科學精神在中國

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100年前，中國發(fā)生了轟轟烈烈的五四運動，德先生（民主）和賽先生（科學）從西方傳播到中國。如今，盡管民主與科學在普通人的生活中有時還只是一種話語和態(tài)度，但不可忽視的是，這兩位“先生”播撒的種子已經(jīng)在中國生根發(fā)芽，甚至在某些領域結(jié)下了累累碩果。

科學和科學精神的傳播

實際上，在100年前民主和科學傳播到中國時，啟蒙者更看重的是科學精神?？茖W是一種認識世界的特殊方式，是獲得可靠知識的方法、過程和途徑。與科學相伴并支撐科學的是科學精神?？茖W精神是科學的內(nèi)核和本質(zhì)，即實事求是、懷疑和批判精神。無論是五四時期，還是今天，無論在中國還是全球，科學精神有深刻而廣泛的意義，因為科學探索和研究都依賴于科學精神，人們的生活、生產(chǎn)和社會文化同樣需要科學精神，當然這也體現(xiàn)在五四傳播民主和科學之時。

新文化運動倡導者胡適指出：“科學只要求一切信仰須經(jīng)得起理智的評判，須有充分的證據(jù)，凡沒有充分證據(jù)的，只可存疑，不足信仰?！睂嶋H上，這就是科學精神中的懷疑和批判精神，只有懷疑、批判和實證之后，才會有開拓創(chuàng)新。五四時期在北京大學任教的李大釗甚至認為，缺乏科學精神是東方文化的最大弱點之一，由于這樣的弱點，導致了中國的積貧積弱，因此主張“竭力鏟除種族根性之偏執(zhí)，啟發(fā)科學精神以索真理，奮其勇氣以從事于動性之技藝與產(chǎn)業(yè)”。

五四時期的另一位著名人物王星拱（曾任北京大學化學系教授、理科學長）在《新青年》上發(fā)表文章稱：“科學的道德觀，要能辨別是非（就是善惡），這是知的方面，又要能取是舍非，這是行的方面。蘇格拉底說，‘知識就是道德同科學的‘真實的就是善的的意思很相同?！币虼?，王星拱認為科學能夠在知行兩方面扮演重要角色，可以取代傳統(tǒng)儒家之地位。

至于科學精神的內(nèi)核—實事求是，也即實證精神，是五四啟蒙者更為看重和強調(diào)的。北京大學校長蔡元培既強調(diào)科學和知識的重要，也重視科學的實證精神和科學方法。1928年他在《大學院公報》中指出：“雖專研科學者與日俱增，而科學的方法，尚未為多數(shù)人所采用，科學研究機關，更絕無僅有。蓋科學方法，非僅僅應用于所研究之學科而已，乃至一切事物，茍非憑借科學，明辨慎思，實地研究，詳考博證，即有所得，亦為偶中；其失者無論矣?！?p>

陳獨秀同樣認為，今欲學術(shù)興，真理明，歸納論理之術(shù)，唯科學實證之法。李大釗還指出，要認知事物，“一在查事之精，一在推論之正”，二者之中“尤以據(jù)乎事實為要”。

科學精神在今天

今天，人們已經(jīng)對科學精神有了更為深刻和廣泛的總結(jié)，與五四所傳播的科學和科學精神一脈相承。那么在當前的時代背景下，我們該如何理解什么是科學精神呢？

可以說，科學精神的內(nèi)容并不局限于科學研究和技術(shù)研發(fā)，而是滲透和貫穿于社會、生產(chǎn)、生活和社會文化的方方面面。因此，科學精神在中國不只是影響到科學研究和技術(shù)應用，也改變了人們對世界的看法和基本認知。

科學精神在人文和社會生活方面的一個重大成果和標志性事件是：1978年5月11日，《光明日報》發(fā)表《實踐是檢驗真理的唯一標準》的評論員文章，既由此引發(fā)了一場關于真理標準問題的大討論，又打破了長期以來在政治和社會生活中對權(quán)威的迷信和崇拜。

“實踐是檢驗真理的唯一標準”明確的是，任何認知，無論是科學還是社會以及生活中的，都來源于實踐，同時又必須接受實踐的檢驗，而且舍實踐檢驗外別無二法。

因此，在科學界不存在顛撲不破的真理，在社會生活中同樣沒有萬古不變的理論和教條。

科學精神對農(nóng)業(yè)科研的影響

既然科學精神源于科學，就可以從中國自五四以來的科技發(fā)展中更真切地感受到科學精神對科研事業(yè)的影響。受到科學精神的正面影響，可以讓科研獲得舉世公認的碩果；不遵從科學精神，就無法獲得哪怕是很小的成果。

