薦讀|汪濤(自認通曉當代所有科學領域的第一人)談什麼是科學與中國如何科技創新_風聞
末那识-学以养识,以识统学。(心迷法华转,心悟转法华)2021-01-12 23:18
按:推薦兩篇汪濤的文章。推薦語就引用他在文中的“牛逼轟轟”(全無譏諷之意,誠心褒獎之語)的自信之語吧:“我是目前全世界可以自認為能通曉當代所有科學領域的人,不僅中國的學術界,整個歐美等發達國家的學術界,還沒發現有第二個人聲稱可以做到這一點。對於要研究“什麼是科學”的問題來説,這種“通曉能力”不是一個最高的要求,而是一個最起碼的入門資格。如果你不具備這種能力,就不要指望對“什麼是科學”的問題有清楚全面的認知,也別指望能對科學下一個合理的定義。這個基本的邏輯,全球學術界沒有任何人能否認。所以,我不僅在中國學術界有這個自信,在全球學術界,我同樣擁有這個自信。”
原文:
什麼是科學?中國如何領導世界?(二)如何建立以原創為主導的科技創新體制1
馬斯克搬家能説明硅谷創新能力不行了嗎?中國如何領導世界(二)如何建立以原創為主導的科技創新體制2
以下為筆者摘錄的其談什麼是科學的內容:
二、判斷科學的標準及其困難所在
對於科學的意義和價值人們認可度已經是很高的,並不需要再太多強調。但這需要解決一個基礎性和前提性的問題:到底什麼是科學?可以説在我所做相關工作(集中體現在《實驗、測量與科學》一書中)之前,不僅中國學術界沒有清晰的認知,歐美等所有發達國家學術界也都缺乏清晰的認知。在過去不是人們不想弄清楚這個問題,而是它的確存在非常大的難度。主要體現在如下方面:
1. 必須從全部科學領域範圍來定義科學
想對科學下個定義的努力有很多,但大多隻是從其具體的專業、學科或其擅長的領域來進行。這顯然是不行的。如同你要説清楚“什麼是中國?”,你不能只從西北某地沙漠的範圍來進行認識,就此下定義説“中國就是一片沙漠”,當然不能説中國沒有沙漠,但這麼講顯然是太片面的。你必須把整個中國領土一寸不少地納入認識的範圍。僅僅這個還不夠,你還得從至少另外兩個角度來進行:一是從外部來看,中國與其他國家之間的關係,二是中國自身發展的歷史過程。只有從這三個角度研究完了,才算可以下一個真正夠格的定義。
要研究科學,也必須從以上三個角度進行。號稱“用科學的方法來研究科學”的有一門學科,叫“科學學”,它始自於英國學者貝爾納1939年出版的《科學的社會功能》一書。但是,現在科學學所研究的角度基本上是從科學的外部和宏觀視角來進行的,因此準確地説是“宏觀科學學”。另一個重要的相關學科是科學史。完整的科學學應當是三個分支學科:“宏觀科學學”,“科學史”,還有“微觀科學學”——從科學的內部視角進行,研究科學的方法,科學內部的邏輯結構體系等。這個視角的研究在過去進行得非常難,主要散佈在哲學的認識論、方法論、自然辯證法、科學哲學等學科,以及諸如貝弗裏奇《科學研究的藝術》等實踐和經驗性的方法介紹著作之中。僅限於哲學層面的研究本身就是嚴重受限的,不可能直接獲得完備系統的科學理論體系。科學哲學有些介於哲學與科學之間的層次,但嚴格説它很難算是一門“學科”,而只是如庫恩、波普爾、拉卡託斯、費耶阿本德等很多學者個人對科學零星哲學觀點的大雜燴。
可以説,錢學森是第一個系統地、試圖從內部視角的微觀科學學角度去研究整個科學的體系結構的人。不過,由於他這種想法和實際研究是在他的晚年才開始,此時他已經清楚意識到不可能靠他自己去通曉整個科學所有學科,因此極力地推動大量其他領域的學者一起去做這個工作。但這種工作方式本身就存在很大的困難,與他直接交流的學者們因為其狹窄專業範圍的限制,很難理解錢學森真正的想法是什麼。幸運的是,我在進行學術研究的一開始,就接觸過他倡導的“思維科學”的學術活動,儘管我不是完全理解或接受實際思維科學研究活動中很多學者的思路,但錢學森想研究整個科學體系的想法,以及他傳遞的實驗在科學中的基礎地位等依然給我極大的激勵。很可喜的是,在錢學森的秘書李明老師等長期不懈的努力下,將錢學森的書信手稿等第一手資料系統地整理成書出版,並且推動大量學者去繼續深入研究錢學森的科學思想。我個人以為,錢學森是系統地建立微觀科學學的第一人。
