科学：真善美三位一体的统一体

李醒民

(中国科学院 《自然辩证法通讯》杂志社， 北京 100049)

【科学技术哲学】

科学：真善美三位一体的统一体

李醒民

(中国科学院 《自然辩证法通讯》杂志社， 北京 100049)

科学具有真、善、美的底蕴，是真善美三位一体的统一体。本文在分别论证科学之真、科学之善、科学之美的基础上，进而揭橥三者何以生发、引导、统摄、联结，从而达成三位一体的。

科学；真；善；美；三位一体

二十多年前，我在讨论科学的本性时曾经这样写道：“如果要用最少的言词来概括科学的本质的话，那么用‘真、善、美’三字就最简单、最恰当不过了。人们常说科学求真，宗教求善，艺术求美，这或许有一定的道理。但是，科学何尝不具有求善和求美的本性呢？”作为科学的本质的真是人所公认的。依我之见，科学之真主要表现在以下几个方面：客观性、自主性、继承性、怀疑性。客观性是科学之真的根本，自主性是科学之真的体现，继承性从历史的联系中显示出科学之真，而怀疑性则从相反的方向印证科学之真——真金不怕火炼，真理岂惧怀疑批评?——而且使科学愈益为真。科学之善主要表现如下：公有性、人道性、公正性、宽容性。科学之美也体现在四个方面：独创性、统一性、和谐性、简单性。由此可见，

科学是真、善、美三位一体的统一体。真、善、美既是科学的内在本性，也是科学家始终如一追求的目标。在科学共同体内部，它们也构成科学活动的格局，成为一套具有感情情调的约束科学家的价值和规范的综合。在这种意义上也许可以说，现代科学的精神气质就是真、善、美。[1]

在这篇论文中，我想沿着先前的思想进路，利用新近的一些资料，进一步揭橥科学的真善美底蕴。为此，我拟事先对本文涉及的几个主要概念加以界定。科学的定义是：“科学是人运用实证、理性和臻美诸方法，就自然以及社会乃至人本身进行研究所获取的知识的体系化之结果。这样的结果形成自然科学的所有学科，以及社会科学的部分学科和人文学科的个别领域。科学不仅仅在于已经认识的真理，更在于探索真理的活动，即上述研究的整个过程。同时，科学也是一种社会职业和社会建制。作为知识体系的科学既是静态的，也是动态的——思想可以产生思想，知识在进化中可以被废弃、修正和更新。作为研究活动的科学和作为社会建制的科学是人的一种社会活动——以自然研究为主的智力探索过程之活动和以职业的形式出现的社会建制之活动。”[2]尽管现今还没有一个公认的科学定义，但是人们对科学的三大内涵——知识体系、研究活动、社会建制的认定却是毫无异议的。

至于真、善、美，《梅里亚姆—韦伯斯特学院词典》是如下解释的。真(true)：与实际的事态符合，与事实或实在(现实)符合。善(good)：符合全人类的道德秩序，具有固有价值的人性。美(beauty)：“一个人或事物的质或质的集合，它给予感官以愉悦，或激发心智、精神的愉悦。”[3]美的定义虽然简短，但是它囊括的内涵却相当丰富——它涉及美的客观方面和主观方面，涉及感性美和理性美。在《现代汉语词典》中，对真、善、美的解释不乏同义反复之嫌①，但是在与假、恶、丑对立的意义上，它们毕竟显示出其内在涵义。

一、科学之真

科学之真或科学的真理性是科学家和科学共同体公认的，甚至在某种程度上可以说是不言而喻的。即使在科学界之外，人们也对此也几乎不持异议。尽管部分哲学家否认科学的真理性，那主要还是对真或真理这一概念的理解问题。至今，比较流行的真理符合说(对应说)、真理融贯说、真理实用说、真理约定说、真理建构说，并未定于一尊。虽然它们或多或少都有某种道理，但是走极端肯定是行不通的，囿于某一视点或墨守一隅也不充分。我们的真理学说应该是它们优点的合取，而祛除各自言过其实的成分：

一个科学命题或理论，若与观察和实验事实符合或与自然秩序同构，与其他已经确立的相关命题或理论融会、贯通而无矛盾，能够在实践中行之有效地运用，并在特定的社会文化与境中通过主体间相互检验和相互批判，最终被科学共同体认可的命题或理论，就可以称其为科学真理。科学真理是科学客观性的集中体现，也是本体实在的相关面相的图说。[4]

不难看出，我们的界定汲取了各种判定真理的规范的合理因素，当然主要还是基于真理符合说和真理融贯说——这两种规范实际上就是科学理论评价的两大标准：实证标准和理性标准。

在科学家看来，科学之真乃是顺理成章、天经地义的。从科学的追求目标看，科学的目标就是追求真理。这是科学家普遍坚持的科学实在论和科学总体论观点，即“科学的目的，就是要在其理论中给出关于‘世界是怎样的’本义上为真的描述，对科学理论的接受涉及其为真的信念”[5]；“科学实践的目标是发现关于自然界的真理”[6]。在这方面，最有代表性的观点出自彭加勒和爱因斯坦。彭加勒一语中的：“追求真理应该是我们活动的目标，这才是值得活动的惟一目的。”[7]1爱因斯坦以开普勒为例说明，把追求真理作为崇高的目标，是科学家不顾一切内心的和外界的困难，专心致志地从事艰辛和坚忍的工作的动力源泉[8]274-278,486-488。诸多科学哲学家也与科学家心心相印、志同道合。卡尔纳普坚持：“科学的目的在于发现关于认识对象的真命题并加以次序安排。”[9]布罗诺乌斯基把整个科学事业视为关于真理的事业，并使科学的全部意义基于真理：“科学活动以真理作为目标。真理对科学来说是中心的东西，科学把事实的真理作为基本的价值来接受……科学活动假定，真理本身就是目的。”[10]史蒂文森和拜尔利自问自答得十分干脆：“科学的目的是什么？一个简短的回答是‘真理’……科学的中心关注和最终结果是knowing what即真理的知识。”[11]波塞尔的表达更具典型性：

追求真理是科学的最高宗旨；科学追求认识，认识应该尽可能是可靠的认识、尽可能不需要再受到怀疑的认识。这种意义上的认识即是真理，或者说它们接近真理。因此，追求真理即是在科学中起指导作用的最高目标，亦是科学的最后一块逃生之地。[12]

波普尔尽管认为，“科学的目的是追求逼真性”的说法显然优于“科学的目的是追求真理”的表述[13]，但是他还是坚持“追求知识、探索真理仍然不失为科学发现的强大动力”[14]。

从科学追求的过程看，科学家在对真理的不懈追求中坚持对客观实在的在先承诺，对客观事实的高度尊重，对客观方法的自觉运用。也就是说，科学研究对象的客观性或本体论的客观性(客观存在的实体、关系、能量、事件、过程、信息等)，科学方法的客观性或认识论的客观性(具有较多客观性的实证方法、理性方法以及具有某种客观性的臻美方法)，科学评价的客观性或价值论的客观性(要求科学家和科学共同体采用客观的评价标准和机制评价科学理论，同时要求科学家在评价中始终保持客观的心态，在怀疑和批判中最终达到“人同此心、心同此理”的共识)，为科学的结果即科学命题和科学理论之真提供基本的保障。

从科学追求的结果看，正如彭加勒揭示的，科学所确立的命题其一是数学的真理，其二是实验的真实性[7]10。奥斯特瓦尔德强调：“科学曾经获得的真理具有永恒的生命，也就是说，只要人的科学存在，它也将存在。”[15]格姆则指明：“科学是对真理和证明的基本承诺，真正的科学陈述必将反映这些价值。人们从追求真理的理想出发，通过孜孜不倦的证明来筛选科学陈述。”[16]不用说，我们所谓的科学之真或科学真理是近似的而非终极的，是多元的而非一元的。

科学之真主要是由科学的客观性保证的。我们可以说，客观性是科学的特采，是科学与其他学科或知识部门的最大不同之处。按照我们的观点，

科学的客观性，主要是就作为知识体系的科学即科学理论的客观性而言的。作为研究活动和社会建制的科学包含有一定的价值因素和主观成分，其客观性不像在科学理论中那样特别显著，但是这二者中的客观性毕竟是科学理论客观性的保证，而且能在落实到科学理论之中显示出来。科学理论的客观性意指科学理论具有客观的属性：科学理论涉及的对象是客观世界中的实体、关系、结构、事件、现象等；它是通过客观的方法和程序建立起来的对客体的尽可能真实的描述和说明，即达到对世界的真理性的认识；科学共同体对科学理论的检验和评价有一套公认的比较客观标准和机制，在很大程度上不依赖于个体科学家的主观癖性和偏好。这一切，都要求科学家具有客观取向的态度。于是，客观的存在是客观知识的发源地，客观的方法是客观知识的助产士，客观的评价是客观知识检查官。于是，作为科学研究结果的科学理论的客观性就成为科学的一个突出特征和最终表现，它把本体论的客观性、认识论的客观性和价值论的客观性尽收囊中，也就是说，科学或科学理论具有对象的客观性、方法的客观性和评价的客观性三个维度。就这样，显得有点悖谬的是：尽管科学理论本身不是“客观的”——因为它是人的心智建构起来的思想体系，不是第一世界的客观存在——但是它却具有客观的属性，而且是波普尔意义上的第三世界的客观知识。[17]

