刘叶涛 刘东:“钱学森之问”的逻辑省思

选择字号:   本文共阅读 2860 次 更新时间:2013-08-23 18:08

进入专题: 钱学森之问  

刘叶涛   刘东  

内容提要 “钱学森之问”是面向我国教育的一道难题。从逻辑的观点看,这一难题与“李约瑟问题”有着实质性的关联,我国教育中逻辑教学环节的长期羸弱是导致“钱学森之问”的最主要原因之一。逻辑学不仅是科学的支撑和培养一流科技人才的要素,对于人的理性素养的塑造以及社会的良性发展,它更是不可或缺。面对建设创新型国家和构建社会主义和谐社会的宏伟任务,迫切需要“逻先生”在我国社会各层面发挥其应有的功能。

关键词 钱学森之问 李约瑟难题 科学 逻辑 分析理性

自新中国建国以来,我国的教育事业所取得的成就令举世瞩目。就高等教育而言,无论普及率还是教育质量,相较于以往更是有了显著的提高,基本实现了高等教育的所谓“大众化”。然而,虽经过去数年的发展,到今天我们却不得不直面这样一个问题:我们的高等院校为什么总是培养不出真正有影响力的人才?这是钱学森先生多次向温家宝总理发出的感慨,亦即著名的“钱学森之问”。我们试从逻辑的角度就此问题给出一个解答。

一、“李约瑟难题”与“钱学森之问”

“钱先生在这里并不是以提问的形式来说的,而是以结论性的形式来说的”。这是他面对我国教育状况与教育模式发出的一种无奈的慨叹。钱先生认为,我国现在没有完全发展起来,主要是因为没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的“模式”去办学,没有自己独特的创新的东西,因而总是“冒”不出杰出的人才,而此种模式就是指“逻辑思维和形象思维的训练并重实施的教育”。钱伟长先生进一步强调指出,对这种模式而言,“更关键的是逻辑思维,有了这个习惯以后,就有一个很好的学习方法,它会带你走向无数个成功”。2009年,温总理在北京市第 35 中学讲话时说:“我上学时最大的收获在于逻辑思维训练,至今受益不浅。”两位钱先生以及温总理的这些言论对于反思我国高等教育事业发展的困局具有重要的启发价值。对我国的教育发展模式,他们似乎达成了这样一个共识:逻辑对我国科学技术发明创造人才的培养是至关重要的。

我们知道,早在上个世纪中期,英国著名科学史家李约瑟就提出了一个“震惊世界的难题”:大约在16世纪以前,中国的科学技术一直领先于西方,但是为什么近代科学却诞生于西方,而没有诞生在中国呢?此即震惊世界的“李约瑟问题”。

此处之所以提到“李约瑟难题”作为“引子”,是因为在我们看来,它与“钱学森之问”是密切相关的。试问: 一个产生不出“科学”的国度,何以会产生出真正的科学家?没有真正意义的科学,又何谈系统性的“科学技术发明创造”? 何谈此类人才的培养和培育?因此,要合理地解答“钱学森之问”,就必须给“李约瑟问题”提供一种可靠的解释。我们曾经论证,李约瑟问题本身存在概念的混淆,即混淆了“科学”和“技术”这两个核心概念。就此而言,当谈到“科学技术发明创造”,一个不争的事实是:我国在技术改良方面着实取得了不菲的成就,但并没有产生出真正意义上的“科学”。我们几千年前就已经有了活字印刷术,但近代以来却不得不学习西方的铅印技术;几千年来,我们发明的火药和指南针多用作节日礼炮和风水测量仪,但在西方却被用来航海和生产弹药,以致由此产生出了化学。为什么我国的土壤不能产生出现代意义上的科学?轰轰烈烈的五四运动本来在将近一百年前就要请来两位“先生”,“赛先生”( 即科学)正是其中之一,但为什么经过这么久的时间,科学还没有能够在中华大地生根、开花和结果呢? 我们究竟缺了什么?我们的基本结论是:没有科学的论证和严密的推理,这些成果充其量就只能算作是工艺和技术,而绝不会是真正意义上的科学; 科学与逻辑学似乎有着某种“天然”的联系:“逻辑学是科学产生和发展的内在支撑,离开逻辑学谈科学,所谈的必定是残缺的、畸形的科学。”

