诺贝尔奖110年的发展历史，也是人类通过科学技术深刻改变世界的历史；同时，诺贝尔奖大师的哲学思想也成为了人类共有的精神财富。《诺贝尔奖得主的哲学思考：纪念诺贝尔奖颁发110周年》聚焦20多位诺贝尔科学奖得主和世界知名科学家，研究他们的哲学观点，尤其是他们关于科学哲学思考的内容、影响和斗争。对科学知识产生的动力和过程进行了深入讨论，并把科学置于更广阔的背景下，讨论科学与复杂、科学与宗教、科学与艺术等问题。通过这些分析不难发现，科学技术研究作为近现代人类的一种最基本的活动，不仅具有促进生产力的作用，更有改变人类世界观的作用。
    《诺贝尔奖得主的哲学思考：纪念诺贝尔奖颁发110周年》是我们诺贝尔奖研究的第三部书，第一部《诺贝尔奖和诺贝尔奖学》主要论述近50年来生命科学诺贝尔奖（物理、化学、生理学或医学）的成果以及思考；第二部《诺贝尔奖的启示》主要从社会学的角度论述国家、大学、科研机构、企业和私人基金对诺贝尔奖产生的影响及思考；本书《诺贝尔奖得主的哲学思考》是第三部，主要论述诺贝尔奖得主在得奖后的哲学研究的成果以及对于人类世界观、认识论的贡献。

    绪 论
    每个实体均是通过独特的创造而产生的。尽管如此，它们均是同一个宇宙、同一个普遍原因及上帝的不同表达。不同之处只在于表达的完美程度不同，如同从不同角度观看同一座城市或者从不同的点观察同一幅画那样。
    ——莱布尼茨
    第一节 历史长河中的奇葩——诺贝尔奖
    如果把人类历史比做一条大河，在河中截取某一时刻的一个断面，在这个断面里，我们可以看见宗教、经济、政治、艺术、哲学、科学、技术、文化等一个个小的区间（这种分类是按照当时的对科学认识做的。事实上，这个断面作为一个整体，从来没有被分割过），我们把它记录下来，作为这个时刻的“真实”载入史册，即人类在当时的知识总和。在我们截取下一个断面时，会发现相应学科区间的面积发生了变化。当然，在这个河流的任何断面中还有很多空白我们还没有研究过，或者已经研究过而没有结论。
    如果我们截取公元前5000年一个历史断面，我们会发现，科学技术只是其中很小的一个点；截取1300年另一个历史断面，就会发现这个点的面积扩大了，而且越往后，这个点的面积越大。为什么会这样？成千上万的人进行过研究，并给出了不同的结论。如果我们把每一个相应的断面连接起来，就会发现相应学科的运动轨迹——一个类似不规则的圆锥状的轨迹。研究这个轨迹的变化及其原因就成为科学、历史的任务之一。
    如果我们认真研究所有的轨迹，就会发现：它们是随时间变化的。有时会相互交融，分不清我们关心的问题是在这个还是那个轨迹中。近代以后，很多知识的新轨迹出现了。
    如果我们把今天的这些不同学科的断面面积（即我们已知的科学知识）加起来，就形成一个“知识域”，这个“知识域”的面积与河流的总截面相比，虽然比以前增长了很多，但仍然是很小的，即我们未知的东西还很多。做一个比喻，如果把我们已知的所有面积合在一起，形成一个面积不大的岛屿，在历史的长河中这个岛屿的面积在不断扩大，与此同时，它的边界也在延长。岛屿是我们已知的知识，而边界线就是已知和未知的边界，随着岛屿的扩大，边界线也越来越长，也就是说，我们未知的东西越来越多。这样，科学探索的任务也就永远不会终结。
    历史发展到1901年，在科学技术这个断面中出现了一个小亮点——诺贝尔奖，至今这个事件在历史长河中已经流动了110年。和其他历史事件相比，这个小事件可能并不像“革命”那样受到很多人的注意，然而，它正引起了越来越多的人，尤其是科学家的关注，因为它的成果正变成与人类生活密切相关的技术和产品。
    我们企图在科学技术这个区间中从古至今地游泳，从中搜寻科学技术成果，当然这种工作很多历史学家都做过，并且给出了非常重要的结论。而我们的工作则更注重在1901年以后的漫游，尤其是对诺贝尔奖进行比较仔细的考察，并把考察结果与历史联系起来，考察什么呢？
    1）获奖者的研究动机；
    2）获奖内容对现代社会进步的影响；
    3）获奖者的哲学思考；
    4）获奖内容对现代科学研究目标的指引；
    5）对科学研究有影响的宏观因素的思考。
    本书主要论述27位诺贝尔奖得主（占目前得奖者总数的约5%）的哲学思考，书中所涉及的其他诺贝尔奖得主有几十位。这个数字似乎不是很大，但他们的哲学探讨以及“结论”给我们留下了一份宝贵的思想财富和一个巨大的思考空间。在功利化日益严重的今天，他们的思想尤其珍贵，因为科学思想不仅涉及对今天地球上人类生活形态的思考，还预测了不久的将来人类可能遭遇的各种灾害，所有这些都值得我们认真学习、研究。
    第二节 学科的分化和综合
    科学是关于自然现象的有条理的知识，是自然现象的各种关系的理性研究。这种研究的结果是产生了一些科学理论（往往以数学和模型的形式出现），并且在20世纪之前被当做自然界本身的真实翻版。今天，我们已经知道，知识与自然界的真实性不是一回事，知识——科学理论，仅仅是我们对世界的一种认识、一种解释，与自然界本身是两回事。也就是说，不应该错误地把对自然界的分析或认识当做自然界本身。
    对于一个具有逻辑头脑又善于思考的人来说，从科学推出哲学原理似乎是一件必然的事。然而，历史的情况恰恰相反：哲学不是源于科学，而科学却是源于哲学。在人类文明的早期，人们从来把自然界和人类社会当做一个整体，对这个整体进行研究是哲学的任务。当历史发展到公元前700年左右，在世界的几个文明中心（如古巴比伦、古埃及、古希腊、古印度、古代中国），几乎同时出现了一批伟大的哲人，这些哲人对人类生存的自然环境和社会环境都进行过整体性的哲学思考。以后，有些哲人偏重于对自然的思考，从哲学中分化出“自然哲学”；有些偏重对社会和人本身的思考，从哲学中分化出“道德哲学”。“自然哲学”成为近代自然科学的母体，而“道德哲学”则成为近代社会科学和人文科学的先驱。在这几个文明中心之一的中国，哲学家把重心放在社会关系和人本身的思考上；印度则把重心放在人的精神层面——宗教上；古巴比伦、古埃及文明被古希腊继承，并发展成灿烂的古希腊文明。几乎现代哲学领域中的所有问题在古希腊都被讨论过，孕育出近代和现代科学技术。因此，对古希腊的关注和研究自然多一些。
    近代自然科学诞生以后，由于研究对象的细化，“自然哲学”分化出天文学、物理学、化学、生物学、地质学（以前把它们统称为博物学）等自然科学学科；而伦理学、社会学、人类学、历史学等也从“道德哲学”中分化出来，成为社会科学。哲学作为比“自然科学”和“社会科学”更普遍、更综合的一门独立学科延续至今。从自然科学成果中提炼、归纳哲学原理是当今哲学发展的一条重要途径。历史在走了一条“否定之否定”的路线之后，科学和哲学又重新携起手来，最先是在各种各样的“进化论”思想中携起手来，后来又通过更深刻的分析，依靠数学和物理学的新成果往其他学科的渗透诞生了很多新学科，其中的对现代数学原理和逻辑学原理的研究更清楚地阐明了“认识论”，一种新的“实在论”也应运而生。这种新的“实在论”抛弃了传统的哲学研究方法，而只研究一些有限的哲学问题（正像科学只研究有限的科学问题一样），并且试图寻找科学“现象论”下面的形而上学的实在。
    整个20世纪是人类历史上最动荡、科学技术发展最快及人类生活和生产形态改变最大的100年。1901年是开始颁发诺贝尔科学奖（物理学、化学、生理学或医学）的第一年，至今已有110年的历史。这110年诞生了500多位诺贝尔科学奖得主，他们的成就包含了很多深刻的哲理，这些哲理不但成为人类世界观革命的基础，也成为拉动经济增长的要素。我们的工作就是把这些哲理梳理出来，在历史的大背景下，看看20世纪人类对自然的认识发生了怎样翻天覆地的变化。为此，我们必须简要地回顾科学发展的历史。
    第三节 自然科学的起源和发展
    先说说物理学和生物学。物理学的起源可以追溯到对肉眼可见的天体运行自然现象的观察（发现），可以追溯到早期人们的粗笨器具的发明。同样，生物学也一定是从对动植物的观察以及原始医学和外科开始的。
    在古埃及和古巴比伦的记录中，简单的算术、年历、对天象周期性的认识，以至对日食和月食的认识都有记载，经验知识也有了一些条理，如度量的单位和规则。但是，首先对这些知识加以理性考察，探索现象各部分之间因果关系，事实上也就是首先创立科学的，应该是希腊伊奥尼亚（Ionia）的自然哲学家。这种活动中最早也最成功的活动，是把丈量土地的经验规则（大部分是埃及人发明的）变成一门演绎科学——几何学。这些活动（当时还没有“科学”这个词）是哲学家完成的。其中，最重要的有米利都的泰勒斯（Thales of Miletus）和萨摩斯的毕达哥拉斯（Pythagorasof Samos）。300年后，亚历山大的欧几里得（Euclid of Alexandria）才对古代几何学加以最后的系统化：欧几里得从5个公理出发，逻辑地推导出300多个几何定理，这种演绎方法被以后的哲学家称为“理性主义”，并在科学研究中被普遍采用。
    那时的自然哲学家还对“本体论”如物质的组成表现出浓厚的兴趣，他们在物质中寻找“实在”，渐渐创立了关于基本元素的学说，古希腊、中国、印度等地区的哲人对这个问题都进行过研究。其中，最具科学价值的是古希腊的留基伯（Leucippus）和德谟克利特（Democritus）的“原子论”。与此相反，古希腊的毕达哥拉斯学派认为，“实在”不在于物质，而存在于形式和数中，“万物皆数”就是他们的表达。
    在苏格拉底和柏拉图的雅典学派兴起以后，形而上学就代替了伊奥尼亚的自然哲学。他们把毕达哥拉斯学派的学说加以发展，认为只有理念才具有充分的实在性，感官对象是不具有充分实在性的。亚里士多德在生物学上虽然重新回到观察和实验（观察和实验方法被后来的哲学家称为“经验主义”），但是在物理学和天文学上仍然遵循着他的老师柏拉图的内省方法。
    那时候，哲学家也思考“空间”问题，具体地说，就是思考宇宙模型等天文学问题。在古代中国人眼中，关于宇宙“天圆地方”的直观模型出现了；在古埃及人和古巴比伦人的心目中，宇宙是一个箱子，大地是这个箱子的底板；伊奥尼亚人认为，大地是在空间中自由浮荡的；毕达哥拉斯学派认为，大地是一个圆球，围绕着中央火运行。阿里斯塔克斯（Aristarchus）研究了地球与日月的几何学问题，认为：把太阳看做是中央火，问题就更加简单了。他还根据他的几何学对太阳的大小做了估计。但是，当时的大多数人都不接受这个学说，他们仍然相信地球是宇宙中心，其余各天体都按照均轮与本轮的复杂体系绕地球运行。这个体系通过托勒密（Ptolemy）的著作一直流传到中世纪。
    古希腊文明的后期，一个新的文化中心在亚历山大形成。阿里斯塔克斯、阿基米德（Archimedes）和依巴谷（Hipparchus）是其中著名的哲学家，他们并没有去制定完备的哲学体系，而是提出了一些具体的和范围有限的问题（如浮力问题），并且用一些同现代科学方法相似的方法——观察、实验、计算来加以解决。
    到了罗马帝国，科学发展几乎停止了。之后，欧洲进入中世纪的“黑暗时期”，经院哲学成为当时的主流意识，并维持了理性的崇高地位。经院哲学断言上帝和宇宙是人的心灵所能把握和理解的，这是哲学“可知论”的前身，它为后来的科学启蒙和发展铺平了道路，因为科学必须假定自然是可以理解的。在文艺复兴创立近代科学时，也以这个假定为前提。
    到13世纪，亚里士多德的完整著作被重新发现了，并且被译成了拉丁语。圣托马斯·阿奎那（St．Thomas Aquinas）巧妙地把经院哲学中的基督教义同亚里士多德的哲学、科学融合为一个完整的理性知识体系。阿奎那所阐明的经院哲学保存了关于自然界可以理解的信仰，但也包含了托勒密的地球为中心的天文学和亚里士多德的拟人观的物理学及他的许多错误见解，如物体运动需要不断地向它施加力、物体之轻重在于其本质，并自寻其天然位置（重者下沉，轻者上浮）等不正确理念。
    由“理性主义”到“经验主义”经历了上千年的时间，而“经验主义”的兴起应该归功于文艺复兴时代的几位思想大师，其中最重要的当属伽利略。古希腊哲学家亚里士多德在研究自然界时，使用一些诸如起源、本质、形式、因果性、目的之类的概念，这种研究方法也被中世纪的学者使用，这些不能定量化的概念本身带有浓重的哲学味道，并且，用这种方法进行研究，只能模糊地看到自然界的整体，而对其中的细节，尤其现象背后的机理是无法认识的。伽利略选择了一个新目标或新方法，就是寻求对科学对象进行独立于任何物理解释的定量描述。伽利略将运动中能够测量的物质特性分离出来，然后再把它们与数学定律联系上。这些物质特性如空间、时间、重量、速度、加速度、惯性、力和动量等物质特性和物质的运动状态（统称为事实），后来的科学家又补充了能量和其他概念，它们都是能够测量而被定量化的。后来的科学发展证明，这些概念在认识自然界、使自然界理性化的过程中具有伟大的意义。其后，牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦等科学家使用这种方法取得了卓越的成就，并在自己的研究过程中发展、强化了这种方法。
    事实上，这些差异后面隐藏着更深刻的分歧。阿奎那和亚里士多德一样，认为实在的世界是可以通过感官觉察出来的：这个世界是色、声、热的世界，是美、善、真，或其反面丑、恶、假的世界。按照伽利略的分析，色、声、热可以化为单纯的感觉，而实在的世界只不过是运动的物质微粒而已，同美、善、真或其反面毫无关系，于是，破天荒第一次出现了认识论的难题：一个非物质的、无限展延的心灵何以能了解运动着的物质。
    不过，新的实验方法的本质是离开完全理性的体系而把事实作为真理性的裁判，这些事实与当时的任何哲学都毫无关系。自然科学研究的一般流程包括，提出问题（构思）、信息收集（实验设计和运行）、推理（演绎推理——理性主义、归纳推理——经验主义）、结论（假说、洞识）、检验（证实或证伪）。由于科学主要是经验性的，它归根到底不得不诉诸观察和实验，权威在里面不起关键作用。当然，科学也要运用理性（逻辑）来解决问题，并形成唯一可能的综合和学说。经验主义把观察或实验作为研究的起点，也是最后的真理性的裁判。
    由伽利略开始的工作，至牛顿集大成。牛顿运动方程是整个经典力学的基础，当已知质点的初始状态，又知其受力情况，根据牛顿运动方程就可以预测质点在以后任何时刻的运动状态，这就是物理学上有名的“因果论”或“决定论”（后来被当做世界观和方法论）。巨大的宇宙机器似乎可以由因果论完全确定，即这个系统的任何一部分的未来完全可以预测。这种严格决定论的哲学基础就是可以把我（主观）和世界（客观）分割开来，并由于这种分割而对世界做出客观的描述。牛顿证明：物体靠相互引力而运动的假说足以解释太阳系中一切规律的运动。结果，就形成了物理学上的第一次大综合。虽然牛顿自己也指出万有引力的原因仍然不得而知，不过，他的门徒们，尤其是18世纪的法国哲学家，把牛顿的科学变成了“机械论”的哲学，根据这个哲学，人也就变成了一架机器。
    存在的整体太大了，当人们观察、研究它的一个局部的时候，是无法窥知它的全部秘密的。有些哲学家认识到科学不一定能揭示实在。很多科学家一方面接受了当时唯一的哲学 —“决定论”，作为科学上便利工作的假说；另一方面在日常生活中把人看做是自由的、负责任的主动者，并用其宗教信仰排除“机械论”的阴霾。在他们身上，“科学、理智和信仰”和谐地统一起来——实验得出的科学结论是人们理智的胜利，并且和信仰没有矛盾。为了逃避“机械论”，康德和黑格尔走了另外一条道路，他们建立了一个归根结蒂溯源于柏拉图的哲学，即德国“唯心主义”，这个哲学同当代的科学差不多完全脱离了关系。牛顿力学的巨大成功既加强了朴素唯物主义，又加强了“决定论”的哲学信仰，还随着物理学的每一个进步得到强化。作为宏观世界的人，他感官接受的都是来自宏观世界的各种信息，而对微观世界和宇观世界的运动规律在当时还是空白。
    在化学方面，拉瓦锡（Lavoisier）把物质不灭定律推广到化学变化，道尔顿（Dalton）建立了原子说，焦耳（Joule）证明了能量守恒定律，之后，热力学的建立使化学逐渐由“实验科学”往“理性科学”的过渡成为可能。统计热力学的建立，使人确定了这样一种信念：每一个别的分子运动的确是无法测定的，但是，在统计上，千万个分子的集体行为却是可以计算和预测的，这实际上成为打破“决定论”世界观进而建立“概率论”世界观的前奏。
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