諾獎,沒你想象的高冷

科學知識的生產和應用,離不開社會的關注和討論。

作者:榮智慧 來源:南風窗 日期:2021-10-27

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2021年9月16日,瑞典卡爾斯庫加,阿爾弗雷德·諾貝爾的實驗室


2021年的諾貝爾自然科學獎似乎不太“高冷”。生理學或醫學獎表彰的是“發現溫度和觸覺感受器”,化學獎表彰的是“有機催化”,物理學獎表彰的是“理解復雜物理系統”和“從原子到行星尺度的物理系統中無序和波動之間的相互作用”,籠統而言,這些有關人類生活、生產、氣候變化的研究,應用性很明顯,或者說帶有強烈的“現實關懷”。

科學是否“高冷”,而且是否應該“高冷”,是科學史要處理的一個核心問題。長期以來,科學事業意味著“理解世界”,應用技術代表“改造世界”,隨著研究對象從自然物到人造物的轉變,不僅“理解”和“改造”超出了原來的范疇,“技性科學”(technoscience,技術取向的科學)帶來的“跨時代斷裂”也造成了更大的困惑。

其實,就跟爭論文學是不是“純”的一樣,科學“純”不“純”,背后是人們對科學與社會關系的焦慮,對知識傳統與公眾利益關系的焦慮。畢竟,芝加哥世界博覽會的標語“科學發現,工業應用,民眾接受”,堪稱針對以上焦慮的完美線性整合;但是,在“概率革命”之后,范式、規則和話語一起“改弦更張”。


知識是不是“力量”

神在第一天創造了光,然后整整一天就沒干其他的事。人們也這樣認識“科學”?!肮狻本褪窃?、真理、機制,象征著對自然的“揭示”和“表征”,因此是最為重要的東西。

比較而言,“技術”則是出身低微。在古希臘,亞里士多德主義把科學和技術相分離,將技術理解為對自然過程的歪曲。美劇《生活大爆炸》里,搞理論物理的謝爾頓,看不起工程專業的霍華德,可謂“科學先于技術”鄙視鏈的踐行者。

不過,到了文藝復興時期,笛卡爾支持“對實際生活非常有用的知識”,提倡應用“手藝”以便“成為自然的所有者和主人”。培根名言“知識就是力量”,也包含了將科學知識作為改善人類生存狀態手段的意思。

從17世紀開始,以科學為基礎的技術愿景,逐漸成了現實?;趯嶒灪涂茖W分析的概念,尋求自然規律,發掘技術創新,促進社會進步—科學和技術互動的啟蒙性,在伽利略、培根和笛卡爾身上顯現。

不考慮科學的干預和能力,是科學意識形態的一部分。值得注意的是,最初的科學確實沒什么能力干預現實??茖W能在較長的歷史周期里維持其“純科學”的形象,非不為也,實不能也??茖W以實用為導向,更強有力地干預現實,驅動經濟發展,也只發生了不到200年。

處理實際問題時,應用研究展現出了巨大的作用。技術所面對的領域,不限于純化的、理想化的概念,要想“有用”,就得在復雜的條件影響下把握更細節的性質和更復雜的部分。特別在20世紀中葉,第二次世界大戰對技術效用的倚賴,直接導致了任務導向的科研項目的出現,直至今日仍在發揮作用。

這回輪到技術“翻身”了。技性科學希望完全致力于干預和控制目標,并不打算關心真理是什么,新技術根本不基于對原理的理解。研究者花了70年時間,才搞清楚阿司匹林治療頭痛的道理。2007年的諾貝爾化學獎表彰了哈伯-博施制氨法的機理,但是該制氨法20世紀10年代就廣泛應用了。

更極端的例子來自基因工程??茖W家通過操縱無眼基因(eyeless gene),能控制果蠅和小白鼠等眼球的形成。假如移除實驗對象的無眼基因,它們就沒有眼睛。如果將小白鼠身上的無眼基因植入果蠅體內并觸發,果蠅就會長出蠅眼而不是鼠眼。這種基因在合適的因果環境里生效,實現眼球的生成或消失,同時無需從理論上理解其機制。

20世紀90年代,無眼基因被視為技術脫離科學的沖鋒號。當時的大背景是科學界認為僅憑基因學無法理解細胞活動,而細胞活動中的蛋白質作用越來越關鍵,這一例子恰好支持人們不用關心原理,靠環境因果就能發現基因、蛋白質和生命之間的確定聯系,從而實現有針對性的干預。

有科學界的人士痛心疾首:“為了獲得進行干預的能力,我們犧牲了對真理的承諾?!?/p>

實際上,操縱不同個體的相同基因,產生的結果是不同的。完全以干預為核心、放棄理解原理的做法,在乳腺癌、阿爾茨海默病等遺傳病領域的實踐很快就失敗了。

從方法論上看,技性科學并不能與科學真正割裂開來。從本體論上看,科學研究對象的轉變是革命性的—它們不再是自然的一部分,而是人造物,比如液晶顯示器、發光二極管、氟利昂……過去科學研究自然,如今是人類創造“自然”,世界萬物已經是人類自身的一面鏡子。


小科學,大科學,技性科學

商業浪潮席卷了所有的土地,科學的“凈土”也失去了自主性和相應的“學術自由”。這一趨勢自第二次世界大戰開始,在20世紀60年代進入“大科學”階段。

二戰期間,科學家和工程師得到了前所未有的資源和社會支持,雷達、火箭、原子彈紛紛問世。這種為戰爭服務的技術和科學動員,開創了科學、技術和社會的全新關系。戰后,科學和技術的威望和地位空前提高,并成為各國政府大力發展的對象??茖W不同于帝國的疆域,它是無止境的“前沿”。

1945年的報告《科學,無盡前沿》(Science,the Endless Frontier)為美國提供了全新的戰略思維:將科學視為國與國之間權力斗爭的關鍵,科學應該將其在戰場上的成就復制到商業市場和國際關系之中,使大量的公共資源投入到科學和教育領域,“為國家培養一代又一代年輕有為的科學家”,并用科學創造無可估量的財富和繁榮。某種程度上,這份報告就像是培根《新大西島》的升級版。

制度也很快搭建了起來。各國都著手建立一系列研究委員會或政府機構。美國馬上成立了美國國家科學基金會,各色R&D機構如雨后春筍,發展民用核能的機構也出現了。這些由國家扶持的機構,和軍方的傳統機構一起,展開傳統大學和私人企業負擔不起的巨型項目。按照工業模式運作的美國國家實驗室主管溫伯格發明了“大科學”一詞,以此區別于過去單學科、研究團隊主導、純學術性的“小科學”模式。

1957年蘇聯人造衛星上天,給了西方世界一個沉重打擊。后者開始反思科學研究與技術發展的關系,反思技術創新不僅是基礎科學發展的“自然”后果,更需要深刻思考技術發展本身的動力和策略。另外,愛因斯坦、西拉德等科學家,馬爾庫塞、阿倫特等哲學家,都批評了“大科學”的威權主義傾向,認為其已經破壞了“開放社會”的精神內核。

1970年哈佛大學經濟合作與發展組織委員會的報告《科學,增長與社會》(Science,Growth,and Society)標志著新時代的到來。它將60年代以來的批判性思潮轉化為建設性的新戰略,國家角色為之一變—從國土安全、軍事防御的守衛者,化身為市場導向的投資人。這也是西方國家看到東亞日本、韓國、新加坡等新興工業國發展出口型工業、無須從事基礎科學研究的機制而進行的調整。

80年代的“自由放任”,令科學和技術更加明顯地發生了商業化轉變。這些有銷路的“技術”具備三個特點,一是基于實驗室和復雜儀器,需要巨額經費支持;二是基于供給,而不是基于需求,既然由供應而不是需求驅動,就必須依賴大量的市場研究和營銷活動;三是成果來自跨學科合作。

當然,“技性科學”的弊端也顯露無遺??茖W和商業的邊界模糊,科學的意義和實踐充滿了金錢的味道。公共問責機制和科學合法性的標準也變了,許多科學家干脆直接到企業和商業媒體推銷想法,而不是經過傳統的同行評議。當制定政策的官僚機構和掌握資本的企業主導科學,合法性就成了外部給予而不是內部確證的東西—科學的名譽難以避免地走向墮落。

反觀歷史上科學與宗教之間漫長的斗爭,實在是布滿了鄙夷和誤解??茖W只是人類認識自身的方式之一,只能提供部分而不是全部的知識。近年來宗教復興,其實正表明科學創造出來的知識,特別是商業化之后的科學知識生產,對大多數人而言,談不上什么價值和意義。


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美國陸軍部研制原子彈計劃—“曼哈頓計劃”中,坐在操作平臺前的女孩們。雖然身為計劃中的一員,但她們并不知道,自己的工作是為了完成怎樣的任務。當科研進入“大科學”時代,國家意志等強大的主導力量代替了“獨立而自由”的科研精神,這令愛因斯坦等科學家憂心不已


用社會進行社會實驗

技性科學的時代,實驗理念和實驗活動也發生了顯著變化。之前,實驗發生在被設計出來的、得到完全控制的、孤立的實驗系統;如今,實驗發生在“田野”,人們要觀察實驗的復雜性、模糊性,以及人工干預后不可預知的反應。

很多哲學家和社會學家都強調科學知識的生產和應用,離不開社會的關注和討論。

研究和實驗之間的動態互動構成了知識社會的重要特征:知識生產不斷向應用語境轉移。這種科學和社會之間的聯系,促成了知識—社會契約的誕生。一方面,社會成了一個研究場所,一個開放實驗室;另一方面,實驗活動、假設推理和社會接受等條件融合在一起。

或者換個角度,如果今天的科學正在推動社會變革,那么它就需要新的合法性、信息和參與度,知識—社會契約就是這樣的東西。

過去的科學和實驗不需要這樣的東西。那時候叫“培根契約”。它的核心含義是,科學實驗,不管是成功的還是失敗的,只要是在官方機構的圍墻里進行,就不會對社會造成危害。這些“圍墻”保障了科學家對事實的無盡追尋,對人類文明的資源積累,還能隔離政治和科學上的風險,將一切問題圈在“內部”解決。

“培根契約”主導了19世紀和20世紀的大部分時候。有個例子倒是能說明“培根契約”的境況和轉變。20世紀初,整個湖泊都能拿來做實驗。比如德國南部的湖泊施泰因胡德湖,就是一個著名實驗系統。為了研究復雜磷酸鹽的循環,整個湖人工投放了磷酸鹽。這也算早期的“田野”實驗了,但今天不可能實現—肯定會被蜂擁而來的環境保護主義者、動物保護主義者、當地居民、水上運動愛好者、垂釣者乃至鴨子(假如能說話)嚴肅抵制。

哪怕投資巨大、路徑依賴,核電站、煤炭開采、燃氣管道、沿海風電都必須考慮社會的監控和反饋機制。在歐盟,這種知識-社會契約也被稱為“實驗主義者治理”“控制的實驗主義”或“集體的實驗過程”。

關鍵是,數量眾多又不斷增長的田野實驗,與社會接受度總是存在矛盾和沖突。知識社會不可避免地處于一種悖論狀態,科學知識越多,就越要去面對“非知識性”的困境。

層出不窮的創新技術,比如人工智能、機器學習、基因剪輯、人機互聯、能源轉化等等,都需要一種理論性的框架,提供知識規范、政治/道德準則和行政程序。越來越多的公眾期待參與科學,科學事業也有了“民主事業”的色彩。

知識—社會契約顯然還在形成的過程之中,不過可以確定的是,是知識社會本身,而不是實驗室、研究所、醫院等孤立的受控區域,才是用來證明科學原理和實驗設計的舞臺。


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