吳國盛所謂「中國自古就沒有科學/數理科學」,這是學術界共識嗎?(節選)_風聞
西方朔-2022-01-21 14:54
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是的
國內很多學校的理論物理專業在新生研討會上會讓學生們讀一篇文章,叫《A Plea for Pure Science》,中文名為為純科學呼籲。這是1883年8月15日,美國著名物理學家、美國物理學會第一任會長亨利·奧古斯特·羅蘭(1848-1901)在美國科學促進會(AAAS)年會上的演講。
其原文如下
為純科學呼籲globalchange.bnu.edu.cn/upfile/wckxhy.htmA Plea for Pure Sciencewww.jstor.org/stable/pdf/1758976.pdf
我希望更多中國人能夠看到這篇文章,因為直到今天,這篇文章中關於古代中國科學發展的論述仍然值得我們警醒。
我時常被問及這樣的問題:純科學與應用科學究竟哪個對世界更重要。為了應用科學,科學本身必須存在。假如我們停止科學的進步而只留意科學的應用,我們很快就會退化成中國人那樣,多少代人以來他們(在科學上)都沒有什麼進步,因為他們只滿足於科學的應用,卻從來沒有追問過他們所做事情中的原理。這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥的應用已經若干世紀,如果他們用正確的方法探索其特殊應用的原理,他們就會在獲得眾多應用的同時發展出化學,甚至物理學。因為只滿足於火藥能爆炸的事實,而沒有尋根問底,中國人已經遠遠落後於世界的進步。我們現在只是將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。I have often been asked, which was the more important to the world, pure or applied science. To have the applications of a science, the science itself must exist. Should we stop its progress, and attend only to its applications, we should soon degenerate into a people like the Chinese, who have made no progress for generations, because they have been satisfied with the applications of science, and have never. sought for reasons in what they have done. The reasons constitute pure science. They have known the application of gunpowder for centuries; and yet the reasons for its peculiar action, if sought in the proper manner, would have developed the science of chemistry, and even of physics, with all their numerous applications. By contenting themselves with the fact that gunpowder will explode, and seeking no farther, they have fallen behind in the progress of the world; and we now regard this oldest and most numerous of nations as only barbarians.
中國古代並非沒有過科學的萌芽,但如高贊回答所言,這些零散的科學發現,例如九章算數,勾股定理,並不是真正意義上的有系統有傳承的科學體系。很多聰明的古人發現或者總結了某些自然規律,但是這些不成體系的成果也大多人死道消,隨着發明者的離世湮沒在了歷史長河中。
如羅蘭所言,中國古代的科學只是停留在應用層面。中國古人知道如何使用火藥,卻並不明白其背後的硝酸鹽化學反應,古人能用二十四節氣指導農業耕種,卻不知道四季源於地球在太陽軌道的公轉。千年之前我們就在用四大發明之一的司南確定方向,但卻從未有人發現磁場和背後的電動力學。
古代的中國不乏技術的應用,但古人的確對於這些應用背後的科學一無所知。
既然寫到了這裏不妨多聊幾句
