大学人文读本 夏中义-第199节
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于从中得出有用的发明。
”
20 世纪许多伟大的纯科学家仍然对应用科学保持有一种兴趣，有时在这一方面还会做
出一些贡献。核物理学之父卢瑟福在其早期生涯中设计过一个测量振动的仪器。他对他未来
的妻子说：
“我希望得到至少 50 镑酬金。”F．哈伯，这位固氮方法的发明者，在技术方面取
得许多成就。甚至抽象和不实际的典型阿尔伯特·爱因斯坦也曾经考虑过为一个冷冻机申请
专利。
随着专业化和劳动分工的出现，人们开始尝试对纯科学与应用科学进行区分。自然科学
家不再可能插手各种各样的探索，而不得不安心于专业的某一分支。哲学家亚里士多德能够
写生物学和物理学的书，而 19 世纪的哲学家和科学家恩斯特·马赫却只能写物理学尤其是
力学方面的书。20 世纪的劳动分工带来更多的限制，以致在物理这一范围内的科学家不得
不被分为固体物理、弱相互作用或其他许多专业。另一种相似的区分是假想的实际工作和远
离应用的工作：纯科学和应用科学诞生了。
在科学界各种专家都把他们自己所从事的专业或另一个科学专业作为基本的和重要的，
而把其他专业看做低一个层次的。有时，分类被善意地嘲笑，但它也能在有机化学家和无机
化学家之间或生理学家和分类学家之间爆发严重的冲突。在那些应用科学和所谓的纯科学之
间的情形直到 20 世纪下半叶仍处于微妙的起伏之中。基金不再对两个方面都提供。技术过
剩造成了更多的敌人而不是朋友。纯科学和技术之间的差别正在被寻找出来并传播开来。
1879 年，约翰·霍普金斯大学的罗兰德（Henry A．Rowland）说：
“他使原来只能生长单子叶
植物的地方生长出双子叶植物，所以他或许是社会的有功之臣。他在一片混沌之中发现了这
种生长规律，所以他也是智力上的优秀者，是社会和知识两方面的伟大功臣。”这种概念由
于提供所谓纯科学而或多或少被推进。例如化学家、前总统科学顾问基斯塔科夫斯基写道：
应该严格限定研究任务，不断强调这一点是有价值的，但是，靠其自身不足以、
也不能够发展真正的新思想和新原理，每一个实际工作最终都将发现自身依赖于这些
新思想和新原理。如果社会风气和支持机构不是这样鼓励迅速、有效地对新思想进行
自由探索，我们的技术将会夭折；这是因为缺乏新的、非直接的基础研究的结果，将
导致应用工作将越来越多地局限于代价更高地琢磨和利用旧的思想。
并不是所有无私的评论员都同意这个观点。1965 年，国家科学院发布了一个《基础研
究和全国目标》的报告，其中芝加哥大学经济学教授约翰逊（HarryC．Johnson）写了题为“联
邦对基础研究的支持”的一章。他写道：“为了给政府的资助找到根据，必须证明基础研究
能产生一种超越其花费的社会报酬并证明偿还任何类型的资源投资后仍有剩余。 他总结道，
”
要得到根据还缺乏信息。……
正像纯科学有其推动者一样，应用科学也有它的支持者。贝尔电话公司实验室的工程师
H．博德（Henrik Bode）的观点就是证明。他主张：
与技术受惠于科学相比，科学更多地受惠于技术……望远镜和显微镜的发明依赖
于早已存在的发达的眼镜片制造业。磁极作为经验事实为人们所了解，早在 18 和 19
世纪物理学家开始研究这一现象之前的许多世纪就已经用于航海家的罗盘上。而瓦特
蒸汽机是没有借助卡诺循环或焦耳定律发明出来的。
被肯尼迪总统任命为商务部科技助理的工程师 J．H．霍洛曼（J．Herbert Holloman）在
华盛顿大学讲演时，以相同的语气说：“新技术是来自旧技术，而不是来自科学。”
关于纯科学和应用科学之间的相对价值和相互关系的争论几乎完全有利于技术。1963 年国
