为什么要有科学家？

[加拿大]约翰•波拉尼

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我根本就说不清楚，我为什么在小时候就对科学这么感兴趣。也许是因为我总是喜欢提问题吧。每一个小孩每天都要问一百遍：“为什么？”人和动物一样，天生就有好奇心。婴儿好奇，狗和猫也好奇。我们都觉得，在锁住的纸板箱里或石头下面会藏着什么东西，总想去瞧一瞧，去发现些什么东西。这是一件很有吸引力的事情。只要家里的一扇门嘎吱一响，大家便立刻猜起谜来了：谁来了？我们的母亲？我们的兄弟？每一个人的问题都希望不断地得到解释。我们科学家不说“解释”，我们说“理论”。

但是我们为什么是这样的？为什么我们总是想知道一个原因？为什么我们需要一种理论来说明一切事物？大约在三千年前，科学家的榜样——希腊人苏格拉底就对他为什么当哲学家这一问题回答说，他必须“研究自己和所有其他的人”，否则他的生命就没有意义。

首先，每一个人都觉得自己周围的现实是乱七八糟的，对各种事物都有着各种不同的印象，如阳光、热量、树叶沙沙地作响。只要我们在这个世界上，我们就会想出一些故事，把这些看似互相毫无关联的图像和感觉整理好。我们自然科学家讲的这种故事只是许多种故事中的一种——别人则以童话、戏剧、长篇小说或诗歌的形式讲述故事。在我们的研究人员所讲述的故事中，问题常常涉及到，一种事物如何完全出其不意地和另一种完全不同的事物有关联。举一个例子：没有太阳的热射线就吹不起凉风来。还有：没有太阳和风，绿色的树叶和树就没有生命力。

和所有的好故事一样，太阳、风和树的故事也有一种清晰的形态：圆圈儿的形态。你是知道的，人和动物——也包括你和我——都吸入植物放出的氧气。反过来我们大家又呼出二氧化碳，而植物需要二氧化碳。植物养活我们，我们养活植物。大自然巧妙地形成了这种循环，这将会永远循环往复下去。但前提是我们人类不能过多地去干预这种循环。你想象一下吧，如果我们把地球上的全部森林都砍伐光，这不仅会毁掉全部树木，我们同时也就没有了与生命攸关的氧气。如果我们破坏了这个平衡，植物和我们双方都会受到损害。

那么，这就是一个自然科学家所要做的事情吗？整天讲故事并为我们天天经历的所有这些事物寻找一种内在的联系？从根本上来说是的。但是我们的工作还有另外几项内容，它们同样重要，它们带给我们很多的乐趣。

为什么偏偏是我的工作给我带来这么多的乐趣？因为它包含着神奇的力量，这种力量一再激励着我们研究人员做出了不起的成绩。我这并不是想说，我们会耍魔术，因为我们的能力也是有限度的。这使我想起了一群瑞典学生的来信，我在获得诺贝尔化学奖之后的不久，收到了这封来信：“亲爱的教授先生，衷心地祝贺您获奖。我们是正在学习化学课程的学生，我们有一个请求：您能不能到我们这儿来一下，把我们的学校炸毁？”对于这些孩子来说，我都成了一个魔术师了，我可以炸毁他们的学校，为他们解闷。但是，其实我在谈到科学的魔力时，我指的是别的东西：这就是数字的魔力。科学是研究人们用某种方法能够数数或计算的东西。譬如，如果让一个科学家来描述你这个人，他就不会说，你好看或诚实，而是说你身高1．50米，体重45公斤。

现在你也许猜到了，这些瑞典学生为什么一定要我将他们的学校炸毁。我们描述一个人的方式是极其无聊的。但是它有一个好处：它可以讲述某些绝不可能被人们讲述的故事。譬如有一种我们称之为算术的方法，我们用这种方法虽然不能说出你的同班同学的相貌，但是却可以使我们知道你们的平均身高和体重。你看到了：一方面数字限制我们——譬如尽管有这么多的数字，我却无法对你那有感染力的笑声作出任何说明；另一方面这些数字却增加了我们所作的陈述的精确性。我们自然科学家不说：“我的父亲长着一双大脚，”而是说：“我的父亲穿52号鞋。”

或者让我们举阿尔伯特·爱因斯坦为例。假如爱因斯坦只说，我们称之为质量的东西（某种东西有多重）与某种别的我们称之为能量（一种运动的名称）的东西有关联，那么这听起来虽然很好听，可是，实际上并没有多大用处。然而，由于爱因斯坦通过计算向我们说明了，某一种小的质量能生产出某一种极大的能量来，他也就说出了某种我们能够理解的东西。也许你已经在什么地方听说过著名的“相对论”？我谈的就是这个“相对论”。爱因斯坦的理论百分之百的正确。所以在很短的时间内，许许多多的科学家能够用他的计算方法进行工作，并且产生种种想法，去证明这一理论，这样就改变了世界。

“相对论”首先给我们带来了一种可以炸毁东西的新方法：科学家们研制了原子弹，我们之所以这样称呼它，是因为它把原子核的质量变成能量，并将其当做武器使用。所以研究可能带来极严重的后果——我以后还要再谈到这个问题。同样，把原子核的质量变成能量的技术，也向我们揭示了用极少量的铀生产出大量电能的途径。这将极大地缓解了我们日常生活中用电紧张的矛盾。然而这又有另外一种危险，因为原子能（核）发电厂也会爆炸，就像切尔诺贝利核电站那样。但是在某一个时候，我们定将能够从几滴水中提取一些物质，使之产生出大得多的能量——而其危险性则小得多。科学家们还正在研究一台这样的机器，一个聚变反应堆；这只是一个时间问题，科学家们终将会获得成功。

既然我们谈到科学有时会有危险，那么我们也必须考虑，我们如何才能预防这种危险，我们如何确保我们的工作不造成任何严重的后果。我已经说过，我们科学家被某些人当做魔术师。人们已经可以想象，我们就像童话里的魔术师，再也不能停止我们自己的魔术。在正常的情况下，科学会告诉我们一些关于自然界的情况：月亮为什么时而弯月，时而半月，时而满月？为什么住在地球底面的澳大利亚居民不摔下来？为什么没有人会长成10米高？我们往往十分机智地去寻找这些问题的答案，所以它们就把我们引向新的、更机智的提问，并引出更机智的答案。

所以当我们谈到对科学的监控时，问题并不在于停止研究，而只在于你和我用新知识干什么事情。我们是利用爱因斯坦关于把质量变成能量的知识去制造原子弹，并用它们去杀人，还是利用这种知识，使人们的生活过得更加轻松、愉快？作出这个决定的，不只是科学家，而是整个社会，是政治家们，是所有的人们。噢，当然儿童除外，因为你们必须先学习，了解世界如何正常运转，然后你们才可以对应该改变世界上的什么作出决定。

科学家们能够帮助以及向儿童们和所有的其他人解释世界并改造世界。自几百年以来，他们一直认为，发现真理比谁发现这个问题更重要。这并不意味着科学家就不互相争辩了——他们像疯了似的争辩。每一个人都想成为下一个诺贝尔奖得主。更为有趣的是，我们之中没有一个人会保守自己的知识：大家分享它，并且相互支持，不管他们来自哪个国家，或者他们信仰哪个上帝。所有科学家的国际共同体有着神圣的使命；我是其中的一员，这是我的莫大光荣。

我因从事研究工作而得到报酬。即使有时候看起来我似乎在玩耍。譬如我有一个最新的玩具，它是一台机器，我用它来拨弄分子。我用一束激光射线瞄准分子，一群紧密地联系在一起的原子；这时我能看到，这些原子如何作出反应：原子一个接一个地脱离群体并组成新的分子。令人气恼的是，这件玩具已经花了我相当多的精力。因为在大多数日子里，它根本就不灵！它相当地令人气恼！尤其是因为人们要求我不断地发现新东西，如果我要继续当研究人员的话——而这是我无论如何一定要当的！

所以你可以想象，当这台痴呆的机器终于做完了它该做的事情的时候，当我的大学生们和我，有一天能够看上一眼，某种迄今还没有哪个人曾经见过的东西的时候，我会多么地激动。我们顿时会联想到，一个像克里斯托夫·哥伦布这样的发现者，在他海上航行了几个月之后，突然又看见了陆地，他一定也曾感觉到巨大的快乐及巨大的欣慰。当我们将我们的分子拆开并又组合在一起的时候，我们将和哥伦布有着同样的感觉。

也许你现在会问我：人们如何才能成为一个研究人员？最重要的是：你必须要有极强烈的愿望！具有非凡的才干和独具个性的人才能成为科学家，但是科学家们都有一个共同点：他们充满热情、全力以赴地进行研究。

如果你现在害怕这些豪情满怀的科学家们，会在今后几年的时间里，把有待于发现的一切都发现了，到头来没有任何东西可让你去发现了，那么我可以让你放心：我们今天所知道的事物，只是我们必须发现的事物中的极其微小的一部分。在人、动物和植物的细胞核里，在原子的内部和在宇宙的边缘，有许多新的“世界”正在等待着人们去发现。也许你就是发现者吧。

约翰·波拉尼（John C．Polanyi），1929年1月23日出生。加拿大化学家和教育家。他因为研究化学反应动力学而获得1986年诺贝尔化学奖。他在加拿大多伦多大学从事教学工作。