從某種程度上來説,現代的中國其實同樣如此,今天的中國正如同羅蘭時代的美國(19世紀末),我們已經成為了世界工廠,產能極其發達,但是在原創技術領域依然乏善可陳。今天的中國工業依然在價值鏈低端,我們有阿里騰訊,但是中國人並沒有發明互聯網,美國國防部整出了超文本協議,Tim Berners Lee在CERN寫了人類歷史上第一個browser,那是30年前。我們有小米ov華為,但是晶體管和集成單路乃至整個半導體行業都源自硅谷,Gordon Moore開Intel的時候還是在1970年,而他的老師William Shockley發明晶體管的時候新中國還沒成立。我們今天產業升級引以為豪的新能源和電動車行業,看起來風光無兩,但這多半需要歸功於科技部的戰略遠見。Tesla成立於2003年,而國內的電動車補貼2009年才剛剛開始。萬鋼跟Musk見面的時候,寧德時代還是隻是家名不見經傳的小公司。
Gordon Moore(右一), Intel創始人,半導體革命之父,和他的兩位合夥人
中國的經濟發展的確很快,國內技術水平也在迅速的接近發達國家,但這並不是意味着我們已經能在基礎科學和技術創新上與西方分庭抗禮。看看國內的創業公司吧,不客氣地説,大部分創業項目依然是copy to china,從新能源到區塊鏈,從量子計算到商業航天,這些領域的基礎科學理論和核心技術沒有一項是中國人的發明。
就像這位急着為中國古代科學正名的題主一樣,我知道很多人想要的無非是一個所謂的民族尊嚴,一個虛無縹緲的面子。但是我希望各位心血來潮準備發表不同一件之前能先想到,你現在眼前的電腦,電腦上跑的windows,windows上用來看知乎的瀏覽器,乃至驅動這個網頁本身的html和javascript代碼還有準備開噴用的鍵盤,都是西方人,準確來説是美國人的發明。看看你的鍵盤上從a到z的拉丁字母,你就知道,中國與西方科學的差距究竟有多大。
如同那句話所言,弱小和無知不是文明滅亡的原因,傲慢才是。
中國古代的確沒有科學體系,而今天的中國,也只比這稍好一些而已。我們或許有了一些在西方科學基礎上的應用,掌握了一些技術,但這些技術和應用背後的原理,上世紀近百年來主要的基礎科學進步,例如信息論、控制論、計算機科學、量子力學、半導體物理,都是西方人的發明。這是血淋淋的事實,這不是哪位知乎答主説兩句好聽的話就能改變的。
我們接觸到了來自西方的現代科學技術體系, 並且能夠通過對於這些科學技術稍加應用結合巨大的人口和勞動力優勢從世界市場中分一杯殘羹冷炙,但是也僅此而已了,如同羅蘭在他的演講中所言
當其它國家在競賽中領先時,我們國家能滿足於袖手旁觀嗎?難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下來的麪包屑、並因為我們有更多的麪包屑而認為自己比他更富裕嗎?但我們忘記了這樣的事實:他擁有面包,這是所有麪包屑的來源。難道我們卑賤如豬,認為穀粒和穀殼的價值比珍珠高得多嗎?如果我對時代的認識是正確的,那麼我認為我們不應該滿足於我們低下的地位。目標低下使我們幾乎變成了瞎子,但這是可以恢復的。在一個新國家中,生存的需求是首先需要關注的事情。亞當受到的詛咒降臨到所有人身上,我們必須自己養活自己。
當年的美國也只是歐洲人的代工廠而已,他們也如同今天的中國人一樣,只能在桌子下撿拾起一片片麪包屑,藉以果腹。而可悲的是在眾多媒體的宣傳下,很多不明真相的人真的有了幾分迷之自信,覺得國內有了幾家互聯網公司就已經不算是產業鏈低端了。20年前一億件襯衫換一架飛機的故事才過去幾年, 直到今天,富士康和iPhone代工廠依然是有幾千萬人的大型省會城市的支柱產業,蘋果依然可以在iphone中拿走80%的利潤然後只把零星的一點麪包屑留給國內996的工人。
2015年,富士康所屬企業進出口佔到河南省進出口的67.5%
而今天美國人已經開始有意地控制核心技術的擴散,近幾年國內一直在講產業升級,因為能夠繼續靠殘羹冷飯過日子的時代已經過去了。“亞當受到的詛咒降臨到所有人身上,我們必須自己養活自己。” 就如同科技封鎖已經到來,如果不在基礎科學和技術上進行創新,就只有死路一條。
我希望各位知友如果有時間可以在把羅蘭當年的演講原文讀一遍。因為這篇不超過30分鐘的演講不僅闡明瞭基礎科學對於人類社會和文明發展的意義,更是一個落後的二流國家(19世紀的美國)向科學高峯發起攀登的第一聲號角,其歷史影響極其深遠。
在羅蘭的呼籲下,大量研究型大學如雨後春筍般湧現,斯坦福 (Stanford,1891)就誕生於這個時代。隨後的一個世紀裏,美國建立了完整的公立/私立科研體系,資助了一批又一批從事基礎科學事業的學者,為科學的生長提供了良好的環境。
也因此,在二戰的歷史機遇中,美國得以順理成章地從一片廢土的歐洲手裏接過世界科學中心的寶座,收羅了包括愛因斯坦在內的大量頂級科學家,伴隨着原子彈的蘑菇雲和登月飛船的尾焰,最終問鼎世界霸主。
ps. 當然,在美國科技的歷史,或者説人類科技的歷史上,還有另一部影響深遠的文獻,即《Science: The Endless Frontier》,即《科學:無盡的前沿》,也稱無盡前沿法案,如同星球大戰計劃一樣,其命名波瀾壯闊,如同盛唐般的氣度,是燈塔國黃金年代的寫照。這個有空再聊。
