智慧的灵光-第11章
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像数学一样，科学和技术并不是封闭的。只有当作为其背景的文化不断地提出新的假设和目标时，科学和技术才能蓬勃发展。这反过来也表明，作为一种基本上以文化为基础的活动，科学技术与人文科学并没有什么不同。与人文科学一样，科学技术的价值存在于孕育它们的文化之中。
因此科学技术和人文科学的发展显然也取决于三者之间的相互作用。基于这一点，我愿用掌声为所有84年跨学科交流大会的与会者所做的工作叫好。我在此敦促大家加深对这种相互作用的理解，并推动这种相互作用。这种相互作用对科学技术的健康发展是关键性的。只有依靠这种相互作用，我们的社会才能有希望获得由科学技术进步所带来的全部物质效益，而且还加上全部的精神效益。
科学要求我们具有直面现实的毫不妥协的态度，利用已有的大量理论进行测量和试验，给出谨慎的、具有不同程度确定性的解释。科学也要求独立调研人员具有首创精神，思路开阔，善于对话交流，尤为重要的是要有辩论和讨论的自由。
最终，某一门科学的发展取决于其他科学的进步。同样地，技术成就典型地取决于从一系列科学和工程学科中获得的应用知识。因此三哩岛危机的主要原因是未能向核电站操作人员提供现代化的控制系统。这种控制系统必须是体现出实验心理学家创立的人一机联系理论的当代水平的。
如果西方社会决定扼杀伟大的科学实验，那么，如何来扼杀呢？途径之一是尽力控制或压制那些看起来对社会有危险的科学。我们已经看到各类极权主义国家有过这种做法。即使在我们美国，也已对某些社会科学产生厌恶。这些科学经历过兴衰沉浮，而它们的沉沦证明美国对这种做法所具有的诱惑力没有天然的免疫能力。更加险恶的危险则来自公众对人工生物的惊恐，并企图利用法律手段来停止对遗传工程生物体的研究。
比此好不了多少的是既有外行又有真正的科学家所从事的伪科学活动。有时候，出于某种不无可嘉之处的目的，伪科学力图披上科学的外衣来推进本质上非科学的结论，甚至不惜颠倒已确立的科学结论。
李森科主义便是一个例子。约瑟夫·斯大林不允许传授和提倡其他遗传学理论。李森科否认基因的存在，他发展了更能适应马克思主义学说的生物特性是从外部环境获得的见解。在斯大林统治下，相对论被指责为是“资产阶级唯心主义学说”。还有一个例子是神造说。神造论者竭力利用生物学家们在达尔文进化论细节上的分歧，拒绝考虑化石记录，并且寻求获得相同的课时来传授他们自己的以圣经为基础的学说，宣扬一切物种是由上帝同时创造的。
最新的例子是“核冬天”学说。带着值得称颂的阻止核战争的目的，科学家们勾画出一幅在核交战所掀起的尘埃阴影中世界灭亡的景象，这是一种除了实际试验之外，他们几乎无法证明或否定的理论。如果将我们的事业仅是挂上科学那令人敬畏的招牌，从长远的观点看，是会损害我们的事业和科学的。
有些人设想，由于对核决战的恐惧，也许有朝一日，全世界会摒弃科学和所有的科学工作，包括先进技术。他们甚至由这种恐惧推论出了为什么搜寻外星智慧的工作至今毫无结果的原因。
1960年，物理学家弗里曼·戴森提出，一个真正高度发展的技术文明会成功地创造出所说的那种“戴森之星”。就是说，文明会将其本行星的物质为其沿轨道运行的殖民星群重组成非常密致的外壳，从而可实质上截获来自太阳的全部辐射能。根据第二热力学定律，某些能量依然会以热的形式损失掉。因此，戴森建议从寻找异常红外源入手来搜寻智慧外星。
20多年过去了，搜寻人员仍未找到任何合适的研究对象。就我本人而言，我尚未见到任何令我信服的证明外星智慧大量存在或不存在的论据。但其他人在争辩，首先他们认为，自然法则提供了宇宙中大量存在智慧的可能性，然后他们推测我们之所以没有探测到“戴森之星”或其他有关此类智慧的任何证据，是因为，智能物种不是在获得某种适当的技术之后不久便自我毁灭，便是改而沿着非技术的道路演进而生存下来。
现在言归地球本身，科学这个问题仍然悬而未决。当然，我是认为科学应该在我们西方文化中继续生存下去的，它也应该在别的文化中能生存下去。如果你们同意，那么我们有理由问，我们怎样才能获得这种有利的结果呢？显然主要的方法是避免科学技术界变得傲慢自负，尤其是在一个自由的社会里，傲慢会激起强烈的反响，更糟的是，会激起错误的做法。
科学给了我们巨大的力量，但科学界绝不可毫无针对性地滥作专业性评价。科学之所以有力量，有许多是因为科学家们坚决地把其调查研究的范围限定在现实的那些相对简单的方面，亦即可详细说明的、清晰可分的现象。
诚然，现代科学正在探索解答比过去棘手得多的问题，包括物质的问题，例如一块褐煤的分子结构；也包括一些令人惊叹的问题，例如，遗传密码的工作，等等。同样地，这主要是由于出现了新的仪器：例如可以分辨原子和分子的显微镜。但在科学的新工具中最令人注目的是计算机。正像人类的人工制品掩盖了其肉体和裸眼一样，计算机也装扮了人类不加装扮的大脑。
然而，即使是计算机这件人工制品，比起人本身又是多么简单！本月初，我听说，集成电路的两发明人之一鲍勃·诺伊斯以现代语言表达了相同的意思。他指出，以记忆当量计算，1984年电子工业将出售信息容量为1014比特的部件。这刚好相当于人脑神经元突触的数量。因此，这一年电子工业将出售大体上只相当于单个人脑的记忆当量的产品。
科学在现代世界里的地位远未安全可靠，它可能依旧是人类最伟大的试验。与技术明显不同，科学是一种基于文化的西方社会现象。不用说其他文化，即使是在西方，科学的未来也取决于两种价值观互相之间交接的和谐一致，这两种价值观，一是推动科学发展所必需之价值观，另一种是维持一个社会所必需之价值观。技术和经济的发展已离开过去的模式，现在它们紧密而直接地依赖科学的进步。这意味着从长远观点看，任何不珍惜科学的世界将是一个没有物质进步的世界，而且也许还是个没有精神进步的世界。
科学比技术更严厉，它对现有秩序的影响必然是革命性的。新近我们常听到要求掌握科学技术知识的呼声。为了扩大人类智慧的有限储备，我们必须密切注意人文学方面的知识，对那些年轻的科学家和工程师来说尤其如此，因为他们将发明出各种新技术来创造我们的明天。
潜在的得益将是极其巨大的。下一个世纪有希望是个取得惊人成就的世纪。全部已知科学知识中的大约900％仅仅是在过去的30年里取得的。鉴于迄今为止所有科学家中90％依然健在，这一数字算不得惊人。在下一个30年里，从事工作的科学家总数和知识总数可望再翻一番。
也许意义最深远的认识会出现在分子生物学领域中。生命之秘密正在揭开，为在医学、农业和畜牧业中创立革命性的新技术提供机会。在这些技术中有许多是可立即接受的。其他有些技术则会产生严重的伦理问题，乃至法律问题。但新生物学预示着有极其巨大的潜在效益，因此几乎必然会引起价值观的变化。更加意味深长的是这样一种意见，认为生物的某些特征是由分子中原子的排列形式所决定的。
另外一种依然基本上摆在我们面前的深刻影响则是数字式计算机。这不仅仅是又一种硬件，而是随带了一种具有强大理论基础的新兴科学。“人工智能”一语，表明这一科学的含义有多深。
我已提过分子学和化学反应能力对能源供应的重要性。但这些领域中的研究工作的含义已远不是用“重要性”一词所能涵盖。用来合成各种材料。使其具有符合人类需要的特性的知识正由此诞生。那就是关于金属合金及其结构的知识，纤维复合材料的知识以及具有一定的强度、防腐性能、电子特性和其他特性的其他超级材料的知识。这样的科学会彻底改变马尔萨斯对世界的严峻看法，他认为由于资源枯竭，必须对人口增长实行严格控制。
我还可继续列举出许多例子，像月球移民，建造和维修人造卫星用的太空基地工业，可提供几乎无限通讯能力的光导纤维，等等。关键是物质上和精神上的利害关系都极为巨大，尤其是在精神上。
如果科学家和工程师在从事各自的专业时尊重其文化的价值观，那么我们的科学革命就不会失败，社会就不会锁起科学的宝库。同样地，如果人文主义者要挖掘科学知识的全部物质潜力和精神潜力的话，那么基础文化的维护者、人文主义者就必须从另一方面利用两者的联系，请允许我把这个题目在这次大会上留给你们，愿大会开成一个成果最丰硕的会议。
（张为华 译）
银河系中散布着百万个栖息生物的行星吗？
作者：鲁道夫·基彭哈恩
鲁道夫·基彭哈恩（1926——），德国天体物理学家。生于捷克斯洛伐克。1965年至1974年任哥廷根大学天文学与天体物理学教授，后任马克斯·普朗克天体物理研究所所长。1985年至1991年任国际天文学联合会副主席。他是密近双星质量转移演化理论的创始人之一。
我们在宇宙中是不是独一无二，也就是别的星球上或其邻近处有没有生命存在？这个问题的提出比我们知道恒星是别处的太阳还要更早。尼古劳斯·冯·屈斯和乔尔丹诺·布鲁诺都曾为此伤过脑筋。为此，两人之中一位幸免于难，另一位不得不在烈火中为真理而献身。
