名家:学习无用知识的有用性

来源:现代大学周刊 作者: 发表时间:2015-04-21 05:08

[摘要]普林斯顿大学校长认为基础研究和自由探索是科学发展的基础。

名家:学习无用知识的有用性

30年代美国普林斯顿大学的校长亚伯拉罕 弗莱克斯纳 (Abraham Flexner)教授曾以“无用知识的有用性”为题,发表过一篇在科学界有影响的文章。该文章强调了基础研究以及自由探索的重要性。全文一万余字,现节译如下,以飨读者。

智力与精神生活在表面上是一种无用型活动。人们之所以大量从事这种活动,是因为他们能获得更大的满足。在本文中,我将探讨这些无用满足的追求程度问题,而这种追求,却往往能意外地得到梦想不到的有用效果。

人们不断地重复说:我们的时代是一个物质主义时代。在这个物质主义时代,人们更关注物质利益的广泛分配和世俗机会,因此使不断增多的学子离开他们父辈所从事的研究而转向同样重要的和紧迫的社会问题、经济问题和政府部门问题的研究。我与这种倾向并无争议。我们生活的世界是我们感觉唯一能证实的世界。除非将它改造成一个较好的世界,一个较理想的世界,否则无数的人将继续安静地、忧伤地、痛苦地走向他们的坟墓。现在,我有时纳闷,如果这个世界缺乏某些可赋予它精神上具有重要性的“无用之物”,是否能给人的整个一生都提供足够的机会?换句话说,我们关于“有用之物”的概念是否已变得太狭窄,以致不足以适应人类精神的游荡和变幻莫测的可能。

我们可以从科学角度及人文主义或精神角度来看这个问题。让我们先从科学角度谈起。几年前我同乔治?伊斯曼 (George Eastman)曾谈起了“效用”这个主题。伊斯曼先生是一位聪明、文雅而有远见的人,他一向对我说他打算尽其所能致力于促进有用知识的教育上。我冒昧地问他认为谁是世界上最有用的科学研究人员,他立即回答说:“马可尼(Maconi) 。”

我说:“无论我们从收音机得到什么乐趣,无论无线电广播和收音机能给人类生活增加什么内容,马可尼的贡献实际上是微不足道的。”这使他感到惊奇,他要我解释。我大体上作了如下回答:“伊斯曼先生,马可尼的出现是必然的。对无线电领域所做的一切,真正的功劳应归于克拉克?麦克斯韦(Clerk Maxwell)教授。他于1865年对电场与磁场进行了一些深奥的预言式的计算,并在1873年出版的一部专著中再次列出了他的抽象方程。在英国科学促进协会另一次会议上,牛津大学的史密斯(H.J.S. Smith)教授宣称:‘如果没有认识到这部多卷的著作中包含着一种大量添加到纯粹数学方法和手段中的新理论,任何数学家都读不懂这部著作。’在其后的 15年间,其他的发现补充了麦克斯韦的理论工作,最后在1887和1888年,一项仍未解决的科学问题--无线电信号的载体电磁波的检测与显示,最终由在柏林亥姆霍兹实验室工作的赫兹(Heinrich Herts)解决了。无论是麦克斯韦还是赫兹都没有想到他们的研究工作的效用,他们的研究都没有实际目标。法律意义上的发明家当然是马可尼。”

赫兹和麦克斯韦未能发明任何东西,但正是他们的无用理论被一位聪明的技术人员抓住,而且这种理论为通讯、公共事业和娱乐创造了新的用品。赫兹和麦克斯韦是未想到实用的天才,马可尼是一位没有“设想”但重视实用的聪明发明家。赫兹和麦克斯韦究竟做了什么?

一件事可以肯定,即他们做了研究工作而没有想到实用。在整个科学史中,已最终证明,有益于人类的大多数真正的伟大发现,并不是由实用愿望所推动的,而是由满足好奇的愿望所推动的。好奇心也许能或也许不能最终产生某种有用之物,这种好奇心大概就是现代思想的突出特征。这不是什么新东西,它可以追溯到伽利略、培根和牛顿时代。学术机构应该致力于培养好奇心,它们因考虑立竿见影的应用而发生偏移越少,它们对人类福利和满足智力兴趣的贡献会越大。这种智力兴趣也许的确可以说已成为现代智力生活的统治模式。

如果说到一项最有实际应用价值和深远意义的发现,那么我们会同意它就是电。是谁做出了一百多年来在整个电力发展以之为基础的基本发现呢?回答是有趣的。

法拉第(Michael Faraday)的父亲是一位铁匠,法拉第本人原先跟一位图书馆装订工当学徒。在1812年,他已经21岁时,一位朋友把他带到英国皇家研究院,在那里他听了戴维爵士(Sir Humphrey Davy)四次关于化学的讲座。1813年他成为戴维的实验室助理,研究化学问题。但法拉第的兴趣很快由化学转向电和磁,以其充满活力的余生献身于电磁。此前奥斯特(Oersted)、安培(Ampere)和渥拉斯顿(Wollaston)已完成了这个领域的一些疑难而又重要的研究工作,法拉第解决了他们留下的难题,并于1841年成功地完成了电磁感应实验。四年后,他在事业上开辟了第二个光辉时代,他发现了偏振光上的磁效应。但是无论在他那无可比拟的事业的任何时期,他都不对实用感到兴趣。从来没有一个准则可以作为他不停实验的依据,实用上的任何怀疑都会限制他那无休止的好奇心。最终,却产生了实用效果。

在高等数学领域,几乎可以列举无数个例子。例如:18世纪和19世纪最深奥难解的数学研究工作是“非欧几何”。它的发明人高斯 (Gauss)虽然被同时代人公认为杰出的数学家,但他也未敢在25年中出版他的著作“非欧几何”。事实上,如果没有高斯在格丁根做的研究工作,相对论本身同他所显示的实际应用都是不可能的。同样,现在成为“群论”的理论是一种抽象的、并非直接实用的数学理论。它是一些有奇异思想的人提出的,这些人的好奇心和提问引导他们走上了奇特的道路。但是“群论”今天已成为光谱学量子论的基础。概率的完整计算是由那些对博奕理论充满兴趣的科学家做出的。这些科学家并没有实用的目的,但是它为所有类型的保险提供了一种科学基础。十九世纪物理学的广大领域也以其为基础。

爱因斯坦1925年的报告不是关于相对论,而是讨论了一些那时没有任何实际意义的问题。报告描述了接近温标下限的“理想”气体的变态行为。因为大家都知道所有气体在所说的温度下都冷凝为液体,所以科学家们一直忽视爱因斯坦15年前的研究工作。然而,最近发现的液态氦的特性已经给爱因斯坦的理论带来新的可用性。因为大多数液体随着温度的下降,黏滞性会增加。而液态氦却例外,在绝对零度以上2.19度,即δ点的温度下,液态氦的流动比它在高温下的流动更好。在液态氦奇怪特性中还包括其巨大的导热性。在δ点,其导热性大约为铜在室温的500倍。液态氦的这些特性给物理学家和化学家们提出了一个重大的谜。

我们来看看另一个方面,医学和卫生领域。在瓦尔代尔(Wilhelm van Waldeyer)教授的《回忆录》中,他讲了这样一件事情。在随同他去斯特拉斯堡大学的学生中,有一个小个头、沉默寡言、不显眼的17岁男孩,名叫保尔 ?埃尔利奇(Paul Ehrlich)。那时的解剖课包括解剖和组织的显微镜检查,但埃尔利奇并不太重视解剖。《回忆录》中作了如下描述:我很早就注意到埃尔利奇往往伏案工作很长时间,全神贯注于显微镜观察,而且在他的办公桌上逐渐盖满了一些带有各种说明的彩色斑点。有一天我问他桌子上那些彩虹似的彩色阵列是什么,这个在第一个学期应该学习常规解剖课的年轻学生抬起头来看着我,和蔼地说:“Lchprobiere” 。这可译为“我在试验”或“我正在干傻事”。我对他说:“很好,继续干傻事吧。”虽然我不去教他,也不去指导他,但我很快发现,我拥有了埃尔利奇这样一个素质非凡的学生。埃尔利奇通过医学课程走自己的路,最后获得了学位。后来,他到了布雷斯劳,跟随科恩海姆(Cohnhiem)教授工作。我不认为埃尔利奇头脑中曾闪动过实用的念头。他是一个有心人,他干傻事是由一种深深的本能所推动,那是一种纯科学的而不是一种实用的动力。结果如何?科赫(Koch)和他的同事们建立了一种新学科–细菌学。埃尔利奇的实验那时由一位研究生应用于给细菌染色,因而有助于鉴别。埃尔利奇自己则创立了血液膜染色法。我们关于白血球、红血球形态的现代知识就是以此为基础的。现在全世界成千上万的医院里,埃尔利奇的技术每天都用于化验血液。因此,在斯特拉斯堡瓦尔代尔解剖室里显然无目的的行为已成为今天医学实验的重要方面。

我从不认为在实验室进行的每项实验都将最终转向某种意料之外的实用,或最终实用是其出发点正确的证明。我更赞同废除“实用”这个词,并赞同解放人类精神。可以肯定,我们将因此浪费一些宝贵的钱财。但更为重要的是,为使人们心灵获得自由而涉足风险,使人类的心灵摆脱枷锁。这种风险一方面使得像海尔(Hale)、卢瑟福(Rutherford)和爱因斯坦等人经亿万里进入最遥远的宇宙领域;另一方面将束缚在原子中的无穷的能量释放出来。这些人完全出于好奇心而做的研究,可使人类改观。但这种最终的、未可预测的实际结果并不能用来作为当时他们出发点正确的证明。

我不是在批评有用性动机占统治地位的像理工学院或法律学院那样的学术机构。工业上或实验室里遇到的实际困难会刺激理论探索,理论探索也许可能、也许不可能解决向其提出的问题,理论探索还可能开辟新的领域。理论探索暂时也许是无用的,但孕育着未来的成果,即实用成果或理论成果。

随着“无用” 知识或理论知识的快速积累,创造了一种局面。在这种局面下,以科学精神解决实际问题之风日益增长。不仅发明家,而且“纯”科学家也加入了进来。我已提到马克尼这位发明家,一方面是一位有益于人类的人,而另一方面,在实际上只不过是“拾取了他人之脑”。爱迪生属于同一类型的人。巴斯德则不同,他是一位大科学家,但他不愿解决像法国葡萄属植物的状况或啤酒酿造这样的实际问题。然而,它不仅解决了直接的难题,而且根据实际问题得到了某些具有深远意义的理论上的结论,暂时看似无用,以后可能以某种未能预见的方式变得有用了。

同时,有一点必须注意,即谨防把科学发现完全归功于某一个人。几乎每项发现都有长期而坎坷的历史,有人在这里发现一点,另一个人在那里发现一点,第三个人继续向前,直至一位天才把这些拼在一起并作出决定性的贡献,发现才算成功。科学像密西西比河,开始来自遥远森林的小河,众多的小河汇合增大了水量,最终形成了这个能冲破堤坝的咆哮的河流。

我想引用一高速发展的“高等研究院”作为例子,来阐述最明显和最直接的“外来影响”。

“高等研究院”系班伯格(Louis Bamberger)先生和他的妹妹福尔德(Felix Fuld)太太于1930年在新泽西州普林斯顿建立。那时,因为普林斯顿大学有个小规模的高水平研究生院,这个研究生院的许多部门同这个高等研究院有密切的合作,所以这个研究院受惠于普林斯顿大学。这个研究院的大部分研究工作始于1933年,研究院的人员中,数学家中有美国的维布伦(Veblen)、亚历山大(Alexandar)和摩尔斯(Morse);人文学者中有梅里特(Merrit)、洛(Lowe)和戈德曼(Goldman);法学家和经济学家中有斯图尔特(Stewart)、里夫勒(Riefler)、沃伦(Warren)、厄尔(Earle)和米特拉尼(Mitrany)。此外还应加上已经在普林斯顿大学、普林斯顿图书馆和普林斯顿实验室任职的同等水平的学者和科学家。高级研究所还“受惠”于希特勒,因为他逼来了数理科学方面的爱因斯坦、外尔(Weyl)和诺伊曼(VonNeumann);人文科学家赫兹菲尔德(Herzfield)和帕诺夫斯基(Panofsky)以及一大批慕名而来的年轻人。

从组织机构看,这个研究院是最简单、最不正规的。它有三个学院——数学学院、人文科学学院及经济和政治学院。各个学院由一个长期聘任的教授小组和一个成员不断更换的访问学者小组组成。各学院自行管理各自的事物,有充分的自主权。在各小组内,每个人可以自由地处理其时间和展现能力。来自22个国外的和来自美国39个高等学府的访问学者被接纳入学,按学科分到上述研究小组内。他们享受与教授完全一样的自由,自由地与不同教授一起研究。同时他们也可独自研究,不时地请教可能有所帮助的任何人。没有例行公事需要遵循,教授、访问学者、访问者之间没有划出任何界限。普林斯顿大学的学生和教授及研究院学员和教授非常自由地结合,因而难辨师生。不存在委员会,不召开系的会议,行政管理工作在程度上和重要性上已减至最低。有设想的人享有有利于产生想法、有利于交流思想的条件。没有设想或没有集中设想能力的人在这个研究院里不会像在家里那样自在。

我扼要地引述几个例证也许会使这一点更加清楚。

如拨出一份薪金使哈佛大学一位教授来普林斯顿。他来函问道:“我的职责是什么?”我回答说:“你没有职责,只有机会。”

一位能干的年轻数学家,在普林斯顿工作一年后来向我告别。他说:“也许你想知道这一年对我意味着什么。”“是的,”我回答说。他接着说:“数学发展很快,现时的文献浩繁。我取得博士学位已十余年,前一段时间我能够继续我的课题研究,但后来的那个课题越来越困难和不明朗。在这里工作一年后,盲点找出来了,窗户打开了,房间亮了。我头脑里已有了两篇论文,我很快就写。”“这需要多长时间?”我问道。“五年,也许十年。”“然后呢?”“我会再回来。”

第三个例子是最近发生的事。一位西部大学的教授去年12月末来到普林斯顿,他想要恢复同普林斯顿大学莫利教授的某些研究工作。但莫利教授建议他去找帕诺夫斯基和斯瓦尔岑斯基(Swarzenski),现在他们三人忙于同一研究工作。

这个研究院目前还没有大楼,那些数学家们是普林斯顿数学家们在法恩大楼的客人;人文学家是普林斯顿人文学家在麦克科米克大楼的客人;其他人分散在这个城市各处的房间工作。

正如吉尔曼(Gilman)校长60多年前在巴尔的摩所说的,砖和砂浆不是最需要的。但是,为弥补需要频繁的非正式接触,高级研究所创办人福尔德建造一所大楼,称为福尔德大楼。仅此足矣。这个研究所必须保持小规模,并牢牢地坚持这样的信念:群体渴望宽松、安全、自由,不受组织机构和例行公事的约束,与普林斯顿大学的学者和其他地方的人进行非正式接触。因此吸引了国外的学者不时来到普林斯顿。如玻尔(Neil Bohr)来自哥本哈根;劳厄(Van Laue)来自柏林;奇维塔(Levi Civita)来自罗马;韦尔(Andre Weil)来自斯特拉斯堡;狄喇克(Dirac)与哈代(G. H. Hardy)来自剑桥;泡利(Pauli)来自苏黎世等等。

我们自己不做出任何允诺,但我们珍惜这样的愿望:不懈地追求“无用知识”将证明在将来取得的成果就像过去一样。对于像诗人和音乐家那样已赢得去做他们想要做的事情的权利,并因此可望获得极大成效的学者,这里将是一个乐园。

编辑:林晓彦
对《名家:学习无用知识的有用性》表态
对《名家:学习无用知识的有用性》发表评论

滚动新闻

现代大学周刊