Saturn V,土星五號,人類歷史上運力最大的火箭。阿波羅計劃中完成了人類登月之夢
回顧這段歷史正是因為今天的中國比以往任何時候都需要科學,不僅僅是上層的技術和技術的應用,而需要基礎科學。要對於科學的尊重,需要實事求是,獨立思考批判的思想,更需要對於自然本身的好奇。
見到互聯網上的種種討論和社會的風貌,我們會發現一個非常痛苦的事實。即如今的國內思想環境依然缺乏對科學的基本認知。
很多人,包括我自己,都高估了近代革命對於社會思想的改變。
………
一個只有精緻利己主義者的社會是可怕的。
所以這個國家必須有人成為理想主義者,必須有人在基礎研究的前沿開疆拓土,必須有人為社會的福祉無私奉獻,有一代又一代的如同錢學森和袁隆平這樣的科學家,推動我們的生產力不斷發展,從而讓更多人能過上更好的生活。
袁老千古
從某種程度上來講,我們別無選擇,擁抱科學,轉型創新經濟是現代中國乃至整個人類文明繼續發展的唯一道路。一旦科技停滯,有限的地球資源和膨脹的人口將帶來可怕的後果。
這就是羅蘭在其演講中所提到的科學的意義,這也是曾經的美國能夠登上世界巔峯,以及人類文明得以進步的根本。
但是可惜的是,只有很少的人能夠理解科學的意義。古代如此,現代依然如此,
對於今天已經文明化的一個國家來説,科學的應用是必需的。迄今為止,我們的國家在這條路上走得很成功,因為純科學在世界上的某些國家中存在並得到培養,對自然的科學研究在這些國家中被尊敬為高貴的追求。但這樣的國家實在稀少,在我國,希望從事純科學研究的人必須以更多的道德勇氣來面對公眾的輿論。他們必須接受被每一位成功的發明家所輕視的可能,在他們膚淺的思想中,這些人以為人類唯一的追求就是財富,那些擁有最多財富的人就是世界上最成功的人。每個人都理解100萬美元的意義,但能夠理解科學理論進展的人屈指可數,特別是對科學理論中最抽象的部分。我相信這是隻有極少數人獻身於人類至高的科學事業的原因之一。
換到今天的中國,每個人都理解三環裏一套房的意義,但能夠理解科學理論進展的人屈指可數。而我們的科研工作者,我們的青年和大學學生,本應該是那些心存理想的人。
在唯物主義的語境下,很多人迷信社會發展只在於物質的積累,而思想只是社會環境的自然產物,彷彿只要我們擁有了舉世無雙的財富,就同樣能水到渠成地擁有卓越的思想和先進的科技,這種想法是荒謬的。倉廩實而知禮節的確是社會的普遍規律,但是社會的思想改變往往嚴重落後於物質的豐富,社會思潮的改變遠非旦夕之功。今天的中國很多地方已經具有中等發達國家的經濟水平,但我們的科研和教育體系依然落後於時代,如果我們希望社會能進一步發展,則必須付出大量的改革和努力。
《A Plea for Pure Science》中提到的建設現代科研體系的思考同樣可以為今天的中國提供參考,設立研究型大學,選拔心存理想的教授,並提供足夠的經費和寬鬆的環境,建立有效的同行協會和監督制度。
而比這些都重要的則是如何培養有理想的一代人,如果我們繼續放任高昂的生存壓力和畸形的指標選拔制度摧毀年輕一代的理想,摧毀科學工作者的道德底線,那麼我們幾乎不可能贏得與美利堅的這場科技戰爭。
最終,科學的發展需要一個能夠讓自由的思想和創新的火種萌芽的社會環境,需要獨立的思考,包容的心態,批判的精神,嚴密的邏輯,還有最重要的,發言的勇氣,而這依賴於社會的上的你和我,每個人。
西方社會對於科學的崇敬和尊重是文藝復興千年來各種思潮不斷碰撞,歷史的潮流反覆沖刷的結果。從伽利略的實驗到康德的理性建構,到波普爾、休謨的懷疑,宗教,哲學,理性,經驗,唯物,辯證,證實,證偽,諸多的思潮伴隨着工業時代機器的轟鳴和波瀾壯闊的革命,最終塑造了今天西方的社會對科學的認知。
今天,科技已經是西方流行文化中不可或缺的一部分,如果你喜歡鋼鐵俠和蝙蝠俠,你可能會想起他們的老爹的公司裏都有一個如同黑魔法一般的應用科學部門。電影裏Ionrman的老爹是MIT的理工男,而現實裏的Elon Musk同樣有着U Pennsylvania (賓夕法尼亞大學)的物理經濟雙學位。
遇事不絕,量子力學,劇情不通,穿越時空,總之沒有MIT擺不平的技術
Marvel電影裏隨處可見對MIT的瘋狂崇拜和量子力學平行宇宙強行圓場,現代藝術中遍佈Cyberpunk關於資本和科技的黑暗預言,而亞瑟克拉克和星球大戰這樣的太空冒險和星際殖民的歌劇似乎已經有些老套。
然而,正是這些藝術和文化作品,讓一代又一代的年青人在潤物無聲中見到了科技的浪漫,找到了改變世界的理想,鑄就了一代又一代傳奇的nerd和geek。也塑造了整個社會對於科學的理解尊重,好奇和嚮往。
我還記得多年前的那個盛夏,微風吹佛,學生時代的我聽着Hans Zimmer的Cornfield Chase,看着星際穿越中的宇航員穿過黑洞,在無盡的深空中感到莫名的孤獨。
人類是宇宙中惟一的生命嗎?宇宙的終點在哪裏?時間是否有盡頭?
