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一
医学遗传学家弗朗西斯·柯林斯,曾领导国际人类基因组计划,绘制完成人类基因组序列图,创造了科学史上一项非凡的成就,是名副其实的全球顶尖科学家。
在一次采访中,柯林斯被问及是否有任何特别的火花或时刻激励他追求科学,他回答说的确有。
他说,他读高中时,在第一门科学课的第一次课堂上,老师给每个学生一个不透明盒子,盒子是密封的,里面装有一些东西。
当他把盒子翻转时,能听到里面有东西在滚动。那是什么?
老师告诉学生们,他们的任务是确定盒子里有什么。他们可以设计任何类型的测试或提出任何类型的问题,以找出盒子里究竟有什么东西,但他们打不开盒子。他们必须想办法弄清楚盒子里有什么。
这就是科学,老师解释道,保持好奇心,找出要问的问题,直到你找到答案。
柯林斯被迷住了。他说那次课彻底改变了他的生活。从那时起,他立志在科学领域度过一生,他的工作就是好奇并提出很多问题。
二
为什么说“想办法弄清楚盒子里有什么”是科学?
爱因斯坦和英费尔德著《物理学的进化》中的一段话应该足以回答这个问题。
“物理概念是人类思维的自由创造,而不是由外部世界唯一决定的——尽管它看似如此。在我们努力理解现实的过程中,我们就像一个试图理解手表内部机械结构的人。他看到了表盘和移动的指针,甚至听到了嘀嗒声,但就是无法打开它。如果他很机智,那么他可以根据观察到的一切在脑海中勾勒出机械装置的画面,但他可能永远无法确定他的画面是唯一一个可以解释这些观察的。他永远不能将他的画面和真正的机械装置做比较,他甚至无法想象这种比较的可能性或者有何意义。但是他坚信,随着他知识的增多,他对现实的描绘将会变得越来越简单,并能解释越来越丰富的感观印象。”
人类认识微观世界,例如原子结构,就是一种“想办法弄清楚盒子里有什么”或“试图理解手表内部机械结构”的思维。
前人一度提出了中性原子、实心带电球、枣糕、土星等模型。1911年,卢瑟福创立了太阳系模型(进入了中学物理教科书)。这个模型很简单,为物理学家解决一个最难的问题提供了非常形象的图景,但远未接近现实,例如不能解释原子的稳定性和原子线光谱问题。
1913年,玻尔提出了一个更合理的学说,即玻尔模型。盖瑞·祖卡夫在其著《像物理学家一样思考》中写道:“玻尔不从‘理论上已知’的原子结构着手。他从他‘真正知道’的着手,也就是说从原始的分光资料着手。”
玻尔的做法有如从盒子里发出的声音推断盒子里有什么东西和结构。
祖卡夫说,玻尔是“科学家”,也就是那些不为“已知”事物所限的人。
三
老文想起了《西游记》中的“隔板猜枚”。
鹿力、羊力和虎力三位大仙是《西游记》中最崇尚比的妖怪。他们靠一次“唤雨呼风,拔济了万民涂炭”,把“空念空经,不能济事”的和尚比下去,当上了车迟国国师,蛊惑国王因此开启了一场轰轰烈烈的敬道灭僧运动。
20年后,唐僧师徒西天取经途经车迟国。他们是佛门弟子,属被灭对象。他们要想不被灭且获准倒换关文,唯有接受三位大仙的斗法挑战并获胜。
棋逢外来的和尚对手,三位大仙虽屡比屡输,但他们有屡输屡比,不死不休,敢于为比献身的大无畏精神。他们在输掉第一比(祈雨)和第二比(云梯显圣坐禅)后,又提出跟唐僧比隔板猜枚。
何为隔板猜枚?具体操作方式是,第三方在一个朱红漆的柜子里放一物,然后请“两家各赌法力,猜那柜中是何宝贝”。
“隔板猜枚”跟“盒子里有什么”有本质区别吗?显然没有。
老文注意到,我们的幼儿园也有“盒子里有什么”的科学教育,从教案(百度“盒子里有什么”可搜到)看,其做法跟柯林斯说的大同小异。
不知“盒子里有什么”究竟源自中国还是美国,或是其他什么地方。
有一点是肯定的:在“盒子里有什么”之前很久,中国就有与其类似的科学教育。“盒子里有什么”不过是“隔板猜枚”的升级换代版。
四
隔板猜枚共进行了三个回合,三位大仙轮番上阵与唐僧竞猜。结果众所周知,三位大仙轮番失败,唐僧大获全胜。
三位大仙为什么输?唐僧为什么赢?
