论科学的精神功能
李醒民
（中国科学院研究生院， 北京 100049）
（一）科学的批判功能——破除迷信和教条的功能。
科学是迷信的天敌，教条的克星，也是人为的权威的消解剂。科学从诞生之时起，就担当起批判者的角色，以破除迷信和教条为自己开辟前进的道路：它既不承认神祗的权威，也不承认宗教和古代学者的权威（如亚里士多德的物理学教条）。科学一方面破除科学内部的迷信和教条——曾经是生气勃勃的科学思想也会随着时间的推移而变成迷信和教条（如牛顿的绝对时空概念和力学自然观）——为自身的健康发展扫清思想障碍；另一方面也破除科学外部的迷信和教条，把人们从专横的精神权威和僵化的思想枷锁中解放出来，从而发挥自身固有的社会功能和文化功能。诚如T. H.赫胥黎所说：“科学乃破除旧思想之健将也。”
科学的内部史，在某种意义上可以说是一部破除迷信、克服教条的批判史。科学的外部史也是这样，西方的启蒙运动和中国的五四运动都证明了这一点。因此，“没有理由怀疑科学是智慧的源泉，是神秘和迷信的驱除者。” 就连费耶阿本德这位激进的反科学批评家也不得不承认，“在17和18世纪科学确实是解放和启蒙的机器”。他说：
毫无疑问，科学曾经是反对专制的迷信的先锋。正是科学使我们能不顾宗教信仰而扩充知识和智慧的领域；正是科学使人性挣脱了传统的思想桎梏而得到了解放。古老的思想方式在今天已一钱不值，这正是科学告诉我们的。科学和启蒙是一回事——即使最极端的社会批评家也相信这一点。
科学何以具有如此神奇的威力和功能呢？关键在于科学的独创性和革命性。凡是能够进入科学知识宝库的，非有独创性莫属。而独创性的东西，无一不是新颖的、前所未有的，总会或多或少地难以与现存的科学概念框架和社会习俗或传统相容。当这样的新东西积累到相当程度时，旧的科学概念框架无法容纳了，于是便出现科学危机。在科学危机时期，相当多的科学人往往依旧墨守旧观念——要知道，即使独创性的科学观念，经过一定的历史时期，也会蜕变为僵化的教条乃至迷信，从而妨碍科学前进的步伐。此时，科学的批判或启蒙应运而生，以便为新观念的涌现扫清思想障碍。在对千疮百孔的旧科学概念框架修补无济于事之时，科学革命就来临了——这是科学的内在逻辑。科学革命打碎了旧科学框架，引起科学观念急剧而根本的改造。新科学观念具有难以估量的精神力量，它会越出科学共同体，在社会、文化、思想层面产生摧枯拉朽的效应。情况正如李克特所说：科学并不是通过“扩散”进入其他文化的，而是作为摧毁其他传统文化形式的一种力量进入的，而且它反过来也同样破坏性地作用于西方传统之上。
（二）科学的社会功能——帮助解决社会问题的功能。
对于诸多社会问题，科学和技术成为寻求答案的最好办法之一，或者至少提供了防止这些社会问题进一步恶化的最佳手段之一。比如为了解决人口爆炸这个社会问题，我们除了从更新观念、转变思想、建立社会保障、加强法制建设等方面着眼外，科学和技术的作用是不可或缺的：医学、人口预测和规划、避孕机理研究等属于科学的范畴，而改善卫生条件、改良供水设施、研制避孕药丸和工具等直接与科学导致的技术相关。许多抱怨科学和技术的人，恰恰出自对这种显而易见的事实视而不见。
皮尔逊曾经以魏斯曼的遗传假设为例说明，科学在解决有关社会问题时能发挥重大作用。他说：“与从柏拉图时代到黑格尔时代的哲学家提出的任何国家理论相比，科学能够随时对社会问题提出具有更为直接意义的事实。”例如，在国家教育拨款、济贫法的修正和管理、公共和私人的慈善事业等问题的决策方面，常常以社会本能和个人偏见形成判断的强大因素。要保证判断是道德的或是社会的判断，“它首先取决于知识和方法，对这一点无论怎么经常地坚持也不算过分”。因此，“纯粹科学最终对实际生活的直接影响是巨大的”。
