理解科學的123N框架——中國如何領導世界（七）_風聞

汪涛_纯科学-自由撰稿人-纯科学创始人，致力于将完善的科学方法引入社会领域2021-11-20 10:47

2021-11-20

1：1個目的，最好的認識世界的目的

2：2個基因學科，數學與測量

3：3個理解科學的維度，數學、測量、科學史

N：N種科學的輔助方法

一、1個目的

理解人類文明的角度有兩種，一是信仰和權威。那就是隻能接受，不能去談目的是什麼。另一個是從目的角度來理解，也就是做這個事情是為了什麼？目的是生命活動和進化的核心驅動力。目的不僅是一切活動的動力源泉，也是評價一切活動的標準和依據——是否滿足或實現目的，並且是最好——最高效率地、最高效益、最高投入產出比地、最小負作用地實現目的。

科學的目的就是認識世界。人類的活動和文明成就並不都是為了認識世界，例如藝術就是為了娛樂和享受，農業生產目的是為了獲得糧食，工業生產目的是為了獲得更多生活和生產的物資。人類區別於其他動物之處在於人的智能，智能的基礎是認識。因此，認識目的是人類最重要的目的之一。一切科學都是從這個出發點來理解的。

科學並不是唯一認識世界的方法，在科學形成之前人類就有很多不同的認識世界的方法。但科學是最嚴謹，最完備，最精密，最系統，效率最高，最包容，最具繼承性和積累性，最全面……的認識方法。簡單總結一句，就是：“最好的認識方法”。它並不是説在很多認識方法中，相比較而言這個是最好的，而是説從理論上説，尋求絕對意義上最佳、最好的認識方法。這裏可以提取出兩個要點或特徵：認識目的，最好的實現認識目的的方法。

認識目的：這是科學區別於其他文明領域的核心特徵。科學不是人類文明的全部，文學，音樂，戲劇，宗教，商業，生產……這些都不是純科學本身。後者可能會與科學有關聯。尤其生產與商業活動等。

最嚴謹，最完備，最精密，最系統，效率最高，最包容……的實現認識目的的方法：這是科學的認識方法區別於其他認識方法的特徵。科學是對一切認識方法的最有效的總結，它會把一切原始認識方法中有效的部分都吸收過來。因此它也一定會是最好的、最全的認識方法。

二、發展科學的方法 —— 2個基因學科

1. 建設科學大廈的腳手架

為了找到科學的認識方法，古希臘人開始非常系統地從原初狀態來思考很多相關的問題。這種思考表現為一種哲學的形態：

世界為什麼是可以認識的？

世界是什麼？由什麼組成？

世界的本質是什麼？

什麼樣的認知才是可靠的？

事物的因果關係？

認識的邏輯

……

但通過這些哲學的思考，古希臘系統地形成了科學最基本的邏輯和數學。更重要的是，古希臘人為科學自身認識目的獨立性找到了存在的空間。亞里斯多德在《形而上學》一書開篇就説：求知是人類的本性。在書中他特別強調“他們探索哲理只是為想脱出愚蠢，顯然，他們為求知而從事學術，並無任何實用的目的。這個可由事實為之證明：這類學術研究的開始，都在人生的必需品以及使人快樂安適的種種事物幾乎全都獲得了以後。這樣，顯然，我們不為任何其他利益而找尋智慧”。古希臘人特別反對他們的智慧去從事於任何實用的目的，僅僅為追求認識的智慧本身。認識本身就是其目的。

但是，如果我們去考察科學的發展史又會發現，如果單純是為學術而學術，往往並不是最有效的發展科學的途徑。事實上，科學往往是依附於其他更現實的社會目的和需求而發展起來的，並且各種社會的需求極為廣泛，甚至包含了看起來與科學相互矛盾的宗教、迷信等活動。

例如：

基督教在中世紀對科學的發展和傳播起到非常大的作用，為近代科學革命的產生做了相應的預備。

因為追求長生不老而進行的煉丹活動，帶來了早期化學知識的積累。

即使古希臘文明的興起本身，也是因特殊的辯論賽喜好而受益。

當然，更多的是因為農業生產等更為現實的社會需要而促進了天文、幾何測量、農業生產、氣象等科學知識的積累。

對於農業生產以及現代的工業生產等社會需求促進的科學進步，我們一般是比較好理解的，但對於很多可能與科學本身並不相容，甚至本質上矛盾的活動而促進的科學發展歷史事實該如何理解呢？

目的是一種動力，而動力越多就越有動力，即便最初的目的不是為了科學也同樣是一種動力。如果僅僅是科學認識本身的目的，其現實推動力是有限的。人類社會更多是受現實社會需求的推動而進行活動。因此，如果與現實社會需求更有效的結合，就可以為科學發展帶來更大的推進。

但另一方面，畢竟科學有其自身的規律和標準，有些本質上與科學並不一致的活動而帶來的科學發展，可以看作是建設科學大廈的腳手架，它們在建設時期可能是有幫助的，但當科學大廈建好後就可以拆除了，它們與科學本身並沒有本質上的必然邏輯聯繫。只是歷史不能假設，有些科學大廈不同層級的建成，的確就是依賴於特定的腳手架而建起來的。有些腳手架甚至在本質上與科學完全相背離。