如所周知,爱因斯坦曾在给 斯 威 策 ( J. E.Switzer) 的一封信中写道:“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的,那就是希腊哲学家发明的形式逻辑体系( 在欧几里得几何学中),以及在文艺复兴时期发现通过系统的实验可以找出因果关系。在我看来,我国的贤哲没有走上这两步,那是用不着惊奇的。要是这些发现果然都做出了,那倒是令人惊奇的事。”爱因斯坦的这封信写于1953 年,而提出“李约瑟难题”的《中国科学技术史》的第一卷出版于 1954年。可见爱因斯坦的这段话并不是针对“李约瑟难题”。但毫无疑问的是,这段话对于破解这道难题却具有重要启发价值,甚至可以说是对该难题提供的一个间接的答复。

在爱因斯坦看来,西方科学得以发展的支撑有两个,一是希腊哲学家发明的形式逻辑体系,这主要是由亚里士多德创立、由后继者所发展的演绎逻辑体系;二是文艺复兴时期发现的通过系统的实验有可能找出因果关系,这就是弗兰西斯·培根所创立的传统归纳逻辑的核心部分以及由伽利略奠定的科学实验的传统。实际上,这两大成就正是当代逻辑科学体系最为主要的两个组成部分。故而,按爱因斯坦的分析,科学的发展要以演绎逻辑和以实验为基础的归纳逻辑作为支撑,合二为一,科学的基础就是逻辑学。

从逻辑的观点看,诉诸不适当权威自然是不能被允许的。但退一步讲,即便爱因斯坦关于逻辑作为科学支撑的判定有误,有一点也是确凿无疑的,那就是我国传统文化发展中逻辑要素的极度匮乏,或称逻辑传统的缺乏。以历史经验来看,中华传统文化的主流导向是所谓“相辅相容、相反相成、执端取中、过犹不及”的辩证理性,向来缺乏“诉求精确与严格,排斥含混与牵强,崇尚质疑与分析,不容盲从与武断”的逻辑精神。由此不难理解,我们的祖先发明了火药,但却没有人去系统研究其制造原料的化学成分;我们会花巨大财力引进一项国际先进的技术,但却没有足够的科研经费去支持科学基础的研究。根据联合国科教文组织( 1974)的学科分类,逻辑学位于七大基础学科的第二位,《大英百科全书》则把逻辑学列于五大基础学科之首。但逻辑学在我国却一直处在一种尴尬的被冷落境地:我国本科阶段开设逻辑学课程的高校屈指可数,只有个别院系的少数专业才把逻辑学开作选修课,有些法学院不把逻辑课列为必修课,甚至有些院校的哲学系和计算机科学系都没有开设这门课程。计算机是现代科技发展最有影响的成果之一,但大多数人都只是确认冯·诺依曼是其发明者,却不知他首先是一位逻辑学家,或者至少不能不作为一位逻辑学家,这项发明的背后更是浓缩了一大批逻辑学家或数学家的心血。可以说,如果没有莱布尼茨、布尔、希尔伯特、哥德尔和图灵等逻辑学家的前期科学研究成果做铺垫,就不会有计算机的问世。

可见,逻辑学在我国的生存境况与其应有的地位是严重不对称的。在其他方面大体类似的情况下,运用逻辑上的求异思维,并不能推出这样一个基本结论:没有逻辑学做支撑,就不可能有现代意义上的科学。那么,逻辑学和科学何以具有“天然”的联系呢?

二、“逻先生”与“赛先生”

我国古代的名辩学说与古印度的因明都产生过丰富的逻辑思想,但在东方这两块古老土地上,“逻辑思想”均未能最终成长为“逻辑学”,进而支撑科学的发展。这是一个真正值得我们深思的文化现象。亚里士多德之所以被称为“逻辑学之父”,是因为他在类似于名辩或因明的“逻辑思想”的基础上迈出了关键的一步:将推理的内容和推理的形式明确区分开来,创立了以“推理形式”为研究对象的形式逻辑,使逻辑学成为一门普遍适用于各门具体科学的基础性、工具性学科。这些理论集中体现在《工具论》的“前分析篇”中。而将这些理论应用于科学研究,构建系统的科学研究方法论,则充分地体现在“后分析篇”中。

