【科大瞬间】57期 | 作者 葛健844
【编者按】本文作者葛健校友对方励之先生三十多年前的文章《象杞人那样忧天吧》的共鸣，给我们带来了深层次的思考。“杞人忧天”，“忧”是指思考，“忧天”思考的当然不是柴米油盐、一己之私，而是具有广泛深刻意义的但也许不接地气的大问题，是思想不受约束的恣意狂奔。“忧“会带来痛苦，但这也正是思想者的快乐所在、幸运所在，正如鲁迅先生所指的“哀痛者和幸福者”。虽然大多数时候“忧天”不会有结果，这是探索未知领域的代价，但是历史上许多认知的飞跃却诞生于“忧天”之中。今天没有人可以确定下一个科学和思想的突破口在哪里，但可以肯定，下一个突破口仍然只会产生于无拘无束的“忧”的思考之中。方励之先生当年的教诲，今天依然震耳发聩。让我们以极大的热诚，去拥抱“杞人忧天”的精神。
黄剑辉
今天看到科大81级师姐、美国Case Western Reserve大学余盺教授的朋友圈，她转发了《中国科大》1984年10月15号的校报刊登的《象杞人那样忧天吧》文章。这是方励之先生于1984年秋写给初进科大的学子的一篇激励性文章。我有幸成为那年科大666名新生中的—员。可惜我当年没有看到这篇文章，但现在想来即使当年看了估计也未必产生共振。为什么这么说呢?因为标题似乎与我当年的认知不符合，即我的先入为主的意识会很自然觉得“杞人忧天”已是铁板定钉的事(说的是一个人对万事过多没必要的担忧)，没必要再讨论了。但是今天出于好奇和对方先生的尊敬，就细读了一下，想看看方先生当年有什么出乎意料的高见。结果一看就立刻感知到这篇文章的确是出自方先生之手。他的写作风格跃然纸上：独特、新颖、有趣，带有批判思维，认识深刻，耐人寻味，更激发一个人去思索，是一个典型的已进入科学研究最高境界并具有浓厚人文气息的科学家的优秀作品。
在这篇文章中，方先生首先介绍“杞人忧天”出自《列子天瑞》篇，原文写道:杞国有人，忧天地崩坠，身亡所寄，废寝食者。并指出这段文字相当中立，看不出作者对于杞人的褒 贬。但是后来“杞人忧天”就演变成一个贬义成语，专门形容那些对毫无意义问题的思考。先生在文章中很快一转话题指出，杞人思考“天坠问题”在当今科学研究是极富价值的科学问题。在古希腊亚里士多德时代，就因为思考“天坠问题”而得出在月亮以下的世俗世界里悬在空中的物体会自然下落，而在月亮以上的神界，物体只会沿着圆型轨道旋转的理论。到近代，牛顿因为思考同样的问题而得出万有引力理论以及月亮有足够快的横向速度来抗衡天体下坠的理论。先生进一步介绍牛顿之后的哲学家康德因不满牛顿引入上帝第一推动力来解释月球为何有足够的横向速度而产生恒星系统诞生的星云假说，并引入斥力来解释天体如何获得足够横向速度。但后来的拉普拉斯又指出康德的斥力假设没有依据，并证明星云在收缩过程中因为角动量的守恒而获得足够的横向速度来阻止天体下坠。
作者大—时在逍遥津公园留念
方先生接着介绍在上个世纪初爱因斯坦在建立了广义相对论后开始用它来研究宇宙并建议夭是稳定的，于是也就引入宇宙中存在斥力的设想。但后来的天文观测证明爱因斯坦的宇宙斥力想法是不对的。实际观测显示，整个宇宙并不是稳定的，与想象的想反，宇宙不但不会坠落，反而在膨胀。
由此，先生指出，东西方在提出“天坠问题”后的处理和采取的行动不同而导致惊人的不同历史和社会效应。西方因为对“天坠问题”一步步深入研究而诞生了近代的经典力学、恒星系统形成理论、广义相对论和现代宇宙学等。相反，中国因为认为‘天坠问题’没有意义而产生了贬义的‘杞人忧天’的社会效应。这的确是一件千古撼事。更有甚者，伟大的诗仙李白用诗人的想象力，把杞人忧天说成毫无实用价值。
根据这些阐述，方先生指出什么是科学探索的动机、科学探索的途径和科学的社会影响，并指出科学的价值不可以用“有用”来界定，而是如法国物理数学家彭加勒曾经说的那样，即在于追求一种纯粹的智慧可以掌握的更深邃的理性之美。虽然先生认同彭加勒的看法，但他仍进一步提醒大家这也只是一家之说，年轻的学子更应该对各种不同的看法给出自己思考并产生自己的看法，并以其来指导自己从事有价值的科学探索。
这篇短文也激起我的共鸣，于是我结合自己的学术成长经历和在美国27年的生活体会来给出我对“杞人忧天”的再思考，与大家分享。我主要想从三个基本问题来谈谈我的思考:
1) 科学探索的本质是什么?
2) 如何克服我们的偏见而回到事情的本质?
3) 为什么科学诞生在西方而不是在东方?
对于第一个问题，我和方先生在对科学探索的本质的看法和观点上是一致的，科学探索的本质是对自然的不断好奇，不停地追问更深一层的问题，和通过不断探索，寻找更深一层问题的答案来发现自然的本质，即宇宙的规律(或者说中国古文化中的道)，而不是探索本身带来的实用价值。西方科学的诞生就是从亚里士多德的“天坠问题”开始，然后努力寻找下一层能回答上一层问题的机制什么有足够的横向速度?因为星云的塌缩和角动量守恒，等等，等等，如此追问下来，就会产生现在最前沿的科学问题，比如宇宙由什么构成?为什么宇宙会加速膨胀?等等，这些前沿问题的解决自然会进一步推动人类对自然规律的认识。当然人类对自然进一步认识，也必然会导致进一步的技术革命。比如经典力学的诞生就导致了第一次工业革命，电磁学的诞生导致了电气时代的出现，而量子力学，相对论，分子生物学和人脑等现代科学的诞生就直接导致了现在的计算机、信息、人工智能和宇宙航行时代的大发展。由于科学的重大突破而导致的技术革命带来了社会，经济等巨大的变化和实际价值的剧增，人们于是很容易把科学的价值和实际应用价值连在一起。这其实是一个重大的错误和误区。从科学在西方诞生到现代科学的巨速发展，科学探索的本质从来都没有变，它永远是开始于科学家想了解宇宙中的必然发生事件的背后机理，然后内在地驱动自己做出了一系列的深入研究而最终找出合理的解释，而不是通过研究可能带来的实用价值的驱动而发展出的。科学的历史也早已充分显示，那些当初的科学探索发现的自然机理多半是在科学发现很多年后(很多是原先发现的科学家已去世后)才渐渐转变成改变世界的技术力量。
关于第二个间题，先生对杞人忧天的再认识也大大地提醒我们需要克服我们自身的各种偏见而回到事情的本质的必要。作为一个人，生活在一个社会中，人们通常会在潜行默化中接受一些观念，观点和看法而不去深思为什么会有这种说法(比如我对杞人忧天的理解)。这样时间长了，就慢慢形成连自己很多时候都没意识到的各种偏见。先生能从这个本来中性的古代故事中看到了另一层意思(很可能是本意)，并能展开有意义的深入讨论，不能不为先生的洞见，独立思考，和智慧而拍案叫绝!
作者大三时与好友张屏宏、金亦健一起自习
方励之先生的文章启发了我再思考东西体制、文化、思维和语言等方面的巨大差异给我们带来的各种往往自己意识不到的偏见。我们需要像先生那样，在对待杞人忧天这则故事的做法，要回到间题的本身来看看有无其它解释来找到真实含义并找到解决问题的办法。固然，由于中国的体制、文化、思维和语言等与西方大不同而给生活在海外的华人带来很大的挑战，但如果我们能在遇到每件具有挑战性的事情时采取回到事情的本质的做法，做各种分析比较，或许会给海外华人提供一种独特的机会和视野去思考更广、更多和更深的问题，而最终找出解决问题和挑战的更好的办法。而华人如能积极思考，尤其能独立思考，批判性思考(critical thinking)，并找出事情发生的根源和内在机制，把自己感兴趣的事做到极致，把自己的才能发挥到极点，这样做事不光更有成效，也会自然带来丰厚的回报。西方各个领域的顶级人才(比如当代的艾伯特爱因斯坦，斯蒂芬乔布斯，比尔盖茨，马克扎克伯格，杰夫贝索斯和沃伦巴菲特等)，无一不是通过这种做事方式而达到他们职业生涯的顶峰。通过回到做事的本质上，我们可以改变我们的劣势也可以改变我们的个人命运。再通过群体一起积极行动，来发挥中西方文化与思维中的各自优点，同时突破中西文化、思维以及体制等的各自局限，就一定会建立一个更进步和优秀的社会人文环境、文化、思维、体制等。中国唐朝的强盛，就是一个把当年亚欧大陆的文明很好地结合起来的例证。
最后，我就这“杞人忧天”故事引申来谈谈第三个问题-“科学为什么诞生在西方而不是东方”的看法。我们仔细分析就会发现，东西方几乎是在同时期，即公元前三百多年前(中国春秋战国，西方古希腊文明时期)，提出了同样的“天坠问题”。西方人在此后两千多年中沿着演绎性思维方式，逐层对“天坠问题”的更深层次的机制问题作进一步地追问、解剖和探索而渐渐诞生了科学，更具体来讲是产生了科学方法。
科学方法是对事物发生现象的仔细观测，和对现象背后机制问题的追问(比如为什么火星 会逆行?)，然后建立理论来解释(比如哥白尼的日心说)，并用各种实践来检验理论(比如伽利略的对金星位相和木星的卫星运动等观测来检验日心说)，进一步建立理论来解释日心说背后的机制(比如开普勒的行星运行的三大规律以及后来的牛顿万有引力等)，但如理论和观测最终发生冲突(比如水星进动等)，就会进一步发展出更深层次的理论(比如广义相对论等)。如此的演绎思维加实验检验和理论发展的螺旋式地不断上升，而不断推动科学的进步。在这个过程中，归纳思维起到了把各种新发现的规律概括成可理解接受的成熟知识来普及科学教育，起到知识教授和传承的作用。
与西方的科学发展成鲜明对比，中国自春秋战国年代以来，我们的正式文字就一直沿用了文言文并强调它的言简意陔(比如“杞人忧天”的原故事仅用十七个字描述)。很可能这种文字习惯使我们的思维更多的使用和推崇归纳思维，而渐渐使我们的古代文化发展成归纳型思维为主导的文化。长期以往，归纳型文化就深入人心，形成了一个非常突出地特征而多半不被受这种文化严重影响的人(也包括我自己在中国的那些年和在美国的早期)所感知。这个归纳型文化特征就是文化的核心是由四书五经、各种警言格句、成语(其实“杞 人忧天”就是从这古代十七个字的故事进一步浓缩和归纳而成的，“宁做太平犬不做乱世 人”，“事不关已高高挂起”，未雨绸缪等)，经验智慧(比如“人定胜天”，“三人行必有我师”，“三岁看老“，“欲速则不达”，各家族族谱中的家训等)，以及语文课中强调的中心思想、科学和数学课程中强调的各种规律和公式等权威性知识来组成的。在这种文化和思维中，人们就不再强调问为什么，甚至反对问为什么，因为问为什么(质疑)就是对权威的挑战和不敬。这样可想而知，经过两千多年的演化，我们的祖先在春秋战国时期和西方同时代提出的“天坠问题”，就演变为“杞人忧天”那种对未知问题的追问和探(科学精神)没有实用价值的东西，甚至是被取笑的贬义行为。因为文言文的概括、简洁和模糊(有很多想象空间)一方面造就了我们的古诗词等艺术的异常发达，但另一方面也给诞生需要精确、细致、全面等为特色的科学带来了极大的障碍。很幸运的是，上个世纪初的中国新文化运动给国人提供了以白话文为主的文字表达方式。这种文字表达方式极大地帮助中国现代小说和现代诗达到历史的新高峰。同时，在我看来，白话文也在无意之中给国人提供了极其方便的开展演绎思维的语言文字平台，因此也极大帮助了科学在中国的土壤中生根发芽、开花结果。如果没有臼话文的精确、细致、全面的描述和论证，我很难想象我会如何用文言文来表达我需要在这篇文章想表达清楚的一点思考。我或许也就如列子那样写出十七个字来讲我想讲的故事，让后人去猜测，或许在未来进一步地像“杞人忧天”那样被归纳为“葛子探天“?
作者毕业时和好友王垣兵、张国宏、杜春雷在孺子牛上合影留念
现在看来，方先生在84年的关于杞人忧天的文章是一篇很能启智的文章，它激发我们去思考更多、更广和更深的问题，而不是给出答案。这就是演绎思维的可怕之处，就如同“潘多拉的盒子”，一旦打开，只有更多的问题在等着你。你愿意像杞人那样担心天会塌吗?你会在发现天不会塌的原因后继续追间为什么有这种原因吗?如果你这么做，或许你能感觉到科学精神的味道来，或许你会有另一番境界和人生景观。但那绝不是“葛子探天”的结果，而是你探天的继续......
方先生《象杞人那样忧天吧》原文
【作者致谢】感谢《科大瞬间》平台的邀请，把我在朋友圈的一点感受变成了一篇可传播的文章。非常感谢《科大瞬间》编委许赞华师姐和黄剑辉师兄的建议，让我把这篇文章完成得更好。
【作者简介】葛健是佛罗里达大学天文学终身教授(2004-现在)，第一位找到地外行星的华裔科学家，科幻片《星际迷航》中的瓦肯星(Vulcan)的发现者，下一代达摩(Dharma)近邻宜居行星巡天的创始人和首席科学家，国际斯隆数字巡天三期MARVELS多目标地外行星巡天创始人和首席科学家，美国航空航天局(NASA)TESS,《中国留学生的四十年》大型专题报道的40位杰出留学人物之一。他长期从事实测天文、天文技术和仪器研究，在国际顶级期刊和技术会议文集上发表科学技术论文共300多篇。
文图编辑: 况敬雷，翟淑亭，黄剑辉
排版编辑: 许赞华，俞霄
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