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拯救科學,需要一劑猛葯

科學沒有自我修正,而是在自我毀滅。


為了拯救科學,科學家們必須走出象牙塔,走進現實。


醒醒吧。


拯救科學,需要一劑猛葯



科學是現代文明的驕傲、客觀知識的源泉,然而如今正面臨著困境。


近幾十年來,來自政府的投資不斷遞增,各領域的科學家們比以往任何時候都更有創造力,在數以萬記的期刊上發表了億萬篇文章。然而,這其中的許多內容最終都被證明是不可靠、不可用或根本是錯誤的。從癌症轉移到氣候變化到經濟增長到飲食養生,本應是去偽存真的科學卻往往將人們引入矛盾、爭議與困惑的歧途

科學已陷入了自我毀滅的漩渦。想要脫困,就必須摒棄自己的保護殼,直面自身的局限性及對社會的責任


你一定也聽說過的美麗謊言


情況何以演變成今天這種局面委實一言難盡,因為科技企業被炒作、迷思與否定的高牆保護得太嚴密了。然而大部分問題可以回溯到一個赤裸而美麗的謊言,科學的政治和文化力量正是建立在這一謊言之上的。就在美國即將開始一段非凡的科學、技術及經濟增長時期,這個謊言不失時機地浮出了水面。它的內容是這樣的:


科學進步來自於自由的知識分子在好奇心的驅使下探索未知,自由發揮,在他們自選的課題上深入研究。


這段話深植於我們的文化心態中,幾乎成了一條常識。這段對科學的豪邁見解來自於麻省理工學院工程師範內瓦·布希,他在二戰時創立了美國科學研究局,研發出了原子彈,並參與了改進微波雷達、大批量生產抗生素和其他對盟軍勝利至關重要的壯舉,逐漸聲名大噪,甚至被《時代》雜誌稱作「物理將軍」。


拯救科學,需要一劑猛葯



范內瓦·布希


隨著戰爭進入尾聲,布希預見到美國科學將進入和平新時代,頂尖學者仍將接受自珍珠港以來就習慣了的豐厚的政府撥款,但科研將不再局限于軍事需要和應用,而是通過對「科學最純粹的領域進行研究」,讓科學家們為孕育創造健康、減少失業及增強軍事安全保障的「新產品和新工藝」奠定基礎。


布希為建立優渥而長期的科學投資所付出的努力異常成功,其謊言的力量顯而易見:只有「自由知識分子們的自由發揮」才能為國家提供應對未來挑戰的必要知識。美國聯邦對「基礎研究」的撥款從1953年的2.65億美元增長到2012年的380億。投資在高校「基礎研究」的款項甚至更為驚人,從8千2百萬美元飆升至2百40億美元。與此形成鮮明對比的是,政府花在高校「應用研究」上的錢要少得多,只增加到了1百億。

這個美麗的謊言還為缺少公共問責的公共開支提供了漂亮的理論基礎:政客把納稅人的錢給了科學家,但只有科學家自己才能對他們所進行的研究做出評估。由外行引導內行做科學只會干擾科學自由和不可預知的發展。



拯救科學,需要一劑猛葯



受好奇心驅使探索未知所獲得的科學果實常常是輝煌而甜美的。最近發現的引力波為人類研究宇宙打開了新的窗戶。類似的數十億美元的大手筆太空探索成果還包括火星上存在流動水的證據。另一方面,人類學家和基因學家利用基因測序技術為早期人類曾與另兩個古人類物種——尼安德特人和丹尼索瓦人進行雜交提供了證據。這些令人驚異的發現都提高了我們對宇宙及人類自身的認識。

正如布希所預言的,在科學好奇心不斷深入挖掘構成人類世界的根基之時,科學也創造出了同樣多的應用奇蹟:數字計算機、噴氣式飛機、行動電話、互聯網、激光、衛星、GPS、數碼成像、核電和太陽能。在布希的年代,人類尚未造出任何能圍繞地球飛行的東西,軟體尚不存在,反倒是天花還未滅絕。


因此,如果誰認為這些美妙的技術變革真的是「來自於自由的知識分子在好奇心的驅使下探索未知,自由發揮」的產物,也是情有可原。但這種想法是不對的。


三重枷鎖


當然,科學對技術發展一向很重要。科學家發現和探測了無數現象,然後才有了巨大而廣泛的技術應用。但現代社會的種種技術奇蹟並非來自「自由知識分子的自由發揮」,而是將科學創造力用來滿足美國國防部的科技需求所產生的。



拯救科學,需要一劑猛葯



美國國防部不僅推波助瀾散播了布希的謊言,還為科學提出了三道難題,只有了解這三重枷鎖才有望使科學擺脫當下的困境。


第一,科學知識發展最快、對社會貢獻最大的時候並非是被「自由知識分子」所「自由發揮」時,而是當科學知識被用來解決問題時——尤其是與技術創新相關的問題。


第二,當科學不被用來解決這樣的問題時,科研工作就常常操之過急、草率行事,這對科學本身極為有害。


第三,這也是最恐怖的難題——科學如果不是在實驗室中束之高閣,而是以謹慎恰當的方式與社會影響力直接、開放且緊密地結合起來,科學無疑將對今天的社會做出更可貴的貢獻。


軍事和政治催生的科學


二戰甫一結束,作戰部很快就更名為國防部,並開始統轄對戰爭勝利做出重大貢獻的科研人員。這是1961年艾森豪威爾總統所謂的「軍工結合」,也正是今天所謂的「國家創新體系」。這一系統上至高校實驗室及科學家,下至大大小小的創新開發及營銷公司,還有這些創新的用戶——軍方。對國防部來說,花費不重要,確保美國的軍事科技強於所有其他國家才是重點。



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軍方需要的不僅是基礎知識的發展,還有專業技術技能。這些需求不僅帶來了經費上的一擲千金,還形成了對基礎研究發展的關注,從高能物理到物質科學到流體力學再到分子生物學,無所不包。


例如,第一台數字計算機構建於40年代中期,用以計算彈道軌跡並設計第一顆氫彈。這台計算機的造價是50萬美元(合今天470萬美元),比現代計算機的運行速度慢了無數倍,體積趕上了一台小型巴士,且無法被立即應用在商業上。除了五角大樓,還有誰會購買這樣的東西?但國防部也支持了能讓創新延續下去的科學研究。在50年代晚期及60年代,計算機在軍事領域的重要性愈發凸顯,但相關的科學研究卻跟不上。於是國防部在麻省理工、卡耐基梅隆、斯坦福及其他高校創立了計算機科學這門學科,並大力扶持。


這樣的例子還有噴氣發動機。美國空軍和海軍多年來一直為飛機製造業撥款,促使噴氣發動機不斷改良。同時,波音公司將自己為空軍開發的以噴氣發動機為動力的空中加油機稍作變化,用在了波音707客機上。波音707也是世界上第一種真正安全可靠的商業噴氣機。



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類似的例子還有國防部對AT&T的貝爾實驗室的資助。通過出資推動工程開發和建造生產設施,軍方為日後的信息時代奠定了工業基礎。


直到今天,國防部還在對機器人及人體增強設備等最新項目進行巨額投入。


美國人傾向於將科學家塑造成不食人間煙火的天才(比如愛因斯坦),將發明家塑造成不按牌理出牌的天才(比如喬布斯和蓋茨)。然而真相卻是,今天大部分科技成果都來自於國防部對科學及科技的催化與操控,但無論科學家還是決策者都不願承認軍方在創造現代經濟及社會上的作用。范內瓦·布希那美麗的謊言才是在理念和政治上更美好的解釋。然而並不是每人都能被糊弄過去。


研究需要管理


20年來,傑夫·馬庫西都在為國防部提供環境問題的實際解決方案。從麻省理工博士畢業的馬庫西也是布希謊言孕育出的科學家。「我所受的教育讓我成為了一個基礎科學家。我研究的是統計物理學。我的論文又深奧又無用。」馬庫西稱。


絕大多數科學家都不是愛因斯坦,絕大多數科研項目也不可能得出什麼石破天驚的重大結果。如果人們想讓科學研究為一個更遠大的目標服務,就必須有問責機制驅使科研向那個目標前進。馬庫西認為,這種問責機制的缺乏導致了現有科研體制讓「人人都想進來混口飯吃」,催生了「太多不必要的論文」。



拯救科學,需要一劑猛葯



馬庫西同其他許多科學家一樣,認為科研需要被「管理」。這種管理不是強迫科學家研究什麼和如何研究,而是確保正在進行的科學研究能對更為遠大的目標作出貢獻


馬庫西與軍方合作的任務包括為野外作戰的士兵開發更經濟簡便的凈水方式、如何保護士兵不受軍事基地土壤中的有害物質毒害等。解決這些問題的科學知識永遠不會來自於「自由知識分子的自由發揮」。馬庫西意識到,如果僅僅是把資金給科學家,讓他們自己去工作,那麼最後將得到一堆毫無用處的知識和許多未解決的問題。「我們當然想要發表高水平的論文,也想推進科學前沿,但是為什麼呢?因為我們有想要解決的問題。」布希美麗的謊言稱只有科學家才能對科學家問責,而馬庫西對他的研究團隊人員的建議恰恰相反:「不要在科研界尋求支持者,只需在終端用戶那裡尋求就可以了。」


有時他不得不終止一些在科學上有成果但對任務無益的項目。這些項目或許是美國國家科學基金絕對不會廢止的,但如果按馬庫西所言,科研的支持者是社會,不是科學家,那麼你的最終目標就是解決一個實際問題而不是增加對研究對象的了解。這就是為何科學與技術間的共生關係如此強大:技術為科學提供了焦點和領域。但范內瓦·布希的美麗謊言讓高校和研究機構追尋更多的知識,而不是想著解決問題。馬庫西認為,重新定位科學家的最好方式就是「通過資助讓他們重視問題」。


或者讓科學家在讀研究生之前去維和部隊體驗一下。至少A·J·庫馬爾在斯坦福讀完物理學本科之後就是這麼做的。在南非兩年的工作讓庫馬爾將科學看作他影響世界的手段,這也讓他開始對美麗謊言提出質疑。和馬庫西一樣,庫馬爾理解並尊崇基礎科學的意義,但他也意識到布希的美麗謊言只會讓科學家「在一個課題上不停地越挖越深,甚至不會自問為何要做這件事」。他認為需要在「如何做科學上」培養更多的「意向性」。


在哈佛的應用物理博士生課程中,庫馬爾對將科學與貧困國家的醫療衛生聯繫起來產生了興趣。他迅速找到了自己的關注點:「如何將血液研究信息引入資源匱乏的環境中?」這個問題將他導向了兩個方向:在社會背景下,讓更完備的血液信息滿足人們的需求;在科學領域中,那些理論即工具可以提供這些信息。因此,他與有在非洲工作經驗的醫生交談,也與實驗室中的科學家們商討,最終找到了二者的交匯點:利用簡易離心機分離蛋白的技術。這種技術可以用來分離血細胞,可以用來幫助診斷目前缺乏快速、低廉、便攜和可靠的方法來診斷的鐮狀細胞病。這構成了庫馬爾博士課程的研究內容。利用他的這種方法,血檢僅需15分鐘便可得出結果,成本不到1美元。



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庫馬爾在辛巴威演示他的鐮狀細胞病血檢


庫馬爾將研究過程的各個方面協同在一起,而他的研究接受的不是科學同行們的審核,而是來自終端用戶的檢驗。


出路何在


與失敗的民主政治、刑事司法、醫療衛生與公共教育一樣,科學的組織與文化被囚禁在可怕的自我本位的慣性中,而科學研究中的價值觀所代表的世界早已不復存在



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未來,最有價值的科學機構將與最迫切需要解決的問題緊密聯繫起來,將對社會大眾負責,將激勵科學家對關注問題勝於關注知識的產出,將使研究課題針對更好的解決問題的方法而不是僅僅為了理解知識而理解知識。在這樣的大環境下,科研的質量必將得到提高。同時,現今佔主導地位的範式將在自身矛盾的重壓下繼續崩壞,但也會繼續獨吞大部分資源並堅持抬高自己的社會和政治地位。著名化學家喬治·懷特塞茲(也是庫馬爾的博士導師)在2012年的《經濟學人》上曾提出,在過去的一個世紀中,純粹由好奇心驅動的科學只產生了一兩項根本性的突破(量子力學和基因組學),使科學與技術間的鴻溝越來越深。


范內瓦·布希的美麗謊言所保護的那些科研方向,無論看起來多麼陽春白雪、意義深遠,也比不上解決問題或指引方針決策,甚至在發現可驗證的真理這條路上也未必比解決問題的科學走得更遠



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科學本應幫助人類創造出更美好的世界,但由於閉門造車,今天的大部分科學都已喪失了這種洞察力。在安全舒適、與世隔絕的象牙塔中,「自由知識分子們的自由發揮」漸漸變得對世界漠不關心,對社會不負責任。可悲又諷刺的是,主流科學退化的想像力正是科學家們為了成功而堅持的自治造成的惡果。科學必須直接參与到真實的世界中來,才能擺脫束縛,重新發現通往真理的道路



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