在“前分析篇”中,亚里士多德研究了依据什么样的推理形式,使得我们一定能从真前提得到真结论,即什么样的推理是形式保真的。用现代逻辑的术语来讲,就是研究什么样的推理是“普遍有效的”,这种推理的“有效性”即是后来所谓“演绎逻辑”研究的核心范畴。以对“必然地得出”为基本诉求,亚里士多德建立了历史上第一个纯粹以推理形式为研究对象的逻辑系统。逻辑学在其基本诉求上与科学是完全一致的。一方面,逻辑学的核心概念之一是“真理”,逻辑前进的力量正是源于对“真理”的无尽的探索,逻辑学家也正是“寂寞求真者”;而科学的最大特点正在于“求知求真”,所谓“科学精神”首先就要是纯求真的精神。另一方面,逻辑学从推理内容中抽象出推理形式,现代逻辑学则逐步走向公理化和形式化的高度,这体现了逻辑学对普遍性的追求;科学也正是在经验总结的基础上,寻求与总结认识对象的一般规律,得出普遍适用的结论。当然,尽管在“求真”的层面,逻辑学和科学有着共同的诉求,但逻辑学首先专注于探求不关涉具体内容的形式上的“真”,而科学所追求的则是关于具体认识对象的具体的“真理”。逻辑层面上的“真理”是科学追求之“真理”的形式指针与形式纲领,为科学研究所追求的“真理”提供模式与形式准则。正是在这个意义上,我们说,逻辑学是支撑科学产生和发展的形式基础。

在亚里士多德逻辑学的基础上,欧几里得构造了几何学,这是人类历史上第一门系统成型的演绎科学。欧几里得“从少数被认为是空间的不证自明的特性的公理出发,按照逻辑原理,推演出一系列奇妙的命题”,他“也许没有为数学增添一项具体的新发现,但他从几条公理出发,就构造了一个雄伟壮观的几何体系。他的严密的逻辑,完整的体系,不知使后世多少个科学家着了迷,一直被认为是科学理论逻辑结构的典范”。

欧氏几何的产生充分显示了逻辑的力量,表明科学的创建与发展不能仅仅依靠对经验的记录和描述,并从中抽象出普遍性和规律性的知识,重要的是,要以一定的逻辑形式表达出来。从中可以看出逻辑学对科学的产生有着巨大的支撑力量。

谈到这一点,我们不禁想到与欧式几何相关但又与之不同的非欧几何的事例。在数理逻辑发展史中,对系统一致性的证明是一个重要的话题。对科学而言更是如此,一个内蕴自相矛盾的理论,不可能是科学的理论。

因欧氏几何的第五条公理,即平行公设的真理性不太直观,一些数学家试图把它作为一条定理从其余几条公理中推出。当直接证明无效时,他们使用了反证法这种逻辑方法,即把平行公设的否定命题作为一条新公理,和原先的几条公理一同组成一个新系统,并试图从中推出逻辑矛盾。出乎意料的是,他们发现欧氏几何与非欧几何都是等价的!“这是科学发展史上一个多么应当引起重视的亮点! 一个科学理论,在研究相关领域客观规律的同时,严格的自我审视原来竟是如此至关重要!”而这种“自我审视”的标准及要求,正是由逻辑学所提供的。

“后分析篇”是研究“科学逻辑”的第一个系统文本,其中包含两方面的重要内容:

一是演绎推理在科学研究中的应用方法论,二是归纳逻辑思想的提出以及它与演绎推理之间关系的探讨。由“后分析篇”更可见得逻辑与科学之间的紧密联系。“科学逻辑”这一称谓源自于卡尔纳普,开始指的是对演绎逻辑与归纳逻辑对于科学之作用机理的研究,后来发展为“逻辑因素在科学研究各环节作用机理以及逻辑因素与非逻辑因素相互作用机理的系统探究与把握,也就是在科学研究中的逻辑应用方法论研究,其核心诉求,是探究具有一定可操作性的方法论模式与程序。”作为一种“关于科学活动的模式、程序、途径、手段及其合理性标准的理论”,逻辑学对科学的作用机理分为发现的逻辑、检验的逻辑和发展的逻辑三项基本内容。就这一环节而言,逻辑学对科学的有形的支撑作用具体体现在以下几个方面:

1.逻辑学为科学理论提供可行的发现方法,为科学发现活动范围的合理性提供理论支持。近代自然科学是在反对神话权威、推崇实验精神的呼声中产生的。以弗兰西斯·培根和密尔为代表的古典归纳主义认为,科学定律是通过归纳法从经验证据中发现的。培根提出一种不同于亚里士多德演绎逻辑的新方法,他把科学知识结构也看作一座由命题组成的金字塔,只不过处于底层的是关于经验事实的命题。科学研究就是从最底层的经验事实出发,通过一连串的归纳程序,逐步上升到上层的更具一般性的普通原理。

