讲座｜沈国威、吴以义、江晓原谈“科学”的阐释理解与传播

牛顿基于哲学提出的假设构成了人类认识自然界未经证明却广泛认同的前提——虽然无法穷尽归纳法去证明自然界就是有规律的，但人们愿意基于信念相信自然界是由因果关系联系在一起的，而这种因果关系是人可以认识的。这与爱因斯坦曾经说的话不谋而合“大自然的可理解性是不可理解的。”

2017年11月1日下午，复旦大学中华文明国际研究中心的高端学术讲座“‘科学’的阐释理解与传播三人谈”在智库楼举办。本次讲座由复旦大学历史系教授高晞主持，特邀复旦大学中外现代化进程研究中心客座研究员日本关西大学外国语学部教授沈国威、美国普林斯顿大学历史系博士吴以义、上海交通大学讲席教授江晓原先后做报告，中国科学院院士杨玉良教授也出席了报告会。

科学之于严复：读严复《西学门径功用》

沈国威教授以“科学之于严复”为题，通过对《西学门径功用》的文本解读，对严复的科学思想做了全新的深度诠释。他首先梳理了严复对于科学的基本把握，即：第一步为考订，即观察自然及客观世界；第二步为会通，即从观察到的各种现象中，得出“大法公例”；第三步为试验，即现代汉语的“检验”。沈教授指出严复在《天演论》中以“道每下而愈况，虽在至微，尽其性而万物之性尽，穷其理而万物之理穷”开篇。这段话在赫胥黎的原著中并不存在，是严复演绎培根的“凡为真宰之所笃生，斯为吾人之所应讲”的科学无形上、形下之分的思想。严复甚至进一步指出，形下之学可以为形上之学提供有效的方法。关于会通，即归纳严复认为中西旧时的学问都有这一步，但归纳并不能保证我们获得真理。严复指出培根以后的西方开始对通过归纳得出的结论进行检验，这就是中西学术的本质上的区别。严复在《天演论》的导言中加入了这样一段思索：考订、会通、试验，“三者之中，则试验为尤重。古学之逊于今，大抵坐阙是耳。”接下来，沈教授指出严复在这篇文章中强调了归纳和演绎是科学不可或缺的“门径”，即方法，但是严复的“演绎”已经包含了“验证”的内容。最后，沈教授谈到了对于严复科学的终极目的是什么的问题。严复认为科学的功用是对心智和思维方式的训练，严复称之为“炼心积智、善性姱心”。通过对不同学科的学习，可以克服培根所说的假象（妄见、鬼、魔），亦能够避免斯宾塞所说的偏见（bias）。严复说“群学是一切科学之汇归”，数理化各科的学习都是为“群学”所做的准备。由此我们也可以看出严复的“群学”其内涵远远超过了现在的社会学。严复说“唯群学明而后知治乱盛衰之故，而能有修齐治平之功。”沈教授指出：严复所意图的是以形下之学为导向的“修齐治平”；培根的经验哲学和中国古圣贤的《大学》融合在一起，构成了严复的科学观。

科学概念的形成与发展：以“力”为中心的案例研究

吴以义教授详细阐释了科学概念的形成与发展。他强调，概念定义的清晰性和排他性是科学发展的重要出发点，而概念定义模糊恰恰是严复对中国传统学问提出的质疑。为了更形象地解释科学概念的发展，吴教授以“力”为案例展开了讨论。力的概念很早以前就在人们的生活中产生，但它始终和生命体的活动联系在一起。直到科学革命时代，科学家开始思考是什么驱动了日月星辰的运动，开普勒在仔细研究后发现，越靠近太阳，行星运动越快，由此他领悟到是太阳里的某种力在推动行星绕太阳运行。正是基于这个观点，哥白尼的日心说相比托勒密的地心说获得了排他性优势，大家意识到太阳是驱动地球前进的动力，地球是围绕太阳运行的。在这个意义上，开普勒创新地提出了“吸引力”这个概念，“吸引”这个词用到自然界上很不一般，因为它强烈提示着人的活动，在当时几乎整个欧洲大陆在笛卡尔机械哲学的背景下都难以接受开普勒的“吸引力”概念。然而牛顿没有断然拒绝开普勒的概念，他认为“吸引力”并非是不可想象的。在其追求炼金术的过程中，牛顿发现了化学物质之间的相互反应，他认为这其中恰是吸引力的作用，他形容这种相互反应的物体为sociable（乐于交际的）。因此，牛顿在“力”的概念发展上前进了一步，他从化学的研究中清楚地见证了吸引力的存在。然后，牛顿面临的问题在于，他无法得知天下的“力”是同一的——在其《自然哲学数学原理》中，八个定理中的六个被用于讨论“力”：推力、阻力、离心力等等，各式各样的“力”被反复提及的原因恰是因为难以统一归纳。科学上的不得而知使牛顿求助于哲学，他提出假定：如果结果是一样的，那么原因应该是一样的。这样的假设对科学的发展起到了决定性的作用。现实中我们难以用归纳法证明自然现象的因果关系，即使演示1000遍证明了自然现象的因果关系，也无法确保第1001遍时因果关系的存在，对部分成立的结论始终难以证明全体。然而牛顿通过构造一个我们看不见摸不着的东西——“力”，提出F=ma的牛顿第二定律，正面地回答了自然科学中对“力”的定义：力就是加速度的原因。而牛顿这个F=ma的基础，就是对自然界普遍认定的因果关系的表述。

