科學家與科學的未來

科學可以是人類共享的一種文化。共同開創有科學素養的未來意味著什么？

在希臘雅典的傳染病實驗室，科學家在COVID-19大流行期間加班加點

英國皇家學會成立于1660年。在其最早期的會議上，科學家會分享旅行者的故事，使用新發明的顯微鏡，并試驗氣泵、爆炸和毒藥。最早的成員包括多才多藝的克里斯托弗·雷恩（Christopher Wren）和羅伯特·胡克（Robert Hooke），以及熱情的業余愛好者，如多產的日記作家塞繆爾·佩皮斯（Samuel Pepys）。有時聚會會變得令人毛骨悚然：佩皮斯記錄了從羊身上輸血給一個男人的事件，令人驚訝的是，他居然活了下來。如今，健康和安全規則使皇家學會的會議變得有些枯燥，但指導精神依然存在。從一開始，皇家學會就認識到科學是國際性的和多學科的。

當然，科學技術在接下來的幾個世紀得到了巨大發展。因此，皇家學會現在的會員都是專業人士。這一事實增加了科學與公眾之間以及不同專業之間的障礙。作為一名物理學家，我自己對現代生物學的大部分有限知識都來自于有關這一主題的“流行”書籍。

兩種文化

科學家和人文學者之間的尖銳界限會讓雷恩、胡克和佩皮斯等知識分子感到困惑。1959年，小說家、評論家和化學家斯諾（C. P. Snow）在劍橋大學發表的關于“兩種文化”的標志性演講中哀嘆了這種分歧。在他的分析中有很多事實（而且仍然是），我們的文化范圍確實太窄了。然而，斯諾對二元對立的闡述過于生硬，這也許是他所處的社會環境的結果。他感到與二戰中參戰的科學家和工程師有著密切的關系，這些科學家和工程師對科學在人類進步中的作用保持著強烈的樂觀情緒。他說，那一代人“骨子里就有未來”，并在他所稱的“權力走廊”里游蕩。他們影響了英國首相哈羅德·威爾遜（Harold Wilson），他在1963年工黨會議上發表的一次著名演講中贊揚了“這場技術革命的白熱化”。相比之下，斯諾最了解的人文學者——對他來說，代表了20世紀50年代的文學文化——在智力上受到了學校教育的限制，學校教育的重點是古典語言，之后往往是在牛津或劍橋的有限社會世界的3年時光。

斯諾當年關注的問題如今只會變得更嚴重。社會越來越依賴先進技術，科學比以往任何時候都更廣泛滲透到我們的生活中。但對科學的樂觀情緒已經消退。在許多方面，觀察家對這些新突破的影響更多的是感到矛盾而不是興奮。自斯諾時代以來，我們的“了不起”的新技術產生了新的危害，并引發了新的倫理困境。許多評論家擔心科學正在失控，以至于政治家和公眾都無法理解或應對科學。現在的風險更大了：科學提供了巨大機會，但后代將很容易受到核彈、基因和算法的風險的威脅，這些風險足以危及我們的生存。

在后來的一份基于他最初演講的出版物中，斯諾暗示存在“第三種文化”：包含社會科學的文化。如今，認為“文化”概念本身有許多交織的線索可能更真實。盡管如此，思想的狹隘和無知仍然是普遍現象，政治界和媒體界的許多人對于科學仍然一竅不通。但正如許多人對自己國家的歷史和文學一無所知一樣，沒有什么特別的理由去抱怨科學家；事實上，有很多人對恐龍、希格斯玻色子和宇宙學等與實際生活毫不相干的學科感興趣，這真的是相當了不起。人們對一些基本的大問題——比如意識、生命以及宇宙本身的起源——有著令人驚訝的強烈興趣。

例如，查爾斯·達爾文的思想自1859年首次公開以來，就在文化和哲學界引起了共鳴。事實上，達爾文的思想從未引發過比今天更為激烈的辯論。達爾文也許是最后一位能夠以普通讀者都能理解的方式展示其研究成果的科學家；如今，如果沒有一系列令人生畏的方程式或專業詞匯，就很難展示原創的發現。《物種起源》被達爾文描述為支撐其理論的“一個長期論據”，卻作為文學作品獲得高度評價。它改變了我們對人類的看法，揭示了我們是一個偉大的進化過程的結果，這個過程可以追溯到地球生命的開始。

現在，天文學和宇宙學與達爾文主義一起在文化上扮演著舉足輕重的角色。生物學和天體研究都具有內在的吸引力，不僅因為這兩門學科都涉及美麗的圖像和迷人的思想。它們的誘惑力也來自于某種正面、沒有威脅的大眾形象。與此同時，遺傳學和核物理學可能同樣有趣，但公眾對此感到矛盾，因為它們既有好處也有壞處。

