科学家与科学的未来

科学可以是人类共享的一种文化。共同开创有科学素养的未来意味着什么？

在希腊雅典的传染病实验室，科学家在COVID-19大流行期间加班加点

英国皇家学会成立于1660年。在其最早期的会议上，科学家会分享旅行者的故事，使用新发明的显微镜，并试验气泵、爆炸和毒药。最早的成员包括多才多艺的克里斯托弗·雷恩（Christopher Wren）和罗伯特·胡克（Robert Hooke），以及热情的业余爱好者，如多产的日记作家塞缪尔·佩皮斯（Samuel Pepys）。有时聚会会变得令人毛骨悚然：佩皮斯记录了从羊身上输血给一个男人的事件，令人惊讶的是，他居然活了下来。如今，健康和安全规则使皇家学会的会议变得有些枯燥，但指导精神依然存在。从一开始，皇家学会就认识到科学是国际性的和多学科的。

当然，科学技术在接下来的几个世纪得到了巨大发展。因此，皇家学会现在的会员都是专业人士。这一事实增加了科学与公众之间以及不同专业之间的障碍。作为一名物理学家，我自己对现代生物学的大部分有限知识都来自于有关这一主题的“流行”书籍。

两种文化

科学家和人文学者之间的尖锐界限会让雷恩、胡克和佩皮斯等知识分子感到困惑。1959年，小说家、评论家和化学家斯诺（C. P. Snow）在剑桥大学发表的关于“两种文化”的标志性演讲中哀叹了这种分歧。在他的分析中有很多事实（而且仍然是），我们的文化范围确实太窄了。然而，斯诺对二元对立的阐述过于生硬，这也许是他所处的社会环境的结果。他感到与二战中参战的科学家和工程师有着密切的关系，这些科学家和工程师对科学在人类进步中的作用保持着强烈的乐观情绪。他说，那一代人“骨子里就有未来”，并在他所称的“权力走廊”里游荡。他们影响了英国首相哈罗德·威尔逊（Harold Wilson），他在1963年工党会议上发表的一次著名演讲中赞扬了“这场技术革命的白热化”。相比之下，斯诺最了解的人文学者——对他来说，代表了20世纪50年代的文学文化——在智力上受到了学校教育的限制，学校教育的重点是古典语言，之后往往是在牛津或剑桥的有限社会世界的3年时光。

斯诺当年关注的问题如今只会变得更严重。社会越来越依赖先进技术，科学比以往任何时候都更广泛渗透到我们的生活中。但对科学的乐观情绪已经消退。在许多方面，观察家对这些新突破的影响更多的是感到矛盾而不是兴奋。自斯诺时代以来，我们的“了不起”的新技术产生了新的危害，并引发了新的伦理困境。许多评论家担心科学正在失控，以至于政治家和公众都无法理解或应对科学。现在的风险更大了：科学提供了巨大机会，但后代将很容易受到核弹、基因和算法的风险的威胁，这些风险足以危及我们的生存。

在后来的一份基于他最初演讲的出版物中，斯诺暗示存在“第三种文化”：包含社会科学的文化。如今，认为“文化”概念本身有许多交织的线索可能更真实。尽管如此，思想的狭隘和无知仍然是普遍现象，政治界和媒体界的许多人对于科学仍然一窍不通。但正如许多人对自己国家的历史和文学一无所知一样，没有什么特别的理由去抱怨科学家；事实上，有很多人对恐龙、希格斯玻色子和宇宙学等与实际生活毫不相干的学科感兴趣，这真的是相当了不起。人们对一些基本的大问题——比如意识、生命以及宇宙本身的起源——有着令人惊讶的强烈兴趣。

例如，查尔斯·达尔文的思想自1859年首次公开以来，就在文化和哲学界引起了共鸣。事实上，达尔文的思想从未引发过比今天更为激烈的辩论。达尔文也许是最后一位能够以普通读者都能理解的方式展示其研究成果的科学家；如今，如果没有一系列令人生畏的方程式或专业词汇，就很难展示原创的发现。《物种起源》被达尔文描述为支撑其理论的“一个长期论据”，却作为文学作品获得高度评价。它改变了我们对人类的看法，揭示了我们是一个伟大的进化过程的结果，这个过程可以追溯到地球生命的开始。

现在，天文学和宇宙学与达尔文主义一起在文化上扮演着举足轻重的角色。生物学和天体研究都具有内在的吸引力，不仅因为这两门学科都涉及美丽的图像和迷人的思想。它们的诱惑力也来自于某种正面、没有威胁的大众形象。与此同时，遗传学和核物理学可能同样有趣，但公众对此感到矛盾，因为它们既有好处也有坏处。