此外，由科学的自主性和继承性也能洞察到科学之真。所谓科学的自主性[18]，它有两方面的涵义：既是科学家个人的，又是科学共同体的。作为前者，诚如康德在《道德形而上学基础》中所说：“自主性是人类本性的尊严和每一个理性本性的基础。”作为后者，科学的自主性意指：科学对其社会环境的依赖与科学独立的核心能够自我决定和自我发展这样两种因素之间的张力；也就是说，科学共同体要力图把对科学的外部影响纳入科学自身运动的固有逻辑之中，维持科学的相对独立性。所谓科学的继承性，也包括两方面的意思：其一是后人的创新必然受惠于前人的遗产，在这个意义上，霍耳顿的下述言论也许是有一定道理的：“所谓科学‘革命’，归根结底就是回到古典的纯一性的一种努力”；其二是经过实验检验的科学理论，其固有价值是永存的，它或者为后继的新理论所蕴涵，或者溶化于更高级的和谐中，甚至在一段时间内被否认的科学假设，有时也会死灰复燃，得以新生[1]。

二、科学之善

无论是科学萌芽时期苏格拉底的“知识即美德”，还是近代科学的开端之际培根的“知识乃力量”，作为知识体系的科学之善被认为是固有的。真理将使你自由；真、善、美是统一的；若你知善，则你将行善。科学是知识，科学是善[19]307-323。直至今日，持此观点的大有人在。莫尔言之成理：“在伦理的意义上，真正的知识是善的和美的。在技术上，情况则完全不同……把技术固有的精神上和事实上的矛盾解释为客观知识的矛盾，那是对科学的严重误解。”[20]齐曼则言之凿凿：

科学如果完全不做功利主义的考虑，就会深受广大民众的尊敬。科学是探索宇宙、揭开自然界的奥秘以及满足人类永无止境的好奇心的高尚事业的看法，并不仅仅是学术思想的一个发明。鉴于仍然是引人注目的理由，由于它们在最终原因是美学上的和精神上的，人们乐意支持基础科学“为科学而科学”，并且以科学的成就(其意义是他们不能恰当理解的)为骄傲……科学是迷人的事业，能够使从事科学的男男女女全力以赴，能够用它的发现扩大和丰富人类的精神财富。[21]

萨顿则从相反方向切入问题：“无论什么时候，只要某些有益的知识可以加强正义，医治苦难和疾病，传播美，对于它的无知就绝不会是一种美德，而是一种罪恶或罪行。”[22]124中国古代士人徐光启以欧几里得的《几何原本》为例，对科学知识之善做出最佳诠释：“下学工夫有理有事；此书为益，能令学理者祛其浮气、练其精心，学事者资其定法、发其巧思，故举世无一人不当学。”又说：“此书有五不可学：燥心人不可学，粗心人不可学，满心人不可学，妒心人不可学，傲心人不可学。故学此者，不至增才，以德基也。”[23]

尤其是，科学知识经过“转识成智”的羽化或升华过程，能够转化为智慧[24]，而智慧则是人生最有精神价值和实践意义的无价之宝。科学知识之善由此得以更加彰明较著。汉金斯深中肯綮：“自然知识是智慧的一部分，我们需要它去适应生活……科学有助于使人聪明，它是健全生活的典范地有价值的部分。它本身不是智慧，但它能够对智慧有所贡献：科学和智慧在科学生活中从整体上不应该不关联。因此，科学‘本身’是善的，如果所谓善意味着它能够直接有助于美德和智慧的话。它恰恰不是福利的工具，而是福利本身的一部分。”[25]

作为知识体系的科学之善也可以从“真是善”的断言得到阐明。王星拱是这样解释的：怎么讲真实的就是善的呢？科学的致用如此之大，科学本身是有益于人类的。科学既是有益于人类，那就不是善的吗？这是物质的一面，再从精神的一方面说，科学所贡献于精神界的，分析起来有两个新观念。第一，宇宙间的因果关系。我们从试验里得到了物质能力总数不灭的大理论，就是实实在在地证明有因必定有果。我们要得好果，须得我去做。我和物是分不开的，我是物的一分子，物是我的环境。所以科学的人生观，就是要求真实于生活之中。第二，是道德的真意义。从前人把盲信当做道德，科学家把怀疑当做道德：因为怀疑才研究，因为研究才有真是非，有了真是非，我们的行为，才有标准。所以科学的道德观，要能辨别是非，这是知的方面，就是以上所说的第二个贡献。又要能取舍是非，这是行的方面，就是以上所说的第一个贡献。苏格拉底说：“知识就是道德。”同科学的“真实的就是善的”的意思很相同[26]。也有人从神学的视角说明，科学认知和科学知识是道德价值和道德法则的基础②。

当然，从实践的意义上讲，要使作为知识体系的科学之真能够切实行善，需要理想之魂确立价值坐标，应有伦理之手指引方向，使真和善(以及美)融为一体。同时，对科学的应用实施批判性的审查与严格监管。成中英讲得严丝合缝：

科学真理如果能够接受善的理想的引导而发挥其作用，则就转为善了。但是在此意义下，科学真理是工具与方法之善，其为善是依附于人的全体性的自觉与善的创造和决定的，同时也依附于人对科学能够达到的善的目的之认识。欲达此目的，必须发展纯粹科学研究，提倡对科学理论的哲学批评；发展科学的各种可能应用的研究，提倡对科学应用有关的价值与目的的批评；发展如何利用科学真理实现不同价值的研究，提倡对价值观念与判断的反省与批评。[27]100,22

萨顿则一言以蔽之：“即使我们的知识能臻于完善，也仍然是不充分的。我们就如同需要真理一样需要美、爱和仁慈。”[22]124伯姆批评后现代科学不应将物质与意识割裂开来，因而也不应将事实、意义及价值割裂开来。因此，“科学与一种内在的道德观密不可分，而真理和美德由于是科学的一部分，也是不可分割的。我们的现状之所以如此危急，部分是由于这种割裂造成的”[28]。

作为研究活动的科学之善，培根早就有言在先：“无论其在人们堕落的判断力及好尚中是如何，真理(它只会受本身的评判的)却教给我们说研究真理(就是向它求爱求婚)、认识真理(就是与之同处)和相信真理(就是享受它)乃是人性中最高的美德。”[29]斯诺与之遥相呼应：“科学活动毫无疑问既美妙又真实。我无法加以证明，但我深信不疑，因为科学家无法离开自己的知识，他们也不想回避表明自己本性向善。”[30]在科学研究活动中的感知，形成科学伦理学发展的起点。感觉经验能够传达导致道德态度的价值感，之所以如此，是因为按照赫斯凯勒(Hauskeller)的观点，它让“事物具有它们的心灵”[31]175-176。科学伦理学的诸多戒律和规范，比如正直、合作、勤奋、心胸开阔、宽容、国际合作以及其他许多美德都是善。

正是在科学本性的熏陶和科学活动伦理规范的潜移默化下，科学家往往能够成为道德的楷模。罗蒂在提出“科学性作为道德美德”的命题时，发表了有代表性的看法：“自然科学家频频是某些道德美德的鲜明范例。科学家理所当然地因为固守劝说而非强力，因为(相对地)不易被腐蚀，因为耐心和有理性而有名。在17世纪的牛津和索邦，皇家学会和自由博学者圈子汇集了在道德上更高尚的阶层的人。即使在今天，诚实的、可靠的、公正的人被选入皇家学会的比例也大于被选入下院的比例。在美国，国家科学院显著地比众议院较少腐败。”[32]萨顿的论述掷地有声：

当科学的客观性被身体力行到足够的高度时，它带来一种特殊的公正无私的境界，这种公正无私的境界比最慷慨的人的无私还更为基本。它不太像那种忘我和自我放弃的慷慨。每一个完全被自己的工作所吸引的科学家(像每一个艺术家和圣徒一样)，当自私的思想完全消失的时候，他迟早会达到一种狂喜入迷的阶段(不幸是非永久的)，他可以什么都不想，而一心只想手边的工作，只想他自己想象中的美和真，只想他自己正在创造的理想世界。和这种超凡的喜悦相比，其他一切报酬——例如金钱和名誉——都变得出奇地无益和不恰当了。从这个观点看，科学是培养客观和无私的最好的学校，并且那些在实验室中工作的人们很接近于在修道院苦行的修道士和修女们(尽管他们自己几乎没有意识到这一点)。[22]144

