科學：真善美三位一體的統一體

李醒民

(中國科學院 《自然辯證法通訊》雜志社， 北京 100049)

【科學技術哲學】

科學：真善美三位一體的統一體

李醒民

(中國科學院 《自然辯證法通訊》雜志社， 北京 100049)

科學具有真、善、美的底蘊，是真善美三位一體的統一體。本文在分別論證科學之真、科學之善、科學之美的基礎上，進而揭橥三者何以生發、引導、統攝、聯結，從而達成三位一體的。

科學；真；善；美；三位一體

二十多年前，我在討論科學的本性時曾經這樣寫道：“如果要用最少的言詞來概括科學的本質的話，那么用‘真、善、美’三字就最簡單、最恰當不過了。人們常說科學求真，宗教求善，藝術求美，這或許有一定的道理。但是，科學何嘗不具有求善和求美的本性呢？”作為科學的本質的真是人所公認的。依我之見，科學之真主要表現在以下幾個方面：客觀性、自主性、繼承性、懷疑性。客觀性是科學之真的根本，自主性是科學之真的體現，繼承性從歷史的聯系中顯示出科學之真，而懷疑性則從相反的方向印證科學之真——真金不怕火煉，真理豈懼懷疑批評?——而且使科學愈益為真。科學之善主要表現如下：公有性、人道性、公正性、寬容性。科學之美也體現在四個方面：獨創性、統一性、和諧性、簡單性。由此可見，

科學是真、善、美三位一體的統一體。真、善、美既是科學的內在本性，也是科學家始終如一追求的目標。在科學共同體內部，它們也構成科學活動的格局，成為一套具有感情情調的約束科學家的價值和規范的綜合。在這種意義上也許可以說，現代科學的精神氣質就是真、善、美。[1]

在這篇論文中，我想沿著先前的思想進路，利用新近的一些資料，進一步揭橥科學的真善美底蘊。為此，我擬事先對本文涉及的幾個主要概念加以界定。科學的定義是：“科學是人運用實證、理性和臻美諸方法，就自然以及社會乃至人本身進行研究所獲取的知識的體系化之結果。這樣的結果形成自然科學的所有學科，以及社會科學的部分學科和人文學科的個別領域。科學不僅僅在于已經認識的真理，更在于探索真理的活動，即上述研究的整個過程。同時，科學也是一種社會職業和社會建制。作為知識體系的科學既是靜態的，也是動態的——思想可以產生思想，知識在進化中可以被廢棄、修正和更新。作為研究活動的科學和作為社會建制的科學是人的一種社會活動——以自然研究為主的智力探索過程之活動和以職業的形式出現的社會建制之活動。”[2]盡管現今還沒有一個公認的科學定義，但是人們對科學的三大內涵——知識體系、研究活動、社會建制的認定卻是毫無異議的。

至于真、善、美，《梅里亞姆—韋伯斯特學院詞典》是如下解釋的。真(true)：與實際的事態符合，與事實或實在(現實)符合。善(good)：符合全人類的道德秩序，具有固有價值的人性。美(beauty)：“一個人或事物的質或質的集合，它給予感官以愉悅，或激發心智、精神的愉悅。”[3]美的定義雖然簡短，但是它囊括的內涵卻相當豐富——它涉及美的客觀方面和主觀方面，涉及感性美和理性美。在《現代漢語詞典》中，對真、善、美的解釋不乏同義反復之嫌①，但是在與假、惡、丑對立的意義上，它們畢竟顯示出其內在涵義。

一、科學之真

科學之真或科學的真理性是科學家和科學共同體公認的，甚至在某種程度上可以說是不言而喻的。即使在科學界之外，人們也對此也幾乎不持異議。盡管部分哲學家否認科學的真理性，那主要還是對真或真理這一概念的理解問題。至今，比較流行的真理符合說(對應說)、真理融貫說、真理實用說、真理約定說、真理建構說，并未定于一尊。雖然它們或多或少都有某種道理，但是走極端肯定是行不通的，囿于某一視點或墨守一隅也不充分。我們的真理學說應該是它們優點的合取，而祛除各自言過其實的成分：

一個科學命題或理論，若與觀察和實驗事實符合或與自然秩序同構，與其他已經確立的相關命題或理論融會、貫通而無矛盾，能夠在實踐中行之有效地運用，并在特定的社會文化與境中通過主體間相互檢驗和相互批判，最終被科學共同體認可的命題或理論，就可以稱其為科學真理。科學真理是科學客觀性的集中體現，也是本體實在的相關面相的圖說。[4]

不難看出，我們的界定汲取了各種判定真理的規范的合理因素，當然主要還是基于真理符合說和真理融貫說——這兩種規范實際上就是科學理論評價的兩大標準：實證標準和理性標準。

在科學家看來，科學之真乃是順理成章、天經地義的。從科學的追求目標看，科學的目標就是追求真理。這是科學家普遍堅持的科學實在論和科學總體論觀點，即“科學的目的，就是要在其理論中給出關于‘世界是怎樣的’本義上為真的描述，對科學理論的接受涉及其為真的信念”[5]；“科學實踐的目標是發現關于自然界的真理”[6]。在這方面，最有代表性的觀點出自彭加勒和愛因斯坦。彭加勒一語中的：“追求真理應該是我們活動的目標，這才是值得活動的惟一目的。”[7]1愛因斯坦以開普勒為例說明，把追求真理作為崇高的目標，是科學家不顧一切內心的和外界的困難，專心致志地從事艱辛和堅忍的工作的動力源泉[8]274-278,486-488。諸多科學哲學家也與科學家心心相印、志同道合。卡爾納普堅持：“科學的目的在于發現關于認識對象的真命題并加以次序安排。”[9]布羅諾烏斯基把整個科學事業視為關于真理的事業，并使科學的全部意義基于真理：“科學活動以真理作為目標。真理對科學來說是中心的東西，科學把事實的真理作為基本的價值來接受……科學活動假定，真理本身就是目的。”[10]史蒂文森和拜爾利自問自答得十分干脆：“科學的目的是什么？一個簡短的回答是‘真理’……科學的中心關注和最終結果是knowing what即真理的知識。”[11]波塞爾的表達更具典型性：

追求真理是科學的最高宗旨；科學追求認識，認識應該盡可能是可靠的認識、盡可能不需要再受到懷疑的認識。這種意義上的認識即是真理，或者說它們接近真理。因此，追求真理即是在科學中起指導作用的最高目標，亦是科學的最后一塊逃生之地。[12]

波普爾盡管認為，“科學的目的是追求逼真性”的說法顯然優于“科學的目的是追求真理”的表述[13]，但是他還是堅持“追求知識、探索真理仍然不失為科學發現的強大動力”[14]。

從科學追求的過程看，科學家在對真理的不懈追求中堅持對客觀實在的在先承諾，對客觀事實的高度尊重，對客觀方法的自覺運用。也就是說，科學研究對象的客觀性或本體論的客觀性(客觀存在的實體、關系、能量、事件、過程、信息等)，科學方法的客觀性或認識論的客觀性(具有較多客觀性的實證方法、理性方法以及具有某種客觀性的臻美方法)，科學評價的客觀性或價值論的客觀性(要求科學家和科學共同體采用客觀的評價標準和機制評價科學理論，同時要求科學家在評價中始終保持客觀的心態，在懷疑和批判中最終達到“人同此心、心同此理”的共識)，為科學的結果即科學命題和科學理論之真提供基本的保障。

從科學追求的結果看，正如彭加勒揭示的，科學所確立的命題其一是數學的真理，其二是實驗的真實性[7]10。奧斯特瓦爾德強調：“科學曾經獲得的真理具有永恒的生命，也就是說，只要人的科學存在，它也將存在。”[15]格姆則指明：“科學是對真理和證明的基本承諾，真正的科學陳述必將反映這些價值。人們從追求真理的理想出發，通過孜孜不倦的證明來篩選科學陳述。”[16]不用說，我們所謂的科學之真或科學真理是近似的而非終極的，是多元的而非一元的。

