我们为什么要学科学？这是我听到的最好答案
2019/8/28 23:07:26人文清华 笔记侠
点击笔记侠关注△ 回复“1”领取今日日签和福利大礼包
内容来源：2018年10月30日晚，科学史家、清华大学人文学院教授、科学史系主任吴国盛在人文清华讲坛进行了名为《我们对科学有多少误解？》的主题演讲，从科学史的角度，帮助观众澄清许多误解，通过追溯科学的起源，追问科学的本质，思考中国科学的发展方向。笔记侠经公众号人文清华讲坛(ID：renwen_Tsinghua)授权发布。
封面设计& 责编 | 浮灯第4055篇深度好文：8587 字 | 18 分钟阅读
精选笔记·科学主义
本文优质度：★★★★★+ 口感：钙片
笔记君邀您阅读前，先思考：
我们对科学有多少误解？科学是否需要审美？科学为什么诞生于希腊？
老师们，同学们，嘉宾们，在线观看的朋友们，大家晚上好! 我来自清华人文学院科学史系，科学和人文在一般人看来是两个完全不同的文化类型，怎么会在清华以这种方式放在一起呢？ 其实这个制度配置里隐含着极为深刻的哲学秘密，那就是科学和人文之间本来就有极为深厚的历史性的关联。
一、关于科学史的误解
今天我想讲一个很小的现象，就是中国人对科学的种种误解，这些误解本身就是一个特殊的人文现象，值得我们反思。
常见的科学史常识误解(视频来源于人文清华讲坛制作团队)
刚才我们在小视频里看到，在校园里许多人，或许是我们的学生，或许是游客，在很多科学史的常识方面犯了低级错误。 第一，很多人搞不清楚布鲁诺、哥白尼、伽利略中到底谁是被罗马教廷烧死的。 当然是布鲁诺。可是布鲁诺为什么被烧死？过去我们以为是传播日心说，其实布鲁诺是为了捍卫自己的宗教信仰而死的。 1600年他被烧死的时候，日心说是合法的学说。 第二，哥白尼是日心说的提出者，但他并没有被烧死，他寿终正寝。 他一辈子在波兰北部小镇弗龙堡的大教堂供职，死后就埋在教堂某个地方，但是他生前并不是伟人，因此很长时间我们并不知道哥白尼的墓在哪儿。 2005年弗龙堡大教堂装修，在某个柱子下面挖出一具男性尸骨，初步检测是一位70岁的男性，根据颅骨复原初步判断有可能是哥白尼，拿DNA检测，哥白尼早年有根头发在书里夹着，把头发的DNA跟骨头的DNA一配，发现就是他。 还有，谁在比萨斜塔上扔了铁球？当然是传说中的伽利略扔的，不过很长时间科学史家并不认为他扔了。
伽利略想证明的是重东西、轻东西是同时下落的，可是我们知道有空气阻力，如果真的做实验，并不能没有证明这一点，重的肯定先落，因此很长一段时间科学史家认为伽利略没有做过这个实验。 但是后来发现了伽利略的手稿，表明他的确做了这个实验，而且实验结果非常奇怪，他发现重的东西反而落得慢，而轻的东西落得快。
这个实验报告说明他的确做过这个实验。 还有科学史家做了实验，发现的确可以出现重的落得慢而轻的反而落得快的现象。
原因是，两只手抓不同重量的东西，重的球抓得比较牢，所以先把轻的放下去了，重的晚一点放，导致很奇怪的结果。 所以，伽利略有没有扔球？第一确实是扔了，第二，虽然扔了，但是实验结果很奇怪，并没有证明他想证明的东西。 还有，牛顿的苹果有没有砸到他？苹果砸下来，是不是导致了万有引力定律的发现？ 
万有引力定律早在开普勒定律出来之后就呼之欲出，当时很多人在思考这个问题，绝对不是因为牛顿他们家苹果砸了他以后他才想到这个问题的。 苹果砸下来这个说法哪来的？也不是空穴来风，牛顿晚年对粉丝说早年他们家苹果砸了他一下，所以写在了他的传记里，也不知道他是老糊涂了还是讲故事开玩笑。 总之，这些简单的问题，在中国实际有很多以讹传讹。 说哥白尼或者伽利略被教会烧死，不就像说曹雪芹是《三国演义》的作者？
