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王贻芳：掌握这关键的3点，就能很好地欣赏科学
全文字数丨4298字
“科学”这个词来源于日文，原意是分科之学，但并不那么准确。它描述的是人类认识自然的研究活动，并且科学本身应该是形而上、非功利的。日常生活中很多人把科学和技术混在一起，说科技是生产力，其实并非如此，技术是生产力，科学并不是。
科学实际上是人类最高水平的智力活动，是用来欣赏的。
科学和音乐、美术、艺术、文学等一样，都是人类文明的核心部分。如果一个国家没有很好的音乐、美术和文学，要说它的文明发展程度很高，大概所有人都不太同意。那么同样的，如果一个国家的科学发展的程度不高，却说它的文明水平很高，大概也很难让人信服。
但非常不幸的是，中华文明最大的缺憾，就是我们只有技术，没有科学。我们引以为傲的四大发明，实际上是技术，不是科学。比如说火药，我们没有从火药中发展出一整套化学的学科体系，它最终只是单纯的发展成了零星的各种各样的技术。
在中国，科学是舶来品，并不是生长在我们自己的血液当中的，因此要让科学在中国生根是非常困难的。
此外，科学和人文是密不可分。我们都知道欧美的很多大学设有人文与科学学院，但在中国，更多的是科学技术学院或者科学技术大学，科学在里面占的成分很少。
每一个进入哈佛的人，不论是学文还是学理，或者学医等等，都必须要完成一套核心课程，其中包括文学、历史、社会、外国文化、道德科学、定量分析等等。
中国真正对科学的文明属性以及人文属性的研究和理解是不够深刻的。所以说，作为一个受过教育的人，掌握关于科学的基础的核心知识，是很有必要的。
为什么要鉴赏科学？
为什么要鉴赏科学？很多人可能会说，连最基本的科学常识都不知道的话，生活会不方便，也会显得自己学识浅薄。但实际上，我觉得还有更深刻的需求在里面。
掌握科学方法
网络上各种各样的科普文章、视频，都会给你很多知识和结论，但我们不应该仅仅停留在知道结论这个层面上，我们需要对科学的过程和逻辑有一个最基本的认识和理解，而不是简单的接受科普知识点。
科学知识无限，但是科学方法是有限的，如果掌握了基本的科学方法，不管有多少知识，我们都可以有好的方法去认知和了解。所以掌握方法比掌握知识要重要得多。
在掌握科学思维方法的时候，有一个核心的精髓值得一提，那就是要具备怀疑和批判精神，怀疑你见到任何结论。
对于你接收到任何知识和表达，都要用怀疑的眼光去看待，反问：这是真的吗？为什么会这样？依据是什么？我觉得这也是科学家和普通人某些时候最大的不同。
鉴别赝科学
赝科学，就是我们经常看到的那些似是而非的说法和理论，甚至是书籍。我基本上每个星期都会收到各种各样的邮件和书籍，说他们有一个新的科学发现，或是新的理论、新的思想等等。
这些东西不是科学，但也很难说它是伪科学，所以我们圈子里就给它起了个名字叫赝科学。现在社会上有很多这样的事情或者骗局，什么专家呀、大师呀，满街都是。但基本上这些东西涉及的都是高中水平，但凡掌握了些科学方法，都不那么容易被骗。
理解科学成果和科学家
我们经常在网上看到媒体对一些科学家们的重大科研成果进行宣传报道，很多人只是知道有这么一回事，并不能真正的明白到底是什么。但如果你掌握了科学方法，即便不是这个领域的专家，你也能很好地理解他们的科学成果，并对成果的可靠性有自己的分析，也会问出正确的问题。
一般来说，基础性的成果，当然就会是比较好的；通用型的成果也会是好的，它影响到的方向多。还有一些是出乎意料，大家从来没想到过的科学成果，要么是方法巧妙，要么是技术非常复杂困难，别人做不了，只有我能做，那也一定是好的。
有了科学鉴赏能力之后，我们就能轻易的分辨出来什么是假的，是媒体炒作的。对于做企业和做投资来说，拥有这种能力也非常重要，因为你需要去分辨哪些信息或项目可靠或不可靠，所以，这应该是每个人都要掌握的技能。
享受科学
在西方，有很多私人支持科学研究的传统，尤其是早期的时候，很多科学研究都是靠私人尤其是贵族的支持才得以开展的。
实际上，美国的基础科学研究有1/3都是靠社会捐助的，包括个人和基金会。而在中国，社会捐助基础研究的大概接近于0，也不能说没有，但是非常少。中国的慈善家愿意捐建校舍的很多，但热爱基础研究的几乎没有过。
如何欣赏科学？
那么我们到底该怎么欣赏科学，又欣赏些什么呢？我认为有以下几个方面：
欣赏美与技术
这是一个蟹状星云的图片，几乎看过的人都会觉得非常美，这个照片是靠现在的科学技术合成还原成出来的。从事这种工作的人都有很好的美学素养。
这是另外一个照片，这张照片非常漂亮，它是根据金原子核与金原子核对撞后，产生出来的高能粒子飞行的路径绘制而成的。如果没有现代的科学技术重建这个过程，你很难想象这一场景。
这个重建其实很复杂，它需要把每一个粒子的性质比如它的质量、动量都测量出来，然后高精度地重建它们的路径。这个照片很有名，李政道先生非常喜欢，他用苏州的丝织工艺按照这个图做了一个艺术品。这样一个艺术品挂在家里，我觉得是一个非常高级的享受。
