中國建造超級對撞機爭議的社會學理論維度分析

　　中國建造超級對撞機爭議的社會學理論維度分析

　　2017-12-18 11:33社會科學/生活常識

　　自2012年以來，學術界對中國要不要建造超級對撞機的爭議不斷。相關爭論涉及到科學知識、科學共同體內部及外部等諸多層次社會因素。科學哲學中知識內在社會學表明，爭論的實質涉及科學本體屬性、科學認識方法、科學內在價值等關於科學知識的內在社會屬性。科學共同體內部社會學表明，爭論涉及科學規範、科學優先權、同行評議等主題。科學共同體外部社會學表明，爭論關涉科學社會功能價值考量、科技運行社會資源配置、科技公共政策抉擇等方面，同時關聯著前兩層面意蘊。這些科學爭論的社會因素層面構成其社會學分析的理論維度。

　　自2012年以來，學術界對中國要不要建造超級對撞機的爭議不斷。相關討論已經遠超出中國或物理學界內部，在不同層面廣泛展開。其爭鋒的焦點涉及到科學哲學、科學共同體內部社會學及科學共同體外部社會學等領域。對此爭論進行理論分析，可以更深入、全面地窺視這一問題的實質。

　　

　　中國超級對撞機項目的科學爭論及其理論分析維度

　　中國超級對撞機項目相關爭論的焦點

　　2012年9月，中國科學家提出建造下一代環形正負電子對撞機（CEPC）並適時改造為高能質子對撞機（SppC）的方案。根據2015年初完成的《CEPC初步概念設計報告》，這一項目計劃建設周長50~100 km、能量250 GeV的環形正負電子對撞機，以及比LHC能量高7倍的質子對撞機。

　　2015年12月24日，微信公眾號《賽先生》發表《丘成桐：我為什麼期望中國建設巨型對撞機》一文。2016年9月4日，物理學家楊振寧在微信公眾號《知識分子》發表《中國今天不宜建造超大對撞機》一文，用7條理由反對數學家丘成桐建設巨型對撞機的觀點。2016年9月6日，中國科學院高能物理研究所所長王貽芳在《科技日報》發表《中國今天應該建造大型對撞機》一文，逐一反駁了楊振寧反對中國建造超大對撞機的7點理由。隨後，王貽芳的論述遭到曾參與美國超導超級對撞機（SSC）項目的哈佛大學物理學博士王孟源的反駁。幾個回合的公開辯論，讓正在預研中的環形正負電子對撞機（CEPC）及更長遠的質子對撞機（SppC）陷入社會廣泛爭論的漩渦中。建造大型對撞機的支持者及反對者雙方爭鋒的焦點在於該項目應如何進行科學價值評判和社會選擇，其深層意蘊涉及科學社會學乃至科學哲學原理，同時關聯其在當前中國社會歷史情境的定位。

　　類似的爭論也在20世紀80年代的美國發生過。美國超級超導對撞機（SSC）計劃經過一番論戰後，支持者最終獲勝，但這一工程卻在進行了7年後戛然而止，當然停建的理由不僅有科學的，還包括複雜的政治、經濟和軍事情況；隨後，歐洲建成並運行了大型強子對撞機（LHC），希格斯粒子由此被發現。可見，科學活動不僅要遵循科學自身的發展規律，也依賴於相應的社會歷史條件。對超級對撞機科學爭論的社會學分析首先要確立起相應的理論維度。

　　相關科學爭論實質及其社會學理論維度分析

　　科學爭論是推動科學發展的一種重要力量。從科學史的角度來看，科學爭論最早多以科學發現內容爭論和優先權之爭為兩種主要表現形式。後者如有名的微積分發現優先權之爭，屬於默頓闡明的科學共同體內部社會學維度問題。隨著科學社會化和社會科學化日益深入，貝爾納等揭示的科學共同體外部社會層面的科學爭議日漸增多，多以資金投入動輒上百億的有組織的科學技術工程活動或某項科學技術的倫理問題為對象。從爭論的實質內容來看，科學爭論可分為純科學爭論和工程技術爭論。純科學爭論是存在於科學共同體及特定科學範式之中的，關於科學發現、理論及原則的探討與分歧，例如關於大陸漂移理論的爭論。而解決這類爭論需要較強的科學理論和實驗作為支撐，也需要深刻的科學哲學探索。當代大科學背景下基礎科學成為一項重要社會活動，相關科學知識內容及哲學爭論凸顯與社會因素密切關聯；這就呈現出以愛丁堡學派為代表的科學知識內在社會學分析維度，即科學哲學的社會建構論維度。工程技術爭論的參與主體較純科學爭論更廣泛，是在整個社會層面中進行的關於科學與技術影響的爭論，如是否修建核電站爭論中受益與風險的權衡問題。

　　顯然，超級對撞機項目爭論的實質涉及純科學爭論、工程技術爭論兩方面內容和社會分析維度3層次。超級對撞機關聯特定純科學知識屬性價值評判，其建設項目又關聯特定工程技術社會評價。因此，分析有關超級對撞機科學爭論的社會因素，需要確立科學哲學中知識內在社會學、科學共同體內部社會學、科學共同體外部社會學3個基本維度，才能形成其深入而完整的社會學認識。根據默頓把科學社會學區分為理論與經驗兩方面研究，本文著眼於對有關超級對撞機科學爭論進行理論維度分析，探討其爭論涉及哪些層次的科學實質內容及其與主要社會因素又有怎樣的關聯，而不是去專門進行經驗實證的社會學研究，也不是去對雙方立場觀點進行選擇與論證。

　　相關科學爭論的知識內在社會學理論維度分析

　　從當代科學社會建構論觀點來看，科學知識內在社會學分析維度，實質上就是一種科學哲學本體論、認識論和價值論的社會維度分析。這是有關超級對撞機科學爭論最深層次的社會學理論維度分析。科學社會建構論認為社會因素在科學認識活動中發揮著重要作用，物質世界與社會世界並無絕對區分；觀察和理論都不是獨立存在的，都受到社會因素的制約。愛丁堡學派認為：科學知識具有永遠無法消除或超越的社會性，這種社會維度是其本質屬性。這些觀點都強調了社會因素不僅影響著科學外部活動，還影響著科學內部活動；其要求考慮科學活動中的社會歷史背景，應用社會學理論維度分析科學知識相關內容。

　　有關科學本體論的社會維度分析

　　對本體實在的追求永遠是科學發展的動力。認識自然、了解本體實在始於觀察、問題或猜想，最終只有得到證實或證偽才能建立或完善科學理論、深化認知，即通過實驗驗證猜想才能發現總是隱蔽著的本體實在。因此，實驗驗證是解決科學猜想爭論的關鍵。當不同科學家擁有有效的證據時，爭論通常可用實踐檢驗的方式解決。大多數情況下，一旦出現確證的實驗結果，爭論便會結束，猜想被確立為理論，例如光的「粒子說」與「波動說」的確立。但如果暫時沒有實驗支撐，爭論一般圍繞猜想的可能性與不竭的求真動力進行。

　　超對稱粒子是否存在、希格斯粒子的性質如何、更高能量區中標準模型是否有效等本體問題都是歐洲大型強子對撞機發現希格斯粒子存在後高能物理學界的探索焦點。關於這些科學對象屬性問題的認識目前仍停留在科學猜想層面，是否建造超級對撞機以驗證這些猜想，可以從本體實在地確認方面分析。從科學建構論來看，不同社會歷史背景的科學家對於其科學對象屬性評判存在差異。多數物理學家認為，超對稱粒子只是一個沒有任何實驗根據的猜想，而希望用超級對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想，不具有探索意義[1]。但主建派認為，正是因為這個本體對象是未被證實或證偽的猜想才更需要去驗證，畢竟物理學中許多偉大的理論實體在未經實驗檢驗前都「只是一個猜想」，如楊-米爾斯局域規範場論、量子色動力學等相關實體的驗證[2]。

　　對科學本體對象屬性的認知，涉及從零到一革命性的發現和知識累積增長這兩種模式。科學共同體對獨創性的追求使其更傾向於探尋前一種成果。因此，反建派指出希格斯粒子已然被發現，精確測量其性質的意義，就和再去精確測量牛頓引力常數的意義差不多。許多物理學家甚至沒對精確測量希格斯粒子性質這一科學目標做回應[3]，一方面反映了他們對超越標準模型持保守態度，另一方面也說明了對科學對象的認知存在等級差異。從科學知識內在社會學來看，無論是革命式的知識發展還是累積式的漸進增長都拓展了科學知識，對科學活動有積極意義。之所以存在科學本體認知差異，這與科學家的社會歷史文化背景相關。科學知識社會學家馬爾凱認為，科學的內容受產生於科學外部的社會和文化因素的影響，具有話語依賴性、社會文化性[4]。科學家在科學本體對象的選題上具有其自主性和獨立性，但不同的選題會反映出科學家不同的知識文化和社會歷史背景。例如，在科學變革較為集中的時期或學科初創期，科學家傾向於選擇具有突破性或變革意義的課題；而在已成型的學科中他們雖寄希望於此，卻會從資源與效率考慮，只能更多的進行精確測量，以補充或完善當前的理論模型。

　　有關科學認識方法論的社會維度分析

　　世界的統一性是關於本體實在的古老認知。這一哲學命題鼓舞著一代又一代的物理學家深深地植根於對世界本源以及統一性的研究中。愛因斯坦認為：「這個終極目標是可以達到的，這樣一個深摯的信念，是經常鼓舞著研究者的強烈熱情的主要源泉。」[5]從物理髮展史來看亦是如此：牛頓力學實現了天上與地上物體運動定律的統一；相對論建立起時間、空間、物質和運動的統一。事實上，科學認知維度是多樣的、動態的、開放的，探索世界的統一性是眾多認知方式中的較為突出的一種；20世紀以來系統論、控制論、資訊理論、耗散結構論、協同論和突變論的出現不斷擴大著科學認知的哲學根基。

　　現在，物理學在追求著另一個重大的統一目標——宏觀現象與微觀機制的統一。這一認知目標和思維方式使得高能物理學者希望探索更高能量級情況下的粒子活動。反建派指出，除去追求自然統一性的認知方式，高能物理還可以尋找新加速器原理或美妙的幾何結構，如弦理論。主建派也承認超級對撞機並非是唯一的探索途徑，但它對大量粒子進行足夠一致的加速是其他技術無法比擬的，至少在這一點上是任何方法都無可替代的。這一觀點則突出了科學實驗方法的優勢，它可以強化對象及其條件，從而發現對象在通常條件下沒有的性質。從科學知識內在社會學來看，認知方法或路徑存在多元性，它的選擇依賴相應社會歷史條件。科學認識的靈活性和無限可能性使得科學家可以根據現實社會歷史狀況選擇最優的研究方法。

　　有關科學內在價值論的社會維度分析

　　溫伯格曾總結了支持科學研究的3條標準：一是技術價值，即研究可以創造技術需求；二是社會價值，即研究可以滿足人類需要；三是科學價值，即研究不僅有利於本領域的科學研究，還有利於其他相關學科或領域的科學研究[6]。其中的科學價值就是指科學的內在認知價值，它從系統的、有條理的科學知識體系中汲取能量，滿足了人類認識自然的需求，包括科學精神、科學思想、科學方法和科學知識等方面的內容。追求真理的科學認知價值是原初的科學形態，也是基礎科學研究的根本目標和核心動力；它是小科學時代科學活動的出發點，在大科學時代則與其他兩方面價值共同發揮影響力。某項科學活動到底有沒有、有多大的內在價值，內在價值在多大程度上影響著科學選擇都是研究初始階段關注的焦點。但無論如何爭論都必須考慮當下和長遠，要有合適的比重進行基礎科學研究，重視科學內在價值的根基性作用。

　　主建派與反建派就科學認知精神、超級對撞機在科學發現中的潛力問題展開了爭論，就此可以從科學內在價值方面予以剖析。主建派格外強調強堅守科學精神的重要性，認為了解與掌握自然規律的好奇心和求真的科學精神是推動前沿科學研究發展最強大的動力，追求宏偉科學目標的雄心不應被忽視。從古希臘開始到歐洲人堅持研究原子、天體運行規律、量子力學等，都證明了求真的科學追求終將轉化為巨大的社會進步力量，而忽視基礎研究只會造成落後的局面[7]。因而，對物質結構和基本粒子的研究，其重要性怎麼強調都不為過，應當為此付出更多。反建派並不贊同這一理由，認為僅為了追求科學的內在價值而啟動一項工程如此浩大的科研項目是欠妥的，尤其是在實驗前景並不清晰的條件下。「物理前沿」「對自然的基本理解」「發現自然規律」「提供統一的世界圖像」等還原論理據更像大而無當的空話，過度的此類辯護並不是對科學精神的遵守或維護[3]。從科學知識內在社會學來看，科學內在價值取向雖屬於純科學的範疇，但同樣受到社會因素的制約。在實際科技公共抉擇中，不僅要權衡科學的內在價值與外在價值，還要結合社會條件深入考量科學價值抉擇取向。

　　相關科學爭論的科學共同體內部社會學理論維度分析

　　科學共同體成員是各類爭論的持有者，他們之間的爭論展示了共同體內部的社會性質和結構關係。不同的科學共同體成員具有各自的評議傾向性。科學共同體成員內部爭論反映了科學共同體這一群體在處理科學問題上的不同人際關係和特徵，因此，科學共同體內部社會學理論維度分析，主要涉及科學規範、科學優先權、同行評議等內容。

　　超級對撞機科學爭論體現了科學公有性和普遍性與地方性規範的相互作用。默頓規範強調科學公有性和普遍性，反對種族中心主義和地方主義[8]；這是從科學知識的整體屬性出發對科學共同體提出的準則。米特洛夫則補充了「反規範」，認為普遍主義與地方主義共同存在於科學活動中。科學社會學早已闡明：科學無國界，科學家有祖國；知識同樣受到科學家地方性社會環境制約。超級對撞機科學爭論雙方都認可普遍性與地方性規範的共同作用，但是對於科學的公有性、普遍性和地方性如何恰當發揮科學規範的作用都蘊涵於爭鋒之中。

　　超級對撞機科學爭論體現了科學優先權之爭。反建派認為超級對撞機的設計以及建成后的運轉將有更多的非中國人參與甚至主導，這樣研究團隊不利於保證我們自己的研究地位。另外，如果能得到諾貝爾獎，獲獎者是否會是中國人[1]。這樣的質疑立足於科研活動的地方性和國家屬性。主建派則強調對科學共同體精神氣質的追求，遵守著普遍主義、公有主義等科學規範；是否是中國人獲得諾貝爾獎，既無法預料也不是國家對基礎科學投入的目的，更不是個人從事科學研究的目的。20世紀80年代，美國科學界對是否開展超級超導對撞機項目展開爭論時，物理學家安德森曾說：「把加速器物理的發展看作一種國家競賽令我不安。科學是很嚴肅的，不應和民族主義掛鉤。」[9]從科學共同體內部社會學來看，現代科學活動比以往更複雜、多變，既遵循普遍性又具有地方性，單一的規範維度很難適應科學的發展現狀。

　　

超級對撞機科學爭論體現了大小同行評議的差異。參與討論的科學家雖然都屬於科學界大的共同體，但同時，他們又屬於各自學科的科學小共同體。精細的專業分工還產生了同一學科內不同研究方向的專業化程度更高的更小共同體。不同的科學共同體參與討論或評議的角度不盡相同，提供的論據各有側重，是區分科學爭論層次的重要體現。

　　一方面，科學大共同體與物理學小共同體之間存在爭論。兩者評議的共同點是都遵循科學界的共同標準，從科學專業角度出發；差異是專業分析的深淺。缺乏特定專業經驗的科學大共同體更多的是從科學精神、科學整體追求出發評議，科學小共同體則立足於科學知識特定屬性進行爭論。一些物理學家對超級對撞機進行了詳實的理論講解和項目執行步驟解說，如中國科學院高能物理研究所專家提出了巨型加速器兩步走方案；而科學大共同體更多是從自然觀、認知論、人才觀等一般視角評議[10]。另一方面，實驗物理學共同體與理論物理學共同體存在爭論。他們的爭論在純粹科學領域展開，針對科學研究的方法、內容、對象等提出了不同看法。實驗物理學家傾向於認為基礎物理學研究離不開新實驗，超級對撞機是必不可少的實驗設備；理論物理學家卻認為理論物理研究方法一樣有助於推進對自然界規律的認識，探尋新的研究方法可以削弱對超級對撞機的需求。當然也存在例外，理論物理學家愛德華·威滕和大衛·J.格羅斯則支持中國建造超級對撞機，認為要想解決一些更深層次的問題仍需依賴更強大的科學裝置[11]。這也反映出受社會歷史背景的影響同一學術共同體內部也存在爭論。

　　相關科學爭論的科學共同體外部社會學理論維度分析

　　科學共同體外部相關爭論主要產生於超越科學界的外部大社會中，因此，科學共同體外部社會學理論維度，主要關涉科學社會功能價值考量、科技運行社會資源配置、科技公共政策抉擇等方面。它們關聯著前面兩個維度的內涵。在大科學時代這類爭論尤為明顯。大科學之「大」，不僅表現在規模、建制、經費之大，還表現為科學對社會作用之巨大。因此有關超級對撞機爭論的實質是科技與社會兩者間的平衡問題，即如何在效率與公平、效益與風險、風險與自由中取捨，一般通過磋商和妥協的方式來綜合權衡科學內部和外部因素以解決此類爭論。

　　超級對撞機爭論體現科學社會功能價值考量

　　科學具有內在價值和外在價值。貝爾納指明現代科學具有多方面形象與社會功能價值；齊曼也認為後學院科學有多種社會價值特徵，應當重視科學的整個社會屬性。「科學最有形的方面，在於它是一種社會建制。因此，社會學維度對於我們的圖景就是基本的。」[12]同時，對科學社會價值的認知也出現分歧，如對某項科學活動社會價值判定的差異，以及科學促進社會子系統的發展功效評價中的差異。此外，對於科學內在價值和外在價值兩者間權衡也存在爭論。

　　超級對撞機是否具有較強的社會價值，能發揮多大的社會功能，以及科學內、外價值如何權衡等方面的分歧都需要介入科學社會學的分析視角。反建派認為，超級對撞機能帶來的外在社會價值實在是有限的，無論是從目前已取得的成果，還是將來可能帶來的實際好處來看，它更多的是推進高能物理學的進步，對人類生活或國家建設方面短中期內有沒有切實幫助。主建派則認為，超級對撞機的帶動效應和技術溢出不僅會帶來切實的經濟利益和技術進步，還會在人才培養、中國國際形象的提升方面發揮巨大作用[10]。何況科學發現的直接應用更多時候是無法預測的，在探索自然奧妙面前科學的社會價值並不那麼重要。不可否認的是，科學社會價值的大小直接制約著其促進社會子系統力度的強弱。倘若社會價值越弱，當下可能產生的社會影響力就越小。但是，在科學社會價值不斷擴張的時代中需要注意，極端的科學主義和實用主義觀念都是不可取的，徹底把科學視作一種商品，根據成果來付款的態度是錯誤且狹隘的。

　　超級對撞機爭論涉及科技運行社會資源配置

　　科學資源分配直接決定著學科發展的優先性和社會各系統間發展的優先性；社會資源向科學的分配則受到科學的社會價值的制約。齊曼認為，科學的社會價值越高、科學的生產性成果越大越有助於籌集科學研究所需的巨額資金。因此，建造超級對撞機的爭論中關於學科平衡發展、社會子系統協調發展的爭論，歸根結底是社會資源的分配爭論。科學社會學家貝爾納很早就發現：「只有當科學在社會生活中可以起到積極作用，而不僅僅是供人思考的時候，科學才能充分發展。科學經費籌措問題所具有的社會經濟性質遠遠大於它所具有的純科學性質。一旦科學在推動科學進步中起了公認的作用，依照一個合理計劃為科學籌措充足經費的問題就不應該有什麼困難。一旦把科學很好地組織起來，使大眾能夠迅速而直接的受益，它的價值就會變得十分的顯著，把國民收入的1%~2%撥給科學事業使用也不會遇上什麼困難了。」[13]

　　從所佔GDP的比例來看，20世紀末建成運行的北京正負粒子加速器的代價高於超級對撞機，但從得到批複到投入運行，僅用了不到20年的時間，卻實現了高能物理學基礎設施從零到一的突破，中國高能物理研究所躋身於世界8大高能物理研究中心之一。這就證明了制約重大科研項目落實的並非僅是資金限制，還依賴於科學的社會價值以及資源配置的考量。加之，中國的社會主義制度在組織大規模的科學研究工作上具有獨特的優勢。反建者從科學與社會子系統、學科內部發展的平衡性需求出發，認為建造超級對撞機的投入過於可觀，必將大大擠壓其他基礎科學的經費，也會影響社會其他方面的投入，而解決環保、教育、醫療健康等燃眉問題顯然更緊迫。主建者則認為把科研經費投入看作是零和遊戲的評估方式是錯誤的，他們根據此項目的科學內、外價值分析出這筆投入是必要且值得的，因為一旦基礎研究取得突破可能帶來更多的社會效益[7]。科學的社會價值有的是近期可見的，有的是慢慢才能展現出來的。這還需要充分探討論證，並根據社會和國家利益權衡取捨。

　　超級對撞機爭論需要科技公共政策抉擇

　　無論是關於科學知識內部還是科學共同體內部及其外部社會學的爭論，都反映了科學共同體在積極地參與科技社會問題討論。這些科學技術專家的意見是科技決策的重要影響因素。多層次、多維度的爭論為科技決策提供了更深入更理性的視野，有利於科技公共政策的抉擇。爭論推動科學進步，科技決策同樣需要不同的聲音。科技決策是公共政策的一個分支，它既具有公共政策的總體特徵，應當遵循公共決策原理，又存在科學自身的特性，也需要遵循內在科學原理。

　　建造超級對撞機的原初理念是推進基礎科學的探索，這與追求經濟回報有一定的衝突，畢竟從古至今有相當一部分基礎研究本來是不考慮經濟回報問題的。那麼，對這類基礎研究應該給予多大程度的支持呢？這頗有爭議。一方面需要認清科學活動自身屬性。基礎科學研究具有較強的靈活性、不可預測性以及較強的內在價值追求；科學各學科發展具有不平衡性，主導學科不斷發生變化，優先發展什麼受時代、科研工具、社會需求的制約。另一方面，還需把握好科學公共政策的經濟社會維度。這需要通過科學技術預測和前瞻把握科學研究中潛力巨大的領域，設置優先領域以重點配置資源，更好地提高有效產出概率。

　　結 論

　　科學既是獲取知識的認知活動，又是一種社會建制。人們不僅要探索自然、發現新知識，還要將其視為一種社會活動組織形式。不同歷史背景下，滿足社會需要的研究和滿足科學自身需要的研究要有機協調。至於中國現在要不要建設超級對撞機，需要充分權衡科學知識內部、科學共同體內部和科學共同體外部3個基本維度的各種社會因素及觀點，通過恰當的公共政策抉擇機制，儘力做出最優的科技決策。