?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識這些法則（一種思維），觀察與實驗則是認識萬事萬物的有效方法（一種方法）?？茖W(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，購買和服用滋補品突然間在同班同學(xué)中就成了一種時尚。許多號稱可以增強記憶力和提升智力的滋補品變得很流行，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品大軍的行列。

但我當(dāng)時就對這些號稱具有神奇功效的滋補品很是懷疑。這里其實涉及三個問題：一是人的智力與記憶力系統(tǒng)是如何運作的？二是這些滋補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品的科學(xué)依據(jù)。當(dāng)然，大部分滋補品的生產(chǎn)廠商都無法回答這些問題。

一個懷孕數(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，就會增加早產(chǎn)的風(fēng)險。在這種危急關(guān)頭，除了其他治療，醫(yī)生一般會給孕婦注射低濃度的硫酸鎂溶液。為什么要打這種點滴呢？其原理是，隨著人體血液中鎂濃度的上升，肌肉的敏感性就會下降。這樣，當(dāng)身體其他部位劇烈疼痛時，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。實際上，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？因為他們依據(jù)的是同一個醫(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，不過是最近兩三個世紀的事情。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世紀在生命科學(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。一個典型例子是，公元前7世紀的古巴比倫醫(yī)學(xué)文獻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)革命時代人們對世界的認知。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)興運動復(fù)興或接續(xù)的，就是古希臘的知識傳統(tǒng)。

基于經(jīng)驗累積的技術(shù)進步及其限度

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)用理性和實踐技藝。這種應(yīng)用理性和實踐技藝，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。比如，人們無須搞懂地球磁場的原理，而僅憑經(jīng)驗累積，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)實驗，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世紀之前在技術(shù)上還領(lǐng)先于歐洲，為歐洲和世界貢獻了印刷術(shù)、火藥、磁羅盤、機械鐘、鑄鐵法、馬鐙、運河水閘、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)驗累積和試錯改進的路徑，技術(shù)進步后來就遭遇一個無形的天花板。

這種更注重實踐、主要依靠經(jīng)驗累積的技術(shù)路徑，有兩個明顯的缺陷：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)進步以實踐經(jīng)驗可及的范圍為限，這意味著另一條以科學(xué)發(fā)現(xiàn)為先導(dǎo)的技術(shù)進步路徑是缺失的?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要特征是，它往往不以實踐應(yīng)用的經(jīng)驗累積為基礎(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，因為這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。

1687年，一部劃時代的物理學(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動定律成了新的科學(xué)認知。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世紀中葉，查爾斯·達爾文在《物種起源》中提出了進化論，將近現(xiàn)代的科學(xué)革命推上了新的高峰。這樣，從16世紀到19世紀，人類已經(jīng)極大地擴展了對自身、對自然界、對宇宙的認知。

我將這場科學(xué)革命的基本特征總結(jié)為“三個一”。首先是“一種信念”，即相信世界背后的確定性。這種信念認為，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宇宙的運轉(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密法則運轉(zhuǎn)的復(fù)雜機器。這個說法未必妥當(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。這種思想強調(diào)，人類憑借理性，依靠嚴密的邏輯分析，可以逐步趨近于對事物真相與宇宙法則的認知。這種思維完全否認神秘主義，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?？茖W(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?；镜膯栴}，在前科學(xué)革命時代都缺少恰當(dāng)解釋的?？茖W(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”，即觀察與實驗法。到了科學(xué)革命時代，觀察與實驗成了人類認識世界的可靠方法。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，而非對真實世界的考察。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出發(fā)，而不是從觀念出發(fā)。唯有觀察與實驗，人們能更好地觀察事實與檢驗事實。許多工具的發(fā)明，像望遠鏡與顯微鏡，也大大提升了人類對事實的觀察能力。

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驗則推翻了這個符合直覺的著名論斷?？茖W(xué)革命啟動之后，實驗方法成了物理學(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驗，使得人類的電學(xué)研究實現(xiàn)了重大突破。正是這樣，憑借著一個個重要實驗，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等實驗設(shè)備，更是把人類的實驗?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識這些法則（一種思維），觀察與實驗則是認識萬事萬物的有效方法（一種方法）?？茖W(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

進一步說，任何科學(xué)是嵌入在一個個特定社會之中的。從事科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的主體是一個個科學(xué)家、理論家、發(fā)明家與工程師。他們都是一個具體的活生生的人，他們的全部行為——包括科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)方面的行為——都會受到一個社會的政治經(jīng)濟系統(tǒng)與制度安排的影響。特別是，到了20世紀以后，重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明越來越少依賴于單個科學(xué)家與發(fā)明家的靈光一現(xiàn)或單打獨斗，而是更依賴于支持科學(xué)家與發(fā)明家團隊進行研究、發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的社會網(wǎng)絡(luò)。正是借助一個有效支持科學(xué)研究的高效社會網(wǎng)絡(luò)，人類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明才達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)研究的高效社會網(wǎng)絡(luò)有賴于三個主要支柱。第一個支柱是研究型大學(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)箏實驗推進了關(guān)于電的認知，而他并非是一個職業(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，他的身份是瑞士某專利局的一個科員。但自從威廉·馮·洪堡19世紀早期在普魯士首創(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)，每時每刻人類在科學(xué)上都有一個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?？紤]到目前主要國家研究型大學(xué)人員的遴選機制，實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)研究實驗室。從此以后，公司設(shè)立專門研究與開發(fā)（R&D）部門或?qū)嶒炇业淖龇ň统闪诵碌某绷鳌＿@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算機芯片研發(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。但如果回到半個世紀之前，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)域的科技進步已離不開輝瑞、強生這樣的醫(yī)藥公司，在新能源汽車領(lǐng)域的科技進步已離不開特斯拉、比亞迪這樣的電動汽車公司，在物流領(lǐng)域的科技進步已離不開亞馬遜、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。

第三個支柱是恰當(dāng)?shù)姆膳c金融制度?，F(xiàn)代社會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，并慢慢擴散至了整個世界。專利制度的主要價值在于保護創(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，使得科學(xué)家、發(fā)明家與企業(yè)家更有動力去從事應(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)險的制度安排。風(fēng)險的分散，從概率上講更有利于投資規(guī)模較大、風(fēng)險系數(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，一個重要的金融創(chuàng)新就是風(fēng)險投資與上市公司制度的有效結(jié)合。風(fēng)險投資，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)險和可能實現(xiàn)高回報的投資路徑。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)險資本擁有一種便捷有效的退出機制。這就在金融與投資領(lǐng)域構(gòu)造了一個有利于科技創(chuàng)新的良性循環(huán)系統(tǒng)。

英國哲學(xué)家卡爾·波普爾說，人類社會發(fā)展的本質(zhì)在于科學(xué)知識的有效積累。現(xiàn)代社會與傳統(tǒng)社會的主要差異，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，其實已經(jīng)在萬事萬物的背后埋下了一系列的秘密。過去的相當(dāng)長時間里，人類猶如嬰兒，無力理解這個世界背后的秘密。千百年來，誰又能想到水其實就是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)成長為一個智能成熟的青年，她已擁有足夠強大的信念、思維與方法來逐一解開埋藏在這個世界背后的秘密。

（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）