重新审视:科学与技术是两个平行系统
《文汇报》2021年8月5日第十一版“读书”
很多人经常会说“如果我们不重视科学研究,我们的技术就会是无源之水,无本之木”,类似这样的话大家都很习惯。于是科学和技术的关系图像就形成了:科学是基础,技术是手段。
为什么我们会形成这样的关系图像?这样的关系是真实存在的吗?这与《科学:无尽的前沿》这本书有很大关系。
事实上, 《科学:无尽的前沿》是20世纪最大的战略欺骗行动。一份1945年呈送给美国总统的内部报告,为什么会在冷战核心年代的1960年高调公开出版?担心对手发展得不够快吗?急着传经送宝?当世人普遍相信美国正是因为遵行《科学:无尽的前沿》中所主张的政策而成霸业时,事实却并非如此。
如果你感觉这些和你原先的认知相差有点远,那就耐心听我从科学史的角度摆事实讲道理。
重新审判审视:
科学与技术是两个平行系统
江晓原
技术的进步同样推动着人类的进步
科学和技术,谁的历史更长?
实际上科学的历史并不长。从近代实验科学出现开始,算起来也就是大约四百年。如果将现代科学的根源追溯到古希腊,也就是到公元前几个世纪。
那么在这之前,世界上有没有技术?毫无疑问,很多古代文明,比如巴比伦文明、埃及文明、中国文明……当然都是带有技术的。但是他们的技术肯定没有以科学为基础。
比方说,都江堰水利工程,这个先秦时代完成的工程至今仍灌溉着成都平原。今天我们发现它符合流体力学,符合结构力学,可是造都江堰的时代,世界上有流体力学吗?有结构力学吗?李冰父子能知道伯努利方程吗?答案肯定是否定的,因为当时世界上尚未发明这些科学定理。
类似的例子在欧洲也能找到。比如欧洲一些教堂的历史已经超过千年,它们有巨大的穹顶,这当然符合结构力学原理,但那时世界上没有结构力学。所以那些大教堂不是以结构力学为基础建造的。曾经有一个时期,技术不是以科学为基础的。后来科学发达,它的解释能力很强,因而容易让人觉得它是一切技术的基础。
把技术的成就归功于科学,这个现象今天很常见。每年媒体上都会有西方知名期刊选出当年“十大科学新闻”“十大科学进展”之类,仔细看一看,基本上七八项都是技术进步。但我们总是把这些叫做科学新闻、科学进展。
又如,我们平常讲科幻,大家都习惯是指“科学幻想”,其实那些小说和电影里面很多对未来世界的幻想,想象的都是技术。为什么我们不说是“技术幻想”呢?这暗含了我们惯有的认知:科学可包含技术。
究竟是科学先进还是技术先进
有些人认为美国的科学先进,但是,做出这样判断的依据何在呢?
仔细想想,无非是论文数量、专利数量、名校数量、研发经费数量,或者是另一些更实际的东西,比如芯片霸权、互联网霸权、十个航母战斗群……
但是,所有这些,或者是无法直接区分科学和技术(比如论文、名校、研发经费),或者明显就是技术(比如专利、芯片、互联网、航母战斗群)。
其实从科学史的角度想一想,几乎所有最伟大的科学理论,没有一个出现在美国。
万有引力、进化论、双螺旋模型……,都是在英国产生的。
相对论提出时,爱因斯坦还在德国,他1905年提出狭义相对论,1915年提出广义相对论。爱因斯坦1933年去美国,1940年加入美国籍。
航天的基础理论,是俄国的齐奥尔科夫斯基提出的。
当然, “美国科学先进”这一判断还有两个著名大工程的背书——曼哈顿工程、阿波罗登月工程。但这两个工程是“科学先进”的证明吗?
曼哈顿工程和登月工程,不仅依靠的都是技术,而且它们的动因都不是科学。曼哈顿工程是因为德国人在造原子弹,美国人要抢在德国人前面造出来;登月工程是因为那时苏联航天领先了。当时苏联阵营发明了一种逻辑:科技先进就说明制度优越。这个逻辑美国人也接受了,于是他们要搞一个比苏联人更“先进”的东西。阿波罗登月工程就是一个冷战中的政治工程,而不是很多人想象的纯粹的“科学的里程碑”。
当然这两个工程确实有科学理论的先导,但在这两个标志性工程中,真正起作用的完全是技术。
在《纯科学的政治》一书中,倒是谈到美国的另外两项工程,这两项工程实施起来当然同样需要技术,但它们的目的则是典型的“科学探索”。
《纯科学的政治》
[美]丹尼尔·格林伯格著
李兆栋等译
上海科学技术出版社出版
第一个工程出现在曼哈顿工程之后,登月工程之前。“莫霍钻探计划”(Project Mohole)要在14000英尺深的海底,再往下钻18000英尺深的洞,这个洞将穿透地壳到达地幔。这是典型的“钓鱼工程”,经费从最初的1.5万美元,最终扩大到1.25亿美元。围绕这个工程,美国政商之间的丑事一大堆。
但是钻这个洞干什么呢?工程搞了9年,一直到最后被迫下马,科学家们也没有讲清楚这个洞到底有什么用。这是一个非常“scientific”的事情——科学就是这样的,因为科学是用来“探索未知”的。
第二个例子是超级超导对撞机。这个项目和“莫霍钻探计划”相比,就是一个扩大版,超级超导对撞机当然更加“scientific”。这个工程花了20多亿美元后也下马了,下马的原因也是因为科学家没有办法在国会听证会上说服那些议员。造这个对撞机到底有什么用?讲出来又是什么“寻找上帝粒子” “寻找引力波” “满足好奇心”……所以批评者说,这就是物理学家的一个大玩具。超级超导对撞机下马以后,因为工程更大,牵涉的科学家更多,直到现在仍是两派争论的题目。
综上所述,美国其实是技术先进,而不是科学先进。
《科学:无尽的前沿》
[美]范内瓦·布什著
崔传钢译
中信出版集团出版
美国人真的遵行了布什主张的政策吗?
为什么说“科学是基础,技术是手段”这样的关系图像是《科学:无尽的前沿》这本书帮助我们建立的呢?我们只要看看这本书更完整的中译本《科学:没有止境的前沿——关于战后科学研究计划提交给总统的报告》的导言中是怎么说的:
今天,基础研究已成为技术进步的带路人,这比以往任何时候都更加明确了。……一个在新的基础科学知识方面依靠别国的国家,其工业发展将是缓慢的,在世界贸易竞争中所处的地位将是虚弱的。
《科学:没有止境的前沿——关于战后科学研究计划提交给总统的报告》
[美]V.布什等著
范岱年等译
商务印书馆出版
这些话是1960年美国时任国家科学基金会主任为布什当年的报告所写导言中说的,而在报告的概要中,布什进一步论述说:
新产品和新工艺……依赖于新的原理和新的观念,而这些原理和新观念本身又是来自基础研究的。基础科学研究是科学的资本。再者,我们已不能继续依赖这种科学资本的主要源泉——欧洲。
布什报告中这些动听的话语,影响了几代人,包括许多中国科学家。但是,美国真的推行了布什主张的政策吗?许多中国人认为:美国肯定推行了布什的政策,否则美国的科学怎么可能那么先进?
然而我们在上面已论述,直到今天美国仍只是技术先进。事实上美国并没有真的推行布什主张的政策。对此,《纯科学的政治》一书非常有助于进一步加深我们的认识。
举个例子,1963年,针对当时的费用拨付争论,美国国防部搞了一个“回顾计划”。他们选择了20种武器,包括核弹头、火箭、水雷等,将这些武器具体部分分别统计,一共556个“事件”。其中只有2个能归入科学,其余的都是技术。武器是最实用的东西,这里主要都是技术在解决问题。所以结论是:技术才是管用的。
又如,在曼哈顿和阿波罗这两大工程之后,美国真正搞科学的,得到的经费越来越少了。NASA这样的机构,现在被认为是科学中的旗帜,当然它真要实现它的那些想法仍要依赖技术,但之后NASA不断提出的探索宇宙的那些项目,倒真的是科学。然而事实是,NASA现在每年得到的经费,在美国整个国民生产总值中的占比,已经不到它全盛时期的十分之一了!
将科学和技术看成两个独立平行系统
我们有足够的理由,将科学和技术看成两个独立的平行系统,两者都很重要。前面我们谈到技术的历史比科学更长,就是这样的理由之一。另一个理由是,许多科学理论,恰恰是靠了技术的力量(比如实现了实际应用、设计出重要实验等)才得以发展或被证实的。当这些科学理论在书斋里的时候,其实没有太大影响;但是如果通过技术手段把它实际应用了,比如有人登上月球了,或者原子弹爆炸了,作用就大了。
将科学和技术看成两个独立的平行系统,也就不会再将技术成就算到科学账上。有充分的事实证明,大力发展技术是真正的王道。
(作者系上海交通大学讲席教授,科学史与科学文化研究院首任院长)
微信编辑丨薛伟平