2. 兩位學者的觀點對立

吳國盛教授是清華大學科學史系主任，他認為科學就是追求自由（特指古希臘人理解的對世界的認識），科學精神本質上是不追求實用目的。他的觀點顯然是受到古希臘科學深厚的影響。而文一教授（現回國任上海交大任教）不認同這種看法。他正準備出版的新書《科學革命的密碼——槍炮、戰爭與西方崛起之謎》中，提出了非常令人震撼的觀點：近代西方文明的興起，是由於非常頻繁的戰爭需求刺激導致的。歐洲由於歷史上一直未能統一，小國林立，戰爭頻繁。在冷兵器時代，為應對過於頻繁的戰爭，各個小國就建起了有高度非常誇張的圍牆的城堡，士兵個人採用厚重的鎧甲。防禦措施的增加逐步將冷兵器戰爭遏制在一定範圍之內，從而一定程度上達到平衡。但是，隨着中國發明的火藥傳入歐洲，原有冷兵器時代建立的平衡，被火藥推動的炮彈和子彈完全打破了。誰對炮彈的計算更精準，誰就擁有了熱兵器時代的優勢地位。伽利略之所以要研究落體問題，並不是對亞里斯多德的落體理論天然就有特別的興趣，只不過這涉及炮彈飛行軌跡的計算問題。他本人長期為維尼斯兵工廠工作，是生產火炮的科學家。直到二戰末期，世界上第一台電子計算機，美國賓夕法尼亞大學摩爾工程學院研製的ENIAC，目的也是為計算炮彈的彈道。事實上的第一台電子計算機是英國二戰時研製的密碼機“科洛薩斯”，只是因其密級過高，保密了太多年而較少為人知道。這也是因戰爭刺激而產生的發明。兩次世界大戰催生了眾多技術發明。

有一個流傳甚廣的故事説蘋果落在牛頓頭上，使他產生了萬有引力的靈感。蘋果落到過很多人頭上，為什麼其他社會的人沒有產生萬有引力的靈感呢？如果沒有特別原因的話，蘋果下落能使人產生的想法頂多就是這蘋果還能不能吃，有幾個人會去關心蘋果在下落各個時間點的速度和加速度是多少？蘋果落在人頭上是無所謂的，但如果是炮彈落在頭上，那可就是要命的事情了。這樣就得特別關心炮彈在出膛和飛行過程各個時間點的速度、方向、軌跡、落點等精確數值。與傳説完全不同，萬有引力是為了讓炮彈更精確地落在敵人頭上而發現的，與蘋果沒關係。後者只是搞宣傳的人為了美化歷史而刻意編撰的故事。戰爭是最為極端的社會需求，它對科學認知的推動力也會達到極端的程度。算不準炮彈軌跡的國家和民族都亡國甚至滅絕了。所以，我非常認可文一教授的發現，或者説他將”社會需求是人類活動推動力“的公理進行了最有效的論述。社會需求越強烈，包括科學研究在內的人類活動推動力也就越強烈。戰爭需求就是人類社會最極致、最強烈的推動力之一。

我最初聽到文一教授這種觀點，是在香港科技大學副校長汪揚教授召集的第三期紅鳥沙龍上，文一教授是主講嘉賓。在這次沙龍上他表示了對吳國盛老師觀點的不認同，當時我還未完全理解。

清華大學科學史系主任吳國盛教授個人博客及最近一期文章：沒有功利心，才能做最高的科學學問

最近文一教授將他正準備出版的新書《科學革命的密碼——槍炮、戰爭與西方崛起之謎》的書稿發給了我，讓我提些意見，這使我有幸提前拜讀了該書全文，終於系統地理解了他的觀點所得以建立的理論和豐富史料基礎。

事實上，古希臘的辯論賽之所以推動產生極致的邏輯與數學，與其辯論賽的血腥程度也有關係——在辯論賽上輸掉的一方有可能會被殺掉。這種恐怖的極端壓力會推動邏輯向極致的方向發展。在現代社會，科技發展需要更多地與市場相結合，只有這樣才能通過商業的成功獲得更多市場回報，從而有更多資源用於繼續的研發投入。

文一教授在書中以此論點解釋了”李約瑟難題“。他認為，中國之所以沒有產生現代科學革命，是因為沒有像歐洲那樣頻繁的戰爭需求刺激。這與李約瑟本人的解釋也有相近的地方，李約瑟認為原因在於中國的科技大都是順應農業生產等現實的社會需要而產生。一旦這種需求得到滿足，就不再進一步追求對自然更多的認知。因此，各種表面看來極為閃光的發明和發現，往往爆發式地出現，然後就停滯不前了，因為現實的農業生產需求已經得到滿足。中國掌握最高資源的皇室有“上書房”，“御書房”，裏面主要放的書都是“詩詞歌賦，琴棋書畫”方面的文獻；“造辦處”有為皇室做傢俱，衣服，首飾，建築等能工巧匠，研究的都是相關的技藝；“欽天監”會去觀測和研究天象；“太醫院”有為皇室人員治病的太醫；“御膳房”有研究為皇室人員做食物的。這些都是純粹服務於現實社會和世俗需要的活動。中國古代的確沒有獨立的科學院，也沒有獨立的科學研究性大學。科學自身獨立的目的和需求沒有相應的位置。古希臘有獨立的講授辯論術的學校，西方也是近代才有獨立的皇家科學院，獨立的研究型大學，也有服務於宗教的教會學校。因此，吳國盛教授的觀點是有價值的。對於中國來説這也具有特別的意義。孔子是建立起專門講授知識學校的開山鼻祖，但他們還是要靠辦喪葬事務獲利來維持生計。

