吴国盛：我们对科学有误解！

政治、军事、科技……在过去的几千年里，我国一直处于世界领先地位，万国来朝的事时有发生，为什么到了近代我们不行了呢？

有识之士开始了救亡图存，从洋务派的“师夷长技以制夷”到新文化运动高举民主和科学两面旗帜。国人这才如梦初醒，意识到了科学的重要作用。

100年后的今天，中国科学已取得了长足的发展，国家对于科学的重视也达到了前所未有的程度。可即便如此，中国科学也很难在基础科学领域有质的突破，高精尖领域仍然面临着卡脖子的状况。

中国的科学发展存在着哪些困境？这些困境从何而来？如何突破这些障碍？

要回答这些问题，我们必须回到科学本身，理解科学诞生及发展的历史情境，追寻科学的真正内涵。只有对科学这一概念正本清源，我们才能更清楚地理解当下科学发展的真问题。

本周六，清华大学科技史系主任吴国盛做客混沌，帮助大家溯源何为科学，梳理科学在发展过程中产生了怎样的变化，以及我们又该怎么认识当今科学发展面临的问题并做出修正。

授课老师 | 吴国盛 清华大学科技史系教授、创系主任

编辑 | 混沌商业研究团队

支持 | 混沌前沿课

科学为什么诞生于西方？

我们将从人文的眼光理解科学为什么诞生于西方。在此之前，我们先回顾中国文化，建立参照系，进而做出比对。

中国文化回顾

1.农耕文化

中国文化是典型的带有排他色彩的农耕文化。长城便是典型的农耕文化符号，人不犯我，我不犯人。古代重农抑商，将人分为士农工商四等，抑制商业发展。中国文化排斥海洋文化、游牧文化及商贸文化，而农耕文化则一家独大。

2.定居文化

粮食生产和定居是农耕的两大特点。定居在中国文化中被打下了深深的烙印。从古代的“父母在不远游”、“背井离乡”到现代的“安居工程”都可以体现这一点。

3.熟人文化

中国古人没有公共概念，社会关系是由亲密关系的熟人建立起来的，而熟人关系通过血缘关系来构建。

4.血缘文化

古代所说的“亲”便是血缘谱系中近的意思。血缘关系还进一步扩散并被适用到其他关系中。如上下级关系比照父子关系处理，“父母官”、“一日为师终身为父”便是其中的例子。

5.亲情文化

血缘关系的核心是亲情关系，所以中国文化又被叫做亲情文化。亲情文化的核心是情，有情有义有爱者为人，无情无义无爱者为禽兽。

6.仁爱关系

儒家把“仁”当作人性的最高理想。仁爱精神是以儒家文化为代表的中国文化的根本精神。仁爱是基于血缘关系之上的亲情之爱，它可以被扩展为普世的爱，但它不是平等的爱，即爱有差等。

7.礼文化

亲情关系区分了远近亲疏，远近亲疏又带来了对不偏不倚的要求，所以要学习“礼”。“学礼以成仁”，通过“礼”来训练仁爱精神。在仁礼结构中，情高于礼，礼高于法。

西方文化回顾

接着，我们再对西方文化做一简要理解。

1.两希文明

两希即希伯来与希腊。希腊半岛贫瘠，农耕匮乏，主要生产经济型作物进行贸易。爱琴海又催生了西方文化中的航海文化。

2.迁徙文明

希伯来人生活在沙漠边缘，农耕不足，依赖贸易。对于两希文明而言，迁徙就是常态。

3.生人文化

西方的迁徙文明与中国的定居文明形成对照。西方文化本质上是生人文化，熟人不熟。

4.契约文化

生人文化发展出一套与血缘文化全然不同的契约文化。契约强调规则，定约、束约是西方文明教化的主要方式。

血缘文化里对人性的认同是有情有义有爱，而契约文化下对人性的认同则基于人是独立自主的个体，即一个人能够定约的前提是他必须是有自主性的人。

首先要确立自己的概念，即认识你自己，把自己作为核心理念来认识，并且要通过认识的方式获得自己。中国文化中没有自己，自己需要通过他人为坐标进行定位；西方文化则认为在变化中保持不变的是自己。

在西方文化中，人有自己，事物的“自己”则是自然。因而西方自然科学的前提在于自然的概念，希腊科学起源的重要标志就是自然的发现。

不是所有民族都有自然的概念。老子《道德经》中的“自然”指的是自己如此，“道法自然”指的是道追随的是自己，这不同于西方文化下的自然。中国之所以没有自然这一概念是因为中国人认为天、地、人相感相通，且不承认有独立于人之外的东西。相反，希腊人从一开始便强调人有自己，事物也有自己，有自己便意味着有本质，而追随事物自己的逻辑就叫做理性。

早期的科学是自然科学，关注事物的自己性。直到19世纪以后的现代社会里，科学才成为了发展的动力，在此之前科学都是无用的。

什么是科学？

科学必须是超功利的、无用的。希腊人认为，只有无用的知识才能做到为自己而存在，才能叫做科学，因为任何有用者必然在用之中把自己消磨掉。希腊人主动地、积极地、明确地把无用性作为科学之为科学的最高标准。

希腊科学有两大类别：数学和哲学。希腊数学又包括了算术、几何、音乐、天文四科。

算术译自arithmetic,其基本意思是数理学，研究数字本身的意义及数字之间的内在联系。希腊人认为万物皆数，所有东西都有数字对应。但无理数的发现却动摇了希腊人的理论根基，因为无理数确实不能写成两个数的比例。

此后，希腊人便开始研究几何。几何学成为了希腊古典时期的显学，并代表着希腊人的精神追求方式，即注重理性和逻辑，关注事物中不可更改的、内在的、坚硬的东西。

数学不是计算，而是推理。而音乐被视作关于数字比例的应用科学，所以也属于推理的学问。

希腊天文学基于天和地判然二分的教条，天上非常完美，地上不完美；这是因为天上变化最少，而地面则充满了变化。希腊天文学的一大方法论原则就是通过匀速圆周运动的组合模式来模拟行星的不规则运动，这也成为了近代科学的普遍方法论，即通过不变来说明变化。

东西方不同的人文结构正是导致科学在希腊出现而非在中国出现的主要原因。

技术不是科学的应用

我们对技术有两个误解：一是认为技术是科学的应用，科学在先，且更为深刻。但在我看来，技术是汪洋，科学是孤岛。二是技术中性论。技术中性论认为技术本身没有目的，只是一种手段。

技术固然与使用者的目的或意图有关，但它本身就意味着一种存在方式。以电话为例，电话这种技术就是指向双向交往，而非独白。采用互联网技术，则意味着你要被迫采用平等、开放、互动、分享这样的理念。

技术中性论背后有两个原因：一是意向性消失。今天的世界已经让物本身丧失了目标，进而也丧失了意义。物丧失意义的同时，人要自己创造出一套意义系统。在这过程中，技术自然而然地成为了单纯为着人类目的而被中性使用的工具。二是技术被单调化。我们今天只是把技术理解成工具。实际上，技术有三大类，即身体技术、社会技术与工具技术。在我们这个时代，工具技术被凸显，成为技术的代言。因为近代以来世界成为表象，人的目的是征服世界，工具是征服的手段，进而技术也就退化为单纯的工具技术。

在传统意义上，无论东方还是西方，技术首先都指向身体所拥有的技能，所以身体技术是第一位的。接着是社会技术，脱离了社会语境便很难理解某些技术为何会兴盛。最后才是工具技术，如果不了解人类需求与社会语境，技术很容易就会走向盲目。因而，对技术进行正本清源是非常必要的。