这样的低级错误广泛流传，说明对科学的误解在中国社会是非常普遍的现象，当然这些误解都是知识性的，是比较容易消除的。 还有一些误解稍微高级一点。 比如，我们一般认为科学理论是正确的理论，对吗？也不能说全错。 但是科学是一个历史发展的过程，一个时期它是正确的，后面又被否证，后面的理论使前面的理论变得局部正确，而不是绝对正确。 比如牛顿力学在诞生时是标准的科学理论，但是有了相对论以后，就变成局部正确的理论。 再比如过去老宣传哥白尼的伟大学说——日心说，很容易把哥白尼的反面托勒密地心说丑化，很长时间人们甚至认为托勒密是一个坏人。 可是，地心说是古代世界最伟大的科学理论，他把数学模型和天文观测相结合，使之相互对照、相互改进，是标准的科学理论。 不能因为地心说被否认了，日心说被接受了，就说地心说不是科学理论。 
哥白尼时代认为宇宙是有限的，所以宇宙有中心。今天我们知道宇宙没有中心，所以日心说其实也不完全正确，宇宙没有中心就无所谓地心日心了。 科学理论是由实验数据归纳出来的吗？ 实际科学发展过程中很复杂，科学家面临很多变量，面临复杂的历史条件，跟数据相符合只是其一，还有其他的要求，比如逻辑融贯、比如与已经确立了权威地位的理论相一致。 有些科学家认为审美也是导致科学发展非常重要的动机，甚至是更重要动机。 比如狄拉克说：“使一个方程具有美感比使它去符合实验更重要。”这句话如果我来说，科学家会认为我胡说，但是狄拉克这么说就值得我们深思。
海森堡也是大物理学家，量子力学的创始人之一，他说：“当大自然把我们引向一个前所未有的和异常美丽的数学形式时，我们就不得不相信它们是真的。” 所以审美在整个科学发展过程中扮演非常重要的作用。
二、关于科学家的误解
中国社会很崇拜科学家，认为科学家是高尚的人，淡泊名利，真的是这样吗？ 且不论科学家跟常人一样道德水平有高有低，就是道德水平很高的科学家在关乎自己成果的优先性问题上，也是不肯让步的。 为什么呢？因为优先权是保障科学发现的制度安排。 比如牛顿和胡克一辈子不对付，他们俩互相不喜欢，关于万有引力的平方反比定律到底是他们谁先提出的争执不下。
牛顿有句名言：“如果我比别人看得更远，那是因为我站在巨人肩上”，很多人认为这句话是讽刺胡克的，因为胡克是个矮子。 这句话意思就是说“我要站也要站在巨人的肩上，不会站在你的肩上，老跟我抢优先权干什么”。 牛顿跟莱布尼茨也打得不可开交，牛顿曾经指使他当会长的皇家学会组织一个法庭判决微积分是他发明的。 
现在科学史上一般认为，牛顿大概是最先有这个念头的，但是莱布尼茨是独立发明的，而且莱布尼茨发表得早，他们俩的思路和用的符号不一样，现在我们用的微积分符号是莱布尼茨的那个版本。 关于海王星的发现也有不少故事。 英国的亚当斯和法国的勒维列都用数学的方法计算出天王星后面还有一个星干扰天王星的轨迹。 自古以来人们知道五大行星，天王星发现以后运行轨道跟牛顿定律规定的轨道有偏差，有些年轻人认为后面一定有颗星对它有干扰，可以反算出来。 亚当斯算了，勒维列也算了，最后勒维列的计算成果被实际观测到，海王星被观测到以后，英国人发现亚当斯之前也算出来过，也交给天文台看过，于是就出现了优先权之争。 他们俩倒不怎么争论，俩人很低调，但是两国的粉丝不干，互相打，法国人坚决要求把这个星命名为勒维列星，那边坚决要命名为乔治星。 最新的研究表明，亚当斯没有算对，他算错了，根本看不见，应该还是勒维列的功劳，他们俩没有争，但是有人帮他们争。 再看看达尔文和华莱士。
达尔文品德很高尚，他的自然选择理论被称为进化论，其实达尔文没有发表这个理论的时候收到一封年轻的华莱士写给他的信，信里完整描述了自然选择理论。
