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关于人们对科学技术的看法,我总结了下述三条定律:
1. 任何在我出生时就有的科技,都是稀松平常的,只是世界本来秩序的一部分。
2. 任何在我15-35岁之间诞生的科技,都是激动人心的,将给世界带来革命性的变化。
3. 任何在我35岁之后诞生的科技,都是违反自然规律的,肯定要遭天谴的。
——道格拉斯·亚当斯
《自然》是目前世界上最具影响力的科学期刊之一,而《〈自然〉百年科学经典》是一套10卷本的文章选集,包括从1869年到2007年的八百多篇文章。第六卷选录了从1973年到1984年的75篇文章,仍然是生物学占了大多数(42篇),天文地理占了一小半(天文学9篇,地球科学18篇),物理和化学各有两三篇而已。
对我而言,这一卷确实与众不同:此前五卷选录的文章我从来没有读过,其科学内容大多是在课本里学到的(要么就是完全没有听说过),而这一卷里的文章我确实曾经认真读过一篇(那是二十多年以前了,我还是研究生),也就是罗伯特·梅(Robert M. May)的著名文章《具有极复杂动力学行为的简单数学模型》,综述了非线性动力学研究领域的一些重要发现,由简单的差分方程描述的系统可以表现出丰富多彩的动力学行为——这就是著名的“混沌”,现在已经被公认为是自然界的普遍现象了。
这一卷当然不是只有这篇文章对我个人有过影响,还有很多工作对整个社会有重大影响。
第五卷里关于的试管婴儿技术的研究已经从实验室走向了现实社会,在第六卷里已经成为了常规技术,爱德华兹《试管婴儿,1981》指出,1981年英国将有15-20名试管婴儿诞生,而第一个试管婴儿路易斯·布朗(Louise Brown)仅仅诞生于此前3年。1988年,中国大陆的第一个试管婴儿萌珠诞生于北医三院,现在全世界已经有600多万人是通过试管婴儿技术出生的。
物理学家早就发现,化学环境可以影响原子核对微波的共振吸收频率,因而可以利用核磁共振技术研究样品的化学结构。1973年劳特布尔(P. C. Lauterbur)展示了如何利用这种技术获得清晰的影像,当时这篇文章《诱导局域相互作用成像:核磁共振应用实例》还被归于物理学研究的范畴,30年后就获得了诺贝尔生理学和医学奖,现在的核磁共振谱仪遍布全球各地的医院。
关于DNA的研究也很多,从噬菌体到果蝇,从DNA的中性突变到真核生物功能基因数目的估计,从原子分辨的DNA双螺旋结构到哺乳动物细胞核里的DNA复制位点,以及从实验室的探索到社会的反响:1976年,理查德·道金斯(Richard Dawkins)的畅销书《自私的基因》让更多的人认识到进化生物学的观点——基因是生物进化中的基本单元,为了自身的成功复制,进行着激烈的竞争。1980年选录的5篇文章都与此有关,而且有三篇的题目包含了“自私的基因”这个词。
如果说DNA的研究是生物学和医学的“治本”,这一卷里也有一些“治标”的研究:锂离子对狂躁症(“双向情感障碍”)的治疗作用是因为锂能够抑制大脑中多巴胺的产生;香港中医研究中心的《针刺镇痛的实际应用》总结了针灸技术的利弊,并建议“将针刺镇痛作为药物疗法的一种选择而不是替代治疗”。
科学技术不仅影响我们在地球表面的现实生活,还会激励我们研究地球以外和地壳以内的世界,也能影响我们对过去和未来的看法。
科学技术的进步使得我们更加精确地测量地球和月亮的质量比,验证强太阳风暴对地球自转速度的影响,发现毫秒脉冲星和引力透镜,探索宇宙中氘的起源和银河系外射电源的“超光速”机制,还让霍金提出了“黑洞辐射”的概念,并最终成为著名的励志科学家。
地下远比天上更难研究,也更加重要(从实际的角度来说)。分别获得过诺贝尔化学奖和物理学奖的尤里(H. C. Urey)和阿尔瓦雷斯(L. Alvarez)先后指出,彗星或小行星撞击地球,改变了全球气候、导致了大规模的物种灭绝,终结了一个个地质年代(第二篇文章发表于1984年,作者并不是诺奖得主阿尔瓦雷斯,而是他的儿子W. Alvarez,他们父子的合作成果发表于1980年的《科学》杂志)。古化石的研究让我们知道人类从哪里来,分子生物学研究的蛋白质序列“分子钟”给出了《来自非洲猿血红蛋白的人类起源证据》,利用刺果松树木年轮来校正放射性碳定年方法,说明古埃及年表这样的历史纪录与放射性碳年代具有一致性。
知往察来,人类社会还能继续维持多久呢?这个很难说。为了防止美苏的核军事竞赛直接干掉整个世界,地震学识别技术被用来《监控地下爆炸》,给双方签订禁止核试验条约奠定了科学技术的基础。莫利纳(M. J. Molina)和罗兰(F. S. Rowland)发现,冰箱最常用的制冷剂氯氟烃会发生光化学裂解,破坏大气中的臭氧层,降低了它对紫外线的屏蔽作用。这个发现导致了氯氟烃制冷剂的逐步淘汰,降低了人类生存环境里的一个重大风险,是全球性合作的典范。然而,另一个重大发现却没有这么好的运气。英国气象局纽森(R. L. Newson )展示了“超高速计算机”(1973年的“超高速”)对全球天气及气候的长期预测能力(《大气环流模式对北极冰盖消融的响应》),这是全球气候变暖研究的重要工作,可是在四十多年以后的今天,各国政府对于“全球气候变化”这个问题仍然没有达成有执行力的共识,在特朗普总统上台以后,美国政府更是悍然退出了《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方于2015年12月一致同意通过的《巴黎气候协定》。
在《〈自然〉百年科学经典》第六卷开始的1973年,《自然》杂志已经一百多岁了,我来到世界也有两年了。根据著名科幻作家亚当斯提出的“科技三定律”,对于我来说,这套选集的前五卷都属于“世界秩序的本身”,后面的五卷则属于“科技革命的时代”,而结束的2008年恰好标志着我进入“个人的保守时代”。在第六卷结束的1984年,我还在初中,关于科学的对社会的影响,我还只是从书本上得到些许模模糊糊的认识。在接下来的二十多年里,个人的经历和历史的进程让我有了更多真真切切的体验,也许还能够在这套系列接下来的四卷书里得到一些印证。
PS:
I've come up with a set of rules that describe our reaction to technologies:
1. Anything that is in the world when you're born is normal and ordinary and is just a natural part of the way the world works.
2. Anything that's invented between when you'are fifteen and thirty-five is new and exciting and revolutionary and you can probably get a career in it.
3. Anything invented after you're thirty-five is against the natural order of things.
---- Douglas Adams, The salmon of Doubt.
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