在默顿的科学的规范结构或精神气质中，作为社会建制的科学之善即可略见一斑。默顿提出的普遍性、公有性、祛利性、有组织的怀疑论以及独创性，本身就是善或包含善的因素。我曾经指出，科学的人道性和公正性是科学规范结构的要素。诸多学人也持有类似的看法。莱维特言近旨远：“数学不是‘无人性’的，它恰恰是使人值得称为人的最重要的一部分。”[33]科恩径直宣明：“我们不知道，在什么条件下科学对社会的影响在整体上是人道的。但是，我们能够说，科学提供了摆脱迷信和人道地生活的一种伟大的质——客观性……客观性在我们的文化中始终教导我们。”[19]307-323瓦托夫斯基明确宣示：“我们需要重新提出问题，以使科学工作本身能够被看做本质上是人类的工作，并且在高度完美的意义上，可以被看做是人道的事业。为了这个目的，我们必须考虑在普通种类的人类活动中什么是科学活动的基础，并且我们必须确立存在于科学和日常生活之间的实际连续性。我们还必须考虑科学的特点是什么，但不是从科学超越于人类活动的意义上，而是从科学本身是一种与众不同的、独一无二的、在各种决定性的方式上与其他人类活动不同的人类活动这种意义上去考虑。如果以这种方式探讨问题，那么将可以看到，科学代表着人性的一项最高成就，而不是某种置身于人性之外的事物。”[34]

关于科学的公正性，“科学是公平正直的，毫无偏私。这不仅意指已获公认的科学成果对每一个人都是公正的，而且未获公认的科学成果最终会得到科学共同体的公正裁决，因为科学有一套客观的、严格的、铁面无私的审查制度和方法。弄虚作假、权威崇拜、行政干预、滥竽充数最多只能猖獗一时，最终都会在科学的公正性规范面前碰得头破血流、一败涂地”[1]72-74。在某种程度上，科学的公正性在政治运作、经济决策、司法审判、社会调解等方面也崭露头角，从而有助于主持正义、维护公平、节约资源、提高效率——对社会和公众而言，这自然善莫大焉。

科学之善集中体现在科学精神上。里奇认为：“科学精神是宽容、平等、热爱自由，因而是人道的。这一切是不容否认的。”[25]③我把科学精神的规范结构概括为：

科学精神以追求真理作为它的发生学的和逻辑的起点，并以实证精神和理性精神构成它的两大支柱。在两大支柱之上，支撑着怀疑批判精神、平权多元精神、创新冒险精神、纠错臻美精神、谦逊宽容精神。这五种次生精神直接导源于追求真理的精神。它们紧密地依托于实证精神和理性精神，从中汲取足够的力量，同时也反过来彰显和强化了实证精神和理性精神。它们反映了科学的革故鼎新、公正平实、开放自律、精益求精的精神气质。科学精神的这一切要素，既是科学的精神价值的集中体现，实际上也成为人的价值，因为它们提升了人的生活境界，升华了人的精神生命，把人直接导向自由。在这种意义上可以说，科学精神是科学的生命，也是人的生命。[35]275

不难看出，科学精神的这些要素本身即善，或者与善密不可分。中国学者唐钺早就从整体上探讨了科学与善或道德密切相关，他所谓的科学大都指称科学精神。唐钺直言不讳：“科学固无直接进德之效；然其陶冶性灵培养德慧之功，以视美术，未遑多让。”他进而从7个方面揭橥科学有益于伦理道德。科学者，一例之真妄，一说之废兴，待事实以为验，非丝毫私意所能羼乎其间。惟其不能逞臆为谈。是以不至悍然自足。故科学之潜移默化，能使恃气傲物之意泯灭于无形。此科学之有裨于进德者一也。小之一身一家，大之邦国世界，无论所举何事，必格物穷理之术精，而后为善养者知其方，施政者探其本，去头痛治头脚痛治脚之劳，收种瓜得瓜种豆得豆之效。此科学之有裨于进德者二也。科学以求知为惟一之天职，故浸渍之者久，则宝爱真理之心油然而生。科学家之未得真理也，不避艰险以求之。方其求索之时，观察试验，惟日孜孜；不以常见测，不以臆想拟，步步踏实，期得事理之真相而后已。真积力久，其精神见于修己接人之间者则为处世以慎，为出言以诚。及其真理既明，证据确凿，则敷布宣扬，不遗余力；非圣无法之名所不避，缧绁鼎镬之酷所不辞。其坚忍之力，已足振裹起懦矣。惟其科学精神磅礴郁积，故能宝贵真理以忘其身，为近世文明之先导。此科学有裨于进德者三也。科学者，以客观之事理为题，不与宗教、政治之参术主观见解者同科。虽科学者所持学说间有不同，然学说者其过渡，非其终点。终点维何?事实是已。是故科学定理，以人类为公。人惟以此有所浸润，而后服公理心切；而一切以私见为公理，与夫不认有公理之蔽可以祛。个人服公之心切，斯社会团合之力强。此科学之有裨于进德者四也。科学者，以因果律为其基本定理。是无无因之果之理也。使当国者知此，必将去涂饰耳目之计而致力于善政明民。使立身者知此，必将息驰骛声华之为而笃专于进德修业。惟得科学之精意而后见之深切著明，于以绝苟得幸免之心，而养躬行实践之德。此科学之有裨于进德者五也。自生物学实证群性为保种之要件以及他事实以来，人知道德律令乃自然律令，既非圣人之制作，亦非上帝之权衡；而道德律乃有科学的根据。而后人生循理处善出于心悦诚服，而非由外铄我。此科学之有裨于进德者六也。欲收宗教信仰之利而又无迷信神道之弊者，其惟科学精神所蕴酿之情操乎。科学所养之高尚情操，其至诚恳挚不亚于神教之所酝酿；而明公溥无所凝滞，则过之。其所以使学者发民胞物与之情，而举仁民爱物之宝者，有自来矣。此科学之有裨于进德者七也[36]。无怪乎彭加勒断定：“科学能够激发人身上天然存在的感情”并“产生新的感情”，从而“导致慈善的行为”，“使人性变得更可爱了”[37]。科学之善，由此“颖脱而出，非特其末见而已”。

三、科学之美

我对“科学之美”或“科学中的美”的关注始于1970年代末，当时我正在研究和翻译彭加勒和爱因斯坦的论著。这两位杰出的哲人科学家④和科学的艺术家对科学美的论述十分精辟、极为深湛，读后有醍醐灌顶之感。后来，我就此接连发表了数篇论文⑤，并针对科学美本身进行专题研究⑥。这一研究断断续续延伸到21世纪，在我的专著《科学的文化意蕴》的“科学审美”一章中得以小结。科学之美本来就是一个经年不衰、历久弥新的论题，加之近年又看到一些资料，对此议题仍有意犹未尽之感，现在实有再观照之必要。

关于科学之美，皮尔逊的言论颇有代表性：“在我们人的存在中，有一种无法用形式推理过程满足的要素；它就是想象的或审美的侧面，诗人和哲学家求助于这个侧面，科学要成为科学的，也不能无视这个侧面。”[38]30-31由于他把审美判断视为主观的东西和客观的东西之间的和谐，因此他甚至认为，科学在审美上与艺术相比有过之而无不及：“诗人可以用庄严崇高的语言给我们叙述宇宙的起源和意义，但是归根结底，它将不满足我们的审美判断、我们的和谐和美的观念，它将不符合科学家在同一领域可能冒险告诉我们的少数事实。科学家告诉我们的将与我们过去和现在的所有经验相一致，而诗人告诉我们的或早或迟保证与我们的观察相矛盾，因为它是教条，我们在那里远远没有认识整个真理。我们的审美判断要求表象的东西和被表象的东西之间的和谐，在这种意义上科学往往比近代艺术更为艺术。”[38]19皮尔逊进而表示，创造性想象的伟大作品打动我们的魅力的本质是：它把广泛的人的情绪和情感浓缩在简短的陈述、单个的程式或几个符号之内，它向我们传达了我们在长期的经验过程中有意识或无意识地分类的各种情绪之间的真实关系，它的符号确切地恢复了我们过去的感情经验的无数事实，对它的诠释体现还是违背我们自己观察到的生活现象。只有当艺术家的程式与它打算恢复的感情现象一点也不矛盾时，审美判断才能得到满足。因此，科学之美不仅与艺术美平行，而且是一种更为真实的美：

如果审美判断的这一说明完全是真实的话，那么读者将会注意到，它与科学判断是多么严格地平行。实际上，还有比这二者之间纯粹平行更多的东西呢。正如我们已经看到的，科学定律是创造性想象的产物。它们是心理的诠释，是我们于其下在我们自己和我们同类身上恢复广泛的现象、观察结果的程式。因此，现象的科学诠释，宇宙的科学阐明，是能够持久地满足我们审美判断的惟一的东西，因为它是永远不会与我们的观察和经验相矛盾的惟一的东西。[38]34-35

