科学精神在中国

2019-06-05张田勘

百科知识 2019年9期

张田勘

100年前，中国发生了轰轰烈烈的五四运动，德先生（民主）和赛先生（科学）从西方传播到中国。如今，尽管民主与科学在普通人的生活中有时还只是一种话语和态度，但不可忽视的是，这两位“先生”播撒的种子已经在中国生根发芽，甚至在某些领域结下了累累硕果。

科学和科学精神的传播

实际上，在100年前民主和科学传播到中国时，启蒙者更看重的是科学精神。科学是一种认识世界的特殊方式，是获得可靠知识的方法、过程和途径。与科学相伴并支撑科学的是科学精神。科学精神是科学的内核和本质，即实事求是、怀疑和批判精神。无论是五四时期，还是今天，无论在中国还是全球，科学精神有深刻而广泛的意义，因为科学探索和研究都依赖于科学精神，人们的生活、生产和社会文化同样需要科学精神，当然这也体现在五四传播民主和科学之时。

新文化运动倡导者胡适指出：“科学只要求一切信仰须经得起理智的评判，须有充分的证据，凡没有充分证据的，只可存疑，不足信仰。”实际上，这就是科学精神中的怀疑和批判精神，只有怀疑、批判和实证之后，才会有开拓创新。五四时期在北京大学任教的李大钊甚至认为，缺乏科学精神是东方文化的最大弱点之一，由于这样的弱点，导致了中国的积贫积弱，因此主张“竭力铲除种族根性之偏执，启发科学精神以索真理，奋其勇气以从事于动性之技艺与产业”。

五四时期的另一位著名人物王星拱（曾任北京大学化学系教授、理科学长）在《新青年》上发表文章称：“科学的道德观，要能辨别是非（就是善恶），这是知的方面，又要能取是舍非，这是行的方面。苏格拉底说，‘知识就是道德同科学的‘真实的就是善的的意思很相同。”因此，王星拱认为科学能够在知行两方面扮演重要角色，可以取代传统儒家之地位。

至于科学精神的内核—实事求是，也即实证精神，是五四启蒙者更为看重和强调的。北京大学校长蔡元培既强调科学和知识的重要，也重视科学的实证精神和科学方法。1928年他在《大学院公报》中指出：“虽专研科学者与日俱增，而科学的方法，尚未为多数人所采用，科学研究机关，更绝无仅有。盖科学方法，非仅仅应用于所研究之学科而已，乃至一切事物，苟非凭借科学，明辨慎思，实地研究，详考博证，即有所得，亦为偶中；其失者无论矣。”

陈独秀同样认为，今欲学术兴，真理明，归纳论理之术，唯科学实证之法。李大钊还指出，要认知事物，“一在查事之精，一在推论之正”，二者之中“尤以据乎事实为要”。

科学精神在今天

今天，人们已经对科学精神有了更为深刻和广泛的总结，与五四所传播的科学和科学精神一脉相承。那么在当前的时代背景下，我们该如何理解什么是科学精神呢？

可以说，科学精神的内容并不局限于科学研究和技术研发，而是渗透和贯穿于社会、生产、生活和社会文化的方方面面。因此，科学精神在中国不只是影响到科学研究和技术应用，也改变了人们对世界的看法和基本认知。

科学精神在人文和社会生活方面的一个重大成果和標志性事件是：1978年5月11日，《光明日报》发表《实践是检验真理的唯一标准》的评论员文章，既由此引发了一场关于真理标准问题的大讨论，又打破了长期以来在政治和社会生活中对权威的迷信和崇拜。

“实践是检验真理的唯一标准”明确的是，任何认知，无论是科学还是社会以及生活中的，都来源于实践，同时又必须接受实践的检验，而且舍实践检验外别无二法。

因此，在科学界不存在颠扑不破的真理，在社会生活中同样没有万古不变的理论和教条。

科学精神对农业科研的影响

既然科学精神源于科学，就可以从中国自五四以来的科技发展中更真切地感受到科学精神对科研事业的影响。受到科学精神的正面影响，可以让科研获得举世公认的硕果；不遵从科学精神，就无法获得哪怕是很小的成果。

在中国科技史上，一直以来有一个“李约瑟之谜”，即“为什么资本主义和现代科学起源于西欧而不是中国或其他文明”。当然，已经有很多人尝试解答这个问题，而且还有人认为“李约瑟之谜”根本就不是谜，也不是问题，因为中国和其他文明并不存在产生现代科学的土壤，也就既不能从思想和理论上引导中国产生现代科学，也不能从制度和文化上促成、确立和保证在中国产生现代科学。