再说说技术。
大家可能听说过希格斯粒子，希格斯粒子是粒子物理中最重要的一个粒子，它给了整个物质世界“质量”。如果没有它，我们完全不知道电子、质子等所有这些基本粒子的质量从哪来的。
这个粒子是利用日内瓦的欧洲核子中心（CERN）的一个大型加速器——大型强子对撞机（LHC）——于2012年发现的，耗费了全球上万名科学家和工程师30多年的努力。当时全球有上千家媒体报道了这件事，影响非常大，并且与我们每个人的日常生活都息息相关。
我们今天互联网技术如此之发达，可以在网上买东西、沟通信息、发文件、视频会议，这些都是起源于80年代末90年代初的时候。
那个时候，科学家们为了准备大型强子对撞机的实验，意识到信息传递和数据交换的重要性，因此当时欧洲核子中心的一名英国工程师蒂姆·伯纳斯—李（Tim Bernes-Lee），就利用“超文本协议（Hypertext protocol）”建立了互联网（World Wide Web）。并且还放弃了专利，让这个协议和代码免费开放给全世界所有人使用。
所以说今天的网络经济发展在很大程度上得益于过去几十年对粒子物理的投入。可以说是粒子物理给整个社会的巨大回报，它今天变成了全世界每个人都一刻不能离开的技术。
另外一个例子就是，我们经常会问宇宙从哪来的？
大家都知道大爆炸，大爆炸最开始源于奇点的产生，之后它会有一个极其快速的暴涨过程，这不是一个线性的扩张，而是一个几乎垂直的空间的扩展，扩展到一定程度以后，开始缓慢地膨胀，下图就是我们现在的标准宇宙学模型图。
但为什么这个模型是对的？为什么一定是这样一个奇怪的形状？
如果我们理解了这里面的逻辑，理解了它的过程就会明白其中的奥秘。这个过程包括微波背景辐射的发现，宇宙膨胀的发现，包括质子、氢原子、氮元素等所有这些元素的产生的过程等等，甚至还包括我们暂时还没有解决的问题如暗物质暗能量......
理解了这些你就会发现，这是一个非常复杂且美妙的理论，它能够把我们所见到的所有实验事实，用数学工具高精度的描述出来，并且定量的解释宇宙。这个理论的一个重要贡献者去年获得了诺贝尔奖。
我们都知道DNA双螺旋结构是在20世纪50年代通过X射线被发现的，当年我们只能看到一个模模糊糊的X射线衍射图，随着技术的发展，到如今，X射线机的强度提高了20个数量级，我们能看到非常清晰复杂的DNA结构了。
我们高能物理所在北京怀柔正在建造一个世界上最亮的同步辐射光源，预计到2025年的时候，中国就会具有世界上最好的X射线机，那时候我们大概有希望做出这个世界上最领先、最重要的科学发现。
欣赏其归纳
牛顿当年能够将苹果落地的现象与行星运动规律联系起来，创造牛顿力学，靠的就是他的分析归纳。
除此之外，我们知道电磁学里的库伦定律、高斯定律、安培定律等等，但是麦克斯韦把所有这些定律统一起来，写下来极其漂亮的方程——麦克斯韦电磁学方程，成为了电磁学的基本理论。
在我看来，爱因斯坦应该是人类历史上最了不起的科学家，因为他的思想之深刻，几乎是无人能及。
从一个简单的光速不变的假设，推导出了一整个相对论理论，这个推导过程非常简单，不需要什么高深的数学，几乎现在任何一个中学生都可以做到。但是只有爱因斯坦做出来了，他的深刻不是一般人有的，所以你会发现，有时候科学真的是非常的美妙和神奇。
怎样才能欣赏科学？
我们欣赏科学，也不仅仅只是为了好玩，在欣赏的过程中，我们还要能理解科学，掌握科学的精髓。要做到这样，有关键的三点需要掌握：
第一，你必须掌握严密的逻辑推理的方法，我们大多时候就知道某个理论，但对于推理过程几乎一无所知。但这是科学很重要的一部分。
逻辑推理现在在中国已经很少学了（中学的平面几何算是很小的一部分），甚至连相关专业都没有，但实际上这是我们中国人最缺乏的。
古希腊人在2000多年前就知道了逻辑推理的重要性，并且掌握得非常好。我觉得今天我们很多中国人大概也没有达到希腊人对逻辑掌握的水平。
第二，必须要有坚实的实验证据。当我们听到一个结论，我们需要去寻找或核实相关的证据，学会掌握什么是无偏样本，什么是双盲实验。这样才能避免自己落入统计涨落的陷阱中。
第三，下任何结论的时候，一定要有坚实的实验数据的概念，一定要定量。比如提到某件事发生的概率，要清楚这个概率是多大。
我觉得这三条对中国人特别有益。刚开始我们讲过，因为科学的思想和科学的方法不在我们的血液当中，经过了没有逻辑学的2000年后，很多人不怎么讲逻辑，所以我们都应该补逻辑思维的课，补实证思维的课，补定量思维的课。
同时我们应该要有非功利的科学思维和人文思维，没有这些的话，我们大概还是不能够真正的去欣赏科学。因为一旦碰到科学，你可能就会很不自觉的问出来：你做那个东西到底有什么用？
真正的科学是非功利的，不是为了有用而去做研究的。
整理丨朱珍
编辑丨李嘉
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