自由人生 · 科學精神與科學方法

……我將這次的講演看的很重，主要的是這個題目太大，尤其是這兩個大的學術機構出這樣大的一個題目。所以我從昨天晚上十點鐘起，到今天上午六點鐘，都在想這個講演如何的講法？直到六點半鐘才睡覺，八點半鐘就起來了。…… 這樣大的一個題目我從前講過好幾次，今天我本想換換方式和新的材料來講，但是，正如中國的一個古話；「老狗教不出新把戲。」所以，我講來講去，是那一些老話。「科學精神」我拿「拿證據來」四個字來講，「科學方法」我拿「大膽的假設，小心的求證」十個字來講，一共拿十四個字來講「科學精神與科學方法」。這十四個字我想了好久。現在先講科學精神。 「科學精神」的四個字就是「拿證據來」。《中庸》上有句話說：「無徵則不信。」把這句話翻成白話，就是「拿證據來」，也就是說，給我證據我就相信，沒有證據我就不相信。 英國有一位科學家赫胥黎（huxley），他曾說過一句話，就是「必須要嚴格的不信任一切沒有充分證據的東西。」赫胥黎說：「我年紀越大，越分明認得人生最神聖的舉動，就是口裡說出和心裡覺得我相信這件事是真的。人生最大的報酬和最重的懲罰，都是跟著這句話來的。」近來我的年紀越大，也越覺得赫胥黎這句話非常有意義。正因為赫胥黎說的「我相信什麼」和「我不相信什麼」是人生最神聖的舉動，所以，我們更可以知道，我們的信仰是必須建築在充分的證據上的。 有許多人說，科學的精神是尋求真理。這句話雖然對，但太廣泛，沒有「拿證據來」四個字來得簡單扼要。所謂求真理，在《約翰福音》里曾講過，當耶穌被一批人將他抓起來送到羅馬總督彼拉多的面前時，彼拉多詢問耶穌，耶穌說他是給真理作見證。彼拉多說：「真理是什麼？」什麼是真理？這正如你說科學的精神是尋求真理。人家也會問你真理是什麼？這個問題，就很難答覆。所以還是用「拿證據來」這一句話比較適當。所謂尋求真理，如果我們把範圍縮小一點，尋求真理這個問題，就成了我們應該相信什麼？什麼是我們應該相信的，什麼是我們不應該相信的。關於這一問題的答案，我們可以分消極和積極兩方面說。消極方面的說法，就是「無徵則不信」，要嚴格的不信任一切沒有充分證據的東西。換句話說，就是沒有充分證據，我們就不信。積極方面的說法，就是要拿出證據來，要跟著證據走，不論他帶我們到什麼危險可怕的地方去，我們也要去。這是一種科學的理論，也是我們當今處世與求學的一種常識的態度。 我的老師杜威先生說過一每話：「當真理和信仰動搖的時候，形式的論理學（logic）才有用處。」在我們中國講論理學的，要算墨子。墨家的根本是一個尊天祀鬼的宗教，他相信天和鬼，用三表法來做標準。各位看看《墨子》的《非命篇》就可以知道，至於印度的論理學，它是相信咒語，但都無大用處，不如「拿證據來」四個字來得有用處。 我們家鄉有句話：「打破砂鍋紋到底」（現在大家把「紋」字改作「問」字，這是用同音的字作戲語的。英文裡的pun字，就是雙關的意思，崔東壁的著作中曾經提起過。）和「三個不信，跌個不倒跟」。「打破砂鍋問到底」這句話的意思，就是處處要問到底，處處要找證據，證據不夠時還要再找的意思。「三個不信，跌個不倒跟」這句話，我想把它改幾個字，成為「三個不相信，可以做學問」。我可以舉一個具體的例子： 前些時候，報上登了大陸死了一個很有名的佛教大和尚，他死的時候，一百二十多歲。一個人活了一百二十多歲，並不是絕對不可能的事，但這個和尚生前曾有一本《年譜》，詳細記載他一生的事跡。《年譜》里他俗姓蕭，他的父親名叫玉堂，做過福建三府的知府。這位大和尚出生時，他父親正做某一府的知府，他就生在知府衙門裡。他三歲時，父親調某府知府；他五六歲時，父親又調某府知府。這些話是很容易考據的。在他所說的這三府的《府志》，我曾查了兩府。這兩《府志》對那大和尚所說的他父親在任的年代都有明白的記載，但知府的姓名中並沒有姓蕭名玉堂的。因此，我就不敢相信這大和尚真是活了一百二十多歲。 這只不過舉個例說明：要人相信，就「拿證據來」的科學精神而已。 至於科學方法，我只講十個字，那就是「大膽的假設，小心的求證」。這兩句話合起來是一個口號，一個標語，一個縮寫。我把許多很複雜的問題，給他縮寫成這十個大字。 在美國有一位很有地位的科學家，哈佛大學前任校長康納脫 （dr．james b．conant）博士，他是有名的化學家。他在第二次世界大戰期內，負了很重要的科學發展責任。他在十多年來寫了兩本書：一本是《論懂得科學》（on understanding science），一九四七年出版；另一本是《科學與常識》（science and common sense），一九五一年出版。