2.逻辑学为科学理论提供有效的检验方法,有助于探讨理论检验活动范围的合理性向题。逻辑学所提供的检验方法主要是证实与证伪的方法,鉴于这两种方法的复杂性,在对经验证据进行考察的过程中,必须坚持定量分析与定性分析相结合,以及静态分析与动态分析相统一的研究路径。

3. 逻辑学为科学理论的发展具有指导意义。

科学并不是无数永真式的集合,科学理论也并不是绝对可靠和绝对无误的。科学发展的模式往往是从一个个假设开始,经过多次的证实或证伪而最终形成具有一定适用范围的理论体系,这是一个不断继承和创新的过程。

亚里士多德“前分析篇”和“后分析篇”中蕴含的逻辑体系及思想,是支持科学发展的坚强后盾,是推动科学发展的强劲动力。名辩学说在我国的“夭折”无疑是世界科技发展史上的一大损失。由于没有逻辑学做支撑,我国没有产生出近代科学,没有科学作支撑,我们所得的只是技术的半成品;而没有成型的科学和核心的技术做依托,一个人就不会是钱学森先生所言的“人才”。

实际上,社会成员对逻辑知识和逻辑技能都有着或多或少的需求,这种知识和技能是现代社会中的“人才”必备的基本素质,甚至是作为一个合格公民的必备素质。钱先生在问题中所言的“人才”指的是具有创新能力的人才。而创新性是理性思维和非理性思维(绝非反理性思维)共同作用的结果。尽管我们一般都强调灵感、顿悟等非理性思维对于科学创新的重要性,但殊不知,“没有较高的逻辑思维素养,非逻辑的直觉思维的创新功能根本无法得以发挥”。

没有逻辑理性在背后做支撑,再多的苹果也砸不出牛顿的万有引力定律。据资料统计,在500 多位教育家列出的 16项教育目标中,“发展学生的逻辑思维能力”高居第二位。

我们认为,如不大力加强逻辑教学,不尽早系统性地明确指认逻辑学作为基础性、工具性学科在教育体系中的应有地位,我国整个教育事业就无法与国际接轨,相应在人才培养方面还将继续阻滞难前。

三、逻辑的社会文化功能

在全球化进程与科学技术突飞猛进的潮流中,我们的学校怎样按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,这是一个无论怎么关注都不为过的话题。李约瑟就科学的发生与发展为我国出了一道难题,钱学森更是为我们的教育事业敲响了警钟。

如上所述,科学技术创新、科学人才培养与逻辑学都有着紧密的联系。作为殷海光先生所谓“天下之公器”的逻辑学,其功用绝不仅仅局限在对科学的有形支撑以及人才的培养方面。逻辑学背后所隐蕴的分析理性对社会整体的良性发展亦有着无可估量的功效。分析理性与我国传统中的辩证理性不同,它为人类理性思维提供了一个刚性的法庭,决定着“讲道理”的一系列思想形式层面的刚性规则。真正的辩证理性当以遵守形式理性之要求为前提。而在科学领域,逻辑学正是通过分析理性创制的规则为科学提供一个“求知求真”的氛围,为科学的发生、发展提供一系列保障机制。而在人才的培养方面,逻辑学的系统修习有助于提高学生的思维能力和培养他们的分析理性,这已经是发达的教育教学体系公认的历史经验。

其实,社会生活中,我们更需要这种分析理性,更需要“逻先生”!我国已进入构建以民主法治为首要要素的和谐社会的关键时期,处于这一新的“拐点”,大量失序、失范、失调的现象与问题不断涌现,各种政策、制度在不断调整、变化。这样一个“大变革、大发展、大转型的时代,同时也正处于一个呼吁社会理性归位和逻辑理性规约的时代”。

生活在这样一个转型时代的人,如果不能得到分析理性或逻辑理性的应有制约,便极易在冯契先生所形容的“相对主义与虚无主义”和“经学独断论与权威主义”这样两个极端之间不停地摆荡,而无能把握“中道”。正如弗洛姆在《逃避自由》中所昭示的:没有规则的制约,任何自由便只能是虚假的和令人生畏的。而逻辑作为“人同此心、心同此理”之理,正是为人类提供共识性规则体系的学科,我们对规则的尊重与对论证的推崇也正是可以通过这样一套规则的训练获得的。

