“五四”時代迄今已過九十年。當年所標榜的“賽先生”(如今大家口中的“科學”)到底在中國實施得如何?就科學知識與技術發展而言,海峽兩岸無疑都已相當程度地趕上西方。然而就“科學精神”而言,則大部分人仍然茫然無知。
什么是科學?胡秋原指出:“科學二字乃法文、英文science之譯語。而此字源于拉丁文scientia,即知識之意、學問之意。德文之Wissenschaft,俄文之наука,亦皆知識之意。”又說:“我國先譯science為‘格致’,科學乃借用日人譯語?!杖撕我宰g為科學?此乃仿孔門四科及唐代科舉之科,因科學是分科研究的?!傊?,科學即是知識、學問,并無其他特殊玄妙之意。只因被日本‘科’了一下,就有人拿科學二字唬人?!?/p>
說科學必須分別知識、方法與精神三個層面。知識必從方法而來,現今一般所說的科學知識特指十六世紀以降用新的方法(后來稱之為“科學方法”)探討世界所得的各種學問。
科學方法主要有四個方面:(一)厘清現象——包括觀察與實驗。(二)從現象形成律則——包括理想化、歸納與擇適。(三)建構理論——假設、演繹(還有研究物理時特用的想象實驗)。(四)檢驗理論──包括解釋與預測。新的現象與舊理論的關系可能是贊成,可能是修改,也有可能是否決。新現象導致新理論,再導致新現象,又導致新理論,周而復始??茖W方法這一層面不是本文要旨,在此不贅。
但科學方法又基于“科學精神”(scientific spirit),那是一種價值觀──一種為學、做事的基本精神。本文要說明的就是科學的這一層面。在科學教育界,關于“科學態度”的論述并不少見,而“科學精神”則幾乎避而不談;可能是因為西方比較少提到scientific spirit一詞之故。但我以為,態度的根基在于價值觀,有必要先厘清“科學精神”。
首先要檢討民國初年提倡“賽先生”諸位重要人士關于科學精神的說法?!翱茖W精神”一詞是任鴻雋創用的,他在《科學》第一期開篇中說:“科學精神者何?求真理矣?!庇痔岬健俺鐚崱?、“貴確”。陳獨秀早年在《新青年》中說到“以科學說明真理,事事求諸證實。”“別是非”、“明真偽”這些觀念。梁啟超應邀在南通科學社講《科學精神與東西文化》,說:“科學精神是什么?我姑從最廣義解釋:有系統之真知識,叫做科學,可以教人求得有系統之真知識的方法,叫做科學精神?!焙m講“科學的方法”,提到“懷疑”、“實事求是”、“拿憑據來”、“求真理”這些;又講到“科學的方法,說來其實很簡單,只不過‘尊重事實,尊重證據’。在應用上,科學的方法只不過‘大膽的假設,小心的求證’?!斌每蓸E將“科學精神”歸納為“求是”兩字,又進一步解釋“求是”:“就是實事求是,就是探求真理?!?/p>
這里有幾個重要的問題。其一,許多人并不分別“科學方法”與“科學精神”。其二,他們都提到“真”,以為世界上有“真理”、“真知識”,所以要“求真”。其三,胡適說要“大膽的假設”,又說“求真理”。試問,既然是從“假設”出發,如何能得“真理”?真與假在他們理解中,難道不是相對的?如何自圓其說?說穿了,他們對科學精神的認識是膚淺的,甚至是錯誤的。
我們來看看現代西方大學問家又是怎么說的。艾德勒(Mortimer J.Adler)在《題匯——觀念索引》里解釋“科學精神”,說是“實驗探究與實驗知識的整理”,壓根兒沒提“求真”之說。潘卡瑞(Henri Poincaré)在《科學與假設》這本書的前言中說得很清楚:科學理論都是從假設(hypotheses)開始建構的,有些假設可經由實驗證實,有些是用來界定思考,有些則本質上不過是“約定”(conventions)——約定乃屬心的自主活動,惟受實驗的約束。換言之,理論并無“真或假之分”,只有“適用程度大或小的差異”。
大陸上有些傾向“科學主義”的人,看法更是偏差。例如何祚庥在《呼喚科學精神和人文精神的結合(代序言)》中寫到“至于科學所追求的是客觀真理,而客觀真理只有一個。在追求真理的過程中,雖然也會有不同的歧見,……(但)‘道德準則是評價科學真理的最高標準’”,“就科學工作者的絕大多數人來說,是排斥這種‘多元主義’的真理觀的”。大陸上最近出一本書《論科學精神》,其中有好些“胡說”。也有些講得頗可取,例如席澤宗說到“公正、客觀、實事求是”。又例如蔡德誠提出“六條”:“客觀的依據,理性的懷疑,多元的思考,平權的爭論,實踐的檢驗,寬容的激勵”。(缺憾是竟然漏了“假設”的角色。)他們又都犯了過分強調“客觀”的通病。
