模式：突破坚冰与交叉认同——浅析社会文化与科学技术的关联

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写在前面的话：
该文是2005年1月7日作毕，发表日2006年7月16日并未进行更改。可能其中的观点现在略有变化。
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模式：突破坚冰与交叉认同
       ——浅析社会文化与科学技术的关联
2004年9月中国文化高峰论坛上，杨振宁从文化和“李约瑟悖论”存在的联系的视角提出“在中国易经文化阻碍近代科学的产生”这一观点1，该报告在社会上引起广泛而热烈的讨论。分析社会、文化和“李约瑟悖论”存在什么联系；探讨中西文化中对“自然与人”的不同看法，自然科学与社会科学的异同；关注当代中国环境下社会、文化与科学、技术关联所衍生出的问题都是很有意义的。
一、  社会文化造成的科学技术形态学差异
“近代科学为什么没有在中国萌生”这个问题在历史上存在很多解答。“(前人讨论过的)中国的传统是入世不出世的，换句话就是比较注重实际的，不注重抽象的理论架构”1在一定程度上说明了中西方在科学技术发展途径上存在形态差异的原因。
中国古代科学以农、医、天、算为代表。农有明末徐光启的《农政全书》，医有明代李时珍的《本草纲目》、东汉末年张仲景的《伤寒杂病论》，天有唐代一行主持编制的大衍历，算有南北朝祖冲之计算的圆周率，科学笔记如沈括的《梦溪笔谈》……中国种种古代辉煌成就大多是对经验、观察的积累、总结和对生活实践中遇到的问题的解决。
现代西方框架下的科学与技术，前者满足了解自然的好奇心，思辨、探讨“为什么”，“（科学恰恰是）质疑前人的知识，通过实验创造新的知识”（丁肇中）；后者满足自我的需求。可见中国的古代“科学”成就主要归属为广义的“科学”，很大程度是现代科学技术定义下的技术。
   在中国古代体制下，社会中产生需求，求助于技术，依托来源于工程实践的经验，技术物化为产品，满足社会需求。整个运行过程如图1所示。而在西方科学技术体制下，技术可以来源于由好奇、质疑产生的科学积累，完成相似的运行过程；而且科学的进步可以催生技术，抑或推进技术的革新，一定程度上能更好地进行科学和技术的相互作用。从以上对比可见，中国古代工程技术利用的是经验，是一定程度上的“理”，并非纯粹对规律量化、系统健全的理论体系。过分重视技术和过分实用化使技术失却了在中国以外所实现的理论化、系统化科学体系与技术的相互作用，这在一定程度上失去了能够更好地利用自然的动力。
“中国古代数学与西方源于古希腊的公理化数学有完全不同之处，西方现代数学是一种公理化研究体系，是追求定理证明的一种数学，而中国的古代数学根本不考虑定理，更不考虑怎么定理证明，它主要的目的是要解决形形色色实际中提出来的问题，由此导致这个解方程式的方法。中国古代数学的许多结果不是由定理的形式来表示，而是用算法，所谓算术的术来表示的，这个术就相当于现在意义中的算法，而算法是所谓计算机科学的灵魂。”2“中国古代数学主要贡献在计算及其实用化。我们算圆周率算得位数很高，但是对数学理论没有系统化的研究，基本上抗拒几何学的逻辑结构和发展抽象代数，在我看来，它们在中国从来没有生过根。”3这两段话正是从逻辑角度（该处的逻辑角度指数学并非科学，而是工具性体系）说明中西方的科学技术形态学差异。
   探究中国古代为什么重视技术，追求实用，不难看出存在以下四方面的原因。第一，封建社会制度下中国农民是社会的主体，他们最关心的是土地的收成，希望有较多的农产品富余，通过交易所得改善生活，需求层次较低，从而农民关心的是天气等自然“不可控”因素，产生朴素的自然观，利用《易经》来推算“年景”便不足为奇。第二，低层次庸俗的实用化，比如制度倾向无形中鼓励人们利用科举作为仕途的工具，现实中缺乏以兴趣为基础，探索自然为目的的分析探索等科学活动。第三，缺乏学术自由，基本上不存在对权威的怀疑，儒家礼教师生关系禁锢观念上的相互讨论、反驳。第四，脱离实践的理论工作，对古籍的批驳，非来源自实践的批驳使“怀疑”脱离常态。
当然，并不是说，中国所重视的实用观念和科学格格不入，中国缺乏生长、培植科学的土壤。科学和实用不是一个层次，不是可以用以比较等同的概念。“科学很大一个作用是满足人的好奇心，这是人和动物的最大区别。1890年前后，物理学第一个和第二个获得诺贝尔奖的，是发现了电子和X光的科学家，那时候很多人问它有什么用，有什么经济价值。到了上世纪三四十年代，电子和X光都很有用。三四十年代最先进的科学是量子力学，现在用在了超导、激光、通讯上，比如微处理器等。到了四十年代最基本的科学是原子能物理，现在也被用在能源等方面。所以今天我们所用的东西都是以前被认为是‘花钱最多最没有经济效益的’。4”换句话说，如今的科学极有可能在不远的将来就转化为实用的技术。
二、自然与人、自然科学与社会科学
“近代科学为什么没有在中国萌生……（一方面是因为）采取天人合一的哲学观念”，杨振宁在演讲中指出他不是反对自然与人的和谐统一，他批判的是内外一理，即由人世间的理可以追求自然界的理，而由自然界的理可以推知人世间的理，两者存在短期、内在的必然联系这一哲学观点，进而说明由其衍生出来的算卦、风水、相命等伪科学事物对中国科学的阻碍作用。
1  面对自然与人这一问题，中西两种文化是否存在什么差异呢？一定程度上，内科提供了两种文化中面对自然与人的关系的有趣例子。中医内科将人作为自然的生物体，满足自然的运行方式。作为中医三大祖师之一的张仲景所著的《伤寒杂病论》在我国中医药史上是一部里程碑式的著作。《伤寒杂病论》创造性地提出了中医诊断学中的“六经辨证”（病分太阳、阳明、少阳、太阴、少阴、厥阴六类）和“八纲原理”（阴、阳、表、里、虚、实、寒、热），确立了中医传统的辨证论治的医疗原则，奠定了我国中医治疗学的基础5。4000年前发展起来的针灸以“疾病阻隔了体内的能量流”为基点，采用对特定部位针刺，重建有益于健康的能量流6。这两个例子生动地说明了中医内科理论中有趣的人体以“自然”的方式运作的观点。而西医内科将人从自然环境中抽提出来，治疗时只针对人的生物性，追根溯源，处理病变，强调针剂免疫。18世纪天花盛行，成为死亡的主要原因。英国内科医生爱德华•詹纳发现牛痘病毒可以作为一种有效的天花疫苗。虽然有人发表漫画讽刺病人被注射疫苗后变成牛，但是这一发现很快被怀疑论者接受，极大减少了天花的发病率7。
2  自然与人存在着千丝万缕的联系，而自然与人分别是自然科学与社会科学的研究客体，人们大多谈论的是自然科学与社会科学的鲜明对立，这不免令人怀疑。那么，两种科学之间存在什么样的联系呢？
首先，两种学科都有确定论与非确定论。自然科学的确定论以阿尔伯特•爱因斯坦为代表。他认为“上帝不会掷筛子”，拒绝接受测不准原理中的部分观点。马克思•普朗克认为自然科学是和谐统一的，目前各门学科分立并非其本征面貌，完美和谐的学科纽带因为人们对研究领域的“无知”和知识缺乏而被切割分离。确定论的观点在上世纪的前半叶占主导地位，随着时间的推移，“不和谐”的声音在自然科学中也逐渐步入人们的视野。一个符合量子力学的微小物体（如原子或光子）能同时完成表面上彼此矛盾的行为（在电子束分裂器中同时沿左、右两条路线前进，被同时沿水平或垂直方向偏振化，以及同时朝两个方向自旋）8匪夷所思，耐人寻味。混沌现象在生活中也数见不鲜。1980年，工作在CERN的物理学家Gumowski, I.和Mira, C.尝试计算模拟基本粒子轨迹在加速器中的行为。他们发现在所考虑的一个主要的模型中，使用的方程中的参数具有不同程度的敏感性。其中一个参数2‰的轻微增长甚至会使轨迹由收缩至奇异吸引子变为膨胀，螺旋向外至无限9。种种事实让人学会接受不可控因素；对宇宙学、气象学中的不确定性，人们从面之如同面对异端学说到如以前对自然的崇拜、敬佩一样，欣赏其中蕴藏的自然创造的瑰美。
社会科学的历史决定论和非决定论分别以卡尔•马克思的《资本论》和卡尔•波普的《历史决定论的贫困》为代表。前者分析资本在社会中的运作方式等规律推论资本主义社会必然被社会主义、共产主义所替代，而后者对这个社会替代论进行了反驳。在《历史决定论的贫困》前言中，波普由“人类历史的进程受人类知识增长的强烈影响”和“我们不可能用合理的或科学的方法来预测我们的科学知识的增长”推论认为“我们不能预测人类历史的未来进程”10。历史非决定论的观点对社会进步不采取规律决定的单一形式进行了论证，使人更加清晰地看出规律和表现形式在社会进程、社会更迭中的不同角色。
再者，两种科学在科学构成方面也具有相似性。对科学的构成要素不妨以自然科学中的相图为模板，做一个有趣的类比。两种科学都由基础理论部分（公理、定理、定律）、假设（合乎情理的或者现阶段无法细化的部分）（注：社会科学也有假设，如经济学中假设人都是自私性的，以利己为源产生经济行为）、事实（可重复的过程操作）三部分构成，如图2。对于基础理论部分，主要的要求是融合、认同。爱因斯坦认为任何新产生的科学需要解决危机，而且能够解决原有体系的旧问题，与原有体系融合。相比较而言，社会科学的研究内容比自然科学的研究体系繁杂得多，目前缺乏广泛认同的实质性基础理论。影响社会科学研究对象的因素很多，因此社会科学不像自然科学具有可简化、可控因素下的相对简单的可重复性。因为所研究的体系中有人，或者说有主体性参与，相对自然科学而言，社会科学只有在样本量很大的条件下的统计意义。三个部分的结合区域（不仅仅是一个“三相点”）是科学的生长点。而且假设和基础理论部分没有鲜明的边界，假设可以跨过临界点或二相线向基础理论部分转化。例如，强相互作用的理论领域中David J. Gross, H. David Politzer, Frank Wilczek三人的“渐近自由”在初始阶段属于假设，属于观点，而如今成为基础理论部分，因为该项阐释，三人共享2004年诺贝尔物理学奖。
三、衍生的问题与启示
1．  科学中心的转移、变换
广义上的科学中心由中国到欧洲，再到美国。下一个科学中心在哪里？每一个科学中心变换背后所蕴含的深刻原因和科学中心更迭后新中心所具有的优势、经验，这可能是现时期研究“李约瑟问题”的现实意义。有报道认为，美国基础研究的经验包括（持续稳固）基础性研究方面的投入，引进国外优秀人才为己所用，培养学生对科学和技术的兴趣11。
19世纪末，约翰•洛克菲勒曾问担任哈佛大学校长近40年之久的查尔斯•埃利奥特(Charles W．Eliot)创办一所世界级大学需要多长时间，需要多少经费。埃利奥特回答说，需要5000万美元和200年时间。20世纪初，仅花了20年的时间，依靠略多于5000万美元的捐赠，芝加哥大学成为一所世界级的大学，而这一笔捐赠正出自洛克菲勒本人12。美国的哈佛大学的年预算为20亿欧元……从种种数据可见，长期稳定的大量资金投入对于基础研究的重要意义。大学不应只依赖于教学，仅利用学费和向学生收取的各项费用来完成学校运作。完成教学功能以外，通过咨询服务、出售研究产品、对社会服务不仅是学校需要完成的功能，而且可以使大学摆脱普遍面临的资金缺乏的窘境。
2．科学操作、运作循环
如图3，对科学的操作、运作循环方面，西方反馈循环的终点是民众，而非政府或者基金委，不仅有利于科学在大众中的普及、传播，有利于人们对科学的理解，满足人们的好奇心，完成科学定义所赋予的功能，而且有利于科学家人格价值的实现。相形之下，中国的科普工作不尽如人意。在美国，中等家庭2000-2002三年平均收入最低的州是West Virginia，该州中等家庭收入为$30,07213，2005年Scientific American数字版年定价为$39.95（注：纸版年定价更加便宜，为$24.97）。依照该比例折算，月工资3000元的中国人家庭科普月刊价格为每本4元（以上计算数据的隔年波动不加以考虑），而中国较为流行的科普月刊《Newton-科学世界》每本为12.00元。一定程度上来说，在中国现阶段阅读科普期刊可能不是很现实，阅读科普书籍更能符合国情。而现阶段的科普书籍优良之作又有多少呢？1981年中国青年出版社出版中国科学院自然史所申漳的《简明科学技术史话》，该书深受著名物理学家钱三强的称赞，并于当年获得全国优秀科技图书奖，但该书现已停止修订，而且绝版。北京大学吴国盛出版《科学的历程》已经为第二版，虽然其中存在的学科错误仍被专家尖锐指出，但是据报道该书深受大众欢迎，很快脱销。相比较，美籍俄国理论物理学家盖莫夫George Gamow（1904-1968）（出生于乌克兰敖德萨）的One, Two, Three ... Infinity (1947) 1978年由科学出版社翻译出版，这本《从一到无穷大——科学中的事实和臆测》近年又重新印刷；《上帝的指纹》等书风行……种种事例说明中国公众渴望科学，企盼广泛的科学普及，但是在中国科学普及读物缺乏拥有自主版权的较新力作，对于参差不齐的译著甚至没有专家提供指导甄别，伪科学潜移默化地被大众接受。
3．科学、技术评价机制
科学解决“为什么”，应该采取文章评价机制，对于具有深远意义、技术前景广阔的科学问题进行长期、稳定、大量投资；工程技术解决“怎么办”，应该采取技术性专利、企业服务评价机制，积极推进科学、工程技术、企业生产和管理三者链式良性循环发展。评价机制的混同不仅带来工程技术人员不必要的负担，而且使科学研究者过分注重实用，急功近利。
美国私立大学政教分离，教育对投资方、董事会、校董负责，实现内部自治，崇尚自由学术讨论。在学术监督方面自律与外界监督相结合。近期轰动全国的北京大学博士生、北京航空航天大学本科生招生事件从实践的角度为中国学术监督制度薄弱敲响了警钟。

中西方科学和技术存在着这样那样的运作模式，拥有这样那样的特点。在哪些方面交叉认同、取长补短，在哪些方面突破坚冰、发挥自己的优势特长，如何去更好地探索自然，服务自我，成为每一个科学技术工作者面临的新世纪挑战。

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参考资料  
1. 《易经》与中华文化，杨振宁
http://www.xuxiong.com/work2/work8.htm
2. 探索与实践的科学研究历程，吴文俊
http://www.cas.cn/html/Dir/2003/12/16/8187.htm
3. 中国数学发展之我见，丘成桐
http://www.people.com.cn/9803/26/current/newfiles/k1020.html
4. 丁肇中：科学是超乎功利的追寻，赵健雄
http://cul.sina.com.cn/p/2004-11-18/94491.html
5. 科学的历程，吴国盛，第二版，132页，北京大学出版社
6. Encarta Encyclopedia Biddle and Malyon /Science Source/Photo Researchers, Inc. Microsoft