张帆：全国民间科技发展研讨会深圳论坛自然哲学总结提纲（快讯266）
天地生人学术讲座 快讯第266期（共4页）（2007年12月14日）
[载www.tdsrjz.org和www.tdsr.cn]
本期责编：宋正海（中国科学院自然科学史所）
主题：全国民间科技发展研讨会深圳论坛自然哲学总结提纲
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[编者按] 现将张帆先生的“全国民间科学发展研讨会深圳论坛自然哲学总结提纲”一文公布。这是2006年“全国民间科技发展深圳论坛暨创新成果展”的一个学术性总结。
有关全国性民间科学大会已召开过三次，现均有相应的总结性文件：
第一次，2005年在长沙召开“首届全国民间科技发展研讨会”，发表《长沙宣言--民间科技研究者的声音》（简称《长沙宣言》）；
第2次，2006年“全国民间科技发展深圳论坛暨创新成果展”，发表《全国民间科学发展研讨会深圳论坛自然哲学总结提纲》（简称《深圳提纲》）；
第3次，2007年在成都召开“第二届全国民间科技发展研讨会暨首届四川省民间科技创新论坛”，发表《国家兴亡匹夫有责，民间科技前景广阔--中国民间科技创新与发展行动纲领》（简称《成都纲领》）。
全国民间科技发展研讨会深圳论坛自然哲学总结提纲
张 帆
2006年4月，来自全国各地的民间科技工作者，云集深圳，进行了一次交流。会后,我们作了一个总结。由于会上交流的内容广泛，不可能都涉及到，所以只集中对五个热门问题进行归纳。同时，为了适合更多的人阅读，避免专业术语和数学公式，本总结仅从自然哲学的角度予以阐述。仁者见仁，智者见智，虽然说是归纳，难免失之主观，谨就教于方家和与会者。
一，关于科学与科学主义
科学是人类的文化形态之一。所谓“文化”，是“文而化之”的意思，是指人类向文明进军的过程。人类是由动物进化来的，有一个由“野蛮时代”向“文明时代”的发展过程，这个过程就叫“文化”。文化最根本的东西是人类的理性。人类的文明就建立在人类的理性之上。理性分为工具理性和价值理性。工具理性主要表现为科学；价值理性的本质是人类对真善美的追求。工具理性创造了物质文明；价值理性则创造了精神文明。价值理性指示着工具理性的方向，如果工具理性失去了价值理性的约束，就会伤害人类自身。科学主义以“科学”唯我独尊，反对其它的文化形态 ，必然反对人类的价值理性，必然最终为害人类。
同时，由于科学是一种文化形态，而文化是发展的，也是传承的。这就意味着任何一个民族的科学都会有自己的传统，在这个传统之上，它也会吸收外来的营养进行发展。这正是当今中国的民间科技，在《易经》、《道德经》哲学思想的基础上，消化吸收了西方的现代科学，不断开出创新之花的根本原因！
二，关于宇宙本原的思考
对宇宙本原的思考，是中国民间科技最热门的问题。同时，在中国民间科技的各种本体论中，绝大多数都是在《易经》、《道德经》哲学思想的基础上，消化吸收了西方的现代科学而提出来的。下面就是我们从数种本体论中归纳提炼出来的一种创新思想。
物不仅具有物质性，还具有结构性。牛顿的物理学是把物体的物质性抽象为质量，他不管物体的材料是木头还是铁块，都只取其质量来计算。这就是说，牛顿物理学没有考虑物的结构性。爱因斯坦发现质量与能量是同质的，可以认为，当爱因斯坦将物的物质性抽象为能量时，他就有了新的物理学。如果我们摹仿牛顿，如同他把物的物质性抽象为质量那样，将物的结构性也抽象出来，它会是什么东西呢？结果发现，物的结构性抽象出来就是“电荷”。比如摩擦生电，可以认为是物的结构发生了新的排列。比如导体中的电流，可以认为是导体的结构由一种静态变成了一种动态。而对于复杂的事物，其结构性抽象出来就是信息。比如DNA是四种碱基对排列成的双螺旋结构，它就是生命的信息。再比如WWW（万维网），它被称为信息高速公路，这个信息也是数字组成的结构。