科學之真主要是由科學的客觀性保證的。我們可以說，客觀性是科學的特采，是科學與其他學科或知識部門的最大不同之處。按照我們的觀點，

科學的客觀性，主要是就作為知識體系的科學即科學理論的客觀性而言的。作為研究活動和社會建制的科學包含有一定的價值因素和主觀成分，其客觀性不像在科學理論中那樣特別顯著，但是這二者中的客觀性畢竟是科學理論客觀性的保證，而且能在落實到科學理論之中顯示出來。科學理論的客觀性意指科學理論具有客觀的屬性：科學理論涉及的對象是客觀世界中的實體、關系、結構、事件、現象等；它是通過客觀的方法和程序建立起來的對客體的盡可能真實的描述和說明，即達到對世界的真理性的認識；科學共同體對科學理論的檢驗和評價有一套公認的比較客觀標準和機制，在很大程度上不依賴于個體科學家的主觀癖性和偏好。這一切，都要求科學家具有客觀取向的態度。于是，客觀的存在是客觀知識的發源地，客觀的方法是客觀知識的助產士，客觀的評價是客觀知識檢查官。于是，作為科學研究結果的科學理論的客觀性就成為科學的一個突出特征和最終表現，它把本體論的客觀性、認識論的客觀性和價值論的客觀性盡收囊中，也就是說，科學或科學理論具有對象的客觀性、方法的客觀性和評價的客觀性三個維度。就這樣，顯得有點悖謬的是：盡管科學理論本身不是“客觀的”——因為它是人的心智建構起來的思想體系，不是第一世界的客觀存在——但是它卻具有客觀的屬性，而且是波普爾意義上的第三世界的客觀知識。[17]

此外，由科學的自主性和繼承性也能洞察到科學之真。所謂科學的自主性[18]，它有兩方面的涵義：既是科學家個人的，又是科學共同體的。作為前者，誠如康德在《道德形而上學基礎》中所說：“自主性是人類本性的尊嚴和每一個理性本性的基礎。”作為后者，科學的自主性意指：科學對其社會環境的依賴與科學獨立的核心能夠自我決定和自我發展這樣兩種因素之間的張力；也就是說，科學共同體要力圖把對科學的外部影響納入科學自身運動的固有邏輯之中，維持科學的相對獨立性。所謂科學的繼承性，也包括兩方面的意思：其一是后人的創新必然受惠于前人的遺產，在這個意義上，霍耳頓的下述言論也許是有一定道理的：“所謂科學‘革命’，歸根結底就是回到古典的純一性的一種努力”；其二是經過實驗檢驗的科學理論，其固有價值是永存的，它或者為后繼的新理論所蘊涵，或者溶化于更高級的和諧中，甚至在一段時間內被否認的科學假設，有時也會死灰復燃，得以新生[1]。

二、科學之善

無論是科學萌芽時期蘇格拉底的“知識即美德”，還是近代科學的開端之際培根的“知識乃力量”，作為知識體系的科學之善被認為是固有的。真理將使你自由；真、善、美是統一的；若你知善，則你將行善。科學是知識，科學是善[19]307-323。直至今日，持此觀點的大有人在。莫爾言之成理：“在倫理的意義上，真正的知識是善的和美的。在技術上，情況則完全不同……把技術固有的精神上和事實上的矛盾解釋為客觀知識的矛盾，那是對科學的嚴重誤解。”[20]齊曼則言之鑿鑿：

科學如果完全不做功利主義的考慮，就會深受廣大民眾的尊敬。科學是探索宇宙、揭開自然界的奧秘以及滿足人類永無止境的好奇心的高尚事業的看法，并不僅僅是學術思想的一個發明。鑒于仍然是引人注目的理由，由于它們在最終原因是美學上的和精神上的，人們樂意支持基礎科學“為科學而科學”，并且以科學的成就(其意義是他們不能恰當理解的)為驕傲……科學是迷人的事業，能夠使從事科學的男男女女全力以赴，能夠用它的發現擴大和豐富人類的精神財富。[21]

薩頓則從相反方向切入問題：“無論什么時候，只要某些有益的知識可以加強正義，醫治苦難和疾病，傳播美，對于它的無知就絕不會是一種美德，而是一種罪惡或罪行。”[22]124中國古代士人徐光啟以歐幾里得的《幾何原本》為例，對科學知識之善做出最佳詮釋：“下學工夫有理有事；此書為益，能令學理者祛其浮氣、練其精心，學事者資其定法、發其巧思，故舉世無一人不當學。”又說：“此書有五不可學：燥心人不可學，粗心人不可學，滿心人不可學，妒心人不可學，傲心人不可學。故學此者，不至增才，以德基也。”[23]

尤其是，科學知識經過“轉識成智”的羽化或升華過程，能夠轉化為智慧[24]，而智慧則是人生最有精神價值和實踐意義的無價之寶。科學知識之善由此得以更加彰明較著。漢金斯深中肯綮：“自然知識是智慧的一部分，我們需要它去適應生活……科學有助于使人聰明，它是健全生活的典范地有價值的部分。它本身不是智慧，但它能夠對智慧有所貢獻：科學和智慧在科學生活中從整體上不應該不關聯。因此，科學‘本身’是善的，如果所謂善意味著它能夠直接有助于美德和智慧的話。它恰恰不是福利的工具，而是福利本身的一部分。”[25]

作為知識體系的科學之善也可以從“真是善”的斷言得到闡明。王星拱是這樣解釋的：怎么講真實的就是善的呢？科學的致用如此之大，科學本身是有益于人類的。科學既是有益于人類，那就不是善的嗎？這是物質的一面，再從精神的一方面說，科學所貢獻于精神界的，分析起來有兩個新觀念。第一，宇宙間的因果關系。我們從試驗里得到了物質能力總數不滅的大理論，就是實實在在地證明有因必定有果。我們要得好果，須得我去做。我和物是分不開的，我是物的一分子，物是我的環境。所以科學的人生觀，就是要求真實于生活之中。第二，是道德的真意義。從前人把盲信當做道德，科學家把懷疑當做道德：因為懷疑才研究，因為研究才有真是非，有了真是非，我們的行為，才有標準。所以科學的道德觀，要能辨別是非，這是知的方面，就是以上所說的第二個貢獻。又要能取舍是非，這是行的方面，就是以上所說的第一個貢獻。蘇格拉底說：“知識就是道德。”同科學的“真實的就是善的”的意思很相同[26]。也有人從神學的視角說明，科學認知和科學知識是道德價值和道德法則的基礎②。

當然，從實踐的意義上講，要使作為知識體系的科學之真能夠切實行善，需要理想之魂確立價值坐標，應有倫理之手指引方向，使真和善(以及美)融為一體。同時，對科學的應用實施批判性的審查與嚴格監管。成中英講得嚴絲合縫：

科學真理如果能夠接受善的理想的引導而發揮其作用，則就轉為善了。但是在此意義下，科學真理是工具與方法之善，其為善是依附于人的全體性的自覺與善的創造和決定的，同時也依附于人對科學能夠達到的善的目的之認識。欲達此目的，必須發展純粹科學研究，提倡對科學理論的哲學批評；發展科學的各種可能應用的研究，提倡對科學應用有關的價值與目的的批評；發展如何利用科學真理實現不同價值的研究，提倡對價值觀念與判斷的反省與批評。[27]100,22

薩頓則一言以蔽之：“即使我們的知識能臻于完善，也仍然是不充分的。我們就如同需要真理一樣需要美、愛和仁慈。”[22]124伯姆批評后現代科學不應將物質與意識割裂開來，因而也不應將事實、意義及價值割裂開來。因此，“科學與一種內在的道德觀密不可分，而真理和美德由于是科學的一部分，也是不可分割的。我們的現狀之所以如此危急，部分是由于這種割裂造成的”[28]。

作為研究活動的科學之善，培根早就有言在先：“無論其在人們墮落的判斷力及好尚中是如何，真理(它只會受本身的評判的)卻教給我們說研究真理(就是向它求愛求婚)、認識真理(就是與之同處)和相信真理(就是享受它)乃是人性中最高的美德。”[29]斯諾與之遙相呼應：“科學活動毫無疑問既美妙又真實。我無法加以證明，但我深信不疑，因為科學家無法離開自己的知識，他們也不想回避表明自己本性向善。”[30]在科學研究活動中的感知，形成科學倫理學發展的起點。感覺經驗能夠傳達導致道德態度的價值感，之所以如此，是因為按照赫斯凱勒(Hauskeller)的觀點，它讓“事物具有它們的心靈”[31]175-176。科學倫理學的諸多戒律和規范，比如正直、合作、勤奮、心胸開闊、寬容、國際合作以及其他許多美德都是善。