关于逻辑学对社会发展的功效,美国著名逻辑学教育家柯匹在其享誉世界的逻辑学教材《逻辑学导论》的前言部分言道:“无论在科学研究中,在政治生活中,还是在个人生活管理方面,我们都需要运用逻辑以达至可靠的结论。学习逻辑学,可以帮助我们确认好的论证以及它们为什么好,亦可帮助我们确认坏的论证以及它们为什么坏。没有什么研究会有比之更广大的用途。”与之相呼应,殷海光先生也曾严密地论证:“我国要富国强兵必须发展工业; 我国要发展工业必须研究科学; 必须在文化价值上注重认知特征;我国在文化价值上要注重认知特征,最必须而又直截的途径之一就是规规矩矩地学习逻辑。”还有学者指出:“全球化使得传统的中华文化正在拥抱两个新世界,一个是现代科学技术,另一个是法制社会和法制精神。溶入这两个世界需要实证精神和逻辑精神,需要分析理性。”如果说逻辑学与科学有着“天然的”联系,那么它对民主法治(“德先生”)的作用就更是需要认真领悟与提炼的。而科学与民主法治有一个共同的特点,那就是遵守规则、尊重论证,而为合理论证提供“理性法庭”正是逻辑的基本诉求。下述观点是有说服力的:“如果不在全社会造成充分‘尊重论证’的氛围,就不可能形成崇尚科学和科学精神的氛围和社会风尚,就不可能有真正意义上的宪政民主的充分发展。”可以说,正是我国传统文化中逻辑因素两千多年的匮缺,才致使当今我国社会理性化程度的严重不足,因而导致对于规则的漠视与对论证的轻忽。

面对“李约瑟问题”、“钱学森之问”以及一系列社会失范、失序现象,我们强烈呼吁逻辑学的在场!呼吁“真正重视逻先生”! 或许有人会提出:难道有了逻辑学,我国就能产生科学? 普及逻辑学教育就能培养出大师级的人才? 逻辑的在场当真意味着一系列问题的解决?我们的答案是否定的,但对逻辑的强烈诉求并不是无病呻吟!逻辑是科学的支撑,科学是技术的后盾,逻辑学教学是教育事业必不可少的一环。这并没有承诺逻辑是万能的,只不过在说,没有逻辑是万万不行的。从因果的观点看,“钱学森之问”以及“李约瑟问题”作为社会现象,可以肯定是由多个原因造成的,而这些原因之间很可能错综复杂、相互关联,我们不能据单一的一个或几个因素就草率地给出答案,但逻辑因素无疑是多因中的关键要素之一。为解决问题起见,哪怕只有丝毫的可能,也应付出最多的尝试。

正是基于解决“钱学森之问”的迫切性和复杂性,全体社会成员都应认识到这个问题的重要性并主动承担一份责任。面对一系列有待解决的社会问题,我们与其义愤填膺,倒不如停下对利益追逐的脚步,静下心来,推理一下我们每一个行动所可能带来的后果。“当社会成员能够普遍受到逻辑理性的熏陶而开始讲‘逻辑’,当逻辑精神能够深入国民之心而蔚然成风,当逻辑理性能够真正规范人们的社会行为,那只在暮色渐浓的黄昏中开始飞翔的密涅瓦的猫头鹰,带给这个社会的将不仅是自由、开放、民主和科学,也将是有序、和谐和繁荣”,还将有“江山代有才人出,各领风骚数百年”的良性生态局面。逻辑在我国的冷遇或许正预示着它的春天,当逻辑的春天真正到来之时,被冰封的中华大地还能“冒”不出人才吗?

    进入专题: 钱学森之问  

本文责编:frank
发信站:爱思想(https://www.aisixiang.com)
栏目: 学术 > 教育学 > 教育理论
本文链接:https://www.aisixiang.com/data/67007.html
文章来源:本文转自《人文杂志》2013年6期,转载请注明原始出处,并遵守该处的版权规定。

爱思想(aisixiang.com)网站为公益纯学术网站,旨在推动学术繁荣、塑造社会精神。
凡本网首发及经作者授权但非首发的所有作品,版权归作者本人所有。网络转载请注明作者、出处并保持完整,纸媒转载请经本网或作者本人书面授权。
凡本网注明“来源:XXX(非爱思想网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于分享信息、助推思想传播,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若作者或版权人不愿被使用,请来函指出,本网即予改正。
Powered by aisixiang.com Copyright © 2023 by aisixiang.com All Rights Reserved 爱思想 京ICP备12007865号-1 京公网安备11010602120014号.
工业和信息化部备案管理系统