在科学中，科学之美源远流长。在近代科学的开端，哥白尼对日心说的数学结构做了美学说明和论证，他从中看到令人惊异的“对称性”与“和谐联系”——这可以说是科学美学的宣言书。开普勒醉心于宇宙的和谐，他在第谷的庞杂数据中清理出具有美感的行星运动三定律，并由衷地感到难以置信的狂喜和美的愉悦。伽利略对落体定律的揭示，在纷繁的事实多样性中求得统一的定律。牛顿的严整而简单的力学体系把天地间的万物运动统摄在一起，他推崇和倡导节约原理，并认为上帝最感兴趣的事情是欣赏宇宙的美与和谐。这一切，谱写了近代科学的美的协奏曲。以相对论和量子力学为代表的现代科学，更是把科学审美发挥到了极致。撇开这些理论的抽象的理性美和雅致的结构美不谈，令人叫绝的是，数学实在和物理实在之间的(神秘的)一致是由群的关系保证的，科学理论中审美要素的存在是由群的真正本性决定的——对称性或不变性或协变性(invariance)之美跃然纸上[35]180。难怪达雷尔(L.Durrell)认为“科学是理智之诗”。难怪20世纪数学物理学家韦弗(W.Weaver)认定：“科学本质上是艺术的事业，该事业主要受有训练的想象提供的好奇心的激励，建立在对人是其中一部分的宇宙的合理性、秩序和美的信念的基础上。”[39]

科学是人类理智的结晶，它是思维的产物，本身也是思想。因此，科学美主要是理智美(intellectual beauty)或理性美，当然我也不否认科学之美中的感官成分或感性美。彭加勒就是一位特别看重理智美的哲人科学家。他说：

我在这里所说的美，不是打动感官的美，也不是质地美和外观美；并非我小看这样的美，完全不是，而是它与科学无关；我意指那种比较深奥的美，这种美来自各部分的和谐秩序，并且纯粹的理智能够把握它。正是这种美给予物体，也可以说给予结构以让我们感官满意的彩虹般的外观，而没有这种支持，这些倏忽即逝的梦幻之美只能是不完美的，因为它是模糊的，总是短暂的。相反，理智美可以充分达到其自身，科学家之所以投身于长期而艰巨的劳动，也许为理智美甚于为人类未来的福利。

彭加勒进而揭示出，“在我们看来好像美的事物是其本身最适合于我们理智的事物，因此它们同时是这种理智最了解如何使用的工具”。这种协调从何而来呢？他猜想，可能“在这里存在着进化和自然选择的游戏”[40]7-9。考尔丁与彭加勒前呼后应：如果我们把美局限于对感官来说是显而易见的东西，那么我们会狭隘地想象美。我们应该承认理智美，即在思想事物中对形式与和谐的鉴赏[25]Chapter VIII。

科学之美的构成要素有哪些呢？在古代美学大师柏拉图那里，美归根结底无非就是适度、相称、和谐、有序。其实，以上这些标准在某种程度上完全可以成为科学美的判断标准。现代科学美学大师彭加勒就是这样看待科学之美的。他在一段经典性的论述⑦中，把雅致、和谐、对称、平衡、秩序、统一、简单性、对照、适应、奇异、思维经济等审美要素赋予科学之美。也许彭加勒觉得要素或标准众多，易于使人无所适从，所以他干脆一言以蔽之：“世界的普遍和谐是众美之源”，“惟有这种内部和谐才是美的，从而值得我们努力追求”[7]v，81。萨尼特试探性地提出，科学之美的质是统一、自我连贯、惊奇、敬畏、惊异、完善、对称，还是这些东西的一或多(或所有)的组合[41]？

科学之美主要显现在科学的结果上，也就是作为知识体系的科学事实和科学理论上。我曾经论述说，科学之美主要体现在实验美、理论美和数学美三个方面。实验美包括实验现象之美，实验设计之美，实验方法之美，实验结果之美。化学中的某些物质反应，生物学中的显微观察，光学中的某些光谱、干涉、衍射、偏振、激光实验，固体物理学中的晶体空间点阵实验以及真空放电、流体波纹等现象都能给人以美的感觉和美的享受。库仑扭秤实验、卡文迪什测量引力常数实验、密立根测量基本电荷的油滴实验，其设计之巧妙令人叹为观止。迈克耳逊—莫雷实验、贝采里乌斯的化学分析实验、孟德尔和摩尔根关于豌豆和果蝇的遗传实验，其方法之精湛完美使人拍案叫绝。关于真空的“马德堡半球”实验、伽利略的落体实验、法拉第的磁生电实验、伦琴的X射线实验以及发现超导性的实验，其实验结果之令人惊奇无不给人以新奇美。理论美分为描述美、结构美和公式美。中和反应、相变、气体定律、最小作用原理、元素周期表等自然规律的描述体现了理论的描述美。欧几里得几何、爱因斯坦相对论的严密的逻辑和严整的结构，体现了理论的结构美。万有引力和库仑定律的反平方公式、麦克斯韦电磁场方程的简明和对称，体现了理论的公式美。数学美包括理论的数学表达的质朴美、和谐美和涵盖美。F=ma和E=mc2等囊括大量自然现象、揭示自然隐秘的表达式竟是如此之质朴无华，确定我们这个宇宙基本结构和隐匿重大奥妙的基本常数竟是如此寥寥几个，在茫茫宇宙之内、芸芸众生之中，难道还有什么东西比这更为质朴的吗？微分运算用于运动学，矩阵用于量子力学，张量分析和非欧几何用于广义相对论，纤维丛用于规范场理论，简直是一拍即合(和谐)，就好像这些抽象的数学工具是专门为这些物理理论的诞生而预设的一样(事实上，牛顿的流数运算就是为解决运动学问题而发明的)。所有这一切，或使我们的感官得到莫大的愉悦，或使我们理性得到强烈的共鸣，或使我们的心灵得到永恒的充实，即所谓的“外师造化，中得心源”，心领神会，赏心悦目。这恰恰是作为知识体系之科学的审美价值的功能所在[42]。全方位地看，爱因斯坦的相对论就是一座美仑美奂的伟大科学建筑物：

相对论犹如一座琼楼玉宇，其外部结构之华美雅致，其内藏观念之珍美新奇，都是无与伦比的。相对论的逻辑前提是两条在逻辑上再简单不过的原理，它们却像厄瑞克泰翁庙的优美的女像柱一样，支撑着内涵丰盈的庞大理论体系而毫无重压之感。其建筑风格是高度对称的，从基石到顶盖莫不如此。四维时空连续统显示出精确的贯穿始终的对称性原理，也蕴涵着从日常经验来看决不是显而易见的不变性或协变性。空时对称性规定着其他的对称性：电荷和电流、电场和磁场、能量和动量等的对称性。正如外尔所言，整个相对论只不过是对称的另一个方面；四维连续统的对称性(不变性)、相对性或齐性首次被爱因斯坦描述出来，相对论处理的正是四维空时连续统的固有对称。在这样高度对称的琼楼玉宇中，又陈放着诸多奇异的观念——四维世界、弯曲时空、广义协变、尺缩钟慢等——从而通过均衡中的奇异显示出更为卓著的美！[43]

萨顿特别指明，科学的经典著作也是美的：“我也希望在某种程度上(比数学家想的少些，比艺术家想象的多些)把科学史作为鉴赏力的历史来记述。因为许多科学家同时也是优秀的作家(想想伽利略、笛卡儿、帕斯卡、歌德、达尔文)，许多科学著作的形成是美的，此外，它们的内容也常常具有很高的美学价值。科学家，他们是鉴赏家，容易从其他理论中识别那些优美雅致的科学理论。忽视这种区别是错误的，因为一般人不能理解而科学家能够看到的这种美与和谐，是非常深刻、极为重要的。”[44]像哥白尼的《天体运行论》，伽利略的《两大世界体系的对话》，牛顿的《自然哲学的数学原理》、赖尔的《地质学原理》，达尔文的《物种起源》，麦克斯韦的《电磁论》，爱因斯坦的相对论论文和量子物理学家的开创性论著，无一不洋溢科学之美。

科学之美也显现在科学探索的动机或动力上。哥白尼早就坦言：“在人类智慧所哺育的名目繁多的文化和技艺的领域中，我认为必须用最强烈的感情和极度的热忱来促进对最美好的、最值得了解的事物的研究……难道还有什么东西比起当然包括一切美好事物的苍穹更加美丽吗？”“天文学毫无疑义地是一切学术的顶峰和最值得让一个自由人去从事的研究。”[45]彭加勒发出时代的最强音：“我们所做的工作，与其说像庸人认为的那样，我们埋头于此是为了得到物质的结果，倒不如说我们感受到审美情绪，并把这种情绪传达给能体验到这种情绪的人。”[46]139-140他甚至敞开心扉，直抒己见：

科学家研究自然，并非因为它有用处；他研究它，是因为他喜欢它，他之所以喜欢它，是因为它是美的。如果自然不美，它就不值得了解；如果自然不值得了解，生命也就不值得活着。