达尔文一看吓一跳，他一看这个东西好像自己写的一样，非常沮丧，他觉得最伟大的成就被年轻人抢走了。 但是他很诚实，他说华莱士你就发表吧，后来他的朋友莱尔给他主持公道，把他们俩的成果同时发表。所以伟大的科学家也好，小科学家也好，优先权上谁也不愿意放手，诺贝尔奖只奖励第一次发现的人。 科学家就是狭隘的专家吗？ 这个时代很喜欢专家。其实科学家根本不狭隘，很多科学家非常有情调，非常多才多艺。 爱因斯坦就很爱拉小提琴。 玻尔，不仅是量子力学重要的创始人，还是著名的足球运动员。 1922年当地报纸报道“我国著名足球运动员玻尔获得本年度的诺贝尔物理奖”。 他当时是哥本哈根大学著名的门将，后来到他们国家著名的球队效劳，不过他的水平不如他弟弟厉害，他弟弟踢进国足，曾获得1908年奥运会亚军。 科学家是不是都是苦行僧呢？当然不是，有些科学家也是柔情似水，有些人也是满腔游侠之气。 
薛定谔是量子力学重要创始人，波动力学的薛定谔方程就是他想出来的，他怎么想出来的？这跟他风流成性也有关系。 1925年的圣诞节，他与人私奔，在私奔期间想出了薛定谔方程。 从1925年的12月开始到1926年上半年，薛定谔天才的创造力猛烈爆发，历史上一般认为这是因为他的爱情绽放奇特的火花造就了科学的进步。 而费曼跟薛定谔完全不一样，他非常专一。他的太太是他的中学女友，但是患了很严重的肺结核，不过费曼不离不弃，一定要和她结婚。 结婚三年以后妻子去世了，当时费曼正在参加原子弹计划，到死也没有告诉妻子他做的是什么。费曼是多才多艺的人，会唱歌，据说他会呼麦唱法，他还会打鼓。 以上这些误解都是小误解，怪我们科学史家做的工作不够。还有一类误解是很大的误解，是观念类的误解，这类误解跟文化有关。
三、观念性误解：科技不分，以技代科
中国人特别常见的观念上的误解有两个：科技不分，以技代科，这是中国人对科学产生的最常见的误解。 比如现代汉语里，我们一说科学很容易说成科技，一说科技想的就是技术，这表明整个社会的集体无意识，实际就是我们脑子里有技术没有科学。 我们总是从功利角度、实用角度看待科学。 我们特别能够理解科技是第一生产力，科技是推动经济发展的巨大杠杆，我们把科技当成是达到某种高尚目的的手段，所以科学的工具化、手段化是我们文化根深蒂固的念头。
那如果科学不是有用的话，科学是什么呢？ 科学从起源开始，它的基本精神是为科学而科学，科学是自己如此、自给自足、自主的理论生发方式，科学的起源不是满足于某些实际的应用。 1.产生误解的原因 为什么会有这两个误解呢？有两个原因： 第一个原因，科学是一个舶来品，不是中国的土特产。 “科学”并非古代汉语固有的名词，这个词来自日本，是日本学者西周翻译的。 早年西学进来中国人把Science翻译成格致学、格物学、西学格致，到了五四时期按照音译叫做赛先生，后来人们慢慢采用来自日本的译名，1915年就定下来了，叫做“科学”。 英文的Science来自拉丁词根Scientia，拉丁文的Scientia来自希腊文Episteme。 爱因斯坦说过现代科学有两大来源，一个是《几何原本》为代表的希腊形式逻辑思想，一个是来自近代的实验思想。所以科学真正的起源来自希腊。 希腊人怎么看科学呢？ 亚里士多德有一句名言，他说：“他们是为了科学而追求科学，并不是以某种实用为目的。” 科学的基本目的是纯粹为了知识本身而设立的，而这种精神是中华民族所缺乏的。 以欧几里得为例，有一个学生跟他学了几天几何就问，老师我们学这个东西有什么用？ 脾气一贯很好的欧几里得勃然大怒，“你骂谁呢？我怎么会教你有用的东西，我教你的完全是无用的东西。” 越是无用的东西越是纯粹、越是高贵，越是真正的科学。所以希腊人把无用的、自由的、纯粹的科学作为真正的科学。 中国文化可以说是有技术无科学，有技无科，因此，容易理解技术不容易理解科学。 中国传统文化对待知识是什么态度？ 中国古代传统文化里，知识本身没有独立的地位，读书只是手段，不是目的。
