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论自由是科学的内在品格
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吴国林
自由及其权利是自人类启蒙时代就确立起来的最基本价值精神之一。从古希腊到现代，古今中外的哲学家思想家都将“自由”作为一个重要内容在其著作中进行阐述。亚里士多德在《形而上学》中提出，“自由”的意思就是为自己而生存。笛卡尔把“自由”定义为可随意地给予或撤销我们的同意的能力。斯宾诺莎给“自由”下的定义是：凡是仅仅由自身本性的必然性而存在，其行为仅仅由它自身决定的东西叫自由。[9]黑格尔认为：“必然性的真理就是自由。”[10]艾德勒在其哲学普及性作品《六大观念》中对“自由”作了全面的论述：自由，主要有三种形式：第一种自由，是人性固有的自由。这种人类固有的自由与生俱来，是意志的自由，是选择的自由。第二种自由，是与才智和伦理美德相关的后天获得的自由，有一种由于美德而习惯性地做自己该做的事情的意志。第三种自由，是环境制约的自由，主要看对行使自由的外在环境是有利的还是不利。[11]
可见，“自由”是人性固有的，或自由是人性的基本特征，它包含了“随意”的涵义，但“自由”不等于“随意”，自由还会受到一定的限制。
（1）科学一个理性的事业，科学本身具有自由的内在特性。科学是人类对自然界及其客观规律的认识，科学定律反映自然界的事物、现象之间的内在的、本质的联系。从牛顿经典力学体系，到20世纪的相对论和量子力学，再到20世纪末的量子信息理论等，否定了严格的因果决定论，确立了概率（幅）因果性、非完全决定论。狭义相对论否定了同时的相对性；广义相对论否定了时空的绝对性，否定了全域时空，代之以局域时空，由此可见，时空显示出自由的特点；量子力学中的不确定性原理揭示了微观客体具有不确定性。真空中总有量子涨落，这是微观客体具有不确定性，这就是自由的一种表现。不确定性原理也表现微观粒子受到制约，而不是无条件，即该原理本身就是一种限制。在分子生物学中，分子进化中性论认为，在生物分子层次上的进化改变不是由自然选择作用于有利突变而引起的，而是在连续的突变压之下由选择中性或非常接近中性的突变的随机固定造成的。换言之，中性论虽然承认自然选择在表型（形态、生理、行为的特征）进化中的作用，但否认自然选择在分子进化中的作用，认为生物大分子（蛋白质、核酸）的进化中主要因素是机会和突变压。可见，在分子水平，生物的进化也反映了随机性的巨大作用。不确定性原理与分子中性进化论都支持了自然界在微观粒子层次，微观客体具有不确定性、随机性，即具有自由特性。
科学作为理性的事业，并不等于是严格决定论、严格因果性和逻辑性，它表现出内在的随机性，这就是自由的一种表现方式。在经典力学中，随机性是通过运动方程中加入随机外作用力或随机系数或随机初始条件等三种方式表现出来的，可以称之为外在随机性。混沌系统的动力学方程是确定的，既没有随机外力，也没有随机系数或随机初值，随机性完全是在混沌系统自身演化的动力学过程中产生的。因此，混沌是确定性系统的内在随机性。比如，从逻辑斯蒂方程来看，方程表现出严格的确定性和决定性，按照经典力学的决定论思想，可以通过一步一步的迭代严格预测逻辑斯蒂系统的未来。但是，逻辑斯蒂方程本身具有随机性，这种随机性不是来自外部，而是来自系统自身。因此，混沌就是确定性系统内在产生的随机性，或者说，混沌是确定性的内在随机性。
自然科学中其实也有直接用“自由”这样的字眼来表达的概念，例如自由落体、自由粒子等。但科学中描述的“自由”同样是相对的，必须给予一定的环境和条件限制。以我们熟悉的自由落体运动为例：自由落体运动是一种初速度为零的匀加速运动，简单来说，就是在真空环境中，物体仅在其自身重力作用下以初速度为零开始匀加速自由下落的运动。在科学的描述中，真空环境下任何物体都是“平等而自由的”。在比萨斜塔上同时扔下一根羽毛和一个铁球，毫无疑问，铁球落地时羽毛还飘在空中，但在真空状态下，羽毛和铁球在下落过程中可以为同样的自由落体运动，同时达到目的地。可见，自由必须受一定条件的制约，或者受环境的制约。没有前提和范围的科学是不存在的。
（2）科学是一种革命性的力量，它内在地具有摆脱限制和束缚的力量，科学创造着新的自由的形式，使人类获得解放，将人的生存状态导向自由。自由就其本义来说，就是摆脱某种限制和束缚，求得解放。科学作为系统化的知识，它具有预见性，它是人们探索世界的向导，使人们在探索自然的过程中，更加具有自由性。整个人类历史就是一部人通过实践摆脱限制求得解放的历史。科学技术史业已证明科学的发展让人类的生活起了多么翻天覆地的变化，而每一个科学大发现和技术突破，都必将开辟至少一条现实自由之路。
通过科学，人们认识到新的自由形式。瓦特的蒸汽机开创了人类利用机械能和热能的时代。有了动力机械，交通运输全面改观，建筑业突飞猛进，农业生产效率大大提高，大大增加了人们的空间自由，生存自由。通过牛顿力学和通信技术，人们可以发射卫星，通过卫星通信，人们可以在沙漠中定位，使人不迷失方向，人在沙漠中获得了自由。
电灯让我们活动的自由扩展到晚上，电机让我们多了一种方便的能量利用形式，电话、电视、手机让我们实现了更加自由的空间信息交流。电脑的发明、因特网的使用等不仅让人们感受了自由生活的乐趣，让人的思维能力大大提高，获得更多的自由。生物学的进步不仅大大缓解了人们紧迫的粮食需求，基因知识让人们更了解自身。
科学精神渗透着自由精神，传播着自由的理念。科学精神具有崇实、尚理、臻美的价值取向，以严谨的怀疑和批判为鲜明标识，自由的因子渗透其中，指引着人类到达自由的彼岸。因此，科学具有自由的品格，科学和自由在本质上有着惊人的一致，无论是从内在因素或外在条件，我们都能发现科学无不在散发着自由的光芒。
[9] 斯宾诺莎《伦理学》，1983年版，第4页
[10]黑格尔著贺麟译《小逻辑》，商务印书馆第32页
[11]莫蒂默·艾德勒《六大观念》重庆出版社，2005，p121
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