谢耘：被误解的“科学”与“技术”
注：文章末尾附有《创新真相》的视频连播十哦
2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆，中国探月计划实现了新的重大突破。它在国人心中激起了强烈自豪感的同时，用阴谋论的逻辑演绎美国51年前实现的人类登月壮举的言论，也又出现在网络之上。
有趣的是，持有这种阴谋论观点的人，不仅仅是一些没有受过良好教育的普通网民，更有名牌大学的毕业生，理工科出身的高级技术人员以及当下热门技术领域的网络名人。而且他们都是在以“科学”“技术”的名义，借用“科学”及“技术”的各种“概念”与“方法”，去论证当年的登月如何不可能，还有些人把自己的这种“质疑”披上了“科学精神”的外衣。
现代科学与技术从西方来到中国后，便被带上了无比神圣的光环。“科学”不仅仅成为了一些人的精神寄托与类似宗教一样的信仰，也成为了服务于自己意识形态立场的工具之一，与掩盖自己心灵虚弱的遮羞布。“科学”成为了一个任人打扮的小姑娘，成为了一个避“邪”镇“妖”的万能法器。一旦祭出“科学”这面大旗，其它一切都要退避三舍。“科学”被大规模地盗用及滥用了。
在近现代科学发展的历史上，有一件与科学本质相关的重大事件。那就是持续多年的、科学皇帝爱因斯坦与量子物理巨擘玻尔关于量子力学的“科学成色”的论战。
爱因斯坦（淡定地）：上帝不丢骰子。
玻尔（揶揄地）：你又不是上帝，怎么知道上帝不丢骰子？
爱因斯坦（有点恼怒地）：上帝就是不丢骰子！
玻尔（无奈地）：好吧，那就让事实来说话吧。
这个简单形象的对话，直白地揭示出两位科学巨人分歧的本质所在。
因为这场论战涉及到现代科学的两大支柱之一量子力学是否“究竟”，所以争论持续了几十年，很多科学家卷入其中。至今为止的所有相关实验都表明，玻尔是对的，爱因斯坦对量子力学的质疑没有获得实验结果的支持。
人类的最强大脑之一在对“科学”的理解上出现了偏差。
因为量子力学具有突出的“非传统性”，所以对于科学的本质，玻尔有过深入的思考与多次精辟的论述。
1935年7月20日，玻尔在给H.P.E.Hansen的信中写道：“We again and again learnthat our task is not to investigate the essence of things—we do not at all knowwhat this would mean; but to develop those concepts that allow us to speak witheach other about the events of nature in a fruitful manner.”（我们一再认识到我们的任务不是去研究事物的本质—我们根本就不知道这意味着什么；我们是要建立一些概念，使得我们彼此可以就自然现象进行有成效的描述与交流。）
玻尔的助手A.Peterson在其撰写的《玻尔的哲学》（“The Philosophy ofNiels Bohr”, p.12, Bulletin of The Atomic Scientist 19, 8-14(1963)）一文中引用了玻尔说过的一段话：“There is no quantum world. There is only an abstract quantumphysical description. It is wrong to think that the task of physics is to findout how Nature is. Physics concerns what we can say about Nature.”（不存在什么量子世界。有的只是一个抽象的量子物理学描述。那种认为物理学的责任是搞清楚自然是怎么回事的想法是完全错误的。物理学只关心我们如何描述这个世界。）
如果用一段简单的话做一个总结，那就是：科学在本质上是对人类可感受（观测）的客观事物（现象）运动与变化（规律）的（定量）描述，并不是对这些运动变化（规律）背后的原因作“为什么”的解释。
“为什么”是哲学乃至神学所关注的话题。
据说有人相当的不以为然。因为牛顿并没有解释物体之间存在的这个引力是如何产生的，而只是告诉大家如何计算它的大小。如果你一定要追问牛顿这一切都是为什么的话，他会告诉你去找万能的上帝吧。
爱因斯坦相对论的核心基础之一就是“光速不变”。“光速不变”几乎尽人皆知，但是即使在受过高等理工科教育的人中，很多人也并不清楚它的确切含义。它是说不论我们用什么方式产生一束光，它一旦发射出来，则对于所有的人来说—不论这些人彼此之间存在什么样的相对（匀速）运动，每个人以自己为参考（以自己为静止的“惯性参考系”）测量出的这束光的运行速度，结果会毫无差异地都是每秒三十万公里，与测量者彼此之间存在的相互运动没有任何关系。这完全违背了我们的常识。但是爱因斯坦没有告诉大家为什么会这样，他只是说光本来就是如此，不信的话你就自己去测测看。
而波尔则告诉我们，一个微观粒子的有些状态在被测量（显现出来）之前是不确定的，所以测量这些状态的结果有多种可能，每次测量到底会得到哪一种结果事先无法（准确）预知。这与我们的常识又完全不同。他同样也没有解释为什么会这样。
而这一次爱因斯坦不干了，因为他认识的上帝是一个超级勤奋与严谨的劳模，从来不会漫不经心地靠丢骰子来决定这个世界上的事情。可是几十年下来，无数的实验结果证明量子力学与爱因斯坦的相对论一样地靠谱—尽管我们一如既往地不知道它背后的那个“为什么”。
事实上，我们应该早就习惯了不知道“为什么”了。因为现代科学从其诞生之日开始，就放弃了人类在固有的好奇心的驱使下，从远古就开始了的对“为什么”的追寻，转而满足于对“是什么（怎么样）”的描述。所以科学才告别了哲学与神学而发展到今天，使我们能够对自然的运动变化做出大量的准确描述与预测。放弃对为什么的追问或解释是现代科学得以诞生与发展的一个最大的前提，也是它与哲学或神学的一个本质性的区别。
这也决定了原本意义上的科学对于人类来说，只是一个对世界的中性描述，而无力承担人类“价值”或“信仰”的重任。
相对性
科学对事物运动变化的描述受制于人类的观察、测量与分析的能力，所以这种描述只能是努力在最大程度上相对于人类当下能力而言是正确的。我们无法确认它是否具有与人类能力无关的绝对正确性。所以科学只是相对真理，质疑已有的科学理论并非是对科学的不敬，只要你有充分的依据。但是缺乏根据的怀疑只能算是痴狂。因此，不能把科学绝对化，不能把科学理论当成绝对真理，更不能把它当成一种至高无上的、类似于宗教似的、寄托了自己精神价值的信仰。 有限性：
科学发展到今天远没有达到无所不能的地步，所以在人类可以感受观察的范围内，还有大量的现象没有被科学理论所覆盖。我们不能把科学万能化，把科学理论能够覆盖的范围当成是世界的全部，而无视现代科学覆盖范围之外的那些现象、领域以及人类在其中获得的“非科学”性成果。人类在几千年的发展历程中，在现代科学有效覆盖的范围之外，形成了许多不同的对现象的描述方法与理论，只要这些方法与理论没有与现代科学真正的冲突，我们便没有理由因为它与现代科学很不一样、无法相容，就认定它是谬论或“伪科学”。 爱因斯坦认为量子力学还不足够“科学”，起因就是它与科学传统体系中的决定论不完全相容。但事实证明以此为出发点的推论未必能站住脚。实际上量子力学以自己对科学经典体系的叛逆而扩展了现代科学的基本形态（对事物运动的描述方式），成为了它两大支柱之一。 事物从量变到质变的发展，就是突破了现有的框架。简单地以与现有框架不相容而排斥或否定别的思路与想法，那是画地为牢因循守旧，与从事科学研究时所应有的态度背道而驰。
很多用“科学”反对中医的人，就是把科学当成了绝对的、万能的真理，并且坚信只有能够告诉我们这个世界为什么会是这样的理论才能算得上是“科学”。所以他们脑子里的“科学”其实并不是现实中真实存在的科学，而是他们自己一厢情愿想象出来的一个虚幻。（详见“<a target="_blank" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMjIyMTE3Mg==&mid=2650548062&idx=1&sn=c0eec59a766d3ff71bf9ca659db4d856&chksm=f0384145c74fc85392a5833811fdc742b09c48ca13eb9b87c10fdffbd8bee838361b43d183ef&scene=21#wechat_redirect" textvalue="超越" 现代化’：由中医存废之争引发的思考'="" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">超越'现代化’：由中医存废之争引发的思考”，微信公众号“慧影Cydow”,2019年7月22日 ）
有人或许会说，虽然科学理论是有限而相对的，但是“科学精神”却是至高无上的。谈到“精神”，就有点“不科学”了。因为精神属于意识范畴，它在（传统）科学研究对象的范畴之外。一定要讲科学精神的话，实事求是，客观准确，不主观，不夸大，不缩小，承认相对真理，承认人类自身的局限等等应该是其必备的要素。但是其实这些并非是科学工作所独有，难道它们不是我们做事时应有的基本态度吗？
在登月阴谋论的信奉者中有人理直气壮地说，他们质疑登月正是在发扬“科学精神”。登月是一个已经发生的事件，要想确认它是否曾经真的发生过，需要的是严肃认真的调查考证，与科学研究是两回事。用基于自己想象与猜测的逻辑思辨去“质疑”它是否曾经发生并没有什么意义。这种建立在空想之上的“质疑”与“科学精神”应该扯不上关系。
如果这个结论成立的对话，那么每一种技术都应该有完整的科学解释与源头。
不幸的是：实事并非如此。
《科技日报》在2017年8月曾经刊登过一篇文章，题目是“'骑不倒’的自行车困惑科学家两百年了”。文中介绍了自自行车诞生后的两百年里，科学家们为理解自行车为什么“骑不倒”做了各种努力，法国科学院甚至在1897年设立了专门的奖项，奖励能够解释清楚自行车稳定性来源的贡献者。但是时至今日，科学家们依然没有彻底搞懂这么一个结构简单的交通工具的稳定性机理。
图2 自行车的困惑
如果说自行车太简单了，不值得真正的高人去研究它的机理的话，那么航空则是十足的高技术产业，聚集了人类顶尖人才于其中。飞机诞生已百年有余，而且早就大规模应用。它为什么能飞总应该在科学上给大众一个清楚的交代吧？否则那些顶级人才们是不是有点不太敬业？
《科学美国人》在2020年的2月号（其中文版《环球科学》的3月号）刊登了一篇文章，题目是：“The Enigma of Aero DynamicLift”（飞机为何能飞起来）。文章对飞机产生升力的不同解释做了介绍，在最后它告诉我们：“一个明显的问题是，没有一个解释会被普遍接受。”原来我们如此依赖的人类现代高技术结晶—飞机，并不是非常“科学”，因为科学家们对于它为什么能飞起来还没有形成一个被普遍接受的科学解释。
下次再坐飞机的时候，你是否会因为飞机有点“不科学”而心惊胆战？
如果说自行车与飞机是有科学的解释，只是还不完整、不完善的话，那么当今“高科技”的热点、人工智能中的当红花旦、基于人工神经网络的“深度学习”其工作原理，则几乎完全是一笔糊涂账。对于一个“深度学习”网络为什么能够完成、为什么不能完成一项具体的工作，我们几乎都一无所知，只能采取骑驴看唱本走着瞧的态度来使用它。（详见“'深度学习’与工匠技艺”，微信公众号“慧影Cydow”,2018年3月23日）
图4 一笔糊涂账的“深度学习”网络
虽然说不清道不明，人们却丝毫没有因为它相当地“不科学”，而降低对“深度学习”技术的高涨热情；“不科学”也丝毫没有妨碍“深度学习”可以有效地解决大量的实际问题，且其有效性在那些场合远高于其它更“科学”的方法。在“深度学习”的身上，我们是否可以看到中医那“不科学”的影子？
人类在解决具体问题的时候，毕竟“不管白猫黑猫，抓住老鼠就是好猫”才是硬道理。
毫无疑问，当代人类的很多技术都是有着科学的有力支撑，说它们是科学的应用实不为过。但是从上面的例子中我们也清楚地看到，即使在科学高度发达的当代，从我们日常高度依赖的自行车，到现代社会的中梁砥柱之一飞机，再到“科技”新潮明星“深度学习”，它们采用的技术背后都没有清晰完整的科学解释，甚至更类似于传统的工匠技艺。
所以，我们不能一概而论地说“技术是科学的应用”。在一般意义上，技术对科学不存在绝对的依附关系，不一定有确定或清晰的父子血缘联系。
图5 现代人类技术的四个来源
现代科学起步之后，推动了技术的不断加速发展，极大地拓展了人类技术所能够触及的疆域。
其中由科学衍生出来的技术扮演了异乎寻常重要的角色，比如基于麦克斯韦电磁场方程的无线通信，因爱因斯坦的质能公式E=MC²而出现的核能利用等等。这就是图5中技术来源的“㊂科学应用”。
在对物质基本结构的认识方面，上个世纪60年代萌芽的、试图突破标准粒子模型的“弦论”，到今天还依然是一场数学游戏，无法在实践中验证，基本成为了“玄论”（详见“弦论：物理世界的数学奇迹？”，《环球科学》2021年1月号）；被科学家们多年来经过反复的重复，显得已经事实确凿的“暗物质”与“暗能量”其实还渺无踪迹，仅仅是一个推测。
几十年止步不前，我们是否应该问一个问题：在对物质基本结构的认识方面，人类是否已经触及了自己认知能力冥冥中的极限？杰出的物理大师杨振宁对此有一句名言：“盛宴已过。”不知是否因为天机不可泄露的原因，他并没有言明为什么，以至于年轻的学子在中国科学院大学与他有过当面的争论。
与物质的基本结构相关的另外一个重大科学问题就是如何统一自然界的四种作用力。其中，电磁力、原子核中的弱相互作用与强相互作用力已经被统一地用量子化方式描述，但是引力还悠然自得地游荡于这个框架之外，而且目前还看不到被驯服的希望。拥有世界最强大脑的爱因斯坦将其后半生几乎都投入在了这个方向上，但至离世也没有取得进展。
我们不禁要问：引力是否就是很不相同，所以这种统一的努力原本就是没有意义的？
印象中杨振宁从80年代开始就建议年轻的一代不要再去搞高能物理、继续钻研物质的基本结构，而应该注重“凝聚态”物理的研究。如果从凝聚态再往高层走，我们就会达到复杂系统层面，这便触及了科学的另外一条边界：对复杂系统运行规律的认识。
从自然生态，到人体，再到社会，人类直接生存所面对的几乎都是（复杂）系统性问题。传统的还原论认为只要搞清楚系统的构成要素及其运动规律就能理解系统。实事不是这样。
天才的物理学家费曼曾经对此有过一段精辟的论述：“理解了物理学定律，不一定就能够让你直接获得对各种事物在这个世界上所起到的作用的认识。实际发生的一切，往往同基本定律隔的很远。……总是想把高层宏观现象回溯到基础的层次，未必是有意义的。事实上我们也做不到，因为我们越向上走，就会有更多的中间步骤，这里的每一步形成的都不是上下的强关联。而我们也没有完全想透这些步骤所起到的所有作用。”(第127-128页，《物理定律的本性》，R.P.费曼著，湖南科学技术出版社，2013年4月第2版。谢耘根据英文原文重新翻译)
所以，理解了分子或细胞乃至器官，不等于理解了生命；理解了员工与部门，不等于理解了组织；理解了消费者与企业，不等于理解了经济；理解了个人与经济等，不等于理解了国家。
科学家们从上个世纪40年代开始，就从不同的角度研究复杂系统的运动规律。这个领域目前的成果基本上停留在具体领域中对复杂系统运动有限的描述或哲学般的概念性方法上。我国著名科学家钱学森在上个世纪80年代退出航天一线工作后，也花了大量的精力组织中国各领域的学者试图建立一般意义上的系统科学。钱老认为在辩证唯物主义的指导下，我们可以做的比西方更好。但是经过多年的努力，我们也没有取得实质性进展。
我们或许需要反思：一般性的系统规律是否存在？如果存在，它是否与现有的科学范式并不完全相容，所以我们还没有能够建立一个有效的理论去描述它？中国的阴阳五行与周易就属于传统的系统层面的方法，与现代科学走的是两条路。
如果说以上三个现代科学的边界（前沿）都与对物质世界的认识相关，而且在对物质世界的认识上我们已经占领了大片的领地的话，那么在对意识活动的认识上，按照现代科学的意义来说我们还几乎没有立锥之地。因为至今为止，我们还没有建立一个对意识运动的最基本的符合现代科学规范的描述（基本科学定律），只有一些传统工匠技艺层次的粗糙经验。
有人曾经认为，以人类自己的意识去认识自己的意识活动规律是一个狗咬尾巴的逻辑循环，有点像自己揪着自己的头发试图把自己从地上揪起来，这种做法缺少逻辑上的合理性。这种思辨是否有道理还无法验证，但是我们确实应该问一下：意识活动规律是否从根本上就在现代（物质性）科学范式之外？
而对于技术，我们不应该把已有的科学理论变成束缚技术探索与发展的枷锁。