近代科學不偏理論,也不偏實驗,講求實驗與理論相輔相成。中國老祖宗有許多話倒是可用的。例如“致知在格物”;“實其事而求其是”——這里的“是”指的是“一套說得通、可信驗的道理”,并不是“真”,“即物而窮其理”。換言之,必須接近事與物;而“知”是“致”得的,“是”是“求”得的,“理”是要“窮”的。
要說明白科學精神,須先弄清楚科學家的作為。
每位科學家的工作對象與性質不同。自然科學家的工作大別有六類:一、實驗家的工作是廣征立據,他們發現現象(discovery)。二、形象家的工作是即事求理,他們發明規律。三、理論家的工作是推理窮原,他們建構理論。四、說明家的工作是依理解事,他們理解現象。五、應用家的工作是據理致用,他們應用規律或理論應用。六、哲思者的工作是索隱探賾,他們詮釋現象與理論的本質,探討研究方法。
有些科學家只從事前述一項工作,例如吳健雄、丁肇中是實驗家,狄拉克是理論家。有些科學家從事前述好幾項工作,例如牛頓既是實驗家,又是形象家、理論家、說明家與哲思者;法拉第是實驗家兼形象家;愛因斯坦是形象家、理論家、說明家兼哲思者;波爾是理論家與哲思者;費米是實驗家、形象家、理論家兼應用家;費曼是形象家、理論家兼說明家。
將物理世界大致分為現象界、理論界與應用界三界,其個別需要的精神大約如下述:
現象界的工作需務實。這里面包含了“探索”、“實驗”、“重復”、“精益求精”、“誠真不欺”、“擷要舍末”、“漸近”種種精神。
理論界的工作需明理。這里面包含了“概念化”、“正名”、“統貫”、“旁通”、“循序漸進”、“并行相競”、“知有所止”種種精神。
應用界的工作需要利用。這里面包含了“解決問題”、“據理行事”、“知所先后”、“因時因地制宜”、“止于至善”種種精神。
以上所述或過于龐雜。試問:可否簡而言之?
一般不假思索就說是“求真”。但“真”這個字出于道家經典,在儒家經典里是沒有的,其原意指“天真無邪”、“天然”、“非人為”或“本原”;被用來翻譯英文truth(或德文Wahrheit)一詞是近代的事,乃是一訛譯。而在科學里,若說有truth,也是一誤會──試問:在現象界里“務實”,只能做到擷要舍末,精益求精,如何得其“真”?如其“實”?在理論界里“明理”,也只能做到“即事求理”、“信驗符實”、“簡約施博”、“日新又新”,“真”又從何得知?所以說“求真”既是訛譯,也是誤會,不可取。如何說才好呢?中文里本有“求是”的說法,將truth譯為“是”(“是非”的“是”)就好得多。
“求是”之前先要實其事。拉瓦錫寫道:“每一門物質科學須包括三樣東西:作為科學對象的一系列實事(facts),代表這些實事的觀念,及表示這些觀念的文辭,文辭須表達觀念,觀念須是實事的圖像。既然觀念要經文辭保存且傳播,顯然,任何科學語言的改良必伴隨科學本身的改良;另一方面,不改良其語言或命名,也必不能改良科學?!?/p>
在“求是”之外,還有求美、求善的面向。
先說“求美”。科學家說的“美”是什么意思呢?不外乎“雅”(elegance),或俗語的“漂亮”、“精彩”或“干凈利落”。這里面包含了一些觀念:一(unity)、貫(system)、簡(simplicity)、精(economy)?宏(generality)、和(harmony)、明(clarity)、整(orderliness)等。理論講究漂亮,實驗也要講究漂亮的。
我們看,許多大數學家與理論物理學家都強調“美感”在他們工作里的重要性。潘卡瑞說:“科學家研究天地不是為了用,是因為他喜歡;他喜歡是因為它美。如果天地不美,就不值得知;若天地不值得知,人生就不值得活。當然,我在此講的不是激發感官的美,那是形與質的美;我不會貶抑這種美,絕不會,但這種美與科學無關;我指的是那種深邃的,來自使部分調和成秩序的美,這只有純凈的心靈能捕捉?!?/p>
狄拉克說:“……我想這一故事有其寓意,即求方程式的美,要比求它們符合實驗還要緊?!坪跞羧酥塾谠诜匠淌街械弥溃执_有扎實的洞見,他肯定走上了成功之路……”
海森堡說:“如果天地引領我們得到大簡大美的數學形式──指的是假設、公設等構成的統貫體系……我們不禁會認為它們是‘真’,它們顯露了天地的本性……”
楊振寧說:“它們的極度濃縮性和它們的包羅萬象的特點也許可以用W.Blake的不朽名句來描述:‘一沙世一界,一花天一重;一掌握無盡,一時持永恒’?!?/p>
再說“求善”。何謂善?有用、有益就是“善”。首先,科學理論執簡馭繁,能預測未知,所以說,科學有“求善”的本質;其次,科學的發展日新又新,致廣大而盡精微;其三,科學技術能利用厚生。牛頓發明運動三律與萬有引力律,因而天上與地面各種運動得以解釋,力學得以發達;拉瓦錫發明化學命名法,于是現代化學得以奠基。愛因斯坦說得很清楚:“物理是在締造一合乎理則的思維體系,它是演進的,它的基礎不能用任何歸納法自生活經驗蒸餾得到,只能經由發明獲取。這一體系的正當性來自:基于感官的經驗證明其推論為有用?!?/p>
科學當亦能為害,但這非科學本身之過,而是利用科學之人的問題。
前面說過不該說“求真”,但如果一定要用“真”字,我認為倒無妨說“真求”──認真地求,誠真地求。求什么?求美,求善。所以十年前,我有“真求美善,易簡又新”的說法。
綜而言之,科學有三追求:一、實事求是──求言之成理,征而有信;二、誠真求美──求論簡意賅,文雅形美;三、發明求善──求取精用宏,日新又新。這里說“三追求”,還有一含義,就是有“求是”、“求真”與“求美”三個面向,而不是一個面向;三個面向彼此之間有相關的部分,也有不相關的部分。研究的領域不同,著重就不一樣。有些人或強調“美即是”,如前面提到的狄拉克,或以為“善即是”,只能視為各自的信念。
以下要破除一般對科學精神的誤解:
一、許多人以為“科學家比較科學”或“現代人比古代人科學”,或“西方人比中國人科學”,這些當然都是誤會。其實,依前述,懂得“務實、明理、利用”的人就是有科學精神。在農田里、古代中國都有許多“務實、明理、利用”之人;反之,在科學界、現代與西方都有許多“不務實”、“不明理”或“不利用”之人。
二、許多人以為“科學萬能”。其實“知有所止”、“毋必”是重要的科學精神──任何科學理論都有其適用的范圍,不能期望“放諸四海而皆準”。科學的方法,不論是歸納法或演繹法,都是有缺陷的??茖W并非萬能,但很有用!科學方法很是厲害,但不能解決所有問題。
三、一般以為“科學講求客觀”。其實科學是人心的產物──科學家的研究對象既是科學家界定的,實驗也一定有出入(errors),現象的觀察當不可能真確;科學理論也都是人心創造的(愛因斯坦稱之為“free creations of the human mind”),科學里的“律”是人立的。所以,科學家講究的是誠實,是嚴謹,是冷靜,是開明,是謙虛,是不固執成見,是與人溝通,但并不是“客觀”?,F代物理學大師波爾(Niels Bohr)對主體與客體的關系想得最透徹,他深知在小世界里,知即測,測即擾的本質,因而有“在人生的大戲里,我們自己總既是觀者,又是演員”的說法;換言之,主體與客體是相攝的。惠勒(John Wheeler)更新造“觀參者”(observer-participant)一詞來形容現代物理學家的角色。
四、許多人又以為“科學理論是發現”,例如說“牛頓發現萬有引力”,這又是誤解。科學是人的發明(invention),而非發現(discovery)。正確的說法是:牛頓發明了萬有引力理論,并成功地用來解釋天體與地上物體的運動;否則,如果萬有引力律是被發現的“真理”,怎么能容許后來愛因斯坦提出廣義相對論來“革它的命”?
五、一般人常說什么“科學求真,宗教求善,藝術求美”,用真善美三面向把三者區分。其實,前面分析過,任何科學理論都是從“假設”出發,當然不可能求得“真理”。科學態度是“認真”,是“真求”,是“實事求是”而非“求真”。科學重視誠真,據以求是、求美、求善;藝術的感情更真,追求致宜、致美、致善;宗教勸善,但也說“真理”——說是“悟”得的。
六、有人又以為“科學應是價值中立的”,甚至還以此標榜科學,當成它的優點。但前面說得很清楚,求是、求美、求善就是科學的價值取向,怎會是中立的呢?