技术是人的存在方式

人的先天无本质导致人需要外在的力量使其成为自己。技术是一种最显著的外在力量，是人成就自己的基本环节。技术和人是镜像关系，是什么样的人取决于使用什么样的技术，使用什么样的技术就是什么样的人。我们只要扩展技术的视野，从单纯的工具技术扩散到身体技术和社会技术，便会发现技术就是人的存在方式。

工具的独特性早已被人类意识到。我们都知道普罗米修斯盗火的故事，但这个故事有一个前因。普罗米修斯的兄弟爱比米修斯在上帝创造万物后负责给物种分配本能，每个物种凭本能占据一个生态位。但由于爱比米修斯没有分配好本能，到人的时候本能已经被分完了，于是人就没有了本能。没有本能该如何生存？普罗米修斯意识到问题所在后，便开始盗火，不仅如此，他还为人类偷了很多技术。这便是工具技术的由来。虽然动物也使用工具甚至制造工具，但人和动物的区别在于人始终携带工具。

18至19世纪，人们已经形成一个概念，即人类的文明史就是一部工具使用史，通过工具即可标定人所处的历史阶段。但在我看来，工具理论有两个缺陷。

第一，工具理论过于男性化，过分强调进攻工具。相对说来，我们更为关注矛、戟等掠夺型工具，却忽略陶器等储藏型工具。但人类文明的一大特点就是传承，传承就体现在收藏这一层面。

第二，工具理论忽视和身体技术、社会技术的关联。工具理论能被大规模使用的根源在于它和身体技术、社会技术的配合。例如，奴隶的存在使技术革新成为不必要，因为奴隶可以代替机器做事；也就是说，奴隶制这一社会技术抑制了某些工具技术的发明。

单纯强调工具技术不足以理解技术的本质。另外，工具技术的出现不足以代表人类提升物质生活的需求。人类技术的进步并非源于匮乏，而是因为人类是心理能量充沛的物种，胡思乱想反而成为了人类早期进化的主要动力。

与此同时，人类内在的不可遏制的能量需要被规训。有一派技术史家认为，人类早期的进化主要是符号进化，通过符号象征的方式规训自身的行为，产生意义系统。

火在人类文明史上占据重要地位。人们普遍认为火的作用是御寒、烧熟食物、恐吓敌人等，但事实上，烤火是为了产生幻觉。幻觉的下一步就是想象。所以上述那一派技术史家认为，人类真正的技术从符号创造开始，而非从工具创造开始。

人类最早期的技术实际上是身体技术。人首先是半成品，人把自己由半成品变为成品的过程中蕴含了大量的自我规训色彩。音乐和舞蹈是人类早期的存在方式，是释放过分充沛的心理能量的手段。人类可以通过舞蹈有节奏地、缓慢地将能量释放出去。不仅如此，舞蹈还是一种集体行为，可以创造社会共同体的认同。这时身体的自我规训便和社会交往、社会约束的机制同时建立起来。

除了身体的规训外，人类的知觉也是被规训出来的。人类在漫长的进化过程中诞生了一种不可思议的能力，即人类可以忽视很多东西，也可以只关注某个东西；可以聚焦，也可以散焦。不同的文化背景导致我们对同一事物产生不同的敏感程度。

简单说来，技术作为人类的存在方式，涉及到身体的规训、知觉的规训，乃至心灵的规训，它并不属于外在的东西。人类的自我形象、自我意识都是通过他人衬托出来的。

技术作为世界的构造方式

人类所理解的世界就是生活环境及其所能想象的范围。而人们所处的生活环境和所理解的世界的边界是通过技术的方式构造出来的，有什么样的技术，就有什么样的世界。为什么希腊人会认为重的物体比轻的物体下落更快呢？道理很简单，因为当时缺乏相应的技术方案去检测，人们所看见的就是重的物体下落更快。

技术构建世界的方式是多种多样的。下面简单介绍一下空间的技术改造和时间的技术改造。

按照物理学的说法，空间是各向同性、处处均匀的，因此北京空间和纽约空间没有什么区别。但我们也清楚地明白，北京和纽约就是完全不同的城市，二者有不同的空间格局。通过建筑方案的不同，我们构造出了不同的两座城市。也就是说，空间不是先天形成的，而是由各种各样的技术方案所构成的。

现代技术离我们最近，但要理解现代技术，还是要回到原初的技术类型里去。

现代技术和传统技术的一大区别在于现代技术被注入了科学化这一原始动力。科学化意味着一种超越当下实用的想象的可能性。人类自古以来的技术都是和当下的需求相关，而现代技术是创造需求，而非迁就需求。现代技术之所以能够创造需求是因为它的科学品格来自于希腊，是超越当下的、无功利的，因而其可能性是无限的。

过去的技术是适应性的，而现在的科学是will to power，即求力的科学。现代技术有一定律叫做凡是有可能，就要把它实现。这种所谓的意志技术带有征服的、强迫的以及挑衅的色彩。

现代的意志技术也带来了一些风险。第一，染指一切，不留死角，找不到除技术外的其他替代的可能性。然而，对技术的过分依赖会使技术陷入风险状态，人类也很快便会感受到技术的不确定性带来的伤害。第二，技术变得封闭性。我们只能通过技术的方式来克服技术的不足，这就是自我依赖、自我封闭。所以现代社会需要重新激活一些除技术外的其他拯救办法。

总结来看，第一，技术是人的镜像，是什么样的人就使用什么样的技术，使用什么样的技术就是什么样的人。第二，技术的命运就是人类的命运，不存在人工智能单独毁灭人类，只有可能是人毁灭自己。第三，技术悲观主义者认为人会被技术打败，技术乐观主义者认为人能打败技术，但人和技术之间并非敌对关系，而是相互交融、互为镜像的关系。

科学与艺术的关系：美即是真

在现代人看来，科学与艺术截然不同，科学是科学，艺术是艺术。科学史之父乔治·萨顿认为科学和艺术的主要区别在于科学有进步，而艺术无进步。科学哲学家托马斯·库恩则认为，科学和艺术是目的和手段正好颠倒的两种文化形式。科学的目的是解难题，艺术的目的是创造审美对象；但科学也使用审美的方式解难题，艺术也使用技术的方式创造审美对象。英国著名教育家赫胥黎认为，科学的目的是用思想表达事物的永恒秩序，艺术的目的是用情感表达。

总的来说，科学和艺术有几大区别：第一，对象不同；第二，历史发展路径不同；第三，目标不同；第四，手段不同。概括来说，科学求真，艺术求美。

但我们还要追问，科学和艺术真的不同吗？

英国著名湖畔派诗人济慈在诗歌中提到，真就是美，美就是真。也就是说，虽然科学求真、艺术求美，但实际上科学和艺术并没有什么区别。华裔物理学家李政道说，艺术和科学的基础都是人类的创造力，目标都是真理的普遍性。也就是说，科学和艺术不是一个求真，一个求美；二者都是求真，科学有科学的真理，艺术有艺术的真理，真理的背后是人类的创造力。

所以，科学和艺术也有很多相通之处。但相通并不意味着等同。英国著名物理学家狄拉克说，让一个方程具有美感比让它符合实验更重要。对科学家而言，求真和求美不是对立的，也不是一回事，而是说求美更重要。德国物理学家海森堡说，大自然把我们引向美的形式的时候，我们就不能不相信它是真的；因为美，所以真。为什么这些著名的科学家强调美高于真呢？

现代社会存在这样一种倾向，即把科学力量化，把高雅的东西交给艺术。但这种倾向并非自古便有，在希腊时期科学才是高高在上的存在。

我们知道，现代科学和现代艺术都根植于希腊，且它们之间存在一种内在的、隐秘的关联。

科学的英文Science来自于拉丁文的Scientia，Scientia则来自希腊文的Episteme，Episteme就是知识科学的意思。艺术的英文是Art，技术的英文是Techniques，它们都来自拉丁文的Ars，Ars来自于希腊文的Tekhne。也就是说，在希腊时期，科学和艺术是同一个意思。

亚里士多德将知识分为三类：一等知识是理论科学，基本科目包括形而上学、自然哲学、数学；二等知识是我们现在所说的社会科学，带有一定的实践意义，如政治学、伦理学、经济学等；三等知识是创制科学，包括戏剧、建筑、医学等。

接下来我们进一步探索现代科学的起源。

现代科学是求力的科学，即Science for power；古典科学是求真的科学，即Science for truth，但从求真的科学到求力的科学的转变并非一步到位。在早期，科学仍以自由的科学的面目出现，牛顿、伽利略、哥白尼等近代科学的创始者们并没有真正将自身的理论兑换为实用的力量。

进入19世纪，科学向技术全方位转化，如电磁转化为电力工业、化学转化为化学工业、实验生理学转化为生物医学等。转化的结果就是科学成为生产力，而且是第一生产力。科学的技术化也伴随着科学的职业化。19世纪以前的科学家大多只是把科学当作爱好，到了19世纪，科学开始职业化，科学家可以通过科学养家糊口。

分科化、专业化、职业化、力量化是现代科学的四化，这四化在20世纪愈演愈烈。于是便有识之士呼吁，我们的文化已经分裂为科学文化和人文文化两个门类，并且这两个门类互不理解、互相贬低。

现代人所讲的艺术一般指的是美优之艺，即Fine Art,美术。贡布里希说，如果某件事情本身成了目的，那我们就可以说它是艺术。潘诺夫斯基说，艺术在于纯粹的审美，一个人想审美的时候必须全身心地灌注这件事情，要关注事情本身，关注事情的本来，这就是艺术。总结来看，艺术的特点就是无功利地显现作品本身。

德国哲学家海德格尔在《艺术作品的本源》一书中指出，过去认为艺术作品之所以是艺术作品，是因为它的形式很美，但事实上，那种普遍的美不足以让一个作品成为作品；艺术作品真正的本源在于它保留了事物的质的独特性，这种质的独特性通常是被掩盖的。

那么现代艺术来自于哪里呢？它又经历了怎样的历史境遇？

古希腊传说中有九位缪斯，分别掌管九种艺术活动，其中有两门是历史和天文。也就是说，古人认为历史和天文都属于创造的领域。

我们知道，现代科学是做加法，数学加实验；而现代艺术则是做减法，技艺减实用，先是改造机械七艺，然后再结合自由七艺。所以说，现代艺术史通过减法的方式使自己上升，而现代科学是通过加法的方式使自己下降。

达芬奇的工作在当时是典型的军事装备家的工作，如建造城堡、设计坦克、雕塑、绘画等。达芬奇的伟大之处在于影响了同时代的艺术家，让他们学习数学，向自由之艺靠拢。透视法、几何比例、黄金分割等知识成为了当时艺术家的基本功。这些艺术家和科学家同时在开辟近代所谓的物理空间和艺术空间。

所以，现代科学和现代艺术从某种意义上来说是在文艺复兴时期一同成长起来的，不分彼此。一方面，艺术表现科学；另一方面，科学借助艺术。

德国哲学家卡西尔说，对于希腊人而言，美始终具有一种客观的含义，美就是真。在希腊人那里，美和真是不可分割的东西，但今天我们已经很难理解什么是美和真合二为一的状态了。

德国数学家庞加勒说，科学家研究自然，不是因为有用，而是它有趣。从古典时期，科学就是庄严的、神圣的，它不是手段，也不是工具。如果我们不能从这一历史语境中充分理解科学的话，便很难窥见科学本身所蕴含的人性的冲动以及对世界的构建作用。

古代艺术和古典科学一样，都是庄严的、神圣的。艺术本身扮演着某种真理追求者的角色，艺术家的高贵不在于他能够愉悦人心，而在于他能够直达人心。所以说科学和艺术一旦回到其本真的状态，必然会进入美即是真的境界。

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