在解决社会问题时，我们首先不得不提出多种相关计划和方案进行评估或评价，以便从中挑选出最适宜、最划算的——这就是决策。科学在技术评估（technology assessment）、风险评价（risk evaluation）和决策（decision making）中所扮演的角色是举足轻重的。在决策模型中，少不了熟悉客观情况和具备相关能力的科学家，因为他们能够基于科学知识、科学方法和科学伦理，针对特定的项目提出可供选择的方案，说明各自的长短优劣、利弊得失，建议优先采纳的顺序。当然，最后的决定则是由人民选出的代表即政治家拍板的。
（三）科学的政治功能——促进社会民主、自由的功能。
我曾在一篇短文 中指出，作为知识体系、研究活动、社会建制的科学，在诸多方面都与以民主和自由为特色的现代社会和谐一致的，并有助于社会民主和自由的健全发展。其实，默顿早在1942年就提出这样一个纲领性的命题：“科学为与科学精神气质（ethos）一体化的民主秩序提供了发展机会。” 托默的论述更为细致和具体：科学思维能够自动加强民主文化，即通过为日常生活提供精神模式来加强民主，仿佛科学就是民主的核心。这种看法基于如下思路：受杜威哲学影响的美国知识分子，对于提高生活质量一直抱有乐观主义态度，因此他们把科学包括在那种乐观主义精神之中。包括的方式有三种。一是把繁荣归功于科学和技术。另外两种方式依靠欧洲的启蒙运动科学模型，即认为来自科学的理性主义的思维方法可以为成功和幸福指明方向。其一假定一个好政府必须以科学原理和方法，尤其是以实验方法为基础——林肯所谓的“政府即实验”。其二是相信科学思维会提高生活的无形质量，譬如说解放公民的思想。总之，他们把改革和繁荣同科学联系起来，认为民主和繁荣的哲学核心就是一整套自由主义和人道主义的价值，而科学思维则居于这些价值的中心。有人干脆说：“美国民主是科学方法的政治翻版。”杜威则一言以蔽之：“科学是专司社会普遍进步的器官。”
也就是在那篇短文中，我这样写道：
众所周知，民主政治的真正目的是自由，而科学的目的、前提、过程、结果、方法和精神无一不是自由的。在这一点，民主与科学可谓殊途同归、相得益彰。民主和科学作为人类的两大思想发明和社会建制，其最高的价值恰恰在于把人导向自由。更何况，“人存在的本质就是自由”，“人注定是自由的”（萨特），在这种意义上，人的存在、民主和科学的存在本质上是同一的，民主和科学的价值和意义即是人的价值和意义。在当前，形形色色的后现代主义者和反科学主义者一叶障目，不遗余力地攻击所谓的“科学的暴政”，这实在无异于唐吉诃德与风车搏斗，显得既荒唐又可笑。
内格尔似乎主要从“破”或批判的角度，说明了科学能够把人从不自由的境况中解放出来：“获得了那种关于各种事件和过程的知识；把人的心灵从往往滋生着野蛮习俗和严重恐惧的古代迷信中解放出来；削弱了道德教条和宗教教条的理性基础，结果揭露了非理性习惯的硬壳为社会非正义的延续提供的伪装；更一般地说，科学逐渐形成和发展了向传统信念质询和挑战的知识氛围，与此相伴随，在以前往往不接受批判反思的领域中，科学采纳了根据可靠的观察资料，以及对关于事实问题或方针问题的可能假定进行评价的逻辑方法。”这一切“足以表明科学事业对于表达和实现那个与自由文明的理想普遍联系的抱负，已做出了多么大的贡献。” 