各位尊敬的前輩以及同行: 大家好!我非常榮幸能夠代表科學聲音組織在2017亞洲教育論壇年會的科技文化與科普教育論壇上發(fā)言。 科學聲音是一群有著共同志向的職業(yè)科普人組成的民間組織。我們認為,科普教育的首要目的是傳播科學精神,而講解科學知識是達到這個目的手段之一。雖然,只有人類中的少數(shù)精英能夠成為科學家,但是,人人都可以像科學家一樣思考。因為,科學不僅僅是一個職業(yè),更重要的是,科學是一種思考方式??茖W家就是用這種方式來揭示自然世界的奧秘,理解這個我們生活的星球。 對于科學精神的理解,我談一點個人的淺見。 科學精神包含不可分割的兩個部分,其一是對“科學”這個詞本身的理解;其二是對科學思維的具體運用。 我們先來談什么是科學。 我們認為,“科學”是一個名詞,而不是一個可以和“好的”“正確的”劃上等號的形容詞。要理解什么是科學,需要從兩個方面入手。 第一, 目的——所有科學活動的最終目的是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律。 技術發(fā)明并不等于科學研究。以愛迪生為代表的工程師算不算科學家,會有爭議。但我們堅持認為應當把科學家與發(fā)明家、工程師區(qū)別開來。在幾乎所有寫科學史的書籍中,基本上都遵循著從以亞里士多德等古希臘自然哲學家到伽利略、牛頓,再到愛因斯坦這樣的脈絡下來,從來沒有哪一本有影響力的科學史書中寫到過愛迪生或者特斯拉。但是,在現(xiàn)實的科普教育中,科學和技術往往會混為一談。這很可能是社會中非主流的反智、反科學運動的原因,我們注意到,妖魔化科學的人往往都是將科學和技術混為一談的人。而那些最容易受到反科學運動洗腦的人也都是從來就沒有搞清楚什么是科學、什么是技術的人。所以,我們認為,讓廣大老百姓,尤其是青少年理解科學研究與技術發(fā)明活動的區(qū)別是極為有必要的。這關系到我國在前沿科學領域的巨額投資計劃能否得到廣大人民群眾的廣泛支持。也關系到青少年是否愿意投身于基礎科學領域的問題??赡艽蠹叶紩臀乙粯樱慨斠粋€重大科學發(fā)現(xiàn)誕生的時候,例如我國的科學家2012年發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子震蕩,2013年發(fā)現(xiàn)量子反?;魻栃?,美國科學家去年證實了引力波的存在,身邊總是會有很多人問我:這些到底有啥用?我們認為,科普的作用之一是減少這個問題的提問者的數(shù)量。 第二, 方法——公理演繹和系統(tǒng)實驗。 這是愛因斯坦在1953年寫給友人的一封信中提出的觀點,他非常深刻地講出了科學活動遵循的基本方法。愛因斯坦在信中說:西方科學的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎,那就是,以歐幾里得為代表的希臘哲學家發(fā)明的形式邏輯體系,以及在文藝復興時期通過系統(tǒng)的實驗發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關系。我們縱觀自現(xiàn)代科學誕生以來,人類所有的科學發(fā)現(xiàn)都是遵從兩條路徑做出的。第一條路徑:從幾個假設性的公理出發(fā),然后運用數(shù)學化的邏輯推演,最終找到隱藏在深處的自然規(guī)律。愛因斯坦的相對論是最好的范例,他通過相對性原理、光速不變原理和等效原理這三個公理,最終得出了廣義相對論的愛因斯坦場方程。第二條路徑:通過觀察現(xiàn)象,提出某種理論,再用更加精確的觀察或者系統(tǒng)實驗來檢驗,如果實驗結果與理論不符,就要求科學家修正該理論,直到與所有已知的現(xiàn)象相符合,每一次通過檢驗,該理論的可信度就會增加一分。牛頓提出的萬有引力公式就是一個范例。但是我們也必須指出,這兩條路徑并不是涇渭分明的,很多時候它們交織在一起。這兩條路徑在末端是合二為一的,那就是任何一個科學理論都必須得到實驗數(shù)據(jù)的支持,實驗是檢驗理論的唯一標準??茖W理論還必須具備預測的能力。在這個過程中,數(shù)學扮演了極為重要的角色??茖W的方法不但要給研究的對象定性,更重要的是用數(shù)學定量。