正是在科學本性的熏陶和科學活動倫理規范的潛移默化下，科學家往往能夠成為道德的楷模。羅蒂在提出“科學性作為道德美德”的命題時，發表了有代表性的看法：“自然科學家頻頻是某些道德美德的鮮明范例。科學家理所當然地因為固守勸說而非強力，因為(相對地)不易被腐蝕，因為耐心和有理性而有名。在17世紀的牛津和索邦，皇家學會和自由博學者圈子匯集了在道德上更高尚的階層的人。即使在今天，誠實的、可靠的、公正的人被選入皇家學會的比例也大于被選入下院的比例。在美國，國家科學院顯著地比眾議院較少腐敗。”[32]薩頓的論述擲地有聲：

當科學的客觀性被身體力行到足夠的高度時，它帶來一種特殊的公正無私的境界，這種公正無私的境界比最慷慨的人的無私還更為基本。它不太像那種忘我和自我放棄的慷慨。每一個完全被自己的工作所吸引的科學家(像每一個藝術家和圣徒一樣)，當自私的思想完全消失的時候，他遲早會達到一種狂喜入迷的階段(不幸是非永久的)，他可以什么都不想，而一心只想手邊的工作，只想他自己想象中的美和真，只想他自己正在創造的理想世界。和這種超凡的喜悅相比，其他一切報酬——例如金錢和名譽——都變得出奇地無益和不恰當了。從這個觀點看，科學是培養客觀和無私的最好的學校，并且那些在實驗室中工作的人們很接近于在修道院苦行的修道士和修女們(盡管他們自己幾乎沒有意識到這一點)。[22]144

在默頓的科學的規范結構或精神氣質中，作為社會建制的科學之善即可略見一斑。默頓提出的普遍性、公有性、祛利性、有組織的懷疑論以及獨創性，本身就是善或包含善的因素。我曾經指出，科學的人道性和公正性是科學規范結構的要素。諸多學人也持有類似的看法。萊維特言近旨遠：“數學不是‘無人性’的，它恰恰是使人值得稱為人的最重要的一部分。”[33]科恩徑直宣明：“我們不知道，在什么條件下科學對社會的影響在整體上是人道的。但是，我們能夠說，科學提供了擺脫迷信和人道地生活的一種偉大的質——客觀性……客觀性在我們的文化中始終教導我們。”[19]307-323瓦托夫斯基明確宣示：“我們需要重新提出問題，以使科學工作本身能夠被看做本質上是人類的工作，并且在高度完美的意義上，可以被看做是人道的事業。為了這個目的，我們必須考慮在普通種類的人類活動中什么是科學活動的基礎，并且我們必須確立存在于科學和日常生活之間的實際連續性。我們還必須考慮科學的特點是什么，但不是從科學超越于人類活動的意義上，而是從科學本身是一種與眾不同的、獨一無二的、在各種決定性的方式上與其他人類活動不同的人類活動這種意義上去考慮。如果以這種方式探討問題，那么將可以看到，科學代表著人性的一項最高成就，而不是某種置身于人性之外的事物。”[34]

關于科學的公正性，“科學是公平正直的，毫無偏私。這不僅意指已獲公認的科學成果對每一個人都是公正的，而且未獲公認的科學成果最終會得到科學共同體的公正裁決，因為科學有一套客觀的、嚴格的、鐵面無私的審查制度和方法。弄虛作假、權威崇拜、行政干預、濫竽充數最多只能猖獗一時，最終都會在科學的公正性規范面前碰得頭破血流、一敗涂地”[1]72-74。在某種程度上，科學的公正性在政治運作、經濟決策、司法審判、社會調解等方面也嶄露頭角，從而有助于主持正義、維護公平、節約資源、提高效率——對社會和公眾而言，這自然善莫大焉。

科學之善集中體現在科學精神上。里奇認為：“科學精神是寬容、平等、熱愛自由，因而是人道的。這一切是不容否認的。”[25]③我把科學精神的規范結構概括為：

科學精神以追求真理作為它的發生學的和邏輯的起點，并以實證精神和理性精神構成它的兩大支柱。在兩大支柱之上，支撐著懷疑批判精神、平權多元精神、創新冒險精神、糾錯臻美精神、謙遜寬容精神。這五種次生精神直接導源于追求真理的精神。它們緊密地依托于實證精神和理性精神，從中汲取足夠的力量，同時也反過來彰顯和強化了實證精神和理性精神。它們反映了科學的革故鼎新、公正平實、開放自律、精益求精的精神氣質。科學精神的這一切要素，既是科學的精神價值的集中體現，實際上也成為人的價值，因為它們提升了人的生活境界，升華了人的精神生命，把人直接導向自由。在這種意義上可以說，科學精神是科學的生命，也是人的生命。[35]275

不難看出，科學精神的這些要素本身即善，或者與善密不可分。中國學者唐鉞早就從整體上探討了科學與善或道德密切相關，他所謂的科學大都指稱科學精神。唐鉞直言不諱：“科學固無直接進德之效；然其陶冶性靈培養德慧之功，以視美術，未遑多讓。”他進而從7個方面揭橥科學有益于倫理道德。科學者，一例之真妄，一說之廢興，待事實以為驗，非絲毫私意所能羼乎其間。惟其不能逞臆為談。是以不至悍然自足。故科學之潛移默化，能使恃氣傲物之意泯滅于無形。此科學之有裨于進德者一也。小之一身一家，大之邦國世界，無論所舉何事，必格物窮理之術精，而后為善養者知其方，施政者探其本，去頭痛治頭腳痛治腳之勞，收種瓜得瓜種豆得豆之效。此科學之有裨于進德者二也。科學以求知為惟一之天職，故浸漬之者久，則寶愛真理之心油然而生。科學家之未得真理也，不避艱險以求之。方其求索之時，觀察試驗，惟日孜孜；不以常見測，不以臆想擬，步步踏實，期得事理之真相而后已。真積力久，其精神見于修己接人之間者則為處世以慎，為出言以誠。及其真理既明，證據確鑿，則敷布宣揚，不遺余力；非圣無法之名所不避，縲紲鼎鑊之酷所不辭。其堅忍之力，已足振裹起懦矣。惟其科學精神磅礴郁積，故能寶貴真理以忘其身，為近世文明之先導。此科學有裨于進德者三也。科學者，以客觀之事理為題，不與宗教、政治之參術主觀見解者同科。雖科學者所持學說間有不同，然學說者其過渡，非其終點。終點維何?事實是已。是故科學定理，以人類為公。人惟以此有所浸潤，而后服公理心切；而一切以私見為公理，與夫不認有公理之蔽可以祛。個人服公之心切，斯社會團合之力強。此科學之有裨于進德者四也。科學者，以因果律為其基本定理。是無無因之果之理也。使當國者知此，必將去涂飾耳目之計而致力于善政明民。使立身者知此，必將息馳騖聲華之為而篤專于進德修業。惟得科學之精意而后見之深切著明，于以絕茍得幸免之心，而養躬行實踐之德。此科學之有裨于進德者五也。自生物學實證群性為保種之要件以及他事實以來，人知道德律令乃自然律令，既非圣人之制作，亦非上帝之權衡；而道德律乃有科學的根據。而后人生循理處善出于心悅誠服，而非由外鑠我。此科學之有裨于進德者六也。欲收宗教信仰之利而又無迷信神道之弊者，其惟科學精神所蘊釀之情操乎。科學所養之高尚情操，其至誠懇摯不亞于神教之所醞釀；而明公溥無所凝滯，則過之。其所以使學者發民胞物與之情，而舉仁民愛物之寶者，有自來矣。此科學之有裨于進德者七也[36]。無怪乎彭加勒斷定：“科學能夠激發人身上天然存在的感情”并“產生新的感情”，從而“導致慈善的行為”，“使人性變得更可愛了”[37]。科學之善，由此“穎脫而出，非特其末見而已”。