如今，如果对达尔文主义和现代宇宙学所提供的奇妙图景（从“大爆炸”到恒星、行星、生物圈，再到能够思考所有这些奇迹和奥秘的人类大脑，这一系列所突现出来的复杂性）视而不见，那才是一种真正的智力剥夺。像这样的概念应该成为公众话语的一部分，对自然环境的一些概念以及控制生物圈和气候的原则也应该如此。科学是所有人类都能共享的一种文化：质子、蛋白质和毕达哥拉斯定理在全世界都是一样的。

科学思维

科学家不会陷入单一模式。牛顿的精神力量似乎真的“超乎寻常”，他的专注力和他的智力一样卓越。当他被问道是如何破解万有引力等深层次问题时，他说：“不断思考。”他年轻时孤僻、与世隔绝，但晚年变得虚荣和具有报复心。相比之下，达尔文在晚年表现得和蔼可亲、富有同情心，也很谦虚。他在自传中写道：“我有相当多的发明、常识或判断力，就像每个相当成功的律师或医生必须具备的，但我相信，不比这个更高了。”达尔文提醒我们，大多数科学家的思维过程与其他专业人士的思维过程本质上没有区别，也与在犯罪现场评估证据的侦探的思维过程没有区别。当然，科学家的思维过程也不是完全一样。“科学方法”很简单；科学方法根据主题的不同而不同，需要数学建模、实验和实地调查的不同组合。每个子领域都需要不同的思维方式，吸引不同的个性类型。一些科学家认为自己是知识分子，另一些则自认为是技术专家。

科学的异质性总是一个“未尽之事”。一些理论得到了压倒性的证据的支持；另一些则是暂时的和不确定的。但是，无论我们对一个理论多么自信，即便我们不对知识革命带来完全不同的观点开放，我们也应该保持头脑清醒。

科学家倾向于严厉批评别人的工作。那些推翻既定共识的人往往会获得最大的尊重，尽管这些共识贡献了意外和独创的知识。但科学家也应该对自己的研究成果持同样的批评态度：他们不应该过于迷恋于自己所津津乐道的理论，也不应该受到一厢情愿的想法的影响。很多人觉得这很难。那些在一个项目上投入了数年时间的学者一定会坚定相信该项目的重要性，以至于如果整个努力都付之东流的话，那将是噩耗。但最初的设想只有在经过严格的审查和批评之后才能成立，例如，吸烟与肺癌、艾滋病毒与艾滋病之间的联系。审查和批评也是诱人的理论如何被残酷事实所摧毁。这就是为什么美国历史学家和社会学家罗伯特·默顿（Robert Merton）在1942年将科学描述为“有组织的怀疑论”。

关于一个科学话题产生激烈争论并不意味着争论是均衡的。尽管如此，广泛和公开的辩论表明，这是澄清问题的最佳途径。科学就是这样发展的。通信技术的良性发展意味着全世界有更多的人可以参与科学。实际上，最优秀的科学记者和博客作者纳入广泛的网络，可以帮助规范有关领域（如气候科学、低温聚变和流行病学等）的争议。

当不同的理论互相竞争时，只会剩下一个胜利者，一个关键证据就可以做出判断。比如：对于大爆炸宇宙学来说，1965年，人们发现了微弱的微波背景辐射，除了将其看作热的、密集的“开始”的余辉之外，没有任何合理的解释。再以20世纪60年代发现的“海底扩张”为例，几乎所有的地球物理学家都相信大陆漂移。在其他的例子中，某一个想法会逐渐获得优势；其他观点则被边缘化，直到其支持者消失。有时，领域本身会继续前进，而曾经的划时代议题却被忽略或边缘化。总的来说，一个观点越是引人注目（越是本质上不可能，越是与一系列得到充分证实的想法不相容），就越值得怀疑，也越不值得轻信。正如美国宇宙学家卡尔·萨根（Carl Sagan）所说：“非同寻常的主张需要非同寻常的证据。”

通往一致的科学理解的道路可能是曲折的，沿途会有许多死胡同。偶尔，一个特立独行的人会被证明是正确的。我们都喜欢看到这种情况发生，但这种情况很少见，而且比大众媒体让我们相信的还要罕见。有时先前的共识被推翻，但大多数的进步超越并包括了之前的概念，而不是与之相矛盾。例如，爱因斯坦并没有“推翻”牛顿，他超越了牛顿，提供了新的视角，对空间、时间和引力有更广阔的视野和更深刻的见解。

作为一名天文学家，我没有发现与占星家或神创论者进行的对话是富有成效的。我们不共享相同的方法，也不遵循相同的基于证据的规则。任何人都不应该让对确定性的渴望（科学很少提供简单答案）驱使我们走向这些伪科学，因为伪科学似乎能够提供的虚幻的安慰和安心。

如果你问科学家他们在做什么，他们很少会说他们在“试图了解宇宙”或“治愈癌症”。他们的正常回答是非常狭窄和具体的。他们意识到大问题很重要，但必须分步解决。只有怪人或天才才会试图一次性解决大问题；我们其他人会试着解决一个小的问题，并希望以这种方式取得进步。

一个职业风险是：科学家可能会忘记，只有狭窄问题是朝着回答一些重大问题迈出的一步时，这些狭窄问题才是值得的。这就是为什么科学家与普通大众的接触是有益的。如果我能和其他一些专家谈谈，我从自己的研究中得到的满足感就会少得多。当人们讨论“巨大的未知”时，专家和公众之间存在更小的鸿沟，因为谁也没有头绪。专家也许在更深层次上感到困惑，但仅此而已。即使我们解释得很差，我们也会从接触普通大众那里获益，普通大众关注重大问题并提醒我们还有多少未知之事。

科学文化

有时候，最熟悉的问题就是那些最让我们困惑的问题，而一些最容易理解的现象却在遥远的宇宙中。天文学家可以很有信心地解释10亿光年外黑洞撞在一起的原因。然而，我们对影响到我们所有人的日常事务（比如饮食和儿童保育）的掌握仍然非常薄弱，以至于“专家”的建议每年都在变化。我们理解了一些神秘的宇宙现象，却困惑于日常事物，但这并不矛盾。挑战我们的是复杂性而不只是规模。最小昆虫的结构比恒星或星系复杂得多，并提供更深的奥秘。

斯诺演讲的一个主题是：人文学科的学者未能欣赏科学实践所涉及的创造力和想象力。但不可否认的是，这些东西对艺术家与对科学家不同。一个艺术家的作品可能是独特的，但通常不会持久。另一方面，即使是熟练工科学家也应该能够在“公共知识”的资料库中添加一些耐用的砖，即使我们作为科学家的贡献可能会无人知晓。如果A没有发现什么东西，通常B很快就会发现；事实上，有许多几乎同时发现的情况。爱因斯坦在20世纪的科学中留下了比其他任何人都更为独特的印记，但是，即使他从未存在过，他所有的见解现在都会被揭示出来，尽管可能是由几个而不是一个伟大的头脑所揭示。任何科学家都是“可替代的”，在某种程度上，艺术家是不可替代的。正如英国免疫学家彼得·梅达沃（Peter Medawar）所说，在创作《尼伯龙根的指环》的期间，理查德·瓦格纳抽出了10年精力来创作《特里斯坦与伊索尔德》和《纽伦堡的名歌手》，这位德国作曲家并不担心会有人会抢先创作出《诸神的黄昏》。

爱因斯坦不修边幅的圣人形象使他成为瓦格纳式的标志性人物，他的名声远远超出了他的领域，他是为数不多真正获得公众名望的人之一。不过，爱因斯坦对一般文化的影响，有时涉及对其实际意义的误解。在某种程度上，他把他的理论称为“相对论”，这是很遗憾的，它的本质是：在不同的参照系中，局部物理定律是相同的。“不变性理论”可能是一个更为恰当的选择，并能够消除在人文和社会科学中的相对主义的误导性类比。但就文化影响而言，他并不比其他人差。沃纳·海森堡（Werner Heisenberg）的不确定性原理（一个数学上精确的概念，量子力学的基石）被东方神秘主义的追随者劫持了。达尔文同样遭受了倾向性的扭曲，特别是在种族差异、优生学和达尔文主义方面。

科学社会

如今社会面临着一些棘手的问题，比如：谁应该获得我们的个人遗传密码？延长寿命将如何影响社会？我们是应该建造核电站（或风电站）来维持照明而不引发生态崩溃？我们应该种植转基因作物吗？法律应该允许“设计婴儿”或开发增强认知的药物吗？如果不运用科学专门知识，就无法解决这些问题，但它们也涉及实际政策。

这一鸿沟在17世纪更容易弥合。创建皇家学会的科学家在记录自己活动的《哲学会刊》中称自己是“聪明而好奇的”。但他们也沉浸在他们那个时代的实际议程中——改善航海，探索新世界，以及在大火后重建伦敦。用弗朗西斯·培根的话说，他们是“贩卖光明的商人”，但也致力于“拯救人类的财产”。

如今，科学研究的影响可以大得多，科学家有着比前几个世纪更大的与社会接触的责任。同时，他们必须承认，在涉及政策的经济、社会和道德方面时，他们是以公民的身份而不是专家的身份发言的。然而，如果要想让讨论超越单纯的口号，每个人都需要对科学有足够的“感觉”，以避免被宣传和糟糕的统计数据所迷惑，避免对专家的顺从。随着来自环境的压力和不当技术带来的压力，未来变得更加多样化和具有威胁性，辩论的必要性将变得更加迫切。

