毋庸讳言,正像科学不是万能的一样,科学方法或科学思维方式也不是万能的。任何一种美妙绝伦的方法,若使用不当或者超越了它的适用范围,不仅无用,而且说不定还会惹祸。贝伦布卢姆揭示这一点:“科学的果实可以作为进一步的努力的激励物起作用;科学思维的习性可以渗入我们的日常生活并影响我们在其他领域的思维。但是,即使最好的方法,如果误用或根本不用,那也是无用的。”
(七)科学的审美功能——给人以美感和美的愉悦的功能。
科学是理性的诗歌,抽象的绘画,符号的音乐。的确,科学像艺术一样,也充满美妙的想像、斑斓的色彩及和谐的旋律。大凡科学大家,在科学发明中都有体验到科学的美的魅力和由此而引发的审美感的强烈震颤。彭加勒深有体会地说:“一个名副其实的科学家,尤其是数学家,他在他的工作中体验到和艺术家一样的印象,他的乐趣和艺术家的乐趣具有相同的性质,是同样伟大的东西。” 他绘影绘声地描绘了数学家在数学创造中所体验到的类似于绘画和音乐给予的乐趣:
他们赞美数与形的微妙和谐;当新发现向他们打开意想不到的视野时,他们惊叹不已;他们感到美的特征,尽管感官没有参与,他们难道不乐在其中吗?……对所有杰出的艺术家来说,情况难道不也是这样吗?
萨立凡也持有类似的看法:科学具有美学价值,许多科学都被说成是超越之美物,尤其是数学。在科学中,我们可以设计出与《神曲》一样完美的方略来,即令我们知道这些方略是真实的,那也不会减少它们美丽的魅力。用于求学说的方法也往往同学说一样美丽。一部巧妙、艰难与经济的思想作品常常供给美学以极大的兴趣,这并不因享用此兴趣的人少而降低。通常人们不把电磁理论和相对论当作一首诗,仅仅是因为文字和教育的隔阂。 皮尔逊则一语道破了科学和艺术在美学上相通的原因,并强调科学比艺术更能使人们的审美感得到满足:“艺术作品和科学定律二者都是创造性想像的产物,都是为审美判断的愉悦提供材料。”“科学达到的真理是能够持久地满足审美判断的真理的唯一形式”,“因为它是永远不会与我们的观察和经验相矛盾的唯一的东西”。
对科学的审美和鉴赏不是科学家共同体的专利,一般人在学习和钻研科学时也有可能获得科学美的体悟。在学习平面几何时,你难道没有为欧几里得体系的逻辑之美而震撼?在接触牛顿万有引力定律、麦克斯韦电磁方程式和爱因斯坦的质能关系式时,你难道对在十分简单、对称、优美的公式中涵盖的深奥的宇宙秘密无动于衷?此时,我们像科学家一样,也被科学美俘获,融化在美的极乐世界中——这是一种多么崇高的精神境界!难怪彭加勒把心灵的美的享受看得比物质和金钱享受有意义得多:
讲究实际的人要求我们的无非是生财之道。这些是非曲直无须作答;相反地,可以恰当地询问他们,聚敛如此之多的财富有什么用处呢,而且为赚钱逐利耗费时日,我们不得不把能使我们获得心灵享受的艺术和科学置之脑后。这岂不是“为生存而牺牲生活的全部理由”吗?
(八)科学的教育功能——训练人的心智和提升人的思想境界的功能。
在科学的萌芽时期,柏拉图就洞察到科学的教育功能:“算术能唤醒天性懒散、迟钝的人,使他们善于学习、记忆并精明起来,借助这种神奇技艺的帮助,他可以远远超过他的天资所能达到的境地。” 在近代科学诞生之后,人们更为清醒地认识到,科学在训练心智、陶冶性灵、提升精神境界诸多方面都扮演着独特的角色。例如,孔多塞对此颇有远见卓识。1792年,他以法国公众教育委员会的名义,向国民议会提交了“关于公众教育总组织法令的报告和计划”。他说:“众多动机促成了那种对数理科学的偏爱。首先,对于那些不打算进行长久沉思、不探索任何知识的人来说,甚至这些科学的初等学习也成为发展他们的智力、教育他们正确推理并分析自己思想的最可靠手段。……这是因为,在自然科学中,思想比较单纯,受到比较严格的限定,还因为它们的语言比较完美等等。这些科学对偏见,对心智的渺小都提供了补救。这种补救即使不比哲学本身更确实,也至少比它更普遍。” 如果说这是从正面阐述科学的教育功能的话,那么爱因斯坦则从防微杜渐的角度强调同样的事情:物理学和数学“像一切高尚的文化成就一样,它们作为一种有效的武器,以防止人们屈从于消沉乏味的物欲主义,这种物欲主义反过来能够导致毫无节制的利己主义的统治。”
科学的教育功能主要并不在于科学知识,而在于科学方法和科学精神。皮尔逊不满意人们太容易忘记科学的纯粹教育方面了,尤其是忘记科学方法的教育。他说,科学训练的第一要求即它在方法上的教育。与手工教育和技术教育相比,在力所能及的范围内把教育置于纯粹科学,将会取得最大的成就。同时,科学也比哲学能为现代公民提供更好的训练,因为哲学方法不是基于从事实的分类开始的分析,而是通过内部深思达到它的判断的,容易受个人偏见的影响,从而导致无数对抗的和矛盾的体系。科学则不然,它立足于事实的分析,不同的人研究相同的事实可以导致实际一致的判断。他的结论是:“近代科学因其训练心智严格而公正地分析事实,因而特别适宜于促进健全公民的教育。” 中国学人对此也有真知灼见。任鸿隽说:
科学于教育上之重要,不在于物质上之知识,而在其研究事物之方法;尤不在研究事物之方法,而在其所与心能之训练。科学方法者,首分别事类,次乃辨明其关系,以发现其通律。习于是者,其心尝注重事实,执因求果,而不为感情所蔽,私见所移。所谓科学的心能者,此之谓也。此等心能,凡从事三数年自然物理科学之研究,能知科学之真精神,而不徒事记忆模仿者,皆能习得之。以此心求学,而学术乃有进步之望。以此心处世,而社会乃立稳固之基,此岂不胜于物质知识万万哉。吾甚望言教育者加之意也。
丁文江也认为:“科学不但无所谓向外,而且是教育同修养最好的工具,因为天天求真理,时时想破除成见,不但使学科学的人有求真理的能力,而且有爱真理的诚心。无论遇见什么事,都能平心静气地去分析研究,从复杂中求简单,从紊乱中求秩序;拿论理[逻辑]来训练他的意想,而意想力愈增;用经验来指示他的直觉,而直觉力愈活。了然于宇宙、生物、心理种种的关系,才能够真知道生活的乐趣。这种‘活泼泼的’心境,只有拿望远镜仰察过天空的虚漠,用显微镜俯视过生物的幽微的人,方能参领得透彻,又岂是枯坐谈禅,妄言玄理的人所能梦见。”
由此观之,科学尤其是纯粹科学,乍看起来似乎“无用”,但是这种“无用”之“用”乃是“大用”——与物质用处或所谓的实用相比,其“用”用再大的数字也无法衡量。例如,天文学在航海、历法编制、大地测量等方面固然具有实用价值,但是彭加勒并不作如是观。他推崇的是天文学的“无用”之“大用”,很值得在这里大书一笔:
天文学之所以是有用的,因为它能使我们超然自立于我们自身之上;它之所以有用,因为它是宏伟的;这就是我应该说的。天文学向我们表明,人的躯体是何等渺小,人的心智是何等伟大,因为人的理智能够包容星辰灿烂、茫无际涯的宇宙,并且享受到它的无声的和谐,人的躯体在它那里只不过是沧海一粟而已。这样一来,我们意识到我们的能力,这是一种花费再多也不算过分的事业,因为这种意识使我们更加强大非凡。
在讲到科学的教育功能时,我们随便涉及一下科学普及或科学传播问题。科学普及有其悠久的历史,尤其是在18世纪,科学家开始努力向公众说明科学。科学家制造出像太阳系模型、天象仪这样的特殊仪器,在寓教于乐中向公众普及科学知识。自然史博物馆和植物园纷纷建立起来,大量的自然珍品得以收集和珍藏,吸引众多的民众前往参观。科学巡回讲演也在各地举行,通过实验和演示向公众展示科学的新奇事物,并且逐渐形成定期的制度。在这方面,以狄德罗为首的法国百科全书派贡献良多:创办报纸和杂志,出版百科全书,向公众描述最新的科学发现,说明科学的样态。 在这个过程中,人们逐渐认识到,让公众理解科学,让更多的人具有更多的科学知识,对我们的社会而言是好事。这个判断基于三个根据:知识本身完全是好东西;如果人们掌握更多的科学知识,他们将能够做出比较明智的选择和决定;民主社会的真正结构依赖于已经启蒙的公民的存在。当然,假如处理不当,也可能适得其反——公众的科学信息无助于公民。
怎样进行科学普及或科学传播呢?仅仅传播科学知识显然是不够的,也不应以此作为普及的重点——这是长期以来的惯常做法。科学普及首要的任务,是传播科学方法,弘扬科学精神,从而使公众理解科学价值,树立科学的心态。皮尔逊正是这样着眼的,他甚至认为:
只列举研究结果,只传达有用知识的通俗科学形式是坏科学,或根本不是科学。
在他看来,好科学就是能够给读者以科学方法和科学的心智框架(科学心态)训练的科学。 为此,他建议读者不要局限于教科书,而要精读科学大家的经典原著,从中领悟科学的真谛。
在以往的科学普及中,除了上面所指明的缺憾外,也许没有强调科学的两个重要的特征:科学不能做什么,当然还有科学的非自然本性。 同时,也要注意正确引导公众的关注焦点,防止形形色色的旧伪科学的沉渣泛起和新伪科学的趁机泛滥。有作者提醒人们:向大众监视开放的科学是一种有风险的事务。普及化的科学不可能必然地使科学更普及;如果公开宣传不是坏的宣传,那么情况就不会如此。今天,科学普及的对象不仅包括大街上的男人和女人,而且也包括从事非科学研究领域的专业人士,以及使这些专业对科学施加影响的群体。1988年夏天,以霍金的《时间简史》为代表,科学成为出版界的主题,通俗科学书籍在世界各地上升到畅销书排行榜的前列。然而,这种普及科学成就的明显成功却带有苦涩的味道:与日益成长的大众科学市场并排的是日益成长的“另类科学”(alternative science),例如顺势疗法医学、晶体球治疗和超自然现象的研究。
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