在中國科技史上，一直以來有一個“李約瑟之謎”，即“為什么資本主義和現(xiàn)代科學起源于西歐而不是中國或其他文明”。當然，已經(jīng)有很多人嘗試解答這個問題，而且還有人認為“李約瑟之謎”根本就不是謎，也不是問題，因為中國和其他文明并不存在產(chǎn)生現(xiàn)代科學的土壤，也就既不能從思想和理論上引導中國產(chǎn)生現(xiàn)代科學，也不能從制度和文化上促成、確立和保證在中國產(chǎn)生現(xiàn)代科學。

西方文化孕育了現(xiàn)代科學，愛因斯坦曾表示：“西方科學的發(fā)展是以兩個偉大成就為基礎的，那就是希臘哲學家發(fā)明的形式邏輯體系（在《歐幾里得幾何》中），以及（在文藝復興時期）發(fā)現(xiàn)通過系統(tǒng)的實驗可能找出因果聯(lián)系?！?p>

愛因斯坦所說的西方科學就是現(xiàn)代實驗科學，也就是在實證和邏輯推理的科學精神指導下的一種比較可靠的認識世界的方式。當然，五四之后，科學精神進入中國也經(jīng)歷了春風化雨和潤物細無聲的階段，并且隨著時間推移，科學精神慢慢開始直接地指導著中國人的科研和技術(shù)實踐，一些重大的成果說明了這一點。袁隆平的雜交水稻的研究過程和成果全面解釋和體現(xiàn)了科學精神。袁隆平大學時代所學的遺傳學是米丘林、李森科遺傳學說，然而這并不妨礙他學習孟德爾、摩爾根近代遺傳學說。

當時，孟德爾、摩爾根的學說是受到批判的，但是科學精神中的懷疑和批判精神讓袁隆平能夠比較、分析和判斷這兩種遺傳學的優(yōu)劣。1961年，袁隆平偶然在稻田中發(fā)現(xiàn)了一株“鶴立雞群”的稻株，這使他意識到，這可能就是孟德爾、摩爾根的分離律的體現(xiàn)，那是一株“天然雜交稻”，為此產(chǎn)生了“要利用水稻的雜種優(yōu)勢，首推利用水稻的雄性不孕性”的設計思想。

然而，從懷疑和批判精神之后的創(chuàng)新過程，需要艱苦的實踐和反復檢驗。最初，袁隆平利用這株天然雜交稻進行試驗，結(jié)果卻令他大失所望，盡管稻株的性狀發(fā)生了分離，但沒有一株超過前代。而且，這個結(jié)果似乎也印證了經(jīng)典著作中清清楚楚界定的“水稻是自花授粉作物，沒有雜種優(yōu)勢”的定論。

是服從這種權(quán)威，還是挑戰(zhàn)這種權(quán)威，袁隆平選擇了后者。在經(jīng)過多次試驗后，一些雜交品種體現(xiàn)出了優(yōu)勢，但是沒有體現(xiàn)在結(jié)實率上，而是稻草的產(chǎn)量增加了一倍以上。盡管此時還是有人懷疑和嘲諷，但經(jīng)過實踐檢驗，袁隆平已經(jīng)意識到，水稻沒有雜交優(yōu)勢的定論已被突破，未來是把雜交優(yōu)勢從稻草上轉(zhuǎn)到結(jié)實上。

袁隆平希望通過技術(shù)改進，把雜交優(yōu)勢轉(zhuǎn)到稻谷上來。為此，雜交水稻創(chuàng)新經(jīng)歷了艱苦的、無數(shù)次的實踐和檢驗。1970年，袁隆平進行雜交水稻研究已經(jīng)6年，他帶領助手先后用1000多個品種，做了3000多個雜交組合的試驗，也仍然沒有能夠獲得一個不育株率和不育度都達100%的雄性不育系。經(jīng)過反復思索和從遺傳學的理論中尋找答案，還是孟德爾、摩爾根的遺傳理論給予袁隆平以啟發(fā)，他意識到自己所用的幾千個試驗雜交水稻種可能是親緣關系太近而導致產(chǎn)量較低。

袁隆平調(diào)整研究方案，實行“遠緣的野生稻與栽培稻進行雜交”的新方式，這也是后來尋找“野敗”作為重要研究材料的動因。試驗證明，“野敗”的發(fā)現(xiàn)成為雜交水稻研究的突破口。再后來，就有了整套培育人工雜交稻的方案，即培育出不育系、保持系和恢復系，然后通過“三系”配套進行循環(huán)雜交，取得了雜交水稻研究的成功。

2004年，袁隆平獲得被譽為農(nóng)業(yè)界諾貝爾獎的“世界糧食獎”，以表彰他“為人類提供營養(yǎng)豐富、數(shù)量充足的糧食所做出的突出貢獻”。實際上，這些科研成果也是科學精神的結(jié)晶。

科學精神與現(xiàn)代醫(yī)藥學

科學精神對中國現(xiàn)代醫(yī)藥學的最大影響是青蒿素的發(fā)明，這項重大發(fā)明是現(xiàn)代科學的手段、思維和科學精神獲得的成果，體現(xiàn)了從中藥到現(xiàn)代藥物、從傳統(tǒng)醫(yī)學到現(xiàn)代醫(yī)學的多種轉(zhuǎn)化和發(fā)展。

青蒿素的主要發(fā)明者屠呦呦1955年畢業(yè)于北京醫(yī)學院（今北京大學醫(yī)學部），接受的是現(xiàn)代醫(yī)學教育。在青蒿素的發(fā)明和研發(fā)中，中國科學家采用的是現(xiàn)代科學的方式，其中包括用實證的手段從中醫(yī)古籍中篩選藥物，再用實驗的方法驗證不同的藥物、提純方式，以獲取最好的藥效。同時，還通過現(xiàn)代科學的不同方法，如分析化學等驗證青蒿素的結(jié)構(gòu)和效果。

從傳統(tǒng)醫(yī)藥學到現(xiàn)代科學的多重轉(zhuǎn)變獲得青蒿素，拯救了全球數(shù)百萬瘧疾患者，同時獲得了諾貝爾獎的認可和贊譽。諾貝爾獎評委會成員、瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院教授弗斯伯格曾表示：“這不是對傳統(tǒng)中醫(yī)藥的頒獎，我們頒的獎是給從中醫(yī)藥當中獲得啟發(fā)、做出貢獻的個人，她能夠從中做出新藥，讓我們在全世界銷售?！睂嶋H上，這就是對科學精神的闡釋。

從古籍中進行篩選首先需要的是，不能迷信書本和權(quán)威?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》《抗瘧單驗訪集》和《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》等多種古籍都記載，青蒿能“治瘧疾寒熱”。青蒿在中國民間又被稱為臭蒿和苦蒿，屬菊科一年生草本植物。但是，哪一種青蒿具有抗瘧效果，需要鑒別和實證。

屠呦呦團隊經(jīng)過實地考證才發(fā)現(xiàn)，提取青蒿素的原植物，在植物學上叫“黃花蒿”而不是“青蒿”。在確定了含青蒿素的植物后，經(jīng)過第一輪和第二輪的藥物篩選和實驗，青蒿的抗瘧效果都不理想。再次篩查文獻時，《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》的幾句話引起屠呦呦的注意：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之?！边@一記述與傳統(tǒng)的中藥煎熬后服用有很大的不同。煎熬后的中藥經(jīng)過了高溫，是不是高溫破壞了鮮青蒿汁的抗瘧效果？這些問題都需要實驗來回答。

屠呦呦與研究組的研究人員經(jīng)過反復嘗試，改變了用水和溫水來提取青蒿汁的做法，一步步嘗試，最后改用以沸點在60℃下的乙醚制取青蒿提取物。1971年10月4日，經(jīng)過第191次實驗，屠呦呦在實驗室觀察到青蒿提取物對鼠瘧、猴瘧瘧原蟲的抑制率達到了100%。通過實驗證明，只有采用低溫乙醚提取出鮮青蒿汁才具有強大的抗瘧功能。然而，動物實驗只是一種證明，還必須獲得人體的驗證才能證實青蒿素（后來提取的鮮青蒿汁被命名為青蒿素）有治療瘧疾的功效。然后，屠呦呦及其團隊在自己身上試驗青蒿素的毒性，同樣證明了藥物的效果，但是研究人員付出了巨大代價，屠呦呦的肝臟受到損害，她的同事們也因人體實驗患了很多病。

動物和人體試驗只是實證的一部分，科學精神要求反復驗證，還要求解釋為何青蒿素有如此強大的抗瘧功能、青蒿素的分子結(jié)構(gòu)是什么、分子量是多少、是否可以人工合成、其殺滅瘧原蟲的作用原理是什么等問題，都需要通過現(xiàn)代實驗科學來揭開謎底并驗證。

1973年初，北京中藥研究所獲得青蒿素的結(jié)晶，隨后中國科學院上海有機化學研究所的周維善院士團隊進行了青蒿素結(jié)構(gòu)測定和人工全合成。1984年初，周維善研究組實現(xiàn)了青蒿素的全合成，合成的青蒿素與天然青蒿素完全一致。青蒿素抗瘧原蟲的機理也基本弄清。

青蒿素的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明同樣體現(xiàn)了愛因斯坦所說的現(xiàn)代科學的邏輯證明關系，即用科學歸納法探求因果聯(lián)系。青蒿素研發(fā)的全過程完美解釋和體現(xiàn)了現(xiàn)代科學和科學精神的意蘊，也是傳統(tǒng)醫(yī)學獲得舉世公認和造福于社會的必由之路—轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代醫(yī)學（科學）。

公眾生活中的科學精神

公眾在生活中應用科學知識和在思維、行為方式中體現(xiàn)科學精神，是檢驗科學傳播是否成功和科學精神是否深入人心的一個重大試金石。總體而言，檢驗的標準是一個國家或地區(qū)公眾的科學素養(yǎng)有多高。

國際經(jīng)濟合作組織（OECD）對科學素養(yǎng)的定義為：科學素養(yǎng)是運用科學知識，確定問題和做出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和做出決定的能力。

擁有一定的科學知識和應用科學知識來判斷問題和做出具有證據(jù)的結(jié)論，實際上就是科學精神的一種體現(xiàn)。今天，中國人遇事總愛說，這件事有沒有依據(jù)，這個說法科學不科學，這個結(jié)論是否有科學性等，都是科學和科學精神在人們生活中的體現(xiàn)。

迄今，中國共進行了10次公民科學素養(yǎng)調(diào)查，結(jié)果見下表。

從20世紀90年代至今，中國人的科學素養(yǎng)逐年提升，也意味著科學精神在中國越來越深入人心。盡管在一些年代有下降，但總體而言是在持續(xù)上升。從21世紀的統(tǒng)計可以看到這種明顯的進步。

但是，如果與科學素養(yǎng)較高的國家相比，中國公眾的科學素養(yǎng)仍然較低。與科學素養(yǎng)并非全球最高的美國相比，中國有30年的差距。1988年美國公民具有科學素養(yǎng)的比例就已達到10%，但在2018年，中國公民具有科學素養(yǎng)的比例僅為8.5%。

而且，中國公眾的科學素養(yǎng)與加拿大（2014年，42%）、瑞典（2005年，35%）等國家相比，差距更大。

不過，中國可能在2020年實現(xiàn)一次突破，具有科學素養(yǎng)的公民比例有望達到10%。10%是一個重大門檻，30多個技術(shù)先進國家的歷史表明，當其至少有10%的人口具有科學素養(yǎng)時，通常就會成為創(chuàng)新強國。換句話說，當一個國家的公民科學素養(yǎng)比例達到10%以上時，表明其科學精神更加深入人心，在文化、經(jīng)濟、技術(shù)和社會生活等方面，都有可能跨入先進國家的行列。

什么是科學精神

科學精神的內(nèi)容可以概括為：實事求是是科學的生命，也即科學認識來源于實踐，同時實踐又是檢驗科學認識真理的標準，實踐還是科學認知發(fā)展的動力；

對所有事物、現(xiàn)象和理論持觀察、懷疑和批判精神；

堅持實證和可重復的驗證精神，對一切結(jié)論進行證實或證偽；

科學精神也體現(xiàn)為嚴謹?shù)倪壿嬐评砗头治?，在事實和證據(jù)的基礎上獲得邏輯推理的證明；

主張自由、開放和寬容的精神，可以對世界上所有事物進行探索和研究，堅持在真理面前一律平等；

提倡科學是不斷發(fā)展的開放體系，不承認終極真理和絕對真理；

提倡鍥而不舍的求索精神，同時認同科學活動有如階梯式遞進的攀登；

倡導科學無國界和協(xié)作精神。