一、驰向思索的海洋（3）
驰向思索的海洋
作者：钱德拉塞卡
钱德拉塞卡（1910——），印度天体物理学家。生于印度拉合尔（现属巴基斯坦）。先后在印度马德拉斯大学和英国剑桥三一学院学习，毕业后在三一学院。芝加哥大学从事教学和研究。主要贡献是发展了白矮星理论及对恒星大气辐射传能的研究。主要著作有《恒星结构研究导论》、《恒星动力学原理》等。1953年获英国皇家天文学会金质奖，1962年获英国皇家学会皇家奖章。
近年来我思考的问题之一，是有关人们从事科学研究活动的动机。我对这一问题的某些思考结果已收进了我的演讲文集《真理和美：科学中的美学和动机》。
我想探讨以下几个问题：1．在某种意义上讲最令人费解的自然特性；2．人们为追求知识而奋斗的目的；3．人们对这种追求感到满足的原因。
爱因斯坦讲过这样一句话：
"关于自然，最令人费解的事实就在于它的可理解性。"
这阐明了一个深刻的真理，而且在其他一些科学伟人的著作中也找到了印证。例如，尤金·维格纳就描写过两种奇迹："自然规律存在的奇迹和人类的智慧预测它们的能力。"薛定谔认为，后面一种人类的智慧能够预测自然规律的能力，可能远远超越了人类理解力的范围。
当开普勒在根据哥白尼体系分析行星轨道时，他发现古希腊数学家们为了寻求他们内在的数学美而研究过的曲线，竟然恰好是用来表示行星的运行轨道所需要的那些曲线。在评论开普勒的这一了不起的发现时，爱因斯坦曾这样写道：
"看来，人类的智慧能在我们发现某种形式实际存在之前就已事先独立地将它们构想出来了。开普勒的辉煌成就正是这样一种事实的最精彩的例证，即知识不能单从经验中来，而只能通过将智力创造同所观察到的事实相比较而获得。"
让我重复一下这一至理名言的关键部分："人类的智慧在我们发现某种形式实际存在之前，就已经事先将它们构想出来了。"
如果接受我们在了解自然界的"合理性"方面是"无能为力"的这样一种看法的话，那么我们对用于科学的一般措辞"追求知识"又作何理解呢？
"追求"具有在打猎中所用的"追逐"一词的一般含义。就我们所处的时代特点而言，我们对"驱逐机"这一复合词也很熟悉。我们能否得出这样的结论，即如同被追逐的狐狸或被紧追的敌机一样，知识就是某种我们预先就知道其存在的东西，而我们的"追求"是为了获得它呢？当然，被我们归在"知识"名下的事物的某些方面属此范畴。因此，发掘很久以前的生物遗留下来的化石或古代文明的遗迹，标度最高的山峰或测定最深的海洋，所有这些都是人类胸怀壮志的战斗。
但有人可能还会问：那么知识是否就是我们以同"因为它的存在"而渴望登上珠穆朗玛峰的登山家们一样的精神去追求得到的某种东西呢？如果是这样，当有人告诉我们研究就是一种对未知的探索时，对标绘出当我们在开始对它进行探索时连它的存在本身都还不知道的领域又作何理解呢？当开普勒开始对几个世纪积累起来的观测结果进行长期而艰巨的分析工作时，他还并不知道隐藏在浩瀚的观测细节中的却是他所发现的质朴的规律。而牛顿在他观察到苹果掉地以前，也并不知道开普勒的定律可以用他的运动和引力定律轻而易举地加以解释。
也许我会被指责为诡辨。事实上可能有人会说，在追求科学知识中，如果人们不是瞄准某个物质，具体的目标，那么它们的目标就在于扩大作为自然界的主要标记的序列与和谐。实际上，对一个科学家而言，自然规律的序列、和谐、匀一性和普遍性真像珠穆朗玛峰之于登山家一样。
但这是否就是我们追求知识的全部意义所在呢？举例而言，我们是否想把新的知识定量化到这样的程度，以使他人能够分享它，甚至能够利用它来给人类带来欢乐和福利呢？如果我们有这种愿望的话，这又会给人们自己的感性认识的提炼和想象力的扩大带来什么益处呢？难道华兹华斯为牛顿写下的著名诗句没有它的真实含意吗？他写道：
"一位智者的大理石丰碑永世长存！他独自驰过了不熟悉的思索的海洋。"
真的！有足够的证据说明，最伟大的艺术家们，在他们大功告成的时候都返回到了他们的自我。
我相信，这些最伟大的智者为了扩大他们的想象力而作过的尝试，也在牛顿的基本原理的远程性的、分层次的、冰冷的风格中体现出来。这些基本原理的持久的价值，原因就在于牛顿对宇宙的想象力，同样也在于他凭借这种想象力总结和组织发现的卓越品质。
最后，我想谈一个人对他的学术上所作的努力感到满足的原因。
也许，我首先应该排除这样一种"权威"性的观念，即认为对学问的报偿在于扬名和赢得社会声誉。我想，一个人要抛弃这种世俗观念，至少他应感到要超脱它。然而，事情却并非那么简单。我们中的任何一个人都不能不受人类的敏感性的影响，以致我们在某种程度上对我们所尊敬的同事们的赞赏会完全无动于衷。我相信，我们大家都会以自己不同的方式来表达自己这样的愿望：后人会承认我们用自己有限的能力进行不屈不挠的奋斗而应该得到的地位。
现在，让我试着直接回答这样一个问题：为什么明明完全了解他自己先天的和经常都可能会遇到的难以逾越的限制，他还是将自己献身于学问和一种失败多于成功的永无止境的拼搏生涯呢？在.．艾略特写的《心腹职员》一书中，他已对此作了回答：
一个人应该具有一种蜡炬成灰的**，去从事他难以胜任的事业。
（王乃粒译）
科学家的工作必须在疯人院进行
作者：普里高津
普里高津（1917——），比利时化学家。生于莫斯科。1941年获哲学博士学位。1981年任欧共体特别顾问。是比利时皇家科学院院士，美国化学会会员。因对非平衡态热力学，特别是耗散结构理论的研究成就，于1977年获诺贝尔化学奖。重要著作有《不可逆过程热力学导论》。
埃尔文有一次在回答许多科学哲学家时愤怒地写道："……有一种错误倾向，认为科学是和整个人类文化发展的脉络毫无关系的。其实不然，从科学发展史知道，哪怕在当时是最先进的、深奥的和难于掌握的，离开了整个人类的文化脉络也都是毫无意义的。理论科学不知道，它的构造中被人认为是很得要领的那些重要方面，最终必定归于只能抓住有教养的公众的一些概念和词汇，并且成为一般世界图式的重要部分。这种理论科学，我认为，在那里这一点已被忘记，而且在那里入会者用那些最多只被少数游客所懂得的术语互相继续着冥想。这种理论科学必将从文明人类的其余部分被铲除掉。无论多么深奥的闲谈可能在极少数专门家的孤独欢快中继续着，但在不久的将来，它一定要萎缩、僵化。"
