01-什么是科学精神

汪诘代表科学声音组织在2017亚洲教育论坛年会的科技文化与科普教育论坛上的发言

科学声音是一群有着共同志向的职业科普人组成的民间组织。我们认为，科普教育的首要目的是传播科学精神，而讲解科学知识是达到这个目的手段之一。虽然，只有人类中的少数精英能够成为科学家，但是，人人都可以像科学家一样思考。因为，科学不仅仅是一个职业，更重要的是，科学是一种思考方式。科学家就是用这种方式来揭示自然世界的奥秘，理解这个我们生活的星球。

科学精神包含不可分割的两个部分，其一是对“科学”这个词本身的理解；其二是对科学思维的具体运用。

我们先来谈什么是科学。

我们认为，“科学”是一个名词，而不是一个可以和“好的”“正确的”划上等号的形容词。要理解什么是科学，需要从两个方面入手。

第一，  目的——所有科学活动的最终目的是发现自然现象背后的规律。技术发明并不等于科学研究。以爱迪生为代表的工程师算不算科学家，会有争议。但我们坚持认为应当把科学家与发明家、工程师区别开来。在几乎所有写科学史的书籍中，基本上都遵循着从以亚里士多德等古希腊自然哲学家到伽利略、牛顿，再到爱因斯坦这样的脉络下来，从来没有哪一本有影响力的科学史书中写到过爱迪生或者特斯拉。但是，在现实的科普教育中，科学和技术往往会混为一谈。这很可能是社会中非主流的反智、反科学运动的原因，我们注意到，妖魔化科学的人往往都是将科学和技术混为一谈的人。而那些最容易受到反科学运动洗脑的人也都是从来就没有搞清楚什么是科学、什么是技术的人。所以，我们认为，让广大老百姓，尤其是青少年理解科学研究与技术发明活动的区别是极为有必要的。这关系到我国在前沿科学领域的巨额投资计划能否得到广大人民群众的广泛支持。也关系到青少年是否愿意投身于基础科学领域的问题。可能大家都会和我一样，每当一个重大科学发现诞生的时候，例如我国的科学家2012年发现了一种新的中微子震荡，2013年发现量子反常霍尔效应，美国科学家去年证实了引力波的存在，身边总是会有很多人问我：这些到底有啥用？我们认为，可能比回答他们这些科学发现有什么用更成功的科普是减少提问者的数量。

第二，  方法——公理演绎和系统实验。这是爱因斯坦在1953年写给友人的一封信中提出的观点，他非常深刻地讲出了科学活动遵循的基本方法。爱因斯坦在信中说：西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是，以欧几里得为代表的希腊哲学家发明的形式逻辑体系，以及在文艺复兴时期通过系统的实验发现有可能找出因果关系。我们纵观自现代科学诞生以来，人类所有的科学发现都是遵从两条路径做出的。第一条路径：从几个假设性的公理出发，然后运用数学化的逻辑推演，最终找到隐藏在深处的自然规律。爱因斯坦的相对论是最好的范例，他通过相对性原理、光速不变原理和等效原理这三个公理，最终得出了广义相对论的爱因斯坦场方程。第二条路径：通过观察现象，提出某种理论，再用更加精确的观察或者系统实验来检验，如果实验结果与理论不符，就要求科学家修正该理论，直到与所有已知的现象相符合，每一次通过检验，该理论的可信度就会增加一分。牛顿提出的万有引力公式就是一个范例。但是我们也必须指出，这两条路径并不是泾渭分明的，很多时候它们交织在一起。这两条路径在末端是合二为一的，那就是任何一个科学理论都必须得到实验数据的支持，实验是检验理论的唯一标准。科学理论还必须具备预测的能力。在这个过程中，数学扮演了极为重要的角色。科学的方法不但要给研究的对象定性，更重要的是用数学定量。请注意，在刚才这个句式中，“科学”是一个名词，就好像说“中国人的特点是”；而不是一个形容词，表示“好的”或者“正确的”方法。可能大家也会有和我一样的体会，当我说通过阴阳五行得出某某结论并不是一个科学的方法时，很多人会愤怒。那是因为，在他们的理解中，“科学的方法”表示“正确的、好的方法”。而我真实想表达的意思其实是，科学的方法是具有特定含义的研究方法，人类能够熟练地掌握这一方法只有不到400年的时间。科普的目的可不是要打消中国人对传统文化的兴趣，而是让愤怒于阴阳五行不是科学方法的人减少甚至消失。

理解科学的含义是具备科学精神的前提，但不够，科学精神还包括对科学思维的运用。我们认为科普教育是否成功并不是用掌握了多少科学知识来衡量，而是看一个人在生活中，是否采用科学的思维考虑问题，科学的方法解决问题。也就是说，科普教育的最终目标是希望人们能像科学家一样思考。

公元14世纪，住在英国萨里郡奥卡姆的修士威廉提出了著名的奥卡姆剃刀原理：如无必要、勿增实体。这个思想比现代科学的诞生还要早大约400年，但是科学却从这一重要的哲学思想中汲取了养分，它也成为现代科学研究中经常被运用的重要原理这一。

公元18世纪，苏格兰哲学家大卫·休谟提出了休谟公理：没有任何证言足以确定一个神迹，除非该证言属于这样的情形，其虚假比它力图确立的事实更为神奇。与这一公理等价的通俗表达是：非同寻常的主张需要非同寻常的证据！休谟公理为我们确立了科学思维的一个总原则

我们认为这一原理一公理是对科学思维的高度抽象概括，但是要深刻地理解它们却并非一件易事。因此，在具体的科普教育中，我们必须把抽象的哲理分解为一个个更加容易理解的知识点、结合具体案例进行讲解。

这些知识点包括：可证伪性（可验证性）、可重复性、独立性、唯一性、可定性、可定量、可预测、可纠错。还包括：理解前后关系和相关性都不是因果性，要得出因果性必须通过严格控制下的系统实验才能真正找到。例如，在医学研究领域，大样本随机双盲对照实验和科赫法则是发现因果性的金标准；不能证明不存在不等于必定存在，从逻辑上来说，要证明灵魂和上帝不存在是不可能的，必须坚持谁主张谁举证的原则；使用科学术语不代表就是科学理论，识别伪科学也是科普教育的目标之一。

以上这些知识点并不是科学思维的全部，需要我们在具体的教育实践中不断总结、提炼。我们认为，科学思维是全人类的共同的智力财富，没有东西方之分，它的历史相较于人类的历史来说非常短暂，然而在它的指引下，人类取得的成就却远远大于前科学时代的所有成就之和。

科学思维不是科学家的专利，它对于我们每一个普通人都有重要的价值。得到专栏作家卓克把科学思维对于普通人的作用总结为四条：1.摆脱本能和直觉；2.识别真知和谎言；3.打通阶梯和路径；4.积累灵感和顿悟。

综上所述，科学精神是对科学的目的、方法和思维模式的概括，它与一个人掌握的科学知识的多少并没有正比关系，高级知识分子也可能并不具备足够的科学精神。但我们认为，科学与哲学、文学、艺术、宗教、中华传统文化一样，都是人类文明的重要组成部分，它们不是非此即彼的关系。这个世界上，有成为科学家的神父，也有信仰上帝的科学家，思想的多样性是人类文明生生不息的保障。

我们也注意到，在科学教育相对发达的西方国家，他们也在反思科学，尤其是对科学伦理的深入探讨。那么，现阶段的中国科普是否应当包含反思科学的这部分内容呢？我认为不必。对科学的反思应当局限在科学家、科学哲学家以及与科研活动密切相关的专业人群中，不应当扩大化。

这是因为，今天的中国，科学精神依然只是旷野中的一个小火苗，一阵不大的风就能把它熄灭，我们都知道，这样的事情不是没有发生过。守护这堆小火苗，把科学精神传承下去，并且在中国这片土地上传播开来，对于中华民族的伟大复兴具有不可估量的历史意义，这也是我们每一个科普人的职责和价值所在。

人类文明走到今天，正如在座的科幻作家郑军老师在新作《万古长夜重生之夜》中所说：世无科学，万古长夜！

感谢大家聆听我的一点浅见！