他继而写道：“正因为简单是美的，正因为宏伟是美的，所以我们宁可寻求简单的事实，宏伟的事实；我们时而乐于追寻星球的宏伟路线；我们时而乐于用显微镜观察极其微小的东西，这也是一种宏伟；我们乐于在地质时代寻找过去的遗迹，它之所以吸引人，是因为它年代久远。”[40]7-8科学之美像自然美一样，也是科学家孜孜不倦进行探科学探索的缘由：“只有当科学向我们揭示出这种和谐时，科学才是美的，从而才值得去培育。”[40]186他以数学为例对此作了说明：数学有三个目的，除了作为研究自然的工具和哲学的目的之外，它还有美学的目的。这就是，“数学行家能从中获得类似于绘画和音乐所给予的乐趣。他们赞美数和形的微妙的和谐；当新发现向他们打开意想不到的视野时，他们惊叹不已；他们感到美学的特征，尽管感官没有参与其中，他们难道不乐不可支吗？”因此，“为数学而培育数学是值得的，为不能应用于物理学以及其他学科而培育数学是值得的”[40]76。对于伟大的科学家来说，把科学审美作为科学探索的动机和动力并非例外，而是一种十分普遍的现象。例如，皮尔逊昌言：“正是审美判断的这种连续的愉悦，才是纯粹科学追求的主要乐趣之一。”[38]36爱因斯坦断定：“渴望看到先定的和谐，是无穷的毅力和耐心的源泉。”[8]103

科学之美更显现在科学创造的过程中。例如彭加勒说过：“一个名副其实的科学家，尤其是数学家，他在他的工作中体验到和艺术家一样的印象。他的乐趣和艺术家的乐趣具有相同的性质，是同样伟大的东西。”[46]139-140海森伯开诚布公地讲：“在精密科学中，丝毫也不亚于在艺术中，美是启发和明晰的最重要的源泉。”[47]的确，

科学审美在科学发明或科学发现中起着举足轻重的作用。由于科学理论的主要对象是表达在自然界中发现的和谐，这引诱科学家把满足审美判断的东西作为科学来接受，其结果也往往不会使他们受骗。尤其是，在新的科学概念和原理涌现的瞬间，无意识的审美鉴赏和审美选择甚至是决定性的。一句话，科学审美是科学发明或科学发现的突破口，是科学灵感的源泉，是科学创造的种子。[35]193,180

当代学者对科学审美在科学创造中的作用给予充分的肯定。米勒揭示，科学发明恰如伟大的艺术作品、音乐作品和文学作品的问世一样，也充满审美的要素。因为发明即是选择有用的组合，这样的选择靠的是审美和直觉。“在创造性开始出现的时刻，学科间的障碍就消失了。在这个关键时刻，科学家和艺术家都在寻找新的审美形式。”[48]米格达尔表明，科学之美在于它的逻辑结构的合理匀称和相互关系的丰富多彩。美的概念在核对结果和发现新规律中被证明是非常宝贵的；它是存在于自然界的“和谐”在我们意识中的反映。任何选择科学为专业的人，都首先应该由一种科学美的欣赏和一种奇妙现象的感受而得到启发[49]。鲁特—伯恩斯坦指出，艺术是科学的灵感；不论它在艺术中还是在科学中，创造性问题的解决都包含不可或缺的审美成分[50]49-82。波特南提醒人们：“真正的思维、多产的思维也需要直觉的东西即自发的创造性的东西起作用；审美功能、梦、醒着的梦以及一切感觉经验，都开辟了无可估量的可能性。”[31]168费希尔也强调，当合理性遭遇它的限度，对开明的理性的求助不再帮助我们时，那么思维的对位型式即情感可以帮助我们。情感是通过我们的感觉释放的，情感帮助我们感知世界和辨认价值[31]179。这里所谓的情感，主要指的就是科学审美感。

科学家在科学创造过程中，对科学审美的神奇功能有深切的体验。例如，开普勒在十分庞杂的关于行星运动的观测数据中发现了新的数学形式，这种关系之美有效地引导他提出以他名字命名的三定律。在他的《宇宙的和谐》的结尾之处，他突然欢呼起来：“感谢我主上帝，我们的创造者，您让我在您的作品中看见了美。”[47]麦克斯韦在研究电动力学时独具慧眼，他洞察到电动力学方程只要附加一项，就变得比较对称。他当时沉浸在数学对称性或数学类比的感觉之中，即沉浸在数学美之中，可是他的先验做法在20年后却得到实验证实[7]79。事实确实表明，科学家在从事科学创造时，经常感受到美感的快乐，而这种美感的快乐照例提高人们的创作毅力，促进对真理的探索。科学审美因素在创造创作热情的气氛中起着重要的作用[51]。

科学审美为什么会成为科学发明的突破口呢？彭加勒以数学为对象，对这个问题作了精辟的说明。他说，数学创造并不在于在各种要素中做任意的组合，而在于做“有用的、为数极少的组合”。“有用的组合恰恰是最美的组合，是最能使特殊的审美感着迷的组合。”“发明就是辨别、选择。”在有意识的自我驱动无意识的自我的机器之后，无意识的自我或阈下的自我往往能把距离遥远的元素组合在一起，并被审美感捕获，从而在数学创造中起突破作用：

在由阈下的自我盲目形成的大量组合中，几乎所有的都毫无兴趣、毫无用处；可是正因为如此，它们对审美感也没有什么影响。意识永远不会知道它们；只有某些组合是和谐的，从而也是有用的和美的。它们将能够触动我刚才所说的几何学家的这种特殊感情，这种感情一旦被唤起，便会把我们的注意力引向它们，从而为它们提供变成有意识的机会……因此，正是这种特殊的审美感，起着微妙的筛选作用，这充分地说明，缺乏这种审美感的人为什么永远不会成为真正的创造者。[40]25-26

对于无意识的审美感的这种神秘作用，柏拉图早先的解释是：灵魂一见到美的东西就感到敬畏而战栗，因为它感到有某种东西在其中被唤起，那不是感官从外部曾经给予它的，而是早已一直安放在深沉的无意识的境域之中[47]。彭罗斯坦率地承认，创造性的心智“突入”柏拉图的王国，而瞥见在某个方面是美的数学形式，审美在许多数学工作中能够作为指导原则。他说：“严格的论据通常是最后的一步！在此之前，人们必须做许多猜测，对于这些猜测来说，审美的确信是极其重要的。”[52]带有柏拉图思想某种痕迹的马斯洛的巅峰体验说，也许是打开这个迷宫之门的新近的钥匙。科学家在深沉的审美体验中，往往进入巅峰体验状态，此时人们能直接直面实在本身，洞察实在统一的真面目[53]63。在科学审美的巅峰体验中，自我与研究对象融为一体，并在其中丧失，这显示出审美情感必定是科学创造性的最高点，因为最伟大的科学家都描述过他们在科学发明中最为难忘的同感(understanding)，恰恰是主观的和客观的知识的结合。泡利信奉这样的观点：我们天生地和主观地认识的东西和我们客观地和外部地认识的东西，必须结合起来产生同感[50]49-82。

科学之美还显现在科学理论的评价上。科学之美不仅是科学家从事科学探索的强大动机和动力以及科学创造的突破口，也是评价或选择科学理论的试金石。这两个过程实际上往往是交织在一起的，很难把二者截然分开：科学家在自己的工作中并不明确区分发现的情境和辩护的情境，科学家在提出假设和估价理论时同样诉诸审美因素。赫兹借助三个标准构成选择理论图像的法则。除了逻辑一致性和经验适当性(appropriateness)或与现象符合(correspondence)之外，还有带有强烈审美色彩的简单性和独特性(distinctness)[54]。爱因斯坦使用双标尺评价科学理论[55]——外部的确认(external confirmation)和内部的完美(inner perfection)。其中，后者就是一个美学标准，即理论的前提(基本概念和基本关系)的“自然性”和“逻辑简单性”[8]10-11。狄拉克强调，审美因素的影响既表现在作为启发性向导，也表现在作为理论评价的基础——“物理学定律应该具有数学美”。他针对广义相对论说过这样的话：

我相信，这一理论的基础比人们仅仅从实验证据支持中能够取得的要深厚。真正的基础来自于这个理论的伟大的美……我认为，正是这一理论的本质上的美是人们相信这一理论的真正原因。[56]8-13

许多著名的科学家都认为，直觉和审美判断在决定接受或拒斥特定的理论模型时是决定性的因素。

当代科学哲学家贾丁引入审美的质(qualities)表示审美效能(aesthetic virtues)，罗列了科学家审美评价的三种类型。这就是：把审美效能直接归因于理论或假设，因为理论或假设具有某些审美效能；把审美效能归因于借助理论或假设观看的现象，因为理论或假设在它们说明的现象中显示出某些审美效能；把审美效能归因于现象的描述(摹写、阐明、图解、绘图等)，因为理论或假设在它们说明的现象的描述中显示出审美效能[57]。马耶进而揭橥审美判断在科学评价中何以不可缺席：赫兹所谓的简单性和独特性的可理解的多样性，导致在不同的、但却在经验上等价、大体具有相同适当性的理论中选择的不充分决定性(underdetermination)，这反过来又引入对科学中的审美判断的需要。“也就是说，在我们关于自然的有意思的思维中，我想捍卫的论题是这样的论题：在经验上可以达到我们的唯一的真理概念，即与现象符合的概念，在决定不同的、但在经验上等价的理论中选择时是不充分的；因此，在科学中需要非经验的考虑，即在广泛的意义上需要审美的考虑。”[54]不难看出，

