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科学与文史——杨福家

日期: 2012-09-14
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  杨福家(复旦大学教授,中国科学院院士,中央文史研究馆馆员)

  摘要: 如果我们观察一下世界一流顶尖大学,就会发现,其在科学上的贡献都与文化有关。世界上一流本科教育都把“做人”放在第一位。 不管“做人” 还是“修业”,都离不开文史与科学,离不开文史与科学的交融。 而科学,特别是科学史与科学精神,同样充满着做人的道理。

  “科学是一种文化“

   在大英百科全书(ENCYCLOPAEDIA  BRITANNICA)第五卷中关于文化的定义为——文化:人类知识、信仰和行为的整体。

  不论是知识,还是信仰和行为,都与科学有关。徐善衍教授曾在中国科学报 (2012年1月2日)发表了一篇精彩文章,标题是“科学是一种文化”。现把文中精彩语句集中一下: “在不同版本的现代汉语词典、辞海中,都对‘文化’作出了这样的注解:文化是在人类社会历史发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。精神财富:如文学、艺术、教育、科学等。这让我们不能不注意到:文化,无论是广义上还是狭义上的定义,其内涵都包括科学,也就是说,科学是文化的一部分,而且是一个重要的组成部分。科学作为一种文化,既包括科学知识、科学思想、方法和科学精神,也包括科学基础上形成的技术,构成了一种软硬实力兼有的文化“。

  在读了上述论述后,我们就不难理解,在纪念李政道教授80大寿时出版的一套丛书之一的题目就是:“李政道文选:科学与人文”。科学与人文的关系在李先生的80岁精彩人生中有十分生动的体现,也在这卷400余页的书中显现得淋漓尽致!

  如果我们观察一下世界一流顶尖大学,就会发现,他们在科学上的贡献都与文化有关。例如美国普林斯顿大学,它在科学上的成就与它特有的文化“美丽的心灵”是密不可分。它允许教授九年不出文章,也不问他在做什么,更不会统计他一年内发表了多少SCI文章,结果,怀尔斯(Andrew Wiles) 获得了特别菲尔兹奖。美国获得的菲尔兹奖(有数学诺贝尔奖之称)总数的一半源于普林斯顿大学。它还允许身患精神病的纳什(John Nash)教授继续留在校内逾30年,结果获得了1994年诺贝尔经济学奖。很多学校的校训就反映了学校的文化,学校的办学理念。

  “批判性地阅读 "

  至于科学与历史的关系,那就更容易理解:科学史是人类历史的一部分,而且是重要的一部分。不仅如此,而且在方法上也相通:“批判性地阅读“ 对学好历史至关重要(这就是为什么不少大法官都曾在历史系拿到过学位),而对从事科学的学者,“批判性地阅读”也是获得创造性成果的关键。 “批判性地阅读”讲究逻辑,而逻辑更是数学的最重要的法则。了解这一点,就不会奇怪,为什么大学毕业于历史专业的爱德华·威腾(Edward Witten), 在1990年可以获取数学最高奖,菲尔兹奖。其实,历史不仅与数学有关,而且与艺术相关,从艺术作品中可以学到历史,因为很多历史隐藏在艺术之中。例如,法国画家杰洛姆(Jean-Leon Gerome,1824-1904)就是历史题材大师。同样,一些获大奖的艺术作品取自历史,例如,2000年获5项奥斯卡奖的电影<角斗士> (Pollice Verso)就是。学科之间都是相通的。

  由于人们不重视科学历史,往往会犯常识性的错误。例如,去年欧洲有人可能发现“中微子的速度超过光的速度“(今年已否定了这一结果),就有不少大文章惊呼:“横空出世的爱因斯坦相对论要被颠覆了!” 这句话完全是对历史的无知。在爱因斯坦的办公室的墙上有三幅照片:牛顿、法拉第和麦克斯韦,他们都是英国科学家。爱因斯坦尊重历史,并完全懂得,他的创造是基于这三位科学家的贡献。1931年,在纪念麦克斯韦诞生100周年时,爱因斯坦把麦克斯韦的电磁场理论评价为“自牛顿时代以来物理学所经历的最深刻、最有成效的变化。”

  法拉第是实验高手,他把表面上毫不相关的电、磁现象联了起来,而麦克斯韦把法拉第发现的电磁转化的实验规律用一组(四个)方程式加以概括;由于数学对称性的需要,而不是法拉第的实验的需要,麦克斯韦在方程式中加了一项,其中有个常数,代表电、磁强度之比,它正是电磁波传播的速度,即光速。麦克斯韦方程式中没有任何速度参考系,即光速是不变的常数。(1963年诺贝尔物理奖获主维格纳曾说:“数学在自然科学中发挥了难以理解的作用。”)

  迈克尔孙等人,化了6年时间用实验证明光速的不变性,以此,迈克尔孙成为美国第一位获诺贝尔奖的科学家。爱因斯坦敏锐地接受了这一结果,并把它作为出发点之一创建闻名世界的相对论。这一理论依据的是实验,后又被大量实验所证明,因此,至少在电磁相互作用范畴内,要推翻爱因斯坦的理论是不可能的:这正是科学史告诉我们的结论!同样,在宏观低速范畴里,要推翻牛顿定律,也是不可能的。

  “做人第一,修业第二"

  除此之外,科学与人文的之间还有更深层次的关联。

  一位从小在美国长大的华裔科学家写信给笔者:他进入以科技闻名世界的斯坦福大学后,被告之:前两年不分专业,不管你兴趣在哪里,都必须选修一门为期一年的课程:“文化、观念和价值观”。在这一课程上,不仅学习西方传统经典(柏拉图、笛卡尔、马克思等),而且也接触世界其它文化的代表人物与经典著作(例如中国的孔孟之道)。课程的中心,围绕着“人何以为人”这一主题展开。无论学生将来选择什么专业,都必须首先回答这个问题。前两年教育的目的是希望学生懂得“做人第一,修业第二(Human beings first, professionals second)”, “这是对我一生有很大影响的两年”。

  不管是“做人”还是“修业”,都离不开文史与科学,离不开文、史与科学的交融。文学家沙叶新在听了总理今年三月在记者会上的讲话后说:“腹有诗书人自华。「华」指的是有文采,有光彩;更重要的则是有教养,有品格……古典诗文充满了人文情怀和道德教诲。长期浸染其中,当然会受到良好的影响。 ” 科学,特别是科学史与科学精神,同样是充满着做人的道理。

  世界上一流本科教育都把“做人”放在教育的第一位。美国有一批非常优秀的本科院校,称之为Library Art College。很多人把它翻译为“文理学院”,说明文理并重,学生必须学习广博的知识。但更好的翻译可能是“博雅学院”“,”“博“ 指广博的知识,”雅“指素养、修养,通过在课堂上受到的讨论式的、相互质疑的教育,在住宿学院内受到的名师的熏陶,在第二课堂内(学生社团、社会实践)受到的锻炼,学生就敢于争辩,追求真理,懂得思考,学会做人,学会与人相处。可以说,世界上最顶尖的本科院校都是贯彻博雅教育的院校。

  我国有些地方在中学里就分文科班、理科班;一进大学就分入很细的专业,学生与家长就把它与将来的职业连了起来。这些做法都不利于培养全面发展的人、有创新能力的人,也不符合当今文化、科技发展的规律。这些做法也会使很多学生在将来感到难以弥补的遗憾!

  奠定耶鲁大学成为世界顶尖大学基础的《1828耶鲁报告( 1828 Yale Report) 》,在184年前就明确指出:我们的教育应是“全面的教育“,”我们培养的人应该“具备全面知识并拥有高尚的品德,这样才能成为社会的领军人才,并在多方面有益于社会。 他的品质使他能够在社会的各阶层散播知识之光 。”

  (2012.08.09完稿于美国康州)[2012.08.15 发表于上海文汇报;中国科学院网站当天转载。后又作了些修改.]

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