于是中国的民间科技就有了一个全新的本体论：宇宙中存在一种本原，当以不同的视角观察它时，它会以不同的面貌显现，它的物质性可以表现为质量，也可以表现为能量；它的结构性可以表现为电荷，也可以表现为信息。
可以看出，这个全新的本体论是一个好理论。它极有可能成为一个新的“大一统理论”的基础！
《道德经》对于宇宙本体是这样说的：“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物。窈兮冥兮，其中有精。其精甚真，其中有信。”这本是十分古奥的文字，即使我们不能完全懂得这段文字，然而对于“有象”、“有物”、“有精”、“有信”这些字眼，一读之下，就能感到老子的思维，与我们上述的思维何其相似！如果你想到其间已经相隔了2500年，你就不得不为中华民族文化的博大精深而叹服！
古希腊的哲学家对于宇宙本原的思考，除了原子说，还有元素说。元素说认为一切东西都是由水、火、土、气四种元素组成的。当今物理学有一个“粒子标准模型”，可以认为是对古代原子说的传承和发展。由于“粒子标准模型”中至关重要的“夸克”和“希格斯粒子”没有得到实验的证实，这个标准模型极有可能逐渐销声匿迹。果真如此，物理学家们花了半个世纪和无数金钱构建的这个“数学幻影”，只能是买了一个教训。中国民间科技的本体论却是走了另一个路子，它类似于元素说，却又是十足的创新！难道主流物理学家们不能从中得到一些启发吗？
三，关于爱因斯坦的相对论
我们认为今天物理学的情势，多少有一些类似于相对论和量子论诞生的前夜。当时，迈克尔逊—莫雷实验和黑体辐射实验的结果，压得物理学家们喘不过气来，开尔文惊呼“物理学上空出现了两朵乌云”。今天呢？夸克找不到！希格斯粒子找不到！反物质也找不到！而科学殿堂编造出的神话，已经到了十分荒诞的地步！比如物理学家说，我们的宇宙——如此浩瀚、如此美丽、如此生动的宇宙——竟然出之于一个数学“奇点”的爆炸！不管你信不信，他们认为既然数学公式是这样的，世界就应该是这样的。这就带来一个严重的后果：一旦数学公式出了错或者适用范围不对，“科学神话”就会出现！
究其根源，科学神话之父就是爱因斯坦，就是他的“钟慢”和“尺缩”。许多年来，好莱坞的制片商围绕这个主题，编造了大量的科学神话。比如他们说，人可以通过“时间隧道”回到过去的岁月，其“科学”根据，就是爱因斯坦的“钟慢”。不管是“科学的幻想”还是“幻想的科学”，总得有一点科学基础吧。反过来说，如果根据某个科学基础作出的幻想太离谱，那么这个科学基础的本身也就值得怀疑。“时间隧道”就是这种太离谱的幻想。我们假设：如果你通过时间隧道，回到自己的幼年，看见摇篮中的你，你把他掐死，那么现在的你会怎么样？是依然健在？还是化作一阵青烟消失？难道这还不够说明“钟慢”是大可怀疑的吗？难道这还不够说明所谓“双生子佯謬”，不是“佯謬”而是“真謬”吗？那么我们现在就来剖析一下，这个“真謬”到底“謬”在何处？
物理学有三个基本物理量：长度、质量和时间，其它物理量都是推导出来的，比如“速度”、“力”、“能量”等等。因此我们有一个公设的单位制——米、千克、秒制。这个“米”是空间的具象，“秒”是时间的具象，“千克”则是物体的抽象。由于“秒”和“米”只是时间和空间的具象，那么对时间和空间的更抽象的理解，才是物理学的根本！
在牛顿看来，存在一个独立于物体之外的时空，在这个时空中，“秒”的快慢是不变的，“米”的长短也是不变的。简而言之，就是牛顿认为存在一个“普遍的时空”，或者叫做“绝对时空”。人们可以用许多方法为这个“绝对时空”计时，古人白天用日晷，夜间用火绳或者燃一柱香，还有漏壶、沙漏、机械钟表、电子表乃至铯原子钟。这些计时方法本质上没有什么不同，都是在设定一个客观的时间。
爱因斯坦认为，只要物体一运动，就会产生“钟慢”和“尺缩”，不存在一个“普遍的时空”，而是每个物体都有自己的时空。物体在自己的时空里，“秒”的快慢和“米”的长短是变化的，这个变化取决于物体的运动状态。简而言之，就是爱因斯坦认为只存在“个别的时空”，或者叫做“相对时空”。那么爱因斯坦采取了什么样的计时方法呢？ 让我们看一看他的“思想实验”：如果在同样的时间内，观察“光”走过的距离，一个动系的观察者与一个静系的观察者看到的结果是不同的。由于是在同样的时间内观察到的距离不同，在一般的情况下，势必认定此两者观察到的光速是不同的。然而迈克尔逊—莫雷实验已经证实光速是不变的。如果坚信光速不变，就只能得出另一个结论，那就是这两个观察者所经历的时间并未真正的相同。爱因斯坦的勇敢使他作出一个颠覆性的结论：动系的观察者所经历的时间变慢了，才使光走了更长的距离。这个结论当然是惊人的，也是令人怀疑的。然而，如果怀疑这个结论，势必就会怀疑迈克尔逊—莫雷实验的精确性。如果我们回忆一下迈克尔逊—莫雷实验的经过，就会明白它是如此地不容置疑。
1881年, 物理学家迈克尔逊试图发现光的传播介质“光以太”，结果没有找到，他怀疑是实验设备不够精密。经过几年的准备之后，于1886年又做第二次实验。这次他邀请了另一位物理学家莫雷与他合作，不仅如此，他们还动用了最新的干涉仪，为了提高系统的灵敏度和稳定性，他们甚至做了一个水银槽，将一块大石板浮在水银上，石板上再放置仪器。这使该实验成为物理学史上最精密的实验之一。他们的想法是这样的，如果宇宙中存在“光以太”，当地球在太空中运行，就相当于一艘船在以太中行驶，迎面会吹来“以太风”。他们让两束不同方向的光相干涉，如果有“以太风”，就会出现干涉条纹。然而一连观测了四天，任何条纹也没有出现。原计划拟连续观测一年，以确定地球绕太阳运行中，四季不同的“以太风”的差别，由于结果是如此明确而不容质疑，整个计划也就被取消了。
在这样的情况下，“钟慢”似乎成了唯一的选择，谁也没有想到问题会出在爱因斯坦的“思想实验”上。到100年后的今天，中国的“民间科技”才揭示了这个秘密。现在让我们看一看《太极子物理学初论》这本书是怎样揭示这个秘密的。
在爱因斯坦的思想实验中，是这样来设定两个运动系的同时性的：“假定有两个构造完全相同的时钟”。不过从上述的分析可以看出，这仅是一个虚设。他其实是以“光走过的距离”为尺度，反过来说其中有一个钟变慢了。
然而在现实中，我们是如何保证两个运动系的同时性的呢？我们的做法是将每个系统中的时钟，向一个标准钟校准。这个校准是用电信号来实施的，电信号以光速传播，当然也需要时间，这就会发生所谓“雷达延时”的现象。比如一艘宇宙飞船与地面站联系，宇宙飞船在发出信号后，又飞行了一段距离，我们会发现联络信号不同步，出现了一个时间差，似乎是宇宙飞船上的时间变慢了。这本属于“雷达延时”，而并非放在宇宙飞船上和地面站上的“两个构造完全相同的时钟”真的出现了差异，把“雷达延时”当成“钟慢”，实在是一种误会。
四，一个新的理性正在中国诞生
在 “2004文化高峰论坛”上，杨振宁将近代科学没有在中国萌生归咎于《易经》。概括起来，杨振宁对《易经》的否定可以归纳为两点：一是说它认识事物的方法只有归纳法，没有推演法。二是不同意天人合一的观念，说是人世间有人世间的规律，自然界有自然界的规律，是两回事，不能合在一起。