這兩本書都是用十七、十八兩世紀的科學史來說明科學的性質的。他又和哈佛的一班科學教授編纂了一套《哈佛大學的實驗科學的專案史料》，這套書現在已經出了八冊。這八冊書，第一冊是說氣體學，第二冊是說火素理論的推翻。康納脫博士不但在他所著的那兩本書中都說他不相信有某個方法可以叫做「科學方法」。同時在這一套《實驗科學的專案史料》中，他所做的《總序》里，還特別指出：「研究這些專案史料」，就可以明白，並沒有「科學方法」這個東西。他說科學的進展，是從無數事實里演變出來的。這些事實，一面是從實用的技術呈現出來的，一面是科學家的實驗與觀察發現的；所以沒有某一種概念系統，也沒有某一套規律可以指出下一步進展如何產生的。 但是我看了康納脫兩部書和這些之後，深深感覺奇怪。覺得康納脫所舉的科學實例，幾乎沒有一個例子不是說明所謂「科學的方法」的。康納脫在他的《科學與常識》里有段話說： 照我解釋科學的發展史，十七世紀裡忽然產生一種大活動，當時人叫做「新哲學」或「實驗哲學」，只是思想上與行動上三個潮流的匯合的結果。這三個潮流是：（一）一些玄想的普通觀念；（二）演繹的推理；（三）老老實實的實驗。 康納脫所說的三個潮流，就是我剛才講的兩個縮短的標語，——大膽的假設，小心的求證。 康納脫所講的玄想，就是假設，不管大膽的假設，小膽的假設，無膽的假設，對的假設，錯的假設，都是玄想的理論；演繹的推理，和老老實實的實驗，就是「小心的求證」。求證必須從假設里演繹出來。譬如說，假設有三個，你就必須用演繹的想法，去推想它的結果。如果第一個假設是對的，那麼這個裡面應該有a、b、c三種結果，或者a、b兩種結果，或者a、b、c、d四種結果，把某一個假設所包含應該的結果都想出來，然後再作實驗求證。如果第二個假設是對的，那麼應該產生甲、乙、丙三種，或者甲、乙兩種，或者甲、乙、丙、丁四種的結果。 如果第三種假設是對的，同樣產生一、二、三或一、二或一、二、三、四種結果，把結果想出來以後，看看能不能解決你所要解決的困難。所謂實驗科學，就是這個意思。康納脫先生所講的三步驟，也都是有方法的。他的意思是說，近代三百年科學歷史，是亂得很，有的是錯誤的。這種錯誤也是屬於假設的一種，因為假設可以錯誤，所以必須要小心的求證。我剛剛舉的十個字——「大膽的假設，小心的求證」，不一定把康納脫先生高舉起來做我的同道，我只是舉他的例子，可以說沒有一條不可以用我所講的「大膽的假設，小心的求證」來解釋的。假設不妨大膽，而求證就要特別小心。 康納脫先生講到化學革命。在十八世紀晚期，有一位了不得的科學大家，就是發現氧氣的拉瓦西埃。他首先打倒火烴老的假設，而建設了一個新的假設。在空氣里很重要的成分，一個是氮氣，還有一個就是氧氣。沒有氧氣，我們的呼吸就要出毛病了，我們的生物、植物、動物就不能生存，火也燒不起來。當時幾個大科學家都沒有敢提出這個大膽的假設。從前我們中國道土煉金丹，是用硃砂來煉製的，因為硃砂是水銀與氧的化合物。拉瓦西埃利用放大鏡把太陽光的熱能集中在硃砂上，把硃砂燒熱，一部分變成水銀，一部分剛將氧氣還原。他用許許多多的試品，種種方法證明，來規定他的性質。 拉瓦西埃可以說是化學的大祖師，不幸得很，在法國大革命之後，恐怖時期，死在斷頭台上。這是科學家在亂世時代的犧牲者。再舉一個例：十九世紀下半葉，即在一八九二年，我只有一歲，那時我正在台灣，有一位英國化學家羅普萊利，從事於各種氧氣密度的實驗工作。當時已經有很精密的儀器，精密的程度可以到萬分之一。羅普萊利發現在空氣里，把氧氣趕掉，再用各種方法提出氮氣，其中有一種方法比其他方法提制密度至少有一千分之一的差別。於是他寫信給化學學會，請他們幫忙找出答案。以後屢次實驗，又發現密度比以前還多，有二百分之一。後來英國有一位有名的化學家藍姍西，他用更精密的儀器把氮氣趕走，還剩下所謂二百分之一的第三種氣體，叫作氬氣。以上舉的例子，說明要戰戰兢兢的小心去求證。 科學大概可以分為兩大類，一類是歷史科學，一類是實驗科學。歷史科學同樣也要求證，但他的證據是一去不返的。實驗科學是先要有假設，然後根據假設來推想，再在推想之下產生結果。無論對歷史科學也好，對實驗科學也好，總之，第一步必須要提問題，第二步把問題的中心和重點指出，第三步去假設，第四步用演繹的方法把假設某種結果推想出來，第五步去找證據或從實驗中來證實它，這就是科學的方法，也就是「大膽的假設，小心的求證」。…… 1959年11月29日