按照我提出的“共軛標準”給出的科學學完備的學科結構
有幸受邀參加李明老師組織的錢學森學術思想讀書學習研討活動
僅僅從某個學科角度來對科學下定義的行為不僅僅是中國學者身上存在(例如崔永元從新聞的角度談“我所以為的科學”),國外學者也大量存在這種問題,諸如研究創新的經濟學家J·A·熊彼特在其《經濟發展理論》一書中從經濟學角度對科學下定義。這種行為都是存在嚴重缺陷的,你不能為了把自己的研究行為納入科學的範疇,就通過改變科學的定義來完成這種事情。科學不是表揚或獎勵用的形容詞,而是嚴格系統的認識世界的方法。任何對科學所下的定義,必須要基於對全部科學領域的研究,必須使科學的所有分支學科領域都適合,才算準確。
當然,指責“只見樹木不見森林”是很容易的,但真的要想見森林,你得有本事把整個森林考察一遍並且實際去做了才行。怎麼才能夠從全部科學領域的範圍來進行認知呢?你必須研究完科學所有的學科領域才能做到。甚至於,要想從宏觀和外部角度來研究科學,科學與社會、藝術等相互之間的關係,你還得研究大量非科學的文化成就才行。全球學術界卻普遍認為,因為知識信息的爆炸,任何人做到這一點已經不可能了。這種看法是完全錯誤的,一個人不僅可以通曉當今整個人類所有科學文明成就,並且至少對研究“什麼是科學”這個課題來説是必須要做到這一點,問題只是需要採用正確的方法。我在30多年前開始進行相關學術研究時,所確立的目標就是要先把全人類當代所有科學的學科領域全部考察一遍。
關於一個人如何做到這一點的科學方法,後面會詳細討論。在此要説明的是:即使我詳細描述了相應的方法,也不意味着任何人都會去這樣做,或者説需要做到這一點。愛因斯坦的相對論最初能完善理解的人很少,但卻得到普遍認可。原因在於:第一,他的研究完全符合數學和邏輯推導過程,數學是科學的第一個基本工具;第二,他提出的理論所有對象都是可測量的,測量是科學的第二個基本工具;第三,他的理論與測量結果相符合。
我是目前全世界可以自認為能通曉當代所有科學領域的人,不僅中國的學術界,整個歐美等發達國家的學術界,還沒發現有第二個人聲稱可以做到這一點。對於要研究“什麼是科學”的問題來説,這種“通曉能力”不是一個最高的要求,而是一個最起碼的入門資格。如果你不具備這種能力,就不要指望對“什麼是科學”的問題有清楚全面的認知,也別指望能對科學下一個合理的定義。這個基本的邏輯,全球學術界沒有任何人能否認。所以,我不僅在中國學術界有這個自信,在全球學術界,我同樣擁有這個自信。
2. 對實驗和測量意義的認知偏差
之所以説這個是認知的“偏差”,而不是“錯誤”,因為這個認知不能完全説錯誤,但它存在缺陷。現在這個缺陷已經嚴重影響到了科學的進一步發展。全球科學界在過去一致公認,現代科學的基礎是實驗,這也是為什麼伽利略被稱為現代科學之父的原因所在,因為他第一個嚴格地採用斜面落體實驗解決了落體問題。原來科學界認為,每一門學科可以自稱是“科學”的前提條件就是它能夠為自己建立實驗基礎。例如,心理學被認為進入現代科學的標誌,就是馮特建立心理學實驗室。之所以説這個認知存在“偏差”,是因為最嚴格、最準確地説:科學的基礎是“測量”,實驗只是一種“一般來説”相對嚴格、精確的測量。關於測量、實驗、計量三者之間的關係如下圖:
測量、實驗、計量三者間的關係
實驗、計量都屬於測量,計量是測量的基礎,它本身也是一類最精緻的測量。需要説明的一點是:現在所有的計量基本都是屬於實驗了,但在歷史上,計量基準是曾經採用測量方法,而不是實驗方法實現的。例如長度單位米和時間單位秒的計量基準,最初都曾採用過對地球這個自然對象的測量方法來獲得。1790年5月由法國科學家組成的特別委員會,建議以通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一定義為長度單位米。1960年以前,CIPM(國際計量大會)以地球自轉為基礎,將平均太陽日時長的86400分之一定義為1秒。1960-1967年,CIPM改以地球公轉為基礎,定義西元1900年為平均太陽年,將秒的定義更改為:一秒為平均太陽年31556925.9747分之一。
在哲學上大談實驗、觀察、歸納、物質和意識關係的學者有無數,但要想談清楚這些最基本的哲學和科學問題,你必須得是實驗和測量的專家才行,否則只能是天馬行空,難以落地,也不可能談出什麼真正有價值和意義的結果。可以説,我是人類科學和哲學史上第一個測量學專業出身來研究實驗、測量對科學意義和價值的人。這也是我可以在全球學術界對研究“什麼是科學”的課題有充分自信的第二個原因。
3. 不同學科中對測量學概念的不統一
數學與測量是一切科學的兩大基礎工具,也是判斷一切科學的基本標準。對於這一點要達成共識並不困難。問題在於,由於歷史的原因,對於測量的概念在各個學科中非常不統一,這給相關問題的認知帶來了巨大的困難。尤其對“計量”一詞的混淆,也給相關領域的發展帶來了非常大的混淆。關於這一點,我在《實驗、測量與科學》一書中有詳細討論,此處就不再展開。例如科學計量學,本應叫科學測量學;化學計量學,本應叫化學測量學;經濟計量學,本應叫經濟測量學;天文觀測,本應叫天文測量;甚至實驗物理學,也應當叫物理測量學……希望讀者在遇到相關名稱時,都以“測量”一詞來替代,這樣將有助於真正科學地看問題。例如“地質勘探”,應以“地質測量”來理解,調查、訪談,應以“社會測量”來理解。
這裏順便談一個問題,以有助於人們認清進行這個轉變的價值所在。我們都知道毛澤東非常偉大,其偉大的原因是什麼?絕大多數研究毛澤東的人只是在講故事,講故事當然容易感人,但卻不能讓人們真正地理解。這個原因同樣是來自於科學——毛澤東是偉大的社會測量學家和戰爭測量學家。但凡讀過毛選的都知道他的文章《中國社會各階級的分析》,《湖南農民運動考察報告》等。如果你把它改成《中國社會各階級的測量》,《湖南農民運動測量報告》,所有奧秘馬上就很清楚了。毛澤東不是神仙,他能夠遠比一般人獲得更正確認知的基礎,是他只以測量為基礎來獲得認知,這就是純粹科學的方法,這與伽利略、牛頓、拉瓦錫、愛因斯坦、居里夫人等人所採用的是完全一致的科學方法。實事求是,應該叫“測量求是”;實踐是檢驗真理的唯一標準,應當叫“測量是檢驗真理的唯一標準”;“沒有調查研究就沒有發言權”,應改為“沒有測量就沒有發言權”。這樣一改,一切奧秘就從科學上完全清楚了。
沒有測量,就沒有科學;科學始於測量……這是全世界科學界一致公認的。當我們用絕對統一的測量語言來重新表達之後,不僅毛澤東和中國共產黨為什麼偉大的科學原因瞬間變得透亮,而且這樣的表達和概念可以很簡單地通行於全世界,讓所有國家的學術界、科學界、政界、民眾心服口服。中國共產黨,事實上就是最終只以測量為基礎建立自己的認知,並且確立和調整自己政策、路線等等的政黨。因此,他是一個科學的團體,而並非簡單地是一個政治的黨派。
在紅軍時期,很多戰役的初期階段,毛澤東也不知道仗該怎麼打。但當他親自去測量過戰場的數據之後,就知道仗該怎麼打了。後來在抗日戰爭尤其解放戰爭時期,他不能親臨一線去完備和精確地測量戰場現狀,但他非常重視來自情報戰線的數據,尤其一線指戰員的測量數據,他是充分依靠這些測量數據去確立戰略戰術的。而蔣介石是主要依靠戰爭理論和軍事知識,坐在指揮室裏去確立戰略戰術。從純粹軍事知識上説,蔣介石知道的並不比毛澤東少,但蔣介石的戰場測量數據遠遠沒有毛澤東的完備和準確,更重要的是對中國整個社會實際狀況的測量數據更是遠遠不如毛澤東,當然他們的決策也會是天壤之別。由於戰場的瞬息萬變,為了避免戰爭測量數據的滯後導致的決策失誤,毛澤東在淮海戰役時甚至將指揮權直接下放,讓粟裕等一線指揮員等可以根據戰場一線第一手的測量數據臨機應變,不用事事請示。
關於中美製度的優劣人們爭論得太多了,卻難以形成一個共識性的結果。其實只要一句話就夠了,只要問一個最致命的問題:“民主、自由、人權的測量基礎是什麼?”只要搞清楚這一個問題,就不再有其他任何問題了。只要這一個問題,就可一劍封喉。沒有系統和完備的測量基礎,任何理論都不可能是科學,尤其本身就無視甚至反對測量基礎的理論,全都是胡扯。沒有什麼“政治正確”,只有“通過測量檢驗的才有可能正確”。當你談任何理論中的任何概念時,都必須同時想到:它必須是可測量的,它如何測量,如何用測量來驗證你的理論,並且是你理論的每一個細節。任何不可測量的概念,存在不可用測量檢驗的內容,都不是科學,都不可接受。這一點是非常絕對,不可有任何挑戰的基本標準。但凡去挑戰這一標準,就必然會出現認知的偏差、錯誤乃至荒唐的謬誤。
測量是解決當今大量根本問題的鑰匙。如果你只是説“實事求是”,其他國家的社會精英和普通大眾都聽不懂你在説什麼。如果這樣,無論你做得多麼優秀,你的軟實力也不可能建立起來。別人都聽不懂你講得是什麼,還怎麼建立軟實力?在過去,我們總是習慣於用“中國人民喜聞樂見”的語言來説話,但在今天曆史條件下再這麼做就不夠了,我們需要“用全世界人民都聽得懂,就算聽不懂、也普遍會信賴的語言”來表達和闡釋自己的思想。這種語言只能是科學的語言。宗教可以讓相信這種宗教的人認同,但不信這種宗教的人就不會認同。一個民族的特定文化主要是這個民族的人聽得懂,喜歡聽,但其他民族的人就不一定喜歡。無論你把陰陽八卦説得再天花亂墜,終究還是一堆八卦。唯有科學的語言,是通行天下的。我們需要做的只是比所有其他國家,尤其西方國家更加擅長、更加嚴謹地掌握科學的語言。我們不是要另立一套無人理解的標準,而就是要站在全人類科學文明成就的基礎上,在人們認為西方最強項的科學上,以絕對壓倒性的優勢超越西方,這才叫真本事。歐美國家在科學上做出過偉大的貢獻,但同時還是存在大量缺陷和問題,我們要做的工作就是通過發現和解決這些問題,來確立我們未來的優勢,而不是因為發現某些問題就試圖去推翻整個科學。什麼是科學的語言?就是數學加測量。
4. 實操層面的科學標準不利影響
無論對科學在理論上如何定義,在實操層面早就存在各類標準,而且這些標準的影響力非常巨大。如以諾貝爾獎為代表的各類科學獎項,它們對科學發展的貢獻給予的精神和物質認可提供了巨大的推動力,對科學研究是一種巨大的鼓勵。但這類獎勵本身都有各種不同的判定標準,它們無疑就具有了實操層面的巨大影響力。它存在有利的一面,也可能有不利的一面。例如,諾貝爾獎是不考慮公平性的,它只獎勵給按諾貝爾遺囑要求是“上一年度”在相關領域做出“最偉大貢獻”的人,並且只獎勵給個人。但科學的發展顯然不是某幾個人的貢獻能涵蓋,也不可能只是個人的工作貢獻。我在“諾貝爾獎是一門空前偉大的生意”等文章充分討論了這些相關問題。獎勵的公平性與刺激的廣告效果並不是一致的,越是集中地重獎個人,其宣傳和廣告效果越強,作為影響力的投入產出比就越高,但同時公平性就越低。
影響更為廣泛和深刻的是學者的職稱評判標準,SCI論文評價標準,高校評級標準,排名評價標準,院士、博導、教授、行政職務、各種專家頭銜、名校學歷、名師的弟子等等。這些標準和評判依據是否有道理呢?當然是有的,也是非常必要的。但任何實操層面的標準無論如何有效,都不能去替代理論層面的科學標準。後者是科技政策,實操層面科學評價標準改進和進步的最深層基礎。尤其當中國要從跟隨型科技發展戰略轉向原創性科技發展戰略時,就必須更多從理論層面的科學標準去獲得助力,而不是過多依賴在實操層面,尤其本身就是源自跟隨型科技發展戰略的實操標準。如果不能從這些實操層面的標準中脱離出來,就會被鎖定在跟隨型發展戰略上,無論理念上多麼渴望原創都無能為力。
三、科學的整體內部結構
1. 共軛標準
共軛標準有兩個內涵,一是測量標準——所有實證的學科必須有測量基礎,否則就不可能是完善的科學。二是所有實證的學科必須成對出現,一個是以數學為基礎的理論學科,另一個是相應的測量基礎。所有其他學科的測量基礎都必須以普通測量學為指導。例如:
物理學/物理測量學
物理測量學原來叫“實驗物理學”,這個名稱是不嚴格的,一切實證學科都必須對應XX測量學。但凡名稱不是這麼叫的,一定多多少少存在相應的問題。即使最科學的物理學也不例外。因為很多著名的物理學定律甚至基本理論最初都不是靠實驗,而是靠測量來獲得或驗證的。例如作為萬有引力定律最初經驗性規律的開普勒三定律是從天文測量中總結的。廣義相對論最初也是通過對日全蝕的天文測量獲得驗證。
另外還有:
化學/化學測量學
生物學/生物測量學
原來叫的“化學計量學”“分析化學”等等名稱都是不嚴格的或錯誤的。生物計量學等名稱也是錯誤,並且誤導出現了經濟計量學等極端錯誤的名字。經濟領域的共軛科學名稱是:
經濟學/經濟測量學
2. 科學的層次
科學是有層次的。錢學森對現代科學技術體系的層次結構有長期的研究,並且其觀點前後有不斷的改變和深化。大致來説,他把科學技術劃分為四個層次:
通向哲學的橋樑:對應於該學科的哲學分論;
基礎科學層次:認識客觀世界的各種理論;
技術科學層次:工程技術共用的各種理論;
工程技術層次:直接改造客觀世界的知識。
對於錢學森開創的微觀科學學工作,我主要的改進之處在於兩點:
一是我不依賴於大量其他學者,而是僅憑我自己直接完成通曉整個科學所有學科知識的工作,集千門萬科學科知識於一身。這樣做當然是有好處的:只有將不同材料置於一個高爐內,充分攪拌混合,高温高壓地處理,才能使它們之間產生充分的反應。當然,我也不可能有錢學森那樣的資源和條件去動員其他學科的學者與我一起來研究,所以我必須做到僅靠個人來完成這個工作。
二是我對科學技術體系層次的理解上去掉哲學橋樑的層次。要想使任何研究達到科學的程度,必須完全從哲學中獨立出來。我認為科學技術體系也是有四個層次,只是在去掉哲學橋樑之後又增加了一個實踐實操的層次:
基礎理論:以共軛標準建立的認識客觀世界的各種理論;
應用科學:以共軛標準建立的工程技術共用的各種理論;
工程技術:以共軛標準建立的直接改造客觀世界的知識體系。
實踐實操:在實際實踐中實際操作的各種技術和方法和過程,也可叫“運營”。一般到了實操層面,往往都是高度跨學科的,很難僅限於某一個學科領域。
通過這樣的分層,可以更準確和立體地理解科學。很多人在爭論中醫是否科學的問題時,首先就犯了沒有搞清楚科學層次的錯誤。很多人認為中醫“可以治病,所以它應當是科學”。這是錯誤的,“可以治病”是從實踐實操的臨牀層面做出的判斷。從不同層面看,會對應不同的學科。
從工程技術層面看,醫術/醫術測量學,藥物/藥物測量學,臨牀醫學/臨牀醫學測量學;
從應用科學層面看,病理學/病理測量學,藥理學/藥理測量學;
從基礎理論層面看,生理學/生理測量學,生物學/生物測量學。
中醫最大的問題是基礎理論層面,陰陽,五行學説一是沒有對應的測量學,二是它無法與其他科學知識互通。這不是説他們一點道理沒有,而是它們本身都不是科學的概念。其實,現代生理學的研究早已經可以完全替代這些原始階段的理論學説了,或者説完全可以用生理科學的語言重新對它們進行嚴格的定義。例如,人體存在興奮與抑制兩個相反方向的機制。陽、熱、火等就類似於興奮;陰、寒、濕等就類似於抑制。説某種食物是熱性的,可以説是興奮性的,説某種食物是寒性的,可以説是抑制性的。五行的相生相剋是一種循環的模型,其實生理學早就已經進入以循環的系統觀念來看待人的生理結構時代了。金、木、水、火、土顯然無法與人體任何可測量的對象相對應。但以循環的系統觀念完全可以替代這種五行學説的詞彙。尤其在我詳細證明了循環因果律以後,這已經不再是問題。
同樣一個病理,可以對應於完全不同的醫術和藥物解決方法。例如,人的血管因長期血脂高而沉積在血管壁上,如果越來越厚可能導致梗阻。這該如何解決呢?它可以從多個不同角度來尋找解決的方法:
一是從外部,通過物理方法,對相關位置長期按摩,疏通血管壁;
二是從內部,通過物理方法,研製一種可以深入到血管中的清理裝置,直接把有沉積物的血管壁清理乾淨;
三是通過外部對相關部位加熱等方法,加快血液的流動,將沉積物沖走。這種外部加熱可是以紅外照射的理療、泡温泉等;
四是通過藥物或食物,軟化血管並加快血液流動。如適量飲用紅葡萄酒、綠茶等;
五是從病源上尋找解決辦法,是什麼導致血脂高並在血管壁上沉積,可能是高脂肪的食物食用較多。因此建議減少這類食物的攝取;
六也是從病源上尋找解決辦法,但不是簡單地減少高脂肪食物,而是通過增加運動把脂肪消耗掉。
……
以上起作用的效果有快有慢,需要的時間有長有短,不同人的適應性有強有弱,副作用有大有小,成本有高有低。問題只是這些評價都必須建立在可測量的基礎之上。實踐實操層面能治病,並不一定對應基礎理論層面就是科學,任何醫學都是如此。
3. 科學的多維度模型
要完善地理解科學,需要多個維度:兩大基礎工具決定的共軛標準,科學的四個層次,發展的歷史角度,學科分支結構,學科交叉等。
任何一門學科加上歷史角度都可以是這樣的:
物理學/物理測量學/物理史學/物理史測量學
數學、測量學、歷史學這些學科是可以通行於所有科學領域的學科。而一切實證科學都可以是物理學的分支,因此物理學也是非常基礎性的、可以通行於一切學科領域的學科。另外還有信息科學,從研究工具性的角度也具有普適性。這裏不再展開討論。
六、數學與算術的區別
最近有一些中國學者中流行這樣的“西學東源説”觀點:現代西方科技是抄襲中國的。這些學者認為耶穌會傳教士湯若望等是具體執行這種抄襲的關鍵人物,並且在抄襲之後,推動和協助將中國大量古籍銷燬。明朝和清朝自己也大量進行了古籍的銷燬和篡改。另一方面,又興起一股“西方偽史”的思潮,認為古希臘、古埃及等與科學相關的文明歷史存在大量偽造。其中一位學者程碧波的工作我認為還是非常值得關注、有一定科學價值的。他採用不同時期的舊地圖研究尼羅河三角洲的變化歷史,可歸納出其海岸線變化的規律,越是早期海岸線越往內陸回退。由此得出結論2000多年前被認為是古埃及文明中心的亞歷山大港還在地中海中。對古希臘、古埃及乃至古巴比倫的歷史斷代是在距今幾百年至最多不到一千年的時間範圍。我對這個結論持保留意見,但對他研究利用的測量數據獲得方法表示非常有興趣,因此也大力向人們推薦過這個研究(參見“程碧波:從舊地圖研究尼羅河出海口與兩河流域演化”)。但科學的測量並不是直接就能得出可靠的結論,單一證據的證據力度也是有限的,還需要其他角度或維度的測量數據支持。另外,僅僅以有限時間範圍內的舊地圖作為依據來進行推理畢竟還是一個推理,還需要2000年前尼羅河三角洲的直接海岸線證據。根據冰期旋迴理論,地球大的氣候變化是有一定週期性的,對應的海岸線會有週期性的海進和海退。另外,河流中含沙量如果出現大的變化,也會導致入海口的三角洲出現生長和消退的變化。600萬年前,整個地中海都是陸地。所以,只根據一定時期內的地圖上海岸線的變化規律直接進行推論,可能得出的結論會出現較大偏差。其實,任何科學的研究都是這麼個過程,並不是一個證據就結束了所有研究。他的這些觀點與當地考古測量,尤其碳14測量結果並不一致。程碧波教授也寫文章對碳14測量數據表達一定的質疑,其理由是尼羅河三角洲衝擊平原和古河道沉積物形成過程比較複雜,其沉積的有機物質有大量是河流從上游帶來的,可能將更早期的有機物帶到下游。由於河水沖刷的不穩定性,這會使碳14測量的樣本是否能代表相應地層的年齡存在疑問。這個質疑的確有一定的道理,但任何測量都存在各種誤差問題。僅僅定性地質疑一種測量手段存在誤差就想完全否定其價值是不適當的。河水的確會將上游的有機質衝到下游,但有機質在地面腐爛的速度非常快,將幾個月前或幾年甚至幾十年前上游的有機質衝到下游是非常可能的,但程碧波老師的結論與碳14測量之間的斷代時間差在1000多年以上。上游的有機質怎麼會在地表存在這麼長時間呢?並且就算他們在上游因各種原因被埋在地下,怎麼會只有上千年前埋在地下的有機質被衝到下游,而幾個月前或幾年前的有機質卻沒有一起被埋藏?專業的碳14測量和考古人員是知道各種造成誤差因素干擾的,他們的確在處理這種測量誤差因素上有差異,不過僅憑定性的質疑遠不足以解決問題。
每一個領域的專業人員都有處理他們測量誤差的方法,對於埋藏於地下的有機質能否被當作確認相應地層的斷代依據,這的確是一個非常複雜和具體的專業問題,不可輕易下結論。
程碧波先生還有一個文章是通過對徐光啓所翻譯《幾何原本》的解讀,認為這本書就是中國本土的數學著作。其他西方版的《幾何原本》是抄襲中國的。其論證依據是該書中對幾何概念的解釋充分體現了測量的思想(程碧波老師稱用的是“測度”的術語,我不建議用這個詞彙,因為它是純數學概念),其主要內容是“度”和“幾何度”的計算及量綱換算。幾何一詞,就是中國自古以來的測度術。程碧波因此認為西方人對幾何的理解是錯誤的(參見“程碧波:紋明,《幾何原本》”來自中國的證據及其在西方的錯誤傳播)。
但是,理解錯誤的是程碧波老師和大量中國學者,並且直到現在大量中國學者都還是分不清數學和算術的區別是什麼。有一個網絡大V文行先生在其文章“中國是世界數學之源”中有這樣一個列表,反映了中國的很多數學成就在世界上曾領先的案例。
這些案例是否正確呢?我非常尊重這些老師的工作,他們也引用了很多嚴肅歷史研究的證據。但是很遺憾,這些中國學者提出的論據和論證卻正好充分地證明了數學不可能是中國原創的成就。因為直到今天相當多的中國學者還是搞不清數學與算術的區別,以及數學真正的精髓是什麼。
先舉一個簡單的例子,現代數學有對無窮集合的大量研究。無窮集合是一個在現實世界很難找到對應的研究對象,它是完全抽象的。最簡單的無窮集合是自然數,就是1,2,3,4……一直到無窮組成的集合。如果只將其中的偶數抽取出來,也可以形成一個無窮集合:2,4,6,8,10…… 現在要問,自然數的集合與偶數的集合數量誰多誰少?如果以測量的視角來看,無論你選擇多麼大的範圍來測,顯然自然數的數量都是偶數的一倍(嚴格説可能是一倍左右),但集合論的數學研究卻會告訴你,它們的數量是一樣多的!是不是很意外。作為數學,首先要嚴格地定義什麼叫兩個集合的元素數量“相等”,而不是用任何直覺來理解。兩個集合的元素數量相等,就是它們所有的元素都可以嚴格地一一對應。如果把偶數寫成2i(i是自然數)的形式,就會發現偶數與自然數可以嚴格一一對應的途徑。不僅是偶數,如果以100i(i是自然數)建立一個無窮集合{100,200,300,400,500,……},它的數量也與自然數是相等的,這個在直覺上理解的困難性就更突顯了。
數學是古希臘智者們有意識的創造,就是要在古埃及文明的基礎之上創造一個完全理想的知識體系,這就是科學最初誕生的動力。科學本身從一開始就不是一種原生型的文明,數學是從原始測量獲得的知識基礎上,經過抽象產生的。如果不能理解柏拉圖的理念論,就無法理解數學的世界是什麼樣的。數學的世界是完美的,超越於現實的,理想的世界。絕大多數數學問題的出現都是為追求數學世界的完美而產生。中國人主要是在與生產實踐和直覺可理解的算術問題上有大量成就,卻始終沒有建立起對數學理想世界極致追求的內在動力,即使在中國學術界也普遍如此。中國人數學知識水平非常高,甚至高到國際奧林匹克數學競賽各國參賽隊絕大多數都是華裔,但卻難以自己提出問題,難以獲得大量原創性的成就。能提出問題,是基於對數學世界理想性持續不斷的極致追求。數學成績好只是説明對原有的具體數學知識技能不掌握更好,卻非常缺乏對什麼是數學,什麼是理想數學世界的深刻理解,甚至像程碧波教授這樣的學者反過來,把以原始的測量知識理解的算術作為歐幾里德幾何學的正解,而把數學真正的精髓理解為西方人的錯誤。
今天中國的文明更加不是原生的,這是好事情,不是壞事情。不要去對“中華文明”這個概念作任何毫無意義的幻想了。在談中國原生文明成就的時候請一定要牢牢記住:科學是一種非原生的文明,這是科學最基本和最偉大的特性。
七、第三代科學
直到今天為止,科學經歷了兩個大的時代。我正在做的工作就是要將科學推向第三個大的時代,每一代都是一次非常偉大的科學革命。科學就是一種認識世界的基本工具、方法和認知成果的積累。其分代就是以其基本工具和方法為標誌,而不完全是以其認知的成就為標誌。當然,在提出了一代新的工具和方法之後,人們並不是馬上就會採用這種方法來認識世界,因此需要採用這種方法來建立第一個或第一批相應時代科學的模版。
第一代科學是古希臘科學,它以邏輯為工具,集中體現在亞里斯多德的《工具論》一書中。它以歐幾里德的《幾何原本》為第一個科學理論的模版。這個模版是極為重要的,它也成為後來所有科學理論最重要和最基礎的模版。
第二代科學是英國科學革命,它以數學(含邏輯)和“實驗”為工具,集中體現在培根的《新工具》一書中。它以牛頓的《自然哲學的數學原理》為第一個實證科學的模版,也就是物理學。
第三代科學是正在發生的新科學革命,它以數學和“測量”(包含了實驗)為工具,集中體現在我所寫的《實驗、測量與科學》一書中。它以我寫的《科學經濟學原理》和《超越戰爭論》等為模版。
這套全新的科學方法價值和意義何在?因為以第二代科學方法來看,它早就已經發展到極限了,因為有大量的學科無法做實驗,這是科學界早就遇到的困惑。不僅幾乎所有社會學領域難以做實驗,而且包括天文、地質、水利、氣象等眾多自然科學領域也都難以做實驗。這使大量研究領域的科學性如何保證成為巨大的難題。另一方面,即使被人們認為最具科學性的物理學領域,也遠不是所有認知過程都是靠實驗來驗證的。
再者,自從第二代科學出現以後,在認識論和哲學研究上發現了這種工具和方法的大量問題,如對歸納方法的休謨難題等。在科學哲學中波普爾對培根“判決性實驗”概念的質疑,提出實驗不能證實,只能證偽,因此其理論被稱為“證偽主義”。而拉卡託斯則認為實驗的證偽作用會因為“特設性假説”而被極大弱化。
但是,這些學者們都不具備實驗和測量的具體知識和技能,以這樣的基礎來研究和談論實驗與測量的作用當然會是雲天霧地,不着邊際的。我是人類科學史上第一個具備完善的測量學知識技能、數學天份和長期實驗、測量與計量工作經歷的人來研究這個課題的。這是要研究這一課題必須具備的基本功,否則是連門都入不了,何談其他呢?
ps:汪濤還是很有料的,值得持續關注、學習,筆者此前也推介過汪濤,見:
偉大也要有人懂:再造中國——西部調水(鄧英淘方案)+以太陽能為引爆點的西部大開發(汪濤方案)_風聞