人類認識宇宙的7次飛躍中，中國的貢獻幾乎是零

幾年來，超過80位講者登上SELF格致論道的舞台，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任、博士生導師張雙南教授就以講者、辯手和主持人的身份活躍在SELF舞台，憑藉巨大的獨特魅力收穫了無數掌聲與迷妹。

5月18日，SELF格致論道演講嘉賓張雙南老師被評為「最受媒體歡迎的科學家」。我們深感與有榮焉，更深感責任的重大。

科學傳播與普及工作，並不比科研簡單。將高深前沿的科學知識講得通俗易懂、生動有趣，完成這樣的轉化需要太多精力與才思

不僅難度大，從事科普工作的科技工作者們，有時被人說成是不務正業，有時被同行抓住斷章取義傳播出去的信息不斷詬病。但他們依然勤勤懇懇、認認真真得在科學傳播和普及的土地上耕耘。

讓我們為張雙南老師，為本次當選的科學家們，為所有投身科普工作的科技工作者們鼓與呼！

張雙南 中國科學院高能物理所研究員

以下為張雙南老師在SELF的演講，他在演講中探討了許多朋友都感興趣的終極問題：什麼是科學？

大家好，我是中國科學院高能物理研究所張雙南。首先要祝賀小淳教授，報告講得非常的精彩，這是我從來聽到過的，對陰陽五行的最全面、最精彩最正面的解讀，我剛才都有點不想上場了。因為小淳是我非常好的朋友，但是「吾愛朋友，吾更愛真理」，所以我還是要講。

我的題目是什麼是科學。

事先準備這個活動的時候，我跟主持人講，我不會為今天的活動特別準備什麼材料，因為我知道小淳教授會把陰陽五行講得非常精彩，所以我的報告裡面不會提到陰陽五行，我會在最後的時候總結一下我的觀點。

我首先要說君子合而不同。為什麼這麼說，那麼看看我們今天為什麼會有這個活動。這是4月22號我看到科技部（當然還有好多個部委）聯合發布《中國公民科學素質基準》之後，我在朋友圈裡面寫的一段話。這段話就是說，我非常反對把陰陽五行放到《中國公民科學素養基準》裡面。

然後小淳教授很快就在網上發表了一篇文章，當然是支持把陰陽五行放到《基準》裡面。這不是糟得很，而是好的很。所以我在朋友圈裡面說，我和小淳是好朋友，也一起做過非常好的事情，但是對科學、科學史和科學傳播的理解分歧很大，所以我在這個地方說「志不同道不合仍可為友」。當然其實我是說得有點過了，我們志同道合，只是理解不一樣而已。

我還在我的朋友圈裡面發過一些內容，是批評我們今天的主持人吳國盛教授的。當然我相信吳國盛教授今天會非常的中立，不會因為我的批評導致他的不中立。

原因就在於，因為我跟吳教授也是好朋友嘛，所以我把吳教授那本書，非常好的一本書，我仔細的研讀了，這本書叫《什麼是科學》，也是我今天報告的題目。大家注意到沒有，題目是一樣的，但是裡面有一段我不太同意，就是關於博物學的一段。我本來想先買了這本書，然後吳教授就給我寄來了他這本書，親自簽名的，我非常開心，我說我本來就想批評一下子的，結果吳教授把書送上來了，我不批評肯定是不行，所以我後來就真的寫了一篇文章批評。

所以，為了慶祝我們三位君子，今天觀點雖然不同而在一起，我邀請吳老師跟孫老師上來，在我下面真的批評之前，我們一塊合個影。

我現在開批。

並不是真的開批，我主要是想介紹一下我理解的科學，應該說和吳國盛教授那本書裡面寫的基本觀點是一致的。

我開頭從中國古代的文化和技術遠遠比西方發達，但是為什麼沒有產生現代科學，這個所謂「李約瑟難題」開始。這個問題告訴我們大家的一個共識：就是中國沒有產生現代科學。

我在這裡放上我自己接受《Science》雜誌採訪我的一個回答，當時這個記者問我，說你在國外做教授做得好好的，怎麼回國了？

我說，我在國外是教授，教天文學的課程，但是我的教材裡面所有的名字全是外國人的名字。我們中國有5000年的文明史，我們非常驕傲，但在我們的科學教科書裡面，包括天文的、包括其他所有的科學教科書裡面，基本上找不到中國人的名字。這也就是說，我們中國人對現代科學是沒有貢獻的。所以我當時說，我希望對這件事情有所改變，這是我回國的動機。