三、科學之美

我對“科學之美”或“科學中的美”的關注始于1970年代末，當時我正在研究和翻譯彭加勒和愛因斯坦的論著。這兩位杰出的哲人科學家④和科學的藝術家對科學美的論述十分精辟、極為深湛，讀后有醍醐灌頂之感。后來，我就此接連發表了數篇論文⑤，并針對科學美本身進行專題研究⑥。這一研究斷斷續續延伸到21世紀，在我的專著《科學的文化意蘊》的“科學審美”一章中得以小結。科學之美本來就是一個經年不衰、歷久彌新的論題，加之近年又看到一些資料，對此議題仍有意猶未盡之感，現在實有再觀照之必要。

關于科學之美，皮爾遜的言論頗有代表性：“在我們人的存在中，有一種無法用形式推理過程滿足的要素；它就是想象的或審美的側面，詩人和哲學家求助于這個側面，科學要成為科學的，也不能無視這個側面。”[38]30-31由于他把審美判斷視為主觀的東西和客觀的東西之間的和諧，因此他甚至認為，科學在審美上與藝術相比有過之而無不及：“詩人可以用莊嚴崇高的語言給我們敘述宇宙的起源和意義，但是歸根結底，它將不滿足我們的審美判斷、我們的和諧和美的觀念，它將不符合科學家在同一領域可能冒險告訴我們的少數事實。科學家告訴我們的將與我們過去和現在的所有經驗相一致，而詩人告訴我們的或早或遲保證與我們的觀察相矛盾，因為它是教條，我們在那里遠遠沒有認識整個真理。我們的審美判斷要求表象的東西和被表象的東西之間的和諧，在這種意義上科學往往比近代藝術更為藝術。”[38]19皮爾遜進而表示，創造性想象的偉大作品打動我們的魅力的本質是：它把廣泛的人的情緒和情感濃縮在簡短的陳述、單個的程式或幾個符號之內，它向我們傳達了我們在長期的經驗過程中有意識或無意識地分類的各種情緒之間的真實關系，它的符號確切地恢復了我們過去的感情經驗的無數事實，對它的詮釋體現還是違背我們自己觀察到的生活現象。只有當藝術家的程式與它打算恢復的感情現象一點也不矛盾時，審美判斷才能得到滿足。因此，科學之美不僅與藝術美平行，而且是一種更為真實的美：

如果審美判斷的這一說明完全是真實的話，那么讀者將會注意到，它與科學判斷是多么嚴格地平行。實際上，還有比這二者之間純粹平行更多的東西呢。正如我們已經看到的，科學定律是創造性想象的產物。它們是心理的詮釋，是我們于其下在我們自己和我們同類身上恢復廣泛的現象、觀察結果的程式。因此，現象的科學詮釋，宇宙的科學闡明，是能夠持久地滿足我們審美判斷的惟一的東西，因為它是永遠不會與我們的觀察和經驗相矛盾的惟一的東西。[38]34-35

在科學中，科學之美源遠流長。在近代科學的開端，哥白尼對日心說的數學結構做了美學說明和論證，他從中看到令人驚異的“對稱性”與“和諧聯系”——這可以說是科學美學的宣言書。開普勒醉心于宇宙的和諧，他在第谷的龐雜數據中清理出具有美感的行星運動三定律，并由衷地感到難以置信的狂喜和美的愉悅。伽利略對落體定律的揭示，在紛繁的事實多樣性中求得統一的定律。牛頓的嚴整而簡單的力學體系把天地間的萬物運動統攝在一起，他推崇和倡導節約原理，并認為上帝最感興趣的事情是欣賞宇宙的美與和諧。這一切，譜寫了近代科學的美的協奏曲。以相對論和量子力學為代表的現代科學，更是把科學審美發揮到了極致。撇開這些理論的抽象的理性美和雅致的結構美不談，令人叫絕的是，數學實在和物理實在之間的(神秘的)一致是由群的關系保證的，科學理論中審美要素的存在是由群的真正本性決定的——對稱性或不變性或協變性(invariance)之美躍然紙上[35]180。難怪達雷爾(L.Durrell)認為“科學是理智之詩”。難怪20世紀數學物理學家韋弗(W.Weaver)認定：“科學本質上是藝術的事業，該事業主要受有訓練的想象提供的好奇心的激勵，建立在對人是其中一部分的宇宙的合理性、秩序和美的信念的基礎上。”[39]

科學是人類理智的結晶，它是思維的產物，本身也是思想。因此，科學美主要是理智美(intellectual beauty)或理性美，當然我也不否認科學之美中的感官成分或感性美。彭加勒就是一位特別看重理智美的哲人科學家。他說：

我在這里所說的美，不是打動感官的美，也不是質地美和外觀美；并非我小看這樣的美，完全不是，而是它與科學無關；我意指那種比較深奧的美，這種美來自各部分的和諧秩序，并且純粹的理智能夠把握它。正是這種美給予物體，也可以說給予結構以讓我們感官滿意的彩虹般的外觀，而沒有這種支持，這些倏忽即逝的夢幻之美只能是不完美的，因為它是模糊的，總是短暫的。相反，理智美可以充分達到其自身，科學家之所以投身于長期而艱巨的勞動，也許為理智美甚于為人類未來的福利。

彭加勒進而揭示出，“在我們看來好像美的事物是其本身最適合于我們理智的事物，因此它們同時是這種理智最了解如何使用的工具”。這種協調從何而來呢？他猜想，可能“在這里存在著進化和自然選擇的游戲”[40]7-9。考爾丁與彭加勒前呼后應：如果我們把美局限于對感官來說是顯而易見的東西，那么我們會狹隘地想象美。我們應該承認理智美，即在思想事物中對形式與和諧的鑒賞[25]Chapter VIII。

科學之美的構成要素有哪些呢？在古代美學大師柏拉圖那里，美歸根結底無非就是適度、相稱、和諧、有序。其實，以上這些標準在某種程度上完全可以成為科學美的判斷標準。現代科學美學大師彭加勒就是這樣看待科學之美的。他在一段經典性的論述⑦中，把雅致、和諧、對稱、平衡、秩序、統一、簡單性、對照、適應、奇異、思維經濟等審美要素賦予科學之美。也許彭加勒覺得要素或標準眾多，易于使人無所適從，所以他干脆一言以蔽之：“世界的普遍和諧是眾美之源”，“惟有這種內部和諧才是美的，從而值得我們努力追求”[7]v，81。薩尼特試探性地提出，科學之美的質是統一、自我連貫、驚奇、敬畏、驚異、完善、對稱，還是這些東西的一或多(或所有)的組合[41]？

科學之美主要顯現在科學的結果上，也就是作為知識體系的科學事實和科學理論上。我曾經論述說，科學之美主要體現在實驗美、理論美和數學美三個方面。實驗美包括實驗現象之美，實驗設計之美，實驗方法之美，實驗結果之美。化學中的某些物質反應，生物學中的顯微觀察，光學中的某些光譜、干涉、衍射、偏振、激光實驗，固體物理學中的晶體空間點陣實驗以及真空放電、流體波紋等現象都能給人以美的感覺和美的享受。庫侖扭秤實驗、卡文迪什測量引力常數實驗、密立根測量基本電荷的油滴實驗，其設計之巧妙令人嘆為觀止。邁克耳遜—莫雷實驗、貝采里烏斯的化學分析實驗、孟德爾和摩爾根關于豌豆和果蠅的遺傳實驗，其方法之精湛完美使人拍案叫絕。關于真空的“馬德堡半球”實驗、伽利略的落體實驗、法拉第的磁生電實驗、倫琴的X射線實驗以及發現超導性的實驗，其實驗結果之令人驚奇無不給人以新奇美。理論美分為描述美、結構美和公式美。中和反應、相變、氣體定律、最小作用原理、元素周期表等自然規律的描述體現了理論的描述美。歐幾里得幾何、愛因斯坦相對論的嚴密的邏輯和嚴整的結構，體現了理論的結構美。萬有引力和庫侖定律的反平方公式、麥克斯韋電磁場方程的簡明和對稱，體現了理論的公式美。數學美包括理論的數學表達的質樸美、和諧美和涵蓋美。F=ma和E=mc2等囊括大量自然現象、揭示自然隱秘的表達式竟是如此之質樸無華，確定我們這個宇宙基本結構和隱匿重大奧妙的基本常數竟是如此寥寥幾個，在茫茫宇宙之內、蕓蕓眾生之中，難道還有什么東西比這更為質樸的嗎？微分運算用于運動學，矩陣用于量子力學，張量分析和非歐幾何用于廣義相對論，纖維叢用于規范場理論，簡直是一拍即合(和諧)，就好像這些抽象的數學工具是專門為這些物理理論的誕生而預設的一樣(事實上，牛頓的流數運算就是為解決運動學問題而發明的)。所有這一切，或使我們的感官得到莫大的愉悅，或使我們理性得到強烈的共鳴，或使我們的心靈得到永恒的充實，即所謂的“外師造化，中得心源”，心領神會，賞心悅目。這恰恰是作為知識體系之科學的審美價值的功能所在[42]。全方位地看，愛因斯坦的相對論就是一座美侖美奐的偉大科學建筑物：

相對論猶如一座瓊樓玉宇，其外部結構之華美雅致，其內藏觀念之珍美新奇，都是無與倫比的。相對論的邏輯前提是兩條在邏輯上再簡單不過的原理，它們卻像厄瑞克泰翁廟的優美的女像柱一樣，支撐著內涵豐盈的龐大理論體系而毫無重壓之感。其建筑風格是高度對稱的，從基石到頂蓋莫不如此。四維時空連續統顯示出精確的貫穿始終的對稱性原理，也蘊涵著從日常經驗來看決不是顯而易見的不變性或協變性。空時對稱性規定著其他的對稱性：電荷和電流、電場和磁場、能量和動量等的對稱性。正如外爾所言，整個相對論只不過是對稱的另一個方面；四維連續統的對稱性(不變性)、相對性或齊性首次被愛因斯坦描述出來，相對論處理的正是四維空時連續統的固有對稱。在這樣高度對稱的瓊樓玉宇中，又陳放著諸多奇異的觀念——四維世界、彎曲時空、廣義協變、尺縮鐘慢等——從而通過均衡中的奇異顯示出更為卓著的美！[43]

薩頓特別指明，科學的經典著作也是美的：“我也希望在某種程度上(比數學家想的少些，比藝術家想象的多些)把科學史作為鑒賞力的歷史來記述。因為許多科學家同時也是優秀的作家(想想伽利略、笛卡兒、帕斯卡、歌德、達爾文)，許多科學著作的形成是美的，此外，它們的內容也常常具有很高的美學價值。科學家，他們是鑒賞家，容易從其他理論中識別那些優美雅致的科學理論。忽視這種區別是錯誤的，因為一般人不能理解而科學家能夠看到的這種美與和諧，是非常深刻、極為重要的。”[44]像哥白尼的《天體運行論》，伽利略的《兩大世界體系的對話》，牛頓的《自然哲學的數學原理》、賴爾的《地質學原理》，達爾文的《物種起源》，麥克斯韋的《電磁論》，愛因斯坦的相對論論文和量子物理學家的開創性論著，無一不洋溢科學之美。

科學之美也顯現在科學探索的動機或動力上。哥白尼早就坦言：“在人類智慧所哺育的名目繁多的文化和技藝的領域中，我認為必須用最強烈的感情和極度的熱忱來促進對最美好的、最值得了解的事物的研究……難道還有什么東西比起當然包括一切美好事物的蒼穹更加美麗嗎？”“天文學毫無疑義地是一切學術的頂峰和最值得讓一個自由人去從事的研究。”[45]彭加勒發出時代的最強音：“我們所做的工作，與其說像庸人認為的那樣，我們埋頭于此是為了得到物質的結果，倒不如說我們感受到審美情緒，并把這種情緒傳達給能體驗到這種情緒的人。”[46]139-140他甚至敞開心扉，直抒己見：

科學家研究自然，并非因為它有用處；他研究它，是因為他喜歡它，他之所以喜歡它，是因為它是美的。如果自然不美，它就不值得了解；如果自然不值得了解，生命也就不值得活著。

他繼而寫道：“正因為簡單是美的，正因為宏偉是美的，所以我們寧可尋求簡單的事實，宏偉的事實；我們時而樂于追尋星球的宏偉路線；我們時而樂于用顯微鏡觀察極其微小的東西，這也是一種宏偉；我們樂于在地質時代尋找過去的遺跡，它之所以吸引人，是因為它年代久遠。”[40]7-8科學之美像自然美一樣，也是科學家孜孜不倦進行探科學探索的緣由：“只有當科學向我們揭示出這種和諧時，科學才是美的，從而才值得去培育。”[40]186他以數學為例對此作了說明：數學有三個目的，除了作為研究自然的工具和哲學的目的之外，它還有美學的目的。這就是，“數學行家能從中獲得類似于繪畫和音樂所給予的樂趣。他們贊美數和形的微妙的和諧；當新發現向他們打開意想不到的視野時，他們驚嘆不已；他們感到美學的特征，盡管感官沒有參與其中，他們難道不樂不可支嗎？”因此，“為數學而培育數學是值得的，為不能應用于物理學以及其他學科而培育數學是值得的”[40]76。對于偉大的科學家來說，把科學審美作為科學探索的動機和動力并非例外，而是一種十分普遍的現象。例如，皮爾遜昌言：“正是審美判斷的這種連續的愉悅，才是純粹科學追求的主要樂趣之一。”[38]36愛因斯坦斷定：“渴望看到先定的和諧，是無窮的毅力和耐心的源泉。”[8]103

科學之美更顯現在科學創造的過程中。例如彭加勒說過：“一個名副其實的科學家，尤其是數學家，他在他的工作中體驗到和藝術家一樣的印象。他的樂趣和藝術家的樂趣具有相同的性質，是同樣偉大的東西。”[46]139-140海森伯開誠布公地講：“在精密科學中，絲毫也不亞于在藝術中，美是啟發和明晰的最重要的源泉。”[47]的確，

科學審美在科學發明或科學發現中起著舉足輕重的作用。由于科學理論的主要對象是表達在自然界中發現的和諧，這引誘科學家把滿足審美判斷的東西作為科學來接受，其結果也往往不會使他們受騙。尤其是，在新的科學概念和原理涌現的瞬間，無意識的審美鑒賞和審美選擇甚至是決定性的。一句話，科學審美是科學發明或科學發現的突破口，是科學靈感的源泉，是科學創造的種子。[35]193,180

當代學者對科學審美在科學創造中的作用給予充分的肯定。米勒揭示，科學發明恰如偉大的藝術作品、音樂作品和文學作品的問世一樣，也充滿審美的要素。因為發明即是選擇有用的組合，這樣的選擇靠的是審美和直覺。“在創造性開始出現的時刻，學科間的障礙就消失了。在這個關鍵時刻，科學家和藝術家都在尋找新的審美形式。”[48]米格達爾表明，科學之美在于它的邏輯結構的合理勻稱和相互關系的豐富多彩。美的概念在核對結果和發現新規律中被證明是非常寶貴的；它是存在于自然界的“和諧”在我們意識中的反映。任何選擇科學為專業的人，都首先應該由一種科學美的欣賞和一種奇妙現象的感受而得到啟發[49]。魯特—伯恩斯坦指出，藝術是科學的靈感；不論它在藝術中還是在科學中，創造性問題的解決都包含不可或缺的審美成分[50]49-82。波特南提醒人們：“真正的思維、多產的思維也需要直覺的東西即自發的創造性的東西起作用；審美功能、夢、醒著的夢以及一切感覺經驗，都開辟了無可估量的可能性。”[31]168費希爾也強調，當合理性遭遇它的限度，對開明的理性的求助不再幫助我們時，那么思維的對位型式即情感可以幫助我們。情感是通過我們的感覺釋放的，情感幫助我們感知世界和辨認價值[31]179。這里所謂的情感，主要指的就是科學審美感。