如果僅僅是純粹地為學術而學術，純粹地只是研究科學本身，卻往往不能使科學獲得最大的推動力。所以，歷史上的科學的確就是依附於各種社會需求而發展的。甚至時而成為有閒暇的古希臘人辯論的工具，時而成為中世紀宗教的婢女，時而以追求長生不老藥的迷信形式存在，時而成為戰爭的殺人工具、最普遍的情況是成為資本家暴富的途徑……

可以説，兩位教授的觀點看似對立，事實上卻是討論了科學的兩個不同的方面，並且都是非常重要的方面。科學應有其自身的目的，同時卻又需要其他目的，尤其現實社會的需求推動而獲得更多動力。現在我們説科技是第一生產力，科技要服務於社會，也是從它對現實社會有巨大實用價值角度來理解的。文一教授的觀點是非常精彩的，但顯然不意味着一定會得出這樣的結論：要想更好地發展科學，就必須更頻繁地發動戰爭。要想更好地發展科技，必須要深入地理解科學本身的規律，這又要求排除現實社會的需求過多直接地介入科學研究中間過程。現實社會的目的作用的應當是科學研究的結果，而不應太多直接介入它的中間過程。

3．工業文明的波浪模型

對於科學革命及其對應的工業革命，我有一個相關的理論是工業文明的波浪模型。它是以更為深刻的文明進化數學判定式推導出來的。

工業文明之所以呈現波浪模型，是因為必須具有繼承性。每一個工業文明的波峯必須是在充分繼承上一個波峯基礎上才能達到新的高峯。因此，討論李約瑟問題必須要非常小心，否則就會陷入毫無意義的”後悔模式”，這種後悔是毫無意義的。某種意義上説，根本就不應當問中國為什麼沒有發展工業革命，因為工業文明任何一個階段只能發生在一個波峯上。蒸汽機革命在英國發生了，其他國家就沒必要重新發生一遍，只能在繼承它的基礎上去尋求下一波技術引導的工業革命。歐洲的文藝復興和工業革命也是在繼承中國等科學文明成就的基礎上發生的。因此，中國早就發生過一場以農業時代的技術創造為基礎的“前工業革命“，歐洲的工業革命本身就是屬於在承接中國、古希臘、阿拉伯等文明基礎上的”後一波“工業革命。我們今天就是在承接美國、日本等工業文明波浪基礎上，正在實現下一場工業革命。我們需要考慮的問題就是如何讓中國這一波工業革命更加恢弘、更加偉大。

文一教授的著作是少有的研究李約瑟問題真正有價值的成果。因為他是以目的與方法，社會需求與創造的最基本關係規律和原理為基礎進行這種研究的，並且給出了極為詳實的歷史研究數據。

4．將科學自身的目的社會化甚至世俗化

雖然科學應當有其自身需要，不為其他任何社會目的。但為了更好的發展科學，我們又需要為科學引入更多現實社會的世俗需求。即使是單純的學術研究活動，也往往更多地引入現實的、甚至是世俗的需求滿足來推動。這就是科學目的社會化、世俗化。

最大的科學目的社會化、世俗化的案例之一就是諾貝爾獎。科學家也是人，他們也會受名利的驅動。因此，給予科學家的成就以獎勵，會使他們得到世俗的滿足，也有利於促進科學的進步。很多發展科學的腳手架在科學大廈建到一定程度就被拆除了，而還有很多腳手架卻可能長期與科學大廈一起存在，甚至被人看作是科學的一部分。

對學者評職稱、院士，給予各種人才計劃的補貼和獎勵，對論文的評級，學校排名，學科排名等等，都是將科學自身目的社會化、世俗化的行為。

著名科普專家袁嵐峯在中國網絡上發現了一個問題（參見：拿帽當成就，時代的荒誕劇|袁嵐峯）：很多介紹知名科學家、學者的網頁，提到他們的成就時，往往是説他們某年被升為教授，某年升為博導，“X（百、千）人計劃”學者，長江、傑青……，某某學院院長，某年被評為院士……這些不是他們的科學成就，只是他們世俗的獎勵。被評為院士當然有院士自己科學成就的基礎，但能成功被評為院士更多是單位相關工作人員的努力到位，是申報院士團隊工作人員的成就。

5．科學內在的絕對邏輯完美性

儘管我們支持科學目的之外的社會化甚至世俗化需求對科學的推動作用，但科學自身獨立的目的和方法依然是極為重要和關鍵的。它們之間的關係是：

**現實社會和世俗化的需求只能作用於科學研究的起點和終點，而科學研究的過程應當只受科學自身的方法所約束。**同時，科學自身的方法也需要去作用於科學研究的起點。

如何理解以上這句話呢？科學研究的立項（起點）往往受現實社會的需要而啓動，但是，原創性的科學進步也常常受科學自身的需要而出現。僅僅為了科學理論自身的完備性、一致性等需要，也可以成為某些研究的起點。它們可能並不一定能看出有什麼現實社會價值，但這樣的研究往往帶來深刻的科學革命。推動科學發展的動力可以分為三個方面：

第一類，科學內在的絕對邏輯完美性需求

第二類，科學發展自身問題牽引的需求

第三類，科學之外的各種現實社會需求

例如，愛因斯坦發展狹義相對論是有科學自身發展過程中新實驗數據等問題需要解決的，它是屬於以上第二類需求。但是，他建立廣義相對論，以及在晚年研究統一場論，並沒有明顯的第二類科學需求存在，是純粹從第一類科學自身絕對邏輯完美性出發產生的需求，當時的理論已經能解決當時所有科學中存在的問題。如果愛因斯不建立廣義相對論，不僅不影響當時所有現實社會需求，甚至都不影響當時科學內部所有物理學問題的解決。但是，從科學自身的一致性角度看，引力最好能用其他更基礎的原理推導出來才更加完美。他將光速不變原理應用於存在加速運行的系統，從而推導出引力只是一種時空的彎曲。只有建立統一場論，才能將已經發現的多種作用給出一個統一的邏輯解釋。這些都是純粹出於科學第一類需求而驅動的工作。

對科學內在絕對邏輯完美性的追求必須是無止盡的。這才是科學精神最內核的東西。一切最偉大的科學創造，都是來自於這個最內核驅動而產生的。中國的教育的確缺少對這種科學最內核需要的精神薰陶，缺乏第一類需求的動力驅動。這是中國難以出最偉大科學家的根本原因所在。並不是它能解決什麼問題，並不是它有什麼用，而是它是否在邏輯上絕對完美。我們要特別地、一再強調這個**“內在絕對邏輯完美性**“。因為這正是中國最為缺乏的東西。如何理解這個絕對邏輯完美性，後面在談數學的時候會深入展開。

很多數學或其他科學問題的提出，也都是出於科學理論自身完備性、一致性等要求而出現的。例如，出於對歐氏幾何第五公理絕對完美性解釋的需要，才會去追究它是不是真的就是一個公理的問題，由此發展出非歐幾何。如果沒有非歐幾何，無論是當時的社會生產現實還是數學內部，都沒有問題。當時沒有非歐幾何並不影響任何事情。這隻有追究科學內在絕對邏輯完美性才會出現的突破。

只要能理解“科學內在絕對邏輯完美性”，就能做最高的科學學問。有功利心甚至可能還有點幫助。

如果不理解“科學內在絕對邏輯完美性”，無論有沒有功利心，都做不了最高的科學學問。

丘成桐曾説，中國數學家在解決數學問題上有很多成就，但很少能提出問題的。只有能提出問題，才是出現最偉大數學家的源泉。為什麼提不出問題？數學問題一般都只是來自於數學理論自身的純科學需要，尤其第一類需求。中國的教育的確非常缺少科學自身獨立需求是什麼的素養培育。其實這個問題也沒那麼複雜，就是科學理論自身的完備性、一致性……總之，是追求“科學自身絕對完美性“。至於這種絕對邏輯完美性有什麼直接的實際價值，那個完全不重要，讓科學自身更加完美就是最重要的科學價值。很多遠比直接追求現實社會價值大得多的實際價值，都是在科學自身完美以後逐步體現出來的。

這種科學自身的完美性並不是一般人們很容易想到的“論文表達文字的工整，每個標點符號的考究“，當然這些也是很重要的。但科學的完美性更重要的是體現在內在的絕對邏輯完美性上。因此，吳國盛老師僅用“自由”來表達科學的精神是遠遠不夠的，儘管它們推動了科學自身獨立性的發展。但科學並不是排斥現實社會需求，它甚至都不排斥人類虛榮、自尊心的世俗滿足對推動科學發展的價值和意義。關鍵是科學內在的絕對邏輯完美性需要得到特別的遵守。

為什麼我要用測量去替代實驗作為科學的基礎，就是要極端追求科學自身的“絕對邏輯完美性“。這個表面看起來差別很小，但當實現更高層次的科學完美性之後，就會帶來爆炸性的科學革命和巨大的現實社會需求的滿足。如果只是為解決某種型號火炮的彈道問題，可能只要有一個經驗公式就足以解決現實問題了。開普勒三定律也已經完全解決了行星運動軌道的問題。但只有建立了系統的、成體系的牛頓力學之後，不僅能對任何火炮的彈道進行計算，而且通過牛頓在高山頂上火炮水平射擊的理想實驗，推導出了現代導彈和衞星各級宇宙速度，使炮彈與行星的運動規律統一在一起。這些價值僅僅靠滿足某種特定型號火炮的經驗公式，顯然是不可能獲得的。

