2003年11月11日,美国《纽约时报》“科技时代”专栏为庆祝该栏目创办25周年而评选出过去25年中最具争议的25个科学问题。尽管这25个科学问题中的大多数没有详尽的答案,有的甚至没有,但“科技时代”专栏指出:科学的使命不仅仅是寻找答案,更在于提出问题。为此,本刊将陆续刊发上述文章,意在激发人们对科学的求知欲。

尽管科学已经使生命得以延长,疾病得以治愈,鬼神被抛在一边,性爱和商业被赋予了新的空间和自由,甚至为我们揭示出浩瀚宇宙的神奇奥秘,然而在科学创造的这个奇特的领域里,也出现了一些新的麻烦。有关科学在面对诸如疾病、污染、安全、能源、教育、食品、用水和城市无序扩展等未来挑战时能否得到公众支持的问题也接踵而至。

看来公众越来越不能容忍那些重大的科学困惑,即使他们渴望新玩意和新药的诞生。但对于那些不受约束的科技领域内(如遗传工程、细菌武器、温室效应、核武器以及核扩散方面)的潜在后果却深感担忧。公众与科学之间的紧张关系已使得极为重要的病原体、于细胞和人类克隆的研究处于停滞状态。

由于科学的发展改变了某些传统的论断,从而也使人们对科学本身深感不安。在2003年10月的哈里斯民意测验中发现,曾经认为科学家具有“崇高威望”的美国人的比例在过去的25年中下跌了9个百分点,即从66%下跌为57%。哈里斯的另一项民意测验显示大多数的美国人相信奇迹或怪异的事情,半数的美国人相信鬼神,三分之一的人相信占星术,而几乎无人认可科学的合理性。

哈佛-史密森学会天体物理学中心的天文学家欧文 · 金格里奇(Owen Gingerich)说:“显而易见,对于这些事情的看法上,国民之中好像出现了人格分裂。”他本人就经常谈到他对基督教的信仰。他还说:“人在死亡、生病之时,科学并不能带给你任何有用的安慰。”

有些科学家认为,由于受到这种自相矛盾的心理影响,科学研究的重点越来越带有政治化色彩。担任了40多年美国国家安全事务顾问的斯坦福大学物理学家西德内 · 德瑞尔(Sidney Drell)说:“就目前而言,这种情况就如我所知的那样糟糕。”正当世界步入新世纪之时,石油生产国之间的宗教争斗如火如荼,美国内外笼罩在四分五裂的政治气氛之中,一种更为混沌不清的概念向达尔文的进化论这一类科学信条提出挑战,此时此刻有理由提出一个与许多世纪以来西方思潮背道而驰的质疑:科学是否依然重要?人们还在乎它吗?

突破与觉醒

毋庸置疑,长期以来科学发挥了很大的作用。食物、公共卫生和医药在过去大约50年至80年中极大地提高了美国人对生命的期望值,正因如此,世界人口在1950年至1990年间增长了两倍多,现已超过了60亿。生物学发现了DNA的结构,培育了试管婴儿,治愈了一些疾病,人类基因的破译正让科学家们更加深人地了解人体的工作情况,从而为医治癌症和其他疾病带来新的希望。

在物理学方面的一些重大突破使数字化电子学得以问世,推动了亚原子奥秘的发现。美国的火箭科学在太空竞赛中获胜,将人送上了月球,探测了遥远的星球,发射了包括哈勃天文望远镜在内的数百个卫星上天。

但是严重的问题依然出现了:酸雨、环境污染、博帕尔化学灾难、核垃圾、地球变暖、臭氧洞、对转基因食品的担忧以及对两次太空飞船空难的后怕,更不必说对电子垃圾邮件的抱怨了,诸如此类的难题都让这个社会对科学产生不满。

冷战结束以后,物理科学便风光不再,资助锐减,美国国会在拿出了20亿美元后,便扼杀了物理学家们的卓越努力,一种巨大的粒子加速器超导超级碰撞机胎死腹中。“突然之间,国会对科学失去了兴趣。”

与此同时,企业界对科学研究的资助上升为联邦政府的两倍,据美国科学基金会的统计,2002年达到1800亿美元左右。成效之一便是美国人看到了更多的药品、小型电话、先进玩具、新型汽车、转基因食品等等,而关于街区建设和绿阴蔽日的街景之类的消息却越来越少了。

挑战与威胁并存

尽管生命科学产生了重大成果,但癌症依然威胁着许多人的生命,生物技术的蓬勃发展更增添了人们对转基因食品、有机体和与人类有关的新发明的担忧,许多人担心遗传学的勃然威力将使人类生命的圣洁遭到玷污。

2003年10月,有关生物伦理学的总统委员会发布了一份报告,警告说,追求人类尽善尽美的生物工程无意之中有可能把人类引向毁灭。专家还担心生物学的成果可能被恐怖分子利用而造成危害,这种危害也许是大规模的。哥伦比亚大学科学哲学家菲利浦 · 基奇(Philip Kitcher)说:“由于生物工艺越来越简便,也越来越便宜,被某些不良分子用来祸害世界只是个时间问题。”最近美国科学院建议,对于有可能被用来制造生物武器的实验进行广泛的评估。

物理学科也不再像以往那样被人们挂在嘴上,没有了冷战,没有了太空竞争,也许还面临固有的局限和缩减的预算。观察家们担心物理学已经进入了一个萎缩期,约翰 · 霍根(John Horgan)1997年出版的《科学的终结》一书就贯穿了这一旋律。霍根在接受采访时说:物理学家们再也不搞核武器了,他们失去了利用核聚变能量的动力,也失去了创立一种能整合各门学科的理论的勇气。他说,理论物理“已走上了一条更深奥更琐碎的梦幻之路,与现实完全没有关系。”