要想解釋清楚什麼是科學這件事情，我們需要回到古希臘，這也是吳國盛教授很習慣做的，吳教授是言必談希臘。所以，如果我要講科學，不會從陰陽五行講起，我一定從古希臘講起。古希臘的科學雖然原來也有錯的，但是產生了今天正確的科學。所以，如果我們要想理解科學，要想理解科學史，我們就得回到古希臘，看看科學到底是怎麼產生的。

當然，古希臘人的宇宙觀是地心說，我們知道是畢達哥拉斯和亞里士多德提出來的，至於為什麼他們提出來了這個地心說，當然主要原因是基於當時的天文觀測所建立的模型，我們覺得這樣是非常自然的。

我們在地球上看太陽升起來，月亮升起來，行星也是升起來又落下——很顯然，它們是圍繞著地球在轉動的。但是，新的天文觀測卻和這樣樸素的宇宙觀產生了矛盾，就是所謂行星的逆行的觀測。

有人發現，如果所有這些（天體）都繞著地球轉的話，有時候怎麼又會繞回去，就是行星有時候怎麼會逆行呢？這個很顯然和原來亞里士多德的地心說是矛盾的。那怎麼辦？已有的理論模型和新的觀測結果對不上，那就要修改你的模型，不管你是基於多麼崇高的目標提出來的這個模型，你都要修改。

托勒密就提出了他的本輪說。他說，我仍然堅持地心說，但是我給每個天體加一個輪子，它在繞著地球運動的時候，同時繞著自己的一個輪子在轉動。這樣的話，行星的逆行是一個真實的運動，我們在地球上看起來大多數時候是順行的，偶爾也會倒回來。他這個理論是可以較好地描述觀測的。

但是有人覺得，這樣做的話有點畫蛇添足，有點不夠美，所以哥白尼基於它的美學的觀念（並不是宗教的觀念），提出日心說。他說，如果我倒一倒，我把地球不放在宇宙的中心，而太陽放在中心，包括地球和其他行星在內的太陽系天體都繞著太陽做軌道運動，這樣行星的逆行就是相對運動產生的適運動。

因為地球和行星它們繞著太陽運動的角速度不一樣，就是周期不一樣，所以它大部分時候看起來順行，偶爾會逆行回來。用這個模型也可以描述觀測，但是精度並不高，實際上從精度的角度來講，還不如托勒密的本輪說精度夠高。但是哥白尼認為他這個學說更加合理。

開普勒後來改進了哥白尼的日心說，他做的事情並不是特別複雜。當然一開始，他相信剛才小淳教授講的神造的宇宙多麼美麗、多麼美麗。但是開普勒三定律描述了行星的運動，而且描述得非常精確，他把哥白尼的日心說裡面的圓軌道改成了橢圓軌道，然後就發現，它完全可以解釋當時的全部觀測資料。

牛頓把當時所有的觀測結果，就是開普勒定律以及伽利略所提出來的相對論、相對性原理、慣性原理，再加上他原創的牛頓第三定律，以及萬有引力定律，結合起來，這樣他就能夠圓滿地解釋當時所有的觀測現象。

所以，牛頓可以從他的更基本的規律裡面把開普勒定律推出來。開普勒第一定律表明行星和太陽之間必須有引力作用，這就是他（牛頓）的萬有引力。開普勒第二定律在牛頓的理論裡面，就是牛頓第三定律，相當於動量守恆。最後，你把牛頓第二定律和萬有引力定律結合起來，就立刻得到了開普勒第三定律。

