道学文化研究与当代科学的新趋势

张英杰，张端明，华中科技大学物理学院，湖北武汉 430074

道学文化研究与当代科学的新趋势

张英杰，张端明，华中科技大学物理学院，湖北武汉 430074

当代科学的新趋势是科学结构的范式发生着革命性的变化，以老子为代表的道学文化的精神与这种变化是完全吻合的。道学文化的综合直观的认识方法在当代科学的发展中必将发挥越来越显著的作用，道德经预见性地提出了与量子论的认识新范式(因果的整体相关性与物质概念的泛化和动态化)相类似的论述，这表明21世纪的道家文化研究对现代科学研究将会具有无可估量的启示作用。

道学文化;科学;范式

一、引论:新的启示来自东方

自20世纪中期以来，世界文化的关注中心日益投射到我国的道家文化，乃至在国际上崛起的所谓新道家的学术流派。这种特殊的文化现象，出现在我们奔进21世纪的时候，绝非偶然，值得人们探讨和研究。其根本原因在于，现代文化特别是现代科学的新趋势日益清楚地揭示，道家文化思想体系是如此的深邃、博大、精微，以至于它对事物的本质的把握，不仅超越当时人们认识的水准，而且就其预见性和洞彻性，也远远超越了时空的限制，超越了我们现代人的想象。不可思议的是，就因果的整体相关性与物质概念的泛化和动态化而言，道家文化的代表人物预见性地提出了类似于量子论认识的新范式的论述，其基本精神竟然与当代科学的新趋势完全吻合。

科学史专家萨顿早在1930年科尔沃的演讲《东方和西方》中断言，“新的启示可能会，并且一定会来自东方”［1］5。一大批哲学家、科学家走向了久以忘却的东方的神秘世界。他们发现在那个世界统治多年的归纳、综合的思维方式，灵感、顿悟的认识模式，原来并非“保守”、“愚昧”、“落后”的同义语，恰恰相反，它们是认识客观世界发展科学的强大利器，闪烁着智慧的光芒。神秘的东方世界里，老子的“道家提供了最深刻并且最完善的生态智慧”［2］36。因此，道家思想在世界范围内，尤其是在物理学家中得到了广泛的推崇。在这些所谓新道家中有著名的哲学家萨顿，著名的化学家、科学史专家李约瑟，更有一大批鼎鼎有名的物理学家汤川秀树、波尔、奥本海默、盖尔曼，等等。尤其是高能物理专家F.卡普拉(F.Capra)，在1976年出版专著《物理学之“道”——近代物理学与东方神秘主义》立刻风靡欧美，影响甚大。本书精彩地阐述了道家思想与近代科学的关系，可以说是西方“新道家”的奠基之作。“新道家”普遍认为，道家文化中包含有丰富的现代科学精神，认为老子的宇宙生成图示和物质观，对于现代物理世界的探索极具启发意义。汤川秀树说:“早在两千多年前，老子就已预见到了未来人类文明所达到的状况。”［3］46作者曾论证了现在宇宙学(量子宇宙、暗物质、暗能量等)与老子的宇宙虚无创生说在哲学上互相吻合［4］137－147。当然，还有人论及老子思想与现代宇宙空间学说、老子与自然数生成理论、老子与质朴性原理、老子的怀疑精神与科学发展之间的密切关系等。

本文将从现代科学发展的新趋势，即总的态势、新的认识论的范式等，阐述在21世纪道家文化的研究必将取得新的突破:在新的高度上，更充分更合理的发掘老子思想的现代价值。可以预期21世纪的道家文化的研究，不仅限于传统的研究领域，如哲学、宗政、政治、养生等，而且，将波及更为广泛的新领域，包括美学、史学、气功、管理、谋略、处事、自然科学、环境保护、建筑、军事、经济、法律、教育、伦理、医学、心理学、语言学、逻辑、文学、文献学等诸多方面。但是，其中我们面临的最大挑战，也是最引人入胜的是我们将从古老的道家文化中，获取推动现代科学发展的智慧启示，从而创发出非凡的新意。毫无疑问，迈向21世纪的道家文化研究对于现代科学研究具有无可估量的启示作用。

二、当代科学新趋势

现在科学的新趋势是什么?这是一个复杂的问题。我们姑且从上个世纪中期就开始了的现代科学中一股大融合、大交叉的新的学术潮流谈起。随着现代科学的发展，人们对于客观世界，大至包含大千世界的鸿蒙宇宙，小至毫端微末的微观世界的认识都有了飞跃的进步，在那个时候，各种学科相互交融、相互渗透的一种综合化和整体化的趋向日益加强。例如在自然科学之间，出现了物理化学、化学物理、材料化学、材料物理等的交叉学科;在社会科学与自然科学之间也出现了经济物理、数量经济、舆论动力学、社会信息科学等的文理交叉学科。这是一股汹涌澎湃的学术洪流。实际上，这是人类文明史上的一个重大转变。

须知17世纪牛顿经典力学创立以来，在所谓分析演绎的科学方法的指引下，新学科不断涌现、旧学科不断分化，整个科学领域热气腾腾、生机勃勃，宛如粗大的古树不断长出新枝，一片专门化、细化的景象，终于长成了枝叶繁茂的升天的科学大树，形成了学科繁多的现代科学大厦。但是到了20世纪的中叶，特别是接近20世纪的末叶，潮流倒转了，这迫使400年来人们习惯的思维方式、认识模式发生重大的变化。突然之间人们痛切地感到，长时间以来主宰科学世界的演绎、分析的方法不足以应付面临的复杂纷繁的客观世界。在新的世纪，面对新的学术潮流，我们更加需要归纳的思维方法，而古老的东方哲学，尤其是道家文化则是利用归纳顿悟法提炼升华而成的智慧宝库。

正如卡普拉所深刻论述的物质世界“表现为各组成部分的各种关系的网络。这种关系也包括观察者，它构成了观察过程的最后一个环节，任何原子对象的性质都应该理解为这种对象与观察者相互作用的结果”。换言之，我们对自然界的认识，固然往往是从其局部、个体、部分开始的，但是，如果我们不从总体把握系统的全部复杂性，则我们永远无法真正认识事物的本质和底蕴。道家充分肯定直觉思维的合法性和必然性，认为只有从直觉的角度才能从具体的局部中超脱出来而达到整体性的把握。天人合一是道家的基本核心之一，认为人是一个小宇宙，“人与其他形式的生命一样，是不可分割的有机整体的一部分。他们的智慧意味着这个整体也是有智慧的。人被看成是宇宙智慧活生生的证明。宇宙在我们中间一直重复它创造形式的能力，并通过这种形式意识到它自己”［5］32。因此，人们在新世纪将注意力逐渐转向东方哲学，尤其是道家文化，实际上这也是现在科学发展的需要。在经历了漫长的以分析演绎为中心的近代科学发展的历史，我们面临的是一个科学的新时代，即归纳直觉越来越重要的新时代。这反映了人们对于物质世界的认识进入一个新的层次。

三、现代科学结构范式的革命性变化

正在经历的科学革命，或者更确切地说科学赖以存在的知识论正在经历革命性的变革，使得我们对于道德经的现代科学意义看得越来越清楚，穿过层层的迷雾，我们好像看到哲人老子不断地发出智慧的启迪。

我们不能不惊叹哲人老子几乎丝丝入扣的“预言”了当前科学的新态势—知识基本图像的革命性变化。用哲学家孔恩(Thomas Kuhn)的话来说，就是科学革命的结构(The structure of scientific Revolution，Thomas Kuhn，1962)。实际上，近二十年的现代科学的进展清楚地表明，一个更为合理、更能反映客观现实的科学结构范式正在取代以牛顿——爱因斯坦为代表的经典科学范式。

以牛顿—爱因斯坦为代表的科学范式，笔者以为有如下两个基本点。物理实在应遵从局域时空地域的规律，特别是局域因果性几乎是现在物理最重要的出发点之一:客体总是以某种方式，限定在时空之中，并受光锥规范。通俗地讲，光锥内外的两个客体或者世界不可能有因果关系。这个重要的原理实际上就是爱因斯坦的不存在超过光速的作用和信号能够超过光速的传播的自然推广。物质及其属性两分原则。物质是构成宇宙的永恒的基本材料，是客观存在的，其属性是物质固有的，与认识的主体毫无关系。作为宇宙的基本砖石的基本粒子才是客观存在的实体。

但是，近年来的科学实验表明上述经典范式是大可怀疑的。首先，关于“EPR”(爱因斯坦、波多尔斯基、罗森)悖论的实验，表明地域因果性确实遭到破坏，在爱因斯坦与波尔的长期争论中，爱因斯坦自己设计的实验令人信服地表明存在超越局域地域性的观念。1980年—1981年阿斯贝克特的实验否定了爱因斯坦提出的局域因果性，证明了在量子力学中确实存在非局域性［6］88。近年来蓬勃发展的量子纠缠、量子计算等领域，完全是建立在量子力学的非地域性上的。因此，必然的结论是，新的量子论的范式的第一个要点是量子现象存在类空关联性，或者说整体(Global Properties)的关联性。

实际上，著名的科学家玻姆曾证明一个量子多体系统不能简单地分解为独立的部分，各部分都处于相互联系之中，其动力学关系取决于系统的整体状态。可以设想这种整体的关联性将从子系统到系统到超系统，最终扩展到整个宇宙。试想仅仅通过传统的分析和演绎的方法怎么可能完全正确的认识客观世界呢?但是，道家从来都是紧紧地把握事物的整体联系。《道德经》五千言就是将道作为最高的范畴，即具有宇宙普遍规律和法则的普遍含义，同时，也是作为我们宇宙的总源起。正如我们在参考文献［4］137－147中所反复论证的，道从其物质属性的主要特征来看，非常类似于现在量子场论中的真空场，或暗能量。

由此，我们自然就引出了量子论的新范式中的第二个要点。物质概念的泛化和动态化不仅仅将具有类点状的基本粒子视为实体，而且，场和能量都同属于物质范畴。经典的物质概念一直统治着哲学界，如黑格尔等等。人们只熟悉物质常态的实物粒子，如质子、中子构成的物质。此类物质的特点是看得见、摸得着，可以用仪器直接观察到，就其结构而言它们具有明显的分离性。他们不了解，从19世纪法拉第、麦克斯韦提出电磁场的概念以来，现代科学家早已清楚在自然界还存在着一类连续形态的物质——场，如电磁场、胶子场、中子场、质子场等等［7］32。他们更不知道在自然界还存在着一种特殊的场——真空场［8］212，实际上，所谓实物粒子从本质上来说，也是与场物质分不开的。我们会在后述部分具体详尽地论述道家文化与现代科学结构范式的革命性变化是完全吻合的。

四、道家文化蕴含的科学结构范式的基本特征

我们探寻以老子的道德经为中心的道家文化蕴含的科学结构范式的基本特征。与西方以亚里士多德为代表的经典哲学论述风格完全不一样的是，道家文化中的“道”具有多义性，既可以作为普遍规律或者宇宙法则来讲，在某些场合“道”和“无”具有明显的物质属性;作为具有物质属性的“道”和“无”，既表现连续的特点，又表现出有结构的特征。我们研究中国古典哲学，尤其是道家文化必须充分考虑这种多义性的特点，充分认识老子语言的极端简约，表达形式的古朴和朦胧，造成了对道德经所蕴涵的丰富、深刻和智慧的自然宇宙观的认识的困难和误解。简言之，道家文化蕴含的科学结构范式与西方哲学所谓一元论(唯物论和唯心论)或者二元论完全不同。关于“道”作为宇宙法则的论述，在道家经典中举不胜举，兹不赘述。

“道”的物质性及其运动特征在此简要说明之。道家文化的科学结构范式的最重要的特征是，宇宙万物均始源于道，道具有物质性，并且不断的运动，遵从非决定论的运动规律。《道德经》第21章中开章明义断言“道之为物”，然后谈到“道”这种物质的运动特点是:“惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象;恍兮惚兮，其中有物;窈兮冥兮，其中有精;其精甚真，其中有信;自古及今，其名不去，以阅众甫”。按我们的理解就是“道“这种物质恍恍惚惚。在恍恍惚惚之中，出现了形象;继而出现了有结构的物体。其中的变化是那么深远而不可见，但可以肯定活跃着某种能动的精神;这种能动的精神异常真切，其信息可以得到验证。根据现今万物的存在可以推断宇宙的始源。实际上，就是“谷神”即所谓“精”这个名称的东西，籍以产生出万物［9］82。

“道”这种物质，颇为近似现代真空场的概念。现代物理中的真空场就是宇宙中能量最低的场，一切实物粒子，如光子、电子、介子，等等，在一定的条件下，可以湮灭于其中，同时也可以从真空场激发而产生。换言之，真空场是所有实物粒子的始源。作为“场”，当然是连续形态的物质，是不能用决定论描述的，遵从统计规律。由此看来，作为物质属性的“道”恍恍惚惚，与现代科学中的真空场何其相似乃尔。

道家文化蕴含的科学结构范式的基本特征之二，就是物质概念的泛化和动态化。其中似乎既包含实物粒子，也包含场物质，它们之间不断地相互转换，不断地呈现动态演化。更重要的是道家文化指出了宇宙的起源和物质的创生，物质结构具有层次性，其大致的图像完全与现代宇宙学吻合。

老子在《道德经》第25章、第40章和第42章中确认宇宙万物始于道，“有物混成，先天地生;寂兮寥兮，独立而不改，周引而不殆，可以为天下母。知其名，字之曰‘道’，强之为之曰大;大曰逝，逝曰远，远曰反。”“道法自然”。“天下万物生于有，有生于无。”“道生一，一生二，二生三，三生万物。”用现代科学的语言串讲，“有物混成”即有东西在混沌中生存，“寂兮寥兮，独立而不改”可视为无声无息、无形无象，独立存在而不可分割。“周引”者，旋转运动也。之所以勉强称其为大者，因道无所不至、无所不包;之所以称其为逝者，因道无所不至;之所以称其为反者，因道(真空场)旋转运动永无休止。至于“有”可以视为实物粒子，天下万物(即普通物质)均为实物粒子所构成。关于“道生一”，如果这里“一”是指无结构的基本粒子或基本场，“二”或“三”则分别表示物质结构的较高层次。

可见，这里一如现代量子宇宙学所断言的，观测宇宙始于真空，而且更奇妙的是，居然描绘出现代科学的物质结构的基本模式。

老子在《道德经》第32章和第4章中所谈的“道”的属性更是与现代真空场的极其类似:

“譬道之在天下，犹川谷之与江海”。

“道冲而用之或不盈，渊兮似万物之宗。挫其锐，解其纷，和其光，同其尘。湛兮似或存，吾不知谁之子，象帝之先。”

这里的“江海”即是道，这岂不就是告诉我们，作为真空场的道是处于能量最低的状态吗?所谓“百川纳海”，原来就是场的较高的能态都会自发的趋向基态(真空态)形象化的描述罢了。第4章就字义直接可以释为:无结构物质不仅构成有结构物质，而且还包容它，因此无结构的物质是永远用不完的。用现代物理学的视角来看，在第4章中，神秘的老子似乎在告诉我们:“真空能量无穷大，有结构物质源于真空”这一科学真理。

更加有意思的是在《道德经》第40章中“反者道之动，弱者道之用”。“反者”即为旋转、循环，“反者道之动”隐含的现代科学涵义就是真空场似乎是有旋场，“弱者道之用”则是有生于无。

总而言之，道家文化蕴含的科学结构范式的基本特征与现代科学的图像在总体上、趋向上是完全吻合的，其洞察性和预见性，远远超过了现代许多哲人和科学家的想象，居然与最新的科学发展，主要是与现代宇宙学和物理学所给出的宇宙本源、宇宙创生的基本图像不谋而合。

2003年2月1日美国宇航局宣告，威尔金森宇宙波各向异性探测卫星(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，WMAP)发现在宇宙中的绝大部分物质(大约占总量的四分之三)都是暗能量——很可能就是真空能量，这更增加了本文对于“道”或“无”的解释的可信度，更增加我们对先哲老子的仰慕和崇敬。不由我们想起了孔子在两千多年前的感叹:老子其犹龙乎。在迈向21世纪的道学文化研究中，我们必须充分的重视道学文化中所蕴含的丰富的深刻的科学内容，尽管从其表现形式来说，比较朦胧而质朴，但是确实蕴藏着无比的天才论述和启示。

如果说希腊哲学开启了现代原子论的先河，我们完全有理由认为，老子的道德经是现代场论的先驱，是现代科学新趋势的启迪者。在结束本文时，我们不由想起现代量子论奠基人波尔的话:“作为原子论教材的对比……在我们协调在人生壮剧中既是观众又是演员身份时，我们必须指向释迦和老子这样一些思想家已经遇到的那些认识上的问题。”［10］20

［1］董光璧:《当代新道家》，北京:华夏出版社1991年版。

［2］Fritjof Capra.Unicommon Wisdom，Simon and Schuster，1989.

［3］汤川秀树:《创造力和直觉——一个物理学家对东西方的考察》，上海:复旦大学出版社1987年版。

［4］张端明、李睿、杨叔子:《道德经中的“道”、“无”与真空场、暗能量》，载《当代道家与道教》，武汉:湖北人民出版社2005年版。

［5］F.卡普拉:《现代物理学与东方神秘主义》，灌耕编译，成都:四川人民出版社1984年版。

［6］张镇九:《量子计算与通信加密》，武汉:华中师范大学出版社2002年版。

［7］何祚庥:《元气、场及治学之道》，上海:华东师范大学出版社2000年版。

［8］李政道:《粒子物理和场论》，济南:山东科技出版社1996年版。

［9］王红旗:《老子隐迹》，北京:中国对外翻译出版公司1993年版。

［10］N.Bohr.Atomic Phusics and Human Knowledge.Cambridge:Cambridge University press，1954.

Daoist Culture and Contemporary Science

ZHANG Ying-jie，ZHANG Duan-ming
(School of Physics，HUST，Wuhan430074，China)

This paper discusses the new trends in contemporary science is the paradigm of the scientific structure of revolutionary change and demonstrate the spirit of the I as the representative of Daoist Culture and this change is completely consisten.Comprehensive and intuitive understanding of Daoist Culture is bound to play an increasingly prominent role in the development of contemporary science and moral predictability and new paradigm ofunder standing of the quantum theory(the overall correlation of cause and effect and the concept of matter Pan and dynamic)similar to those discussed，indication that the move towards the twenty－first century Taoist culture of immeasurable inspiration for modern scientific research.

Taoism culture;contemporary science;trend

B223

A

1671-7023(2012)03(2012)03-0094-05

张英杰(1979－)，女，河南南阳人，华中科技大学公共管理学院博士生，物理学院辅导员，研究方向为科技政策和科技管理;张端明(1941－)，男，湖北武汉人，华中科技大学物理学院教授、博士生导师，研究方向为物理学、物理哲学。

2011-08-02

责任编辑吴兰丽