整个文化所特有的问题和该文化框架之内的科学的概念发展所特有的问题，就在科学的心脏，我们发现了诸如时间、演化、不可逆性等问题，对于这些问题，每一代科学家都试图作出回答，哲学家也是如此。
我们可不可以用决裂、分离或否定的术语、用把具体的经验向着更加难以掌握的抽象变换的术语来定义科学的进步呢？我们相信，这种解释是在认识论水平上的，在其中科学发现了自己的真正历史情形的一个反映，是科学描述由人及其环境的相互关系所决定的广泛经验时理论上无能的反映。但是，这个被认为是胡说的结果，并没有在它们遭到否认或被宣布为非法之后而消失。
毫无疑问，是存在着科学理论的抽象发展的。但是对于科学发展来说，决定性的概念的革新并非一定具有这种类型。它们常常来自把一些新维度的现实性，例如引入不可逆性的概念或量子化的概念成功地并入科学本身之中。在这两种情况中（这个说法还可以一般化），革新极好地表明了文化的甚至"意识形态"的脉络所施行的影响，因而表明了科学的实际敏悟对于它在其中发展的环境所施的影响。
断言这个敏悟，将违背与科学有关的另一个传统概念，即把它自己从理解自然的传统形式中解放出来，从而得到发展的思想（它把自己从懒于动脑筋的普通感觉所产生的被叫做偏见的那些东西中得到净化，从而使这些偏见和理性的"苦修"形成更加鲜明的对照。）从这一点可以得到结论：科学应当是独立维生而不入世事的人的团体所干的事务。因此，理想的科学团体应当从社会的压力和需求中得到保护，科学的进步应当根本上是独立的过程，从科学家参与其它文化。社会和经济活动而产生的一切"外部"影响，一切利益，都只能干扰和延迟这个过程。
这种抽象的理想，科学家退出去的理想，在另一个理想中找到了同盟者，这个理想就是关于应当说明"真正"研究者的天职是什么的那些东西，也就是研究者要从世俗变迁中逃脱出来的愿望。爱因斯坦描写了这样一类科学家，假如赋与天使把一切"无价值"的人——没有说是在哪一方面——从"科学圣堂"中逐出的任务，那么这类科学家将会受到天使的"恩惠"。他们几乎是"极其古怪离群，隐讳无言的孤独汉。……"
"什么把他们带进了圣堂？……"
把人们引向艺术和科学的最强的动因之一就是逃脱那痛苦烦恼和可怜乏味的日常生活，就是逃脱人们自己变换欲望的羁绊。经过比较精心修炼的人被驱使去逃脱个人的存在，达到客观地观察和理解的境界。可以把这个动因比做一种渴望，它会使城镇居民禁不住地从他那狭小吵闹的住宅奔向安静的高山，在那里，他的眼界能无阻碍地穿透寂静纯洁的空气，追寻那好像是为永恒世界而造的安逸图景。
和这个反面动因相对，还有一个正面的动因。人类要为他自己，用适合于他的无论什么方法，去寻求构成一个简单明了的世界图象，以便在某种程度上用这个图象去代替经验的世界，从而征服它。
爱因斯坦敏锐感觉到的，在后来被科学所发现的禁欲主义的美与市侩经验的小旋涡之间的不相容性，容易被另一种不相容性增强。这一次是老老实实的摩尼教的不相容，是科学和社会之间，更确切地说，是自由人类的创造力和政治权力之间的不相容性。在这种情况下，研究工作的完成不是必须在隔绝的黑体中或圣堂中，而是只好在一个堡垒中，或者还可以像德林迈特在他的剧作《物理学家》里所想象的，在疯人院中。这个剧中的主要角色，三位物理学家讨论推进物理学发展的方法和手段，同时也讨论把人类从盗用物理学进步成果的政治权力的可怕后果中保护起来的方法和手段。他们得出结论：唯一可能的方法就是他们当中的一个人已经选择的方法。于是他们全都决定继续装疯，躲到疯人收容所里去。该剧结尾时，如命中注定的那样，他们发现最后的避难所只是一个幻想。收容所的女所长暗中探查了她的病人，偷窃了他们的研究成果，夺得了世界政权。
德林迈特的剧作最后把我们引到科学活动的第三个概念，科学的进步是由于把现实的复杂性归结为隐藏着的合法性，事实是这样的，即他已经成功地解决了引力的问题，发现了基本粒子的统一场论，以及最后发现了"万能发现原理"——绝对权力的源泉。当然，德林迈特使用了夸张的手法来建立他的观点，但公认的是，科学圣堂中所看到的东西一点也不比宇宙的"公式"少。已经描绘得像一个禁欲主义者的科学的人，现在变成了一种魔术师，一个隔绝的人，是打开一切物理现象的万能钥匙的潜在掌握者，因此具有一切有力的知识。这把我们带回到已经出现过的问题中：只有在简单世界中（并且尤其是在其复杂性仅是表面现象的经典科学的世界中），任何形式的知识都能提供万能钥匙。
今天，对科学的挑战是全面的，因此对于我们来说，把科学从社会中分离出来看来是谬误的。相反，我们必须把科学活动并入到社会中去。我们必须力图制造尽可能流动的科学与社会的界面。这样做的方法之一就是打开新的通讯通道，本书正是依照这种精神写成的。人类，这次是在前所未有的规模上，把他的自然环境革命化。如谢尔盖·模斯柯维奇指出的，人类在创造一个"新的自然"。这是必不可免的。正是在这个时刻，我们的世界经历着人口危机。从本世纪初的15亿人开始，到本世纪末我们将达到60亿人，在下一个70年中可望达到80亿或90亿。这本身就暗示了人与自然、人与人之间的新关系。合理的新形式必须进化。
早在2000年前，中国学者庄子写道：
天其运乎！地其处乎！日月其争于所乎？孰主张是？孰维纲是？孰居无事推而行是？意者其有机缄而不得已邪？意者其运转而不能自止邪？
我们正向着新的综合前进，向着新的自然主义前进。这个新的自然主义将把西方的传统带着其对实验的强调和定量的表述，与以自发的自组织世界的观点为中心的中国传统结合起来。科学的每个伟大时期，都引出某个自然界的模型。对经典科学来说，这个模型是钟表。对19世纪的科学，对于工业革命时期，这个模型是一个逐渐慢下来的发动机。对于我们来说，这个标志可能会是什么呢？也许我们离柏拉图在比较自然同艺术工作时所作用的概念更加接近了。不是通过人和自然的对立去定义科学，我们把科学看得更像是和自然的通讯。
莫诺说，他的结论是："古代的同盟已经打破。人类偶然地从宇宙中现身，如今他已感到他在这个宇宙的冷淡和不可较量的无限性中的孤单。"也许莫诺是对的。古代的同盟已经打破。我们的任务不是悲叹过去，而是要在人类，在他的知识、他的梦想和自然的探险活动之间建立起新的同盟。
对科学的直感
作者：福井谦一
福井谦一（1918——），日本化学家。生于奈良市。1948年获京都大学博士学位。1951年起任京都大学物理化学教授。长期研究烃类，在量子化学方面造诣颇深。1952年提出前线轨道理论，并用以解释多种化学反应规律。60年代中期美国化学家霍夫曼提出的分子轨道对称守恒理论，与福井谦一的前线轨道理论基本同一。这一理论有力推动人们对生命过程的研究并在人工合成新药物方面得到实际应用。1981年俩人同获诺贝尔化学奖。
我在初中一、二年级时学过中国的《论语》，此后在很长一段时间里，《论语》成了我随时要翻阅的几本书之一，每次看，都能给我一些新的启发。我想，任何优秀的古典著作都具有《论语》那样的广博性。
现在，当我思索有关学问的真谛时，马上就想起了《为政篇》中的一句话："学而不思则罔，思而不学则殆"。对我来说这是一句意味深长的话，话虽短，却一语道破了对待学问的应用的正确态度。真不愧是具有超越时代洞察力的孔子，他辩证地阐述了对做学问至关重要的是什么。在他看来，学习与思考对于学问就像飞鸟的双翼，缺一不可。
那么究竟什么是学习呢？若用现代词汇来解释，学习就是收集、积累各种信息。这些信息包括：写他人的关系，自身的经验或先人留下的知识等。然而仅仅如此还是不够的，还需要思考，需要进行纯逻辑性的，不掺杂丝毫任意性的思考。
现在的问题是，"思考"一词是否还包括"逻辑性思维"以外的大脑活动。
1981年12月12日，瑞典国家广播电台邀请当年获"诺贝尔"奖的八位科学工作者登台。我也是其中之一。在这个节目里，主持人围绕"科学与人类"这个主题，向我们提出种种有趣的问题。给我提的问题颇难回答："你认为是否存在对科学的直感？如果存在，它的定义是什么？"
我当时的回答是："我相信它的存在。""那么，它究竟是什么呢？"面对老练的主持人的追问，我立即答道："是不依据逻辑思维的选择。"
那么怎样才能培养这种对科学的直感呢？为了回答这一问题，我首先做第一个推论，即是否有"科学的自然认识"。
例如，看到一只苍蝇在飞，对此，不同的人有不同的理性认识，但科学工作者不会满足苍蝇是活物所以才会飞这样一个回答，而看做是苍蝇体内产生的各种科学的因素才会飞的。由于看问题的角度不同，回答也就不同。从古希腊直到今天的科学进步，通过客观细致的观察，我了解到，成为科学进步推动力的常常是对大自然的这种认识方法，也就是"科学的自然认识"。
接下去是第二个推论。在科学的认识中，给科学创新以巨大影响的又是什么呢？
我以为是：直接地、如实地给予我们的真实感受，也就是不依据思维加工的直感。
举个具体的例子。我们初遇君，在记住他的面孔时，并非像数字型计算机那样，记住的额宽多少厘米，眉间多少厘米，两颊有多少立方厘米的腮肉，而是像相似型计算机那样，把的脸部作为一个整体模型来把握，从而也就记住这个人了。
大自然就是这么一种东西，它深不可测，在科学的自然认识中，对科学创新最有影响的，就是直接地、如实地认识自然。整天和复杂而又单纯的大自然打交道的科学工作者，若不靠这种认识方法，就不可能创造出推进科学前进的理论和发现新的科学法则。
从以上两个推论不难看出，所谓科学的直感，正是科学地认识自然与如实地认识自然相结合的一种大脑机制。
当然，这不过是推论，还未能用科学加以证明，但是，如果这个推论正确的话，就能够回答"怎样才能培养对科学的直感"这个问题了。我想，使自己沉浸在大自然中，切实地接触它，感觉它的本来面目，就可以丰富科学的直感。
我自己在选择了化学这门知识以后，曾遇到许多良师、挚友和有用的书籍，获得过许多宝贵的科学信息，同时我也很注意培养自己的逻辑思维能力。可以说，这一切占了我工作的一大半。但对我立志科研、创新的人生道路起决定作用的，却是和大自然的接触，是和能够培养对科学的直感的大自然的接触，这种接触始于"玩得浑身是泥"的少年时代。
（戚戈平译）
继续献身现代科学
作者：杨振宁
杨振宁（1922——），美国卟裔物理学家。生于中国合肥。1938年考入西南联大。1945年赴美国芝加哥大学留学，1948年获博士学位。1949年在普林斯顿高等研究院从事研究工作。1963年起任库兰特研究所管理委员会委员。1966年起任纽约石溪州立大学理论物理研究所所长。1956年与李政道共同提出弱相互作用中字称不守恒原理，并共获1957年诺贝尔物理学奖。著有《基本粒子发展简史》等。
陛下，殿下，
女士们和先生们：
首先，请允许我感谢诺贝尔基金会和瑞典科学院对我和我夫人的热情款待。我还要特别感谢卡尔格恩教授，他的引述和他引用的一段中文使我听了感到格外亲切。
诺贝尔奖是1901年设置的。就在同年发生了另一件具有巨大历史意义的重要事件。这个事件后来对我个人的生活道路产生了决定性的影响，并有助于联系到我现在参加1957年诺贝尔盛会。承蒙诸位惠允，我将花几分钟讲一下这个事件。
上世纪后半叶，在西方日益扩大的经济和文化影响的冲击下，中国面临一场激烈的论战。争论的集点在于中国到底应该吸收多少西方文明。然而，争论尚未得出结论，感情便代替了理智，在19世纪90年代，人们结伙办起了义和团，英文叫做，他们声称能以血肉之躯抵挡住现代武器的攻击。他们采取了盲目和不理智的举动反对在中国的西方人，并成为1900年欧洲多国和美国军队入侵北京的导火线。这就是义和团战争，一场野蛮杀戮和无耻掠夺的战争。归根结底，这个事件是由于在遭受到外部日益加深的压迫和内部日趋衰落腐败的情况下，自尊的中国人民愤怒而无奈情感的爆发所引起的。从历史上看，这一事件也一劳永逸地平息了关于中国应该吸收多少西方文明的争论。
那场战争于1901年结束，当时签订了一个条约。条约中有一款规定中国要向列强赔偿共约五亿盎司的白银，这在当时是笔惊人的数目。大约十年以后，作为典型的美国式的友善表示，美国决定把自己的那一份退还给中国，用这笔钱设立一个基金，由基金拨款筹建一所大学，就是清华大学，并为去美国深造的学生提供奖学金。我是这两项计划的直接受益者。我父亲任清华大学教授，我就生长在这幽僻的、学术空气浓厚的清华园里，愉快地度过了我宁静的童年。这是绝大多数我这一代中国人不幸所不能享有的。后来在这同一所大学里，我受了二年极好的研究生教育，尔后又得到上述基金提供的奖学金，去美国继续深造。
今天，当我站在这里和大家谈这些事情的时候，我深深地意识到，广义来说，我是既调和又抵触的中西方文化的产物。我愿意说，我为自己的中国血统和背景而感到骄傲，同样，我为能致力于作为人类文明一部分的、源出于西方的现代科学而感到自豪。我已献身于现代科学，并将竭诚工作，为之继续奋斗。
（宁可译）
对科学的制约
作者：托马斯·库恩
托马斯·库恩（1922——1996），美国科学哲学家。早年就读于哈佛大学，1949年获哲学博士学位。1952年起在普林斯顿大学和马萨诸塞理工学院任教，讲授科学史。他致力于研究科学革命的发生和发展规律，是西方科学哲学中历史——社会学派的重要代表。著有《科学革命的结构》等。
把科学完全等同于对真理的追求，任何时候都显得太过强烈了，即使对于绝大多数献身科学的人来说也是这样。有些人本来拒斥传统教义，认为思辨形而上学不值得信赖，没有说服力，也缺乏清晰而有用的意义，却也往往转而把科学当作处理个人生活和社会生活问题的指导。最典型的是，他们坦率地批评宗教，但又高度评价那些研究工作者——他们借助于社会学以至心理学等科学理论去解释各种不同宗教的社会事实和信仰。正如现代自然科学取代了古代神话宇宙学和古典哲学一样，社会科学也可望取代对人和社会的神话观念。因此，在现阶段，科学似乎可提供一切人们所能获知的真理中的最重要部分。它们总是不完备的，但这一缺点又是变化发展以及修正错误的发端。不完备性恰好可以激发更多的变化发展，从而避免更彻底的中断。或者说，不完备性可通过社会学的、哲学的以及技术的批评而发现，从而刺激崭新的思想和实践。但是典型的是，在技术和理性的独立历史发展中，在二者的相互作用中，科学既可以等同于技术实践，也可以等同于抽象理性。的确，可以把现代科学理解为先进技艺同几何化的新动态数学的溶合。
科学由于社会因素而被局限在某几个方面，部分被约束，部分被集中起来，部分被歪曲了。可以肯定，它也可以从社会中解放出来，有可能获得部分的自主性。同样简单而肯定的是，由社会外加上去的约束和自由也是一直存在的，从古典时代直到伽利略、莱布尼兹、赫姆霍兹、玻尔的时代。科学的历史是一部社会的历史，它涉及所进攻的问题、工具、技术、仪器、隐喻和符号、解释准则，也涉及进行检验、核实、否定或证实的有目的活动的专业。但它的社会历史起源以及连续的社会支持，却不一定非要我们相信科学的真理性等于科学的有用性不可。在一些寻求真理的文化事业中，要是没有科学，就必须把对于一个判断的真理性检验从实际上以及从理论上同它对于人的目标是否重要的价值检验区别开来。如果我们说科学属于意识形态，那并不是因为科学判断存心欺骗或本质上就是骗人的，只是说科学除了单单服务于真理之外，还为权力和利益服务，这也并不总是存心如此。由科学确立的真理服务于一定的目标。科学方法也是为了确立自然界的真理而提出的。自从欧洲封建时期以来目标一直都是控制自然界，以便不把自然秩序当作一种超级工具，而当作一种马克思所谓人与自然之间进行代谢的有机器官。这一新的代谢系统究竟是不是成功，还大成问题，但是人在自然界中这一新的地位却似乎是这个科学时代所特有的，因为它创造了某种新的"为了人的自然界"。
不管由科学获致的特定真理是否实际上对人类有用，这都是一个经验探究的问题，也是一个哲学判断的问题，而且这一用途将随着社会需要的变化而变化。这也不仅仅是一个任何给定真理是否有用的问题，因为在单纯的有用性之外，还有人类的约束和解放的问题。自然界具有极大的可塑性，具有各种可供选择的发展可能性。个体生命得到仁慈的实现，同人们所了解的人的本性和自然本性是一致的；但某些个体伴随着对他人压制性的罪恶贬值而来的虐待狂的满足，也同样是这样。说真理本质上是解放的，这只是意识形态上的半真理。即使掌握自然规律，也不能保证有力量满足人类的每一个目标。即使掌握也不是完全掌握。恩格斯在一个世纪以前曾写道："我们不要过于得意我们对自然界的胜利。对于我们的每一次胜利，自然界都报复了我们。"
这还不是全部。通过科学和现代技术的协作而控制自然界，还不是所有的人都能控制，只是少数人控制。从日常生活的特定处境作出的判断来看，个人只是在严格限定的环境中获得统治自然界的途径，他们自己又是主要由财产关系和行政权力的权威结构所决定的。利用精通技术或者通过把科学研究转向自己关心的问题上来作出决策，都不是一般个人作出的，事实上个人似乎比自觉力量或实际的能手更易于成为牺牲品，最多也只是被动的接受者。正像一个马克思主义者也会做的那样，基督教神学家.．刘易斯得出结论说："我们所谓人统治自然的力量，结果转化为某些人以自然作为工具而统治另一些人所发挥的力量。"为了人的自然界代谢的有机隐喻转化为工具的工艺和武器隐喻；因此毫不奇怪，科学的批评者要轻蔑地谈论"工具理性"。
总的说来，科学是权力的奴仆，是现代社会支配力量和精神文化固有的部分，并在上层结构与基础二者之中结合于生产设备内，如同它也存在于认知与工具二者之中一样。科学既然是权力的一个方面，也必须要受到权力的判定。当权力中人需要科学时，他们就会提倡科学；当他们需要一部分真理时，他们就会提倡不完备的科学；需要自我欺骗，就提倡伪科学；需要欺骗别人，就提倡操作社会心理科学的半真理。当科学结构为不同的利害和阶级所分裂，科学探究也会大不一样。如果联系到人们的不同利益，科学可以是保守的，也可以是革命的。科学家是这个社会的产物，不是以前社会的产物，正像工厂工人一样。文学艺术中蕴藏了没有阶级性的真理，在科学成就中也有类似情况。科学加倍地是这样。首先，科学提倡者和工作者的阶级立场都一样，不管他们是统治者还是被统治者；其次科学发现的立场是全人类的，也即潜在的无阶级性。从长远看，这二者可能构成这样一种可爱的前景，即没有严格的人种或经济、阶级的区别的全人类民主社会。但是在目前即使谈到这一点也是空想，甚至于是欺骗。因此民主前景也属于意识形态，但是这种兴趣却不完全是有害的，即使这种空想精神在当前实际斗争中也可能具有减弱自觉性的实际后果。