科學家在科學創造過程中，對科學審美的神奇功能有深切的體驗。例如，開普勒在十分龐雜的關于行星運動的觀測數據中發現了新的數學形式，這種關系之美有效地引導他提出以他名字命名的三定律。在他的《宇宙的和諧》的結尾之處，他突然歡呼起來：“感謝我主上帝，我們的創造者，您讓我在您的作品中看見了美。”[47]麥克斯韋在研究電動力學時獨具慧眼，他洞察到電動力學方程只要附加一項，就變得比較對稱。他當時沉浸在數學對稱性或數學類比的感覺之中，即沉浸在數學美之中，可是他的先驗做法在20年后卻得到實驗證實[7]79。事實確實表明，科學家在從事科學創造時，經常感受到美感的快樂，而這種美感的快樂照例提高人們的創作毅力，促進對真理的探索。科學審美因素在創造創作熱情的氣氛中起著重要的作用[51]。

科學審美為什么會成為科學發明的突破口呢？彭加勒以數學為對象，對這個問題作了精辟的說明。他說，數學創造并不在于在各種要素中做任意的組合，而在于做“有用的、為數極少的組合”。“有用的組合恰恰是最美的組合，是最能使特殊的審美感著迷的組合。”“發明就是辨別、選擇。”在有意識的自我驅動無意識的自我的機器之后，無意識的自我或閾下的自我往往能把距離遙遠的元素組合在一起，并被審美感捕獲，從而在數學創造中起突破作用：

在由閾下的自我盲目形成的大量組合中，幾乎所有的都毫無興趣、毫無用處；可是正因為如此，它們對審美感也沒有什么影響。意識永遠不會知道它們；只有某些組合是和諧的，從而也是有用的和美的。它們將能夠觸動我剛才所說的幾何學家的這種特殊感情，這種感情一旦被喚起，便會把我們的注意力引向它們，從而為它們提供變成有意識的機會……因此，正是這種特殊的審美感，起著微妙的篩選作用，這充分地說明，缺乏這種審美感的人為什么永遠不會成為真正的創造者。[40]25-26

對于無意識的審美感的這種神秘作用，柏拉圖早先的解釋是：靈魂一見到美的東西就感到敬畏而戰栗，因為它感到有某種東西在其中被喚起，那不是感官從外部曾經給予它的，而是早已一直安放在深沉的無意識的境域之中[47]。彭羅斯坦率地承認，創造性的心智“突入”柏拉圖的王國，而瞥見在某個方面是美的數學形式，審美在許多數學工作中能夠作為指導原則。他說：“嚴格的論據通常是最后的一步！在此之前，人們必須做許多猜測，對于這些猜測來說，審美的確信是極其重要的。”[52]帶有柏拉圖思想某種痕跡的馬斯洛的巔峰體驗說，也許是打開這個迷宮之門的新近的鑰匙。科學家在深沉的審美體驗中，往往進入巔峰體驗狀態，此時人們能直接直面實在本身，洞察實在統一的真面目[53]63。在科學審美的巔峰體驗中，自我與研究對象融為一體，并在其中喪失，這顯示出審美情感必定是科學創造性的最高點，因為最偉大的科學家都描述過他們在科學發明中最為難忘的同感(understanding)，恰恰是主觀的和客觀的知識的結合。泡利信奉這樣的觀點：我們天生地和主觀地認識的東西和我們客觀地和外部地認識的東西，必須結合起來產生同感[50]49-82。

科學之美還顯現在科學理論的評價上。科學之美不僅是科學家從事科學探索的強大動機和動力以及科學創造的突破口，也是評價或選擇科學理論的試金石。這兩個過程實際上往往是交織在一起的，很難把二者截然分開：科學家在自己的工作中并不明確區分發現的情境和辯護的情境，科學家在提出假設和估價理論時同樣訴諸審美因素。赫茲借助三個標準構成選擇理論圖像的法則。除了邏輯一致性和經驗適當性(appropriateness)或與現象符合(correspondence)之外，還有帶有強烈審美色彩的簡單性和獨特性(distinctness)[54]。愛因斯坦使用雙標尺評價科學理論[55]——外部的確認(external confirmation)和內部的完美(inner perfection)。其中，后者就是一個美學標準，即理論的前提(基本概念和基本關系)的“自然性”和“邏輯簡單性”[8]10-11。狄拉克強調，審美因素的影響既表現在作為啟發性向導，也表現在作為理論評價的基礎——“物理學定律應該具有數學美”。他針對廣義相對論說過這樣的話：

我相信，這一理論的基礎比人們僅僅從實驗證據支持中能夠取得的要深厚。真正的基礎來自于這個理論的偉大的美……我認為，正是這一理論的本質上的美是人們相信這一理論的真正原因。[56]8-13

許多著名的科學家都認為，直覺和審美判斷在決定接受或拒斥特定的理論模型時是決定性的因素。

當代科學哲學家賈丁引入審美的質(qualities)表示審美效能(aesthetic virtues)，羅列了科學家審美評價的三種類型。這就是：把審美效能直接歸因于理論或假設，因為理論或假設具有某些審美效能；把審美效能歸因于借助理論或假設觀看的現象，因為理論或假設在它們說明的現象中顯示出某些審美效能；把審美效能歸因于現象的描述(摹寫、闡明、圖解、繪圖等)，因為理論或假設在它們說明的現象的描述中顯示出審美效能[57]。馬耶進而揭橥審美判斷在科學評價中何以不可缺席：赫茲所謂的簡單性和獨特性的可理解的多樣性，導致在不同的、但卻在經驗上等價、大體具有相同適當性的理論中選擇的不充分決定性(underdetermination)，這反過來又引入對科學中的審美判斷的需要。“也就是說，在我們關于自然的有意思的思維中，我想捍衛的論題是這樣的論題：在經驗上可以達到我們的唯一的真理概念，即與現象符合的概念，在決定不同的、但在經驗上等價的理論中選擇時是不充分的；因此，在科學中需要非經驗的考慮，即在廣泛的意義上需要審美的考慮。”[54]不難看出，

運用審美評價的顯而易見的理由是，科學家必須在多個同樣滿足經驗標準的理論之間做出選擇——從中挑選出美的理論。而且，這些不同的理論確實具有審美上的差異，并非僅僅是瑣細的差別……更為重要的是應該認識到，在同樣符合經驗的理論中，美的理論是在本體論上更加接近實在的理論，也是更基本的理論；而不美的理論總是不完善的、暫定的、過度性的，終究會被美的理論或遲或早地取代。[58]

由此可見，審美是科學過程中的一個決定性因素。審美作為一種認知模式，在科學過程的結構和風格中扮演著不可缺少的角色。美學與形象化、結構、隱喻、圖像和類比有聯系，審美感也進入鑒賞模式。對于大多數實踐科學家來說，審美標準進入反應方式。當我們把握觀念、理解原理如何起作用或答案如何被找到時，辨認的美學都起作用。我們對哥白尼或牛頓的贊美具有這種秩序，這與對塞尚、巴赫、彌爾頓的審美鑒賞相似。科學也能夠是審美愉悅的源泉。像在藝術中美學受時代風格以及個人風格的支配一樣，在科學家提出的問題和使用的方法中，科學風格(style)和品味(taste)也在變化。雖然“符合”(fit)的意義可以無時間限制，但是理論在其中首次出現的與境和關聯卻受圖式(schemata)和傳統的影響[59]。

科學家，尤其是做出劃時代科學發明的偉大科學家和哲人科學家，都具有敏銳的審美感并看重科學之美。“在某種意義上，一切偉大的科學家都是偉大的藝術家。”[38]31希爾對此的闡釋給人以深刻的印象：“真正的科學家也是敏銳的、敏感的藝術家。科學家也是詩人，他的眼睛能觀看到他人看不見的地方，他的耳朵能捕捉到他人聽不到的宇宙的旋律，他的手指能觸摸到他人感覺不到的世界的脈搏。”[60]盧瑟福則明確表示，科學也是藝術，偉大的科學理論本身就是偉大的藝術品。他說：