如今，如果對達爾文主義和現代宇宙學所提供的奇妙圖景（從“大爆炸”到恒星、行星、生物圈，再到能夠思考所有這些奇跡和奧秘的人類大腦，這一系列所突現出來的復雜性）視而不見，那才是一種真正的智力剝奪。像這樣的概念應該成為公眾話語的一部分，對自然環境的一些概念以及控制生物圈和氣候的原則也應該如此。科學是所有人類都能共享的一種文化：質子、蛋白質和畢達哥拉斯定理在全世界都是一樣的。

科學思維

科學家不會陷入單一模式。牛頓的精神力量似乎真的“超乎尋常”，他的專注力和他的智力一樣卓越。當他被問道是如何破解萬有引力等深層次問題時，他說：“不斷思考。”他年輕時孤僻、與世隔絕，但晚年變得虛榮和具有報復心。相比之下，達爾文在晚年表現得和藹可親、富有同情心，也很謙虛。他在自傳中寫道：“我有相當多的發明、常識或判斷力，就像每個相當成功的律師或醫生必須具備的，但我相信，不比這個更高了。”達爾文提醒我們，大多數科學家的思維過程與其他專業人士的思維過程本質上沒有區別，也與在犯罪現場評估證據的偵探的思維過程沒有區別。當然，科學家的思維過程也不是完全一樣。“科學方法”很簡單；科學方法根據主題的不同而不同，需要數學建模、實驗和實地調查的不同組合。每個子領域都需要不同的思維方式，吸引不同的個性類型。一些科學家認為自己是知識分子，另一些則自認為是技術專家。

科學的異質性總是一個“未盡之事”。一些理論得到了壓倒性的證據的支持；另一些則是暫時的和不確定的。但是，無論我們對一個理論多么自信，即便我們不對知識革命帶來完全不同的觀點開放，我們也應該保持頭腦清醒。

科學家傾向于嚴厲批評別人的工作。那些推翻既定共識的人往往會獲得最大的尊重，盡管這些共識貢獻了意外和獨創的知識。但科學家也應該對自己的研究成果持同樣的批評態度：他們不應該過于迷戀于自己所津津樂道的理論，也不應該受到一廂情愿的想法的影響。很多人覺得這很難。那些在一個項目上投入了數年時間的學者一定會堅定相信該項目的重要性，以至于如果整個努力都付之東流的話，那將是噩耗。但最初的設想只有在經過嚴格的審查和批評之后才能成立，例如，吸煙與肺癌、艾滋病毒與艾滋病之間的聯系。審查和批評也是誘人的理論如何被殘酷事實所摧毀。這就是為什么美國歷史學家和社會學家羅伯特·默頓（Robert Merton）在1942年將科學描述為“有組織的懷疑論”。

關于一個科學話題產生激烈爭論并不意味著爭論是均衡的。盡管如此，廣泛和公開的辯論表明，這是澄清問題的最佳途徑。科學就是這樣發展的。通信技術的良性發展意味著全世界有更多的人可以參與科學。實際上，最優秀的科學記者和博客作者納入廣泛的網絡，可以幫助規范有關領域（如氣候科學、低溫聚變和流行病學等）的爭議。

當不同的理論互相競爭時，只會剩下一個勝利者，一個關鍵證據就可以做出判斷。比如：對于大爆炸宇宙學來說，1965年，人們發現了微弱的微波背景輻射，除了將其看作熱的、密集的“開始”的余輝之外，沒有任何合理的解釋。再以20世紀60年代發現的“海底擴張”為例，幾乎所有的地球物理學家都相信大陸漂移。在其他的例子中，某一個想法會逐漸獲得優勢；其他觀點則被邊緣化，直到其支持者消失。有時，領域本身會繼續前進，而曾經的劃時代議題卻被忽略或邊緣化。總的來說，一個觀點越是引人注目（越是本質上不可能，越是與一系列得到充分證實的想法不相容），就越值得懷疑，也越不值得輕信。正如美國宇宙學家卡爾·薩根（Carl Sagan）所說：“非同尋常的主張需要非同尋常的證據。”

通往一致的科學理解的道路可能是曲折的，沿途會有許多死胡同。偶爾，一個特立獨行的人會被證明是正確的。我們都喜歡看到這種情況發生，但這種情況很少見，而且比大眾媒體讓我們相信的還要罕見。有時先前的共識被推翻，但大多數的進步超越并包括了之前的概念，而不是與之相矛盾。例如，愛因斯坦并沒有“推翻”牛頓，他超越了牛頓，提供了新的視角，對空間、時間和引力有更廣闊的視野和更深刻的見解。

作為一名天文學家，我沒有發現與占星家或神創論者進行的對話是富有成效的。我們不共享相同的方法，也不遵循相同的基于證據的規則。任何人都不應該讓對確定性的渴望（科學很少提供簡單答案）驅使我們走向這些偽科學，因為偽科學似乎能夠提供的虛幻的安慰和安心。

如果你問科學家他們在做什么，他們很少會說他們在“試圖了解宇宙”或“治愈癌癥”。他們的正常回答是非常狹窄和具體的。他們意識到大問題很重要，但必須分步解決。只有怪人或天才才會試圖一次性解決大問題；我們其他人會試著解決一個小的問題，并希望以這種方式取得進步。

一個職業風險是：科學家可能會忘記，只有狹窄問題是朝著回答一些重大問題邁出的一步時，這些狹窄問題才是值得的。這就是為什么科學家與普通大眾的接觸是有益的。如果我能和其他一些專家談談，我從自己的研究中得到的滿足感就會少得多。當人們討論“巨大的未知”時，專家和公眾之間存在更小的鴻溝，因為誰也沒有頭緒。專家也許在更深層次上感到困惑，但僅此而已。即使我們解釋得很差，我們也會從接觸普通大眾那里獲益，普通大眾關注重大問題并提醒我們還有多少未知之事。

科學文化

有時候，最熟悉的問題就是那些最讓我們困惑的問題，而一些最容易理解的現象卻在遙遠的宇宙中。天文學家可以很有信心地解釋10億光年外黑洞撞在一起的原因。然而，我們對影響到我們所有人的日常事務（比如飲食和兒童保育）的掌握仍然非常薄弱，以至于“專家”的建議每年都在變化。我們理解了一些神秘的宇宙現象，卻困惑于日常事物，但這并不矛盾。挑戰我們的是復雜性而不只是規模。最小昆蟲的結構比恒星或星系復雜得多，并提供更深的奧秘。

斯諾演講的一個主題是：人文學科的學者未能欣賞科學實踐所涉及的創造力和想象力。但不可否認的是，這些東西對藝術家與對科學家不同。一個藝術家的作品可能是獨特的，但通常不會持久。另一方面，即使是熟練工科學家也應該能夠在“公共知識”的資料庫中添加一些耐用的磚，即使我們作為科學家的貢獻可能會無人知曉。如果A沒有發現什么東西，通常B很快就會發現；事實上，有許多幾乎同時發現的情況。愛因斯坦在20世紀的科學中留下了比其他任何人都更為獨特的印記，但是，即使他從未存在過，他所有的見解現在都會被揭示出來，盡管可能是由幾個而不是一個偉大的頭腦所揭示。任何科學家都是“可替代的”，在某種程度上，藝術家是不可替代的。正如英國免疫學家彼得·梅達沃（Peter Medawar）所說，在創作《尼伯龍根的指環》的期間，理查德·瓦格納抽出了10年精力來創作《特里斯坦與伊索爾德》和《紐倫堡的名歌手》，這位德國作曲家并不擔心會有人會搶先創作出《諸神的黃昏》。

愛因斯坦不修邊幅的圣人形象使他成為瓦格納式的標志性人物，他的名聲遠遠超出了他的領域，他是為數不多真正獲得公眾名望的人之一。不過，愛因斯坦對一般文化的影響，有時涉及對其實際意義的誤解。在某種程度上，他把他的理論稱為“相對論”，這是很遺憾的，它的本質是：在不同的參照系中，局部物理定律是相同的。“不變性理論”可能是一個更為恰當的選擇，并能夠消除在人文和社會科學中的相對主義的誤導性類比。但就文化影響而言，他并不比其他人差。沃納·海森堡（Werner Heisenberg）的不確定性原理（一個數學上精確的概念，量子力學的基石）被東方神秘主義的追隨者劫持了。達爾文同樣遭受了傾向性的扭曲，特別是在種族差異、優生學和達爾文主義方面。

科學社會

如今社會面臨著一些棘手的問題，比如：誰應該獲得我們的個人遺傳密碼？延長壽命將如何影響社會？我們是應該建造核電站（或風電站）來維持照明而不引發生態崩潰？我們應該種植轉基因作物嗎？法律應該允許“設計嬰兒”或開發增強認知的藥物嗎？如果不運用科學專門知識，就無法解決這些問題，但它們也涉及實際政策。

這一鴻溝在17世紀更容易彌合。創建皇家學會的科學家在記錄自己活動的《哲學會刊》中稱自己是“聰明而好奇的”。但他們也沉浸在他們那個時代的實際議程中——改善航海，探索新世界，以及在大火后重建倫敦。用弗朗西斯·培根的話說，他們是“販賣光明的商人”，但也致力于“拯救人類的財產”。

如今，科學研究的影響可以大得多，科學家有著比前幾個世紀更大的與社會接觸的責任。同時，他們必須承認，在涉及政策的經濟、社會和道德方面時，他們是以公民的身份而不是專家的身份發言的。然而，如果要想讓討論超越單純的口號，每個人都需要對科學有足夠的“感覺”，以避免被宣傳和糟糕的統計數據所迷惑，避免對專家的順從。隨著來自環境的壓力和不當技術帶來的壓力，未來變得更加多樣化和具有威脅性，辯論的必要性將變得更加迫切。

