楊福家：科學與文史

　　如果我們觀察一下世界一流頂尖大學，就會發現，其在科學上的貢獻都與文化有關。世界上一流本科教育都把“做人”放在第一位。不管“做人”還是“修業”，都離不開文史與科學，離不開文史與科學的交融。而科學，特別是科學史與科學精神，同樣充滿著做人的道理。

　　“科學是一種文化”

　　在大英百科全書（Encyclopaedia Britannica）第五卷中，“文化”的定義為：人類知識、信仰和行為的整體。

　　不論是知識，還是信仰和行為，都與科學有關。徐善衍教授曾在中國科學報發表了一篇精彩文章，標題是“科學是一種文化”。現把文中精彩語句集納一下：“在不同版本的現代漢語詞典、辭海中，都對‘文化’作出了這樣的注解：文化是在人類社會歷史發展過程中所創造的物質財富和精神財富的總和。精神財富，如文學、藝術、教育、科學等。這讓我們不能不注意到：文化，無論是廣義上還是狹義上的定義，其內涵都包括科學，也就是說，科學是文化的一部分，而且是一個重要的組成部分。科學作為一種文化，既包括科學知識、科學思想、方法和科學精神，也包括科學基礎上形成的技術，構成了一種軟硬實力兼有的文化。”

　　在讀了上述論述后，我們就不難理解，在紀念李政道教授80大壽時出版的一套叢書，其中一卷為“李政道文選：科學與人文”。科學與人文的關系在李先生80年精彩人生中有十分生動的體現，也在400余頁的這一卷中體現得淋漓盡致！

　　如果我們觀察一下世界一流頂尖大學，就會發現，其在科學上的貢獻都與文化有關。例如美國普林斯頓大學，它在科學上的成就與它特有的文化“美麗的心靈”密不可分；它允許教授9年不出文章，也不問他在做什么，更不會統計他一年內發表了多少SCI文章；結果，懷爾斯（Andrew Wiles）獲得了菲爾茲獎特別獎。美國獲得的菲爾茲獎（有數學諾貝爾獎之稱）總數的一半源于普林斯頓大學。它還允許身患精神病的納什（JohnNash）教授繼續留在校內逾30年，最終他獲得了1994年諾貝爾經濟學獎。

　　“批判性地閱讀”

　　至于科學與歷史的關系，那就更容易理解：科學史是人類歷史的一部分，而且是重要的一部分。不僅如此，在方法上也相通：“批判性地閱讀”對學好歷史至關重要(這就是為什么不少大法官都曾在歷史系拿到過學位)，而對從事科學的學者，“批判性地閱讀”也是獲得創造性成果的關鍵。“批判性地閱讀”講究邏輯，而邏輯是數學的最重要的法則。了解這一點，就不會奇怪，為什么大學畢業于歷史專業的愛德華·威騰（Edward Witten），在1990年獲得了數學最高獎菲爾茲獎。

　　由于人們不重視科學歷史，往往會犯常識性的錯誤。例如，去年歐洲有人聲稱發現“中微子的速度超過光的速度”（今年已否定了這一結果），接著就有不少文章驚呼：“橫空出世的愛因斯坦相對論要被顛覆了！”這句話完全是對歷史的無知。在愛因斯坦的辦公室的墻上有3幅照片：牛頓、法拉第和麥克斯韋，愛因斯坦尊重歷史并完全懂得，他的創造是基于這3位科學家的貢獻。1931年，在紀念麥克斯韋誕生100周年時，愛因斯坦把麥克斯韋的電磁場理論評價為“自牛頓時代以來物理學所經歷的最深刻、最有成效的變化”。

　　法拉第是實驗高手，他把表面上毫不相干的電、磁現象聯系起來，而麥克斯韋把法拉第發現的電磁轉化的實驗規律用一組（四個）方程式加以概括；由于數學對稱性的需要，而不是法拉第的實驗的需要，麥克斯韋在方程式中加了一項，其中有個常數，代表電、磁強度之比，這正是電磁波傳播的速度，即光速。麥克斯韋方程式中沒有任何速度參考系，即光速是不變的常數——對此1963年諾貝爾物理獎獲得者維格納曾說：“數學在自然科學中發揮了難以理解的作用。”

　　邁克爾遜等人花了6年用實驗證明了光速的不變性，為此邁克爾遜成為美國第一個獲諾貝爾獎的科學家。愛因斯坦敏銳地接受了這一結果，并把它作為出發點之一創建了相對論。這一理論依據的是實驗，后又被大量實驗所證明，因此，至少在電磁相互作用范疇內，要推翻愛因斯坦的理論是不可能的——這就是科學史告訴我們的結論！同樣，在宏觀低速范疇里，要推翻牛頓定律也是不可能的。

　　“做人第一，修業第二”

　　除此之外，科學與人文之間還有更深層次的關聯。

　　一位從小在美國長大的華裔科學家寫信給筆者：他進入以科技聞名世界的斯坦福大學后被告知，前兩年不分專業，不管你興趣在哪里，都必須選修一門為期一年的課程：“文化、觀念和價值觀”。在這門課上，不僅學習西方傳統經典（柏拉圖、笛卡爾、馬克思等），而且接觸世界其他文化的代表人物與經典著作（例如中國的孔孟之道）。課程圍繞“人何以為人”這一主題展開，無論學生將來選擇什么專業，都必須首先回答這個問題。斯坦福大學前兩年教育的目的是希望學生懂得“做人第一，修業第二”，“這是對我一生有很大影響的兩年”。

　　不管“做人”還是“修業”，都離不開文史與科學，離不開文史與科學的交融。而科學，特別是科學史與科學精神，同樣充滿著做人的道理。

　　世界上一流本科教育都把“做人”放在第一位。美國有一批非常優秀的本科院校，稱為Library Art College。很多人把它翻譯為“文理學院”，說明文理并重，學生必須學習廣博的知識；但更好的翻譯可能是“博雅學院”，“博”指廣博的知識，“雅”指素養、修養。通過在課堂上接受的討論式、相互質疑的訓練，在住宿學院內受到的名師熏陶，在第二課堂（學生社團、社會實踐）的鍛煉，學生就敢于爭辯，追求真理，懂得思考，學會做人，學會與人相處。

　　我國在中學里就分文科班、理科班，一進大學就分入很細的專業，學生與家長就把它與將來的職業連了起來，這些做法都不利于培養全面發展的人、有創新能力的人，也不符合當今文化、科技發展的規律。這些做法會使很多學生在將來感到難以彌補的遺憾！

　　奠定耶魯大學成為世界頂尖大學基礎的《1828耶魯報告（1828YaleReport）》，在184年前就明確指出：我們的教育應是“全面的教育”，我們培養的人應該“具備全面知識并擁有高尚的品德，這樣才能成為社會的領軍人才，并在多方面有益于社會。他的品質使他能夠在社會的各階層散播知識之光。”