?世界萬事萬物的背后皆有確定的法則（一種信念），人們憑借理性與邏輯可以認(rèn)識這些法則（一種思維），觀察與實(shí)驗(yàn)則是認(rèn)識萬事萬物的有效方法（一種方法）。科學(xué)革命給人類賦予了新的使命，就是尋求世界背后的確定性。

人體現(xiàn)象背后的科學(xué)問題

我記得讀高三那年，購買和服用滋補(bǔ)品突然間在同班同學(xué)中就成了一種時(shí)尚。許多號稱可以增強(qiáng)記憶力和提升智力的滋補(bǔ)品變得很流行，原因不難理解，高三階段學(xué)習(xí)任務(wù)重、壓力大，高考又給人一種“人生成敗在此一舉”的感覺。我依稀記得自己似乎也加入了這一服用高考滋補(bǔ)品大軍的行列。

但我當(dāng)時(shí)就對這些號稱具有神奇功效的滋補(bǔ)品很是懷疑。這里其實(shí)涉及三個(gè)問題：一是人的智力與記憶力系統(tǒng)是如何運(yùn)作的？二是這些滋補(bǔ)品究竟包括了哪些物質(zhì)與化學(xué)成分？三是這些物質(zhì)與化學(xué)成分又是如何作用于人的智力或記憶力系統(tǒng)的？這些問題拷問的是滋補(bǔ)品的科學(xué)依據(jù)。當(dāng)然，大部分滋補(bǔ)品的生產(chǎn)廠商都無法回答這些問題。

一個(gè)懷孕數(shù)月的孕婦由于身體的某種劇烈疼痛而入院治療。醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，劇烈疼痛還導(dǎo)致了孕婦的宮縮。如果宮縮加劇，就會(huì)增加早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。在這種危急關(guān)頭，除了其他治療，醫(yī)生一般會(huì)給孕婦注射低濃度的硫酸鎂溶液。為什么要打這種點(diǎn)滴呢？其原理是，隨著人體血液中鎂濃度的上升，肌肉的敏感性就會(huì)下降。這樣，當(dāng)身體其他部位劇烈疼痛時(shí)，由于肌肉敏感性下降，就更不容易導(dǎo)致劇烈的宮縮，從而可以降低早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上，面對懷孕數(shù)月而又遭受身體劇烈疼痛之苦的孕婦，全世界醫(yī)生和醫(yī)院提供的治療方案都是類似的。這是為什么呢？因?yàn)樗麄円罁?jù)的是同一個(gè)醫(yī)學(xué)原理，即人體血液中的鎂濃度跟肌肉敏感性之間的相關(guān)性。換言之，這種醫(yī)學(xué)救治方案依據(jù)的乃是一種普適的科學(xué)原理。

然而，人類以這樣“科學(xué)”的方式來對待人體和醫(yī)學(xué)問題，不過是最近兩三個(gè)世紀(jì)的事情。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高度依賴于三件事情：一是對人體由內(nèi)而外的深刻理解，這有賴于解剖學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科的進(jìn)展；二是對于化學(xué)物質(zhì)及其對人體作用原理的透徹理解；三是在技術(shù)上使得安全有效的化學(xué)藥物、醫(yī)療器械、治療及手術(shù)流程成為可能。這些醫(yī)學(xué)成就，所憑借的乃是人類最近兩三個(gè)世紀(jì)在生命科學(xué)、化學(xué)、工業(yè)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展。

在科學(xué)意義上的醫(yī)學(xué)興起之前，人類對身體與疾病的理解往往是神秘主義的，其治療方案也是神秘主義的。一個(gè)典型例子是，公元前7世紀(jì)的古巴比倫醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)就記錄了癲癇的癥狀，其原因則被解釋為魔鬼附體，治療方案大體是靠術(shù)士或巫師念誦咒語和舉行宗教儀式。