防部选出 20 种关键武器进行分析，看是否存在一种 1945 年以来提出的原始的科学理论构成
每一种武器的基础。在《总结计划的首次报告》（1966 年 6 月 30 日）中得出结论是：
“在我
们所研究的系统中，从最近的科学非直接联系中所做出的贡献是非常少的。”他们承认“如
果没有 30 年代存在的物理科学的一些学科——经典力学、量子力学、相对论、热力学、光
学、电磁理论和数学——我们的应用科学一门也不会存在，而只有一部分技术事件可能会出
现。”纯科学家所起的作用正如所期望的那样。他们对在国家科学基金资助下伊利诺技术学
院所提交的报告《技术回顾和科学中的关键事件》较为满意。此材料描述了与 5 个重要技术
创新有关的早期进行的研究，当时人们极少想到或者说根本没有想到它们后来的实际用处。
1973 年，国家科学基金会发表了一份巴特勒·哥伦布（BatelleColumbus）实验室写的报
告《科学和技术在创新过程中的相互作用：一些案例研究》。其中研究了口服避孕药、磁化
铁、录像带（也是 1969 年伊利诺州技术论文的一个主题）、电子心脏起博器、电子摄像、进
出口经济分析和有机磷杀虫剂。这些成就来自过去的基本知识，有些可追溯到 1790 年以前。
他们也强调了作为创新主力的“技术促进者”面对着困难和失败所进行的不懈努力。再就是
1973 年英国曼彻斯特大学人文系发表了一份进行了两年研究的结果，指出：
“来自科学活动
的信息对创新是重要的。
”研究者选择了一组 30 项先进技术，追溯了其思想的来源。
然而，其趋势倾向于支持工程和技术。1967 年，国家科学院发布了一份题为“应以前未
曾料到的。到了 1970 年，国家科学院有 870 位会员，国家工程科学院已经增到 327 位会员。
美国总统约翰逊用这样的话谈到了对应用科学的推动：“大部分基础研究已经完成了。
我在好几年中曾给这些领域多次拨款。但是到现在为止，我认为在把我们的知识应用于确定
目标方面所做的工作等于零。”1971 年，被任命为原子能委员会领导的经济学家施莱辛格
（James R．Schlesinger）用另一种方式表示了他的意见，他说：“在实验室内有一种风气，
一个研究者，若不想完成指定的任务，就可甩手不干——这就是十足的自由探索精神。是的，
我们不能毫无顾虑地让研究者这样下去。”
1956～1964 年期间，联邦政府对基础研究（主要是对军事）的资助每年增长 29％；1964
—1969 年期间每年增长率只有 9％。1968 年的国家科学基金修正法案（公共法 90—407）指
定，国家科学基金更多地要用于应用研究。后来，曼斯菲尔德的国防部拨款修正案禁止将钱
拨给与军事任务无关的研究。自从总统科学顾问这一官职设立后，1970 年第一次由一个技
术专家出任总统科学顾问。
基础研究的堡垒是国家科学基金会，它在慢慢地扩大对应用研究的资助。现在它将其
10％以上的预算用于这一目的。1969 年，它发起了一个称为“与社会问题有关的跨学科研
究”的项目。不久，这个项目的名字改成“应用于国家需要的研究”，并且这个项目被分成
了四个部分：先进技术的应用；环境系统和资源；社会系统和人类资源；发展研究和问题估
价。
所有的先进国家的情形都是相同的。在英国的原子能研究机构——哈威尔，一般的工业
研究是根据合同进行的。国家的科学研究委员会（Science Research Council） 1967—1968
年的报告中指出：“委员会知道多数科学家致力于基础研究更有利，但是能够提供的人数是
有限的，对于国家繁荣来说最根本的是，大部分人，尤其是大部分有能力的人，应该把自己