普里高津是研究热力学的，然而他得的是诺贝尔化学奖，因为他的“耗散结构”理论并不为主流物理学家所认同。简单地说，耗散结构理论就是认为：事物的演化是由于事物结构的突然变化，而事物结构变化的原因，则是由于事物内部存在一种“自组织”的功能。耗散结构理论是一个既适用于自然界又适用于人世间的理论，这就与天人合一的观念不谋而合了。对于这个观念，主流物理学家——例如杨振宁——则是反对的。于是普里高津将目光投向中国，他在《确定性的终结》中文版序中写道：“西方科学和西方哲学一贯强调主体与客体之间的二元性，这与注重天人合一的中国哲学相悖。本书所阐述的结果把现代科学拉近中国哲学。自组织的宇宙也是‘自发’的世界，它表达一种与西方科学的经典还原论不同的整体自然观。我们愈益接近两种文化传统的交汇点。我们必须保留已证明相当成功的西方科学的分析观点，同时必须重新表述把自然的自发性和创造性囊括在内的自然法则。本书的雄心正是以一种广大读者易于接受的方式阐述这一综合。自本书于1996年问世以来，沿着这条思路又取得了更多的进展。在本世纪末，我们并非面对科学的终结，而是目睹新科学的萌生。我衷心希望，中国青年一代科学家能为创建这一新科学作出贡献。”
前面说了，事物不仅具有物质性，还具有结构性。事物的物质性表现为质量，事物的结构性表现为信息。牛顿力学不考虑事物的结构性，所以它只能说明物体的机械运动。今天，当人们更深入地认识事物更复杂的运动时，事物的结构性就显得比物质性更为重要。
就拿DNA来说吧。DNA是四种碱基对排列成的双螺旋结构，它载着生命的信息，仅仅因为这些排列些小的变化，就改变了生命的形式。人与人之间的基因差异，只要有0.2％的改变，就变成不同的人种。人类的基因有98％与黑猩猩一样，有51％与酵母菌相同。仅仅因为结构的改变，就演绎出亿万生命的大千世界。如果我们想到：热带雨林中的一支猩猩与北极冰川上的一支企鹅；海洋里游弋的一条蓝鲸与沙漠里跋涉的一匹骆驼；长空里迁徙的一支大雁与地下掘洞的一只蚂蚁；沉睡在古荒原上的一粒细菌与生活在现代都市中的一个人，这一切竟然都是由于这个双螺旋结构的不同造成的，我们就会相信“结构决定事物的本质”。
其实在2300年前，亚里士多德提出的“质料因”与“形式因”就已经涉及到这个问题。亚里士多德在说明质料与形式的关系时说，雕像的质料是青铜，雕像是形式，“雕像之为雕像，不在青铜，而在雕像的本质”。也就是说某事物之所以成为某事物，不在于质料的规定，而在于形式的规定。可以看出，亚里士多德已经感觉到了“结构决定事物的本质”，不过受到时代科学水平的限制，他不可能说得更清楚。
如果以电子、质子、中子为质料，不同的结构可得到不同的原子，直到填充满化学元素周期表。这些化学元素的外观和性质，差别竟有如此之大。
“同素异构”现象和“同分异构”现象告诉我们，即使是品种数量完全相同的质料，不同的结构，也会成为另外的东西。同素异构最著名的例子就是碳原子既可组成金刚石，又可组成石墨。金刚石是自然界中最晶莹最坚硬的物品；石墨则是极黑极软的东西。如此之大的反差仅仅由于碳原子的结构不同，金刚石中的碳原子呈等四面体排列，而石墨中的碳原子呈一种六棱柱排列。同分异构最早发现的是异氰酸银（AgNCO）与雷酸银（AgONC）。从它们的分子式可以知道，它们的全部零件都是一样的，不过结构不同，它们的性质就大不一样：前者很稳定，后者却具有爆炸性。再如乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3），它们的分子式都是C2H6O，但是结构不同，性质也就全然不同了。
前面说到在2300年前，亚里士多德已经感觉到了“结构决定事物的本质”，然而在我国的《易经》中，已经对这个命题有了更深刻的认识。《易经》的基础是64个符号。画这些符号的人，传说是伏羲氏。伏羲氏生活的年代距今有6000年。考古发现证实，这些符号确实在伏羲时代就已经存在。
