李恩军：40李恩军重温“李约瑟现象”

李恩军:40李恩军重温“李约瑟现象” 李恩军:40李恩军重温“李约瑟现象” ——兼谈道家思想对现代科学观的启迪 作者∶李恩军,武汉大学宗教学系2002级硕士研究生自从李约瑟博士的7卷本的巨著——《中国科学技术史》问世以来,在整个西方的科学界,尤其是物理学界,可谓一石激起千层浪,产生了巨大回响。一些身处科学发展最前沿的当代大科学家,惊讶地发现中国的传统文化,尤其是道家文化中的深邃而又令人颇感神秘的思想中,竟然包含了许多在他们心中盘旋已久的问的。于是,这些学者纷纷把视线转向东方,试图从道家的思想中得到灵感和启迪。这其中也能看出西方科学传统和东方科学传统的差异和互补。本文拟以重温欧洲三十年代以来,许多科学家把目光转向道家文化这一“李约瑟现象”①为契机,以期揭示道家科学观的现代价值。 一、“李约瑟现象” 李约瑟博士被誉为当代新道家的先驱者。他把他的大半 生都放在中国科学史的研究上,成果显著。他在其《中国科学技术史》中提出的一个影响深远的观点,即中国古代科学史主要是受道家思想的影响,“道家思想乃是中国的科学和技术的根本”。[1]他认真理解,消化中国道家思想,择其精华,供现代科学家采用,为正在形成中的现代科学传统提供了思想材料。无论他本人是否意识到,实际上,他的工作是在为现代科学传统的诞生摇旗呐喊,鸣锣开道。而在此过程中,他把目光始终放在道家文化思想的深入研究和阐发上,为后人树立了光辉的榜样。 如果说李约瑟以现代学者的眼光在道家文化这块堡垒上插 上一面大旗的话,那么后来的科学家把目光转向道家思想,则是为这块堡垒增添了新的力量,注入了新的血液。 与李约瑟同时的玻尔(NielsBohr),于1937年访问中国时,惊讶地发现他最为得意的互补原理,在中国古代文明中早就有了鲜明的表述。太极图的阴阳鱼互咬正是体现了阴阳相生相克,相反相成的哲理。1949年,当他被丹麦王室授以勋章时,他为自己设计了一个“族徽”,其中正是一极其醒目的“太极图”。面对著诱人的中国传统文化,他说∶“我们在这里面临著人类地位所固有的和令人难忘的表现在中国古 代哲学中的一些互补关系。”[2]这似乎表明他深刻地认识到道 家的太极图正是他心目中对互补原理的最佳表述。 李约瑟与玻尔率先把目光转向东方。在他们后面,还有一群科学家。 美国物理学家惠勒(J·A·Wheeler)1981年访华时曾说∶他来到孔子、老子、淮南子、墨子、朱熹、陆象山以及李政道、杨振宁的故乡访问,好像带著两对耳眼,一对是自己的,另一对是玻尔的。中国古代伟大思想家的真知灼见曾使玻尔倾倒。量子论的中心思想是互补性。这种思想在西方似乎是革命性的,在中国却是一种自然的思想。惠勒在宇宙学研究中提出了“从无到有”的生成假说,使他惊讶的是,中国哲学家早在三千年前就已提出了这种思想。他的“质朴性原理”同老子的“道”也是相通的。 “耗散结构理论”的创立者普里高津(IlyaPrigogine)认为中国的道家思想中具有“自组织”和“自发运动”的思想,这与西方传统结合起来,也许能导致一种面向未来的自然模型。他乐观地指出,“一个非常有希望的迹像是,科学现在能够把与其他文化传统相联系的观察能力集合起来,因此能够促使这世界的经历了不同进化路径的各部分互相尊重和理解。”[3]这里的其他文化传统,首先是指中国道家文化的传统。 协同学创始人哈肯(Haken)说∶“协同学含有中国基本思维的一些特点。事实上,对自然的整体理解是中国哲学的一个核心部分。”[4] 突变理论的创始人托姆(ReneThom)说∶“在老子的理论中,有很大一部分是关于突变理论的启蒙论述。