运用审美评价的显而易见的理由是，科学家必须在多个同样满足经验标准的理论之间做出选择——从中挑选出美的理论。而且，这些不同的理论确实具有审美上的差异，并非仅仅是琐细的差别……更为重要的是应该认识到，在同样符合经验的理论中，美的理论是在本体论上更加接近实在的理论，也是更基本的理论；而不美的理论总是不完善的、暂定的、过度性的，终究会被美的理论或迟或早地取代。[58]

由此可见，审美是科学过程中的一个决定性因素。审美作为一种认知模式，在科学过程的结构和风格中扮演着不可缺少的角色。美学与形象化、结构、隐喻、图像和类比有联系，审美感也进入鉴赏模式。对于大多数实践科学家来说，审美标准进入反应方式。当我们把握观念、理解原理如何起作用或答案如何被找到时，辨认的美学都起作用。我们对哥白尼或牛顿的赞美具有这种秩序，这与对塞尚、巴赫、弥尔顿的审美鉴赏相似。科学也能够是审美愉悦的源泉。像在艺术中美学受时代风格以及个人风格的支配一样，在科学家提出的问题和使用的方法中，科学风格(style)和品味(taste)也在变化。虽然“符合”(fit)的意义可以无时间限制，但是理论在其中首次出现的与境和关联却受图式(schemata)和传统的影响[59]。

科学家，尤其是做出划时代科学发明的伟大科学家和哲人科学家，都具有敏锐的审美感并看重科学之美。“在某种意义上，一切伟大的科学家都是伟大的艺术家。”[38]31希尔对此的阐释给人以深刻的印象：“真正的科学家也是敏锐的、敏感的艺术家。科学家也是诗人，他的眼睛能观看到他人看不见的地方，他的耳朵能捕捉到他人听不到的宇宙的旋律，他的手指能触摸到他人感觉不到的世界的脉搏。”[60]卢瑟福则明确表示，科学也是艺术，伟大的科学理论本身就是伟大的艺术品。他说：

我坚决主张，不妨把科学发现的过程看做艺术活动的一种形式。这一点最好地表现在物理科学的理论方面。数学家依据某些假定并根据某些得到透彻理解的逻辑规则，一步一步地建立起一座宏伟的大厦，同时依据他的想象力清楚地揭示出大厦内部各部分之间隐藏的关系。从某些方面看，一个得到良好塑造的理论毫无疑问是一件艺术品。一个美妙的例子就是著名的麦克斯韦的电动力学理论。爱因斯坦提出的相对论，撇开它的有效性不谈，不能不被看做是一件伟大的艺术作品。[56]11

狄拉克对科学中的美更为虔诚，他甚至把对审美鉴赏力的信仰类比为宗教：“薛定谔和我对于数学美都有十分强烈的鉴赏力，这种鉴赏力统治了我们的所有工作。对我们来说，这是一种信仰行为，即任何描述基本自然定律的方程必须在它们之中具有巨大的数学美。它对我们来说像宗教一样。它是十分有用的宗教，这种宗教被认为是和能够被认为是我们许多成功的基础。”[61]

四、科学之真善美是三位一体的

本文开头所提及的1987年的一篇文章中，我就和盘托出“科学是真、善、美三位一体的统一体”的命题。后来，我又这样写道：“真善美是人追求的最高的、终极的价值，人们是通过各种途径逼近这一理想境界的，科学活动是途径之一。作为科学活动结果的知识体系，本身就是真善美三位一体的统一体。科学知识之真是毋庸置疑的，因为科学就是以求真为目的的事业。科学知识也是至善的，是一种自我包含的善，因为科学知识与迷信和教条势不两立，与愚昧和偏见水火不容。也就是说，科学的客观知识在任何情况下都比迷信、教条、愚昧、偏见更有意义。科学知识在内容和形式上的美，也被越来越多的人承认。这是因为，科学也是一种为审美所激发的活动，科学家在科学创造中力图按照美的规律塑造自己的理论。其实，科学知识的真善美本性本来就是科学家借助科学方法(实证方法、理性方法、臻美方法)所导致的必然结果。”[62]霍耳顿的判断与我们的结论一拍即合：

几十年来，人们(首先是科学家自己)普遍认为，对科学知识的追求体现了西方文明的以真、善、美三种主要价值为基点的古典价值。也就是说，人们倾向于将科学赞美为现代文化中的一种以“寻求真理”和启蒙为核心的过程，或许也可以称之为全知(omniscience)的牛顿式的研究。科学和科学家也被视为一个不完善世界中的实践美德，他们是通过科学研究中诚实地自我纠正实践，通过在改善人类生活条件和阻避社会敌人方面的应用来实现此种美德的。最后，科学同样被看做是一种开普勒式魅力；在世界的结构、一致性、简单性和理性中发现美，是对科学发展所需要的辛苦劳作的最高奖赏。[63]

我们在这里所说的三位一体，不仅仅意指科学本身分别具有真、善、美的属性，而且意指真善美三者在科学中是相互渗透、相互交融、相互生发、相互引导、相互补充、相得益彰的。我们在前面三节已经多次涉及这一点，现在拟从两个进路进一步加以探讨。

一是由科学之真生发和统摄美和善。哈佛大学研究员P.索罗金发现，真的同时也是善的和美的。马斯洛说他的研究证实了索罗金的话，“只要我们讨论的只是健康的人”。健康的人很少对是非、善恶问题迷惑不清，他们几乎可以毫不费力地按照自己对正确行为的认识来行事[53]30。萨顿从正反两方面阐明：“我们的知识本身必须是仁慈慷慨的，必须是美的，否则它就是不足取的。”[22]10“真理不论多么宝贵，它并不是生活的全部，而必须用美和仁爱来使生活完美。”[22]88马斯洛以切身体会，说明从对科学知识的了解中是如何生发美感的：“对树木及其生长规律了解得越多，就越能感觉到它们的美。由于我有一些植物学的知识，我观察并赞赏的树就更显奇美。要是我对它的各部分的作用了解得更详尽一些，这棵树就会变得更奇妙、更美丽。”[64]⑧莫尔言之成理：

从伦理意义看来，经过验证的真正知识是美好的，在事实上也是至善至美的。这个基本的设想能够证实吗？科学道德的法规作为一套法则可以根据一系列的原则制定。基本原则是：知识是至善至美的。科学道德的法规是促进和达到作为最终目标的至善至美所必须遵守的行为准则。关键问题是能否证明客观知识具有极高的价值。我认为，过去人们一致认为这个价值必须作为一项公理被接受，而公理不容再怀疑，因为不可能用一项定理证明它是正确的。我按照这个传统的观点，用“科学意识形态”这个词表示：证明科学最终目标的正确，超越科学的范围。但是，看来进化论的认识论的出现，将深刻影响我们据以观察科学的道德基础的方法。我认为，最终进化认识论能够证明：我们努力寻求的客观知识是达尔文提出的进化论的必然结果。如果客观知识是生存的手段——这是议论的核心问题——把追求客观知识的行为以法规确定下来，不仅似乎合理，事实上是达尔文提出的关于人的进化过程中不可避免的事。[20]

二是由科学之美引导和统摄真和善。科学家深信，美的理论必定与真密切相关，他们的审美感能够引导他们达到真[65]。而且，无须担心对美的追求会使科学家偏离对真理的追求[40]8。鲁特—伯恩斯坦评论道，科学中的审美像艺术中的审美一样基于美、和谐和格调。当简单性、融贯和理解代替了混乱时，那么美和真就携手并进地浮现出来。数学家哈代认为：“美是第一个检验：在世界上没有丑陋的数学的永久位置。”物理学家狄拉克断言：“方程具有美比它符合实验更重要。”数学家外尔表白：“我的工作总是力图把真的东西和美的东西统一起来；但是，当我必须选择这个或那个时，我通常选择美的东西。”在几个场合，当事实拒绝合作时，外尔实际上坚持按照他的美作选择——当与实验观察一致的问题最终出现时，它被证明原来是正确的[50]49-82。这方面的生动事例不胜枚举：爱因斯坦相对论具有严整的逻辑简单性和令人惊叹的美，克里克和沃森的双螺旋结构模型太标致，它们不会不正确——事实最终证明确实如此。

美何以成真，或者确切地讲，科学之美何以成为科学之真的指南呢？中国学者王星拱认为，美有两个不可缺乏的要素：一是秩序，一是谐和。这两种性质，在科学里边发展得最完备。科学是以求真实为目的，真实的才能有秩序，才能谐和，有秩序而谐和，就是美。他在谈到科学的心理起源时，列举了惊奇、求真、美感、致用、好善、求简，并认为这些项目趋向同一途径。原因在于：第一，奇和真是递相发现的；第二，真实和美、和功用、和善，原是分不开的东西；第三，真实是由简约得来的[26]。麦克莫里斯则从数学美(群的变换不变性)与物理实在契合的角度作出解释：数学实在和物理实在之间的(神秘的)一致是由与群的变换不变性的关系保证的，诉诸审美要素和标准在经验上往往是成功的[66]。海森伯干脆赋予自然规律的简单性(美)以客观性，径直地给予本体论的回答：

