诺奖,没你想象的高冷

2021-10-27 11:24荣智慧
南风窗 2021年22期
关键词:科学实验

荣智慧

2021年的诺贝尔自然科学奖似乎不太“高冷”。生理学或医学奖表彰的是“发现温度和触觉感受器”,化学奖表彰的是“有机催化”,物理学奖表彰的是“理解复杂物理系统”和“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动之间的相互作用”,笼统而言,这些有关人类生活、生产、气候变化的研究,应用性很明显,或者说带有强烈的“现实关怀”。

科学是否“高冷”,而且是否应该“高冷”,是科学史要处理的一个核心问题。长期以来,科学事业意味着“理解世界”,应用技术代表“改造世界”,随着研究对象从自然物到人造物的转变,不仅“理解”和“改造”超出了原来的范畴,“技性科学”(technoscience,技术取向的科学)带来的“跨时代断裂”也造成了更大的困惑。

其实,就跟争论文学是不是“纯”的一样,科学“纯”不“纯”,背后是人们对科学与社会关系的焦虑,对知识传统与公众利益关系的焦虑。毕竟,芝加哥世界博览会的标语“科学发现,工业应用,民众接受”,堪称针对以上焦虑的完美线性整合;但是,在“概率革命”之后,范式、规则和话语一起“改弦更张”。

知识是不是“力量”

神在第一天创造了光,然后整整一天就没干其他的事。人们也这样认识“科学”。“光”就是原因、真理、机制,象征着对自然的“揭示”和“表征”,因此是最为重要的东西。

比较而言,“技术”则是出身低微。在古希腊,亚里士多德主义把科学和技术相分离,将技术理解为对自然过程的歪曲。美剧《生活大爆炸》里,搞理论物理的谢尔顿,看不起工程专业的霍华德,可谓“科学先于技术”鄙视链的践行者。

不过,到了文艺复兴时期,笛卡尔支持“对实际生活非常有用的知识”,提倡应用“手艺”以便“成为自然的所有者和主人”。培根名言“知识就是力量”,也包含了将科学知识作为改善人类生存状态手段的意思。

科学以实用为导向,更强有力地干预现实,驱动经济发展,也只发生了不到200年。

从17世纪开始,以科学为基础的技术愿景,逐渐成了现实。基于实验和科学分析的概念,寻求自然规律,发掘技术创新,促进社会进步—科学和技术互动的启蒙性,在伽利略、培根和笛卡尔身上显现。

不考慮科学的干预和能力,是科学意识形态的一部分。值得注意的是,最初的科学确实没什么能力干预现实。科学能在较长的历史周期里维持其“纯科学”的形象,非不为也,实不能也。科学以实用为导向,更强有力地干预现实,驱动经济发展,也只发生了不到200年。

处理实际问题时,应用研究展现出了巨大的作用。技术所面对的领域,不限于纯化的、理想化的概念,要想“有用”,就得在复杂的条件影响下把握更细节的性质和更复杂的部分。特别在20世纪中叶,第二次世界大战对技术效用的倚赖,直接导致了任务导向的科研项目的出现,直至今日仍在发挥作用。

这回轮到技术“翻身”了。技性科学希望完全致力于干预和控制目标,并不打算关心真理是什么,新技术根本不基于对原理的理解。研究者花了70年时间,才搞清楚阿司匹林治疗头痛的道理。2007年的诺贝尔化学奖表彰了哈伯-博施制氨法的机理,但是该制氨法20世纪10年代就广泛应用了。

更极端的例子来自基因工程。科学家通过操纵无眼基因(eyeless gene),能控制果蝇和小白鼠等眼球的形成。假如移除实验对象的无眼基因,它们就没有眼睛。如果将小白鼠身上的无眼基因植入果蝇体内并触发,果蝇就会长出蝇眼而不是鼠眼。这种基因在合适的因果环境里生效,实现眼球的生成或消失,同时无需从理论上理解其机制。

20世纪90年代,无眼基因被视为技术脱离科学的冲锋号。当时的大背景是科学界认为仅凭基因学无法理解细胞活动,而细胞活动中的蛋白质作用越来越关键,这一例子恰好支持人们不用关心原理,靠环境因果就能发现基因、蛋白质和生命之间的确定联系,从而实现有针对性的干预。

有科学界的人士痛心疾首:“为了获得进行干预的能力,我们牺牲了对真理的承诺。”

实际上,操纵不同个体的相同基因,产生的结果是不同的。完全以干预为核心、放弃理解原理的做法,在乳腺癌、阿尔茨海默病等遗传病领域的实践很快就失败了。

从方法论上看,技性科学并不能与科学真正割裂开来。从本体论上看,科学研究对象的转变是革命性的—它们不再是自然的一部分,而是人造物,比如液晶显示器、发光二极管、氟利昂……过去科学研究自然,如今是人类创造“自然”,世界万物已经是人类自身的一面镜子。

小科学,大科学,技性科学

商业浪潮席卷了所有的土地,科学的“净土”也失去了自主性和相应的“学术自由”。这一趋势自第二次世界大战开始,在20世纪60年代进入“大科学”阶段。

二战期间,科学家和工程师得到了前所未有的资源和社会支持,雷达、火箭、原子弹纷纷问世。这种为战争服务的技术和科学动员,开创了科学、技术和社会的全新关系。战后,科学和技术的威望和地位空前提高,并成为各国政府大力发展的对象。科学不同于帝国的疆域,它是无止境的“前沿”。

1945年的报告《科学,无尽前沿》(Science,the Endless Frontier)为美国提供了全新的战略思维:将科学视为国与国之间权力斗争的关键,科学应该将其在战场上的成就复制到商业市场和国际关系之中,使大量的公共资源投入到科学和教育领域,“为国家培养一代又一代年轻有为的科学家”,并用科学创造无可估量的财富和繁荣。某种程度上,这份报告就像是培根《新大西岛》的升级版。

猜你喜欢
科学实验
微型实验里看“燃烧”
做个怪怪长实验
点击科学
点击科学
点击科学
科学大爆炸
NO与NO2相互转化实验的改进
实践十号上的19项实验
科学拔牙
《实验流体力学》征稿简则