢，在哲学家看来恰恰不是自由。因为他认为你是在屈服于你肉体上的欲望，而没有按照道理来行事。所谓自由就是“由自”，由着“自己”，按照自己的逻辑和规则来办事，然而什么又是“自己”呢？其实西方的科学和哲学始终探讨的问题就是“自己”。希腊人讲“认识你自己”，哲学家康德讲“物自己”，都把“自己”列为首要的问题。为什么要讲“自己”呢？这就要说到科学的起源上来了。 大家知道现代西方文化是所谓的“两希文化”，一个希叫希腊；一个希叫希伯来。所谓的“希伯来”指的就是基督教，所以西方文化一个源头是希腊科学，另一个源头是基督教，这两个结合起来形成了西方文化的两大来源。我们讲科学必然从希腊讲起。 希腊文明的鼎盛时代是公元前五百年到前三百年之间，正好跟我们的春秋战国时期大体相同。那个时候历史学家称为轴心时代，是我们现代文明的开端之处。希腊作为西方文明的源头，确实是一个很讲自由的国度。希腊是一个奴隶制社会，所有人分为自由民和奴隶。奴隶的标志是什么？就是没有自由。所以对希腊的自由民来说，希腊学术的一个很重要的功能就是要告诉他的子弟们，究竟什么是自由，如何达成自由的境地。因为，正像我们刚才说到的，要搞清楚自由是什么，并不一件容易的事情。所以希腊的学问就是要围绕自由做文章，要告诉希腊自由民的后代、贵族的后代，如何真正领悟到自由。 希腊人发展了一种学问和知识类型，我们称之为科学的东西，通过这个科学告诉希腊自由民的后代，什么是“真正的自由”。刚才说到自由的关键在于找到“自己”。希腊人说自己肯定是在灵魂里面，而不是在肉体里面，否则怎么理解舍生取义、从容就义这些伟大的道德行为呢！但灵魂也很复杂，灵魂里面的什么东西是“自己”的处所呢？他说灵魂里面思想的部分。思想也有胡思乱想的时候啊，他说就是思想里面不能够胡思乱想的部分，叫做理性的那一个部分。那么理性怎么把握呢？希腊人推出了今天称之为“理念”这样一个东西。 希腊科学或者说希腊学术——这两者是一回事：科学是希腊学术的另一个名字——分了两大类：一类叫数学，一类叫哲学。数学是初阶课程，哲学是高阶课程。希腊数学跟中国数学很不一样。中国人学数学是学计算，我们数学都是应用型的计算题。但是希腊人学数学并不是学计算的，或者说主要不是学计算，学什么呢？主要是学推理。希腊数学为什么走上了推理的道路呢？就是因为希腊人要研究这个理念——自由的根本之所在。 什么是理念？我们举个数学上研究圆的例子。什么是圆呢？我们可以说表蒙子是圆的、瓶盖是个圆的，但是你仔细量一量会发现这个表蒙子并不很圆、那个瓶盖也不很圆。希腊人就问一个问题，他说既然我们的现实生活当中没有一个是真正圆的，那就表明我们知道什么是真正的圆，可是，真正的圆在哪里呢？现实生活中没有真正的圆，希腊人说真正的圆只能在另一个世界。这个世界就叫做理念世界，理念才是我们要着重研究的东西。 理念有什么特点呢？理念有两个基本的特点：第一个它是唯一的、独特的、不变化的。圆嘛，各种各样的圆都有，椭圆、扁圆，但是真正的圆只有一个；第二个特点呢，这个圆它是自己说明自己的，不依赖其它的东西。我讲了可能有一点抽象。让我回头来讲讲中国数学和希腊数学的区别，你们就清楚了。我们以勾股定理为例。 很多人都知道勾股定理：一个直角三角形，一个边是三，一个边是四，那么斜边就是五，勾三股四弦五。在西方这个定理叫“毕达哥拉斯定理”。我们过去搞爱国主义教育，把这个定理叫“勾股定理”。实际上《周髀算经》里讲勾股的时候，还算不上定理，只是一个经验公式而已。我们的木工在长期的木匠实践中发现这样一个经验公式，但并没有被证明，中国人证明勾股定理是后来的事情，大概在公元五百年的时候。但是在公元前五百年的时候，希腊的毕达哥拉斯已经给出证明了。他说直角三角形边长的这样一个关系式，不是在测量基础之上归纳出来的。希腊数学不怎么搞测量。希腊人虽然用尺子，但那个尺子上没有刻度，尺子只是直线的一个表示而已。毕达哥拉斯证明三角形的两个直角边的平方和等于斜边的平方这个事情，不是拿尺子去测量，而是要根据直角三角形本身的特点推出来。这个毕达哥拉斯定理蕴含在直角三角形本身的特征里面。什么是三角形呢？三角形就是三个边搭在一起形成的一个图形。什么是直角三角形？就是有一个角是直角。什么是直角啊？直角就是一半的平角……从头到尾都是概念的逻辑在起作用，用不着具体地看、具体地测量。他是根据直角三角形本身的特征，推出来两个直角边的面积加起来等于斜边的面积。希腊科学一开始走的就是推理的道路、论证的道路、证明的道路、演绎的道路。推理、证明、演绎、论证，都是为了什么？都是为了一个目的就是把这个道理，这个“理”，按照道理自身的逻辑推出来，不求诸它物。长期以来，希腊科学一开始为什么走这么一条道路成了一个历史之谜！今天我愿意提出我的破解。我认为，这条道路与它把“自由”作为他们的核心人文价值有关系。它的学术要突现、贯彻“自由”这个维度。什么是自由？自由就是由自，就是自己决定自己，按照“自身”的原则行事。这个自身的原则最先体现在演绎数学里面，因为演绎恰恰就是自己把自己开展出来。 所以，希腊科学一开始就跟我们中国的学术不一样，跟中国的生存知识不一样。我们的知识都是实用型的，而他的知识一开始走的是内在演绎的发展道路，所以我们称希腊科学是自由的科学、是内在性的科学、是自我推理的科学。这个科学在当时并不是在和人文相区别的意义上提出来的，相反，它就是希腊人的人文学科。所以我经常说学数学，在希腊人看来不是学一个理科的课程，当然也说不上文科课程。它首先是一门政治课，是一门德育课程。希腊的年轻人通过学习数学慢慢领悟到什么是内在性的东西，从而最终真正领悟到什么是“自由的境界”。“自由的境界”就是固守内在性的境界。柏拉图学院的门口挂了一个牌子：不懂数学者不得入内，指的就是对这种境界的一种要求。我经常开玩笑说：不学数学就不能像毛主席所说的那样：不能成为一个纯粹的人、一个高尚的人、一个脱离低级趣味的人。为什么这么说呢？在希腊人看来，你学的如果只是一些有用的知识，那是低级趣味的知识，只有无用的知识才是高尚的知识，真正的知识。这跟我们中国的情况是完全不一样的。对于我们的实用主义文化来说，没用的东西我们是不会学它的。要解决具体的问题，超越的东西我们考虑得比较少；而希腊人一开始就走这个道路，它一定要强调科学的目标是要达成自由的理念，而这个理念之所以称为理念，就是因为它是绝对的、内在的、它是自我推演、自我展开的。在这个展开的过程，理性起决定的作用。讲理，讲死理，就理论理，成了希腊科学的一个基本特征。 亚里士多德是柏拉图的学生，是他的高足，但是他毕业以后没有留在他的母校任教，而是自己单开了个学校，而且自己发展了一套和老师不一样的理论体系。有人问：柏拉图待你不薄，你怎么另搞一套呢。他说：我热爱柏拉图，但是我更热爱真理。“吾爱吾师，吾更爱真理”大家都知道这个词，相传就是亚里士多德说出来的。 这样一种把真理置于老师之上的行为，在我们中国人很难以理解。《论语》里面有一个很有名的讲法，叫做“子为父隐，父为子隐，直在其中”。父子互隐，隐就是隐瞒，比如你父亲犯了错误，甚至犯了法，孔子说你作为儿子不应该举报，他犯了错误你不应该公开谴责，别人可以谴责。这说明什么呢？因为中国文化是以血缘亲情作为基本的文化基因，在这样一个背景下，它是可以讲得通的。过去讲国家国家，国是按照家的结构形成的，而家庭的基本结构是血缘亲情关系。据说韩国法律里面还融入了儒家思想。比如说，在窝藏罪、包庇罪的处罚方面，如果你们有亲属关系的话，可以减除一半。本来该判十年判你五年就行了，这叫“亲亲互隐”，情有可原。在伤害罪里面如果你是亲属的话那要加倍，比如说，你虐待你的父母和虐待你孩子，本来判五年的话要判十年。儒家文化讲亲亲互隐，而希腊人是“吾爱吾师，吾更爱真理”。所以可以说，希腊人讲理讲到一个极端的地步。因为在他们看来理是至高无上的，上面没东西了，讲理讲到绝对的地步。一件事情如果不合理，他们甚至认为，那这件事情根本就不存在，是虚假的。 举个例子。希腊有一个叫芝诺的哲学家，他说：运动不存在。为什么运动不存在呢？因为运动不合理。为什么不合理呢？他说让我来证明给你看。为了从A点到达B点，我必须先到达AB的中点C对不对？为了到达C点，又必须到达AC的中点D；为了达到D点，我必须先到达AD的中点E……以此二分无穷无尽，所以实际上一步也迈不动。第二个论证是这样说的：跑得快的追不上跑得慢的。为什么呢？他说，比如说一只兔子想追本来在它前面的一个乌龟，它必须先到达乌龟刚才的位置对不对？对！可是等你到达乌龟刚才的位置的时候，乌龟又不在那儿了，又往前爬了。接着追，接着追还是这样的，你又要到达乌龟刚才的位置，到达乌龟刚才位置的时候，乌龟又在前面了......所以芝诺说，我们只能说兔子越来越接近乌龟，却不能说它追得上乌龟。这就是芝诺的所谓运动悖论。 我们中国人一般听到这里，直接反应就是你这是诡辩、狡辩嘛。我们中国人向来就不信这个歪理邪说，怎么追不上呢？你顶多是开一个玩笑而已。不是的，他们很认真。芝诺说，这个道理讲不通，那么运动就不存在。我们应该注意这个悖论确实推动了后来西方数学和逻辑的发展。这个难题到现在也不能说很好地解决了。后来也有人用动作来展示运动的确是存在的，但芝诺会说，尽管我确实看见你手在动，可这是假象。你把筷子放在水里去，筷子弯了没有？看起来是弯了，实际上呢没有弯，所以你看见它弯了实际上是假的。你看见我手在动，实际上并没有动，为什么没动呢？因为它不合理。运动因为不合理所以不存在。所以我们看到，他们走的路子一开始就设定了一个坚硬的东西，这个东西坚硬无比，可以作为永恒的根据。因为要捍卫理性的至高无上的地位，希腊人甚至不惜宣布我们的大部分感觉世界都是假的。从希腊以来，西方人的思维中始终存在着这样一个二分：主客二分、人与自然的二分、真相与假想的二分，其原始的根据就在于对这个坚硬的“理”的坚持和执着。 一开始讲过，人生在世终有一死。一个有死的人能够活蹦乱跳地、兴高采烈地、执着认真地活着，是因为我们的文化一开始就为我们提供了一个有意义的生活模式，这个模式里面核心的价值理念就是最高的人文理念。这个理念如果一旦打破了，那我们的生活就会出现危机，因为生活值不值得过就成了问题。举个例子，什么样的情况使我们觉得万念俱灰？一个文化它的基本价值如果出现问题的话，那这个民族就很成问题了，我们称为“文化危机”。 大家知道五四时期我们的中华文化就处在文化危机之中，那个时候的优秀青年都不相信中国传统，觉得中国文化就是一团糟，鲁迅就很典型，他大声疾呼“不要读中国书”！和青年们说“一个字都不要读！”，你看看中国书里面就两个字：“吃人！”所以可以说当时的文化危机十分地严重。 同样对希腊人来讲，那个至高的理念不能破，一破了整个希腊文化甚至整个西方文化都会出问题。举个例子：根号二的发现。大家知道根号二就是一个等边的直角三角形的斜边的长度。等腰的直角三角形，如果你直角边是一的话，那么斜边就是根号二。根号二最早是毕达哥拉斯学派的一个成员发现的。毕达哥拉斯学派的祖师毕达哥拉斯提出一个著名的哲学命题叫做“万物皆数”，世界上的事物本身都是“数”，数字的“数”，可是毕达哥拉斯学派的一个成员发现根号二不是一个数。当时的希腊人认为数都是有理数，所谓的有理数就是都是正整数之比，我们今天叫做有理数。只要你能把一个数表述成两个正整数的比例，哪怕是无限循环小数它也是有理数。但这位成员却发现根号二不是一个数，永远不能够表述成两个正整数之比。这个发现出来以后，毕达哥拉斯学派可以说是悲痛欲绝，他们说怎么办呢？我们学派的宗旨是万物皆数，结果发现居然有一条边不能对应一个数。怎么办呢？没办法。结果他们把这个发现者扔到海里去了，把他给处死了。我们解决不了你这个问题就把你处死算了。这个问题说明什么？说明他们对至高的理念强调到什么地步。正是由于有这样一种至高的理念，导致了希腊人的科学成了在人类所有的文明中间一个非常突出的东西，极其的突出。它对于“理”之绝对性的强调，对于内在性逻辑的拘泥导致了一个非常突出的知识类型。这个知识类型中国古代没有，其他文明也没有。埃及、印度没有。没有一种文化有希腊的这种知识理想和知识范型。