我相信自然规律的简单性具有一种客观的特征，它并非只是思维经济的结果。如果自然界把我们引向极其简单而美丽的数学形式——我所说的形式是指假设、公理等等的贯彻一致的体系——引向前人所未见过的形式，我们就不得不认为这些形式是“真”的，它们显示出自然界的真正特征。也许这些形式还包括我们对自然界的主观关系，它们反映了我们自己的思维经济的因素。[8]216-217⑨

为了加深对科学之美与科学之真、乃至与科学之善的认识，让我们再引用几位思想家的评论。皮尔逊发出这样的议论：“科学达到的真理是能够持久地满足审美判断的唯一形式。”[38]36考尔丁提出这样一个问题：美与善和真如何联系呢？他的回答是：“真显然与认知、与智力有关，而善与爱、与理智的欲望有关。我们认为真理仅仅与真的命题有关；在这里，我们必须考虑更广泛的意义：只要是可知的，都可以说是真的。同样地，所谓任何事物的善，我们意指它的可爱性(lavableness)。美在我们普遍的意义上与这两个密切相关，也许我们可以说，任何事物(树、人、定理、诗)只要它的真和善使它向我们的精神敞开，以至我们可以直觉地把握它的形式，它就是美的……正是对可爱的事物的这种直觉的感知，构成对美的感知。这不仅仅是感官和激情的事，而且也是洞察和爱等等的事。我并不否认，激情在美的体验中起作用，但它是辅助的。正是直觉，是主要的，是愉悦的根本原因。我也不否认纯粹感官的欣喜的贡献……美是善的一种类型，而善来自一类认识；美与善和真密切相关。”[25]Chapter Ⅷ赫斯凯勒(Hauskeller)沿着鲍姆加滕(Baumgarten)的纲领前进，提出“美使实在成为某种有价值的东西”，“是什么和应该是什么之间的裂痕完全可以用审美弥合”，“感知这个审美功能的实现是使人们能够道德地行动的东西”[31]172。中国学者张竞生更是推出大美概念，把真和善都囊括其内：“故我主张美的，广义的美，这个广义的美，一面即是善的、真的综合物；一面又是超于善，超于真……大美不讲小善与小真；大美，即是大善，大真，故美能统摄善与真，而善与真必要以美为根底而后可。”[67]

通过以上两条进路，我们无疑可以确信，科学是真善美三位一体的统一体。诚如莫尔所说：“科学事业——作为至善至美体现的客观知识——必须始终是值得信赖的，容不得一丝一毫的怀疑，否则它就会死亡，至少作为一种文化力量将会死亡。”[20]我们的三位一体的结论还可以从真、善、美三者的一般关系进而得到阐释。卡西勒道出真、善、美三者相关联、相沟通的真谛：“美和真一样可以根据同一古典公式来表达：它们是‘杂多的统一’。”[68]182“科学在思想中给予我们以秩序；道德在行动中给予我们以秩序；艺术则在对可见、可触、可听的外观之把握中给予我们以秩序。”[68]213成中英则揭示出真、善、美三者的网状联结：“所谓真乃是知识上的善，美乃是知觉上的善；而善则为道德价值的真，美则为表象与知觉上的真；真可以说是知性的美，而善可以说是行为的美。”[27]22-23伟大的哲人科学家爱因斯坦就是科学之真善美三位一体的杰出代表和身体力行者：

爱因斯坦在科学中求真以至善为目的，以完美为标准；他在为善的同时，也激励了探索的热情，焕发出审美的情趣；他从臻美中洞见到实在的结构，彻悟出道德的目标。他终生为追求三位一体的真善美而奋斗，为的是自然、社会、人、人的思维更加有序与和谐。[69]

让我们像爱因斯坦那样，“决心为真、善、美而战，因为我们知道，这些唯一能够给我们的生命赋予价值的事情必定会胜利，而一次又一次的胜利，我们所能达到的真、善、美，只能像我们应该得到的那么多”[22]127。

注 释：

① 在《现代汉语词典》中，真：真实，实在。善：善良，慈善；善行，善事。美：美丽，美好的事物。

② 汉金斯这样写道：只要理性与自然被理解为神授才智的表现形式，它们显然就有了道德价值。乔纳森·斯威夫特《格列佛游记》(1726)中高贵的慧骃认为：“自然与理性是理智动物的胜任的向导，当我们自命为理智动物之时，它们让我们明白我们应当做什么和应当避免什么。”牛顿则以“使自然哲学完美，道德哲学的范围也将被扩大”，以及上帝的目的将“靠自然之光”来揭示的结论，来结束他的《光学》(1704)。对自然规律的发现必然会导致对上帝意图的发现，这就形成了道德法则的基础。参见汉金斯《科学与启蒙运动》，任定成等译，复旦大学出版社，2000年第1版，第6页。

③ 里奇接着说：“这些道德品质是追求科学的先决条件，而不是科学的产物……这些美德相信自由讨论、宽容和平等对待他人，都来自对人的尊重，没有这种尊重它们也不能存在……可以毫不夸张地说，任何种类的低道德标准都可能消灭科学的传统。对真理的尊重和对个人的尊重作为普遍的社会传统的一部分，对科学幸存下去是必要的。”

④ 见李醒民《论作为科学家的哲学家》(《求索》1990年第5期，第51-57页)。《世界科学》以此文为基础，发表记者访谈录“哲人科学家研究问答——李醒民教授访谈录”，1993年第10期，第42-44页。

⑤ 见李醒民《彭加勒科学方法论的特色》(《哲学研究》，1984年第5期，第37-44页)；李醒民《科学理论的评价标准》(《哲学研究》，1985年第6期，第29-35页)；李醒民《哲学是全部科学研究之母——狭义相对论创立的认识论和方法论分析(上、下)》(《社会科学战线》，1986年第2期，第79-83页；1986年第3期，第127-132页)。

⑥ 见李醒民《科学家的科学良心》(《百科知识》，1987年第2期，第72-74页)；李醒民《论科学的精神价值》(《福建论坛·文史哲版》，1991年第2期，第1-7页)，《科技导报》转载(1996年第4期，第16-20、23页)。

⑦ 见彭加勒《科学与方法》(李醒民译，辽宁教育出版社，2000年版)，第14页。彭加勒的这段话是：“数学家把重大的意义与他们的方法和他们的结果的雅致(elegance)联系起来。这不是纯粹的浅薄涉猎。在解中、在证明中给我们以雅致感的实际上是什么呢？它是各部分的和谐，是它们的对称、它们的巧妙平衡；一句话，它是所有引入秩序的东西，是所有给出统一，容许我们清楚地观察和一举理解整体和细节的东西。可是，这正好就是产生重大结果的东西；事实上，我们越是清楚地、越是一目了然地观察这个集合，我们就越是彻底地察觉到它与其他邻近对象的类似性，从而我们就有更多的机会推测可能的概括。在意外地遇见我们通常没有汇集到一起的对象时，雅致可以产生未曾料到的感觉；在这里，它再次是富有成果的，因为它这样便向我们揭示出以前没有辨认出的亲缘关系。甚至当它仅仅起因于方法的简单性和提出的问题的复杂性之间的强烈对照时，它也是富有成效的；于是，它促使我们想起这种悬殊差别的理由，而且每每促使我们看到，偶然性并不是理由；它必定能在某个意想到的定律中找到。简言之，数学雅致感仅仅是由于解适应我们心智的需要而引起的满足，这个解之所以能够成为我们的工具，正是因为这种适应。因此，这种审美的满足与思维经济密切相关。我又一次想到厄瑞克忒翁庙的女像柱的比喻……”

⑧ 马斯洛接着举出另外的例子：“我一生中最深刻的审美体验是很久以前在组织学课上得到的。在这门课上，我一直在学习肾脏的生理、化学及物理机理。我学到的越多，就愈加惊叹其美妙绝伦的复杂和简单，和它那与作用配合完美的形式。肾脏的形式与作用之间雕塑般的和谐是格里诺所追求而不可企及的。比较胚胎学家所研究发现的肾的进化，对我来说又是一个近乎不可能的奇观，不亲身体验绝对无从想象之。正是在这个时候，在研究、学习和认识之后，我通过显微镜观察染色极好的切片，得到了35年之后都不能忘怀的审美体验。”

⑨ 我就科学中的美和真的关系提出总括性的看法：“就科学理论而言，美的或简单的不一定真的，但是真的必须尽可能是美的或简单的，否则它就不够完美、不能令人满意，有待进一步加工和完善，以便使之变美。使真臻美是有必要的，也是有意义的高标准要求和对实在的更深刻的把握。由美求真不一定能达到目的，但是作为一种认识论和方法论原则是可行的，往往还是行之有效的。”参见李醒民：《科学的文化意蕴》，北京：高等教育出版社，2007年第1版，第209页。

[1] 李醒民.科学家的科学良心[J].百科知识，1987(2):72-74.