科学以它的巨大的实际效果、它的理论危机和惊人的认识成就，在一个领域跟着另一个领域中取得胜利。但是这个世纪的总危机是属于政治经济方面的，不是科学危机。在这一危机中，科学只是某些并没有也不可能产生明显作用的因素之一。除了物资、技巧、机器以外，这个世界并没有得到应有的好处；科学成就的财富为其他生产力所包围并淹没，因为它的应用同人类的实际需要严重脱节。也完全不能肯定科学家自己能够找到这种不谐调的原因和解决办法，除非他们具有不同的社会利益，或者发现自己正在发展一种新的自觉性。更有可能的是，严峻的科学自我觉醒同确定的意识形态奴役之间的竞争，将继续伴同着对真心关切的东西的自由表达，例如..斯诺在《两种文化》中那种令人尊敬的内疚；智力和物质资源的分配，将由这种已确立的秩序所支配。改变这种分配只能随着改变这种已确立的秩序而实现。
我们的科学文明的这种意识形态性质，与其说在于错误和谎言，远不如说更在于它对极端重要问题的模棱两可，同时对实践所指示和规定的事物却清晰明确。科学之内的意识形态是"科学对它闭起眼睛的时候出现的"。科学眼睛对它基本上闭了起来的人类真理，可能像迄今为止的自然界其余部分一样，也并不难理解，因为人类即使作为唯一具有定性历史的物种随着自我超越的结果而不断变化，却也像其他一切物种一样，也理所当然是一种研究对象。但是科学在力求了解它为什么未能完善地应用于个体生命的解放时，仍然深受其历史根源和现代大师之害。科学的基本意识形态是控制自然界，这是现代社会的一个基本要素。但又必须由哲学和政治，亦即由内省，行动和变化来控制这种控制。
（纪树立译）
科学——最伟大的试验
作者：爱德华·埃米尔·戴维
爱德华·埃米尔·戴维（1925——），美国科学家。1947年获麻省理工学院理科硕士学位。1971年入斯太温技术研究所，同年被聘为白宫科学顾问。曾任埃桑研究和工程公司总经理。主要著作有《人类的声音世界》、《波与耳朵》、《人造的世界》等。
像数学一样，科学和技术并不是封闭的。只有当作为其背景的文化不断地提出新的假设和目标时，科学和技术才能蓬勃发展。这反过来也表明，作为一种基本上以文化为基础的活动，科学技术与人文科学并没有什么不同。与人文科学一样，科学技术的价值存在于孕育它们的文化之中。
因此科学技术和人文科学的发展显然也取决于三者之间的相互作用。基于这一点，我愿用掌声为所有84年跨学科交流大会的与会者所做的工作叫好。我在此敦促大家加深对这种相互作用的理解，并推动这种相互作用。这种相互作用对科学技术的健康发展是关键性的。只有依靠这种相互作用，我们的社会才能有希望获得由科学技术进步所带来的全部物质效益，而且还加上全部的精神效益。
科学要求我们具有直面现实的毫不妥协的态度，利用已有的大量理论进行测量和试验，给出谨慎的、具有不同程度确定性的解释。科学也要求独立调研人员具有首创精神，思路开阔，善于对话交流，尤为重要的是要有辩论和讨论的自由。
最终，某一门科学的发展取决于其他科学的进步。同样地，技术成就典型地取决于从一系列科学和工程学科中获得的应用知识。因此三哩岛危机的主要原因是未能向核电站操作人员提供现代化的控制系统。这种控制系统必须是体现出实验心理学家创立的人一机联系理论的当代水平的。
如果西方社会决定扼杀伟大的科学实验，那么，如何来扼杀呢？途径之一是尽力控制或压制那些看起来对社会有危险的科学。我们已经看到各类极权主义国家有过这种做法。即使在我们美国，也已对某些社会科学产生厌恶。这些科学经历过兴衰沉浮，而它们的沉沦证明美国对这种做法所具有的**力没有天然的免疫能力。更加险恶的危险则来自公众对人工生物的惊恐，并企图利用法律手段来停止对遗传工程生物体的研究。
比此好不了多少的是既有外行又有真正的科学家所从事的伪科学活动。有时候，出于某种不无可嘉之处的目的，伪科学力图披上科学的外衲来推进本质上非科学的结论，甚至不惜颠倒已确立的科学结论。
李森科主义便是一个例子。约瑟夫·斯大林不允许传授和提倡其他遗传学理论。李森科否认基因的存在，他发展了更能适应马克思主义学说的生物特性是从外部环境获得的见解。在斯大林统治下，相对论被指责为是"资产阶级唯心主义学说"。还有一个例子是神造说。神造论者竭力利用生物学家们在达尔文进化论细节上的分歧，拒绝考虑化石记录，并且寻求获得相同的课时来传授他们自己的以圣经为基础的学说，宣扬一切物种是由上帝同时创造的。
最新的例子是"核冬天"学说。带着值得称颂的阻止核战争的目的，科学家们勾画出一幅在核交战所掀起的尘埃阴影中世界灭亡的景象，这是一种除了实际试验之外，他们几乎无法证明或否定的理论。如果将我们的事业仅是挂上科学那令人敬畏的招牌，从长远的观点看，是会损害我们的事业和科学的。
有些人设想，由于对核决战的恐惧，也许有朝一日，全世界会摒弃科学和所有的科学工作，包括先进技术。他们甚至由这种恐惧推论出了为什么搜寻外星智慧的工作至今毫无结果的原因。
1960年，物理学家弗里曼·戴森提出，一个真正高度发展的技术文明会成功地创造出所说的那种"戴森之星"。就是说，文明会将其本行星的物质为其沿轨道运行的殖民星群重组成非常密致的外壳，从而可实质上截获来自太阳的全部辐射能。根据第二热力学定律，某些能量依然会以热的形式损失掉。因此，戴森建议从寻找异常红外源入手来搜寻智慧外星。
20多年过去了，搜寻人员仍未找到任何合适的研究对象。就我本人而言，我尚未见到任何令我信服的证明外星智慧大量存在或不存在的论据。但其他人在争辩，首先他们认为，自然法则提供了宇宙中大量存在智慧的可能性，然后他们推测我们之所以没有探测到"戴森之星"或其他有关此类智慧的任何证据，是因为，智能物种不是在获得某种适当的技术之后不久便自我毁灭，便是改而沿着非技术的道路演进而生存下来。
现在言归地球本身，科学这个问题仍然悬而未决。当然，我是认为科学应该在我们西方文化中继续生存下去的，它也应该在别的文化中能生存下去。如果你们同意，那么我们有理由问，我们怎样才能获得这种有利的结果呢？显然主要的方法是避免科学技术界变得傲慢自负，尤其是在一个自由的社会里，傲慢会激起强烈的反响，更糟的是，会激起错误的做法。
科学给了我们巨大的力量，但科学界绝不可毫无针对性地滥作专业性评价。科学之所以有力量，有许多是因为科学家们坚决地把其调查研究的范围限定在现实的那些相对简单的方面，亦即可详细说明的、清晰可分的现象。
诚然，现代科学正在探索解答比过去棘手得多的问题，包括物质的问题，例如一块褐煤的分子结构；也包括一些令人惊叹的问题，例如，遗传密码的工作，等等。同样地，这主要是由于出现了新的仪器：例如可以分辨原子和分子的显微镜。但在科学的新工具中最令人注目的是计算机。正像人类的人工制品掩盖了其肉体和裸眼一样，计算机也装扮了人类不加装扮的大脑。
然而，即使是计算机这件人工制品，比起人本身又是多么简单！本月初，我听说，集成电路的两发明人之一鲍勃·诺伊斯以现代语言表达了相同的意思。他指出，以记忆当量计算，1984年电子工业将出售信息容量为1014比特的部件。这刚好相当于人脑神经元突触的数量。因此，这一年电子工业将出售大体上只相当于单个人脑的记忆当量的产品。
科学在现代世界里的地位远未安全可靠，它可能依旧是人类最伟大的试验。与技术明显不同，科学是一种基于文化的西方社会现象。不用说其他文化，即使是在西方，科学的未来也取决于两种价值观互相之间交接的和谐一致，这两种价值观，一是推动科学发展所必需之价值观，另一种是维持一个社会所必需之价值观。技术和经济的发展已离开过去的模式，现在它们紧密而直接地依赖科学的进步。这意味着从长远观点看，任何不珍惜科学的世界将是一个没有物质进步的世界，而且也许还是个没有精神进步的世界。
科学比技术更严厉，它对现有秩序的影响必然是革命性的。新近我们常听到要求掌握科学技术知识的呼声。为了扩大人类智慧的有限储备，我们必须密切注意人文学方面的知识，对那些年轻的科学家和工程师来说尤其如此，因为他们将发明出各种新技术来创造我们的明天。
潜在的得益将是极其巨大的。下一个世纪有希望是个取得惊人成就的世纪。全部已知科学知识中的大约900%仅仅是在过去的30年里取得的。鉴于迄今为止所有科学家中90％依然健在，这一数字算不得惊人。在下一个30年里，从事工作的科学家总数和知识总数可望再翻一番。
也许意义最深远的认识会出现在分子生物学领域中。生命之秘密正在揭开，为在医学、农业和畜牧业中创立革命性的新技术提供机会。在这些技术中有许多是可立即接受的。其他有些技术则会产生严重的伦理问题，乃至法律问题。但新生物学预示着有极其巨大的潜在效益，因此几乎必然会引起价值观的变化。更加意味深长的是这样一种意觐，认为生物的某些特征是由分子中原子的排列形式所决定的。
另外一种依然基本上摆在我们面前的深刻影响则是数字式计算机。这不仅仅是又一种硬件，而是随带了一种具有强大理论基础的新兴科学。"人工智能"一语，表明这一科学的含义有多深。
我已提过分子学和化学反应能力对能源供应的重要性。但这些领域中的研究工作的含义已远不是用"重要性"一词所能涵盖。用来合成各种材料。使其具有符合人类需要的特性的知识正由此诞生。那就是关于金属合金及其结构的知识，纤维复合材料的知识以及具有一定的强度、防腐性能、电子特性和其他特性的其他超级材料的知识。这样的科学会彻底改变马尔萨斯对世界的严峻看法，他认为由于资源枯竭，必须对人口增长实行严格控制。
我还可继续列举出许多例子，像月球移民，建造和维修人造卫星用的太空基地工业，可提供几乎无限通讯能力的光导纤维，等等。关键是物质上和精神上的利害关系都极为巨大，尤其是在精神上。
如果科学家和工程师在从事各自的专业时尊重其文化的价值观，那么我们的科学革命就不会失败，社会就不会锁起科学的宝库。同样地，如果人文主义者要挖掘科学知识的全部物质潜力和精神潜力的话，那么基础文化的维护者、人文主义者就必须从另一方面利用两者的联系，请允许我把这个题目在这次大会上留给你们，愿大会开成一个成果最丰硕的会议。
（张为华译）
银河系中散布着百万个栖息生物的行星吗？
作者：鲁道夫·基彭哈恩
鲁道夫·基彭哈恩（1926——），德国天体物理学家。生于捷克斯洛伐克。1965年至1974年任哥廷根大学天文学与天体物理学教授，后任马克斯·普朗克天体物理研究所所长。1985年至1991年任国际天文学联合会副主席。他是密近双星质量转移演化理论的创始人之一。
我们在宇宙中是不是独一无二，也就是别的星球上或其邻近处有没有生命存在？这个问题的提出比我们知道恒星是别处的太阳还要更早。尼古劳斯·冯·屈斯和乔尔丹诺·布鲁诺都曾为此伤过脑筋。为此，两人之中一位幸免于难，另一位不得不在烈火中为真理而献身。
讲到银河系中其他天体上的生命问题，这里只打算谈那种和地球生命的化学成分类似的情况；特别要提出来作为先决条件的是，这种生命离不开液态水。我们想知道，在某行星上是不是已经存在类似人类甚至进化阶段更高的生物。不论是这两种情况的哪一种，像地球上那样长的演变年代看来总是必需的。南非德兰士瓦省翁弗瓦赫特的发掘结果告诉我们，早在35亿年前地球上就存在过比较高级的单细胞生物蓝藻，而人们估算的地球年龄只比这个数量大10到15亿年。所以我们要搜索的对象星周围应该具备这样的条件，使原始生物至少已有40亿年之久能稳定地向较高级生物进化。
让我们来回顾一下我们这个行星上的生命发展史。天文学家海因里希·西登托普夫作过这样的形象比喻：假想我们能把大约50亿年长的地球史压缩成一年，那么原来的1亿年就变成1个星期，实际演变中的160年就转化为一秒钟。这样一来，从宇宙和银河系最老的恒星起源到太阳和地球的形成用这样的压缩时间表示大约经历了1年。假定太阳系的行星，包括地球，形成于第二年的1月份。那时大气的主要成分还是氢，也就是宇宙中最丰富的元素。后来，氢逃脱了地球引力的束缚，氮和氧成为地球大气的决定性成分。可是早在氢大气时代，简单的生命形态已经出现，而3月份就有了翁弗瓦赫特单细胞生物。生物仍在不断进化，但是我们了解得比较确切的只有假想压缩年的最后6个星期，这是因为得到了由化石揭示的信息。在此期间大部分的氢已经逃散，各类生物的习性转而与氧相适应。11月末是植物，稍后是动物征服了各个大陆；曾经在地球上称雄1星期之久的古代巨形爬虫类，在圣诞节两天假日期间灭绝了；12月31日23时出现了"北京人"；新年来临前10分钟，尼安德特人才来送旧迎新；夜半前5分钟，现代人种诞生了；新年只差30秒钟时，世界历史记载开了头。就在这最近30秒钟内地球上的人数增加了百倍。这种增加在最末若干秒内更是急速，光是最近一秒钟间全球人口就增长为原先的3倍。在除夕花炮上天前不到4/10秒钟的时候，人类开始发射无线电广播节目。
尽管地球从诞生以来的大部分时间中都孕育着生物，但是我们称之为文明的年代却只占生物存在时期的一个微乎其微的分数。
生物进化的过程如此漫长，把它和恒星演化的时间去对比没有什么不恰当。我们知道，天上有的恒星那样年轻，甚至爪哇猿人曾经是它们诞生的见证人。在这种恒星周围的行星上，目前高级生物还来不及形成。我们也知道，大质量恒星发光发热只有几百万年，这对于生物进化实在太短暂了。看来合适的对象只有从质量相当于或小于太阳的恒星中去找。银河系大约共有恒星千亿，其中绝大多数的质量都算"合格"，这是因为质量较大的恒星终究甚少。
除了百分之几的少数例外，银河系中恒星的发热年代都很长，足以使智慧生物渐渐形成。但尚不清楚的是这些星有没有行星围绕着它们转，因为只有在围绕恒星公载的天体上才能具备液态水所需的温度。可惜天文学家对别的太阳周围的行星还一无所知。由于它们实在太遥远，即使离我们最近的一些恒星确有这种伴侣天体绕它们转，人们也还没有能做到用望远镜直接观测这些微乎其微的对象。可是话说回来，别的太阳周围也有行星绕着转，这是非常可能的；首先，人们要打破生活在一个独特太阳系中这样一种概念的束缚。科学发展史曾一次又一次地表明，那种把人类放在宇宙中侍优地位的想法，都是错误的信念。
我们已经了解，宇宙物质的角动量很可能使单星周围形成行星系。人类自己所处的行星系也支持这种观点。巨大行星木星和土星甚至以它们的卫星群在周围组成了具体而微的"行星系"，看来这也要归因于角动量。因此，单星周围都有行星系在运转的假想是合理的。
如果在恒星形成的过程中由于角动量因素而产生了一对双星，那么即使在此以前行星曾经出现过，它们也应该在不长的宇宙演变岁月中不是落到其中的一颗星上，就是被甩到宇宙空间。因为认真观测表明半数以上的恒星是双星，所以银河系中算下来还剩大约400亿恒星伴有行星。
问题又来了：这些行星与各自恒星的距离是否合适呢？一个行星至少应该满足的条件是它与所属恒星的距离使得辐射在它表面造成液态水所需的温度。在太阳系中，水星极靠近太阳，而离太阳比火星更远的所有外行星则受阳光照射太弱，不够温暖。别的恒星周围的行星我们始终还没有见到，怎样才能知道它们之中有多少已经具备了距离恒星恰到好处的条件呢？我们的办法只有和自己所处的行星系类比。地球无疑地处在太阳生命带内部，火星和金星靠近此带边缘。"水手"号探测器拍得的照片表明，火星表面的荒凉程度和月球表面类似。尽管火星有大气并且含有水分，但是在它表面上软着陆的一系列"海盗"号探测器经过取土分析并没有发现生物细胞的任何迹象。苏联的一批探测器测得的金星表面温度超过450摄氏度，所以金星也不是生物栖息的场所。此太阳系中我们似乎是独此一家。
只要仔细想想，一个行星必须同时满足多少条件才能栖息生物，我们就会明白，天体具备适于生物的气候是多么希罕的巧例。1977年，在美国航空局工作的科学家迈克尔··哈特指出，只要把我们对太阳的距离缩短5％，地球上的生物就会热不可耐而不能生存；这段距离只要加长1％，地球就要被冰川覆盖。我们所居住的行星伸缩余地是不大的。因此他认为，外部条件合适，使生物能进化到较高级阶段的行星，在银河系中最多只有100万个。
在某个行星上如果适宜的气候能维持足够长的年代，生命确实会形成吗？这个问题应该去问生物学家，而不是天文学家。不过天文学家也能帮一点忙，他了解，除了少数例外，整个宇宙中化学元素的分布大体上是相同的。银河系中离我们最遥远的恒星，甚至别的系中的恒星，它们的化学组成和太阳一样。没有由硫组成的恒星，也没有由汞组成的云团。压倒多数的情况下宇宙物质的最主要成分是氢，再其次才是其他的化学元素。我们可以向生物学家保证，即使是在一个遥远的，但气候适宜的行星上，他也能找到构成一切有机分子所需的各种物质，射电天文学家在气体云中发现了名目繁多的各种有机分子，其中有乙醇和甲酸，有气氰化氢和甲醚。当然，从这类简单有机化合物向那些构成生命基础的复杂分子演变，是一条漫长的道路。让我们假想，凡是可能孕育生命的场所生物实际上都已出现，那么银河系中可能有着100万个居住生物的行星，这些生物也许各自都已演变了40亿年，只不过它们理应处在各自不尽相同的进化阶段罢了。
科学家为什么应该普及科学
作者：卡尔·萨根
卡尔·萨根（1934——），美国天文学家。1977年起担任康奈尔大学天文和空间科学教授。他在生命科学和天文学研究方面卓有成就，对地球生命起源、行星大气、球外生命等领域进行过权威性研究。他还是一个优秀的科普作家，创作的科普作品有《伊甸园的飞龙》、《布罗卡的脑》等。
为什么物理学家或其他领域的科学家竟然花大量时间和精力向公众普及科学知识呢？这里所说的不仅是为《科学美国人》写文章（它是提供给科学爱好者和其他领域的科学家阅读的），也不仅是教本科生入门课程，而是真正尽力通过报纸、电视、杂志和对一般公众的讲演，来传播科学知识和科学方法。
科学研究的资助主要来自公共基金。由此容易得出片面的看法：科学家要向纳税人解释自己所做的工作。若仅以此来看，便会吃惊地发现更多的科学家并不从事科学普及工作。从大的方面来说，存在着大量的重大社会问题，从温室效应和臭氧层空洞到核竞赛和艾滋病，解决这些问题关键在科学。科学的结果导致其中一些问题的产生和恶化。同时很显然，没有深入的科学研究，不可能有解决这些问题的方法。我们的真正危险在于构造了一个基本上依赖于科学和技术的社会，却几乎没有人懂科学和技术。这就是问题的"症结"。（例如，在国会535名议员中，大科学家出身的人屈指可数。）但这里我想要讨论的是普及科学的其他原因，这种科学普及工作是科学家职业日程的重要部分。
我们是能思考的生物。这正是我们的长处所在。我们不如其他动物跑得快、会伪装、善于挖洞、长于飞翔和游泳。但我们善于思考。并且由于有双手，我们善于建造。这是我们的特殊天赋，也是人类延续的主要原因。如果我们仅自己最明智地运用这些能力而没有鼓励他人运用，那就否认了我们人类善于思考的天生权力。因而我认为没有被鼓励着去积极思考的人是不幸的。理解世界是一种享乐。我每每看到人们，一些普通的人们，当懂得了一些他们从前一无所知的自然知识——为什么天空是蓝的、为什么月亮是圆的、我们为什么会有脚趾时，他们是多么兴奋不已。这兴奋一是由于知识本身的乐趣，二是由于这给了他们某种才智上的鼓励。他们发现，他们并不是如某些人所说的那么不可教。我们的教育系统培养出来的许多人确信他们缺乏理解世界的能力。
科学不仅是知识的本体，更主要的，它是一种思维方法。这种思维以严格的怀疑观与对新思想的开放性的结合为其特征。在我们生活的各个领域——社会、经济、政治、宗教等，都绝对地需要科学。科学也是一种智能探险，它更易于被青年接受。科学对青年特别具有感召力的原因是：未来是属于青年的，他们懂得科学与他们未来生活的世界有某种联系。
另外，每种文化都有一个创世的神话。它通常是很好的，有时也很不完美。它是一种试图解释我们根源的尝试：每个民族是怎么来的，人类、景物、地球、太阳、恒星、行星是怎么来的，及最主要的问题——如果宇宙存在开端的话，它是如何开始的。你会发现世界上各种传说、神话、迷信、宗教——我们人类的许多伟大的文学作品——都试图解决这些深奥的问题。对于这些问题中的每一个，科学都已给出某种近似的答案。如此，科学回报了人类古老的紧迫的需求。电视连续剧《宇宙》在世界范围内产生了反响，我们发现如此众多的公众对宇宙演化的描述产生共鸣。它影响人们几乎达到了宗教的程度。
由于以上所述的原因，我认为，任何一个社会，如果希望在下个世纪生存得好，且其基本价值不受影响的话，那么都应该关心国民的思维、理解水平，并为未来作好规划。我坚持认为，科学是达到上述目的的基本手段——它不仅是专业人员所讨论的科学，而更是整个人类社会所理解和接受的科学。如果科学家不来完成科学普及的工作，谁来完成？
（詹启明译）
应有格物致知精神
作者：丁肇中
丁肇中（1936——），美国物理学家。生于密执安州安阿伯。1962年获哲学博士学位。1969年后任马萨诸塞理工学院教授。主要从事高能物理学研究。1974年领导的研究小组在实验中发现新粒子（/粒子），并导致了一系列与之相关的新粒子的发现，使粒子物理学进入了一个新的发展阶段。因此于1976年与里克特同获诺贝尔物理学奖。
我非常荣幸地接受《瞭望》周刊授予我的"情系中华"征文特别荣誉奖。我父亲是受中国传统教育长大的，我受的教育的一部分是传统教育，一部分是西方教育。缅怀我的父亲，我写了《怀念》这篇文章。多年来，我在学校里接触到不少中国学生，因此，我想借这个机会向大家谈谈学习自然科学的中国学生应该怎样了解自然科学。
在中国传统教育里，最重要的书是"囚书"。"四书"之一的《大学》里这样说：一个人教育的出发点是"格物"和"致知"。就是说，从探察物体而得到知识。用这个名词描写现代学术发展是再适当也没有了。现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。
但是传统的中国教育并不重视真正的格物和致知。这可能是因为传统教育的目的并不是寻求新知识，而是适应一个固定的社会制度。《大学》本身就说，格物致知的目的，是使人能达到诚意、正心、修身、齐家、治国和田地，从而追求儒家的最高理想——平天下。因为这样，格物致知的真正意义被埋没了。
大家都知道明朝的大理论家王阳明，他的思想可以代表传统儒家对实验的态度。有一天王阳明要依照《大学》的指示，先从"格物"做起。他决定要"格"院子里的竹子。于是他搬了一条凳子坐在院子里，面对着竹子硬想了七天，结果因为头痛而宣告失败。这位先生明明是把探察外界误认为探讨自己。
王阳明的观点，在当时的社会环境里是可以理解的。因为儒家传统的看法认为天下有不变的真理，而真理是"圣人"从内心领悟的。圣人知道真理以后，就传给一般人。所以经书上的道理是可"推之于四海，传之于万世"的。这种观点，经验告诉我们，是不能适用于现在的世界的。
我是研究科学的人，所以先让我谈谈实验精神在科学上的重要性。
科学进展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。
实验的过程不是消极的观察，而是积极的、有计划的探测。比如，我们要知道竹子的性质，就要特别栽种竹树，以研究它生长的过程，要把叶子切下来拿到显微镜下去观察，绝不是袖手旁观就可以得到知识的。
实验的过程不是毫无选择的测量，它需要有小心具体的计划。特别重要的，是要有一个适当的目标，以作为整个探索过程的向导。至于这目标怎样选定，就要靠实验者的判断力和灵感。一个成功的实验需要的是眼光、勇气和毅力。
由此我们可以了解，为什么基本知识上的突破是不常有的事情。我们也可以了解，为什么历史上学术的进展只靠很少数的人关键性的发现。
在今天，王阳明的思想还在继续地支配着一些中国读书人的头脑。因为这个文化背景，中国学生大部偏向于理论而轻视实验，偏向于抽象的思维而不愿动手。中国学生往往念功课成绩很好，考试都得近100分，但是面临着需要主意的研究工作时，就常常不知所措了。
在这方面，我有个人的经验为证。我是受传统教育长大的。到美国大学念物理的时候，起先以为只要很"用功"，什么都遵照老师的指导，就可以一帆风顺了，但是事实并不是这样。一开始做研究便马上发现不能光靠教师，需要自己做主张、出主意。当时因为事先没有准备，不知吃了多少苦。最使我彷徨恐慌的，是当时的惟一办法——以埋头读书应付一切，对于实际的需要毫无帮助。
我觉得真正的格物致知精神，不但是在研究学术中不可缺少，而且在应付今天的世界环境中也是不可少的。在今天一般的教育里，我们需要培养实验的精神。就是说，不管研究科学，研究人文学，或者在个人行动上，我们都要保留一个怀疑求真的态度，要靠实践来发现事物的真相。现在世界和社会的环境变化得很快。世界上不同文化的交流也越来越密切。我们不能盲目地接受过去认为的真理，也不能等待"学术权威"的指示。我们要自己有判断力。在环境激变的今天，我们应该重新体会到几千年前经书里说的格物致知真正的意义。这意义有两个方面：第一，寻求真理的唯一途径是对事物客观的探索；第二，探索的过程不是消极的袖手旁观，而是有想象力的有计划的探索。希望我们这一代对于格物和致知有新的认识和思考，使得实验精神真正地变成中国文化的一部分。