致敬“无用”的科学研究 作者:谢文盛 最近(8月21日),在美国发生了日全食。这次日全食横贯整个美国,是一次难 得的天文知识普及的好机会。 天文学是研究天体及其相关现象的自然科学。太阳、地球和月亮作为天体都是天 文学的研究对象,准确预测日全食发生的时间和可观测的地点正是天文学的一个 小小成果。这个成果驱除了数千年来人们心里吃太阳的恶魔——日全食只是一个普 通的天文现象,无需求助任何神灵或者魔鬼。 然而,对很多人来说,天文学好像没有什么实际用处,更难以带来衣食住行的方 便。甚至也有人怀疑科学的用处,认为很多科学研究是无用的。 科学究竟有没有用呢? 答案显然是有用的,否则我们就没有现在每天都离不开的电灯、手机、计算机、 汽车以及数不胜数的其他科技产品。然而,有没有用问题的背后隐含着另一问题: 推动科技进步的动力是有用吗?我想,对这个问题的不同回答才是人们怀疑科学 是否有用的深层原因。 曾几何时,“成为一个科学家”是许多学习尖子生的唯一理想;看如今,计算机、 金融和实用技术的培训中心鳞次栉比。似乎,越来越多的人投入有助于满足物质 生活的实用行业中。科学研究——留给有精神追求的怪人吧。实用性诚然已经是推 动科技和社会进步的大众共识。 不过,先让我们回顾一下科学带来的一些重要的实用作品吧。 电的应用对现代人类社会具有最直接和最深远意义的影响。首先,就让我们看看, 是谁、为什么做出了最基础、最重要的电的科学研究。这个人是法拉第。法拉第 的一生是献身科学的一生。他从一个图书装订学徒起步,热爱科学,开始化学研 究,然后兴趣转到电磁学。他对电磁学的研究和发现正是后来无数改变人们生活 的有用的设施的基础。可是,法拉第科研的一生从来也没有关注过研究的实际应 用,他所提到的研究问题也不是实用性的。“有用”和“无用”不是评价法拉第科学 研究的标准——“有用”会限制科研的眼光,而正是这些”无用“的结果引发了后来人 们生活的深刻变革。 智能手机的普及也从很多方面改变了现代人的生活:无论是沟通、购物、旅游和 交友。手机的基础是无线电技术。提起无线电,大家可能都知道是意大利的马尔 科尼首先把它推向实用。但是无线电的科学研究来自丝毫不关心其实用目的的麦 克斯韦的电磁场理论和赫兹的电磁场验证实验。麦克斯韦和赫兹的研究纯粹是为 了好奇心,也许可能夹杂了些许好胜心——他们从来不在意电磁波会对生活带来什 么样的改变,他们只是想告诉人们电磁波是这么这么一回事。他们做的科学研究 有时也只是告诉自己:嗨!我弄明白电磁波是这么个东西。太好了。这样的研究, 经过聪明的发明家马尔科尼的手就变成能够为人类谋福利的有用的发明;但是, 请不要忘记这一切都开始于天才的麦克斯韦的“无用”研究——一些数学公式而已。 激光是另外一个例子。1917年,爱因斯坦提出受激辐射的概念——如果某物质能够 吸收和辐射某个波长的光,那么就有可能激励该物质使之只辐射固定波长的光。 这就是激光的理论基础。爱因斯坦提出这个理论时,并不会想到激光在今后的广 泛应用。甚至直到1961年,才有商业公司研究实用的激光设备。今天,每个像样 的超市都有激光条码扫描仪,每个有点名气的美容医院都会开展激光治疗近视的 活动。这些可能是爱因斯坦的超级大脑也没法想到的激光实用场景。由此可见, 一个科学研究的成果会远早于它可能的为人们谋福利的实际应用。如果爱因斯坦 当时想的是如何发明一个更好的条码扫描仪之类的有用的问题,那么激光的理论 可能就要由别的科学家提出了。 在科学研究的最前沿的问题,大都是无法预见其实用性的问题。驱动科学家去追 寻这些问题答案的原动力是好奇心,是对未知了解的渴望,是与生俱来的兴趣, 也是保障人类生存和发展的潜意识。如果你是带着发现明天就能改善物质生活的 目的进行科学研究,那么你就很可能错过那些“无用”的研究。而几乎人类全部有 用的工具都来自某些意外的“无用”的发现:电是如此、光是如此、疫苗是如此、 原子能也是如此。 即使是天文学这个很多人认为是最“无用”的科学,也是值得尊敬的。当你走进医 院,使用磁共振成像(MRI)检查身体内部而无需开刀时,你不应该致敬最早发 现核磁共振现象的天文学家吗?而他们做的只是想了解星星的成分这样的“无用” 的科学研究。当我们在夜晚仰望星空,当我们欣赏日食,天文学的另一个“用处” 就在于我们之中会有人为之吸引、从此走上科学的道路。 认为科学研究必须“有用”、必须“有目的”是错误的,也是愚蠢的。如果仅仅因为 “无用”而不去进行科学研究,我们将失去广阔的可能性——我们追求“无用”知识的 努力在过去、现在、将来都已被证明或将被证明是增长人类知识、财富和幸福的 最主要来源。让我们致敬“无用”的科学研究,把资金投给“无用”的科学研究,吸 引最聪明的人才到“无用”的科学研究中去。