吴教授认为牛顿提出的“力”的概念是非常奥妙的，因为“力”被称为“想象中的实体”，这个概念本身看似矛盾，将一对反义词“想象”与“实体”置于同一语境下，然而这也是“力”给人带来的现实感受：虽然看不见、抓不到，但是可以被感知。牛顿基于哲学提出的假设构成了人类认识自然界未经证明却广泛认同的前提——虽然无法穷尽归纳法去证明自然界就是有规律的，但人们愿意基于信念相信自然界是由因果关系联系在一起的，而这种因果关系是人可以认识的。这与爱因斯坦曾经说的话不谋而合“大自然的可理解性是不可理解的。”

科学客观性和权威性之消解

江晓原教授首先批判了人们对“科学权威性”的盲目崇拜和不加思考。他谈到，科学的权威性首先基于其客观性，客观意味着它是可以被检验的。然而我们中的大部分人并没有验证世界上千千万万的科学结论，但是我们依然选择信任它，这种对“科学事实”的信任来自于建构，因为我们无法用归纳法来证明科学。

为了更好地解释对科学客观性的怀疑，江教授以霍金的金鱼缸物理学为例进行了分析。在霍金的《大设计》中，他假定金鱼缸里的金鱼中出现了一个物理学家，通过采用一系列跟人类物理学相同的程序，比如观测、搜集外界的事实，建立模型，再依靠模型预言新的事实，最终建立了一套属于金鱼的物理学。读者通常会认为金鱼的物理学是不正确的，因为它观测的外部世界与人类观测的是不一致的。然而，霍金提问，我们断定金鱼缸物理学错误的前提在于我们假定人类的物理学一定是正确的，然而如果人类所处的环境是一个更大的金鱼缸的话，我们的物理学何以是绝对正确的？

实际上，霍金借金鱼缸物理学强调了一点：我们一直在不断用新的图像来解释外面的世界，科学既然是在进步和发展的，那么今天科学家使用的图像不久后一定会被新图像替代。因此我们现在使用的图像一定不是终极的，几乎可以直接说这个图像不是事实。这样，科学的权威性和客观性就被动摇了。

霍金用金鱼缸物理学强调的是图像的时代论，也就是把科学理论作为图像把握外部世界，这使人不禁联想到贝克莱主教的“存在就是被感知”，这一点曾经被批判为主观唯心主义，但贝克莱意在突出外部世界是无法直接把握的，而只能通过感官去了解它，霍金正是把贝克莱的想法科学化——除了用感官感知，我们还使用图像来描绘外部世界，这种图像不断经历着新陈代谢，因此不要认为今天的图像一定是客观事实，这是一种对科学权威性的盲从。

但江教授强调人们不该否定被更替的旧图像的价值，他以托勒密的地心说理论为例，认为不能指责它为“非正确的”而将它驱逐出科学殿堂。如果以此类推，科学殿堂里先前时代的科学家都将被驱逐，只有当代的科学家得以留下，然而当新图像出现时，这些人又将被剔除出去。倘若以这样的眼光看科学，会使科学失去其自身的历史。但如果我们认为这些人仍然有资格驻足在科学殿堂，我们就得承认他们的这些学说是科学，这同时意味着科学不等同于正确，那些所谓不正确的旧图像也是科学的一部分。

由此江教授回归到“科学客观性和权威性之消解”的主题上，认为科学不是对一个客观世界的终极描绘，而随着这种客观性的可疑逐渐浮现，建立在客观性上的权威性也跟着动摇了。因此，他劝诫观众不要膜拜和迷信科学，而要关注科学作为工具为人类幸福服务的初心。

三位来自人文社科的学者发言之后，现场的杨玉良教授从自然科学的角度对讲座做了点评。他指出，大家都倾向于认为：“科学是基于对因果关系的确信而建立”。然而，因果关系的说法，隐含了因果时间的序列特征，即因在前，果在后，但传统的因果论在时空量子化和爱因斯坦的相对论下会遇到不可逾越的困难，因此用世界是“逻辑的”来替代世界是由“因果关系构成的“会更为妥当。他同时提到，在研究问题时不要急着套上“唯心”或是“唯物”的概念。随着现代科学对意识和量子论的研究，终极问题已经呈现在我们眼前——客观世界是否存在？主观和客观能否分离？如果不能分离，那我们原有建立的许多理论大厦将会轰然倒塌，谈论唯心和唯物也将失去实质意义。我们对整个世界的基本看法将发生极其深刻的变化！

（本文经主办方审阅并授权发表。）