我堅決主張，不妨把科學發現的過程看做藝術活動的一種形式。這一點最好地表現在物理科學的理論方面。數學家依據某些假定并根據某些得到透徹理解的邏輯規則，一步一步地建立起一座宏偉的大廈，同時依據他的想象力清楚地揭示出大廈內部各部分之間隱藏的關系。從某些方面看，一個得到良好塑造的理論毫無疑問是一件藝術品。一個美妙的例子就是著名的麥克斯韋的電動力學理論。愛因斯坦提出的相對論，撇開它的有效性不談，不能不被看做是一件偉大的藝術作品。[56]11

狄拉克對科學中的美更為虔誠，他甚至把對審美鑒賞力的信仰類比為宗教：“薛定諤和我對于數學美都有十分強烈的鑒賞力，這種鑒賞力統治了我們的所有工作。對我們來說，這是一種信仰行為，即任何描述基本自然定律的方程必須在它們之中具有巨大的數學美。它對我們來說像宗教一樣。它是十分有用的宗教，這種宗教被認為是和能夠被認為是我們許多成功的基礎。”[61]

四、科學之真善美是三位一體的

本文開頭所提及的1987年的一篇文章中，我就和盤托出“科學是真、善、美三位一體的統一體”的命題。后來，我又這樣寫道：“真善美是人追求的最高的、終極的價值，人們是通過各種途徑逼近這一理想境界的，科學活動是途徑之一。作為科學活動結果的知識體系，本身就是真善美三位一體的統一體。科學知識之真是毋庸置疑的，因為科學就是以求真為目的的事業。科學知識也是至善的，是一種自我包含的善，因為科學知識與迷信和教條勢不兩立，與愚昧和偏見水火不容。也就是說，科學的客觀知識在任何情況下都比迷信、教條、愚昧、偏見更有意義。科學知識在內容和形式上的美，也被越來越多的人承認。這是因為，科學也是一種為審美所激發的活動，科學家在科學創造中力圖按照美的規律塑造自己的理論。其實，科學知識的真善美本性本來就是科學家借助科學方法(實證方法、理性方法、臻美方法)所導致的必然結果。”[62]霍耳頓的判斷與我們的結論一拍即合：

幾十年來，人們(首先是科學家自己)普遍認為，對科學知識的追求體現了西方文明的以真、善、美三種主要價值為基點的古典價值。也就是說，人們傾向于將科學贊美為現代文化中的一種以“尋求真理”和啟蒙為核心的過程，或許也可以稱之為全知(omniscience)的牛頓式的研究。科學和科學家也被視為一個不完善世界中的實踐美德，他們是通過科學研究中誠實地自我糾正實踐，通過在改善人類生活條件和阻避社會敵人方面的應用來實現此種美德的。最后，科學同樣被看做是一種開普勒式魅力；在世界的結構、一致性、簡單性和理性中發現美，是對科學發展所需要的辛苦勞作的最高獎賞。[63]

我們在這里所說的三位一體，不僅僅意指科學本身分別具有真、善、美的屬性，而且意指真善美三者在科學中是相互滲透、相互交融、相互生發、相互引導、相互補充、相得益彰的。我們在前面三節已經多次涉及這一點，現在擬從兩個進路進一步加以探討。

一是由科學之真生發和統攝美和善。哈佛大學研究員P.索羅金發現，真的同時也是善的和美的。馬斯洛說他的研究證實了索羅金的話，“只要我們討論的只是健康的人”。健康的人很少對是非、善惡問題迷惑不清，他們幾乎可以毫不費力地按照自己對正確行為的認識來行事[53]30。薩頓從正反兩方面闡明：“我們的知識本身必須是仁慈慷慨的，必須是美的，否則它就是不足取的。”[22]10“真理不論多么寶貴，它并不是生活的全部，而必須用美和仁愛來使生活完美。”[22]88馬斯洛以切身體會，說明從對科學知識的了解中是如何生發美感的：“對樹木及其生長規律了解得越多，就越能感覺到它們的美。由于我有一些植物學的知識，我觀察并贊賞的樹就更顯奇美。要是我對它的各部分的作用了解得更詳盡一些，這棵樹就會變得更奇妙、更美麗。”[64]⑧莫爾言之成理：

從倫理意義看來，經過驗證的真正知識是美好的，在事實上也是至善至美的。這個基本的設想能夠證實嗎？科學道德的法規作為一套法則可以根據一系列的原則制定。基本原則是：知識是至善至美的。科學道德的法規是促進和達到作為最終目標的至善至美所必須遵守的行為準則。關鍵問題是能否證明客觀知識具有極高的價值。我認為，過去人們一致認為這個價值必須作為一項公理被接受，而公理不容再懷疑，因為不可能用一項定理證明它是正確的。我按照這個傳統的觀點，用“科學意識形態”這個詞表示：證明科學最終目標的正確，超越科學的范圍。但是，看來進化論的認識論的出現，將深刻影響我們據以觀察科學的道德基礎的方法。我認為，最終進化認識論能夠證明：我們努力尋求的客觀知識是達爾文提出的進化論的必然結果。如果客觀知識是生存的手段——這是議論的核心問題——把追求客觀知識的行為以法規確定下來，不僅似乎合理，事實上是達爾文提出的關于人的進化過程中不可避免的事。[20]

二是由科學之美引導和統攝真和善。科學家深信，美的理論必定與真密切相關，他們的審美感能夠引導他們達到真[65]。而且，無須擔心對美的追求會使科學家偏離對真理的追求[40]8。魯特—伯恩斯坦評論道，科學中的審美像藝術中的審美一樣基于美、和諧和格調。當簡單性、融貫和理解代替了混亂時，那么美和真就攜手并進地浮現出來。數學家哈代認為：“美是第一個檢驗：在世界上沒有丑陋的數學的永久位置。”物理學家狄拉克斷言：“方程具有美比它符合實驗更重要。”數學家外爾表白：“我的工作總是力圖把真的東西和美的東西統一起來；但是，當我必須選擇這個或那個時，我通常選擇美的東西。”在幾個場合，當事實拒絕合作時，外爾實際上堅持按照他的美作選擇——當與實驗觀察一致的問題最終出現時，它被證明原來是正確的[50]49-82。這方面的生動事例不勝枚舉：愛因斯坦相對論具有嚴整的邏輯簡單性和令人驚嘆的美，克里克和沃森的雙螺旋結構模型太標致，它們不會不正確——事實最終證明確實如此。

美何以成真，或者確切地講，科學之美何以成為科學之真的指南呢？中國學者王星拱認為，美有兩個不可缺乏的要素：一是秩序，一是諧和。這兩種性質，在科學里邊發展得最完備。科學是以求真實為目的，真實的才能有秩序，才能諧和，有秩序而諧和，就是美。他在談到科學的心理起源時，列舉了驚奇、求真、美感、致用、好善、求簡，并認為這些項目趨向同一途徑。原因在于：第一，奇和真是遞相發現的；第二，真實和美、和功用、和善，原是分不開的東西；第三，真實是由簡約得來的[26]。麥克莫里斯則從數學美(群的變換不變性)與物理實在契合的角度作出解釋：數學實在和物理實在之間的(神秘的)一致是由與群的變換不變性的關系保證的，訴諸審美要素和標準在經驗上往往是成功的[66]。海森伯干脆賦予自然規律的簡單性(美)以客觀性，徑直地給予本體論的回答：

我相信自然規律的簡單性具有一種客觀的特征，它并非只是思維經濟的結果。如果自然界把我們引向極其簡單而美麗的數學形式——我所說的形式是指假設、公理等等的貫徹一致的體系——引向前人所未見過的形式，我們就不得不認為這些形式是“真”的，它們顯示出自然界的真正特征。也許這些形式還包括我們對自然界的主觀關系，它們反映了我們自己的思維經濟的因素。[8]216-217⑨