讲到银河系中其他天体上的生命问题，这里只打算谈那种和地球生命的化学成分类似的情况；特别要提出来作为先决条件的是，这种生命离不开液态水。我们想知道，在某行星上是不是已经存在类似人类甚至进化阶段更高的生物。不论是这两种情况的哪一种，像地球上那样长的演变年代看来总是必需的。南非德兰士瓦省翁弗瓦赫特的发掘结果告诉我们，早在35亿年前地球上就存在过比较高级的单细胞生物蓝藻，而人们估算的地球年龄只比这个数量大10到15亿年。所以我们要搜索的对象星周围应该具备这样的条件，使原始生物至少已有40亿年之久能稳定地向较高级生物进化。
让我们来回顾一下我们这个行星上的生命发展史。天文学家海因里希·西登托普夫作过这样的形象比喻：假想我们能把大约50亿年长的地球史压缩成一年，那么原来的1亿年就变成1个星期，实际演变中的160年就转化为一秒钟。这样一来，从宇宙和银河系最老的恒星起源到太阳和地球的形成用这样的压缩时间表示大约经历了1年。假定太阳系的行星，包括地球，形成于第二年的1月份。那时大气的主要成分还是氢，也就是宇宙中最丰富的元素。后来，氢逃脱了地球引力的束缚，氮和氧成为地球大气的决定性成分。可是早在氢大气时代，简单的生命形态已经出现，而3月份就有了翁弗瓦赫特单细胞生物。生物仍在不断进化，但是我们了解得比较确切的只有假想压缩年的最后6个星期，这是因为得到了由化石揭示的信息。在此期间大部分的氢已经逃散，各类生物的习性转而与氧相适应。11月末是植物，稍后是动物征服了各个大陆；曾经在地球上称雄1星期之久的古代巨形爬虫类，在圣诞节两天假日期间灭绝了；12月31日23时出现了“北京人”；新年来临前10分钟，尼安德特人才来送旧迎新；夜半前5分钟，现代人种诞生了；新年只差30秒钟时，世界历史记载开了头。就在这最近30秒钟内地球上的人数增加了百倍。这种增加在最末若干秒内更是急速，光是最近一秒钟间全球人口就增长为原先的3倍。在除夕花炮上天前不到4/10秒钟的时候，人类开始发射无线电广播节目。
尽管地球从诞生以来的大部分时间中都孕育着生物，但是我们称之为文明的年代却只占生物存在时期的一个微乎其微的分数。
生物进化的过程如此漫长，把它和恒星演化的时间去对比没有什么不恰当。我们知道，天上有的恒星那样年轻，甚至爪哇猿人曾经是它们诞生的见证人。在这种恒星周围的行星上，目前高级生物还来不及形成。我们也知道，大质量恒星发光发热只有几百万年，这对于生物进化实在太短暂了。看来合适的对象只有从质量相当于或小于太阳的恒星中去找。银河系大约共有恒星千亿，其中绝大多数的质量都算“合格”，这是因为质量较大的恒星终究甚少。
除了百分之几的少数例外，银河系中恒星的发热年代都很长，足以使智慧生物渐渐形成。但尚不清楚的是这些星有没有行星围绕着它们转，因为只有在围绕恒星公转的天体上才能具备液态水所需的温度。可惜天文学家对别的太阳周围的行星还一无所知。由于它们实在太遥远，即使离我们最近的一些恒星确有这种伴侣天体绕它们转，人们也还没有能做到用望远镜直接观测这些微乎其微的对象。可是话说回来，别的太阳周围也有行星绕着转，这是非常可能的；首先，人们要打破生活在一个独特太阳系中这样一种概念的束缚。科学发展史曾一次又一次地表明，那种把人类放在宇宙中侍优地位的想法，都是错误的信念。
我们已经了解，宇宙物质的角动量很可能使单星周围形成行星系。人类自己所处的行星系也支持这种观点。巨大行星木星和土星甚至以它们的卫星群在周围组成了具体而微的“行星系”，看来这也要归因于角动量。因此，单星周围都有行星系在运转的假想是合理的。
如果在恒星形成的过程中由于角动量因素而产生了一对双星，那么即使在此以前行星曾经出现过，它们也应该在不长的宇宙演变岁月中不是落到其中的一颗星上，就是被甩到宇宙空间。因为认真观测表明半数以上的恒星是双星，所以银河系中算下来还剩大约400亿恒星伴有行星。
问题又来了：这些行星与各自恒星的距离是否合适呢？一个行星至少应该满足的条件是它与所属恒星的距离使得辐射在它表面造成液态水所需的温度。在太阳系中，水星极靠近太阳，而离太阳比火星更远的所有外行星则受阳光照射太弱，不够温暖。别的恒星周围的行星我们始终还没有见到，怎样才能知道它们之中有多少已经具备了距离恒星恰到好处的条件呢？我们的办法只有和自己所处的行星系类比。地球无疑地处在太阳生命带内部，火星和金星靠近此带边缘。“水手”号探测器拍得的照片表明，火星表面的荒凉程度和月球表面类似。尽管火星有大气并且含有水分，但是在它表面上软着陆的一系列“海盗”号探测器经过取土分析并没有发现生物细胞的任何迹象。苏联的一批探测器测得的金星表面温度超过450摄氏度，所以金星也不是生物栖息的场所。此太阳系中我们似乎是独此一家。
只要仔细想想，一个行星必须同时满足多少条件才能栖�
