科学是什么？

杨弘

　　自从教廷为伽里略平反后，伽里略便成了一致公认的英雄，玩儿伪科学的人也就最喜欢以伽里略自居。神创论者固然开口闭口“我们就象当年的伽里略”呀，连算命先生也因为算命被视为不科学而愤愤不平，据说就象伽里略之受到教庭的迫害。一个科学胜利的史实竟然摇身一变成了反科学的借口，人类的思维有时真是匪夷所思。
　　科学是件好东西，凡事给贴上科学的标签就仿佛身价百倍，“科学的神创论”在基督教教徒中颇有市场，而“科学的算命法”也并不是什么新鲜的玩意。要把我们的祖宗在人类的蒙昧时代所冥想出来的一套哲学加一件科学的保护套，也不用花费太多的苦心，毕竟，已有不少中国的科学官僚在为它们撑腰，而一批又一批的江湖骗子们也都大摇大摆地被请进中国的高等学府作集体催眠的表演－－这，算得上世纪末中国科学界的一大怪现象。
　　但是一种理论是否是科学的，是否能被全世界的科学界所接受，绝不是中国的科学官僚所能主宰得了的。现在的科学学普遍认为，要判断一个理论是否科学，要符合逻辑的、经验的、社会学的和历史的四套标准，缺一不可。具体地说：
　　在逻辑上，它必须是：１）符合“奥卡姆剃刀”的原则，即必须是简明而非繁琐的，不是包含一大堆假设和条件，为以后的失败留好了退路；２）本身是自洽的，不能一会说先造动物再造人，一会又说先造人再造动物；３）可被否证的，不能在任何条件下都永远正确、不能有任何的修正；４）有清楚界定的应用范畴，只在一定的条件、领域能适用，而不是对世间万事万物，无所不能，无所不包。
　　在经验上，它必须：１）有可被检验的预测，而不是只是一套美丽的空想；２）在实际上已有了被证实的预测，也就是说，一个科学理论不能只被否证，而从未被证实，否则这样的理论是无效的；３）结果可被重复，而不是一锤子买卖，或者是只此一家别无分店，只有你一个人作得出那个结果，别的研究者重复不出来，还要怪别人功夫不如你。４）对于辨别数据的真实与否有一定的标准，什么是正常现象，什么是异常现象，什么是系统误差，什么是偶然误差，都要划分得清清楚楚，而不是根据自己的需要对结果随意解释。
　　在社会学上，它必须：１）能解决已知的问题，如果连这也办不到，这种理论就毫无存在的必要；２）提出科学家们可以进一步研究的新问题和解决这些问题的模型，也就是说，它不光要有解释，还要有预测，否则也没什么用处；３）提供概念的定义，而且必须是切实可行的，不是象“气功场”、“天人感应”之类子虚乌有、对解决问题没有任何帮助的伪概念。
　　在历史上，它必须：１）解释已被旧理论解释的所有的数据，也就是说，你不能只挑对自己有力的数据作解释，而无视对己不利的数据，否则就还不如旧理论；那些宣扬算命多准、祷告多有效的，其惯用伎俩就是挑出成功的巧合大肆宣染，而隐瞒了无数失败的例子；２）跟其它有效的平行理论相互兼容，而不能无视其它理论的存在。比如，“科学的神创论”如果要取代进化论这种“旧”理论，就不仅要解释已被进化论很好地解释了的所有的数据，而且不能不理睬与进化论相容得非常好的现代生物学的其它学科以及天文学、地质学、物理学、化学等的成果。同样，有人声称“气功科学”是最尖端的科学，那么它不仅要包容现代医学的研究成果，还必须与物理学、化学、生物学等等平行学科不互相抵触。
　　除此之外，还必须知道，科学没有国界，没有种族、文化的界限，凡是声称某种科学只有中国人（或熟悉中国文化的外国人）才能掌握的，肯定不是真科学。
　　科学也与信仰无关，凡是声称“信则有，信则灵”的，肯定不科学。对于科学来说，如果是有的、灵的，你不信也照样有、照样灵；如果是没有的、不灵的，你信了也不会就有、就灵。
　　科学承认自己不会永远正确，它会出错，但是知错能改。如果根据某种理论预测世界杯的比赛结果，结果没有预测对，从科学的角度看，就必须承认这种理论至少是有缺陷的；相反地，如果只是怪罪预测者水平不够、对这种理论没有真正掌握，那么相当于认定这种理论永远正确、只能被证实而不能被否证，那与科学无关。
　　归根结底，科学是一种方法，是战胜愚昧无知的最有力的武器。
　　（方舟子.1995）

杨弘

赛先生从西方来
方舟子
　　“五四”前辈们提出要欢迎“德先生”和“赛先生”，那意思就是说中国本来是没有这两位先生的，所以要从外国请进来。这么说让一些国人觉得很没面子。说中国以前没有德先生，没啥可争的，谁让咱自古以来就是皇帝在当家作主呢？于是有些觉得没面子的人干脆就说德先生也不是什么好东西，咱们不要它也可以过得好好的。不过如果也要说赛先生不好，就没有市场了，我们现在从小就要学它，每天的生活也都离不开它了。有些人就说了，这个好东西我们其实是古已有之，中国古代有过什么科学发现，提出什么科学理论，还有一批中国古代科学家让我们敬仰……
　　这些人说的古代科学，和我们今天学习、研究的科学并不是一回事。我们现在说的科学，是指用一种特别的研究方法形成的知识体系。这种方法特别在哪里呢？那就是“观察－假说－验证”的方法：根据观察的结果，提出可以进行验证的假说，然后用新的观察或实验加以证明，证明不了就要放弃或改进这个假说。用这一套标准来衡量，中国古代是没有科学的，在西方文艺复兴之前，也没有哪个国家有科学。
　　比如说，一提起中国古代科技，大家马上就会想起四大发明，但是那只是技术应用，并不是一个知识体系。还有人会想到中国古代数学研究的一些辉煌成就，但是数学是科学的工具，本身并不是科学。还有人会想到中医，但是中医的理论是气、阴阳、五行等等非常模糊、抽象的哲学概念，并非客观具体的事物或现象；中医的医疗实践是主观臆测和经验积累结合在一起的，强调的是不可重复性和不可测量性，而科学方法特别强调客观性、可重复性和可测量性。
　　有一个叫李约瑟的英国剑桥大学教授，原先是研究生物化学的，在上个世纪30年代有三名中国留学生到他的实验室学习。李约瑟迷上了其中一名女学生，又因此迷上了中国古代文化，开始学习中文，后来就转而研究中国古代科技史，出版多卷本巨著《中国的科学与文明》（中文通常译作《中国科学技术史》），到他去世时也还没有出完。
　　李约瑟在研究过程中提出了一个问题：中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但是为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？这个问题通常被简化成“为何中国没有产生科学”。其实这个问题并不是李约瑟首先提出来的，在他之前中国和外国都有人提出过，只不过李约瑟的影响比较大，所以就把它叫做“李约瑟问题”。
　　李约瑟提出了问题，他自己也想给出个答案。他把原因归结到中国的“官僚体制”。全中国有文化的聪明人都被选拔、集中起来当官了，这样才能对全国做井井有条的管理。好处是具有实用价值的技术研发一开始会比较受重视，有利于早期的科技进步。坏处是不利于新观念的传播，不鼓励技术竞争，还瞧不起商业经济，最终又阻碍了科技的进步。
　　为什么中国会出现这种体制呢？李约瑟认为这和中国的地理环境有关，比如黄河经常泛滥，必须集中全国资源一起来治理水患，就形成了这样一个中央集权的官僚体制。所以说来说去，要怪中国人生错了地方。按李约瑟的说法，如果中国的地理环境和欧洲一样，像哈维、伽利略、牛顿这样的科学伟人就会诞生在中国，中文就会变成科技语言。
　　当然也有很多人不同意李约瑟的看法，提出各种各样的理论想要取而代之。一直到最近几年，这在国内学术界也还是个热点问题。就像人文学界的很多问题，见仁见智，是不可能达成共识的。早在1953年，有人拿这个问题去问爱因斯坦，爱因斯坦给回了一封短信。国内翻译出版《爱因斯坦文集》时，因为先入为主地认为中国古代有科学，所以把这封信的意思给搞反了。后来有人想去纠正它，也没纠正对。其实这封信是用很浅显的英文写的，翻译过来就是：
　　“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的：希腊哲学家（在欧几里得几何学中）发明了形式逻辑体系，以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验有可能找出因果关系。在我看来，人们不必对中国圣贤没能做出这些进步感到惊讶。这些发现竟然被做出来了才是令人惊讶的。”
　　爱因斯坦不仅不认为中国古代有科学，而且还不认为这有什么值得大惊小怪的。在他看来，科学的起源是个很不平常的事件，因此不必对古代中国没有出现科学而惊讶，值得惊讶的是西方居然会发展出科学。按照爱因斯坦的意思，探讨科学为何没有在古代中国产生，跟探讨科学为何没有在世界上的其他国家产生一样没有意义，值得探讨的是为何科学竟然会在欧洲产生。
　　科学的源头是古希腊的自然哲学，那是人类文明的奇迹，的确值得惊讶。今天各个科学学科的起源大都可以一直追溯到古希腊。古希腊哲学家有时能对自然现象做出相当准确的解释，这有很大的碰运气的成分。更为重要的是他们的思考方式和一些被我们现在视为理所当然的基本假定。比如，古希腊第一个哲学家泰勒斯首先提出，对自然现象要完全用自然因素来解释，跟神灵没有关系。这种思想叫自然主义。古希腊另一位伟大哲学家德谟克利特提出，事物的任何变化都是原子的结合和分离引起的，试图根据少数几个基本观念来解释整个世界。这种思想叫还原主义。亚里斯多德创建了形式逻辑体系。自然主义、还原主义、逻辑体系，正是科学思想的基本成分，是科学研究的出发点和基本方法。
　　古希腊哲学家让我们知道，要用自然因素的相互作用来解释自然现象，而且这样的解释要符合逻辑。但是，对某一种自然现象往往可以提出好几种不同的解释，而且都符合逻辑，能够自圆其说，我们怎么知道哪一种解释、哪一套体系是正确的呢？大家只是在理论上互相争来争去，谁也说服不了谁。一直到文艺复兴时期，伽利略等人才发明了一个解决争端的办法，通过做实验来验证假说。一旦实证方法确立起来，自然哲学就变成科学了。
　　西方世界并不是天然就适合产生科学的。在古希腊之后，科学萌芽被扼杀了，西方有一千多年的时间是黑暗的中世纪，古希腊自然哲学家的著作和思想反而是在阿拉伯世界被继承了下来，到文艺复兴时期才被西方学者重新发现。科学虽然是在西方诞生的，但是是属于全人类的。科学是没有国界、没有文化属性的，是每个国家、每个民族都能掌握，都能做出贡献的。赛先生来自西方，但是并不姓西，我们也可以学习它，发展它，没有必要为此感到自卑。