开讲啦张双南演讲稿：我们为什么缺少科学精神
我今天想给大家分享的主题就是科学，因为科学的知识大部分是从书本上来的。一本和科学有关的书，对我来讲具有特别意义的这一本书，是诺贝尔奖获得者史蒂文·温伯格所写的《最初三分钟》。这本书其实是他拿诺贝尔奖之前三年写的，所以写科普书一个好处，就是很可能三年之后，你就获得诺贝尔奖了。我是在八十年代末那个时期读到这本书的，那时候我已经做研究生了，那本书给我一个非常大的震撼，是什么呢？仰望星空，看到有非常非常多的星星，那么这些物质是哪里来的？宇宙是怎么起源的？这也是哲学家们问了两千多年的问题。在这本书里面，他讲到物理学家、科学家现在有一个理论叫大爆炸理论，得到了实验和观测的验证，这个理论说，在宇宙大爆炸之后，仅仅三分钟的时间里面，就形成了后来形成恒星的这些物质。所以哲学家们问了两千多年，但是没有答案的一个问题，宇宙的起源是什么，物理学家和科学家就这么简单地回答了。这对我来讲是个巨大地震撼，科学的威力就这么大，它可以解决我们哲学家们，我们人类一直想找到的问题的答案。
所以1984年从清华大学毕业，我觉得我书读得显然不够多，那么怎么办？在科学院读了两年的研究生，我觉得我书读得还是不够多，知道的东西还是很少，我出国留学，到英国去读书，我到英国才发现，我书读得真的是不够多。为什么呢？在我和我的同事们一起讨论我们的研究的时候，他们经常问一个问题，他说：“What’s the science of it(这里面有什么科学原理)？”就说你做的这个研究，或者我们讨论的问题，里面的科学是什么，问这个问题。每次听到这个问题，我都一脸茫然，我知道什么是天文，我知道什么是物理，我也知道什么是化学，生物，我都知道，我就是不知道科学是什么。这让我想起来，我读了这么多年的书，小学、初中、高中、大学、研究生，然后一直到英国留学，竟然从来没有人，从来没有老师，教过我什么是科学，我学的都是科学知识，我学了很多，从来没有人告诉过我，科学精神是什么，科学方法是什么，一直都不知道。
我给大家讲两个故事，一个是跟孔子有关的，叫作两小儿辩日。这两个小孩儿在那吵架，孔子发现了，孔子好奇心很强嘛，看看这俩小孩儿在干啥，发现一个小孩儿说，孔先生您是个圣人，您什么事情都知道，我们两个现在吵架，吵不出结果来，您给判一判。一个小孩儿说，肯定是早晨的时候太阳离我们近啊，为什么呢，早晨太阳看起来很大，那大嘛表明是离我们近；另外一个小孩儿说，胡扯八道，早晨的时候特别地凉，中午的时候很热，那热显然是离我们近嘛，但是看起来小一些。孔子一想这玩意儿麻烦了呀，早晨时候，那个又大又凉，这个又热又小，到底什么时候近。所以孔子说，我不知道这个答案是什么。所以这个故事到这儿，是怎么结束的呢？两个小孩儿就嘲笑孔子说，哈哈哈，原来你并不比我们知道得多。但事实上，到底是太阳早晨离我们近，还是中午离我们近，必定只有一个答案。当然我们今天知道一样近，对不对。为什么早晨凉，但看起来大呢？为什么中午看起来小，但是很热呢？这里面有大气科学问题，有测量学的问题，有传热学的问题，各种各样一系列的问题。但是两千多年来，我们没有去刨根问底，追问背后的道理，到底是什么。这是典型的，以诡辩代替刨根问底，以赢得辩论代替追求真理。
第二个故事其实更加脍炙人口，就是杞人忧天。杞国有一个人，他整天担心，这个气为什么不塌下来把他给砸死，天上的星星啊、太阳啊、月亮啊，为什么不掉下来把他给砸死，脚下的这个地，是不是不结实，会不会把他给掉下去了，那不就活不成了嘛，天天担心这些问题，所以寝食不安。他有一个朋友开导他，他说，你这个人真是没事找事，你看这个气就是气嘛，你天天在里面呼吸，在里面行走很自如，呼吸自如，行走自如，它显然不会塌下来，所以它不会塌下来。那行吧，气不塌下来，那天上的星星为啥不掉下来呢？然后他这位朋友又开导他，应对如流说，这个星星啊，这些东西就是光，光怎么会掉下来呢？就是光掉下来，砸着你也没事啊，对不对，说了没事了。他又说，那地要是万一陷下去怎么办？他说你看，你跺一跺脚，这个地就是一大块东西，结实得不得了，你不可能掉下去。所以结论就是说，因为天不塌，所以天不塌，因为地不陷，所以地不陷，不要担心。
这位朋友一听，哈哈，没事了。所以咱们这个故事到此就结束了。但事实上为什么气不塌下来？为什么星星在天上跑而不掉下来？西方人追问这个问题，产生出来了牛顿力学对不对，我们不追问这个问题，我们认为这个问题是无稽之谈。这些问题都是严肃的天文学问题、力学问题、大气科学问题、地球科学问题，一系列的科学问题。两千多年来一直到今天，我们都还用杞人忧天这个成语来嘲笑异想天开，不切实际的人。所以这个故事又告诉了我们什么？以自圆其说代替刨根问底，因为不塌所以不塌，因为不陷所以不陷，以实用主义代替追求真理，既然没塌下去，为什么担心塌下去呢。大家想一想，在我们的日常生活中，是不是经常有这样的事情？
为什么会出现这种问题？这和一个科学史上非常有名的问题是有关系的，这个问题叫作李约瑟难题。李约瑟是英国的一个学者，历史学家，他研究中国的科技史得到了一个结论，中国古代的文化和技术都比西方要先进，而且先进得很多，但是科学不是在中国产生的，他问为什么？
我们经常讲，我们中国古代有辉煌的科技成就，例子，古代的四大科技发明，这四件中国古代的辉煌的成就全部都是技术，没有任何科学。我们没有刨根问底，追问这些技术背后的道理是什么。你如果要追问的话，指南针背后的科学，背后的道理是什么？电磁学呀；造纸术背后的道理是什么？化学呀；活字印刷术背后的道理是什么？自动化科学呀；火药是什么？化学呀。如果我们追问这背后的道理，把它搞清楚，我们中国的科学早就领先了，落后的技术给我们中国带来的是什么，我想我们大家都是知道的。这也是我们对科学和技术不能够区分的一个例子，我们认为好的东西，就是科学的东西，但我们并没有真的知道，科学到底是什么。
几年前，当普京还是俄罗斯总理的时候，俄罗斯跟德国在合作研制一个天文卫星，这个项目它的科学的目标就是想理解暗能量是什么。普京听了这个汇报之后说，讲得非常地好，这个项目看来挺有意义的，但是我有两个问题，我想请教各位科学家，第一，暗能量有没有用？第二，暗能量是不是危险？他想知道这两个问题，因为花很多钱嘛。俄罗斯科学家一脸蒙，不知道怎么回答，德国科学家说，这个问题好回答，他说总理先生，如果一百年前我们问爱因斯坦相对论有没有用，相对论危险不危险，爱因斯坦的回答，就像上次王所长在这个地方对所有问题的回答一样，三个字——不知道！为什么回答不知道呢？回答不知道的原因是这样，科学研究我们关注的是科学规律，爱因斯坦也不知道，但是一百年之后，我们看看相对论有没有用，危险不危险。核电站所基于的原理，相对论，我们都要到医院里面，经常啊，希望大家不要去，但是大家还是有机会去的，X射线的检查，还有CT的检查等等，我们经常都要用的加速器，加速器基于的原理，狭义相对论。所以我们在这个地方看到，相对论很有用，危险不危险，危险得一塌糊涂，原子弹、氢弹的原理，就是相对论。暗能量，我们今天绝对不知道它有没有用，危险不危险，一百年之后是怎么样，也没有人知道，也可能很有用，但是用在哪，不可能知道，也可能很危险，怎么危险可能也不知道，这就是科学。科学所关注的是研究科学规律，发现科学规律。
到底什么是科学？科学简单地来讲，就是刨根问底四个字。科学本身还有三个性质，我把它叫作科学的三个要素，记笔记的赶紧记下来，一会儿说不定要考你们啊。第一个要素，科学的目的，发现规律。可以是自然界的规律，也可以是人的行为的规律，可以是社会活动的规律，可以是经济学的规律，都可以，只要是发现规律为目的的，这就可能是科学，但不一定就要是科学。科学的第二个要素是科学的精神。
科学的精神有三条：质疑、独立、唯一。质疑指的是什么事情？有地心说，大家一再质疑，你到底对不对啊，和观测结果能不能对得上啊，有了日心说，开普勒还在质疑，你这个圆轨道对不对呀，你到底和天文观测能不能结合上啊，有了开普勒定律，牛顿还不满足，为什么有开普勒定律呀，不断地质疑。科学精神的第二个是独立。独立的意思是说，不管谁做这个科学研究，美国人做，英国人做，中国人做，只要做对了，结果都是一样的。唯一是说，最后你追求的科学规律是唯一的，即使牛顿不发现牛顿万有引力定律，如果我们等的时间足够长，也可能小撒会发现，叫作小撒万有引力定律，但是是一样的，无非是早晚而已，不同人发现的，所以这个都是一样的，这是它的唯一性。那么科学还有方法：逻辑化、定量化和实证化。逻辑化就是你可以根据一些公理假设，按照你的逻辑往下走，就叫逻辑化。定量化就是你要能够做计算，这个使用的是数学工具。第三条是实证化，你需要做观测、做实验才可以发展科学。所以科学有三个要素，有科学的目的，科学的精神，科学的方法。
我们国家是航天科技的大国，去年我们的发射的次数，跟美国是持平的，但是我们如果数一数，我们在天上的，比如说天上的做科学研究的卫星的话，我们占的比例非常小。但是好的地方在于，现在我们国家逐渐地认识到了科学的作用。习总书记提出来，空间技术、空间应用和空间科学要同步发展。所以在今后的一段时间里面，我相信我们在使用我们先进的航天技术做科学的探索，来探索宇宙、认识宇宙里面的科学规律，在这件事情，应该会做得越来越多。这实际上也是我本人，十几年前回
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