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这是我自己从我的所有节目(包括免费和收费节目)中精选出来的与科学精神主题相关的节目,如果你想最快速地了解什么是科学精神,可以只听这个专辑。

汪诘谈科学精神 科学有故事

    • Natural Sciences

这是我自己从我的所有节目(包括免费和收费节目)中精选出来的与科学精神主题相关的节目,如果你想最快速地了解什么是科学精神,可以只听这个专辑。

    01-什么是科学精神

    01-什么是科学精神

    汪诘代表科学声音组织在2017亚洲教育论坛年会的科技文化与科普教育论坛上的发言
    科学声音是一群有着共同志向的职业科普人组成的民间组织。我们认为,科普教育的首要目的是传播科学精神,而讲解科学知识是达到这个目的手段之一。虽然,只有人类中的少数精英能够成为科学家,但是,人人都可以像科学家一样思考。因为,科学不仅仅是一个职业,更重要的是,科学是一种思考方式。科学家就是用这种方式来揭示自然世界的奥秘,理解这个我们生活的星球。

    科学精神包含不可分割的两个部分,其一是对“科学”这个词本身的理解;其二是对科学思维的具体运用。

    我们先来谈什么是科学。

    我们认为,“科学”是一个名词,而不是一个可以和“好的”“正确的”划上等号的形容词。要理解什么是科学,需要从两个方面入手。

    第一,  目的——所有科学活动的最终目的是发现自然现象背后的规律。技术发明并不等于科学研究。以爱迪生为代表的工程师算不算科学家,会有争议。但我们坚持认为应当把科学家与发明家、工程师区别开来。在几乎所有写科学史的书籍中,基本上都遵循着从以亚里士多德等古希腊自然哲学家到伽利略、牛顿,再到爱因斯坦这样的脉络下来,从来没有哪一本有影响力的科学史书中写到过爱迪生或者特斯拉。但是,在现实的科普教育中,科学和技术往往会混为一谈。这很可能是社会中非主流的反智、反科学运动的原因,我们注意到,妖魔化科学的人往往都是将科学和技术混为一谈的人。而那些最容易受到反科学运动洗脑的人也都是从来就没有搞清楚什么是科学、什么是技术的人。所以,我们认为,让广大老百姓,尤其是青少年理解科学研究与技术发明活动的区别是极为有必要的。这关系到我国在前沿科学领域的巨额投资计划能否得到广大人民群众的广泛支持。也关系到青少年是否愿意投身于基础科学领域的问题。可能大家都会和我一样,每当一个重大科学发现诞生的时候,例如我国的科学家2012年发现了一种新的中微子震荡,2013年发现量子反常霍尔效应,美国科学家去年证实了引力波的存在,身边总是会有很多人问我:这些到底有啥用?我们认为,可能比回答他们这些科学发现有什么用更成功的科普是减少提问者的数量。

    第二,  方法——公理演绎和系统实验。这是爱因斯坦在1953年写给友人的一封信中提出的观点,他非常深刻地讲出了科学活动遵循的基本方法。爱因斯坦在信中说:西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础,那就是,以欧几里得为代表的希腊哲学家发明的形式逻辑体系,以及在文艺复兴时期通过系统的实验发现有可能找出因果关系。我们纵观自现代科学诞生以来,人类所有的科学发现都是遵从两条路径做出的。第一条路径:从几个假设性的公理出发,然后运用数学化的逻辑推演,最终找到隐藏在深处的自然规律。爱因斯坦的相对论是最好的范例,他通过相对性原理、光速不变原理和等效原理这三个公理,最终得出了广义相对论的爱因斯坦场方程。第二条路径:通过观察现象,提出某种理论,再用更加精确的观察或者系统实验来检验,如果实验结果与理论不符,就要求科学家修正该理论,直到与所有已知的现象相符合,每一次通过检验,该理论的可信度就会增加一分。牛顿提出的万有引力公式就是一个范例。但是我们也必须指出,这两条路径并不是

    • 12 min
    02-我们该不该相信主流科学意见?

    02-我们该不该相信主流科学意见?

    听众“打酱油专家”问了一个问题,我觉得很值得仔细回答,他说科普节目听的多了,我反而越来越开始怀疑你们这些所谓的砖家叫兽,他用的是砖头和砖和那个叫兽,因为从历史上来看,你们的主流科学界或者你们叫科学共同体的总是在推翻自己的说法,那你叫我怎么相信你们今天的说法会不会被明天的说法给推翻呢?

    我想说,这确实是一个好问题,也是我们每一个科普人都应当直面的问题,否则,科普的根基就会出问题,整座大厦就会崩溃。

    首先,我理解这位打酱油专家的疑惑,因为历史上被主流科学界修正的事情非常多,比如说在医药领域,德国上世纪五十年代批准的反应停,用于缓解妊娠反应的,结果后来发现会导致婴儿畸形。再比如,说维生素E可以治疗冠心病,是发表在《科学》杂志上的权威论文馁,现在又被推翻,说其实根本治不了。这两个例子是在药物领域。那在日常食品中也有,比如糖精,一开始全世界都在广泛使用,后来科学共同体说致癌,全世界都不敢用了,但是前两年科学共同体又给糖精平反了,说根本不致癌。还有咖啡,世界卫生组织下面的国际癌症研究所把咖啡列为2B类致癌物有几十年,去年又给平反了。还有与我们日常生活的小事息息相关的例子也有,比如说美国儿科协会1999年发表的一份官方指导意见就说,2岁以下的儿童要禁止看电视,什么是禁止,就是绝对避免,语气很强硬的。可是17年后的2016年10月21日,美国儿科学会又发表了新的指导意见,又说原来的那份指导意见out了,允许成年人在旁陪伴、交谈、教学时,婴幼儿可有限地观看屏幕上的内容,不仅是电视,还包括Ipad手机等电子产品,对于1岁半以下的儿童,与父母视频聊天是没问题的。

    你看,从上面这些例子我们不难看出,科学界似乎也是反复无常的,那你叫我们普通老百姓怎么相信呢?今天“科学”的东西明天就不“科学”了,科学不就是女大十八变吗,没个准儿。

    我想说的是,这就对了,正因为科学共同体今天禁止这个,明天平反那个,这样的案例越是多,我越是信任科学。为啥,不是我脑子有病,而是信任的“科学”是这套方法、态度和价值观,这种为寻求真相孜孜不倦地努力,刨根问底,非要弄个水落石出的精神。从上面这些例子可以看得出,科学家们都很倔强啊,他们首先不轻易接受一个观点,即便在接受后,只要觉得还有那么一点点疑点,总会有那么几个科学家继续刨根问底的研究,设计各种实验,给出各种证据,希望能推翻或者修正前人的观点,而科学共同体会用非常苛刻的眼光审视这些新发现的证据,但只要证据到位了,科学共同体就会修正之前的结论。与科学的这套价值观形成鲜明对比的就是经院哲学,就是相信越古老的记载越是正确的想法,有些人喜欢相信“几千年的智慧”,哎吆,实际上没有人能活几千年,所谓几千年的智慧无非就是你传我我传你,而这种传递很容易传走样,因此今天得到的一个几千年前的结论多半都已经不是原来的样子了。相信科学就是相信越是新的结论越可靠,而不是反过来。所以,打酱油专家先生心里面想的那个科学跟我们科普人天天挂在嘴上的科学不是同一个东西,在他看来,科学家作出的结论就是科学,但是我们却认为科学家们共同遵循的同一套价值观才是科学,我们信任的是这套价值观,因此,虽然我们明知科学家们会犯错误,但是我们依

    • 10 min
    03-科学精神养成课:总论和找到证据

    03-科学精神养成课:总论和找到证据

    我的这个课程的题目是:科学精神养成课。

    希望每一个同学都能通过我这个课程成为一个具备科学精神的人。你可能会想知道,为什么要成为一个具备科学精神的人呢?

    第一,   它会让你在今后的成长过程中,以更可靠的方式找到问题的答案,或者帮助你更好的解决问题。

    第二,   它会让你变得与众不同,请相信我,这种与众不同的气质不会让别人感到讨厌,只会让别人对你刮目相看。

    第三,   它不但不会让你变得特立独行,反而会让你更容易找到一群志同道合、惺惺相惜的朋友,并且,这些朋友会有很大的概率将来成为各行各业的佼佼者。

    第四,   它会帮助你不断累积优势,你会持续不断地在原来的基础上取得进步,隔一段时间之后,这种积累起来的优势就会显得非常明显。

    第五,   它会让你成为一个讲道理的人,而不是一个被人看成是胡搅蛮缠,无理也要搅三分的人。

    第六,   最后一点,也是我认为最重要的一点,它会让你成为一个独立思考的人。独立思考的反面就是人云亦云,没有自己的思想和主见。在生活中,作为孩子的家长,我也经常会被问到一个问题,就是你最希望自己的孩子长大了成为一个怎样的人。这个答案当然可以是由无数个形容词来组成,比如善良、勇敢、有知识有文化、有道德有修养等等。但是,如果只能让我选择一个词的话,我就选择一个,我希望我的孩子将来是一个能够独立思考的人。再多的优秀品质都无法与之媲美。

    科学精神既然这么有用,那到底什么是科学精神呢?这个问题可以用很长的篇幅来回答,也可以用很简短的方式回答。我先用一个最简短的方式来回答你:科学精神就是一种不找到真相不罢休的精神。

    这个回答很简略,这一句话并不能真正让你养成科学精神。因为,真正困难的是如何才能找到真相,找到真相的方法有哪些?所以,我的科学精神养成课其实也就是教会你许多寻找到真相的方法,当你把这些方法掌握了之后,你也就自然而然成为了一个具备科学精神的人。

    我们今天的第一课,先从证据开始谈起。

    我先问你一个问题,你觉得一个虚构的故事和一个真实的事件之间最大的区别是什么呢?假如我现在告诉你一件事情:1974 年,12 月 12 日,阿波罗 18 号按计划发射升空,前往月球,当时执行任务的宇航员是安德森、沃克和塔尔中校,在太空中飞行了 4 天后,飞船抵达了月球轨道。塔尔上校留在轨道上,而安德森和沃克则乘坐登月舱抵达月球表面。在地球上的休斯敦宇航控制中心,地面总指挥卡尔上校从传回的图像中惊讶地发现,在月球上还有一艘并非属于美国的人造物体。当宇航员走近时,才发现,这竟然是苏联的登月舱,因为上面印着苏联的标志。可是登月舱中的宇航员却不见踪影。突然,几声惨叫传来,随后,所有的信号都中断了,一切都归于沉默。连轨道上的塔尔也始终没有任何响应。好了,这件事情说完了。

    你能否区分出我说的到底是一个故事呢还是一次真实的事件?你是不是听着特别像真事,尤其是从我的嘴里说出来,因为在我刚才的叙述中,有明确的时间、地点、人物,所有的事情都说的有鼻子有眼。但是,仅仅依靠这些是无法让你区分这是故事还是真实事件的。事实上,美国人从未发射过阿波罗18 号,最后一艘登月飞船是阿波罗17 号,刚才那个只不过是我根据一个叫《阿波罗 18 号》的科幻电影改编的故事

    • 9 min
    04-科学精神养成课:我们该如何寻找证据

    04-科学精神养成课:我们该如何寻找证据

    上一课我给大家留了一个思考题,当我们看到证据材料的时候,我们该如何判断真假好坏呢?

    我觉得,最关键的就是看表达观点的材料来源,也就是说,这个观点最初是发表在什么地方的,注意,这里有一个“最初”两个字很关键。有时候我们会在各种文章中引用某项研究的成果,假如你对这项研究产生了怀疑的话,那么,你需要关注的是这项研究第一次是在哪里发表的。

    科学研究的成果最为主要的发表途径是通过科学论文,而全世界有很多可以发表科学论文的期刊或者网站。每个发表平台的名气和声望并不一样,名望越是高的平台发表的论文,它的证明效力也就越高。

    比如说,在自然科学领域,全世界公认的有三本名望最大的期刊,他们是美国的《科学》和《细胞》杂志,以及英国的《自然》杂志。我们一般用它们的首字母并称为“CNS”,一般来说,发表在这三本杂志上的论文观点都是非常值得重视的观点。

    再接下来,出版《自然》杂志的英国自然出版集团还从全世界选出了68 本期刊,作为代表科学研究的核心期刊。它们被并称为自然指数期刊,CNS也包括在其中。这些期刊上刊登的论文观点,也是非常值得重视的观点。

    我觉得与这些期刊具有同等参考价值的还有全世界知名的一些权威机构发表的白皮书、研究报告、各种指南等书面材料。例如世界卫生组织、世界癌症协会、美国科学院、中国科学院、美国食品药品监督管理局(FDA)等等国际知名的权威机构。

    再往下降一级,被称为“SCIE期刊”,有时候我们也叫成“核心期刊”,这是美国科学情报研究所推出的一个论文检索工具,它从全世界选择了几千本最有价值的期刊,现在,SCIE 一共收录了8500 多本期刊,其中,中国的期刊有123 本。这些期刊上发表的论文也是非常好的佐证观点的材料。