[2] 李醒民.科学是什么？[J].湖南社会科学，2007(1):1-7.

[3] Merriam-Webster's Collegiate Dictionary.Tenth Edition[M].Merriam-Webster，Incorporated，Springfield，Massachusetts，USA，1999.

[4] 李醒民.论科学真理[M]//刘大椿.从辩护到审度——马克思科学观到当代科学论.北京：首都师范大学出版社，2009:341-355.

[5] 范·弗拉森.科学的形象[M].郑祥福，译.上海：上海译文出版社，2002:11.

[6] H E Longino.Science as Social Knowledge，Values and Objectivity in Scientific Inquiry[M].Princeton University Press，1990:32-33.

[7] 彭加勒.科学的价值[M].李醒民，译.沈阳：辽宁教育出版社，2000.

[8] 爱因斯坦.爱因斯坦文集：第一卷[M].许良英，等，编译.北京：商务印书馆，1976.

[9] 卡尔纳普，等.科学哲学和科学方法论[M].江天骥.北京：华夏出版社，1990:321-322.

[10] J Bronowski.The Values of Science：A Sense of the Future[M].Cambridge Mass:The MIT Press，1977:211-220.

[11] L Stevenson，H Byerly.The Many Faces of Science，An Introduction to Scientists，Values and Society[M].Boulder，San Francisco，Oxford:Westview Press，1995:1-2.

[12] 波塞尔.科学.什么是科学[M].李文潮，译.上海：上海三联书店，2002:165.

[13] 波普尔.客观知识[M].舒伟光，等，译.上海：上海译文出版社，1987:61.

[14] 波普尔.科学知识进化论[M].纪树立，编译.北京：三联书店，1987:43.

[15] 奥斯特瓦尔德.自然哲学概论[M].李醒民，译.北京：华夏出版社，2000:6.

[16] 格姆.科学价值与其他价值[J].王新力，译.自然科学哲学问题，1988(4):16-21.

[17] 李醒民.客观性是科学的特采[J].河池学院学报，2008(3):1-12，44.

[18] 李醒民.科学自主、学术自由与计划科学[J].山东科技大学学报：社会科学版，2008(5):1-16.

[19] R S Cohen.Ethics and Science[M]//R S Cohen，et al.For Dirk Struck.Dordrecht-Holl and:DReidel Publishing Company，1974.

[20] 莫尔.科学伦理学[J].黄文，译.科学与哲学，1980(4)：84-102；H Mohr.Structure & Significance of Science[M].New York:Springe-Verlay，1977:Lecture 12.

[21] 齐曼.元科学导论[M].刘珺珺，等，译.长沙：湖南人民出版社，1988:273.

[22] 萨顿.科学史和新人文主义[M].陈恒六，等，译.北京：华夏出版社，1989.

[23] 王重民.徐光启集[M].上海：上海古籍出版社，1984:78.

[24] 李醒民.科学的智慧和智慧的科学[N].光明日报，2007-04-24(11)；李醒民.从知识科学观转向智慧科学观[J].民主与科学，2008(5):50-52.

[25] E F Caldin.The Power and Limit of Science[M].London:Chapman & Hall LTD，1949:Chapter IX.

[26] 王星拱.科学的起源和效果[N].新青年，7(1)，1919-12-01.

[27] 成中英.科学真理与人类价值[M].台北：三民书局，1979.

[28] 伯姆.后现代科学和后现代世界[M]//格里芬.后现代科学——科学魅力的再现.北京：中央编译出版社，1995:76.

[29] 培根.培根论说文集[M].水天同，译.北京：商务印书馆，1983:5.

[30] 斯诺.两种文化[M].纪树立，译.北京：三联书店，1994:221.

[31] E P Fischer.Beauty and Beast，The Aesthetic Moment in Science[M].Plenum Trade，New York and London，1999.

[32] R Rorty.Is Natural Science a Natural Kind?[M]//E McMullin.Construction and Constraint，The Shaping of Scientific rationality.Indiana:University of Notre Dame Press，1988:70-71.

[33] 莱维特.被困的普罗米修斯[M].戴建平，译.南京：南京大学出版社，2003:95.

[34] 瓦托夫斯基.科学思想的概念基础——科学哲学导论[M].范岱年，等，译.北京：求实出版社，1982:30.

[35] 李醒民.科学的文化意蕴[M].北京：高等教育出版社，2007.

[36] 唐钺.科学与德行[J].科学，3，1917(4).

[37] 彭加勒.最后的沉思[M].李醒民，译.北京：商务印书馆，1996:120，122.

[38] 皮尔逊.科学的规范[M].李醒民，译.北京：华夏出版社，1999.

[39] M Goran.Science and Anti-Science[M].Michigan:Ann Arbor Science Publishers Inc，1974:53-54.

[40] 彭加勒.科学与方法[M].李醒民，译.沈阳：辽宁教育出版社，2000.

[41] N Sanitt.Scienceasa Questioning Process[M].Bristoland Philadelphia:Institute of Physics Publishing，1996:151.

[42] 李醒民.论科学的精神价值[J].福建论坛：文史哲版，1991(2):1-7.

[43] 李醒民.爱因斯坦[M].台北：三民书局东大图书公司，1998:485-486；北京：商务印书馆，2005:419-420.

[44] 萨顿.科学的生命[M].刘珺珺，译.北京：商务印书馆，1987:38.

[45] 哥白尼.天体运行论[M].叶式辉，译.武汉：武汉出版社，1992:1-2.

[46] ポアンカレ(Poincaré).科学者と詩人[M].平林初之輔訳，岩波書店，1927.

[47] 海森伯.精密科学中美的含义[J].曹南燕，译.自然科学哲学问题，1982(1):40-47.

[48] 米勒.爱因斯坦·毕加索——空间、时间和动人心魄之美[M].方在庆，等，译.上海：上海科技教育出版社，2003:1-6，ii.

[49] 米格达尔.科学创造的心理学[J].周大庄，等，译.科学与哲学，1980(4):137-171.

[50] R S Root-Bernstein.The Science and Arts Sharea Common Creative Aesthetic[M]//A I Tauber.The Elusive Synthesis:Aesthetics and Science.Netherland:Kluwer Academic Publisher，1996.

[51] 拉契科夫.科学学——问题·结构·基本原理[M].韩秉成，译.北京：科学出版社，1984：200-201.

[52] P Davis.The Mind of God，Science and the Search for Ultimate Meaning[M].London:Simon & Schuster Ltd，1992:176-177.

[53] 戈布尔.第三思潮.马斯洛心理学[M].吕明，等，译.上海：上海译文出版社，1987.

[54] U Majer.Simplicity and Distictness[M]//N Rescher.Aesthetic Factors in Natural Science.Lanham，New York，London:University Press of American，1990:57-71.

[55] 李醒民.科学理论的评价标准[J].哲学研究，1985(6):29-35.

[56] 麦卡里斯特.美与科学革命[M].李为，译.长春：吉林人民出版社，2000.

[57] N Jardine.The Science of Inquiry，On the Reality of Questions in the Science[M].Oxford:Clarendon Press，1991:208-209.

[58] 李醒民.论科学审美的功能[J].自然辩证法通讯，28，2006(1):8-15.

[59] J Wechsler.On Aesthetics in Science[M].The MIT Press，1978:3，6.

[60] D WHill.The Impact and Value of Science[M].London，NewYork，MelBourne:Hutchinson's Scientific & Technical Publications.n.d.

[61] J Gillott，M Kumar.Science and Retreat from Reason[M].London:Merlin Press，1995:231.

[62] 李醒民.关于科学与价值的几个问题[J].中国社会科学，1990(5)：43-60.

[63] 霍耳顿.爱因斯坦、历史与其他激情——20世纪末对科学的反叛[M].刘鹏，等，译.南京：南京大学出版社，2006:3.

[64] 马斯洛.科学家与科学家的心理[M].邵威，等，译.北京：北京大学出版社，1989:170.

[65] J W McAllister.Beauty & Revolution in Science[M].Cornell University Press，1996:90.

[66] N McMorris.The Nature of Science[M].Fairleigh Dicknson University Press，1989:80-81.

[67] 张竞生.美的人生观[M].张培忠，辑.北京：三联书店，2009：iv.

[68] 卡西勒.人论[M].甘阳，译.上海：上海译文出版社，1985:182，213.

[69] 李醒民.爱因斯坦：伟大的人文的科学主义者和科学的人文主义者[J].江苏社会科学，2005(2):9-17.

责任编辑：王荣江

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1007-8444(2010)04-0449-15

2010-05-16

李醒民(1945-)，男，陕西西安人，教授，主要从事科学哲学、科学思想史、科学文化研究。