我相信今天中国许多喜欢这个学说的科学天才,会了解突变理论是如何征实这些发源于中国的古老学说的。”[5] 自组织理论的三位元创始人都认为他们的理论同中国 古代哲学思想相通,这岂不令人深思? 美国物理学家卡普拉(FrityofCapra),对现代科学文化进行深刻反思,并从东方文化中汲取养分以后提出一种“科学文化观”。他的一系列著作∶《物理学之道》、《道家自然学》、《非凡的智慧》、《转捩点》等,在西方科学界产生了巨大的影响,所以他称为“当代新道家”的代表人物。他在《转捩点》一书中指出,现在我们正面临著认识模式的转折。“物理学已发生了数次观念革命,它们清楚地揭示了机械论世界观的局限性,并且走向有机的、生态的世界观,这种世界观与一切时代的神秘主义和古老传统(指中国传统——引者)显示出 一致性。”[6] 深受老庄思想影响的日本物理学家汤川秀树,更是在这方面作出了表率。他本人高度地赞扬了中国人擅长的思维方式,如直觉、类比等,并直言不讳地说他的介子理论与庄子文中的“混沌”的寓言故事有关。后来他还从李白的诗句“天地者万物之逆旅,光阴者百代之过客”中得到启发,提出了物理学中的“基元域”理论。 上述这些现象表明,二十世纪把目光转向东方的科学家,决不是李翁孤立一人。李翁所走过的道路,是一条将有越来越多的西方科学家跟随前进的道路。一群在第一线工作的西方科学家,重视中国的传统思想文化,自觉地从中吸取营养,推动自己的研究工作,这是20世纪自然科学发展的一个重 要特徵,它对当代科学思想的演变有重要的影响。这种现象我们可以称之为“李约瑟现象”。二、道家思想在现代科学中 的凸现 “李约瑟现象”似乎正在告诉我们,现代科学的某些核心 前沿的东西与道家思想有著一种相通性,或者说它揭示了道家思想的一些现代性。就像卡普拉在《物理学之道》中指出的那样,“道”的思想与现代物理学的基本思想有著优美的“平 行关系”。众所周知,“道”乃是中国古代哲学的最高范畴之一,它是形而上的,思辩的。道家思想在现代科学中的凸现,这里是指“道”的一些特性在现代科学中被征实和被重新阐发的那些特性。汤川秀树∶粒子物理学上的“混沌”说 汤川秀树,是第一个获得诺贝尔物理学奖的日本人。汤川粒子物理学上的“混沌”说的产生,是受到《庄子·应帝王》中关于“混沌”的一则寓言的启发。他说∶“最近我又发现了庄子寓言的一种新的魅力。我通过把倏和忽看成某种类似基本粒子的东西而自得其乐。只要他们还在自由地乱窜,什么事情也不会发生,直到他们从南到北相遇于混沌之地,这时就会发生像基本粒子碰撞那样的一个事件。按照这一蕴涵著某种二元论得方式来看,就可以把混沌的无序状态看成把基本粒子包裹起来得时间和空间。在我看来,这样一种诠释是可能的。”[7] 这个寓言是指《庄子·应帝王》中的“混沌”典故,即“南海之帝为倏,北海之帝为忽,中央之帝为浑沌。倏与忽时相与遇于混沌之地,浑沌待之甚善。倏与忽谋报混沌之德,曰∶‘人皆有七窍以视听食息,此独无有,尝试凿之。’日凿一窍,七日而浑沌死。”这个故事告诉我们,混沌没有眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴、因此对他来说,一切都是无区别的。然而,当他 的朋友想报恩于他,给他凿出眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴之后,从混沌中产生了区别。这种区别杀死了混沌。混沌在生的状态属于自己,没有区别。这个比喻说明,自然就是指混沌在生的状态,因此它是万物存在的最终基础。从这一角度看,“混沌”就是“道”。 他说∶“我研究基本粒子已有多年,而且,至今已发现了30多种不同的基本粒子,每种基本粒子都带来某种谜一样的问题。当发生这种事情的时候,我们不得不深入一步考虑在这些粒子的背后到底有什么东西。我们想达到最基本的物理形式,但是,如果证明物质竟有30多种的不同形式,那就是很尴尬的;更加可能的是万物中最基本的东西并没有固定的形式,而且和我们今天所知的任何基本粒子都不相 应。”[8]“它可能是有著分化为一切种类基本粒子的可能性,但事实上还未分化的某种东西。用所惯用的话来说,这种东西也许就是一种‘混沌’。正是当我按这样的思路思考问题时,我想起了庄子的寓言。”[9]玻尔∶道家的太极图与互补原理 尼尔斯·玻尔,诺贝尔物理学奖得主,一生最为得意的科学创见是“互补原理”。这是对量子力学的测不准关系和波粒二象性的一种“准哲学”解释,他把粒子图像看成是同一实体的互补性描述,其中每一种都是部分正确的,并有其有限的 应用范围。要对原子实在作出充分的描述,第一种图像是必需的,但是它的应用范围又受到测不准原理的限制,因而必须同时使用相互排斥又相互补充的经典物理学概念,才能对现象的各个方面提供一个完整的描述。所以,互补原理的实质是“对立统一”,玻尔认为这是一条普遍适用的自然法则。玻尔在1937年访问中国时发现了道家的太极图,为互补原理找到了哲学上的基础。因为道家的太极图中的阴阳,就是处在对立的统一的关系之中,阴中有阳,阳中有阴。这与老子的“万物负阴而抱阳”(即阴阳互补),“道可道,非常道”(概念的相对性)等中国古代哲学思想有相契合之处,学习后者可有助于对前者的理解、掌握。“玻尔充分认识到他的互补性概念与中国思想之间的平行性。……当他必须选择一种盾形纹章的主要花纹时,他就选中了中国的太极图来表示阴阳的互补关系。同时还加上了‘对立即互补’的铭文。”[10]3、普里高津∶“自组织”理论与“道”的自发性 普利高金是比利时著名的科学家,他以创立“耗散结构理论”而获得诺贝尔奖。他认为中国哲学传统的中心是“自发的自组织世界”的观点。他说,西方科学强调实体,中国的自然观则以“关系”为基础,因而是以关于物理世界的更为“有组织的”观点为基础的。他的耗散结构理论“对自然界的描述非常接近中国关于自然界中的自组织与和谐的传统观点”[11]他 不止一次地引用《庄子》的寓言,藉以说明他关于自然界自发运动机制的思想。当我们分析道家思想中“道”的特性时, 也能看到这方面的相通性。例如《老子》中曰∶“大道泛兮,其可左右。万物恃之而生而不辞,功成而不有,衣养万物而不为主。常无欲,可名于小;万物归焉而不为主,可名为大。以其终不为其大,故能成其大。”(第三十四章)“人法地, 地法天,天法道,道法自然。”(第二十五章)又《庄子·天运》云∶“天其运乎!地其处乎!日月其争于所乎?孰主张是?孰维纲是?孰居无事推而行是?意者其有机缄而不得已邪?意者其运转而不能自止邪?”老庄的“道”都是“无所为”的,这 与他的“自组织”理论何其相似。4、霍金∶“有生于无”的宇宙学解 霍金是英国剑桥大学的量子宇宙学家,从1983年以来,他就致力于一种宇宙的“自足理论”。随著大爆炸宇宙学的发展,人们越来越逼近宇宙的开端。自从惠勒等提出“有生于无”的生成假说以后,宇宙创生于无的可能性,一直是当代宇宙学家关注的问题。1984年,霍金和他的住手吴忠超一起得 到了第一个完整的宇宙自足解,从数学上证明了宇宙创生于无的可能性。霍金把宇宙的创生问题分解为时间、空间和真空的问题,他们认为“时间在大爆炸前是无意义的”,并认为 宇宙是没有边界的,因此他们给出了一个宇宙的波函数,经 过计算,得出了一个宇宙创生于无的自足的理论体系。他的结论是∶“宇宙的初始条件由宇宙自己来决定;宇宙的边界条件是‘没有边界’”。[12]并且这种创生理论已在实际观测上得到征实。这个说法等价于“宇宙创生于无”。在人类思想史中第一个明确提出宇宙创生于“无”的是中国先秦时代的大思想家老子,早在西元前五世纪左右,就提出∶“天下万物生于有,有生于无。”(第四十章)“道”包含“有”和“无”两个方面,它们是“同出而异名”的∶“无,名天地之始;有,名万物之母。”(第一章)同时指出“道”是超感觉的、无限的、永存的、变化不息的、生成一切的总根源。最经典的描述是∶“有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母。吾不知其名,强之曰‘道’。”在《老子》书中我们可以更进一步看到宇宙万物的生成模式和“道”在这一过程中所起的作用∶道是宇宙从无到有的总过程。老子又说∶“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,中气以为和。”(第四十二章)从以上所引我们可以看出,霍金的这种宇宙创生理论与道家老子的“有生于无”的思想有著奇妙的吻合,虽然“有生于无”对于老子只是一种天才的猜想。无论如何,道家的“有生于无”的命题,在现代宇宙学上得到了论证,这是令人鼓舞的事情。 一向以严密思维和实验操作著称的西方科学家,渐渐地 把目光移向了中国,在道家思想中寻找某种寄托。如前面所述的四位科学家中,受老庄影响最深的是汤川秀树;玻尔和普里高津则是在创立自己的科学理论后,才发现在道家思想中存在著其理论的一种哲学的解释;霍金虽然不知道道家思想到底为何物,但其现代宇宙学的理论与老子的宇宙创生论相呼应。另外,惠勒把姜太公那指挥一切的“无”字旗当作“质朴性原理”的思想先驱等。以上种种迹象表明,道家思想对现代科学观的形成将起到至关重要的作用,只有从中国古老的道家思想中汲取营养才能形成健全的科学观。三、道家思想对现代科学观的启迪 李约瑟的几卷本《中国科学技术史》,揭示了中国古代 道家在自然科学上的杰出贡献。而近代科学的发源地在西方,不是在东方。因此长期以来,国际科学界有一种错误的观点,即认为东方科学观不能适应自然科学发展的需要,只会阻碍科学的进步和发展。“李约瑟现象”,特别是汤川秀树对粒子 物理学的巨大贡献,在现代科学家中引起了极大的震动,使这种“阻碍说”不攻自破,许多科学家重新思考东方文化中的 合理因素。如量子力学的创始人之一海森堡,原将科学研究的理论源泉仅仅放在西方文化上,后又补充指出∶“自从第一次世界大战以来,日本科学研究对于理论物理的巨大贡献可能是一种迹象,它表明在东方传统中的哲学思想与量子力学 的哲学本质之间有著某种确定的联系。”[13]这是对东方文化主要是中国古代哲学合理性的充分肯定。普里高津则指 出∶“中国的思想对于那些想扩大西方科学的范围和意义的哲学家和科学家来说,始终是个启迪的源泉。”[14] 这个“源泉”,是指道家思想中那些可为现代科学观所用的那些东西,如概念的相对性、类比、直觉思维以及整体观等。这些也正成为现代科学观的有机成分。这一点在汤川身上体现的最明显。 第一,关于概念的相对性。《老子》开卷指出∶“道可道,非常道,名可名,非常名。”关于这句话,哲学界通常解释为∶可以言说的道,就不是恒常的道,可以称呼的名,不是恒常的名。汤川站在一个物理学家的立场上解释这句话的,“真正的道,不是惯例的道,常识之理。真正的名或概念,不是常见之名,常识性概念。”汤川的文字解释虽与此不同,但从思想实质来说,还是与老子哲学精神相通的。同时,在玻尔的互补性原理中,我们看到,要对原子进行充分的描述,必须同时使用相互排斥又相互补充的经典物理学概念才可以。这也是对概念相对性的另一种解释。而自然科学就是在不断淘汰旧概念、旧理论,创造新概念、新理论中发展、前进,逼近绝对真理。 第二,从类比到直觉的思维方式。类比是由两个物件内部属性关系的某些方面相似,而推出它们在其他方面可能相似的推理方式。他说∶“利用类比,我们可以很好地理解一方,但却不能理解另一方。我们不很理解的事物多少有一点和我们理解的事物相象。我们开始思考它们怎么个象法——于是,在一刹那间,我们对不理解的事物突然变得豁然开朗起来了。”[15]并说∶“类比是这样一些方式(想像力发展等方式——引者注)中最具体的一种,它们把那些在一个领域中形成的关系应用到另一个不同领域中去。这是中国人自古以来就很擅长的一个领域。表现类比的最古老形式就是比喻。”[16]庄子是中国古代哲学中最具有浪漫色彩的哲学家,他主要依靠比喻和类比来论证哲学问题。如《齐物论》通过狙公赋茅、罔两问景、庄周梦蝶等比喻,来论证对任何事物的认识本无确定不变的是非标准,一切是非之争,都是对道的全面性的歪曲和割裂,反对认识的片面性。汤川更欣赏的老庄哲学中的直觉顿悟,如老子的“玄览”和庄子的“见独”。爱因斯坦也是以倡导直觉方法著称的。他说∶“逻辑是证明的工具,直觉是 发现的工具”[17]。 类比仅仅是科学创造的起点。而且,从类比到直觉顿悟往往还需要经历一个比较长和艰难的思索过程。例如,汤川 秀树本人早在1932年研究核力场问题时就已经知道把当时 尚难理解的核力和当时已掌握的电磁力进行类比。这种不同性质的力场的类比很快就引导他去寻找与传递电磁场的“光子”相对应的传递核力场的粒子。他在从1932年到1934年的整整两年时间里始终不能摆脱掉在当时已知粒子的范围 内寻找传递核力场的粒子这一保守想法,结果总是失败。不过,类比思维达到一定的程度终于进入了所谓的直觉顿悟状态。根据汤川本人的经验,在这里否定性的观察事实对于激发灵感和破除旧的成见特别有效。汤川就是从苏联物理学家塔姆和伊凡甯柯关于电子和中微子交换力过于微弱,而无法说明核力的否定性计算结果中得到启发,一下子领悟到传递核力场的可能是一种未知的新粒子。汤川认为,科学家的直觉顿悟实质上就是一种高度敏捷的类比能力。依靠这种能力,人类能够迅速地把两种不同性质的事物等同起来并从整体 上把握住认识物件。在一定意义上说,本文前述的物理学的“混沌”概念,以及像他提出的基元域概念和“看不见的铸型” 思想,就是他运用庄子类比思维和直觉思维方式的成功尝试。不仅如此,汤川还表示相信东方人所擅长的直觉思维方法是可以补救现代科学发展的“老化”问题的∶“如果我们更加注意 直觉或大胆的想像,来作为不可避免的抽象化趋势的一种补充,基础物理学的又一次返老还童就是可以期望的”[18]。 当然,我们应该注意到,汤川秀树对老庄哲学中的类比、直觉的思维方法的提倡,并不是作任意的拔高和简单的套用,而是以接受并消化东西方现代物理学理论和西方合理的逻 辑方法为基础的,是在粒子物理学的艰辛研究和放眼东西方文化的比较体味中的积极改造。 第三,关于整体观。老庄哲学中有许多关于整体思维的论述,如老子指出“人法地,地法天,天法道,道法自然”,认为人 在自然之中。庄子讲,“天地与我并生,万物与我为一”,也 强调个人与世界是一个整体。汤川对此理解并指出∶“在老子和庄子那儿,自然界却一直占据著他们思维的中心。他们论证说,脱离自然的人不可能是幸福的。”[19]并由此引申出,“对于东方人来说,自身和世界是同一事物,东方人几乎是不自觉地相信,在人和自然界之间存在著一种天然的和谐。”[20]这实际上以老庄哲学为例,肯定了道家的这种整体观。不管怎样,这种整体观,不论对于观察宏观宇宙,还是对于研究微观世界,都有一定的适用性。另一方面来看,道家反复强调的这种整体观,就是要求人与自然和谐相处。卡普拉把这种整体观叫做“生态智慧”。他说∶“在诸伟大传统中,据我看来,道家提供了最深刻并且最完善的生态智慧。它强调在自然的回圈过程中,个人和社会的一切现象和谐在两者的基本一致。”[21] 现代的全球性的生态失衡、环境污染、气候问题等,正是人类忘却了道家的古老遗训,对于自然索取过多,而给予甚少,以致于不得不接受自然的报复。道家的“生态智慧”正是强调生态的平衡,对于现代的科学文化的发展无疑具有重大的启发意义。在卡普拉眼里,现代西方科学和文化正处于一个转捩点,他说∶“我相信现代物理学所包含的世界观与我们目前社会是不一致的,这种社会并没有反映出我们在自然界所观察到的协调的相互关系。而要达到这种动态的平衡就需要一种完全不同的社会和经济结构。这是一种真实意义上的文化革命。我们的整个文明能否生存下去也许就取决于我们能否进行这种变革。它最终取决于我们采纳东方神秘主义某些阴的态度的能力,要有体验统一自然和协调生活的艺术。”[22]结束语 从“李约瑟现象”的论述和分析中,我们可以感受到的是,道家文化的现代价值正在被挖掘和重新定位。古老的道家文化不是一种历史陈迹,而是具有超越时代的深刻哲理的活的文化,这一点不仅在中国,也在西方得到了不同程度的认可。当然,现代的科学家们所推崇的是道家思想与现代科学的耦合,而不是道家科学技术本身,但无论如何,道家思想中那些可为现代科学观所用的那部分值得重新定位的。正如董光 璧所指出∶“我确信重新发现道家具有地球船改变航向的历史意义。黄土文明与海洋文明的融会,有如黄颜色和蓝颜色调和出绿色,将产生人与自然和谐的新的绿色文明。”[23]注释∶ [1]李约瑟∶《中国科学技术史》第二卷,《中国科学思想史》。科学出版社1990年版,第145页 [2]玻尔著,郁韬译∶《原子物理和人类知识续编》,商务印书馆1978年版,第19页 [3]普利高金∶《从混沌到有序》中文版序,上海译文出版社1987年版,第4页 [4]哈肯著,戴鸣锺译∶《协同学——自然成功的奥秘》序,上海科普出版社1988年版 [5]转引自赵松年,“突变理论∶形成、发展、应用”,《世界科学》1989年第4期 [6]卡普拉著∶《转捩点》,中国人民大学出版社1989年版,第37页 [7]汤川秀树著,周林东译∶《创造力和直觉∶一个物理学家对东西方得考察》,复旦大学出版社1987年版,第50页 [8]转引自徐水生,“论老庄哲学对汤川秀树的影响”,《哲学研究》1992年第12期 [9]同[7]第50页 [10]、[13]灌耕编译∶《现代物理学与东方神秘主义》,四川人民出版社1984年版,第133页 [11]普利高金著,曾庆宏等译∶《从存在到演化》,上海科技出版社1986年,第3页 [12]霍金∶《时间简史》,湖南科学技术出版社2002年版,第127页 [14]同[3]第1页 [15]同[9]第107页 [16]同上,第44页 [17]《爱因斯坦文集》第1卷,商务印书馆1983年版,第284页 [18]同[9]第83页 [19]同上,第47页 [20]同上,第37页 [21]董光璧∶《当代新道家》,华夏出版社1991年版,第63页 [22]卡普拉,《物理学之道》,转引自《现代物理学与东方神秘主义》,第244页 [23]同[21]第4页 -------------------------------------------------------------------------------- ① 此观点取自国内著名科学史家林德宏先生的“李约瑟的道路——庆贺李约瑟博士90寿辰”一文,《哲学研究》91年第 1期