艺术与思想Ⅸ | 江晓原：重新审视科学和技术的关系

本文整理自2022年5月20日江晓原教授在上海外国语大学世界艺术史研究所举办的2022人文季·“艺术与思想”系列讲座，并获得了中国美术学院艺术人文学院等机构的支持。本文系讲座内容的主要观点汇总。

主讲人：江晓原，上海交通大学讲席教授，科学史与科学文化研究院首任院长。1982年毕业于南京大学天体物理专业，1988年毕业于中国科学院，中国第一个天文学史专业博士。1994年中国科学院破格晋升教授。1999年在上海交通大学创建中国第一个科学史系。已在国内外出版著作百余种，发表学术论文两百多篇，并长期在京沪报刊开设个人专栏，发表了大量书评、影评及文化评论。

内容提要：讲座讨论了科学史与技术史的跨度问题，以及技术成就总被归为科学的原因，揭示了当今科学活动中的一些真相，从概念层面上重新审读了“科学”与“技术”的定义；最后以《科学：无尽的前言》为锚点，探讨了美国是否重视基础科学的问题，就如何理解和充实技术精神给出了自己的解读。

01 科学与技术，谁的历史更长？

在科学与技术关系的现有图像中，科学通常被描绘为技术的基础，与理论紧密相连，而技术则是实践的手段。这幅图像起源于近代实验科学，距今仅有几百年的历史。即使将近代实验科学的源头追溯到古希腊时期，也不过两千年。然而在古希腊之前，两河流域文明和古埃及文明都已发展出了较为成熟的技术。在世界上还没有科学的时候，技术已然存在。

秦朝修建的都江堰时至今日仍灌溉着成都平原，但李冰父子在进行修建时，并没有流体力学理论作为支撑，只是后期科学家在进行考察时，对都江堰工程符合流体力学的观点予以了肯定。欧洲的诸多大教堂也完工于结构力学理论发明之前，是在没有科学指导的情况下出现的技术成果。中医如果被视为一种技术，它的历史也远远长于西方的科学。通过这些有趣的例子，我们可以得出技术的历史比科学更长的结论。

都江堰水文原理示意图

02 基础科学与应用科学之争

我们习惯将技术成就冠以“科学成就”之名，科幻就是一个最典型的例子。科幻中令人醉心的设定往往是关于技术的发展与应用的，但是人们通常称之为“科幻”，鲜少有人提出“技术幻想”的说法。这种将技术包含于科学之内的习惯，与科学界中基础科学和应用科学的争议息息相关。应用科学更偏向技术，甚至可以说它就是技术。

“科学”与“技术”的差异在热门科幻作品《三体》中体现地淋漓尽致

曼哈顿和登月工程因为有科学理论的先导，被认为是基础科学研究的成果。但它们同时也是技术工程的巨大成就。理论发明和技术实现在这两项工程上是错位的。原子理论于20世纪初已被提出，原子理论的主导者卢瑟福和玻尔都坚持强调原子弹是无法实现的，原子弹这种武器的概念实则是由科幻小说家提出的。但是当原子弹和核电站被发明出来并投入使用后，当代科学共同体将此成就记在了科学账上，并反过来抬高了原子理论的地位。在这种观点的主导下，技术成为了科学的附庸。莫霍（Mohole）钻探计划和超导超级对撞机计划夭折的根本原因，也与基础科学和应用科学之争有关。

1992年7月30日美国总统布什在德克萨斯视察超导超级对撞机工程

03 当代科学中的不可重复和不可验证

在普遍认知中，科学理论是外部世界客观规律的反映，科学具有准确精密和客观的特征，然而实际上并非如此。很多科学实验不具备可重复性，如制药业中约50%成果很快就会被否决，Nature、Cell和Science报道的67项制药研究结果中，75%以上都无法重复实验数据，这与客观规律的可重复性是不相符的。部分科学发现也未经严谨的确证，显得虚无缥缈。如NASA曾宣称在1400光年以外的遥远的恒星旁边发现了第二个人类家园，并将之命名为“地球2.0”Kepler452b。但同时NASA对太阳系中的冥王星的了解有限，科学家们对冥王星大小重量的测算经过了多次调整，对它的轨道研究至今尚未得到验证。此次NASA发布通告的依据是对恒星旁边光线细微变化的捕捉，它的尺度、质量以及与地球的相似度都无法通过进一步实验确证。

地球与开普勒-452b

04 科学画图景，技术见真章/科学与技术是否平行？

霍金在《大设计》第三章借用“金鱼缸”比喻提出，科学理论本身的真实性是无法得到证明的。霍金在哲学上接受“依赖图景的实在论”，即借助科学理论把握外部世界。科学不断发展，意味着认识外部世界所必需的媒介在不断改变，我们所依赖的图景也在不断变幻。

在托勒密时代，地球被描摹为宇宙图景的中心。到了哥白尼时代，人们逐渐接受日心宇宙图景。随着万有引力理论的发现，天体力学得到了新的发展，人们对宇宙图景的认识又出现了新的变化。爱因斯坦的广义相对论图景是最新图景，但不会是终极图景，人们也无从证明它是世界的真实状态。

随着图景的不断改变，我们发现改变真实世界的成就其实都是技术层面的。1963年美国国防部挑选20种尖端武器，并将它们拆解成556个部件，其中只有2个统计项目属于基础科学贡献，其余都属于技术层面。这似乎与我们的一贯认知——美国重视基础科学不符。范内瓦•布什在1945年发布的《科学：无尽的前沿》中确实提出过重视基础科学的诉求，但当时杜鲁门总统和国会都未予以重视。专门资助基础科学研究的美国国家科学基金会（NSF）的建立提案在当时也多次受到冷遇，经过五年才得到国会通过。1950年美国国家科学基金会（NSF）获得的研究资金为15万美元，后期占比稳定在总份额的1.5%。根据《美国科学及工程指标》（SEI），美国基础科学研究经费在科研总经费中占比15%，在发达国家中比例最低。

《科学：无尽的前沿》

至今仍普遍使用的理论科学方法没有明确目标，科学探索是允许失败的无穷无尽的探索，科学和伪科学在哲学上无法划分边界。而技术是高度实用主义的，任何一门技术都有明确的目标。因此科学和技术可以被视为两套平行系统，科学与技术各司其职，成果各分。

如今很多技术实现由工程师完成，但是工程师在研究中的地位被低估，有很多工程师是以“科学家”的身份获得技术成就的。重新审视科学与技术的关系时，科学成就和技术成就也应得到更清晰的划分。当人们回头审视基础科学时，也应当在保持研究的持续性的同时进行适度投入。目前对科学精神的理解过于宽泛，而对技术精神的陈述尚待充实。科学大体对应科学家和科学精神，技术对应工程师和工匠精神。

文案 | 杨宏真

排版 | 李思薇

审核 | 邱弼君