高中的學習壓力很大,那時候我總是喜歡回到老家村裏的房頂上,抬頭仰望滿天繁星,而之後我的心情就會慢慢平靜。
後來我終於決定讀物理,偶爾耳邊還會想響當年肯尼迪的登月演講《We Choose to Go to the Moon》,熱血澎湃。亦或者想起是多年前上課時偷看的《上帝擲骰子嗎?》時的如痴如醉。
我只是這時代浪潮中微不足道的一朵,我知道也許有無數年青人和我一樣,為了那一瞬間的浪漫而付出青春。
Interstellar,Kip Thorne的黑洞Cornfield Chase (From “Interstellar”)music.163.com/#/m/song?id=518649151
為什麼人們在夜晚看到滿天的繁星會覺得幸福?
為什麼人們在夜晚看到滿天的繁星會覺得幸福?3.1 萬贊同 · 1381 評論回答
順帶歪個樓,引用一位天文學知友的回答,滿天繁星真的會讓人感覺幸福。很多人意識不到,頭頂的星空,才是生命最終極的意義所在,而我們的生活,不過是附屬品而已。
whatever,回到正題,今天的中國其實依然很年輕,我們總説我們是千年古國,但是實際上在科學的領域我們依然只是蹣跚的嬰兒。
當西方人為了日心説在教廷流血時,當牛頓寫下關於自然哲學的數學原理時,大清依然沉浸在天朝上國的迷夢裏。
當愛因斯坦寫下他舉世皆知的質能方程,波爾和薛定諤為了粒子的量子性爭論不休時,中華民族還在近代的百年血與火中與侵略者,舊貴族,土匪軍閥拼死搏鬥。
當原子彈的蘑菇雲照亮整個天空,蘇維埃的火箭第一次衝出大氣層時,新中國仍然嗷嗷待哺,為了滿足四萬萬人的口糧而前仆後繼。
當IBM和蘋果的PC走入千家萬户,撥號寬帶和電子郵件第一次讓大洋彼岸的人互相通話時,我的父母才剛剛從山村的小學裏畢業,而那時候的中國人,依然覺得收音機和縫紉機是一種奢侈。
而在我們的時代,儘管今日的世界依舊魔幻,房價高企,經濟下滑。冷戰結束後全球化帶來的短暫的繁榮增長和世界大同的幻象已經破滅,如同茨威格筆下逝去的美好昨日。
但是今日的中國人,最起碼已經有了追逐科學和理想的最基本的底氣。我願意在最寒冷的嚴冬裏保持樂觀,給歲月以文明。
最後,其實不管古代的中國是否有科學,都不重要。也許科學在中國沒有現在和過去,但是我們可以讓科學在中國有未來。
這無關對抗,無關東西。是強大的文明使得國家贏得戰爭,而不是贏得戰爭使國家獲得文明。
強大的日耳曼蠻族征服了羅馬,但羅馬的榮光今日仍然閃耀永存。而這些蠻族最終也活成了羅馬的模樣。
草原的遊牧部落一次又一次南下入主中原,但中華的千年文明依然生生不息,而曾經的胡人,蠻夷也終於成為了中華民族的一部分。
曾經有人説,入關是我們這一代人的使命,但是我們需要的並不是戰爭和昭和參謀,而是現代化的思想和文化,以及對於科學和民主的追求。
科學是人類共同的財富,當科學在中國發展起來的時候,當大部分中國人得以從事研究和創造性的工作,在宇宙深處,原子之間為人類的文明開疆拓土的時候,我們自然會擺脱無效的內卷步入頂級發達國家的行列,並獲得其他民族的尊敬。
而千年之後,當我們的子孫後代在奧爾特星雲的邊緣遙望太陽微弱的星芒時,也許仍將想起“舉頭望明月,低頭思故鄉” 的詩句。他會為自己的中國血統而自豪,因為他的祖先終結了人類的懵懂時代,創造了恢宏的全新科學和文明。
凡人皆有一死,百年後我們這一代人都將成為黃土。而如果有幸,我們發現的科學,我們寫下的定律,將隨着人類文明的發展走向遙遠的未來,走向宇宙和羣星,接近不朽。