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◆ 科学世界图景中的人类
——在芬芳客厅群的讲座整理稿
·万涛·
各位师友，首先祝大家猴年吉祥。作为一个科学爱好者来讲科学，其实是和
我今天所要讲的内容有冲突的，幸好这不是在做学术报告，我姑妄说之，大伙姑
妄听之吧。
今天用文字直播的方式，一是本人普通话太烂，二是虽尽量避免用过多的科
学术语，但由于主题的限制，里面仍然会出现不少的专有名词，用文字方式会少
些误解。
近期，两件事情激起了中国公众对科技的极大兴趣，一件是谷歌的智能围棋
软件“阿尔法狗”战胜了欧洲围棋冠军，并将在3月份向近10年来战绩最辉煌的
世界围棋冠军李世石发起挑战，这件事情可以理解，人总是对类人事物充满兴趣，
比如说在动物园里，看猴子的总是多过看鳄鱼的；另外一件是引力波的发现，我
自己很奇怪，如此艰深专业的科学发现居然能在国人心中激起如此大的波澜，我
以前在诸多的“公众事件”中，对国人的科学素养在整体上是不抱期待的，气功、
中医、转基因事件等，都不过是喧嚣尘世中你方唱罢我登场的荒唐闹剧。不过，
不管是凑热闹也好，为茶余饭后找点谈资也罢，能关注到科技的进步，并使之成
为一个公众话题，这本身，就是一个进步，“装高雅总比装庸俗好”。
但，不装最好，科学乃真知，来不得半点的虚假。这句话的意思是，科学不
是真理，科学可以有错误，但其自身有着自我纠错的能力。这句话很熟悉吧？把
科学换成民主，这句话貌似也成立。民主可以有错，但民主有着自我纠错能力。
事实上，科学与民主之间，有着微妙的联系，真正意义上的科学创见，很少在极
权国家出现，在极权国家，一般崇尚不容置疑的真理，比如说真理报，人民日报
等等，都曾经出现了诸多的爆炸性科学新闻，比如说“斯大林的科学红衣主教”
李森科大张旗鼓地宣扬的获得性遗传，比如说钱学森对亩产万斤的鼓吹，对人体
特异功能的狂热等等。以钱学森为例，作为卓有建树的航空专家，在其领域内，
无人对其成就表示质疑，但只要越界，就是笑话百出，著名的“钱学森之问”，
其实答案就在其本人身上。现代科学已经是一个极度专业化与高度协作化的领域，
任何才智卓越者穷其一生，都未必能在某个极度细分领域取得公认的成就，遑论
再产生古典时期的“百科全书式”的博物学者，如横跨科学、艺术、文学三界的
达·芬奇。
但，这也未必就是说，我们不可以有更加广阔的视野去了解专业之外的事情，
恰恰相反，作为现代人，我以为，必须具备的一项能力就是掌握相应的方法去学
习与获得知识，在此基础上形成自己的“常识体系”，能对专业外的事情有个相
对准确的判断，这即是科学素养的养成之道。信息社会中，我们要获取知识并不
难，难的是对信息的全面掌握与筛选加工，碎片化知识，在某种程度上有害无益。
这也是我对这个讲座深有不安的原因之一，因为我深知自己所掌握的，也只是沧
海一粟，众多精微奥妙之处，远在我的视野与能力范围之外，多少令人震撼甚至
颤栗的人类思维成果，如同珠含蚌中，深潜海底，非经大智慧与大努力而不可得。
如能不对大家造成误导，于我已经是谢天谢地了，而如能对大家有所裨益，那我
真要额手称庆了。
好，上面是个引子，下面进入正题。为什么要选这个题目？本来我是想讲
“科学世界图景中的自然界”的，后来在做准备时，觉得力有不逮，科学的分支
太多，想在短时间内塑造出一个全景式的科学图景，并兼顾到对未来的展望，几
乎是个不可能完成的任务。挣扎了好久，觉得还是先聊聊科学与人的关系比较好，
一是容易找到切入点，也可能与大家产生共鸣，有更多讨论的机会，二是可以暂
时回避诸多的技术细节，免得讲座刚开就陷入到对技术细节的无限纠缠中，那就
很难说下去了。
先说说啥叫科学吧。有一个很奇怪的现象是，很多我们耳熟能详的概念，其
实并没有公认的定义，“科学”亦如是，在汉语里面经过了比较复杂的演化渠道，
大约由康有为首次提出了比较符合现代科学（science）概念的解释。多种定义
我就不细说了，那是语言学家与科学史家的事情。爱因斯坦曾经说过：“这个宇
宙最神奇的地方在于，它是可以被理解的。”科学即是人类在理解这个世界时的
活动及所获得的知识集合。在下面提到的“科学”概念，如无特殊说明，一概是
“自然科学”的简称。我选其中一种我自己认为比较靠谱的解释（非定义性的特
征阐述），并对之做出自己的解释，作为共同的认知基础：
对于科学的核心特征或者说所谓科学精神，随着人类的进步，有不同的观点，
一般认为科学具有如下特征：
一、理性客观：一切以客观事实的观察为基础，通常科学家会设计实验并控
制各种变因来保证实验的准确性，以及解释理论的能力。
“陛下，我们的假设中不需要上帝。”这是法国大科学家拉普拉斯面对拿破
仑时的骄傲话语。确实有一些科学家仍会信仰宗教，但“科学”本身是理性思维
的结果。宗教、哲学与科学，在历史上曾有交集，不少传教士都具备（当时条件
下的）优秀的科学素养，其中我们所熟知的是，明清两代，朝廷的职业天文官就
有若干的传教士。随着科学的发展，科学已经是完全独立的领域，与宗教甚至是
哲学间已经建立起了难以跨越的专业鸿沟。
需要再说明的是，对“理性客观”还有个再定义过程，所有的本质主义定义
都会落入自设的陷阱，这个世界存在一个独立于人类认知的“真实存在”吗？事
实上不可能，这点接下来会再次提到。
另一方面，在现代科学中，存在着大量的先验性公理。比如说我们熟知的欧
几里德几何中的平行公理；相对性原理与光速不变原理，构成了狭义相对论的理
论基石；量子力学中的“测不准原理”，则是整个量子论体系的发端。
而对这些无需证明的先验判断的反动，又会促成新的理论体系的建立，比如
说，对平行公理的反动，促进了黎曼几何和罗巴切夫斯基几何的诞生，而黎曼几
何，又在现实的物理图景中，神奇地成为广义相对论的数学工具，以此暗示了人
类的纯粹理性思维与描述“客观世界”的物理理论的微妙契合。
对“理性客观”的再定义过程，就是不断认识到人类与“客观世界”的关系
的过程，理性者，似乎为人类所独有，客观者，大自然之类，并非独立于理性之
外，“人类之外，并无世界”，这是一个引申性判断，也可以是著名的“人择原
理”的一种解释，关于“人择原理”，非常有趣，有机会再讲讲。
在自然科学里面，都或明或暗地隐藏着一个“观察者”，这个观察者甚至决
定了这个“世界”的外在表现，在量子力学里面表现得尤其明显，比如说著名的
薛定谔猫，比如说超距作用，比如说平行宇宙，再比如说我曾经在群里提到的：
“月亮在你身后时是弥散于整个宇宙的，只有当你转身看它时，它才坍缩为你可
观察的月亮”，等等等等，量子力学建立在测不准原理基础上，而又是人类至今
最精确的科学理论，其种种颠覆性推断与诠释可能性，真是奇妙至不可思议。这
也是爱翁的另外一句话了：“这个世界比你想象的更加奇妙（大意）。”记得当
初我高中第一次接触量子力学时，真的是击垮了我的世界观，用了好长时间才从
这个理论对经典物理的打击中恢复过来，其震撼程度至今记忆犹新。
好吧，对理性客观就阐述到这里，抛一个问题：人类有没有可能是“被观察
者”？不涉及宗教哈。
二、可证伪：这是来自卡尔·波普尔的观点，人类其实无法知道一门学问里
的理论是否一定正确，但若这门学问有错误时，人们可以严谨明确地证明这部分
的错误，那这门学问就算是合乎科学的学问。
可证伪原则是判断一种学说是不是属于（自然）科学范畴的最重要判定条件。
要看一个学说是不是经得起考验，是不是伪科学，就靠这条了。中医理论之所以
不是科学理论，首先就是这一条通不过。顺便说一句，波普尔甚至将“弗洛伊德
心理学”也划归为伪科学的行列。
他认为，这些学说本身可能有深刻的洞察力，而且他们的学说有可能是正确
的，只是不具有可证伪性，无法在经验上予以检测，因此无法成为科学学说。
中国有很多民间科学家，弄出了很大的动静，比如说“水变油”，甚至获得
了国家层面的立项，想想真是可气又可笑。“非常的创见，需要非常的证明”。
你要说这世界上真有蜘蛛侠，那你就需要强证明，而且是可以证伪的，就算你抓
住了一个蜘蛛侠（强证明），我们还要进行在科学实验条件下的严格检验，以证
明其不是你好基友冒充的（可证伪）。
好，再抛出一个问题：据说严新千里外发功灭了大兴安岭火灾，我们如何证
明严新是骗子？
三、存在一个适用范围：也就是说科学不是放之四海而皆准的绝对真理。例
如：牛顿力学是相对论力学在低速状态下的近似描述，高速状态下失效。
当然，适用范围本身也是随着科学进步不断认知其边界的，以前，物理学界
认为量子理论只是微观世界的理论，在宏观世界失效，而现在，物理学界普遍认
同量子力学是适用范围更加广阔的理论，在宇宙起源、现代天文学中已经成为基
础理论。
不过，出于好奇的天性也好，对“世界本质”的无穷追问也好，科学家们仍
然努力寻找与探索是否有某种理论可以解释所有自然现象。在物理学界，将相对
论与量子力学合并，从而创设出大统一理论，是至少从爱因斯坦起就延续至今的
“野心”。
四、普遍必然性：科学理论本质上来自对实验的解释，也必须被实验所证实，
它必须能够解释其适用范围内的已知的所有事实，并对未被实验发现的结果做出
前瞻性预言且得到实验证实。
这一条其实是可证伪性的另外一种表述。科学理论体系必须是自洽的，其内
部不允许有例外情况发生，只要找到了一只白老鼠，我们就可以说“这世界上的
老鼠都是灰老鼠”这个判断是错的。在这种情况下，我们就不得不发展出新的理
论去解释为啥有白老鼠的存在。
现代物理的发展，始终在乌云笼罩下不断突破，没有黑体辐射理论的“紫外
灾难”，没有迈克尔逊-莫雷实验和以太漂移学说之间的矛盾这“两朵乌云”，
就没有后来的量子力学和相对论。
五、在现代物理学界，最近出现了一种“令人不安且饱受争议”的看法：我
们正在逼近人类通过科学能了解所身处世界的绝对极限。欧洲核子研究中心
（CERN）的粒子物理学家哈利·克里夫在一次演讲中表示：“未来几年，我们可
能会知道是否能对宇宙了解更多，或许，在漫长的科学史上，我们将首次遇到无
法回答的问题。而且，更令我们害怕的是，导致我们逼近极限的原因并不是我们
的大脑不够聪明，或技术无法满足，而由物理学本身所决定。”
这种不安其实从19世纪就已经产生，不过当时是通过另外一种态度表现出来
的，即是认为“物理大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作”。这句话是著名的
开尔文勋爵（开氏温标的创立者）所说，这句话之后，他就提出了两朵乌云的担
忧。虽然这两朵乌云被相对论和量子力学暂时驱散了，但未来的物理学家是否还
足够好运，能找到解释这个世界的根本理论呢？
现代基础物理学在某种程度上已经走入纯粹理性思维的道路，弦论、量子色
动力学、超弦理论、M理论等试图调和相对论和量子力学矛盾的理论体系，似乎
都找不到可以实验证实的技术道路。人类的认知极限到了天花板吗？还是真的到
了人类突破极限，进化为“神”的奇点？
科技的发展，我以为就是一部人类不断突破与征服所有禁锢的壮阔史书，从
钻木取火到探索深空，其精神实质从未改变，是人类不断从被奴役者向自由存在
者的狂飙突进运动，这场运动与我们追求的真善美的生活高度相关，并越来越互
为因果，在科技活动中体现的专业性、协作性及参与性，其自由思考、不断质疑
的精神，必将融入到未来社会的方方面面中。说句文艺点的话，科学是有温度的，
虽然未来不容乐观，但还是期待人类更好,在人类被动进化的道路上，如今出现
了新的曙光，就是通过科技的力量，来实现人类的自主进化，这是人类走向更广
阔领域的起点。在这个过程中，开放的心态，打破思维盲点的智慧，勇于探索的
精神，不怕挫折的勇气将是我们可以依靠的工具。
好了，对“科学”概念的描述及一些引申思考告一段落。这些话语并不试图
去解答问题，相反，我自己本人都有越来越多的问号，期待大家一起讨论。今天
就讲到这里，以后有机会再结合某些具体的科技分支深入探讨，谢谢大家。
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