的才智应用于解决国家的工业问题。
”
1968 年，在一次苏联科学院全体会议上，有人倡议科学院应该开展一些应用研究的计
划。在以色列，纯科学家正在帮助国家发展工业，三个最老的学术研究机构已经建立了工业
中心。甚至古代文明的分析也要借用重要的应用科学。据汤普森 （J。Eric S。Thompson）说，
玛雅的消失就是由于僧人们专心致力于像数学、天文学、时间计算这样一些面向世界的学科，
而在帮助农夫们的实际需要方面却失败了。
应用科学表面的成功是虚幻的。把应用科学从纯科学中分离出来是一种似是而非的或所
谓的常识的定义。被广泛接受的应用标准是一个如何解释的问题。方便、经济、迅速，同样
是极有弹性的说法。因此，丹麦国王花了钱资助第谷在一个岛上进行天文观测，这项工作的
目的在于基础研究。然而，国王和丹麦的尊敬以及后来开普勒对这些资料的整理却是非常实
际的。牛顿的运动定律或许是一些神秘的思想家流传下来的，牛顿只不过第一个宣布而已，
然而在几代人中间，工程师对这一概念表示更大的敬意。纯科学家曾经不断地重复这些意见，
但是有更重要的理由解释为什么两个领域的分离已经变成了一种神话。
1921 年，英国物理学家 N．坎贝尔（NormanCampbell）写道：
纯科学和应用科学是经验知识这棵大树上的根和分枝；理论和实际是不能分离的
统一体，如果不给双方带来很大的破坏，就不能将其分开。社会的精神和物质的健全
就依赖于这种密切联系的维持。几年以前有一种倾向认为真正的科学是限定在实验室
的，他们的学生也要离开工业社会的沸腾生活，对工业视而不见，成为贫血儿。今天
或许出现了一些过分反动的迹象；工业科学得到全面支持和普遍关注，而大学，所有
的学科知识的保姆却成了挨饿的。只有当科学既作为一个满足知识需要的源泉又作为
满足物质需要的手段成为普遍认识的时候，从一个极端跳到另一个极端的危险才能避
免。
哥本哈根精神
杨福家
（1936… ），中国科学院院士。本文选自黎先
耀主编《科学随笔经典》，北京，科学普及出
版社，1999。
一
什么是哥本哈根精神？正像玻尔的互补原理一样，似乎很难找到一个确切的定义。
玻尔的挚友、著名的物理学家罗森菲耳德对哥本哈根精神的定义是：完全自由的判断与
讨论的美德。
英国科学记者克劳瑟认为：“哥本哈根精神是玻尔思想的一种表达，它既具有不可超越
的想像力，又具有极大的灵活性和完整的智慧鉴赏能力，它能无比迅速地领悟任何新思想的
关键和价值。
”
澳大利亚物理杂志的编辑罗伯逊的看法是：“哥本哈根精神或许可以很好地被表征为玻尔
给人的一种鼓舞和指导，它与聚集在周围的青年物理学家的才华相结合，体现了领袖与群众
的互补关系。
”“玻尔依靠他的洞察力和鼓舞力量，把他周围的人的聪明才智充分发挥出来。”
传记作家穆尔则认为，哥本哈根精神是“高度的智力活动、大胆的涉险精神、深奥的研
究内容与快活的乐天主义的混合物”
。
可以认为，哥本哈根精神的核心，是在玻尔创导下形成的“平等、自由地讨论和相互紧
密地合作的浓厚的学术气氛”。
二
抽象的定义与具体的例子总是互为补充的。下面让我们来看几个具体的例子。
1922 年 6 月，玻尔应邀赴德国格廷根讲学，德国一些著名的学者都前来听讲，盛况空
前（后被称为“玻尔节”）。当时年仅 20 岁的大学生海森堡①，也随其导师索末菲从慕尼黑
专程赶来聆听玻尔的演说。在玻尔的每次演讲未了，照例总有一段时间供大家讨论、提问。
有一次，那位在大学里只读了 4 个学期的海森堡，对玻尔的一些看法提出了强烈的异议。玻
尔一眼就看出，这些异议是经过仔细研究后提出来的，于是，这位在当时已享盛名的教授，
在当天下午就邀请海森堡到附近山区散步，以便能对问题作深入讨论。在讨论中，�
