王孟源:為何大對撞機本身不是一個好的基礎科學

首先，我也來定義一下什麼是基礎科學：其實很簡單，就是沒有明顯立即的應用，只為了科學理論自身達成邏輯自洽、完整而做的研究。請注意，沒有明顯立即的應用，只是一個必要條件，而不是充分條件。

事實上如同我在許多舊文章裡解釋過的，絕大多數應用科學的研究計劃，成功的機率都在10%以下，而且比較複雜一點的題目，都需要許多階段的逐步預研、演進並建構支持的臺階。所以在《科學大院》的引言中提到的載人飛船、月球探測、量子通信，其實都不是基礎科學，而是在不同階段的應用科學；換句話說，它們的理論基礎應該先做到毫無疑義，純粹只是解決工程上的實踐問題。

定義搞清楚之後，我們可以開始試圖澄清王所長文章裡因為語義學裡的不確定性而混淆的議題。他說「不要以是否有用來判斷」如何「均衡支持基礎研究」，然而基礎研究先天的定義就包括它沒有明顯立即的實際應用，所以在邏輯上他的這個說法就很難站住腳，更難以藉此回應他在過去三年推銷大對撞機所面臨的反對聲浪。

以我個人為例，實際上我並不反對基礎科研，大對撞機雖然沒有實用價值，也不是我批評它的原因。我以前之所以曾經強調大對撞機在工業技術上的引領效應其實微不足道，純粹是為了響應王所長自己在這方面所做的誇大宣傳。真正的批評重點，在於大對撞機本身不是一個好的基礎科學，這是因為它背後根本沒有任何合理的科學理論。

過去30多年，高能物理界信誓旦旦，用來向歐美政府保證會發現Higgs以外的新粒子的理論基礎，如超對稱，已經在Tevatron、LHC和上百個其他實驗撲空之後，完全破產。既然大對撞機沒有理論依據，又比其他基礎科研貴千倍以上，自然不是好投資。

王所長試圖把這種批評，轉化為「是否有用」，然後再蛻變為「沒有實用價值」，這是我在三年前就已經注意到的「辯術」，當時我說他「玩弄語法」，其實就是英文裡說的「Strawman Attack」。

王所長接著說，「不能盲目跟風」，並且解釋了他指的是，美國將一半的基礎科研經費集中投資在生命科學研究上，而中國的相關人士想以此為參照，來爭取更多的經費。其實他山之石，可以攻玉；美國人的政策選擇固然不能盲目照抄，但參考價值總是有的。生命科學界所需的資金比起大對撞機只是零頭，背後的理論卻是絕對紮實。

而且王所長自己用來吹噓大對撞機的人才、工業技術、儀器發展、整體水平等等連帶引領的附加效應，實際上在高能物理方面早已脫離現實，不再有效，但是在生命科學方面卻仍然極為顯著。這是因為生醫界的所謂基礎研究，如細胞作用、蛋白質結構等等，離實用也只有兩三步的距離。相對的，大對撞機一方面是既有加速器的放大版本，本質上沒有改變，所以培養出來的並不會是全新的技術，而只是更大、更貴的部件；另一方面太過專精，沒有工業機器與之類似，也就不可能有廉價的技術並行轉移。

而且王所長所稱的大對撞機在人才、工業技術、儀器發展、整體水平等等方面連帶引領的附加效應，實際上在高能物理上早已脫離現實，不再有效，但是在生命科學方面卻仍然極為顯著。這是因為生物醫學界的所謂基礎研究，如細胞作用、蛋白質結構等等，離實用也只有兩三步的距離；相對的，大對撞機即使瞎貓碰到死老鼠，發現了新的粒子，也因為它們的半衰期必然極短，在以近光速飛出一個原子半徑之前也會先行衰變，那麼哪有什麼可能會產生實用價值呢？