在歷史上的大部分時(shí)間里，不僅在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，而且在其他領(lǐng)域，人類對世界的許多認(rèn)知離科學(xué)常常都有較大距離。在古代，這方面的主要例外是古希臘人。古典時(shí)期的希臘人堪稱古代最具科學(xué)精神的群體。比如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，后來有“醫(yī)學(xué)之父”之稱的希波克拉底不再認(rèn)為疾病是某種來自神明的懲罰或魔鬼的入侵，而是人體的一種自然現(xiàn)象。再比如，德謨克里特就主張，物質(zhì)不是無限可分的，世界是由原子組成的。原子（Atomos）所對應(yīng)的古希臘語就是不可分的意思。這已經(jīng)很接近科學(xué)革命時(shí)代人們對世界的認(rèn)知。又比如，以亞里士多德為代表，古希臘哲學(xué)家們已經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展了本體論、認(rèn)識論和邏輯學(xué)。本體論關(guān)心事物的定義、性質(zhì)及其存在性，認(rèn)識論關(guān)心如何確定知識為真，邏輯學(xué)關(guān)心推理或論證的有效性。它們提供的其實(shí)并非具體的知識，而是一種如何有效發(fā)現(xiàn)知識的知識。一千多年以后，歐洲近代早期的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)復(fù)興或接續(xù)的，就是古希臘的知識傳統(tǒng)。

基于經(jīng)驗(yàn)累積的技術(shù)進(jìn)步及其限度

在古希臘人之外的前現(xiàn)代世界，科學(xué)并非毫無進(jìn)展，但大部分的“科學(xué)”成就大體上是技術(shù)意義上的。跟科學(xué)相比，技術(shù)的優(yōu)長不在于對原理的發(fā)掘，而在于應(yīng)用理性和實(shí)踐技藝。這種應(yīng)用理性和實(shí)踐技藝，可以不依賴于原理性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，而只需憑借不斷累積和改善的人類經(jīng)驗(yàn)。比如，人們無須搞懂地球磁場的原理，而僅憑經(jīng)驗(yàn)累積，就能發(fā)明可指示方向的羅盤或指南針。再比如，人們亦無須搞懂爆炸或火藥的科學(xué)原理，而憑借意外事件與反復(fù)實(shí)驗(yàn)，就能發(fā)明與制造火藥。

由此看來，即便沒有重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，技術(shù)上的進(jìn)步也是能夠?qū)崿F(xiàn)的。但是，沒有重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，沒有科學(xué)原理做支撐，技術(shù)上的進(jìn)步總歸是有限的。按照科技史學(xué)家李約瑟的說法，中國15世紀(jì)之前在技術(shù)上還領(lǐng)先于歐洲，為歐洲和世界貢獻(xiàn)了印刷術(shù)、火藥、磁羅盤、機(jī)械鐘、鑄鐵法、馬鐙、運(yùn)河水閘、定量制圖法等上百種重要的技術(shù)發(fā)明。但古代中國由于沒有發(fā)生科學(xué)革命，僅憑借經(jīng)驗(yàn)累積和試錯(cuò)改進(jìn)的路徑，技術(shù)進(jìn)步后來就遭遇一個(gè)無形的天花板。

這種更注重實(shí)踐、主要依靠經(jīng)驗(yàn)累積的技術(shù)路徑，有兩個(gè)明顯的缺陷：一是可能的“知其然而不知其所以然”的問題，即知道怎么做，但不知道為什么需要這樣做，這種路徑也較為忽視科學(xué)原理的重要性；二是技術(shù)進(jìn)步以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可及的范圍為限，這意味著另一條以科學(xué)發(fā)現(xiàn)為先導(dǎo)的技術(shù)進(jìn)步路徑是缺失的。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要特征是，它往往不以實(shí)踐應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)累積為基礎(chǔ)的，而是以科學(xué)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)的。比如，電與電磁波這樣的物質(zhì)，本來就是看不見、摸不著的，無法經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)累積的方式來發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，只能先有科學(xué)發(fā)現(xiàn)的理論突破，然后有各種各樣的實(shí)踐與應(yīng)用。

萬事萬物背后皆有確定的法則

而以科學(xué)發(fā)現(xiàn)為先導(dǎo)的技術(shù)進(jìn)步路徑，直到近代科學(xué)革命的發(fā)生，才有了根本性的突破。所謂科學(xué)革命，大體是指自16世紀(jì)開始的、首先發(fā)生在歐洲的在許多科學(xué)領(lǐng)域所涌現(xiàn)出來的一系列突破性的發(fā)現(xiàn)與成果。這場科學(xué)革命不僅從根本上改變了人類對世界的認(rèn)知，而且極大地提高了人類改造世界的能力。