马克思似乎主要从“立”或建设的角度，阐述了科学如何把人导向自由。科学间接导致了物质财富的增长和闲暇时间的增加，为人类走向自由打好了坚实的物质基础。尤其是，人类获得自由的关键之一，应像马克思所说的那样，使劳动真正成为自由的、有吸引力的活动，成为个人自我实现的手段。为此，劳动必须具有社会性和科学性。这样一来，劳动才有可能从一种负担变成“身体锻炼”，“变成一种快乐”，“给每一个人提供全面发展和表现自己全部的即体力和脑力的能力的机会”，“让他们在这个过程中更新他们所创造的财富世界，同样地也更新他们自身。”（马克思语） 马克思的这些预言，今日在科学和技术研究工作中，在高技术产业中，在有关的艺术创造和文化事业中，不是已经部分地实现了吗？难怪有人这样说：“科技有一最为根本的正面价值不容忽视：科技的发展乃人类建立真正平等社会的唯一凭藉。” 由此看来，充满自由品格且与民主秩序和谐的科学的精神价值和人文意义——这是科学存在的至高无上的理由——是怎么估计也不会过分的。
（四）科学的文化功能——塑造世界观和智力氛围的功能。
科学最重要文化功能就是告诉我们宇宙或自然界是什么样子，乃至为什么是这个样子而不是其他样子。在近代以降的文明世界中，人的世界观和智力——“我们最有价值的资源是智力和独创性。” ——氛围在很大程度上是由科学形成的。拉奇对此有明确的认识：“我们的世界观现在不可避免地由科学承担，因此，任何力求得到一个统一的、连贯的、有意义的关于外部和内部实在图像的人，必须掌握科学是什么，它说什么，它应该在我们的概念世界和实践世界恰当地扮演什么角色。”
萨立凡指出，科学能够比较正确地告诉我们，人在宇宙中的真实地位。人的世界观因科学而愈益明了，每一门科学都直接致力于此目的。任何命运的观念要博得人们的注意，必须要有科学的宇宙观为其背景，无论是预言家的、哲学家的或是诗人的幻想，必须接受这些前提。科学所启示的宇宙，不管是由于科学加于心灵的直接影响而启示，还是加于宗教、哲学和艺术的影响而间接启示，都是科学对于我们精神生活的最重要的贡献。 洛伦斯揭示出，科学深刻地改变并开阔了我们文化的眼界。科学完全改变了几个大的文化神话，否定了许多迷信，把我们从“着魅的”世界解救出来，把真义给予瘴气、古怪念头、极光、灾祸和生命力，重新阐释心身的自然的和培养的因素和其他种类的神秘事物。科学揭示了死亡、遗传和身体健康的发生和原因，使我们洞察到我们来自何处，我们在宇宙中的位置，理解我们的所见所闻、一言一行。 克莱因以作为一种方法、艺术、语言、知识、也是一种精神的数学为例，全面展示了科学的文化功能：
在西方文明中，数学一直是一种主要的文化力量。……很少有人懂得数学在科学推理中的重要性，以及在物理科学理论中所起的核心作用。至于数学决定了大部分哲学思想的内容和研究方法，摧毁和建构了诸多宗教教义，为政治学说和经济理论提供了依据，塑造了众多流派的绘画、音乐、建筑和文学风格，创立了逻辑学，而且为我们必须回答的关于人和宇宙的基本问题提供了最好的答案，这些就更加鲜为人知了。作为理性精神的化身，数学已经渗透到以前由权威、习惯、风俗所统治的领域，而且取代它们成为思想和行动的指南。最为重要的是，作为一种宝贵的、无可比拟的人类成就，数学在使人赏心悦目和提供审美价值方面，至少可以与其他任何一种文化门类媲美。
其实，科学研究本身就是一种十分有意义的文化活动，科学文化也对其他文化不无裨益。巴尔的摩提出这样一个问题：科学知识究竟给普通人带来什么好处呢？他的回答是：“首先，也是最重要的，就是科学进展对人类文化做出的贡献。不断地收集我们自身以及我们周围环境的知识，乃是当代生活中极为重要的一种文化活动。科学与艺术一样，都能说明人类对其自身及其与其他事物关系的看法。……所有这些知识，都有助于我们确立政治辩论和艺术创作的基本原则。” 以此观之，邦格理直气壮的断言看来并非言过其实：“科学借助它的精神力量和物质成果，开始占据现代文化的中心。”
（五）科学的认知功能——认识自然界和人本身的功能。
好奇是人本性，求知是人的本能。史前时期的先民，尽管衣不蔽体、食不果腹，但还是力图了解自己周围的世界以及其自身。从温饱问题得以逐渐缓解的农业社会开始，人的好奇心和求知欲更是与日俱增。这也不难理解：肠胃的空虚需要食物来填补，精神的贫乏需要知识来充实。科学是关于自然界和人本身的知识的巨大而可靠的源泉：它不仅决定了人们对世界的总看法，而且也能详尽地告诉人们世界的细节的知识。薛定谔说得好：“我们热切地想知道自己从哪里来到何处去，但唯一可观察的只有身处的这个环境。这就是我们为什么如此急切地竭尽全力去寻找答案。这就是科学、学问和知识，这就是人类所有精神追求的真正源泉。对我们所置身的时空环境，我们总是尽可能想知道更多。当努力寻找答案时，我们乐在其中，并且发现它引人入胜（这或许不是我们的终极目标所在？）。” 陶伯则一语中的：我们生活在科学意识统治的世界中，科学作为认知活动，简直创造了世界观 。
“科学的主要功能是创造和优化关于外部世界的新知识” ，“科学的价值在于对自然的一致性的不断完善的认识之中。” 莱伊（A. Rey）以科学的代表物理科学为例，说明了科学的知识价值的重要性：“科学尤其是物理学具有功利主义的价值，事实上是值得重视的价值。但是，那是它们作为无私利的知识的价值旁边的小事一桩。为前者而牺牲这个方面是忽视物理科学的真正本性。我们甚至可以说，物理科学本身自然而然地仅有知识的价值。”迪昂赞同莱伊的观点，他在其科学哲学名著中专门探讨了这个问题。他也认为，物理科学的知识价值高于它的实用价值：“物理学理论不仅具有实际的功用，而且尤其具有作为物质世界的知识的价值。”
为什么人们如此之高地估价科学的知识价值呢？除了能满足我们的精神需求和对于世界、自身的认识外，它对于人类种族的延续，对于理解世界的意义，对于比较可靠地达到我们的各种各样的目的，都是须臾不可或缺的。赖文斯确认，观点对于人种的幸存，对于因潜在的感觉输入而引起信息爆炸的世界有意义，是绝对不可缺少的。科学给我们提供了许多普适性的观点，阐明了我们与世界其他部分的相互作用，从而使我们有可能理解它们，并指导我们的行动。 库瓦利斯指出，大多数科学知识是有价值的，因为它帮助人们达到各种各样的目的。我们是掠夺自然还是拯救敏感的生态系统，科学知识将是有用的。科学知识比来自非科学传统的知识主张更可靠，因为后者未被以相同的严格方式加以检验。因此，依据科学知识做判断的人和所做的判断也比较可靠。
科学的知识功能或知识价值的重要地位，决定了科学家把对科学工作评价的重点放在知识创新上，由此也顺理成章地确立了科学的自主性和自由品格。默顿这样写道：
科学家在评价科学工作时，除了着眼于它的应用目的外，更重视扩大知识自身的价值。只有立足于这一点，科学制度才能有相当的自主性，科学家也才能自主地研究他们认为重要的东西，而不是受他人的支配。相反，如果实际应用性成为重要性的唯一尺度，那么科学只会成为工业的或神学的或政治的女仆，其自由性就丧失了。
（六）科学的方法功能——提供解决问题的方法和思维方式的功能。
以实证方法、理性方法、臻美方法为特色的科学方法 ，是科学的重要内涵之一。科学方法不仅是科学得以兴旺和统一的根据，而且它在科学自身之外也具有巨大的功能。科学方法在其他各个非科学学科或部门或多或少的应用，给这些学科带来新的生机或转机。科学的方法和思维方式，也有助于处理困扰我们的社会问题乃至个人问题，从而大大有益于人类共同体。皮尔逊言之有理：“受到科学方法训练的心智，很少有可能被仅仅诉诸激情、被盲目的情绪激动引向受法律制裁的行为，而这些行为也许最终会导致社会灾难。”把科学方法带进社会问题的领域的人，“他将不满意仅仅皮相的陈述，不满足仅仅诉诸想像、激情、个人偏见。他将要求推理的高标准、对事实及其结果的洞见，他的要求不能不充分地有益于共同体。” 列维特则自信地宣称：
科学是人类经验的一个领域，总体上说，它在认识论上获得了巨大的、绝对的成功。在这一点上，用不着羞涩和缺乏自信。它就同任何其他历史一样，是一个绝对的事实。科学是我们唯一明确的鼓舞人心的模式，告诉我们证据如何搜集和权衡，理论如何被提出、验证，以及在需要的时候如何进行修改甚至驳斥。科学是一种人类实践，当它的主张得到内部逻辑的确证之后，它有权直面所有的竞争对手，并单独成为公众关注的无数领域中决策的实际基础。这样说不是提出一种“科学的”主张，即各种知识的探索必须向着一般科学或者一门特殊科学的榜样奋斗。它所断言的是，科学之外的任何学术领域和研究模式都没有像科学那样在公共领域拥有绝对的权威。
毋庸讳言，正像科学不是万能的一样，科学方法或科学思维方式也不是万能的。任何一种美妙绝伦的方法，若使用不当或者超越了它的适用范围，不仅无用，而且说不定还会惹祸。贝伦布卢姆揭示这一点：“科学的果实可以作为进一步的努力的激励物起作用；科学思维的习性可以渗入我们的日常生活并影响我们在其他领域的思维。但是，即使最好的方法，如果误用或根本不用，那也是无用的。”
（七）科学的审美功能——给人以美感和美的愉悦的功能。
科学是理性的诗歌，抽象的绘画，符号的音乐。的确，科学像艺术一样，也充满美妙的想像、斑斓的色彩及和谐的旋律。大凡科学大家，在科学发明中都有体验到科学的美的魅力和由此而引发的审美感的强烈震颤。彭加勒深有体会地说：“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。” 他绘影绘声地描绘了数学家在数学创造中所体验到的类似于绘画和音乐给予的乐趣：
他们赞美数与形的微妙和谐；当新发现向他们打开意想不到的视野时，他们惊叹不已；他们感到美的特征，尽管感官没有参与，他们难道不乐在其中吗？……对所有杰出的艺术家来说，情况难道不也是这样吗？
萨立凡也持有类似的看法：科学具有美学价值，许多科学都被说成是超越之美物，尤其是数学。在科学中，我们可以设计出与《神曲》一样完美的方略来，即令我们知道这些方略是真实的，那也不会减少它们美丽的魅力。用于求学说的方法也往往同学说一样美丽。一部巧妙、艰难与经济的思想作品常常供给美学以极大的兴趣，这并不因享用此兴趣的人少而降低。通常人们不把电磁理论和相对论当作一首诗，仅仅是因为文字和教育的隔阂。 皮尔逊则一语道破了科学和艺术在美学上相通的原因，并强调科学比艺术更能使人们的审美感得到满足：“艺术作品和科学定律二者都是创造性想像的产物，都是为审美判断的愉悦提供材料。”“科学达到的真理是能够持久地满足审美判断的真理的唯一形式”，“因为它是永远不会与我们的观察和经验相矛盾的唯一的东西”。
对科学的审美和鉴赏不是科学家共同体的专利，一般人在学习和钻研科学时也有可能获得科学美的体悟。在学习平面几何时，你难道没有为欧几里得体系的逻辑之美而震撼？在接触牛顿万有引力定律、麦克斯韦电磁方程式和爱因斯坦的质能关系式时，你难道对在十分简单、对称、优美的公式中涵盖的深奥的宇宙秘密无动于衷？此时，我们像科学家一样，也被科学美俘获，融化在美的极乐世界中——这是一种多么崇高的精神境界！难怪彭加勒把心灵的美的享受看得比物质和金钱享受有意义得多：
讲究实际的人要求我们的无非是生财之道。这些是非曲直无须作答；相反地，可以恰当地询问他们，聚敛如此之多的财富有什么用处呢，而且为赚钱逐利耗费时日，我们不得不把能使我们获得心灵享受的艺术和科学置之脑后。这岂不是“为生存而牺牲生活的全部理由”吗？
（八）科学的教育功能——训练人的心智和提升人的思想境界的功能。
在科学的萌芽时期，柏拉图就洞察到科学的教育功能：“算术能唤醒天性懒散、迟钝的人，使他们善于学习、记忆并精明起来，借助这种神奇技艺的帮助，他可以远远超过他的天资所能达到的境地。” 在近代科学诞生之后，人们更为清醒地认识到，科学在训练心智、陶冶性灵、提升精神境界诸多方面都扮演着独特的角色。例如，孔多塞对此颇有远见卓识。1792年，他以法国公众教育委员会的名义，向国民议会提交了“关于公众教育总组织法令的报告和计划”。他说：“众多动机促成了那种对数理科学的偏爱。首先，对于那些不打算进行长久沉思、不探索任何知识的人来说，甚至这些科学的初等学习也成为发展他们的智力、教育他们正确推理并分析自己思想的最可靠手段。……这是因为，在自然科学中，思想比较单纯，受到比较严格的限定，还因为它们的语言比较完美等等。这些科学对偏见，对心智的渺小都提供了补救。这种补救即使不比哲学本身更确实，也至少比它更普遍。” 如果说这是从正面阐述科学的教育功能的话，那么爱因斯坦则从防微杜渐的角度强调同样的事情：物理学和数学“像一切高尚的文化成就一样，它们作为一种有效的武器，以防止人们屈从于消沉乏味的物欲主义，这种物欲主义反过来能够导致毫无节制的利己主义的统治。”
科学的教育功能主要并不在于科学知识，而在于科学方法和科学精神。皮尔逊不满意人们太容易忘记科学的纯粹教育方面了，尤其是忘记科学方法的教育。他说，科学训练的第一要求即它在方法上的教育。与手工教育和技术教育相比，在力所能及的范围内把教育置于纯粹科学，将会取得最大的成就。同时，科学也比哲学能为现代公民提供更好的训练，因为哲学方法不是基于从事实的分类开始的分析，而是通过内部深思达到它的判断的，容易受个人偏见的影响，从而导致无数对抗的和矛盾的体系。科学则不然，它立足于事实的分析，不同的人研究相同的事实可以导致实际一致的判断。他的结论是：“近代科学因其训练心智严格而公正地分析事实，因而特别适宜于促进健全公民的教育。” 中国学人对此也有真知灼见。任鸿隽说：
科学于教育上之重要，不在于物质上之知识，而在其研究事物之方法；尤不在研究事物之方法，而在其所与心能之训练。科学方法者，首分别事类，次乃辨明其关系，以发现其通律。习于是者，其心尝注重事实，执因求果，而不为感情所蔽，私见所移。所谓科学的心能者，此之谓也。此等心能，凡从事三数年自然物理科学之研究，能知科学之真精神，而不徒事记忆模仿者，皆能习得之。以此心求学，而学术乃有进步之望。以此心处世，而社会乃立稳固之基，此岂不胜于物质知识万万哉。吾甚望言教育者加之意也。
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