這兩年我國的航天科技大發展,從玉兔二號月球背面巡視,到嫦娥五號攜帶月壤返回,再到天問一號探測器成功登陸火星及空間站天和核心艙成功在軌執行,國人無不為之振奮。
然而卻總有這樣一種聲音:“我們國家還有那麼多貧困人口,還有那麼多失學兒童,為什麼要花這麼多的錢去搞航天。”這種論調也是會經常出現在一些航天新聞的評論中。對於這個問題,其實早在七十年代,美國國家航空航天局(NASA)的太空航行中心的科學副總監恩斯特·斯特林博士就給出了回答。
1970年,一位尚比亞的修女給NASA寫了一封信,信中說:“地球上還有很多人吃不上飯,特別是非洲,還經常有人餓死,你們怎麼捨得為一個遠在火星的專案花費數十億美元?”當時斯特林博士正在負責登陸火星的專案,他給修女回了封長信,信中說了很多。其中針對消除飢餓就提到了太空科技對農業生產的巨大幫助,人造衛星對地球的氣候可以實時監控,指導農業生產,而且太空科技是最前沿的科學探索,很多成果會運用到民生領域,比如材料學、工程學等等,像檢測病人心率的裝置最早就是針對宇航員開發的。
斯特林博士信中還提到一個例子:16世紀末,德國有一位非常善良的伯爵,他經常施捨窮人。當時鎮上有一位無所事事的小夥,整天就知道拿兩塊玻璃片玩。伯爵卻把小夥請到自己的城堡裡,養著他,讓他做研究。當時有些人不理解,說還有那麼多窮人沒飯吃,你把養他的錢拿來給窮人不是更好,伯爵說,給窮人的錢還是正常,這小夥也繼續養著。後來,這個小夥發明了顯微鏡,並促進了科學的進步。
斯特林博士的這個例子有待考證,或者說顯微鏡也真不是這樣發明的。然而斯特林博士卻想告訴我們顯微鏡的發明者,這些人,正是每天琢磨在別人看來看似是無用的東西,才有了後來顯微鏡等先進科技的發明,而這對人類的貢獻遠遠超過當時僅僅是將養這科學家的錢拿去救幾個人或賞窮人幾口飯。
對科學的探索往往不會那麼追求實用。我國古代追求實用主義,並不關心現象背後的原理,這也是我國沒能發展出自然科學的重要原因。特別是近代以來的物理、化學、生物及數學等科學理論基本都是西方人發明的。宋朝的大儒胡宏就曾說:“學貴大成,不貴小用。大成者,參於天地;小用者,謀利計功。”古人認為要搞大學問,才能參於天地。然而,當時認為聖賢的學問是大學問,關心的是怎麼修身、齊家、治國、平天下,認為只有道德文章才是大學問,而怎麼經商做買賣,怎麼發展生產、發展科技等東西是“小用”,是用來謀利計功的。在這樣的思想桎梏下我們始終沒有發生科學探索。
我國古代在實用技術上有很大發展,然而科學和技術之間是有差距的。科學和技術並不是一回事,比如近代的第一次工業革命就只是技術上的革新,用機器生產代替手工勞動,但是做的事並不是新的創造,像棉紡織、採礦、冶金之前就有,只是動力從人力、畜力換成了蒸汽動力。
而第二次工業革命,電燈、電話、汽車、飛機的發明及化學工業的建立,這是以前沒有的,這屬於探索發現,屬於科學創造。
我國古代有很多技術發達的領域,比如天文曆法,因為古代以農業立國,所以重視天文曆法,要準確計算節氣。
又如醫學,從先秦時期的扁鵲到明朝的李時珍,名醫輩出,但主要是為了能治病,能延年益壽,有非常強的實用性導向。
在數學上算術學很發達(不是現代意義上的代數,就像針對雞兔同籠問題也沒提出普適性的方程組思想),幹嘛呢?用來計算人口,計算稅收,計算田畝的面積,計算倉庫的容積等,但很少有純粹的數學研究。
然後,比如還有水利工程,開鑿大運河、還有修長城、修馳道、修建故宮等,這些水利工程和土木工程也都是實用性特別強的技術。
實用性強的技術主要是來自於經驗的積累,是在前人勞動基礎上的經驗總結,越積累,技術越成熟,而不像科學,科學是來自於實驗,來自於探索。以前並沒有人做過,需要做實驗,看看行還是不行,並在實驗中不斷探究和改進。
我在前面文章一道數學題引發的思考中也提到過實用主義思想對學習數學的不利影響。實用主義能帶來技術,但不能帶來創造,像一個人發明了一個機器裝置,這個裝置安在窗戶上能自動感應,下雨了自動關閉窗戶,這很實用,但顯然這種發明不能獲得“諾貝爾獎”,它只能獲得"我愛發明獎”。這些小製作、小發明或許能獲得專利,能馬上變現,但如果只關注這些能馬上變現的東西,那麼恐怕引領人類發展的科學是很難誕生的。
回到最初的問題,我們為什麼要探索宇宙,我們為什麼要探索未來?即便拋棄為了科學而科學的純粹追求,那也有很現實化的原因。因為地球不可能是人類永久的家園,由於能源或環境承載力等原因,或者說由於太陽會演化成紅巨星而吞噬地球(雖然那是40億年後的事,太陽有90億年的氫聚變和10億年的氦聚變,最終演化成一顆白矮星,40億年後太陽將開啟氦聚變,而變成紅巨星膨脹吞噬地球)。
我們不能等到不得不離開地球時才去尋找新的居住地,到那時候現在探索宇宙的舉動就顯出了巨大的意義,那時候就會感謝現在這些偉大的先驅(有可能我們找到了新的居所,或發現了新的能源物質,或在探索過程中開發和掌握了新的科技等等)。
當然我寫這文章並不是批判古代的人們不懂創造,我們應當吸取教訓,我希望李約瑟之謎和錢學森之問都不再發生,中國的崛起勢不可擋,人類科技的發展勢不可擋!