西方文化孕育了现代科学，爱因斯坦曾表示：“西方科学的发展是以两个伟大成就为基础的，那就是希腊哲学家发明的形式逻辑体系（在《欧几里得几何》中），以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验可能找出因果联系。”

爱因斯坦所说的西方科学就是现代实验科学，也就是在实证和逻辑推理的科学精神指导下的一种比较可靠的认识世界的方式。当然，五四之后，科学精神进入中国也经历了春风化雨和润物细无声的阶段，并且随着时间推移，科学精神慢慢开始直接地指导着中国人的科研和技术实践，一些重大的成果说明了这一点。袁隆平的杂交水稻的研究过程和成果全面解释和体现了科学精神。袁隆平大学时代所学的遗传学是米丘林、李森科遗传学说，然而这并不妨碍他学习孟德尔、摩尔根近代遗传学说。

当时，孟德尔、摩尔根的学说是受到批判的，但是科学精神中的怀疑和批判精神让袁隆平能够比较、分析和判断这两种遗传学的优劣。1961年，袁隆平偶然在稻田中发现了一株“鹤立鸡群”的稻株，这使他意识到，这可能就是孟德尔、摩尔根的分离律的体现，那是一株“天然杂交稻”，为此产生了“要利用水稻的杂种优势，首推利用水稻的雄性不孕性”的设计思想。

然而，从怀疑和批判精神之后的创新过程，需要艰苦的实践和反复检验。最初，袁隆平利用这株天然杂交稻进行试验，结果却令他大失所望，尽管稻株的性状发生了分离，但没有一株超过前代。而且，这个结果似乎也印证了经典著作中清清楚楚界定的“水稻是自花授粉作物，没有杂种优势”的定论。

是服从这种权威，还是挑战这种权威，袁隆平选择了后者。在经过多次试验后，一些杂交品种体现出了优势，但是没有体现在结实率上，而是稻草的产量增加了一倍以上。尽管此时还是有人怀疑和嘲讽，但经过实践检验，袁隆平已经意识到，水稻没有杂交优势的定论已被突破，未来是把杂交优势从稻草上转到结实上。

袁隆平希望通过技术改进，把杂交优势转到稻谷上来。为此，杂交水稻创新经历了艰苦的、无数次的实践和检验。1970年，袁隆平进行杂交水稻研究已经6年，他带领助手先后用1000多个品种，做了3000多个杂交组合的试验，也仍然没有能够获得一个不育株率和不育度都达100%的雄性不育系。经过反复思索和从遗传学的理论中寻找答案，还是孟德尔、摩尔根的遗传理论给予袁隆平以启发，他意识到自己所用的几千个试验杂交水稻种可能是亲缘关系太近而导致产量较低。

袁隆平调整研究方案，实行“远缘的野生稻与栽培稻进行杂交”的新方式，这也是后来寻找“野败”作为重要研究材料的动因。试验证明，“野败”的发现成为杂交水稻研究的突破口。再后来，就有了整套培育人工杂交稻的方案，即培育出不育系、保持系和恢复系，然后通过“三系”配套进行循环杂交，取得了杂交水稻研究的成功。

2004年，袁隆平获得被誉为农业界诺贝尔奖的“世界粮食奖”，以表彰他“为人类提供营养丰富、数量充足的粮食所做出的突出贡献”。实际上，这些科研成果也是科学精神的结晶。

科学精神与现代医药学

科学精神对中国现代医药学的最大影响是青蒿素的发明，这项重大发明是现代科学的手段、思维和科学精神获得的成果，体现了从中药到现代药物、从传统医学到现代医学的多种转化和发展。

青蒿素的主要发明者屠呦呦1955年毕业于北京医学院（今北京大学医学部），接受的是现代医学教育。在青蒿素的发明和研发中，中国科学家采用的是现代科学的方式，其中包括用实证的手段从中医古籍中筛选药物，再用实验的方法验证不同的药物、提纯方式，以获取最好的药效。同时，还通过现代科学的不同方法，如分析化学等验证青蒿素的结构和效果。

从传统医药学到现代科学的多重转变获得青蒿素，拯救了全球数百万疟疾患者，同时获得了诺贝尔奖的认可和赞誉。诺贝尔奖评委会成员、瑞典卡罗林斯卡医学院教授弗斯伯格曾表示：“这不是对传统中医药的颁奖，我们颁的奖是给从中医药当中获得启发、做出贡献的个人，她能够从中做出新药，让我们在全世界销售。”实际上，这就是对科学精神的阐释。

从古籍中进行筛选首先需要的是，不能迷信书本和权威。《神农本草经》《本草纲目》《抗疟单验访集》和《肘后备急方·治寒热诸疟方》等多种古籍都记载，青蒿能“治疟疾寒热”。青蒿在中国民间又被称为臭蒿和苦蒿，属菊科一年生草本植物。但是，哪一种青蒿具有抗疟效果，需要鉴别和实证。

屠呦呦团队经过实地考证才发现，提取青蒿素的原植物，在植物学上叫“黄花蒿”而不是“青蒿”。在确定了含青蒿素的植物后，经过第一轮和第二轮的药物筛选和实验，青蒿的抗疟效果都不理想。再次筛查文献时，《肘后备急方·治寒热诸疟方》的几句话引起屠呦呦的注意：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之。”这一记述与传统的中药煎熬后服用有很大的不同。煎熬后的中药经过了高温，是不是高温破坏了鲜青蒿汁的抗疟效果？这些问题都需要实验来回答。

屠呦呦与研究组的研究人员经过反复尝试，改变了用水和温水来提取青蒿汁的做法，一步步尝试，最后改用以沸点在60℃下的乙醚制取青蒿提取物。1971年10月4日，经过第191次实验，屠呦呦在实验室观察到青蒿提取物对鼠疟、猴疟疟原虫的抑制率达到了100%。通过实验证明，只有采用低温乙醚提取出鲜青蒿汁才具有强大的抗疟功能。然而，动物实验只是一种证明，还必须获得人体的验证才能证实青蒿素（后来提取的鲜青蒿汁被命名为青蒿素）有治疗疟疾的功效。然后，屠呦呦及其团队在自己身上试验青蒿素的毒性，同样证明了药物的效果，但是研究人员付出了巨大代价，屠呦呦的肝脏受到损害，她的同事们也因人体实验患了很多病。

动物和人体试验只是实证的一部分，科学精神要求反复验证，还要求解释为何青蒿素有如此强大的抗疟功能、青蒿素的分子结构是什么、分子量是多少、是否可以人工合成、其杀灭疟原虫的作用原理是什么等问题，都需要通过现代实验科学来揭开谜底并验证。

1973年初，北京中药研究所获得青蒿素的结晶，随后中国科学院上海有机化学研究所的周维善院士团队进行了青蒿素结构测定和人工全合成。1984年初，周维善研究组实现了青蒿素的全合成，合成的青蒿素与天然青蒿素完全一致。青蒿素抗疟原虫的机理也基本弄清。

青蒿素的发现和发明同样体现了爱因斯坦所说的现代科学的逻辑证明关系，即用科学归纳法探求因果联系。青蒿素研发的全过程完美解释和体现了现代科学和科学精神的意蕴，也是传统医学获得举世公认和造福于社会的必由之路—转化为现代医学（科学）。

公众生活中的科学精神

公众在生活中应用科学知识和在思维、行为方式中体现科学精神，是检验科学传播是否成功和科学精神是否深入人心的一个重大试金石。总体而言，检验的标准是一个国家或地区公众的科学素养有多高。

国际经济合作组织（OECD）对科学素养的定义为：科学素养是运用科学知识，确定问题和做出具有证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和做出决定的能力。

拥有一定的科学知识和应用科学知识来判断问题和做出具有证据的结论，实际上就是科学精神的一种体现。今天，中国人遇事总爱说，这件事有没有依据，这个说法科学不科学，这个结论是否有科学性等，都是科学和科学精神在人们生活中的体现。

迄今，中国共进行了10次公民科学素养调查，结果见下表。

从20世纪90年代至今，中国人的科学素养逐年提升，也意味着科学精神在中国越来越深入人心。尽管在一些年代有下降，但总体而言是在持续上升。从21世纪的统计可以看到这种明显的进步。

但是，如果与科学素养较高的国家相比，中国公众的科学素养仍然较低。与科学素养并非全球最高的美国相比，中国有30年的差距。1988年美国公民具有科学素养的比例就已达到10%，但在2018年，中国公民具有科学素养的比例仅为8.5%。

而且，中国公众的科学素养与加拿大（2014年，42%）、瑞典（2005年，35%）等国家相比，差距更大。

不过，中国可能在2020年实现一次突破，具有科学素养的公民比例有望达到10%。10%是一个重大门槛，30多个技术先进国家的历史表明，当其至少有10%的人口具有科学素养时，通常就会成为创新强国。换句话说，当一个国家的公民科学素养比例达到10%以上时，表明其科学精神更加深入人心，在文化、经济、技术和社会生活等方面，都有可能跨入先进国家的行列。