請注意,在剛才這個句式中,“科學”是一個名詞,就好像說“中國人的特點是”;而不是一個形容詞,表示“好的”或者“正確的”方法??赡艽蠹乙矔泻臀乙粯拥捏w會,當我說通過陰陽五行得出某某結論并不是一個科學的方法時,很多人會憤怒。那是因為,在他們的理解中,“科學的方法”表示“正確的、好的方法”。而我真實想表達的意思其實是,科學的方法是具有特定含義的研究方法,人類能夠熟練地掌握這一方法只有不到400年的時間??破盏哪康目刹皇且蛳袊藢鹘y(tǒng)文化的興趣,而是讓憤怒于陰陽五行不是科學方法的人減少甚至消失。 理解科學的含義是具備科學精神的前提,但不夠,科學精神還包括對科學思維的運用。我們認為科普教育是否成功并不是用掌握了多少科學知識來衡量,而是看一個人在生活中,是否采用科學的思維考慮問題,科學的方法解決問題。也就是說,科普教育的最終目標是希望人們能像科學家一樣思考。 公元14世紀,住在英國薩里郡奧卡姆的修士威廉提出了著名的奧卡姆剃刀原理:如無必要、勿增實體。這個思想比現(xiàn)代科學的誕生還要早大約400年,但是科學卻從這一重要的哲學思想中汲取了養(yǎng)分,它也成為現(xiàn)代科學研究中經(jīng)常被運用的重要原理這一。 公元18世紀,蘇格蘭哲學家大衛(wèi)·休謨提出了休謨公理:沒有任何證言足以確定一個神跡,除非該證言屬于這樣的情形,其虛假比它力圖確立的事實更為神奇。與這一公理等價的通俗表達是:非同尋常的主張需要非同尋常的證據(jù)!休謨公理為我們確立了科學思維的一個總原則。 我們認為這一原理一公理是對科學思維的高度抽象概括,但是要深刻地理解它們卻并非一件易事。因此,在具體的科普教育中,我們必須把抽象的哲理分解為一個個更加容易理解的知識點、結合具體案例進行講解。 這些知識點包括:可證偽性(可驗證性)、可重復性、獨立性、唯一性、可定性、可定量、可預測、可糾錯。還包括:理解前后關系和相關性都不是因果性,要得出因果性必須通過嚴格控制下的系統(tǒng)實驗才能真正找到。例如,在醫(yī)學研究領域,大樣本隨機雙盲對照實驗和科赫法則是發(fā)現(xiàn)因果性的金標準;不能證明不存在不等于必定存在,從邏輯上來說,要證明靈魂和上帝不存在是不可能的,必須堅持誰主張誰舉證的原則;使用科學術語不代表就是科學理論,識別偽科學也是科普教育的目標之一。 以上這些知識點并不是科學思維的全部,需要我們在具體的教育實踐中不斷總結、提煉。我們認為,科學思維是全人類的共同的智力財富,沒有東西方之分,它的歷史相較于人類的歷史來說非常短暫,然而在它的指引下,人類取得的成就卻遠遠大于前科學時代的所有成就之和。 科學思維不是科學家的專利,它對于我們每一個普通人都有重要的價值。科學聲音的另外一位成員,得到專欄作家卓克把科學思維對于普通人的作用總結為四條:1.擺脫本能和直覺;2.識別真知和謊言;3.打通階梯和路徑;4.積累靈感和頓悟。 綜上所述,科學精神是對科學的目的、方法和思維模式的概括,它與一個人掌握的科學知識的多少并沒有正比關系,高級知識分子也可能并不具備足夠的科學精神。但我們認為,科學與哲學、文學、藝術、宗教、中華傳統(tǒng)文化一樣,都是人類文明的重要組成部分,它們不是非此即彼的關系。這個世界上,有成為科學家的神父,也有信仰上帝的科學家,思想的多樣性是人類文明生生不息的保障。 我們也注意到,在科學教育相對發(fā)達的西方國家,他們也在反思科學,尤其是對科學倫理的深入探討。那么,現(xiàn)階段的中國科普是否應當包含反思科學的這部分內(nèi)容呢?我認為不必。對科學的反思應當局限在科學家、科學哲學家以及與科研活動密切相關的專業(yè)人群中,不應當擴大化。 這是因為,今天的中國,科學精神依然只是曠野中的一個小火苗,一陣不大的風就能把它熄滅,我們都知道,這樣的事情不是沒有發(fā)生過。守護這堆小火苗,把科學精神傳承下去,并且在中國這片土地上傳播開來,對于中華民族的偉大復興具有不可估量的歷史意義,這也是我們每一個科普人的職責和價值所在。 正如鄭軍老師在他的新作《萬古長夜》中所說的:世無科學,萬古長夜。 謝謝大家! |
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