七、有些人以為科學是要破除迷信的,所以“科學家不談信仰”??茖W家當然是有信仰(beliefs)的,他們信仰的是科學精神。他們信既成理論,用它,但同時抱著懷疑的態度,不執信,絕不迷信。所采取的是“理信”(belief based on reason)的態度,與宗教的“迷信”(belief based on faith)不同。
八、還有人以為“成一家之言就是科學”。瑞士的丹尼肯(von D?niken),寫了好多書講“上帝是外星人”、“金字塔的秘密”之類,都引經據典,論述地球文明來自外星,叢書暢銷于世,一家之言已成。然而,這樣的學說不能跟其他物理、化學律相通——例如不能解釋“外星人的飛碟”在數十年的飛行中如何維持大而自持的生態系統。他的作為當然不符科學精神,科學是要注重“旁通的”(compatible)。
九、許多人還把“科學精神”與“人文精神”相對立,這是全然的誤解!常聽人說到“兩種文化的鴻溝”──科學家缺乏“人文素養”,而人文學者缺乏科學素養,若是只從科學知識方面立論,當然說得通。但這并不重要,每個人的知識領域都是有局限的;一般物理學者缺乏生物學素養,生物學家缺乏物理學素養,不是嗎?重要的是要問:人文學者與科學家在科學精神方面是否相通?那首先就要問:何謂人文精神?《韋氏字典》解釋人文主義(humanism)時,特別強調“理性的自我實現”。換言之,人文學者與科學家有著相通的人文精神。
十、最后要提到,民國以來的科學提倡者常認為“儒家妨礙了中國科學的進步”。若是因為儒家不講“真”,就“不科學”,那真是很冤枉!從以上分析,可清楚看出:科學精神與中國原始儒家的精神是相通的。儒家最為世人稱道的就是“人文主義”,所謂“道不遠人;人之為道而遠人,不可以為道”??鬃铀f“人能弘道,非道弘人”。這句話,原本不易理解,但若認識到科學理論都是人心的發明時,就豁然開朗了。現代物理學家兼哲學家von Weizs?cker說:“天在人之前,人在學之先?!迸c孔子的那句話實相互輝映?!吨杏埂飞险f人“與天地參”,與惠勒所描述的“觀察者與宇宙同成長”,是類似的意思。
我以為,談現代人文精神,應包含五種──倫理精神、民主精神、科學精神、藝術精神與超越精神。科學精神是其中一支,也是重要的一支,但顯然,只談科學精神是不足的。
要提倡一個觀念,必須用社會一般人所習用的語言,方能期其有成?!百愊壬币辉~曇花一現,固不必論。“科學”一詞來自東洋訛譯,有其根本的問題。
在精神層面,“科學精神”一詞顧名不能思義,若思得其義則又不能茍同(難道是“分科之學的精神”?),當然難以推行。無怪乎!九十多年來,雖然臺灣海峽兩岸發展科學從無一日懈怠,一般人對“科學精神”則或茫然不解,或誤解流行。每思及此,感慨萬千!
于是想到,與其提倡“科學精神”,不如提倡“格致精神”。說明如次:
一、西學東漸的清末時期,一度將西洋的“自然科學”譯為“格致”,但不久由于大批留日學生影響,“格致”改為“科學”,沿襲至今,甚是可惜。
二、“格致”一詞出自《禮記·大學》篇的“格物致知”,又經朱熹注解,有文化傳承、發揚意味。
三、“格致”一詞有動作的意味,比“科學”一詞死氣沉沉要好?!案裎铩痹⒁鈱嶒灳?experimentation),“致知”寓意知識的發展(development of knowledge),聯系現象界與理論界,有日新又新的意味,也合乎現代學問的本質。
四、在知識層面若復用“格致”或“格致學”取代“科學”,實大可不必,因為近代學問到底比先秦時期相去不可以道里計,但在精神層面說“格致精神”則古今可以相通,理由已如前述。
五、提倡“格致精神”容易聯想及“誠意正心”,因而提示人本主義,自然也有求善求美的價值取向。
六、“格致精神”在中華文化里本有根苗,于是茁壯可期。提倡“格致精神”亦有宣誓脫離西洋或東洋文化本位思考的意義。
七、準此,則說“科學態度”,亦不如說“務實明理態度”清楚明了。