可以认为，这64个符号就是以阴爻和阳爻为质料，以6爻重迭为形式，来摹写事物的结构的。如果这样理解，许多过去不能解释的现象，都有了合理的说法。清乾隆三十七年（1772年）开馆纂修《四库全书》，经十年乃成。其工程浩瀚可谓是对几千年的中华文化作了一次总结。《四库全书总目提要》介绍《易经》有这么一句话：“易道广大，无所不包”。研究《易经》的人也有一句口头禅：“易经是个筐，什么都能装”。意思是说它对任何事物都能说点什么，而且还很有道理，其原因也在于它抓住了事物结构性这个本质，也就是说它有一个合理的内核。孔子和他的门人正是利用了这个合理的内核，对这64个符号作出了人文阐发，使之成为了一个博大精深的理论。后来，又经过历朝历代的学者的发展，使之成为一门深厚的学问——易学。显而易见，易学的源头就是这64个符号，其根本原理就是用6爻结构来摹写事物的结构，然后透过事物的结构性来研究事物。这样，它就超越了事物的物质性，而从事物更深的层面——结构性来认识事物。这就是它博大精深的所在，也是它深奥难懂的原因。
这样，我们就可以回答杨振宁提出的，《易经》中只有归纳法，没有推演法这个问题。推演法的哲学依据是因果律，其数学表现形式是线性函数。自发现量子现象后，物理学家发现因果律在这里完全失效，粒子运动的规律表现出不确定性，在数学上也不能用线性函数表达，只能用“矩阵”、“群”来描写。爱因斯坦坚信因果律不会失效，于是说了那句名言“上帝不掷骰子１，然而事实证明他到底是错了。可以认为，《易经》从事物的结构性来认识事物，并不依据因果律，所以不依赖推演法。这正如普里高津的“耗散结构”理论一样，它依据的是概律，也不依赖推演法。
牛顿把事物抽象为物质，只能说明简单的机械运动。普利高津把事物抽象为结构，就能说明复杂系统的运动。机械运动是确定性的，服从因果律。复杂系统的运动是不确定性的，只适用于概律。牛顿开启了工业化的大门，使人类从自然社会进入工业社会。与此同时，强大的生产力更使人类忘记了自己是谁，因而干出了许多错事。时至今日，工业社会的种种弊端日益严重，表明它正在死亡，信息社会正在脱胎而出，而信息社会的特征是以信息说事，亦即以事物的结构性来说事。所以，人类的新理性一定会在《易经》的基础上诞生！普利高津在《确定性的终结》中指出：“人类正处于一个转折点上，正处于一种新理性的开端”。他也认为这个新理性应该在中国诞生！
五，对民间科技自身的认识
如果回忆一下西方的文艺复兴就会明白，当时的“复古”表面上是后退，实际上是为了找到一块基石而起跳。正是在这种情况下才产生了人文主义和宗教改革，才产生了资本主义，才催生了近代科学。我们认为中华民族的伟大复兴，其起跳的基石，存在于凝结了中华民族数千年智慧的国学经典之中。
21世纪是中国的世纪，已经是当今世界的普遍看法。然而如果问：为什么21世纪是中国的世纪？则有着不同的回答。有人认为中国经济的高速发展，是由于中国有廉价的劳动力，又有着全世界最广大的劳动后备军，只要这些后备军没有使用完，中国的经济就可以保持高速的发展。我们认为这种说法是肤浅的。我们认为中国世纪的内涵，应该是中华文化引领世界文化的发展，而不是指“中国制造”充斥世界。古印度、古埃及、古巴比伦、古希腊文化都已经凐灭，而中华文化一支独秀，能够得以绵延数千年至今，自有它合理的内在原因。比如天人合一观念正在被越来越多的人所认同，人是自然的一部分，人类应该与自然和谐相处,而西方只是近年才明白这个道理,他们称之为生态平衡。
正因为如此，民间科技工作者大多都能自觉或者自发地从中华传统文化中汲取智慧。我们认为，在凝结了中华民族数千年智慧的国学经典之上，融合西方的现代科学而自主创新，正是中国民间科技工作者任重道远的历史使命！