授课老师：张双南，中国科学院高能物理研究所研究员，中国科学院大学教授，天宫二号空间实验室伽马暴偏振实验、“慧眼”天文卫星以及中国载人航天工程空间天文与天体物理领域专家组首席科学家。

张双南教授，2020年10月22日在高山书院锦屏山站

中国的科学现况

几年前，由科技部、财政部、中央宣传部牵头，中央组织部等20个部门参加制定了一个文件《中国公民科学素质基准》，作为国民学习的范本。其中，阴阳五行、天人合一被放了进去当作一条基准。

我看到之后很不开心。虽然这是很好的文化元素，但它们跟科学没有关系。于是，我在朋友圈上抒发了一番，然后和几个深有共鸣的天文界好友联名发表了一篇文章，表达我们的异议。

发布之后，我另一位好朋友孙小淳教授（中国科学院大学人文学院常务副院长、天文学史专家）特别不同意。他认为阴阳五行、天人合一作为科学素养绝对是好得很。为此，我们争论了好久，后来调和不了，决定搞一个公开辩论。

当中的一个核心争论，就是中国文化和科学的关系——小淳认为里头有很多科学，而我认为没有。实际上，这也关系到著名的李约瑟难题。

一答李约瑟（张双南）

让我们用两个寓言故事，从侧面探讨一下中国的“科学”。

第一个寓言，是《两小儿辩日》。

某一天，两个小孩因为太阳争论不休。一个小孩认为：下午的太阳更热，所以下午的太阳离我们更近；另一个小孩认为：早晨的太阳更大，所以早晨的太阳离我们更近。

这时，孔子经过，说他自己也不能断言。两个小孩笑乐了，觉得孔子的知识也不过如此。

第二个寓言，是《杞人忧天》。

在杞国，有人担心天在某一刻会塌坠，把人给砸死；害怕地在某一天会崩裂，把人给跌死。最后废寝忘食，得了抑郁症。

有个朋友去开导他：天只不过是气体，你每一刻都活动于天空之中，不必担心天塌下来，而日月星辰就是光，即使坠落下来，也不会碍事；地也不过是泥土，你每一刻都踩踏在土地之上，不必害怕地崩裂。

然后他就恢复活蹦乱跳，到处吃香喝辣去了。

这两个深入人心、沿用至今的故事，其实值得我们深思。

“为什么早晨的太阳凉快而显大、中午的太阳炽热却显小”，和“为什么空气、日月星辰、大地不会塌”，实际上都是非常值得探讨的好问题，直接关系到地球大气、光学、天文学、力学等科学。

我们把问题提了出来，却没有把答案追究下去。为什么？我们停在了哪里？

争辩胜利 VS 思辨真理

首先，我们停在了口舌之争上。我们以争辩胜利，代替了追求真理。

《两小儿辩日》里，两个小孩最后谁也没说服谁，得不到答案，却因为胜过了孔子而感到乐滋滋。而后人也以此作为了孔子的笑柄。

当然，在不同时期，课本对这个故事的诠释是不同的。“批林批孔”时期的解读是：孔子连这都不懂，其实没什么本事；而现在小学课本转到了一个正面的阐释：两个小孩很有科学精神，而孔子也实事求是，不懂就是不懂。

一直以来，辩论也是中国传统哲学的精髓之一（现代哲学也有一定的成分），辩论事迹比比皆是。我们特别重视辩论，但这里的辩论不是服务于真理。

实用主义 vs 刨根究底

其次，我们停在了“有没有用”上。我们以实用主义代替了刨根究底。

《杞人忧天》里，天地既然不会崩裂，又何必去理？只要一件事没用或者不影响自己，就该抛到一边不去关心。成语“杞人忧天”就被拿来嘲笑一个人不切实际。

我们从小特别自豪的四大发明：指南针、火药、造纸术和印刷术，技术确实先进，但技术背后的规律和道理，我们却没有进行钻研——如果认真钻研，造纸术里有化学，火药里有化学，指南针里有电磁学等一系列科学，诺贝尔奖中国怕是要拿到手软。