先看他们分别是如何猜的。
唐僧虽然不像柯林斯那样对盒子里有什么有好奇心,但他有知道柜子里面是什么的强烈需求(关乎取经和性命)——需求跟好奇心一样,也是强大甚至更强大驱动力。他问悟空:“徒弟,柜中之物,如何得知?”
悟空想办法弄清楚了柜子里面有什么。
不仅如此,他还创造性地对柜子里的宝贝(国王和三位大仙眼中的宝贝)进行了变换:前两回合,变宝贝为废物,把王后娘娘藏进柜子的一套宫衣“山河社稷袄,乾坤地理裙”和国王亲藏的“御花园里仙桃树上结得一个大桃子”,分别变成了破烂流丢一口钟和光桃核子;第三回合,化你眼中的宝贝为我眼中的宝贝,将虎力请国王藏在里面的道童化成了和尚(三藏道:“经上有云:‘佛、法、僧三宝’。和尚却也是一宝。”)。
唐僧提出问题,悟空创造性地解决问题,师徒俩做的就是科学。
搜索国自科基金项目,你会发现很多项目的题目中有“调控”。悟空做的就是调控研究。如果你懂点人工智能,你会发现,悟空的方法是地道的深度学习(后续老文再分析)。
反观三位大仙,他们是怎么猜的?
他们根本没有猜,也不用猜。
他们自诩“贫道有隔板知物之法”。他们若真有此法,即使凭此法说出了柜中之宝贝是何物,那也不是科学。就如你有一双千里眼,能看到常人看不到的远方,你那是科学吗?
事实上,任何稍有科学头脑的人都能识破,三位大仙根本没有什么隔板知物之法。他们若真有此法,为什么不知道悟空钻进柜子并在其中做调控?特别是,为什么不知道从悟空完成调控到柜子被打开时里面的宝贝是什么?须知,每次竞猜,都是悟空完成了调控从柜子出来后才开始的,而且都是他们抢先猜。
三位大仙有的只是隔“柜”知物之法:能事先知道什么宝贝被放进了柜子,好比一些考生能在开考之前知道考题。这正是他们的邪门歪道。他们迷惑了国王,掌控了国王和王宫的任何一举一动。
在第三回合,虎力大仙甚至亲自出马请国王“将这道童藏在里面”,简直是自藏自猜了。
是否讲科学,决定了隔板猜枚的输赢。
五
爱因斯坦说:“不要听有答案的人说,要听有问题的人说。”(Don’t listen to the person who has the answers. Listen to the person who has the questions.)
柯林斯的老师是有问题的人。柯林斯后来也成为有问题的人。
唐僧是有问题的人。他的弟子悟空后来也成为有问题的人。
唐僧的本事远不如他的弟子,在很多人的认知中,他因此不足以为人师。然而试想,没有唐僧的问题,悟空的本事再大,哪来用武之地?本事再大,没有问题是最大的问题。
三位大仙是有答案的人。车迟国国王不仅听三位大仙说,还居然拜他们为国师。
原著写道:“那国王着实昏乱,东说向东,西说向西。”“真个那国王十分昏乱,依此谗言。”
若不是取经团队途径车迟国除掉那三位大仙,国王的命运将如悟空所言,“若再过二年,你气数衰败,他就害了你性命,把你江山一股儿尽属他了”。
任何求学,乃至工作,上策是拜有问题的人为师,下策甚至失策是拜有答案的人为师。读研更是如此。
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