人类文明是个持续纠错的过程——我写《少儿科普三字经》所想到的

■刘亚伟

一

“天之初，本奇点；古神话，说起源。掷飞矛，诘问先；有假说，试解难……”这是《少儿科普三字经》起首的几句。

上个世纪的最后一年，一位书商找到我，问我能否为孩子们写一本“科普三字经”——用传统蒙书《三字经》的形式，不超过两千个汉字的容量，把古今中外的科学发展史作一概括性的描述。虽然我平时读书比较杂，兴趣爱好也相对广泛些，但对于科学门外汉的我，这仍是一件很具挑战性的工作。硬着头皮大着胆接下了这个活，经过一年多努力，竟然写出了一个初稿。书商拿着这初稿到国家科协，请有关专家审读，不料碰了钉子。书商回来跟我说，专家们表达了大致同样的疑惑：科学知识是非常严谨的，要求尽量精确的表达，用传统三字经形式，来表达这样的内容，合适吗？

那位书商知难而退了。被扔在了半路上的我，无法如此轻率地对待自己辛苦劳动的成果——这部《少儿科普三字经》涉及到人类科学发展史上所有具有里程碑意义的重要事件，写到了100多位科学家的事迹，知晓其中的每一个事件，了解其中每一个人物，最起码都要读完一本书；然后把其精髓用十几个字概括出来，还要努力达到“信达雅”，遇到几多拦路虎，涉过几多深水滩，多少回推倒重头来，多少次苦吟到天明……中间的甘苦只有自己才真正知道，怎么能如此轻言放弃？

我决心自己来完成这件有意义的工作。先后跑了几家出版社，都是热脸贴上冷屁股，无奈之下，我给自己做了个策划：把《科普三字经》初稿推荐给正在上小学四年级的女儿的班主任，在他们班上试用，而后以一个家长的口吻给媒体写信爆料。

2001年六一儿童节前，终于引起《北京晚报》、《北京电视台》、《北京青年报》等媒体的关注和报道，出版社果然竞相上门抢约。2002年7月，《少儿科普三字经》正式出版面市，周光召、路甬祥、徐匡迪三位先生欣然为本书题词；在国家科技馆举办的新书首发式上，中国科协副主席胡启恒女士握着我的手说：“你做了一件科学家们想做而做不了的好事，我和我的同事们谢谢你！”

二

在这件事上，我执着的信念和坚持下去的信心，来自写作这部《科普三字经》过程中获得的领悟。书商碰到的那几位专家，他们的话不是没有道理，科学知识的确需要严谨准确的表述。用传统三字经的样式和1000多个汉字，概括哪怕科学发展史上任何一位科学家所作的贡献，想做到严谨准确，都是无法实现的任务。更何况人类文明几千年积累下来的科学知识浩如烟海，显然，普及科学知识并不是这本书的任务。

这本书应该告诉孩子们些什么呢？

对此，开始我也不是很自觉，我边构思边学习、摸索、思考，直到有一天突然醒悟：古人云，授人以鱼不如授人以渔。科学技术分门别类，千差万别，其内容之丰富需要一个巨大的图书馆来承载，而引领科学探索和科学研究的科学精神却是古今中外一以贯之的。

我的思路豁然大开。

在我们的教育中，比学习知识更重要的是培养孩子们独立思考的能力，发现和提出问题的能力。展示人类对大自然的探索历程，让孩子们从中领悟到——科学的活力，就在于它具有一种自我改进自我纠错的机制，从而破除对里程碑式的大人物，对已有结论、规律的迷信，对“一贯这样”“本来如此”——敢于说不，使他们从小学习和逐步建立一种理性、客观、宽容、多元的科学精神，才是这本科普三字经应承担的任务。

现在回想那段构思写作过程，觉得自己好似在人类科学发展史留下来的一座座里程碑间穿行、徜徉：从宇宙的形成、结构，生命的出现，人类文明最初的曙光，中国古代的四大发明，巴比伦、古印度、古埃及、古希腊这几大古文明留下的遗产，欧洲文艺复兴，近代科学革命，第一次工业革命，电气化时代的到来，相对论的建立，核能的发现，人类基因组的破译，一直到人类进入信息化时代……

一路上，不时地与一位位里程碑式的伟大人物相遇：亚里斯多德、阿基米德、欧几里德、托勒密、达芬奇、哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒、笛卡尔、波意尔、牛顿、瓦特、焦耳、拉瓦锡、奥托、门捷列夫、莱特兄弟、奥斯特、法拉第、施莱登、孟德尔、麦克斯韦、莫尔斯、贝尔、爱迪生、贝尔德、伦琴、汤姆逊、贝克勒尔、居里夫妇、普朗克、弗莱明、爱因斯坦……

牛顿曾说：“如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。”

经过对人类科学发展史的这一番梳理，我明白了牛顿这话的深层含义——原来，“站在巨人的肩上”，不仅仅是继承发扬，还有对前人的不断质疑，对已有结论的大胆否定，是人类对自己的持续超越。因此所谓继承，换一个角度看，就是纠错。

仔细考察每一科学知识的发现过程，我们会看到，其实都是人类不懈地求真、求实、求真知的过程，是人类以每一代每一个人有限的认识能力，去探究、探知外在的无限存在和客观规律的一个永无止境的过程。在这个过程中，科学又总是以后人不断发现前人认识中的缺陷、不足、错误、并予以修正、补充，乃至推翻其中某些错误结论而前进和发展的。

比如人类对光的本性的认识：17世纪的科学巨匠牛顿认为光是一群微粒流，这种说法解释了光的直线传播性质以及反射、折射现象。与牛顿同时期的荷兰物理学家惠更斯则提出波动说，认为光波和水波相似，是从发光体发出的一列列波，光波并不伴有某种物质的输送，这种说法解释了光交叉通过互不干扰的问题，也能解释光的反射、折射现象。

但由于波动说解释不了人们最熟悉的光的直进和颜色的起源等问题，再加上牛顿在学术界久负盛名，他的拥护者对波动说横加指责，把波动说压了下去，而微粒说在光学界称雄整个18世纪。

进入19世纪，波动说重新活跃起来，人们通过光的干涉实验、光的衍射实验、对光速值的精确测定，向微粒说发起冲击，一个个崭新的实验事实，使波动说进入一个“英雄时期”。

正当波动说欢庆胜利的时候，意外的事情发生了：波动说认为，光是依靠充满于整个空间的连续介质——以太做弹性机械振动传播的。1887年，美国物理学家迈克尔逊和莫雷使用当时最精密的仪器，设计了一个精巧的实验。结果证明，地球周围根本不存在什么机械以太。没有以太，光波和电磁波是怎样传播的呢？新的实验事实又一次要置波动说于死地。后来还是爱因斯坦的光量子说实现了微粒说和波动说的完美结合，他认为光既有波动性，又有粒子性，这叫光的波粒二象性，使人们对光有了更深刻的认识。

又比如在人类对燃烧的奥秘的探寻中，起初占统治地位的是燃素说，认为一切可燃物内部都存在着燃素，燃烧的原因在于可燃物放出燃素。后来法国化学家拉瓦锡通过一系列的金属燃烧实验，证实了金属燃烧时会发生一种氧化还原反应，据此，他提出了科学的氧化燃烧学说，推翻了燃素说，揭开了燃烧的秘密。

美国哲学家蒯因说：“我们所谓的知识或信念整体，从地理和历史的最偶然的事件到原子物理学甚至纯数学和逻辑的最深刻的原理，是一个人工织造物。”这个人工织造物——人类全部知识体系，是人们根据有限的经验对未知的未来作出的想象。“它只是沿着边缘同经验紧密接触”，而人类的经验是相当有限的。当这个想象偶尔被验证，我们欣喜莫名，新的知识诞生了。这让人记起那个瞎子摸象的故事，在那个故事里，甲摸到的是象腿，乙摸到的是耳朵，丙摸到的是鼻子，丁摸到的是肚腹，四个瞎子合起来，形成了对大象的完整认识。

但是，倘若四个人摸到的都是象腿呢？

在科学探索的路途上，人类就像那四个摸象的瞎子，而人类面对的未知世界却比瞎子们摸的大象不知要大多少，大得无法比拟，复杂得无从理喻。那么，我们从那么一丁点儿的已知世界中获得的知识，由这些破碎的知识拼凑起来的知识体系还那么可靠吗？

也许，比知识体系更重要更可靠的是人类建立在科学精神基础上的洞察力。

三

人们每天醒来，首先需要确认的是：我是谁？紧接着的第二个问题是：我在哪里？人就是这样“一个在他生存的每时每刻都必须查问和审视他的生存状态的存在物”（恩斯特·卡西尔《人论》）。而回答这两个问题，需要凭借我们的记忆。里程碑，作为人类的群体性记忆的标识，就是这样一种辅助人类记忆，确认自己存在状态的符号。

《西游记》里有一个故事，说孙猴子被如来佛抓在手心里之后，翻了一个筋头云，落地之后眼前有一座五指山，心说，我要留下个记号，免得日后他们不承认我到过此地。就在山下撒了一泡尿，并写到：老孙到此一游。

作为人类建立的一种符号性标志，最初的里程碑也许可以追溯到人类从山林走向开阔的平原时，沿路留下的一些识别标志，表示我曾来过这里，或者主张对此地域内的权利，就像孙悟空在如来佛手指头下撒的那泡尿，或是山林中的野兽用气味作的标识。

在人类出现之前，地球和宇宙早就存在了。孤独的人类，在浩茫无际的宇宙中摸索探索，一路走来，筚路蓝缕，以启洪荒。一边通过文字、石刻、建筑、以及各种技术的发明和器物的创造，在广袤的大地上到处留下自己的痕迹。

虽然科学的发展大大拓展了人类的认知能力，尤其是近二百多年来，人类在迅速发展的科学技术的支持下，甚至已经具备了局部改变地球面貌的能力。但即便如此，人类已知的领域相对于大自然的神秘，仍然犹如海上的冰山，我们所能看到的只能是它的一角。然而也正是关于这一角的知识，成了我们对于水下不可见部分想象和揣摩的凭借和根据。

人类所掌握的知识是很局限的，大自然对于人类是不可思议的，生命是不可思议的，我们自己也是如此。大自然是人类永远的老师。我们能看到和发现的只不过是些皮毛，我们是缘槐夸大国的蚂蚁，是井底之蛙，是自大的夜郎人。

可以说，科学探索和研究，是人类耗费最多精力进行的一种智力游戏，一代代人前赴后继，乐此不疲。当初所有最深刻的鼓舞人心的发现，最后都变成了再普通不过的常识，变成我们的生活方式，变成我们自身。每一次发现都是一次解放，是人类自由王国的一次拓展，活动空间的一次拓展，都值得用里程碑的形式留下纪念。

四

人的世界是一个意义环境，里程就是其中的意义之一。里程碑，作为人类树立起来的一种纪念标志，是人类的一种自我鼓励、自我期许和自我肯定，是人类对所处世界的一种形象化的把握方式。它不仅通向过去，是一个回顾和总结；同时还指向未来，包含着对明天的想象。它们代表着人类的知识体系，作为整体，它运作良好，能够有效地指导我们的行为，并且相信富有成效的探索道路保持开放。如果某一次偶然的经验同原来的知识发生冲突，就会引起知识体系内部的调整。因此，切不可对其神化固化，定于一尊。在科学发展史上，这种调整和改动每时每刻都在发生。

时间会改变人类所认识的所有事物的位置，包括人类所树立的里程碑的位置。如果我们把眼光放得长远一些，就会看到，原来的发现和发明，原先的激励和开放，会渐渐变成束缚和局限，直到下一次发现把这种束缚和局限打破。一句话，人类的知识没有永恒不变的基础。

比如人类对宇宙起源及结构的探索。古希腊天文学家托勒密在公元二世纪提出的“地心说”被公认为天文学的第一座里程碑，他认为地球是静止不动的，月亮、太阳以及其他所有的行星都围绕地球旋转。这种学说曾给人类的活动以很大帮助，不仅引领人们对行星、星座、月食、日食的模式作了细致的研究，还把天文知识运用到航海实践中。由于“地心说”与西方宗教神学对宇宙的解释很接近，因此在此后的1400多年中被当作不可改变的绝对真理。

一直到16世纪，才有波兰天文学家哥白尼对“地心说”提出质疑和挑战。认为太阳才是宇宙的中心，地球和其他星球围绕太阳作匀速圆周运动，地球本身也有自转运动。

后来，随着望远镜的发明，人类的目光进入宇宙深处200亿光年的地方，发现宇宙中有许多星系，每个星系都是由几十亿至几千亿颗恒星和气体、尘埃构成的，占据几千光年至几十万光年空间的天体系统。太阳系所在的银河系就是这样一个普通的星系。这时，一度被当作真理，布鲁诺甚至为之付出生命代价的“日心说”又成为昨日黄花。

对这个探索过程，我在《少儿科普三字经》中是这样概括的：

托勒密，地心论，绕地球，天体运。

哥白尼，说日心；布鲁诺，被火焚。

开普勒，三定律，天体行，有法纪。

星云说，自康德，微粒聚，天体合。

哈勃氏，见虹移，天膨胀，方有据。

伽莫夫，新模型，大爆炸，宇宙生。

宇宙到底有多大，人类凭借现在的科学手段还不能回答这个问题。人类在一定阶段所认识的宇宙总是局部的、有限的、相对的。并且人类被限制在宇宙之中，无法站到宇宙外面，从一个没有任何偏见的视角，来刻画宇宙的真实面目。

康德曾把牛顿的空间观和欧氏几何当作科学研究一个永恒不变的起点，但是爱因斯坦的相对论却反驳了欧氏几何和牛顿的空间观。

我们不是公正无私的绝对观察者，我们只是地球上一群时刻面临生存挑战的卑微生物。就像面对无边无际的浩茫宇宙，人类的望远镜永远望不到宇宙的边缘一样，里程碑及其所代表的知识体系，只是帮助我们有效探索的工具，而不是绝对真理。

科学总是充满疑问，容易变动。即使科学知识体系中那些最为核心的部分，在库恩的“范式转变”发生时也会被推翻。那些希望我们拥有固定不变的特殊支撑点，以获取真理的想法，不过是人类早期绝对主义思维模式的残留而已。

也许可以这样说，在人类知识领域里，不存在绝对正确的东西，如果有人宣称他掌握了放之四海而皆准的永恒真理，或者号称自己永远正确，那么他如果不是一个疯子，就是一个骗子。

如果有人非要寻找一些不变的事物，也许信仰比科学更适合作为基础。