劉亞東：正確區分科學知識與科學精神

本文為劉亞東在中國日報網與網易傳媒共同舉辦的「2019影響力峰會」的發言實錄

劉亞東，科技日報總編輯

演講主題《批判質疑是科學精神的精髓》

女士們先生們，大家上午好:

1997年我在美國工作時，紐約外國記者俱樂部安排我到佛羅里達州的肯尼迪太空中心，參觀了奮進號太空梭發射。太空梭的外掛液體燃料箱的兩側分別有一個固體燃料火箭助推器。今天我們來討論這兩個火箭助推器的直徑。你可能會說，這一定是NASA的科學家和工程師經過反覆測算后確定的最科學最合理的尺寸。

不是的！火箭推進器是在猶他州的工廠生產的。之後要用火車從猶他州工廠轉運到佛羅里達州發射場，途中要通過一些隧道，而這些隧道的寬度只比火車軌道的軌距寬了一點點。所以，火車軌道的軌距基本上決定了火箭助推器直徑的上限。

美國鐵路的軌距是1435毫米，即4.85英尺（中國也是）。你可能會說，這一定是美國的鐵路工程師測算后確定的。

也不是！原來，這是英國的鐵路標準，因為美國的鐵路最早是由英國人設計建造的。那麼，是英國的鐵路工程師測算后確定的嗎？

還不是！原來，英國的鐵路最早是由造有軌電車的人設計的，而這個4.85英尺正是電車軌道所用的標準。電車軌道標準又是從哪裡來的呢？

原來，最先造電車的老哥以前是造馬車的。他在造第一輛有軌電車時沿用了馬車的輪距。那麼馬車為什麼要採用這個輪距呢？因為古羅馬人造的羅馬戰車就是這個輪距，其後一直延襲下來。

你肯定要問：羅馬戰車的輪距為什麼是4.85英尺？答案是個冷笑話：這是兩匹拉戰車的馬的屁股的寬度！

現在我們清楚了:當今人類最現代化的航天運載工具的動力裝置的直徑，竟然是由兩千年前古羅馬時期兩匹戰馬屁股的寬度決定的。

這是一種普遍存在的現象，有人管它叫路徑依賴(Path-Dependence)。路徑依賴是指人類社會中的技術演進或制度變遷均有類似於物理學中慣性的力量支配。人們一旦進入某一路徑(無論好壞），就會對這種路徑產生依賴。人們一旦做出某種選擇，慣性的力量會使這種選擇不斷自我強化，好走上了一條不歸路，讓你輕易走不出去。

第一個使"路徑依賴"理論聞名遐邇的人是美國歷史學家和經濟學家道格拉斯·諾斯，由於用"路徑依賴"理論成功地闡釋了經濟制度的演進，道格拉斯·諾斯於1993年獲得諾貝爾經濟學獎。

從上面這個橋段可以看出，人們擺脫路徑依賴、衝破由慣性形成的條條框框是多麼的艱難，又是多麼的可貴。請記住:存在，不一定合理，很可能不合理！

第二次世界大戰期間的1941年，盟軍總部秘密組織一些科學家，專門研究降低軍機被擊落概率的問題。他們發現，倖存的軍機中，機翼中彈很多，而機身和機尾中彈很少，於是建議加強機翼部位的防護。

但哥倫比亞大學的統計學教授亞拍拉罕·沃德（Abraham Wald）力排眾議。他提出了完全相反的觀點——應該加強彈痕較少的機身和機尾部位的防護，因為這些部位受到重創的軍機，只有很少的機會返航，而這部分數據被忽略了。事實證明，沃德教授是對的。這就是統計分析學中的「倖存者偏差(Survivorship bias)」問題的來源。

這是一個真實的故事，但只是一個簡化的版本。事實上，關於降低軍機被擊落概率的問題，沃德教授先後提交了八篇論文，其中主論文長達80多頁。顯然，他是對相關問題做了嚴密、嚴謹的分析后才得出正確的結論！

一般說來，研究這個問題的人們傾向於把注意力集中於那些能夠飛回來的飛機，而忽略那些沒能飛回來的飛機，所以無法做出最接近真相的判斷。能夠關注到「倖存者」之外的「遇難者」，需要一種批判性思維。批判性思維的邏輯起點是質疑，沒有質疑就沒有批判。但質疑不是懷疑一切，它是建立在對科學規律系統、完整把握的基礎上，在正常中發現反常，在天經地義中發現大謬不然。

批判性思維（Critical Thinking）的起源可以追溯到2500年前的古希臘思想家蘇格拉底。他認為，一切知識均從疑難中產生。蘇格拉底的批判性思維實踐，被後來眾多學者所傳承，其中就包括記錄其思想的柏拉圖、亞里士多德等人。這些學者都強調，人們所看到的東西與事物的本質通常都有很大差別，只有受過專門思維訓練的人才能透過虛假的表面看到事物的本質。

上世紀40年代以來，美國等許多西方發達國家，甚至包括菲律賓、委內瑞拉這些一些發展中國家，都把批判性思維確立為教育特別是高等教育的目標之一。

說起科學，人們容易把它理解成科學知識。事實上，它還包括科學態度、科學方法、科學思想和科學精神。其中，科學精神是統領，是體現在科學知識中的思想和理念。科學精神遠比科學知識重要。你學到了科學知識，不一定擁有科學精神；而你擁有了科學精神，就一定能掌握越來越多的科學知識。

科學精神的內涵是十分豐富的，其中包括批判質疑，求真務實，不懈探索，勇於創新，兼容並蓄，寬容失敗……而其精髓是批判質疑。

我們崇尚科學，卻不應迷信科學。

首先，科學不是萬能的。有人說，科學是人類認識自然的一盞明燈。這種說法挺好，但不確切。在我看來，科學是黑暗中的一隻螢火蟲。其亮光雖然可貴，但照亮的範圍極其有限。面對無窮的自然奧秘，科學的表現常常像個一臉茫然、不知所措的學童，因為總是有那麼多未知事物超出了科學探索的力所能及。比如，現代宇宙學中最有影響的「大爆炸理論」認為：宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於137億年前一次大爆炸后膨脹形成的。那麼，大爆炸之前的情形是什麼？再比如，數學里無窮大和無窮小所對應的自然表象如何展現？對於許多這樣的問題，目前的科學都回答不了。

其次，科學不代表一貫正確。科學發展的一個最大特點，就是在不斷的自我否定中前行。科學史上那些富麗堂皇的大廈無不在一座座廢墟上拔地而起。從地心說到日心說，從牛頓經典力學到愛因斯坦相對論，再到量子力學，每一種重大科學理論的誕生都不是水到渠成的自然演進，而是新理論對舊理論的顛覆和革命，常常伴隨著激烈的對抗和衝突，一些科學家甚至為此付出了生命的代價。

科學發現往往都是挑戰已知概念，不可能符合傳統邏輯，引起爭議和非議是必然的。科學僅僅是人類文明發展中的行為過程，是人類對真理和真相永無止境的追求過程。因此，科學的發展一刻也離不開批判質疑。

但普遍而言，中國科技界缺乏這樣的學術文化，顯性的輿論和潛性的氛圍不鼓勵批判質疑。一方面，我們的科技工作者缺乏批判質疑國內外同行的能力和勇氣；另一方面又缺乏接受他人批判質疑的氣度和胸懷。中國人講究中庸之道，和為貴。

據說，在中國的很多成果鑒定會或評審會上，專家們所能表示的最強烈的反對態度就是沉默，因為得給人家留面子，不能撕破臉，不能得罪人，這是我們傳統文化消極的一面。它是十分不利於科學發展的，或者說，它對科學發展會起到極大的阻礙作用。

以批判質疑為精髓的科學精神是一個國家軟實力的重要體現。我認為，中國的文化創造和文化進步應該包括大力弘揚科學精神。弘揚科學精神對於加強社會主義意識形態建設和思想文化建設是不可或缺的。我們應當充分認識弘揚科學精神在中國的必要性、複雜性、艱巨性和長期性。今年是五四運動暴發一百周年。在中國古老的大地上，對科學的呼喚已經回蕩了整整一個世紀。我們必須高高地舉起科學的大旗，弘揚科學精神。只有這樣，中國和科學事業才能走向光明的未來。

鬍子曰: 

劉先生說得好，他把所謂科學的本質揭露出來了。

科學知識是過去的科技水平條件下，而留下的結論，不代表永遠的正確，科學就是要以科學求證的精神，不斷地推翻或改進過去的結論，所以科學的標準是變化的，沒有終極真理的。

 這與我對科學的觀察和認識一致。

所以，那些一直用老舊的科學知識，來判定一切新的現象和新領域事物的人士，往往走極端，應該不斷地提高自己的新科學知識，及時追蹤最新科技成果，才不會落後於時代。