6．數學與測量

為實現科學自身認識目的，有兩個方法是基因級別的，也是獲得科學內在絕對邏輯完美性所必須的：數學與測量。之所以説它們是基因級別的，就是一切科學的認知，就如同是數學與測量作為父母生出的孩子一樣。數學就是認識一切領域學科的母親，測量是父親。一切認識具體領域的學科都是它們的子女。它們是認識一切領域的最基本方法，同時也是判斷相應領域是否有資格被稱為是科學的基本標準。我們常常最先糾結於某種認知是對還是錯，但更重要的問題在於其是否嚴格完備地採用科學的數學與測量方法來進行認識。因為事實證明，只有這種方法才能真正實現科學的目的。

以此方法，一切科學的學科必須以共軛標準來建立，就是一個以數學為基礎的理論學科和一個以測量為基礎的測量學科共軛呈現。例如物理學應以：“理論物理學/物理測量學”來建立，現在的“實驗物理學”名稱是有缺陷的，它的完備性不夠。

三、數學

1．從科學價值角度對數學內部學科的分類

過去我討論純科學時比較多地談測量，因為數學對於科學的基本價值認同度已經非常高，所以就談得比較少。這裏需要詳細展開一下，並不是説所有數學內容在科學上的價值都是一樣的。以下數學的三類知識對科學的地位是依次降低的，但其對現實社會的實用價值卻可能依次升高。同時，概率論和數理統計學又是測量方法的基礎數學工具。

核心邏輯部分的數學：數理邏輯與數學基礎。

證明與演繹的數學：數論、代數學、代數幾何學、幾何學、拓撲學、數學分析、非標準分析、函數論、常微分方程、偏微分方程、動力系統、積分方程、泛函分析、概率論、運籌學、組合數學、離散數學、模糊數學等。

有近似計算的數學：計算數學、應用數學、數理統計學、應用統計學等。

以上是根據GBT13745-2009《中華人民共和國學科分類與代碼》中數學（一級學科代碼110）下面的二級學科（或學科羣）為依據進行分類的。

數學對於整個科學的核心基因價值集中體現在核心邏輯部分的數學，也就是數理邏輯與數學基礎上。科學內在的絕對邏輯完美性也體現在這一學科領域，尤其是公理化方法。其他所有數學理論都是絕對嚴格按公理化方法建立的，或者即使還沒有完成公理化，也必須向公理化的終極目標推進。

什麼是公理化的方法呢？簡單來説，就是不能只是“可以解釋”，而是一切解釋都必須邏輯地還原為數量最少的公理。公理體系有三個基本的特性（或要求）：

一致性：一個公理體系中所有的定理必須相互一致，不能出現任何邏輯矛盾。

完備性：一切定理必須全都能從這最少的公理組成的公理體系中推導出來。

獨立性：公理體系中的公理相互都是獨立的，任何一個公理不能從其他公理中推導出來。

另外，因為現實世界是統一的，因此，還有一個更為極端的還原性要求是：一切新發現的定律，必須與現有的一切科學認知邏輯一致。這並不是説現存的科學認識都一定是對的，而是你不能僅僅解決一個問題就完結了，不能僅僅只解釋這一個現象，而是要能與解釋一切現象的科學認識邏輯上完全統一起來。如果在這個過程中發現原來的科學知識錯了，就是一個修改原有錯誤的機會。如果不是，那就是新發現的知識還有問題。

還是舉個例子來更好地理解。現在經濟學領域每年都有諾貝爾經濟科學獎頒發，經濟學理論成堆。但是，你不能僅僅是為解釋某一個經濟現象去建立獨立的經濟學理論，而必須做到以下這些：

用最少的若干相互獨立的經濟學公理，去推導出一切經濟學的規律。

一切經濟學現象和規律，包括財務、營銷、庫存、企業管理、價值工程等，全都必須能絕對地從經濟學公理體系中推導出來。

如果不能從經濟學公理中推導出來，它就一定不是經濟學的規律。

再加上下面要説的測量標準：一切經濟學概念都必須是可測量的，並且必須以實際測量數據去進行驗證。

現在所有獲得諾貝爾經濟科學獎的經濟學理論能做到以上幾點嗎？沒有一個能做到。問題的關鍵還不在這裏，而是經濟學家們是否在按以上標準做事情呢？沒有。所以，我們不是説以往的經濟學“錯誤”，而是説**它們本身就沒有按“科學內在的絕對邏輯完美性”**要求來進行經濟學研究，儘管他們採用了很多貌似很高深的數學工具在進行包裝。而牛頓力學，相對論、量子力學等等是按照這種內在絕對邏輯完美性的要求在做事情。

我所出版的專著《科學經濟學原理——看見看不見的手》一書中，就建立了可以符合上述內在絕對邏輯完美性的經濟學公理體系。

在我的《超越戰爭論——戰爭與和平的數學原理》一書中所建立的科學戰爭理論，僅用三個基本的規律，即可實現完備、一致等具有內在絕對邏輯完美性的戰爭理論。蘭徹斯特定律有兩個經驗規律：指數律與線性律。但蘭徹斯特並不能解釋為什麼會有這兩個不同的規律，而且它們只在戰鬥級適用，到了戰役級一般就都不再適用了。而《超越戰爭論》理論僅用一個戰爭循環因果序列即可直接推導出蘭徹斯特指數律，並且將一方擊效率設為零，又可推導出蘭徹斯特線性律。通過引入戰爭維概念，不僅適用於戰鬥級，而且可適用於戰役級、戰略級等。因為目前剛出版提出這個理論不久，是以三個基本規律形式出現。事實上，未來可以將戰爭循環因果序列變為各方恢復量都為零情況下的戰策循環因果序列的特例。因此，事實上只要兩個公理級的基本規律，即可推導出與武器裝備完全無關的，適用於一切戰爭的理論。其內在的絕對邏輯完美性達到極致的程度。

四、測量

1．學科名稱的普遍錯誤

我在過去的文章中談測量已經比較多了。要完全理解測量對科學的價值，可參見我的書《實驗、測量與科學》。這裏僅舉些例子説明。

學科分類代碼中以下幾個叫實驗的學科名稱是錯誤的，其對應的正確名稱在右列：

科名稱

正確的學科名稱

有幾個叫計量的學科名稱也是錯誤的，它們對應的正確名稱在右列：

原學科名稱

正確的學科名稱

其他沒有對應測量學的學科名稱都是有缺陷的，都應當按照共軛標準重新整理命名。實驗只是測量的子集。因此，但凡用實驗來作為學科名稱的，除單純研究實驗的學科之外，都是不完備的。

2．中西醫之爭問題

中西醫之爭是一個特別敏感的話題，很多嚴肅的科學羣裏甚至不允許討論這個問題。因為很多已經變成意識形態之爭的架式了。能否用第三代科學方法去解決這個爭論呢？當然是可以的。如果問我是否相信中醫，我當然相信了，因為我本人有非常多采用中醫治療好個人疾病，甚至疑難疾病的經歷。可是，任何領域都免不了錯誤，甚至是騙子的存在，我也遇到過很多。

不要以為現在的西醫就一定是科學，只是被稱為西醫的領域更為努力地採用科學的方法而已，但這個領域的專家和學者依然普遍缺乏系統的測量學和測量能力素養的訓練。科赫法則只是經典的穆勒歸納法在微生物領域的應用，隨機雙盲實驗規則也只是非常粗糙的經典歸納法原則。現代的測量學方法和手段早已遠遠超出這些粗糙規則了。

科學的方法並不只是獲得正確認知的方法，而且是可以持續地把錯誤和騙子剔除出去的方法。在現在頂尖學術雜誌上被撤稿最多的，就是生理醫學領域（被稱為西醫的學者論文）。

中醫領域肯定也是一樣，必然會有很多錯誤和騙子的。不要把過多的精力用在宣傳中醫，也不要去抱怨中醫有多委屈。我相信中醫，可是中醫在哪裏？藏在一大羣打着中醫的騙子中間嗎？中醫界自己不把他們區分出去，作為普通老百姓的病人怎麼去區分呢？中醫界自己剔除過幾個打着中醫旗號的騙子？糾正過幾個錯誤的中醫結論？當我把這個問題拋給一個堅定支持中醫的網友時，他驚呆了：別人也要吃飯啊。那不就得了，如果你不願去得罪那些打着中醫旗號的騙子，人們就很自然地把可以治病的中醫也當成騙子，如果中醫界自己不去做這個鑑別的工作，別人哪裏區分得出來？別再和我説陰陽五行學説，騙子也是這麼説的，關鍵是你説的與騙子説的區別是什麼。

在採用現代測量學全面改進（甚至可以説是全面改造）醫學的進程中，中醫和西醫完全是站在同一個起跑線上的。如果説中醫稍微落後一點，那也只是因為它的歷史更為悠久一些。

2021年4月，國際權威的《循證補充和替代醫學》發表了美國哈佛大學研究團隊的論文，他們發現了人體經絡的解剖學結構。因為這個結締組織在機體死亡後其中液體很快流走，因此傳統解剖方法無法發現它們。該研究團隊是採用最新的共焦激光顯微內窺鏡，提供了活體組織的顯微視圖。雖然這是中美研究人員聯合進行的工作，但從中我們自己的中醫學界應當充分醒悟：如果不盡快全面地採用真正有效的純科學研究方法，中醫潛藏的巨大寶庫在未來就會被挖掘成其他國家的優勢領域，不要對此可能的結果感到有任何奇怪。

在古代，傳説的神農只能採用他們那個年代最先進的測量設備——舌頭，來評估所有的候選草藥，這就是所謂的“神農嘗百草”。今天的中醫界人士當然必須使用今天所有最先進的測量手段，來更精確地確定今天草藥的藥效。事實上，質譜儀、磁珠法等測量設備和手段，就已經廣泛地用於中草藥成分的分析。有人在宣傳中醫時説，中藥的成分“在採用他們的質譜儀分析以後，沒法發現任何有效的成分”。説這種話有幾個非常嚴重的問題：