王所長在細節上所犯的錯誤太多（例如「只知道燒煤的人是沒法做出蒸汽機的，必須要有熱力學理論的支撐」，然而蒸汽機的發明比熱力學理論早了近兩個世紀，所以除了熱力學理論之外，蒸汽機的發明人顯然還需要時光穿越機），我實在無法一一列舉，而且我也不想陷入細微末節的泥淖，這裡我只專注在與主要論述相關的邏輯謬誤，例如他一方面說基礎科學水平的提升，帶來歐美國家的崛起，另一方面卻又說不要以是否有用來判斷。但是帶來國家的崛起，本身就是最終極的實用價值，這顯然是極大的矛盾。

從他所給的例子，第一類是17世紀的牛頓力學以及19世紀的熱力學和電磁學，它們似乎是基礎研究，但是它們可以直接用在新的發明上，和實用頂多只有一步之遙，所以用21世紀的標準來看，也算是典型的應用科學理論。其實，那時並沒有基礎和應用科研之分，我們覺得它們算是基礎科研，是因為它們主要促進了「科學理論自身達成邏輯自洽、完整而做的研究」，但是當時物理才剛啟蒙，這些低垂的研究果子也有明顯而立即的實際應用。時代變了，連語義都不同了，自然不能引用來做因果結論。

王所長給的第二個例子，是Tevatron「帶來了超導磁鐵技術的突破與普及」，這又是天外飛來的時空穿越：當時的主流超導磁鐵（Nb-Ti）是1962年發明的，Tevatron計劃卻是1968年才開始紙面作業，1981安裝超導磁鐵，1983年建成。Tevatron固然是當時最大的超導磁鐵用戶，但是它的貢獻在於花錢量產，而不是科學技術上的突破。

王所長的第三個例子是全球資訊網由CERN的一個職員發明，這是高能物理界用了幾十年的公關套路。我在三年前已經公開指出全球資訊網和高能物理沒有邏輯上的因果關係（Causation），純屬偶然的連帶關係（Association），就像愛因斯坦在專利局任職期間研究出了相對論，並不代表專利法有益於研究重力。當時有媒體特別去詢問王所長的回應，但是顯然他覺得這個已經被反駁的論點，仍然適合回收使用。

至於說「基礎科學還給西方帶來了科學的方法論」，也就是邏輯推理和歸納，考慮到他在文中剛剛示範了如何忽略和扭曲邏輯推理和歸納，我覺得實在有些讓人啼笑皆非。

王所長文章中的另一個主要邏輯矛盾，是他一方面強調「基礎科學的競爭也是國力的競爭」，「美國的大科學裝置……給他們帶來了巨大收益」，一方面卻特意不提美國在1993年裁掉了自己的大對撞機計劃（SSC）。如果大對撞機會有巨大的收益，為什麼美國不做？為什麼歐洲做了卻什麼都沒拿到？為什麼王所長自己連一個確實的論述都舉不出來？所謂的人才和儀器的引領作用，既然一個大對撞機的錢足夠做大約1000個生命科學上的實驗，也就可以發展1000個方向上的人才和儀器，那為什麼要浪費在一個連靠譜的理論基礎都沒有的項目上？

我一向強調，必須從事實和邏輯出發，來決定自己的立場，而不是為了其他的原因先決定立場，然後再去找理由。要判斷這兩種態度的差別，當然很容易，只須要仔細檢驗證據是否存在和邏輯是否嚴謹。像是美國的情報系統指控華為的產品有後門已經有三四年了，華為在海外有幾十萬臺機器，程序碼也願意讓人檢驗，到現在美國人還提不出實證，就成為他們自己無中生有的證據。

鼓吹大對撞機也是一樣的：高能物理界已經推銷了30多年，反對的意見至少在三年前就明白髮表，但如果鼓吹者還是找不出邏輯自洽的說法，連被反駁過的論點還在回收使用，這不正是其由立場決定說法的證據嗎？