所以牛頓的這個理論立馬得到了大家的認可，但這還不是全部。最重要的是，它不僅僅解釋了已有的數據，理解了已有的經驗規律（開普勒定律是個經驗規律，並不是一個科學規律）。更重要的是，牛頓的理論可以準確地預言新的現象，這就是預言了海王星的發現，但不是牛頓本人做出來，是後面的人用牛頓定律預言出來的。預言之後3年，海王星就精確地在那個位置上被觀測到了，所以這是牛頓理論的偉大勝利。

在這個時候，我們才產生了人類歷史上第一個完整的、系統的科學理論，所以要想理解我們現代科學怎麼產生的，必須回到希臘，從希臘過來我們就可以理解這個科學是怎麼發生的。

通過剛才我講的這個簡單的歷史過程，我們建立了現代科學研究的方法。所以，在什麼是科學裡面，其實很重要的一部分是「科學方法是什麼」。

科學方法是什麼剛才已經看到了，我們通過觀測加上我們的經驗，我們可以積累資料，我們可以得到經驗規律。這裡面包括地心說，包括托勒密的本輪說，包括哥白尼的日心說，也包括開普勒三定律。

但你一旦有了這樣的規律，你就可以進行演繹，就可以進行計算，可以進行推理，然後你就等於有了一個模型，你就可以做出預言，這樣牛頓的理論裡面就做出了預言「海王星應該存在」，然後這個預言可以被新的觀測、新的實驗證實。

當然事實上也是這樣，我們每一個科學定律的建立都是基於這麼一個規範來建立的。但是每一個科學規律都不是終極的規律，所以還需要不斷的經過實驗的驗證，然後這個驗證的結果，可以把這個規律推翻掉，也可以對它進行修改。

在牛頓之後，我們又有了愛因斯坦的廣義相對論，我們今天仍然在檢驗廣義相對論，希望在這個基礎上能夠有更好的理論，所以這是我們科學研究的一般的方法。這些講完了，我就要說，到底什麼是科學？簡單地講，科學就是刨根問底。

我們一直問，太陽系裡面行星的運動規律是什麼，到底怎麼描述它的運動，刨根問底最後導致我們產生了牛頓的理論。愛因斯坦發現牛頓的理論不完善，刨根問底產生了廣義相對論，這就是科學的方法。

所以，我在最近也寫了一篇文章叫做《科學的目的、精神和方法是什麼》，關於科學是什麼我在這裡面說了，科學有三個要素，第一個要素是科學的目的，發現各種規律，我們可以有自然科學規律，也可以有人文的規律，社會科學規律都是可以的；科學精神是什麼，是質疑、獨立、唯一，不管誰做這個研究，做出來都是一樣的，只要你質疑前人的結果，這個規律也必須獨立於研究者本人；科學方法是什麼，邏輯化、定量化、實證化，尤其是實證化在近代科學的發展當中變得非常重要。

所以我們要想理解什麼是科學，必須要看科學的三個要素，要想說什麼是不是科學，我們要檢驗它是否滿足科學的三個要素，所以這是非常重要的。

那麼中國的傳統文化是什麼，和科學有什麼關係？我給大家舉兩個非常簡單的例子。一個是兩小兒辯日，大家都知道是辯論，是早晨的時候太陽離我們近，還是中午的時候太陽離我們近。

當然兩個小孩各有各的道理，最後請教孔子，孔子說我也不知道。小孩很高興，說原來你知道的並不比我們知道的多，這個故事到此就結束了。沒有回答到底是早晨近還是中午近。

這個故事在中國流傳了2000多年，說明了什麼問題？我認為是這樣。本來到底是早晨近還是中午近，為什麼早晨覺得涼看起來大，中午覺得熱看起來反而小，這是很嚴肅的大氣科學、光學測量等科學問題，但是在中國2000多年來，沒有作為科學問題進行研究，只是作為孔子的笑料。這說明了一個什麼問題？以詭辯代替刨根問底，以贏得辯論代替追求真理!這是什麼，這是中國傳統哲學的精髓之一！

講到這裡，大家就都有領悟，我們經常這麼做。

那麼我再給大家講第二個故事，杞人憂天這個故事更加深入人心，我們幾乎天天都在用。

齊國有個人非常擔心天地崩墜，自己沒辦法生活，廢寢忘食。最後達到了什麼程度，「藍瘦香菇」。然後他的一個朋友就過來勸他，一個心理諮詢師說：唉呀，你不要擔心，你看這個天沒有塌下來，那個地也沒有陷下來，因此天不會塌地不會陷，擔心什麼？他一聽，說：啊，沒事了，就很高興。

這個故事又告訴了我們什麼？天塌地陷都是嚴肅的科學問題，地球科學、天文學、力學、地球科學大氣物理等等一系列問題，但是在中國2000多年來，只作為笑料嘲笑不切實際的人，沒有作為科學問題進行研究。這又反映了一件什麼事？以自圓其說代替刨根問底，因為不塌所以不塌，因為不陷所以不陷。以實用主義代替追求真理，這是什麼事情？這是中國傳統文化的精髓之一！

所以我講，中國傳統哲學的精髓和中國傳統文化的精髓在這兩個故事裡面都反映出來了。我再說一下，我們常常講的我們中國古代有輝煌的科技，到底是什麼？四大發明。四大發明是什麼？四大發明不是科學是技術！

為什麼不是科學？

因為我們的祖先沒有研究這些技術背後的規律，如果要研究的話，這背後是有科學的，是有化學、電磁學、地球物理、自動化科學……我們沒有研究，所以當時非常先進的技術逐漸被西方超越。

我們今天這個演講室裡面，這個報告廳裡面，有沒有一件東西不是來自於西方的？一件都沒有，所以我們被西方全面超越了。當時先進後來被超越，為什麼？沒有研究背後的規律。

中國古代的天文觀測，小淳教授是這方面的國際頂尖專家，很清楚比西方發達得多，但是我總結了我們天文學史上總的進步，歸結為7次飛躍，人類認識宇宙7次飛躍，在這7次飛躍中，中國的貢獻幾乎是零，或者說完全是零，找不到中國人的名字，沒有貢獻。

那麼我們中國古代先進的天文觀測到哪裡去了？理論方面成了占星術，就是天人合一，但是沒有發展成為天文學；技術方面到哪裡去了，服務於農業，我們有曆法，我們有24節氣服務於農業，但是沒有產生現代科學，既沒有產生農業科學也沒有產生天文學。

陰陽五行是什麼？

最後我做一下總結，這是我的看法。今天看來是傳統、是文化、是哲學，剛才小淳講得非常清楚，大家可以看到，這裡面有非常好的元素，所以歷史地看，是偉大的思想，值得驕傲，值得宣傳，在這方面我跟小淳的認識是完全一致的。

這就是為什麼我今天前面絲毫不提陰陽五行的原因，因為我在這方面和孫小淳教授的認識沒有不同。但是它不是科學，沒有產生科學，也不會產生科學！這是一個事實，我們沒有辦法否認，因為中國的傳統文化和思想裡面沒有科學的元素。

我剛才已經講了中國傳統哲學的精髓、中國傳統文化的精髓是什麼，其實我們都是清楚的，我只是用兩個簡單的故事給大家進行了一下說明，因此我的結論是陰陽五行不應該放到《中國公民科學素養基準》裡面。你要放可以，有個地方放，應該放到《中國公民傳統文化素養基準》裡面，放到那個地方是非常合適的。

我們應該學習中國的傳統文化，我們應該在這個傳統文化的基礎上進步，我們需要理解我們祖宗的文化，但是它不是科學，和科學沒有什麼關係。要想理解科學回到希臘去，從希臘那個地方我們能夠學到科學是怎麼來的，那是科學的歷史。好的，我的報告就到這裡，謝謝大家。

來源/出品：中國科普博覽 SELF格致論道講壇

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