一是把質譜儀等只要是現代科學的測量儀器設備，就認為它們只是屬於“西醫”的，這是大錯特錯。以應用最廣泛的質譜儀為例，最初這個測量設備是物理學領域發明用來測量微觀帶電粒子（電子、質子、電離的原子或分子）的。因為它測量的對象必須是帶電的（中子就測不了）。後來不斷改進發明瞭不同的、使大分子帶電的技術手段，才不斷用於各種材料，以及生物領域的測量。現在已經有人專門開發用於中醫測量的電子設備，例如專用於測量脈象的測量儀器等。

二是從中草藥中找出有效成分是一個極為艱難的過程，中醫的科學化和現代化不是那麼簡單的測一下就解決問題了。找到經絡的解剖學證據的過程極為艱難，中國學者（如祝總驤等）花了幾十年時間，取得了很多階段性的成果，但直到現在中外學者聯合研究，才逐漸出現一些眉目。屠呦呦從傳統中藥中提取出有效成分青蒿素過程同樣非常艱難。哪能找人測一下沒結果，然後就下結論説沒用了？

三是使用現代測量設備就是搞中醫人的責任，現在沒有結果你自己不感到內疚和慚愧，怎麼會因此還有些得意呢？

只有當中醫的所有語言、研究和治療方法都變得完全看不出是傳統中醫，與其他純粹的科學除了研究領域有差異，其他沒有任何差異，也不再有任何中西醫之分的時候，這才是中醫真正復興的時候。

五、3個理解科學的維度

科學的兩大基因學科具有三個性質：認識科學的方法，檢驗是否為科學的標準，同時也是理解科學的維度。還有一個重要的理解科學的維度是科學史。事實上，一切學科都可以有相對應的歷史學科。物理學發展史、化學發展史、生物學發展史、計算機科學發展史……

歷史的維度是極為豐富的。《實驗、測量與科學》一書證明了，科學的發展只能是步進式的。偉大的科學家，在他們那裏，科學走的步子更多而已。科學的每一步可能是科學內部力量（第一類和第二類需求）推動，更多的時候是科學外部力量（各種第三類現實社會需求）推動。尤其第三類需求的推動，並不意味着他們就是唯一的選擇。理論上説，很多現實社會需求都可能推動並帶來相同的科學成就，但歷史就是歷史。也正因如此，從科學史的角度研究所得出的結論，需要謹慎，不要把這個事實上的科學發展路徑認為是唯一的選擇。

對科學史的研究，同樣是一個科學認識問題，同樣需要科學的方法：數學與測量。並且，也需要追求內在的絕對邏輯完美性。不要遇到一個歷史事件就給出一種解釋，遇到另一個歷史事件就給出另一種解釋。似乎都能解釋，好像都有道理，但這樣的解釋並沒有意義。真正的科學解釋要能用相同的一套邏輯和公理體系去解釋一切同類的歷史。我所建立的人類文明進化模式的數學判定式，可以將200萬年前自人類學會使用火以來，三種完全不同的進化模式：基因進化階段的噴泉模式，農業進化階段的併發模式，工業文明階段的波浪模式，完全統一在單一的數學公式裏，只有這樣的解釋才有可能是科學。

歷史的角度，也是人的角度。從數學角度看的內在絕對邏輯完美性，從歷史角度看是一個實現的過程，而不是一蹴而就。

比較一下三個理解科學維度的差異是這樣：

**數學：理性的維度。**追求公理體系內的絕對邏輯完美性。

**測量：誤差的維度。**總在與被測對象之外的其他所有因素打交道。你想測量的只是壓力，可是温度、濕度、光照、抖動、電磁環境、測量儀器內部的白噪聲、測量操作人員的錯誤……從理性角度看本來應該是沒關係的，無數被測對象之外的其他因素，都會形成誤差影響。從理性的角度應當是絕對完美的，可是從測量的誤差角度看沒有任何東西是完美無缺的。

歷史：人的維度。歷史的角度主要就是人的維度。從數學的理性角度看，理論上説本應該如何完美地進行，但科學發展是以人為主體的，事實上它往往是非常曲折複雜，甚至大量存在與科學的理性相反的非理性的東西。人類的情感，在很多時候會表現出科學發展強大的動力，又同時表現為科學認識巨大的主體誤差和干擾。

六、科學的N種輔助方法和工具

科學認識的全過程，是信息的獲取、處理和存儲記載等過程，它們需要信息技術的支撐。因此，信息技術發展的水平，也在另一個側面決定了科學認識的能力。它們主要決定科學認識的效率、成本等方面。信息技術是多種多樣的，有計算機、互聯網、大數據、人工智能、論文出版等。

在歷史上，各種信息記載技術：蘇美爾人記錄楔形文字的泥板，古埃及人的莎草紙，古希臘人的羊皮紙，中國人的甲骨、竹簡、紙張等，都決定了他們那個時代科學發展的技術極限。

另外，仿生學等也是科學研究的輔助方法。

論文的評價體系，獎勵體系等，屬於外在的世俗需求，並不屬於科學內在的、有直接邏輯聯繫的方法和工具，這一點的理解非常重要。很多人、包括很多學者可能會把論文、職稱、學位的評價體系看得最重，但他們對科學來説是屬於外在的、世俗評價體系。當我們需要轉向原創性的科學研究時，更多關注科學內在的標準和方法就顯得至關重要。我們更要強調的是：絕對不能把諾獎當作是科學研究的目標，更不能當作是目的，它也不是最高的目標。