1543年，常常被視為近代科學(xué)革命的元年，因?yàn)檫@一年出版了兩部重量級的科學(xué)著作：一部是尼古拉·哥白尼的《天體運(yùn)行論》，主張日心說，引發(fā)了“哥白尼革命”；另一部是安德烈·維薩里的《人體構(gòu)造》，引發(fā)了解剖學(xué)的革命。此后，包括弗朗西斯·培根、伽利略·伽利萊、威廉·哈維、勒內(nèi)·笛卡爾等人在理論構(gòu)建、科學(xué)發(fā)現(xiàn)和工具發(fā)明上做出了一系列貢獻(xiàn)。

1687年，一部劃時(shí)代的物理學(xué)著作——艾薩克·牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版了，萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律成了新的科學(xué)認(rèn)知。此后，在化學(xué)元素、電、磁、光、熱、地球、宇宙等領(lǐng)域，許多重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)還在不斷涌現(xiàn)。到了19世紀(jì)中葉，查爾斯·達(dá)爾文在《物種起源》中提出了進(jìn)化論，將近現(xiàn)代的科學(xué)革命推上了新的高峰。這樣，從16世紀(jì)到19世紀(jì)，人類已經(jīng)極大地?cái)U(kuò)展了對自身、對自然界、對宇宙的認(rèn)知。

我將這場科學(xué)革命的基本特征總結(jié)為“三個(gè)一”。首先是“一種信念”，即相信世界背后的確定性。這種信念認(rèn)為，世界背后存在著某種確定的規(guī)律與法則，正是這種規(guī)律與法則支配著整個(gè)宇宙的運(yùn)轉(zhuǎn)。這一信念還相信，人類可以憑借自身的努力去理解與發(fā)現(xiàn)宇宙背后的規(guī)律與法則。在這種信念體系中，從極致意義上講，宇宙甚至可以被理解為一部按照嚴(yán)密法則運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜機(jī)器。這個(gè)說法未必妥當(dāng)，但這卻是對科學(xué)革命背后的“一種信念”的很好詮釋。

其次是“一種思維”，即相信理性與邏輯。這種思想強(qiáng)調(diào)，人類憑借理性，依靠嚴(yán)密的邏輯分析，可以逐步趨近于對事物真相與宇宙法則的認(rèn)知。這種思維完全否認(rèn)神秘主義，不同意宗教對于自然現(xiàn)象與宇宙法則的想象，也不再滿足于哲學(xué)對于許多事物大而化之的解釋。科學(xué)思維試圖依靠理性與邏輯去發(fā)掘萬事萬物的性質(zhì)及其背后的因果關(guān)系。比如，空氣是什么？水是什么？光又是什么？這些非常基本的問題，在前科學(xué)革命時(shí)代都缺少恰當(dāng)解釋的。科學(xué)思維相信，依靠理性與邏輯就可以去把握這些事物的普遍本質(zhì)。

再次是“一種方法”，即觀察與實(shí)驗(yàn)法。到了科學(xué)革命時(shí)代，觀察與實(shí)驗(yàn)成了人類認(rèn)識世界的可靠方法。在科學(xué)革命之前，人類的許多支配性觀念都是基于某種先入為主的觀點(diǎn)，而非對真實(shí)世界的考察。比如，中國長期以來都有所謂“天圓地方”的說法，歐洲則長期信奉地心說。關(guān)于人體，如果不借助解剖學(xué)的方法，我們就無法理解人體的基本構(gòu)造。而科學(xué)研究的基本特征是從事實(shí)出發(fā)，而不是從觀念出發(fā)。唯有觀察與實(shí)驗(yàn)，人們能更好地觀察事實(shí)與檢驗(yàn)事實(shí)。許多工具的發(fā)明，像望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡，也大大提升了人類對事實(shí)的觀察能力。

我們的生活感知是，不同物體從同一高度跌落，仿佛是更重的物體先落地，但伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)則推翻了這個(gè)符合直覺的著名論斷。科學(xué)革命啟動(dòng)之后，實(shí)驗(yàn)方法成了物理學(xué)、化學(xué)與生物學(xué)的主流方法。比如，安德烈-馬里·安培、邁克爾·法拉第等人的電磁實(shí)驗(yàn)，使得人類的電學(xué)研究實(shí)現(xiàn)了重大突破。正是這樣，憑借著一個(gè)個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，人類最杰出的頭腦在科學(xué)領(lǐng)域不斷地攻城略地。至于今天的大型電子對撞機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，更是把人類的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ嵘搅诉^去無法想象的高度。

綜合來看，科學(xué)革命的“三個(gè)一”是指：世界萬事萬物的背后皆有確定的法則（一種信念），人們憑借理性與邏輯可以認(rèn)識這些法則（一種思維），觀察與實(shí)驗(yàn)則是認(rèn)識萬事萬物的有效方法（一種方法）。科學(xué)革命給人類賦予了新的使命，就是尋求世界背后的確定性。

發(fā)展的邊界取決于人類的知識邊疆

進(jìn)一步說，任何科學(xué)是嵌入在一個(gè)個(gè)特定社會(huì)之中的。從事科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的主體是一個(gè)個(gè)科學(xué)家、理論家、發(fā)明家與工程師。他們都是一個(gè)具體的活生生的人，他們的全部行為——包括科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)方面的行為——都會(huì)受到一個(gè)社會(huì)的政治經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與制度安排的影響。特別是，到了20世紀(jì)以后，重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明越來越少依賴于單個(gè)科學(xué)家與發(fā)明家的靈光一現(xiàn)或單打獨(dú)斗，而是更依賴于支持科學(xué)家與發(fā)明家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究、發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。正是借助一個(gè)有效支持科學(xué)研究的高效社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，人類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明才達(dá)到了一種前所未有的高度和速度。

簡而言之，如今支持科學(xué)研究的高效社會(huì)網(wǎng)絡(luò)有賴于三個(gè)主要支柱。第一個(gè)支柱是研究型大學(xué)。研究型大學(xué)將科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究作為自己的日常。過去，許多重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)并非來自職業(yè)的科學(xué)家群體，而是來自許多重要的“業(yè)余選手”。比如，本杰明·富蘭克林通過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)推進(jìn)了關(guān)于電的認(rèn)知，而他并非是一個(gè)職業(yè)科學(xué)家。再比如，阿爾伯特·愛因斯坦完成其最重要的相對論論文之時(shí)，他的身份是瑞士某專利局的一個(gè)科員。但自從威廉·馮·洪堡19世紀(jì)早期在普魯士首創(chuàng)研究型大學(xué)以來，研究型大學(xué)及其職業(yè)科學(xué)家群體就越來越成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的主力。

我們可以假設(shè)，每時(shí)每刻人類在科學(xué)上都有一個(gè)相對確定的知識邊疆，而職業(yè)學(xué)家群體的工作就是試圖打破與拓展自己所在領(lǐng)域的知識邊疆。這樣，研究型大學(xué)的日常研究，其實(shí)就是以一種可持續(xù)的、系統(tǒng)化的、組織化的方式來拓展人類的知識邊疆。考慮到目前主要國家研究型大學(xué)人員的遴選機(jī)制，實(shí)際上是一批最聰明的頭腦在從事著開拓人類知識邊疆的工作。既然任何重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明都是對前人知識邊界的突破，那么任何為研究型大學(xué)預(yù)設(shè)邊界的做法都會(huì)妨礙可能的科學(xué)創(chuàng)造。所以，對研究型大學(xué)的競爭力來說，首要準(zhǔn)則就是為職業(yè)科學(xué)家群體提供自由寬松的研究環(huán)境。

第二個(gè)支柱是科技型大型公司與創(chuàng)業(yè)企業(yè)。它們常常把科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用性研究作為自己的日常工作。1869年，德國西門子公司首創(chuàng)了工業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室。從此以后，公司設(shè)立專門研究與開發(fā)（R&D）部門或?qū)嶒?yàn)室的做法就成了新的潮流。這樣，一流大型公司和高科技創(chuàng)業(yè)企業(yè)日益成為人類科技領(lǐng)域——特別是應(yīng)用性的工業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新——的主要引領(lǐng)者。比如，英特爾公司長期以來都是計(jì)算機(jī)芯片研發(fā)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。這家巨型公司通過持續(xù)不斷的技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)，推動(dòng)的不僅是公司產(chǎn)品的升級迭代，更是人類在芯片領(lǐng)域知識邊疆的不斷拓展。但如果回到半個(gè)世紀(jì)之前，英特爾只不過是一家創(chuàng)業(yè)不久的小型高科技企業(yè)。

不光在芯片領(lǐng)域，今天人類在醫(yī)藥領(lǐng)域的科技進(jìn)步已離不開輝瑞、強(qiáng)生這樣的醫(yī)藥公司，在新能源汽車領(lǐng)域的科技進(jìn)步已離不開特斯拉、比亞迪這樣的電動(dòng)汽車公司，在物流領(lǐng)域的科技進(jìn)步已離不開亞馬遜、京東或是UPS、順豐這樣的在線銷售與物流公司，在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科技進(jìn)步已離不開谷歌、騰訊這樣的互聯(lián)網(wǎng)公司。這里提到的多家大型公司在其創(chuàng)業(yè)之初都只是一家家不太起眼的創(chuàng)業(yè)型科技企業(yè)。如果說研究型大學(xué)是基礎(chǔ)性研究的領(lǐng)導(dǎo)者，那么科技型大型公司與創(chuàng)業(yè)企業(yè)就是應(yīng)用性研究的主力。

第三個(gè)支柱是恰當(dāng)?shù)姆膳c金融制度。現(xiàn)代社會(huì)還有一套有利于科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新的法律和金融制度安排。據(jù)說，最早的專利法早在1474年就已經(jīng)出現(xiàn)在威尼斯，此后，專利法逐漸在西歐得以普及，并慢慢擴(kuò)散至了整個(gè)世界。專利制度的主要價(jià)值在于保護(hù)創(chuàng)新者的權(quán)利與收益。特別是，專利法對于技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新的保護(hù)，使得科學(xué)家、發(fā)明家與企業(yè)家更有動(dòng)力去從事應(yīng)用性的研究、發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新。近代西歐后來還興起了我們今天非常熟悉的有限責(zé)任公司與股份有限公司，這種公司形式可以被視為一種分散風(fēng)險(xiǎn)的制度安排。風(fēng)險(xiǎn)的分散，從概率上講更有利于投資規(guī)模較大、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品的涌現(xiàn)。

到了最近幾十年，一個(gè)重要的金融創(chuàng)新就是風(fēng)險(xiǎn)投資與上市公司制度的有效結(jié)合。風(fēng)險(xiǎn)投資，對于擁有新想法與新技術(shù)的企業(yè)家來說，可以提供早期資本的支持；對于擁有資本的投資人來說，可以提供一種分散投資風(fēng)險(xiǎn)和可能實(shí)現(xiàn)高回報(bào)的投資路徑。兩者的結(jié)合，就使得創(chuàng)新型技術(shù)更容易獲得資本支持，從而大大提高了科技突破與產(chǎn)品創(chuàng)新的速度。上市公司制度又使得早期風(fēng)險(xiǎn)資本擁有一種便捷有效的退出機(jī)制。這就在金融與投資領(lǐng)域構(gòu)造了一個(gè)有利于科技創(chuàng)新的良性循環(huán)系統(tǒng)。

英國哲學(xué)家卡爾·波普爾說，人類社會(huì)發(fā)展的本質(zhì)在于科學(xué)知識的有效積累。現(xiàn)代社會(huì)與傳統(tǒng)社會(huì)的主要差異，也表現(xiàn)為科學(xué)知識積累的數(shù)量與知識創(chuàng)新的速度。如上所述，到了20世紀(jì)后半葉，研究型大學(xué)、科技型大型公司與創(chuàng)業(yè)企業(yè)以及一系列有效支持科技創(chuàng)新的法律和金融制度安排，使得人類在科學(xué)領(lǐng)域的知識積累與創(chuàng)新方面達(dá)到了一種前所未有的能力和速度。這樣，我們不僅能以有效的方式去尋求世界背后的確定性，而且還能以有效的方式去不斷拓展人類的知識邊疆。

假使世界是由造物主創(chuàng)造的，那么造物主創(chuàng)造世界時(shí)，其實(shí)已經(jīng)在萬事萬物的背后埋下了一系列的秘密。過去的相當(dāng)長時(shí)間里，人類猶如嬰兒，無力理解這個(gè)世界背后的秘密。千百年來，誰又能想到水其實(shí)就是H?O？誰又能想到線圈在特定磁場中旋轉(zhuǎn)竟能產(chǎn)生電流？但如今，經(jīng)過科學(xué)革命的洗禮，人類已經(jīng)成長為一個(gè)智能成熟的青年，她已擁有足夠強(qiáng)大的信念、思維與方法來逐一解開埋藏在這個(gè)世界背后的秘密。

（作者包剛升，系復(fù)旦大學(xué)國際關(guān)系與公共事務(wù)學(xué)院教授）