另外一些专家并不认同这一观点,他们说,在科学领域内的起伏存在一定周期,物理学可能正在为新的“飞跃蓄势待发。因物理学和超级碰撞机的设计而荣获诺贝尔奖的利昂 · 菜德曼(Leon M. Lederman)说:“在空气中,你都能闻到发现的气味,我强烈地感觉到一场革命正越来越逼近了。”

尽管最近几次的哈里斯民意测验显示科学家的声望有所下降,但就身份地位而论,在22种职业中,科学家仍高于医生、教师、律师和运动员而高居榜首。哈佛大学物理学家和科学史专家杰拉尔德 · 霍尔顿(Gerald Holton)说:“科学是一种极具魅力的活动,尽管我们为某些技术的滥用而深感困惑。”

美国科学基金会所进行的多次民意测验也验证了这一矛盾的存在。最近的数字显示,90%的美国成年人认为他们对科学发现的兴趣很浓或者有一定的兴趣,即使如此,被询问者中只有半数的人知道地球围绕太阳运转需要一年时间。

关于达尔文理论的论战在加剧

一个简单的数字让许多科学家大为震惊:约有三分之二的民众相信,在学校中,除了教授达尔文进化论这一生物学理论的基本内容外,还应教授与之不同的另一种理论。

现在,与进化论主流理论背道而驰的另类论调比25年前更为强烈,影响也更广泛。达尔文理论的主要反对派鼓吹“智慧设计”(Inelligent design)的论调,此论认为单纯任意的自然过程永远不可能产生人类。这些人人数相对较少,但却具有各种学术和职业证书,其中还有一些人具有更高的科学造诣,甚至在高校中担任教授。

‘智慧设计”的支持者说他们只是指出达尔文理论中的不足而已,而许多科学家公开做出反应,不久前他们挫败了得克萨斯州政府教育委员会打算在教授进化论的同时兜售智慧设计论的企图。

美国科学院副院长的詹姆士 · 兰格尔说:“那个论调绝对会扰乱人们的头脑,我宁可让我的飞机驾驶员相信地球是扁平的,也不想让我的医生以为智慧设计是一种与进化论对等的似是而非的假设。

事实上,为了技术和药品的发明,科学从一开始就把自己当作一件实用主,义的玩意进行兜售。爱因斯坦经常使用严谨的哲学语言去解释他的发明,他似乎想告诉人们关于万物结构的本质。不久前,宇宙学家斯蒂芬 · 霍金(Stephen Hawking)说,发明一种更好的关于地心吸力的理论就好比是看透了“上帝的思想”一样。

如此辞藻华丽的淋漓挥洒既遭到不少参与实践的科学家们的嘲笑也得了他们的赞美,作为文明的代表,他们更趋同于粒子物理学诺贝尔奖获得者史蒂文 · 温伯格(Steven Weinberg)的观点,他曾写下这样著名的句子:“世上万物看上去越是可以理解,同时它们看上去也越是毫无意义。”

各国政府的当务之急

实业界重视近期目标,它们非常善于把科学用来为自己和消费者服务而我们尚不清楚联邦政府是否能成功地处理远在企业家视野之外数年、数十年甚至数世纪以后人类福祉的那些问题。

有的专家相信,尽管今天有许多令人烦恼的难题,但是数十年后这个世界将更倾向于这些问题寻找科学的解决办法。布什总统的科学顾问约翰 · 马尔伯格(John H Marburger)博士说:这一努力可能将会加速进行,显而易见,只有不断地拿出成果,我们才有可能解决所有的这些社会问题。”

有专家认为,当务之急是开发新能源,当石油越来越紧缺的时候,这种新能源将是至关重要的。另一个当务之急是掌握天气的细微变化,如太阳和海洋将如何影响大气,这些工作刚刚起步。想方设法防止核武器和细菌武器的扩散也是亟待解决的问题。

这个世界也需要一门新的城市科学以帮助协调制定诸如垃圾处理、用水、拥挤、公路交通、减缓危险和控制污染等各部门的规划。

《城市地面科学》文集的编辑格兰特 · 海肯(Grant Heiken)博士说:"这要做大量的工作才行。我不知道我们是否能够创立这门新的学科,但我们非常需要这门科学。”到2025年,城市居民有望从现在的30亿扩大到50亿。

赖斯大学教授、诺贝尔化学奖得主理查德 · 斯莫利(Richard E. Smalley)提出不同的看法,他认为新技术结合传统的办法或许有可能解决世界能源的需求,不过他认为必须要有一支新的科学家和工程师队伍。

一些科学家认为,现今的复杂挑战是否会催生出一个科学伟人的时代,可能取决于深陷矛盾中的公众如何回答这样一个问题——那就是科学是否依然重要。

从各个方面看,所有这一切都有可以归结为“接受现代科学世界观的人与反对现代科学世界观的人之间的分歧。”加州技术学院院长、生物学家、诺贝尔奖得主戴维 · 巴尔的摩(David Baltimore)说,“科:学家们现在提出的世界观越来越复杂,而在伦理上离民众却越来”越远,民众很难接受它们。”

有些专家提出警告说,如果对科学的支持不够坚定,如果美国民众对此不感兴趣,这种冷漠有可能造成科学精英们只顾自己狭窄的兴趣而置大众福祉和世界需求于不顾。正如科学史家雅各布 · 波罗诺维斯基(Jacob Bronowski)所写的那样:“任何人如果对科学失去了兴趣,就如同睁着双眼走向苦难”。