七、對科學貢獻的四個層級

1. 四個層級及對應的世俗級別

當我們理解了科學的內在方法、結構之後，就可以比較明確地對科學貢獻的層級有清晰的理解。

層級

科學標準層級

對應

以上是對科學做出貢獻的四個層級，以及它們大致對應的世俗評價級別。以上與做工作的難度並不一定是線性關係的，他們只是科學內部工作的分工。

第一層，就是對科學方法的進步做出貢獻。在這一個層級做工作的人很少，絕大多數學者都是默認繼承他們所處時代公認的方法來研究特定領域的對象。只有少數學者發現科學的方法不夠用，從而在這一個層級做出改進。他們多數以哲學家的形式出現，能夠真正形成可操作的，被公認接受的，且在實際科學研究活動中實際使用的方法很少。大多數哲學家的思考如果有益的話，也會以腳手架的形式暫時存在過。從古希臘的泰勒斯、柏拉圖到近代的康德、馬赫、貝克萊、休謨、黑格爾、迪卡爾，再到現代的庫恩、波普爾、拉卡託斯等科學哲學家。他們大多留下的是一些思想或者對科學方法的有效質疑，但真正留下可操作的、實際應用下來的科學方法很少。黑格爾的大邏輯與小邏輯（辯證法）因為沒有能夠還原成形式邏輯，因此只能作為一種思想和啓示存在。所有科學哲學家，沒有提出過任何一個可操作的、完全可還原為形式邏輯，並且真的在科學研究活動中實際成功使用，且能固定下來的科學研究方法。

在這一個層級做出貢獻有兩個途徑：一是建立起留傳下來的、可操作的、實際使用的科學方法，二是以這套方法建立起第一個科學理論的參考模版。做出這種貢獻的有：

第一代科學：亞里斯多德（集中體現在《工具論》）、歐幾里德。

第二代科學：培根（集中體現在《新工具》）、牛頓、伽利略、弟谷、穆勒（歸納法）……

第三代科學：希爾伯特在數理邏輯基礎上建立的公理法。我所建立的以測量替代實驗作為科學基礎的純科學方法。以此方法重建的第一批第三代科學理論。

第二層，是以相應時代的科學方法為基礎，在新的研究領域建立相應的公理體系，以及通過實驗和測量做出顛覆原有公理的新發現。在第一層建立最初科學模版的，當然也屬於這一層的工作。更多的是以這些模版為依據，在更多領域做出貢獻。如胡克、拉瓦錫、孟德爾、達爾文、愛因斯坦、普朗克、馮特、馮·諾伊曼、狄拉克……各個學科領域的開創者等。

2. 我所做的工作總結

我所做的工作：屬於第一層——科學方法層以及第二層——公理層。

以測量替代實驗作為科學的基礎，形成了第三代科學的完整方法論體系。這是第一層的工作。

將辯證法的循環螺旋上升規律完全形式化。通過引入時延參數，用經典因果律推導出了循環因果律。這是第一層的工作。循環螺旋上升規律可以不屬於辯證法對立統一規律的範疇。這個邏輯還原可以為系統論、控制論、突變論、協同論、超循環理論、混沌學等找到共同的公理基礎，並且有希望將它們完全統一起來。

建立了第一批第三代科學的模版，由此重建了經濟學、戰爭與軍事科學、生態人口學三門學科，使它們成為真正的科學。這是第二層的工作。

這一套純科學方法不會有任何嚴肅的科學家反對，因為“科學始於測量”早就是科學界一致公認的，問題只是過去沒有測量專業的人真正把這一基本觀念變成可操作的、可普遍使用的成熟科學方法，也沒有去進行普遍的證明。要證明這一觀點表面看似乎邏輯很簡單，只要考察完當代人類一切可以稱為是科學的學科，證明測量都是它們的基礎就可以了。但是，要真去做這個工作，必須要把當代人類一切科學的學科全部考察完，通曉當代人類一切文明成就。我是花了四十年研究考察完3120個學科（中國學科分類與代碼全集）之後充分驗證了這一套方法，並且以原有零散的各學科測量學基礎上充分改進完善而形成的。

指明以上這些，並不是要説我做的工作有多好。四十年前當我意識到，並且開始做相應工作的時候，就很清楚這些工作將對整個人類科學產生的影響會是什麼。今天指明這些，只是要告訴一切有志於充分利用百年未有之大變局的難得歷史機遇的人，要想去為科學做出一些更偉大貢獻的正確途徑是什麼。在這個時代，需要很多、很多，不是去追求得個諾獎這樣過於世俗的目標，而是建立起這樣的理想：

成為能夠進入從整個人類社會進程來看的，最偉大科學家和最偉大思想家之列的人類文明巨人。這是歷史恩賜於我們中國這一代人不可推卸的責任和千載難逢的機遇。

汪濤，“人類第三次科學革命”倡導者，“純科學”和“科學經濟學”理論體系創始人。

上海析易船舶技術有限公司聯合創始人、總經理。

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