政治家需要最好的“内部”科学建议。但是，更重要的是，公众辩论必须借助“科学公民”，与媒体接触，让公众适应科学的范围和局限。他们可以通过竞选团体、博客和新闻，或通过非政府组织或政治活动来做到这一点，所有这些都可以促进一场更明智的辩论。

如果你不关心孩子成年后的遭遇，即使你对他们的控制力很小，你也会是一个可怜的父母。同样，任何科学家都不应该对他们的思想成果——他们的创造——漠不关心。他们应该努力促进良性的附带利益，无论是商业的还是其他的。他们应尽可能抵制可疑的或具有威胁性的成果应用，并提醒公众和政治家注意察觉到的危险。

我们有一些好例子。以二战期间研制出第一批核武器的原子科学家为例。命运赋予他们历史上举足轻重的地位。尽管他们中的许多人回到了和平时期的学术追求中，但象牙塔并不是一个避难所。他们不仅作为学者，而且作为积极参与的公民，继续努力控制他们释放的力量。其中最著名的是物理学家约瑟夫·罗布拉特（Joseph Rotblat）、汉斯·贝思（Hans Bethe）和鲁道夫·佩尔斯（Rudolf Peierls）。由于科学跨越意识形态，它们可以与苏联同行保持联系和信任，并为20世纪60年代的军备控制条约奠定基础。

另一个例子来自英国，科学家和议员之间的对话，特别是由哲学家玛丽·沃诺克（Mary Warnock）在20世纪80年代发起的对话，产生了广受推崇的法律框架，用以规范胚胎的使用。类似的对话导致了干细胞研究的指导方针的制定。但在英国和欧洲也有失败。例如，关于转基因作物的辩论已经太晚了，以至于在一方的生态活动家和另一方的商业利益之间的意见已经两极分化。这导致了欧洲的过度谨慎，尽管有证据表明，超过3亿美国人几十年来一直食用转基因作物，并没有明显的危害。

如今，遗传学和机器人技术正在飞速发展，使我们面临一系列新的环境，出于伦理或审慎的考虑，其中有一些需要进行监管。这些都理所当然引起了广泛的公众讨论，但专业人士有参与其中的特殊义务。大学可以利用其员工的专业知识和召集力来评估：哪些可怕情景（从生态威胁到基因或网络技术的错误应用）可以被视为科幻小说而不予考虑，哪些情景值得认真关注。

科学未来

曾在政府部门工作过的科学家最后往往会灰心丧气。当国内有一个紧迫的议程时，很难让政治家优先考虑长期的问题，或者那些主要使世界偏远地区人民受益的措施。即使是最优秀的政治家也主要关注更紧急、更狭隘的事务，以获得连任。科学家通常可以间接获得更多的杠杆作用。例如，萨根就是此类科学家的杰出典范；在社交媒体和推特出现之前的那个时代，他通过写作、广播、演讲和竞选活动产生了巨大影响。在我们这个抗议和游行的时代，他本可以成为领袖，通过他的激情和口才让人群兴奋不已。我们今天需要这样的人物。

与我们17世纪的先辈不同，我们对世界非常了解，而且也了解世界之外的事物。我们的祖先所无法想象的技术丰富了我们的生活和理解。许多现象仍然使我们感到恐惧，但科学的进步使我们免于非理性的恐惧。我们知道，我们是浩瀚宇宙中一个珍贵“蓝点”的守护者，这个星球的未来以数十亿年为单位，其命运取决于人类的集体行动。但通常情况下，人们的关注点是狭隘和短期的，我们对留给子孙后代的问题过于轻视，而且我们低估了在遥远国家发生的事情。

斯诺著名的演讲实际上包含了一个慷慨激昂的呼吁，要求运用科学来减少富国和穷国之间的鸿沟。这条信息值得记住，至少和此前两种文化的论断一样值得。

就在斯诺发表演讲的同一年，梅达沃在为英国广播公司所做的里斯讲座的结尾说道：

为人类敲响的钟……就像阿尔卑斯山牛的铃铛，它们系在我们自己的脖子上，如果它们不发出欢快悦耳的声音，那一定是我们的错。

在60年后的今天，科学所带来的希望比以往任何时候都要大，但滥用科学所带来的威胁也是如此。风险越来越大，世界之间的联系也越来越紧密。要在避免危险和权衡道德的同时利用这些好处，就需要在科学本身无法提供的价值观的指导下进行国际合作。

资料来源 aeon.co