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点燃新思想的火种

时间:2022-07-25 百科知识 版权反馈
【摘要】:争鸣:点燃新思想的火种在人类漫长的发展历史中,火的发现无疑具有划时代的意义。一提到火种,我们自然就会想到奥林匹克运动会圣火的壮观场面,包括火种的采集、火炬点燃仪式与传递,各举办国的设计人员极尽创造性的智慧,其设计方案真是千奇百怪,争奇斗艳。所以,我认为争鸣是点燃新思想的火种,是导致科学发明的接生婆。

争鸣:点燃新思想的火种(1)

在人类漫长的发展历史中,火的发现无疑具有划时代的意义。这正如恩格斯所做的评论:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开。”(2)

作为自然现象的火,本来是与宇宙的形成而同时存在的,但是人类从发觉火到利用火就经历了很多年。从历史遗址发掘来看,无论是人类利用火还是人工取火的方法,都是我国古代劳动人民对世界文明的贡献。关于燧人氏钻木取火的故事,在我国是家喻户晓的传说。最近,在我国河南省商丘市召开的首届中国火文化研讨会上,专家们一致认为,燧人氏是世界上有史料记载的第一位人工取火方法的发明人。(3)

在人类最初发现了火以后,如何保持火种就成为一种神圣的任务,既有神话传说,也有史书记载。一提到火种,我们自然就会想到奥林匹克运动会圣火的壮观场面,包括火种的采集、火炬点燃仪式与传递,各举办国的设计人员极尽创造性的智慧,其设计方案真是千奇百怪,争奇斗艳。这既是各举办国展示自己传统文化、民族风俗的最好时机,又是他们国家现代艺术与高新科学技术实力的体现。难怪乎,各国对每四年一届的奥林匹克运动会的申请是那么的踊跃,竞选又是那么的激烈,因为它凝聚着友谊、团结、竞争、合作、奋进、创造的精神。

本文无意记叙奥林匹克运动会有关火种、火炬点燃仪式的各种壮观的场面,而只是想借用火种这个词,用以形容在科学研究中的学术争鸣,它是点燃创意灵感的火种,是导致科学上重大发现与发明的导火索。灵感相对于科学发明创造来说,就是科学研究中的火种。

科学研究中的火种是如何点燃的呢?古谚云:“石本无火,相碰方现灵光;水尚无华,相荡方现涟漪。”这就是说,石头本身是不能生出火花的,但是当石头与石头或石头与铁器相碰撞,就会发出火光,这就是最初“打火石”应用的原理。同样,在风平浪静的时候,水塘、湖面的水没有任何奇异之处,但是当我们向水塘或湖面上丢一块大石头或是用竹竿拍打时,就会出现美丽的浪花。这是一种自然现象,导致这种现象发生的关键是物体之间的碰撞。

与此同理,人们的思想(即大脑)也需要碰撞,借以产生科学发明的思想灵感。人们之间思想碰撞的方法很多,如课堂讨论、学术研讨会,辩论比赛、学术争鸣、双向的学术交流与切磋,学术批评与反批评,等等。但是,在这些方法中,学术争鸣无疑具有其他方法不可替代的作用。所以,我认为争鸣是点燃新思想的火种,是导致科学发明的接生婆。

纵观世界科学技术发明的历史,每一个新的创造发明成果,无一例外的都是对原有的理论(或观念)的叛逆或是否定。也正是由于这个原因,所以每一个新的学说创立之时,在新旧理论之间就一直存在着争论。事实上,人类的科学发展史,就是在否定之否定中前进的,是在不停的争鸣之中不断完善和发展的。

人类科学发展史上发生的争论是无以计数的,不过美国作家哈尔·赫尔曼新著《真实地带——十大科学争论》,是关于科学争论的一本代表作。他花费了20年的时间,总结了自17世纪以来300年中的十大科学争论,由此我们可以看出科学争论是怎样推动着科学技术向前发展的。(4)

关于大陆漂移说是上面十大争论的问题之一,历时半个多世纪。争论的起因是1912年,德国年轻的气象学家魏格纳(A.L.Wegener,1880—1930)在一次学术会议上首次提出了大陆漂移的假说。没有想到,这个假说对传统的大陆固定说提出了挑战,后者是由美国地质学家丹纳(James Dwight Dana,1813—1895)于1848年提出的。(5)

饶有兴趣的是,魏格纳提出大陆漂移说竟然是出于偶然。1910年的一天,患病的魏格纳躺在病床上,他百无聊赖地把目光投射到墙上的一张世界地图上。他惊奇地发现,大西洋两岸陆地竟然彼此相对应,比如巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。于是,年轻的气象学家突发灵感:非洲大陆与南美洲大陆是否曾经连接在一起?也就是说,从前它们之间并没有大西洋,由于大陆的漂移把它们分开了,而两个大陆彼此对应处就是分割的切线(6)

魏格纳的论著出版以后,果然不出所料,立即遭到了传统大陆固定说支持者们的强烈反对。他们贬斥大陆漂移说“是毫无科学根据的幻想”,“是玩耍儿童七巧板的发明”。尽管魏格纳从大陆地缘的吻合、大陆古生物的分布、岩石及地层分布和山脉与岛屿的起源中找到了足够的证据,但是魏格纳学说最致命的弱点是不能解释大陆漂移所需要的足够大的动力问题。特别是英国剑桥大学著名的地球物理学家杰弗瑞斯(Jeffrey Sir Harold,1891—1989)等用物理学和力学的计算证明,潮夕力和地球自转离心力要比大陆漂移所需要的动力小几个数量级,从而否定了大陆漂移说。这对魏格纳的大陆漂移说是一个巨大的打击,致使大陆漂移假说在20世纪30年代基本上被抛弃了。可惜的是,魏格纳于1930年对格陵兰进行第4次考察时,遭到暴风雪的袭击,殉职在茫茫的雪原上,未能看到他的理论被公认的这一天。

到了20世纪50年代,大陆漂移说出现了转机,这主要是基于两点:一是科学家用计算机将非洲与南美洲精确地组合在一块,这是对魏格纳大陆漂移说的一个有力的支持。另一个是于20世纪60年代,由美国科学家海斯提出的海底扩张学说,他认为沉积物质是地幔中的岩浆,进而形成了新的海底,它逐渐向两侧扩张,从而驱使大陆漂移运动。海斯终于找到了大陆漂移的动力,从而使得大陆漂移学说得到世界的公认。

后来,莱维辛、摩根等人又将大陆漂移学说、海底扩张学说和洋壳增长和俯冲等学说综合起来,形成了新的大陆漂移学说——板块构造理论。根据这个新的理论,将全球划分为几个板块,如欧亚板块、大洋洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极洲板块。而且,在这些板块上又分裂出数个次级板块,大陆的漂移不仅有分离而且还有聚合。围绕着大陆漂移说半个世纪的争论,揭示了一条普遍的规律,这就是质疑——争鸣——证实,今天国际学术界公认的板块构造理论,正是遵循这一规律而建立起来的。

爱因斯坦(Albert Einstein,1879—1955)与以玻尔(Niels Henrik David Bohr,1885—1962)为代表的哥本哈根量子力学学派的争论,被认为是世纪学术大争论。这场争论也称为EPR疑难,他们是爱因斯坦、波多尔斯基(Podolsky)和罗逊(Rosen)三人名字第一个字母的缩写。(7)

这场争论始于1927年10月在比利时召开的索尔维物理学会议(Solvay Conference on Physics)。在会议上,爱因斯坦集中地批评了玻尔的量子力学不确定原理;而玻尔对爱因斯坦的思想实验室,特别是“光子箱实验”逐一地进行了驳斥。这是两位物理学大师之间的对垒,进而这一争论从物理学转入哲学领域,其代表作是1935年爱因斯坦等三人在《物理评论》上发表的一篇论文,题目是《量子力学对物理实在的描述是完备的吗》。爱因斯坦等对当时流行的以玻尔为代表的哥本哈根量子力学学派的观点进行了猛烈抨击,甚至提出了根本性的颠覆意见。

那么,这场争论到底孰是孰非呢?对此,众说纷纭,莫衷一是。有的认为,这场争论的胜者是玻尔,而爱因斯坦是输家;而另一些人则认为,从长远的观点来看,情况可能正好相反。应当说,这两位都是很严肃的学术大师,他们的争论是基于方法论上的不同,都是为了寻求科学真理。尽管这个争论还远没有结束,但是通过争论至少可以克服各自的片面性和绝对化的倾向。事实上,通过争论爱因斯坦在晚年也怀疑自己的见解,放弃了要找出“违背”不确定性原理的努力。虽然玻尔一再宣称量子力学现行体系不仅是一个完备的理论,而且也是唯一的理论,但他也不能阻止量子力学的不断完善和发展。也有些科学家幻想,也许将来能找到一种方法,把量子力学与广义相对论统一起来,形成一门新的量子力学。如果人们真的看到这一新的曙光,那么这就是科学争论所起的巨大推动作用,那时这两位早已在九泉之下的大师就会含笑握手言和。

就其争论的时间长短而言,可以与爱因斯坦颠覆量子力学相提并论的争论,是围绕着进化论的争论。所不同的是,爱因斯坦与玻尔的争论是纯学术的辩论,而达尔文所遇到的挑战,除了学术以外,还有着强大的宗教背景。

1859年,达尔文(Charles Robert Darwen,1809—1882)在《物种起源》一书中,探究了万物和人类的起源,提出了“物竞天择,优胜劣汰”的进化论。作为一个基础科学理论,从它诞生之日起,围绕着进化论的争论一直持续到今天。所不同的是,早期的争论是围绕着科学界主张的“进化论”与宗教界坚持的“神创论”的论战。可是,当人们进入21世纪后,又出现了一场所谓的“智能设计”挑战“进化论”的争论,被认为是美国生物学世纪大争论。(8)

这场争论的起因是,2005年8月美国著名的哈佛大学宣布启动一项名为“智能设计”的特殊研究计划,以探索生命起源为目的。参加该项目的是各学科领域里的科学家,如生物学家、化学家、天文学家等,每年该项目拨出100万美元的经费,希望通过跨学科的研究,以便为一个多世纪关于进化论的争论寻求科学答案。这项研究计划的启动,掀起了美国生物学跨世纪的大争论。

什么是“智能设计”呢?坚持这种观点的人认为,包括人在内的动物,具有如此精妙的结构,绝不可能是自然进化的结果,而是某种高级智能设计师的“杰作”。他们还认为,进化论既不能回答生命的起源,也不能解释在过去6亿年地球上拥有如此之多物种的原因。“智能设计”者们宣称,科学尚没有否认挑战进化论的其他理论,如“智能设计”。

这场争论已经波及了美国教育界和科学界,具体表现在美国中小学的生物课发生了变化,原来教授进化论的内容被删除或者改变了面目。但是,科学界却表现出了冷静的态度,大多数科学家不愿参与“智能设计”与进化论的争论,因为他们认为,如果参与就表明“智能设计”是一门科学,相反地科学界倒不乏驳斥“智能设计”的论点。

从学术政策上说,对于争鸣、探索不仅应当永远给予支持,而且还必须给予巨大的空间和多余的时间。只是这种争论与探索必须在没有政治与宗教的干预下进行,否则,这种争论与探索不仅没有任何实际意义,而且还有可能走偏方向。因此,我希望美国这场跨世纪生物学大争论能在真正的科学精神的指导下进行,并且能够获得积极的结果。

据英国《新科学家》周刊介绍,目前在世界上存在十三大科学疑团,如暗物质、暗能量、能量超强的宇宙射线、宇宙背景辐射同温、四中子、冷聚变等。它们不仅是科学界正在探索的问题,而且也是争论不休的问题。(9)

在这些疑团中,最具有吸引力和争论最大的莫过于冷聚变了。它之所以吸引人,是因为它可能提供一种解决未来能源最为广阔的前景;争论的原因是人们普遍认为要实现冷聚变的可能性几乎是“天方夜谭”。

什么是冷聚变?所谓冷聚变是指氢原子核(如氘)在催化剂作用下于常温可以释放出能量的一种反应,有时也叫“桌面核聚变”或“气泡核聚变”。原子核的聚变与裂变是对相应的,后者正是原子能得以广泛应用的理论根据。人们从原子裂变获得巨大能量中得到启示,于是积极研究氢原子核的聚变,希望从根本上为解决人类能源危机寻找新的出路。

这项研究始于美国犹他大学的马丁·弗莱斯曼和斯坦利·庞斯的工作,他们不仅最早提出了“冷聚变”的概念,而且还于1989年召开新闻发布会,宣布他们成功地实现了冷聚变。这一消息引起了世界同行们的注意,世界不少著名的实验室重复了他们的实验,但可惜的是都没有获得成功。于是,怀疑和指责的声音不断,甚至认为他们的研究是一个“闹剧”。在这种情况下,犹他大学不得不宣布撤回原来发布的信息。从此,对于冷聚变的研究一度处于低潮,有人嘲笑说,冷聚变也遭到了“冷冻”。(10)

其实,对于冷聚变的争论一天也没有停止过,对这项研究与探索也没有终止。从1990年召开首届冷聚变国际会议以来,几乎每年都要召开一次国际会议,美国、欧洲、日本、俄罗斯和中国的科学家都踊跃参加,迄今已发表3000多篇有关冷聚变的论文。

到了2004年,对待冷聚变的研究突然出现了转机,其主要标志是美国能源部态度的变化。本来,在1989年弗莱斯曼宣布实现了冷聚变后,美国能源部对这项研究的结论是:“冷聚变不可能复制。”但是,2004年12月,美国能源部一改过去的口气说:“将接受有关冷聚变的各种建议。”同时,在过去十多年中,美国海军多个实验室也进行了200多次实验,试图发现核聚变是否能在常温下进行,自那以后已经有许多科学家宣称,他们相信存在这种可能性。

美国橡树岭国家实验室的塔利亚克汉(Rusi Taleyakhan)是众多的探索者之一,他执著地进行探索,面对着冷嘲热讽,他不改初衷。他和同事于2002年3月14日在美国《科学》杂志上撰文,宣布实现了冷聚变。但是,质疑声音仍然不断,也有不少人未能重复他的实验。2004年,美国普度大学核工程学院院长楚卡拉斯(Lefteri Tsoukalas)出于对这项研究的兴趣,特邀请塔利亚克汉加盟该校的研究,为他提供了良好的研究条件。但是,包括楚卡拉斯在内的几位同事,都不能重复塔利亚克汉的结果。在一片怀疑和指责声中,塔利亚克汉不得不把属于普度大学的实验装置搬到校外建立了独立的实验室。难能可贵的是,楚卡拉斯决定不追究此事,他说:“我们需要一种宽容的气氛,因为这有利于创新。”

但是,并不是所有的人都是以这种宽容的态度对待这项研究。美国专利局就于2005年驳回了塔利亚克汉的专利申请。与此同时,普度大学对塔利亚克汉的研究也展开了调查,也有人撰文驳斥塔利亚克汉的研究。就在塔氏发表冷聚变四周年之际,英国权威的《自然》撰文,也否定了冷聚变的可能性。然而,支持者也大有人在,如美国加州大学洛杉矶分校的普特曼(Seth Putterman),虽然四年前他是反对《科学》杂志发表塔氏文章的,但他现在认为:“对塔氏研究的疑问并不能改变这样一个事实——气泡核聚变是可行的。”(11)美国乔治·华盛顿大学的乔治·内格尔(George Nagel)也说:“不要紧,超导现象也是经过40年才解释清楚,因此,没有理由驳斥冷聚变的可能性。”

其实,聚变本是存在的一种现象,如在恒星的内部就不断地发生这种核聚变。太阳之所以发出强烈的光线和巨大的热量,就是这种核聚变的表现。人工核聚变也已进行了长期的研究,而且日本还取得了重大的突破。据报道,日本等离子体核聚变反应持续的时间已超过28秒,这是世界纪录。(12)据计算,如果超过400秒,那么就可以产生超过加热时十倍的能源。1克氘和氚核聚变产生的能量,就可以产生相当于6吨石油的能源。正因为如此,所以冷核聚变才有那么大的诱惑力。原子核的裂变与聚变正如分子的化合与分解一样,都是物质的属性,是它们变化的内因,只要找到了促进这种变化的外因,那么冷核聚变就像热核聚变一样也是可能实现的。人们有理由相信,这一天迟早是会到来的。

类似于上面的那些科学争论,在西方发达国家的科学发展史上,是不胜枚举的。仅此一点就足以说明,近代科学诞生于西方国家绝非偶然,他们现在走在世界科学技术发展的前面,也是与这种民主自由的研究与争鸣的风气密切相关的。

遗憾的是,在我国近现代科学发展的历史上,几乎没有出现重大的学术问题争鸣。虽然曾经提出了“百花齐放、百家争鸣”的方针,但那也仅仅只是一句口号而已,从来就没有认真地执行过。相反,行政干预学术的现象,大人物压制小人物的现象,因人废言的现象,致使我国学术界是一片万马齐喑的状况。这正是我国科学落后的重要原因之一,但是很少有人意识到这个问题的严重性,一味地只强调经费和人才,这是典型的“只见树木不见森林”的思想表现。

难道不是吗?让我们看一看发生在2004年前后关于“全息生物学”以及它的创始人张颖清的悲剧,就足以说明中国目前还没有民主平等的争论环境,倒是以权威压制创新的事例每每发生。

张颖清是自学成才的典型代表,是一个勤奋、踏实和富有开拓创造精神的优秀科学研究工作者。他具有极强的观察能力,从对生物界千奇百怪现象的好奇心开始,使他走上了探索生物体奥秘的不归之路。1982年,张颖清的《生物体结构三定律》出版了,这是他全息生物学的奠基性著作。鉴于他的研究成果,山东大学将其作为优秀人才从内蒙古调到该校,先后破格提升他为副教授、教授,并支持他成立了全息生物学研究所,正式任命他为所长。

1985年,张颖清通过大量的观察与研究,发现了在细胞和生物个体之间存在一个新的功能结构单位——全息胚。这一发现意味着一门新的学说诞生了,即全息胚学说,这是他的全息生物学的核心理论。紧接着,张颖清陆续出版了《全息生物学》、《生物全息疗法》、《全息胚及其医学应用》、《新生物观》等多部专著,它们被译成了多种文字在国外传播。在国内,全息生物学也受到了重视,有些大学还开出了全息生物学的选修课。

鉴于张颖清的研究成果,1990年国家劳动人事部批准他为有突出贡献的中青年专家,1991年被国务院批准享受政府特殊津贴。自1990年起,先后召开了三届(新加坡、挪威和美国)国际全息生物学学术讨论会,他被推选为这个学会的终身主席。他先后到美国、瑞典、英国、俄罗斯、新加坡、挪威、丹麦等国讲学,他创立的全息生物学受到普遍重视。(13)

可是,由于一篇并非从事这项研究的质疑文章,却给张颖清带来杀身之祸。这篇文章经一位院士推荐,发表在1995年4月3日的《中国科学报》上。张颖清写的反驳文章,《中国科学报》却不予刊登。1996年10月,由一位院士主编的《伪科学曝光》一书出版,把那篇质疑文章收入该书,这就意味着给张颖清的全息生物学戴上了伪科学的帽子。从此,张颖清的厄运不断,他的研究经费无着落,申请评奖无人受理,山东拔尖人才称号被取消,向领导反映情况没有反馈。

给张颖清全息生物学盖棺定论无疑是一个权威的鉴定会,它是受中国科学院的委托,由该院生物学部主持召开的。应当说,参加这次会议的都是我国生物学领域里的权威科学家,还邀请了一位信息科学的院士参加。经过生物学学部常委扩大会议认真讨论后,完全否定了张颖清的全息生物学,信息专家也认为张颖清的全息与信息论毫无关系。学部把讨论的结果上报科学院和某副总理,同时也给张颖清去了一封信,要求他不要在媒体上炒作全息生物学,否则将公布会议讨论的全部材料。

应该说,虽然科学院生物学部介入此事是完全应当的,也是他们科学职责范围内的事;但是,在对待张颖清的全息生物学问题上,也是有教训的。我以为教训主要有以下几点:首先,《中国科学报》在刊登质疑全息生物学的文章的同时,也应当刊登张颖清的反驳文章,甚至应当引导在更大的范围内进行讨论,真理总是越辩越明。《中国科学报》拒绝刊发张颖清的文章是不公平的,是压制争鸣的不民主表现。其次,《伪科学曝光》一书收入质疑全息生物学一文是不妥的,对于科学探索中的新问题和不同学术见解,不能轻易扣上伪科学的帽子,弄不好会扼杀创新精神。再次,生物学部的论证会也存在严重的缺陷。这主要是指没有邀请当事人到场接受质疑和答辩;没有在更大的范围内特别是邀请国外同行进行论证;不应当以公布所有材料对当事人进行恐吓。也许,张颖清在宣传自己的成果时有失当的地方,但是我们应以宽容的态度对待,推迟下结论,多给他一些空间和时间又有何妨呢?

在质疑声中和不公正的裁决下,张颖清受到的压抑是可想而知的。由于郁怨成疾,张颖清身心俱毁,肝肺病变,于2004年10月20日去世。一切都为之晚矣,继续探索也好,争鸣也好,质疑与答辩也好,创立新学派也好,都已成了过眼云烟。

张颖清的全息生物学被否定和他的不幸去世,其教训是极其深刻的。这说明我国尚没有建立自由探讨和研究的体制,也没有自由、民主、平等进行学术讨论和争鸣的环境,倒是普遍存在着行政不当的干预和权威的打压现象。这个问题不从根本上解决,我国要走自主创新的道路是困难的,要做出原创性的成果也是困难的,更不可能创建我国自己的科学学派。在这一方面,我国重点大学应当起带头作用,要下大决心营造自由探索和自由争鸣的学风,真正做到像18世纪法国启蒙思想家伏尔泰所说:尽管我反对你的观点,但我誓死保卫你说话的权利。如果我国的学术权威们有了这样的开明思想,我国大学里有这样自由民主的风气,那将是我国科学创造时代的到来!

【注释】

(1)本文曾发表于《学习月刊》2007年第2期(上)。

(2)马克思,恩格斯.马克思恩格斯选集:第3卷[M].北京:人民出版社,1995:456.

(3)光明日报,2006-04-30.

(4)[美]哈尔·赫尔曼著.真实地带——十大科学争论[M].上海:上海科学技术出版社,2005.

(5)读者,2006(4):44.

(6)http://www.pupk.com/discover/ztl/data/3838.htm.

(7)方在庆.也谈爱因斯坦与玻尔之争[N].中华读书报,1999-06-09.

(8)谢来.美国生物学世纪大争论[N].新京报,2005-08-21.

(9)[英]迈克尔·布鲁克斯.十三大科学疑团[N].参考消息,2005-04-9-11。

(10)参考消息,2006-06-11.

(11)[英]迈克尔·布鲁克斯.十三大科学疑团[N].参考消息,2005-04-9-11.

(12)参考消息,2006-06-11.

(13)新华网,2005-02-28.

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