政治家需要最好的“內部”科學建議。但是，更重要的是，公眾辯論必須借助“科學公民”，與媒體接觸，讓公眾適應科學的范圍和局限。他們可以通過競選團體、博客和新聞，或通過非政府組織或政治活動來做到這一點，所有這些都可以促進一場更明智的辯論。

如果你不關心孩子成年后的遭遇，即使你對他們的控制力很小，你也會是一個可憐的父母。同樣，任何科學家都不應該對他們的思想成果——他們的創造——漠不關心。他們應該努力促進良性的附帶利益，無論是商業的還是其他的。他們應盡可能抵制可疑的或具有威脅性的成果應用，并提醒公眾和政治家注意察覺到的危險。

我們有一些好例子。以二戰期間研制出第一批核武器的原子科學家為例。命運賦予他們歷史上舉足輕重的地位。盡管他們中的許多人回到了和平時期的學術追求中，但象牙塔并不是一個避難所。他們不僅作為學者，而且作為積極參與的公民，繼續努力控制他們釋放的力量。其中最著名的是物理學家約瑟夫·羅布拉特（Joseph Rotblat）、漢斯·貝思（Hans Bethe）和魯道夫·佩爾斯（Rudolf Peierls）。由于科學跨越意識形態，它們可以與蘇聯同行保持聯系和信任，并為20世紀60年代的軍備控制條約奠定基礎。

另一個例子來自英國，科學家和議員之間的對話，特別是由哲學家瑪麗·沃諾克（Mary Warnock）在20世紀80年代發起的對話，產生了廣受推崇的法律框架，用以規范胚胎的使用。類似的對話導致了干細胞研究的指導方針的制定。但在英國和歐洲也有失敗。例如，關于轉基因作物的辯論已經太晚了，以至于在一方的生態活動家和另一方的商業利益之間的意見已經兩極分化。這導致了歐洲的過度謹慎，盡管有證據表明，超過3億美國人幾十年來一直食用轉基因作物，并沒有明顯的危害。

如今，遺傳學和機器人技術正在飛速發展，使我們面臨一系列新的環境，出于倫理或審慎的考慮，其中有一些需要進行監管。這些都理所當然引起了廣泛的公眾討論，但專業人士有參與其中的特殊義務。大學可以利用其員工的專業知識和召集力來評估：哪些可怕情景（從生態威脅到基因或網絡技術的錯誤應用）可以被視為科幻小說而不予考慮，哪些情景值得認真關注。

科學未來

曾在政府部門工作過的科學家最后往往會灰心喪氣。當國內有一個緊迫的議程時，很難讓政治家優先考慮長期的問題，或者那些主要使世界偏遠地區人民受益的措施。即使是最優秀的政治家也主要關注更緊急、更狹隘的事務，以獲得連任。科學家通常可以間接獲得更多的杠桿作用。例如，薩根就是此類科學家的杰出典范；在社交媒體和推特出現之前的那個時代，他通過寫作、廣播、演講和競選活動產生了巨大影響。在我們這個抗議和游行的時代，他本可以成為領袖，通過他的激情和口才讓人群興奮不已。我們今天需要這樣的人物。

與我們17世紀的先輩不同，我們對世界非常了解，而且也了解世界之外的事物。我們的祖先所無法想象的技術豐富了我們的生活和理解。許多現象仍然使我們感到恐懼，但科學的進步使我們免于非理性的恐懼。我們知道，我們是浩瀚宇宙中一個珍貴“藍點”的守護者，這個星球的未來以數十億年為單位，其命運取決于人類的集體行動。但通常情況下，人們的關注點是狹隘和短期的，我們對留給子孫后代的問題過于輕視，而且我們低估了在遙遠國家發生的事情。

斯諾著名的演講實際上包含了一個慷慨激昂的呼吁，要求運用科學來減少富國和窮國之間的鴻溝。這條信息值得記住，至少和此前兩種文化的論斷一樣值得。

就在斯諾發表演講的同一年，梅達沃在為英國廣播公司所做的里斯講座的結尾說道：

為人類敲響的鐘……就像阿爾卑斯山牛的鈴鐺，它們系在我們自己的脖子上，如果它們不發出歡快悅耳的聲音，那一定是我們的錯。

在60年后的今天，科學所帶來的希望比以往任何時候都要大，但濫用科學所帶來的威脅也是如此。風險越來越大，世界之間的聯系也越來越緊密。要在避免危險和權衡道德的同時利用這些好處，就需要在科學本身無法提供的價值觀的指導下進行國際合作。

資料來源 aeon.co