為了加深對科學之美與科學之真、乃至與科學之善的認識，讓我們再引用幾位思想家的評論。皮爾遜發出這樣的議論：“科學達到的真理是能夠持久地滿足審美判斷的唯一形式。”[38]36考爾丁提出這樣一個問題：美與善和真如何聯系呢？他的回答是：“真顯然與認知、與智力有關，而善與愛、與理智的欲望有關。我們認為真理僅僅與真的命題有關；在這里，我們必須考慮更廣泛的意義：只要是可知的，都可以說是真的。同樣地，所謂任何事物的善，我們意指它的可愛性(lavableness)。美在我們普遍的意義上與這兩個密切相關，也許我們可以說，任何事物(樹、人、定理、詩)只要它的真和善使它向我們的精神敞開，以至我們可以直覺地把握它的形式，它就是美的……正是對可愛的事物的這種直覺的感知，構成對美的感知。這不僅僅是感官和激情的事，而且也是洞察和愛等等的事。我并不否認，激情在美的體驗中起作用，但它是輔助的。正是直覺，是主要的，是愉悅的根本原因。我也不否認純粹感官的欣喜的貢獻……美是善的一種類型，而善來自一類認識；美與善和真密切相關。”[25]Chapter Ⅷ赫斯凱勒(Hauskeller)沿著鮑姆加滕(Baumgarten)的綱領前進，提出“美使實在成為某種有價值的東西”，“是什么和應該是什么之間的裂痕完全可以用審美彌合”，“感知這個審美功能的實現是使人們能夠道德地行動的東西”[31]172。中國學者張競生更是推出大美概念，把真和善都囊括其內：“故我主張美的，廣義的美，這個廣義的美，一面即是善的、真的綜合物；一面又是超于善，超于真……大美不講小善與小真；大美，即是大善，大真，故美能統攝善與真，而善與真必要以美為根底而后可。”[67]

通過以上兩條進路，我們無疑可以確信，科學是真善美三位一體的統一體。誠如莫爾所說：“科學事業——作為至善至美體現的客觀知識——必須始終是值得信賴的，容不得一絲一毫的懷疑，否則它就會死亡，至少作為一種文化力量將會死亡。”[20]我們的三位一體的結論還可以從真、善、美三者的一般關系進而得到闡釋。卡西勒道出真、善、美三者相關聯、相溝通的真諦：“美和真一樣可以根據同一古典公式來表達：它們是‘雜多的統一’。”[68]182“科學在思想中給予我們以秩序；道德在行動中給予我們以秩序；藝術則在對可見、可觸、可聽的外觀之把握中給予我們以秩序。”[68]213成中英則揭示出真、善、美三者的網狀聯結：“所謂真乃是知識上的善，美乃是知覺上的善；而善則為道德價值的真，美則為表象與知覺上的真；真可以說是知性的美，而善可以說是行為的美。”[27]22-23偉大的哲人科學家愛因斯坦就是科學之真善美三位一體的杰出代表和身體力行者：

愛因斯坦在科學中求真以至善為目的，以完美為標準；他在為善的同時，也激勵了探索的熱情，煥發出審美的情趣；他從臻美中洞見到實在的結構，徹悟出道德的目標。他終生為追求三位一體的真善美而奮斗，為的是自然、社會、人、人的思維更加有序與和諧。[69]

讓我們像愛因斯坦那樣，“決心為真、善、美而戰，因為我們知道，這些唯一能夠給我們的生命賦予價值的事情必定會勝利，而一次又一次的勝利，我們所能達到的真、善、美，只能像我們應該得到的那么多”[22]127。

注 釋：

① 在《現代漢語詞典》中，真：真實，實在。善：善良，慈善；善行，善事。美：美麗，美好的事物。

② 漢金斯這樣寫道：只要理性與自然被理解為神授才智的表現形式，它們顯然就有了道德價值。喬納森·斯威夫特《格列佛游記》(1726)中高貴的慧骃認為：“自然與理性是理智動物的勝任的向導，當我們自命為理智動物之時，它們讓我們明白我們應當做什么和應當避免什么。”牛頓則以“使自然哲學完美，道德哲學的范圍也將被擴大”，以及上帝的目的將“靠自然之光”來揭示的結論，來結束他的《光學》(1704)。對自然規律的發現必然會導致對上帝意圖的發現，這就形成了道德法則的基礎。參見漢金斯《科學與啟蒙運動》，任定成等譯，復旦大學出版社，2000年第1版，第6頁。

③ 里奇接著說：“這些道德品質是追求科學的先決條件，而不是科學的產物……這些美德相信自由討論、寬容和平等對待他人，都來自對人的尊重，沒有這種尊重它們也不能存在……可以毫不夸張地說，任何種類的低道德標準都可能消滅科學的傳統。對真理的尊重和對個人的尊重作為普遍的社會傳統的一部分，對科學幸存下去是必要的。”

④ 見李醒民《論作為科學家的哲學家》(《求索》1990年第5期，第51-57頁)。《世界科學》以此文為基礎，發表記者訪談錄“哲人科學家研究問答——李醒民教授訪談錄”，1993年第10期，第42-44頁。

⑤ 見李醒民《彭加勒科學方法論的特色》(《哲學研究》，1984年第5期，第37-44頁)；李醒民《科學理論的評價標準》(《哲學研究》，1985年第6期，第29-35頁)；李醒民《哲學是全部科學研究之母——狹義相對論創立的認識論和方法論分析(上、下)》(《社會科學戰線》，1986年第2期，第79-83頁；1986年第3期，第127-132頁)。

⑥ 見李醒民《科學家的科學良心》(《百科知識》，1987年第2期，第72-74頁)；李醒民《論科學的精神價值》(《福建論壇·文史哲版》，1991年第2期，第1-7頁)，《科技導報》轉載(1996年第4期，第16-20、23頁)。

⑦ 見彭加勒《科學與方法》(李醒民譯，遼寧教育出版社，2000年版)，第14頁。彭加勒的這段話是：“數學家把重大的意義與他們的方法和他們的結果的雅致(elegance)聯系起來。這不是純粹的淺薄涉獵。在解中、在證明中給我們以雅致感的實際上是什么呢？它是各部分的和諧，是它們的對稱、它們的巧妙平衡；一句話，它是所有引入秩序的東西，是所有給出統一，容許我們清楚地觀察和一舉理解整體和細節的東西。可是，這正好就是產生重大結果的東西；事實上，我們越是清楚地、越是一目了然地觀察這個集合，我們就越是徹底地察覺到它與其他鄰近對象的類似性，從而我們就有更多的機會推測可能的概括。在意外地遇見我們通常沒有匯集到一起的對象時，雅致可以產生未曾料到的感覺；在這里，它再次是富有成果的，因為它這樣便向我們揭示出以前沒有辨認出的親緣關系。甚至當它僅僅起因于方法的簡單性和提出的問題的復雜性之間的強烈對照時，它也是富有成效的；于是，它促使我們想起這種懸殊差別的理由，而且每每促使我們看到，偶然性并不是理由；它必定能在某個意想到的定律中找到。簡言之，數學雅致感僅僅是由于解適應我們心智的需要而引起的滿足，這個解之所以能夠成為我們的工具，正是因為這種適應。因此，這種審美的滿足與思維經濟密切相關。我又一次想到厄瑞克忒翁廟的女像柱的比喻……”

⑧ 馬斯洛接著舉出另外的例子：“我一生中最深刻的審美體驗是很久以前在組織學課上得到的。在這門課上，我一直在學習腎臟的生理、化學及物理機理。我學到的越多，就愈加驚嘆其美妙絕倫的復雜和簡單，和它那與作用配合完美的形式。腎臟的形式與作用之間雕塑般的和諧是格里諾所追求而不可企及的。比較胚胎學家所研究發現的腎的進化，對我來說又是一個近乎不可能的奇觀，不親身體驗絕對無從想象之。正是在這個時候，在研究、學習和認識之后，我通過顯微鏡觀察染色極好的切片，得到了35年之后都不能忘懷的審美體驗。”

⑨ 我就科學中的美和真的關系提出總括性的看法：“就科學理論而言，美的或簡單的不一定真的，但是真的必須盡可能是美的或簡單的，否則它就不夠完美、不能令人滿意，有待進一步加工和完善，以便使之變美。使真臻美是有必要的，也是有意義的高標準要求和對實在的更深刻的把握。由美求真不一定能達到目的，但是作為一種認識論和方法論原則是可行的，往往還是行之有效的。”參見李醒民：《科學的文化意蘊》，北京：高等教育出版社，2007年第1版，第209頁。

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責任編輯：王榮江

N031

A

1007-8444(2010)04-0449-15

2010-05-16

李醒民(1945-)，男，陜西西安人，教授，主要從事科學哲學、科學思想史、科學文化研究。