学而优则仕嘛，读书做官，最不济读书是为了养家糊口，为了孝顺父母，为了光宗耀祖，也可以说得好一点，为了振兴中华，为了民族复兴。 很少有人说我就喜欢读书。所以传统文化推崇的是把读书作为达成更高尚目的的手段，缺乏超功利的精神，有一种极为强大的功利主义的考虑。
2.2次西学东渐产生前面两大误解的第二个原因，和中国近代接受西方科学的历史有关。西方的科学是跟随着两波西学东渐的浪潮进入中国。 第一次西学东渐在明末清初，一批天主教传教士来中国传教，带来了西方的科学，当时代表性的三个传教士，是利玛窦、汤若望、南怀仁。 利玛窦在明朝万历年间来到中国，他跟当时中国的一些优秀知识分子，如徐光启等人共同开启了西学东渐的大门，他们俩合作翻译了著名的《几何原本》前六卷。 利玛窦去世了以后汤若望接过他的旗帜。 顺治皇帝特别喜欢汤若望经常听他讲课，南怀仁是康熙的老师。 三位代表人物都是通过精湛的天文学技巧走进了中国的皇宫，这也是西学东渐得以开展的前提。 中国人对他们带来的东西的兴趣主要着眼于器物层面，对西方的思想、理论兴趣不大，甚至完全不能理解。 我们对于西方的宇宙理论几乎不感兴趣，一开始托勒密体系进来了我们完全支持，后来哥白尼体系来了我们也完全支持。 除了极少数人，我们几乎没有什么人对西方的科学理论有兴趣。只对它们的天文历法计算技术有兴趣。 
《几何原本》的翻译者徐光启深刻认识到中华民族缺乏几何学的思维，所以央求利玛窦翻译这本书，很可惜翻译了前六卷后，徐光启的父亲去世了，他回家奔丧，回来后利玛窦也去世了，这一耽搁就几乎没有人有兴趣研究。 康熙对几何学有点兴趣，南怀仁经常教康熙几何学，但他学几何学主要目的是抖机灵，而不是认识到它的重要性。 比如头一天晚上学了几何定理，第二天上朝就说某爱卿你能不能证明三角形内角和等于180度，戏弄大臣。 另一半的《几何原本》一直没有翻译出来，一直到1857年才补齐，这一耽搁中华民族就整整耽误了250年，这250年正好是西方科学技术发展的大时代。 所以在当时东西方势均力敌的情况下，中国文化对西方的科学没有表现出特殊的兴趣。 什么时候对科学有兴趣？是在第二次西学东渐。 1840年开始，西方列强用炮火打开我们封闭的国门，这一次被迫要学人家。 3.功利主义科学观 洋务运动的口号是师夷长技以制夷，当时发现洋人之所以船坚炮利，可不仅仅是工艺先进，而是背后有科学。 什么科学？要造船就要有物理学、数学，要造炮就得有化学。 从那个时候开始中国人就流传说，学好数理化走遍天下都不怕，所以在中国人的理解里，科学首先是夷之长技，是军事技术。 在特殊的历史遭遇下，中国人心目中的科学其实就是力量型的科学，是技术。 
中国人心目中科学家通常有三大类别，要么可以制造军事力量，要么可以解决饥饿问题，要么为国争光，都是实用性的。 富国强兵、振兴中华是中国人近代学习科学的根本动力，也是我们对科学基本的文化认同，这个认同在一定程度上是有积极意义的。 整个近代驱动中国人学习科学的主要动机的确是家国情怀，经世致用的儒家思想在推动中国近代科学发展的过程中扮演了关键的角色。 举两个例子，比如清华的老学长钱伟长先生，1931年，他考到清华的历史系，中文、历史都是满分，数理化不行，只有几十分。 当时正好出现九一八事件，他痛感学历史不能救国，决定改学物理，结果成了一代力学宗师。 另一位是王淦昌院士，两弹元勋，当时国家说希望你参加这个项目你觉得怎么样？他说“我愿以身许国”，28年隐姓埋名，他的儿女28年没有见过他。 所以那时候最优秀的科学家都有浓郁的儒家思想，家国情怀。 在儒家思想激励下，中国近代一百多年来的科学技术产生了丰硕的成果。 今天中国科技人力资源超过八千万人，世界第一。2016年中国论文产出42.6万份，世界第一。我们的博士学位的发放量每年超过5万，世界第一。 这说明中国已经初步建成了科技大国、科技教育的大国，我们可以自己培养科学家、技术发明家、工程师、科技管理家等，更重要的是我们国家现在的研发投入已经排名世界第二，仅次于美国。 但是这个是不是够呢？并不够。功利主义的科学观在某个历史时期有正面意义，但是在新的历史时期局限性越来越明显。 2016年国家颁布了关于创新战略的文件，尖锐地指出，我们的核心技术仍然受制于人，我们原始创新严重不足。 为什么？当然原因很多，但是功利主义的科学观或者极端的功利主义科学观可能是导致中国原创乏力的重要原因，甚至是根本的原因。 因为，那种最深层的创造力不可能通过单纯的功利主义来实现。 真正的原始创新来自哪里？ 第一，无功利的探索热情。 中华民族这么多人，这么多优秀的头脑，但是我们的教育并没有激活无功利的探索热情，遗憾的是我们目前的教育过份地功利化，我们的学生严重缺乏对真理本身的热情、对宇宙奥秘不可遏制的探索冲动。 第二，无拘无束的自由探索，我们想象力、创造力均基于此。
四、为什么科学精神
起源于古希腊而不是中国？
1.中国文化主体 为什么科学精神出现在古代希腊而不是中国？ 冯友兰先生在20年代写过一篇文章探讨这个问题，他说中国文化没有产生科学其实主要的原因不是中国人不聪明，而是我们的文化类型本身不需要这个科学。 就中国文化的价值观而言不需要这个东西，因此我们对科学既说不上喜欢也说不上厌恶，总而言之跟我们没有关系。 我们最优秀的头脑做另外的事情了，比如中国古代最优秀的人都在吟诗作赋，我们在审美角度，在诗性的角度上挖掘，所以没有走上科学发展的道路。 中国文化总的来讲是农耕社会，而且是排他的农耕文化，拒绝海洋文化、拒绝商贸文化、拒绝游牧文化。 农耕社会的基本标志是定居，定居成了中国文化非常重要的结构性因素，影响了中国文化的基本特点，定居的结果就是不迁徙。 不迁徙的结果是什么？你周边全是熟人，你一辈子生活在你出生地的方圆十公里以内，所有人跟你都有关系，不是直接认识，就是间接认识，因此中国社会就是熟人社会。 熟人社会通过血缘方式来进行文化构建，所以中国社会血缘亲情这部分味道很浓。 血缘文化的后果是什么？就生成了特有的仁爱精神，认为人作为人的标志是有情有义有爱，儒家将之概括成“仁”，是人就要有基本的仁爱精神，没有仁爱之心的人不算人，就是禽兽。 中国文化中主导的人文动机用什么来实现呢？ 儒家说“礼”才是把人教化成有仁爱之心的根本形式，“礼以成人”。所以以儒家为代表的中国文化本质是“礼”的文化。
不管是做皇帝的还是贩夫走卒，所有人都要讲“礼”，礼文化弥漫在中国文化每个环节之中。
中国的天文学，与西方科学表面上特别相似的东西，可是在中国古代文化语境中根本不是西方意义上的科学的东西，而是礼学的一部分。 它的目标是奠定皇权统治的合法性，以及为中国普通人民提供生活指导，因为中国人讲究所谓天时地利人和。 中国天文学的目标是规范每个人日常的礼仪行为，而且也不承认上天有一个不以人意志为转移的客观规律。 当然了，如果上天有这样的规律怎么能对皇帝进行规范呢？ 中国古代认为，一些奇特的天象是上天警告皇帝的，比如日全食是为了警告皇帝不要乱来，如果日全食完全是不以人们意志为转移的客观规律的话，那就起不到对皇帝进行警告的作用。 所以，中国的天文学不是西方意义上的科学。 2.西方文化主体 西方文化以两希文明为主体，希腊文明和希伯来文明一开始就是迁徙频繁的文化。 希腊是海洋民族，重视贸易，因此迁徙成为常态。迁徙文化的特点是生人文化。
生人文化怎么构建社会秩序呢？靠契约精神，通过契约方式构建社会秩序。 契约文明要求每个人都是独立的个体，独立自主的个体被西方思想家抽象为两个字——“自由”，所以自由精神是西方文化的核心价值，这种核心价值是理解西方文明非常重要的关健词。 希腊人认为为了培养一个自由人，就要让他学自由的科学。 什么样的科学是自由的科学？无功利的、自主自足的、自我展开的知识类型才是自由的科学。 科学一开始就是自由的科学，是超功利的，是自我演绎的、证明的、推理的科学，是无用的科学。 我觉得这个框架可以说明中国文化为什么没有孕育出科学，而科学独独出现在希腊地区。
希腊人对自由人性有独特的理解，那就是理论性的、知识性的，希腊人认为你有了知识就自由了，相反没有知识就很糟糕。 苏格拉底说了，“一个人不可能主动犯错误，错误都是无知造成的”，所以知识成了希腊人的最高追求，所以他的自由也是知识论的自由。 科学之所以在希腊文明诞生和这种特有的文化氛围有关系。 3.为了中华民族的伟大复兴 以仁爱的精神对比西方的自由精神，以礼学对比科学，我认为这是中西文化非常简要的对比关系。 今天我们看到过去一百多年来，中国文化依靠自己的仁爱精神，依靠自己的家国情怀，依靠自己对家族、家庭、国家的责任感，把中华民族从奄奄一息的状态振兴起来。 但是我们要注意到，继续发展科学，以科学作为我们的立国之本才是中华文明真正的复兴之路。
所以摆在我们面前最大的问题是如何把这种基于自由的科学的精神融入我们中华民族仁爱的土壤中，这是我们未来所面临的艰巨的任务。 某种意义上来说，经过一百多年的努力，中国人民基本解决了挨打问题、挨饿问题，剩下的问题是所谓的挨骂问题。 挨骂问题的本义就是文化认同问题，今天怎么建设一个未来的中国文化？
如何让这个文化既保有中华民族传统的美德、传统的仁爱精神作为重要要素，同时融合近代几百年来行之有效的科学精神？ 今天我们要清醒地认识到，如果只是用单纯的功利主义态度来做科学，我们还是走不到世界的前列，我们只能是跟随别人走。 在科技规模和体量方面，中国有很多第一，但是到了每年诺贝尔奖发奖季，中国人都很郁闷。 诺贝尔奖奖励原创性成果，而原创性成果没有办法通过某些功利的方式促成，当然也有人说持续的高强度的支持将来总会出现突破，我承认也许有这种可能性。 但是诺贝尔奖根本上是鼓励原创成就，原创的东西是没法通过计划、大兵团作战攻破的。 我想艺术创作也好、伟大的科学发现也好，都是类似的，都必须基于自由探索的精神。 在我们中国人比较熟悉、比较认同科技是第一生产力思想的前提下，我们要更多地呼吁自由科学的精神。
(视频来源于人文清华讲坛制作团队)
*文章为作者独立观点，不代表笔记侠立场。
笔记侠好课推荐：
此篇内容，仅是吴国盛老师线下课程10%的内容节选，想要了解更多？
识别下方二维码，学习吴国盛老师，完整视频化课程、思维导图以及课程笔记 ...
加入《高山大学 · 科学商业年度课》，与数千位企业家、投资人、高管，线上线下一起学。
扫码学习
吴国盛导师课程
往下，了解更多。
他们都在学
在线可视化课程
一目了然的视频精编课程，同时伴有音频、文字笔记、思维导图等，帮您快速理清思路，理解内容，高效捕获知识。
线下学习活动
每2月1次，在北、上、广、深、杭等城市，与科学大咖、企业大卡，还有创业者、高管学员，沉浸式学习和交互。
每月10、20、30日，持续更新，更多有料、有用、有趣的课程
扫码加入进入学员群聊
笔记侠好文推荐：
关于5G，我们只需要了解这3点
小程序的增速，远超我们的想象
洛克菲勒：成大事者的6项修炼
立即加入，拿下课程
http://weixin.100md.com
返回 笔记侠 返回首页 返回百拇医药