科學知識的非獨立存在形態主要有:作為生存需要的科學知識、作為政治統治工具的科學知識,以及滿足好奇心的科學知識。
科學知識的歷史和人類一樣古老。在生物進化過程中,由於氣候環境變化,人被迫從森林走向地面,生存環境發生了巨大變化,與在地面生存的其他物種相比,人的感覺器官、身體結構和行為方式都處於劣勢,只有依靠發達的大腦與陌生的環境相處,與已經適應環境很長時間的敏捷的食草動物和兇猛的食肉動物相互競爭。在這個過程中,原始人通過總結經驗逐漸掌握了大量的自然知識,比如,如何生火和使物體變溼、重物會下沉而輕物會漂浮、哪些石頭能夠做斧頭、哪些木頭能夠做斧頭柄、哪些植物能吃而哪些有毒、所捕獵的動物的習性;在一般意義上講,他們在生火時是物理學家,在做飯的時候是化學家,在處理傷口的時候是外科醫生,在了解河流和山脈時是地理學家,在用手指計算時是數學家。因此,科學知識最初是作為人類使用的生存工具而出現的,是對自然無意識探索和積累日常生活經驗的結果,對人類的生存具有至關重要的意義。輪子和火的出現被歸入人類歷史上最古老、最重要的發明創造之中,這和貨物運輸、驅逐動物等生存需要有重要的關係。科學知識的進步與人類經驗的擴展是分不開的,它與一個領域的複雜程度並沒有必然關係,而和該領域對人們生活影響的程度以及相關的經驗積累有關。比如,物理學和天文學之所以誕生較早,是因為人們認為物理學和天文學對生活有重要而直接的影響,而不是物理學和天文學比其他學科更簡單;解剖學比生理學發展得更早,是因為人們更容易把身體各部位的結構給區分開來,而不是因為身體的結構比功能更簡單。科學知識的出現,適應了自然環境中生存競爭的需要,使人類在與自然環境和其他物種的競爭中,生存了下來,並獲得了巨大優勢。
幾何學和醫學,就是出於人類生存需要而誕生的科學。「幾何學」(geometry)一詞最早源於希臘語,由「土地」和「測量」二詞合成,「指土地的測量,即測地術」。幾何學產生的直接原因與土地丈量相關,誕生於古埃及。古埃及位於尼羅河兩岸,尼羅河每年定期出現洪水泛濫,「8月中旬到9月末河水淹沒了河谷的大部分低地」。河水退後,淤積土覆蓋了人們耕地之間的界線,每年都需要重新丈量土地,因此,積累了大量的測量土地方面的知識,逐漸發展出幾何學。醫學是人類遭受攻擊和疾病,試圖恢復健康的結果,源於從動物進化而來的本能救護活動,是人類生存最需要的知識之一。在中醫中,「遍觀草木,雖有不識,但無一非藥」;在埃及,從製作木乃伊的實踐中掌握了解剖學知識。醫學離不開人們的具體實踐,因此,在各文明古國,都誕生了自己的民族醫學。人類自群居以來,就開始了同疾病這一文明伴生物的鬥爭。
同醫學一樣,天文學在各古老的文明中也都存在,但是其觀測的主要內容並不一樣。通過對其觀測主要內容不同的原因的分析,揭示了人類生存環境和需要對天文學內容的影響。「古埃及重視觀測天狼星,因為它與太陽一起晨升的時候,就預示著尼羅河的泛濫,而古埃及人民是每年在尼羅河泛濫後的沃土上播種的。古代巴比倫重視觀測五車二(御夫座α星),因為約當五千年前,五車二晨升標示春天的到來。古希臘民族居住在伸出於愛琴海的巴爾幹半島和一群海島上,航海事業發達,重視觀測所謂『航海九星』—軒轅十四、角宿一、心宿二、河鼓二、北落師門、室宿一、婁宿三、畢宿五、北河三,這九顆星中的八顆(除掉偏於南天、可能另有作用的北落師門外),當時它們依次的赤經差約略相等,正是大自然為航海者準備好的天然『燈塔』哩。我國則重視觀測『大火』(心宿二)的昏見。在黃河流域,約當夏商之交,大火昏見正是春耕播種季節的開始。又由於我國緯度較高,看拱極星的運動特別顯著,於是自古以來也有觀測北鬥七星的迴轉以定四時的方法。」由此可見,各民族根據自身生存發展需要,誕生了不同的天文學。
隨著文明的發展,尤其是近代科學革命以來,科學表現為一種純粹的對自然知識和真理的追求,科學知識已經脫離了最初人類生存和具體實踐的需要,擺脫了對日常生活需要的依存,成為一種獨立的精神追求和社會建制,逐漸呈現出理論化、精緻化和系統化的特徵。科學知識似乎主要成為一種理論旨趣和智力遊戲的活動,但是,在人類的進化和發展進程中,科學知識並不是「作為純粹的知識的形象而存在」,而是「由腦及其智慧所表徵出的對外界複雜環境的一種適應性探索,是對環境中的各種生存問題的一種試探性的應答」而存在。從生存和發展的視角看,當代與古代對科學知識的區別在於,古代人類對科學知識的需求主要在於適應自然環境和與其他物種相互競爭,為人類爭取生存優勢;當代人類已經滿足了基本生存需要,對科學的需求轉換為幫助人類解決面臨的資源需求、環境汙染、氣候變化等新的問題,以及用於人類內部不同國家、民族、地區之間的競爭。而且從社會建制上看,當代社會比古代更加有意識地、積極主動地驅動科學知識生產,使其為人類發展服務。科學知識發展的主要動力,仍然是人類社會發展的需求,只不過從人類基本生存問題轉換為人類發展問題。生存論意義上的科學知識,到目前仍然是科學知識的最基本目的,是科學共同體存在的最基本原因和社會秩序建構的基礎。只不過當代的「生存」,是更廣義的生存,或者從嚴格意義上講,科學知識作為人類對美好生活的嚮往和政治統治的工具。
科學知識是人類生存的工具,能夠在日常生活中發揮重要作用,掌握知識便意味著在一定程度上影響著人類生存,因此,科學知識一直與權力相伴隨,它既為科學家帶來了權力,也為政治家所利用。科學與政治之間具有複雜的相互纏繞的關係。
在古代科學的起源和發展中,出現了因政治需要而促進其發展的科學知識。中國古代的天文學尤其明顯,表現出「官方」特徵。中國古代的科學知識可以大致概括為農、醫、天、算,天文學是其中革新較多、發展較快的知識體系。其原因主要是政治統治需要。中國傳統思想認為天人合一、彼此感應,「人法地,地法天」,人們需要根據上天的變化而勞作和生活,天象的變化是地上人事現象的預兆,天象與人事有著密切的對應關係。皇帝是「天子」,其行為受制於天,應該知曉上天之事,根據天象變化來治理國家,對風調雨順和自然災害負責任。因此,中國古代歷朝歷代皇帝都非常重視天文觀測和曆法的修訂,「『觀象授時』成為帝王統治的首要政治任務」,天文學成為政治的一個重要組成部分。從中國古代天文臺和其他文明古國的天文臺的對比中,也可以看出中國古代天文學的政治身份。中國在公元前2000年就出現了天文臺,而歐洲國家天文臺直到17世紀末才出現;而且中國的天文臺「持續時間之久,也是舉世無雙」,「唯獨在中國,皇家天文臺存在了幾千年,不因改朝換代而中斷」,「在伊斯蘭世界,一個天文臺的存在沒有超過三百年的,它常常是隨著一個統治者的去世而衰落」。
源於日常生活和政治統治需要的科學知識在發展進程中有兩種局限。一方面由於這種知識是實用知識,當其滿足社會需要的時候,會出現停滯不前。比如,中國古代的數學以籌算計算為核心,主要源於生活和天文學需要,「中國現有傳本中最古老的一部數學著作」《九章算術》和另一本「偉大著作」《數書九章》都是「以實際應用問題為主」,「居於『算經之首』的《周髀算經》實際上是一部天文學著作」,這導致了中國古代數學由於社會發展需要而發展比較快,形成了發達的數學體系,但是,「到了明代,中國數學除了計算技術得到發展外,其餘部分出現了停滯,像天元術和大衍求一術等,當時已基本上沒有人能看懂了」。另一方面,由於這種知識附屬於其他傳統,當所附屬的傳統發生變化時,它會出現停滯甚至衰退。比如,古代天文學傳統中一直含有佔星學傳統,但是一直關注於以曆法為核心的天文學傳統,當後來佔星學由主要關注曆法轉向主要關注巫術時,天文學便出現了衰退。在各文明古國的科學知識中,很多都是如此,大部分在歷史的進程中失去了發展動力,沒有得到持續發展。
古代由於政治統治需要而誕生和推動的科學,雖然發展動力不足,往往中斷,但是,在歷史發展進程中,統治階級一直根據政治需要在推動相關科學發展,在近現代表現尤其明顯。18世紀開始,英國政府為了成為海洋強國而開展有組織的系列航海探險活動,在與法國、荷蘭和西班牙的競爭中,英國更加有意識地利用科學社團—英國皇家學會獲取科學信息,「科學社團在這樣的氛圍中被賦予民族責任」,皇家學會「更加密切地參與到航海探險的運作中」,對航海提供專業的建議和指導;「航海探險也推動著皇家學會科學研究的發展和自然科學的發展,因為每艘回到英國的海船都可能重塑並且改變自然科學知識」,科學研究與航海互動形成了良性互動,共同促進了英國的殖民擴張。中國在鴉片戰爭以後,遭遇西方軍事、文化的衝擊,在救亡圖存的探討中,象徵著堅船利炮的科學,被引入中國,承擔救亡圖存的使命;在新中國成立後,在面臨戰爭壓力、一窮二白的基礎上,促進科技發展始終是政府的主要政策之一,科學承擔著興國的重任;在當代走向小康、實現中華民族復興的道路中,科學發展、深化科技體制改革成為促進社會發展的重要力量,科學承擔著富國的責任擔當;「救亡保種的革命性語境—民族崛起的政治性語境—富國強民的經濟性語境」是科學在被引入中國後的發展情景,科學的發展無法脫離政治形勢。
隨著全球化和政府治理方式的轉變,政治與經濟、社會的關係纏繞在一起,科學知識不再是政治統治的工具,但是它是政府治理的工具,並且政府與科學知識的關係日益密切。一方面,在政府中工作和為政府工作的科學家日益增多,政府公共決策依賴於科學知識;另一方面,政府通過國立科研機構、國家實驗室和科研經費,主導著與國計民生和國家競爭力相關的科學研究進程和規模。從政治統治工具的視角來看,科學知識在當代的政治服務功能比古代和近代表現更為突出,科學知識被用於政府對環境的監管和評價、法律的判決和執行等社會秩序的維持和重構等政府行為當中。
上述為了生存需要和政治統治與治理需要的科學知識,是一種有明確目的的實用科學,除此之外,還有一種科學是為了滿足人們的好奇心和求知慾,是為了知識而知識。當我們談到科學時,一般是這種科學,它也是近代西方科學的源頭,它可以追溯到古希臘。在其他文明古國都追求實用科學知識的時候,古希臘對純粹知識的追求,是一種奇蹟。這種知識如此重要和讓人激動,以致我們今天談到(西方)哲學和科學時,「言必稱希臘」。古希臘的科學在當時被稱為自然哲學,屬於哲學的一部分,具有哲學的特徵,試圖通過理性思辨探求事物的本質,「帶領我們穿越可感世界的虛幻流變而抵達那純粹的本質世界」。
古希臘的科學有兩個重要的特徵。第一個特徵是追求脫離實際用處、看似無用的知識。泰勒斯(Thales)是我們所知道的古希臘第一個哲學家和科學家,他有一次在走路時,只顧仰望星空而掉到了井裡,遭到了女僕的嘲笑;蘇格拉底(Socrates)對此評價道,「任何人獻身於哲學就得準備接受這樣的嘲笑」。這表明,古希臘誕生的哲學家和科學家並不關注知識的實際用處,而是對看似無實際意義的普遍性問題和純粹知識感興趣;他們從多種角度研究了世界的本源,從中「差不多可以找到以後各種觀點的胚胎、萌芽」;他們是理想主義者,對研究出上述知識非常高興,據說畢達哥拉斯(Pythagoras)發現畢達哥拉斯定理後,竟高興到安排了一個盛大的宴會,宰殺百頭大牛,宴請了富人和當地居民進行慶祝。第二個特徵是對批判性和邏輯性的追求。古代東方國家對如何獲取知識,往往通過神秘主義途徑進行解釋,強調個人的道德和悟性;而古希臘通過邏輯和理性來解釋獲取知識的途徑,強調批判和思辨精神。在世界的本源問題上,出現了水、火、數、邏各斯、原子等不同的觀點,對這些觀點的評價以理性為標準。古希臘每個城邦都有一個廣場,它是一個公共辯論的場所,其公共辯論的盛況頗讓後人懷念。智者學派雖然因為收取費用和重視榮譽而飽受質疑,但是他們以邏輯推理的方法教人辯論,對於知識的發展具有積極作用。蘇格拉底強調「自知無知」和「認識你自己」,發明了「精神助產術」,引導人們通過理性思辨獲取真正的知識。對理性、邏輯和批判的重視成為古希臘哲學和科學的特點。
上述特點使古希臘哲學和科學走上了與其他文明古國不同的道路,它對科學知識的追求超越了人們生活和政治統治的需要,科學知識的意義不在於其社會功能,它本身即蘊含著精神財富和寶藏,值得人們去追求。這使得這種科學沒有給古希臘帶去強大的物質文明和中央集權,沒有產生實際的用處和好處;但是也正因如此,這種科學擺脫了發展的瓶頸和約束,能夠根據自身的理性和邏輯在戰亂和朝代更迭中一直發展,走上獨立存在和發展的道路,為近代科學知識的發展奠定了良好的基礎。古希臘科學範式在當代被稱為基礎科學,是一種並不會迅速帶來實際經濟和社會利益的研究;與此相對的應用科學,能夠快速帶來社會物質收益,是一種求力的科學,符合當代社會經濟和政治發展需要。但是,基礎科學仍然是當今非常重要的科學,仍然受到政府的重視,且重視程度開始得到提高,它「是人類文明進步的動力,是科技創新的源泉,是科技人才培養的最有效途徑」。
本文摘編自《科學共同體在知識社會中的角色》,作者為田甲樂,標題和內容有調整,點擊下面「擴展連結」可立即購書。歡迎廣大科研工作者投稿,聊聊你們的所見所聞、所感所思,投稿郵箱:houjunlin@mail.sciencep.com。