    在非SCIE 期刊发表的论文当然也可以当做支持一个观点的材料,但是它们的证明效力相对要低一些。另外,我们还必须建立一个重要的概念,科学总是在不断地发展,哪怕是再权威的论文也不代表百分之一百的正确,甚至有些时候也经常会出现结论完全相反的论文。因此,科学精神要求我们时刻保持着质疑的精神,也要紧跟最新的科学成果。在科学研究中,没有绝对的权威。反之,认为越是古老书籍中的知识越可靠的人,例如,把几千年前某本古医书上的记载当做是真理的人,都是缺乏科学精神的人。

    有时候,我们也会拿某个科学家个人的学术专著或者科学家在某些正式场合说过的话来作为支持自己观点的证据。但是,这类证据的证明效力往往没有科学论文的证明效力更高。我给你举一个例子,前段时间,我在写一篇关于恐龙灭绝原因的文章时,关于小行星撞击地球之前,恐龙是否已经不再是陆地的霸主这个问题。我手里有两份结论不一致的材料,一份是美国科学院期刊上发表的正式论文,一份是国内某个大学教授在他正式出版的一本厚厚的学术专著中撰写的文章。

    如果是你,你会采纳哪个材料的观点呢?你可能会觉得一本厚厚的正式出版的书比只有几页纸的一份论文更可信。但是,我却会更倾向于信任论文的结论。这是为什么呢?因为论文发表前经过了同行评议,往往代表了很多同行科学家的共同观点。而那位大学教授的书代表的是他个人的观点,一本学术专著,只要出版社愿意出版,哪怕没有经过同行评议,也是可以上市销售的。

    或许,未来

    • 10 min
    05-科学精神养成课:像科学家一样思考

    05-科学精神养成课:像科学家一样思考

    同学们,虽然我们都不是科学家,但是,科学思考并不是科学家的专利,人人都可以像科学家一样思考,今天就要来跟你谈谈怎样像科学家一样思考。这种思考方式一定会让你受益终身的。

    首先,我希望你先记住一个重要的概念,科学研究总是从一个好问题开始的,也就是说,问出一个有价值的“为什么”,甚至比回答这个为什么更加有意义。但是,并不是每一个问题都能叫做科学问题,像科学家一样思考的第一步是能提出一个科学问题。

    我们来看一个具体的例子,当你拿到一只咸鸭蛋时,你会就这只咸鸭蛋提出什么问题呢?

    我来说一些问题,看看有没有刚好和你想的是一样的问题:

    l  咸鸭蛋是从什么时候开始出现的,各地制作咸鸭蛋的方法有不同吗?

    l  咸鸭蛋好吃吗?

    l  为什么咸鸭蛋的蛋白总是比蛋黄更咸?

    l  我们为了吃咸鸭蛋,把鸭蛋残忍地浸泡在盐水中,这人道吗?

    l  用咸鸭蛋孵出来的鸭子,是不是肉就是咸的了?

    l  咸鸭蛋是否可以被巫师用来做魔法材料?

    我相信,你还能想出很多很多类似这样的问题。但我马上想问你一个问题,在这些问题中,你觉得哪些是科学研究的问题,哪些不是科学研究的问题呢?

    科学研究的问题有一些共通的特点,它们一般都是聚焦在普遍的自然规律上的,往往都是用来理解和解释自然世界,这里所说的自然世界也包括人类在内的所有生物,这些问题是有可能通过观察和实验的方法找到答案的问题。

    好了,用以上这些标准再来回顾一下刚才我提出的那些问题,你能找出哪些是科学问题,哪些不是科学问题吗?

    在这些问题中,只有一个是典型的科学问题:

    l  为什么咸鸭蛋的蛋白总是比蛋黄更咸?

    为什么呢?因为这个问题问出了一个普遍的规律,凡是吃过咸鸭蛋的人都会发现,蛋白总是比蛋黄更咸,很多人不吃蛋白的原因就是因为它太咸了。但如果蛋白不咸,往往蛋黄又不会出油,味道不够好。你看,既然这是一个普遍的自然规律,背后就一定有原因,这个问题就是尝试着要找出这个问题的原因,它的答案可以帮助我们理解和解释自然世界。而且这个答案还有可能帮助我们制作出更好吃的咸鸭蛋,比如能不能通过特定的方法做出一只蛋白和蛋黄一样咸的咸鸭蛋呢?甚至能不能做出一只蛋黄是咸的,蛋白反而是不咸的咸鸭蛋呢?

    那我们再来分析一下其他问题为什么不是科学研究的问题呢?

    l  咸鸭蛋是从什么时候开始出现的,各地制作咸鸭蛋的方法有不同吗?

    这是一个有关人文、历史的问题,它并不能揭示普遍的自然规律。但是,我必须要告诉你,我并不是说只有科学问题才是一个好问题,有关人文、历史的问题也可以是一个好问题,也可以有研究的价值。但我们要知道,这些不是科学家关心的问题。

    l  咸鸭蛋好吃吗?

    这是一个个人喜好差异的问题,这个问题已经决定了没有确定的答案,因为不是每个人都喜欢吃咸鸭蛋。个人的喜好问题不是科学研究的范围,至少不是自然科学研究的范围。

    l  我们为了吃咸鸭蛋,把鸭蛋残忍地浸泡在盐水中,这人道吗?

    这是一个涉及伦理、价值判断的问题,也不是科学研究的问题。这类问题往往没有确定的答案,可能在某一个时代有确定答案,但是人类的伦理、道德、价值观会随着时间的变化而变化。而科学研究的是自然界的普遍规律,这些自然规律本身是不以时间的推移而改变的。变得是人类

    • 9 min
    06-科学精神养成课:从古老智慧到科学思维

    06-科学精神养成课:从古老智慧到科学思维

    从生物学的角度来说,所有现代人这个物种大约已经有了二十万年的历史,而有文字记载的文明的出现大约也有了三千多年的历史,虽然科学家们已经有证据表明,一个十万年前的古人类与一个现代人的智力水平其实并没有太大的差别。假如,我们现在能复活一个十万年前的古人,让他接受今天最好的教育,他也很有可能成为一名杰出的科学家。但是,假如我们把爱因斯坦放到 2000 年前,他不可能提出相对论。这是为什么呢?因为现代人从古老智慧中发展出了科学思维,这是一种思考能力,它不同于智商,任何一个普通人具备了这种思考能力后,都能发挥出巨大的威力。

    那么,什么是古老智慧,什么又是科学思维呢?

    咱们先从中国人最熟悉的阴阳五行学说开始说起。古代中国人通过长期的观察,发现这个自然界中似乎存在着这样一种规律,每一种东西似乎都存在着一个反面。比如说:有白天和黑夜、有太阳和月亮、有大地和海洋、人也是有男有女、有正面就有反面,像这样的例子我们还能想出很多很多。于是,古人就用了一个非常抽象的“阴”和“阳”来描述这种非常奇妙的现象。认为这个宇宙中的一切事务都存在阴阳两面。这个就被中国人称为阴阳学说。

    除了阴和阳,古人还发现,“五”这个数字似乎在自然界中有特殊的地位。例如,自然界中的物质似乎可以用金木水火土这五种性质来代表,注意,这不是说自然界中只有金木水火土五种东西,而是说,像金子一样的金属物、像木头一样的软硬适中的物质、像水一样的液体、像火一样的无形之物、像土一样的聚合之物;有意思的是,古人还发现,天上也刚好有五颗行星;人的手指也刚好是无根;而人体最重要的内脏也刚好是心肝脾肺肾五大内脏;此外,还有五色、无味、五方、五气等等,像这样与五相关的事务还有很多很多。于是,中国古人就归纳总结出了五行学说,认为宇宙中的一切都可以分阴阳和五行,而且五行之间还有相生相克的关系,比如说,水可以把火浇灭,于是水就是克火的,推而广之,所有被归为水性的物质都是可以克制火性物质的;再比如,从木头中能生出火来,于是,所有木性物质都可以生出火性物质来。

    我想一再强调,古人的智商并不比现代人低,中国人能通过对自然界的观察,总结出抽象的阴阳五行学说,然后又可以用阴阳五行之间的相生相克的规律来指导吃、穿、住、行、医,这是非常了不起的一种智慧,也代表着中国古代悠久、灿烂的文明。文明是什么,在我看来,文明就是一种思考能力,从广义上来说,从人类会问“为什么”的那一天开始,文明就诞生了。

    好了,讲到这里,我们的重点就要来了。你可能会以为我要跟你说,阴阳五行是古老智慧。其实不是,我要说的古老智慧并不是特指阴阳五行这样来自古代的学说。我今天所说的古老智慧是对待某一个具体学说的态度。假如有一个人认为阴阳五行学说可以适用于这个宇宙中的一切范围,哪怕找到了更好的学说也不应该放弃它,更不能对它加以否定。嗯,如果遇到这样的一个人,我就会说,很好,你已经具备了古老智慧,但是我不会对他说,你具备了科学思维。

    实际上,我可以放心大胆地说,在大约 200 年以前,科学思维传入中国前,没有任何一个中国人具备科学思维。在大约 400 年前,科学思维在欧洲诞生前,全世界也没有任何一个人具备今天我所说

    • 11 min

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