另外，中国古代的天文学、农学、药学、数学都曾领先于世，但同样止步于实用。我们的天文观测，发展成实用的占星术服务于帝王，或是总结出二十四节气服务于农业，仅此而已。我们的《九章》里数学有很多东西比西方用得更早，可惜我们也仅仅是用，算地的面积、盖房子的重量、缴多少税就够了。

我们产生了大量有用的知识，但我们从来不求证明这些知识，探索它们背后更大更深的规律，并形成一套完整自洽且能够实证的学问体系。所以在这个角度上，中国古代有技，但无科。而根本的原因在于我们的实用主义，让我们满足于知其然，而不知其所以然。

实用固然好，但唯用是图、急功近利，眼光难免过于聚焦而变得狭隘，而一旦现实变迁，不再能提供足够用处，人也就失去方向和动力。虽然科学研究经常会发展出实用技术，但那往往是无心插柳，科研的初衷常常并不在于实用性。

事实上，虽然中国古代曾经有过顶尖的技术，辉煌一时，但后来也逐渐没落与失传，最终被西方全面超越。

我们今天的衣服，就不是沿用祖先发明的纺织技术；我们今天的纸张，也不是沿用祖先发明的造纸技术。放眼一看，我们今天使用的技术，除了一些传统烹调技术，几乎全是从西方重新引进来的。

2012年，一个记者在采访我的时候，问了我一个提纲外的问题：“如果不回国，你在国外作为一个大学教授已经过得很好，为什么会想回到中国？”

答案很简单，也很真实：

某一天在大学教课，我忽然意识到手里的所有教材，没有一项来自于中国人本土的研究，一瞬间，心里满是震惊和遗憾。自小我在中国受到的教育，一直是告诉我中国古文明的辉煌、对人类的巨大贡献，这里突然出现了强烈的反差。

这就是我回国的主因。我希望在人类未来的科学历程里，能看到越来越多本土中国科学家的身影。前几次的科学革命我们缺席了，下一次科学革命的机会我们要努力抓住。

自圆其说 vs 实证预言

说到思辨真理、刨根究底，中国古代也不是没有。我们有非常多伟大的思想家：老子、孔子、孟子等，都对宇宙万物发出过思考，老子早说过“道生一、一生二、三生万物”，而儒家思想也一直沿用至今。

但我们停在了自成的体系上，以自圆其说，省略了实证与预言。

说穿了，自圆其说只是取决于一个人水平的高低；水平高的人，用一套阴阳五行也能把万物都解释住。自洽是所有理论的基本条件，但仅靠自圆而缺乏验证和预言，思想不能发展成科学。

像是我们的阴阳五行（当然我对阴阳五行不是很了解，欢迎指正批评）把万物看作了木、火、土、金、水五种成分，并具有阴阳两种对立又相成的力量，是自成一体的思想。在古希腊，亚里士多德也曾经有过一个四元素说：土、气、水、火，与阴阳五行有异曲同工之妙。

在认识论的角度上，它们是一个正面而巨大的进步，让人们更认识了自然，在一定程度上摆脱了神学。但西方世界并没有完全把四元素说当成科学，如果没有后来的一步步发展、验证与预言，它也不会演变成科学历程中的一部分。

二答李约瑟（杨振宁）

杨振宁先生认为：近代科学之所以没有在中国产生，与《易经》在民间的崇高地位与影响有关。

一方面，《易经》擅长归纳法但缺乏演绎法，而演绎是近代科学的重要一环。

另一方面，《易经》主张的天人合一，认为人和天是一体，把天道、地道和人道搅在一起，强调人与自然的关系，而不是探寻自然的本质。这导致了中国过去没有所谓“独立于人之外的自然规律”的概念，那么必然也无法发现这些自然规律。

过去我讲极简科学史的时候，也总是强调亚里士多德把自然和人分开的贡献，因为正是如此，人才得以以第三者身份观察自然，从而发现自然规律。杨振宁先生也提到，近代科学一个重要的特点，就在于把自然和人分开。

天人合一，是流淌在中国人血液里、我们引以自豪的价值观。作为一个文化价值，它是很好的，只不过当它成为我们行为的指导，出现了差错。

三答李约瑟（爱因斯坦）

对于李约瑟难题，爱因斯坦认为，西方科学之所以得以发展，是建立在两套基础上：

一个是古希腊时期，由亚里士多德开始，并在欧几里德手中完成的形式逻辑体系；

另一个是文艺复兴时期，由伽利略开启，并在后来的科学家手中延续的实证、实验方法，去分辨事情的因果关系。

所以，其他文明有技无科是常态；古希腊文明能发展出科学，反而是偶然。中国人不需要老纠结这件事，始终觉得自己有科学而别人不承认。

中国的文化自信

近代经历过两次鸦片战争西方文明的碾压，而我们毫无还手之力，也是从那时候起，“洋”这个词在中国多了层先进、优秀的褒义。

在当时，洋火、洋油、洋灯、洋枪、洋马车都是最先进的东西。如果说一个人洋气，没有人觉得不舒服；说一个人土气，大家就不开心。早些时候，高档楼盘的名字全是西班牙、英伦等洋名，一个中文名都没有。

80年代末期，我读研究生的时候，中国学术界很多人对西方学术界的崇拜到无以复加，我在出国以前特别不能理解，因为我接受的教育不是这样的。然而当我到了欧洲、美国，殊不知感受渐渐比他们还强，自觉和西方差得实在太远。

当时我从来没有想过，中国有一天能在锦屏地下实验室和西方正面竞争，并在国际最顶尖的科学杂志上，因为科研成果受到西方科学家的注视；那个年代出国的华人，往往是想尽一切办法在西方留下来，我也没想过有一天我会在美国的大学里当教授，课堂里学生基本上都是白人。

那时候，我们是一点自信都没有。事实上，历史中我们曾不止一次恨不得把老祖宗的东西彻底根除，足见这段历程中的不自信。

过去我常说，古代文明和现代文明最主要的区别，在于科学与技术带来的生产力，让文明有了不同的表现形式。我们用的文字、说的语言、读的文学并没有太大的变化，但换了手机、电脑等不同的形式来承载。

所以要想达到文化自信，就必须做到科学自信和技术自信；没有这两部分，我们终究不能挺起腰杆。

而这两者之间又有关系，科学自信是基础，技术自信是表现。美国之所以能用技术把咱们脖子卡得死死的，来源于它背后强大的科学基础；而咱们之所以技术被卡得死死的，也来源于背后科学基础的软肋。

所以最根本的文化自信，在于科学自信——唯有在科学有长足的进步，在科学上自信，我们才能在文化上真正、全方位地自信。

第四次科学启蒙

在我看来，中国近代经历了三次科学启蒙。

第一次启蒙，是1919年的五四运动，提出了“德先生”、“赛先生”。但因为在当时民族存亡比“德先生”、“赛先生”更重要，五四运动失败了，但它不是没有正面的影响。

第二次启蒙，是1956年“向科学进军”。那时，我们始终不太清楚什么是科学与技术，所以从科学的角度来讲它不算成功，但它最直接的成果是两弹一星，包括咱们参观的西昌卫星发射中心，同时还奠定了现代工业的基础。

第三次启蒙，是1977年恢复高考，而次年提出了“科学技术是生产力”。当时学术界一片欢呼：科学的春天到来了。不过今天回头看，这还称不上科学真正的春天，而是科学知识的春天。社会对知识的追求达到了前所未有的高度。

尽管三次启蒙都没有真正地成功，但此后40年的改革开放，我们学到的大量知识、技术、方法以及取得的重大成就是毫无疑问的。

不过，我们对人类科学的贡献仍然微薄。科学并未在中国扎根。也正因为如此，才有了高山“科学复兴”的使命。

我们需要第四次科学启蒙。我们需要一次完整而正确的科学教育。

真正的科学教育，说的不只是科学知识，还包括了科学史。一直以来，我们小、中、大学几乎只教科学知识，中国的第一大学清华大学在吴国盛教授到来之前，甚至连科学史系都没有。

但更加重要的，是科学精神和科学方法。让下一代公民具备自主学习的动力以及独立思考的能力，在发展过程中保持创新，在纷乱信息中保持冷静。

资料来源：转载自“高山书院”微信公众号

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