坛主小传
张双南 中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室主任，中国科学院国家天文台空间科学部首席科学家。
核心提示
● 两千多年来，我们都在用杞人忧天这个成语来嘲笑异想天开的人，以自圆其说代替刨根问底，以实用主义代替追求真理。
● 科学的精神包括三条：质疑、独立、唯一。科学还有方法：逻辑化、定量化和实证化。
● 中国古代四大发明全部是技术，并不是科学，因为我们没有刨根问底，追问这些技术背后的道理是什么。
今天我想跟大家谈谈科学。
有一本书对我有特别意义，那就是诺贝尔奖获得者史蒂文·温伯格所写的《最初三分钟》。
这本书讲到了大爆炸理论，在宇宙大爆炸之后，仅仅三分钟的时间里面，就形成了后来形成恒星的这些物质。所以哲学家们问了两千多年，但是没有答案的问题，物理学家和科学家回答了。这就是科学的威力，可以回答人类一直在寻找的答案。
春秋故事带来的科学反思
后来我到英国留学，和同事们一起讨论问题时他们经常问：“What’s the science ofit（这里面有什么科学原理）？”每次听到这个问题，我都一脸茫然，我知道什么是天文，我知道什么是物理，我也知道什么是化学、生物，我就是不知道科学是什么。这让我意识到读了这么多年的书，竟然从来没有人教过我什么是科学，我学了很多科学知识，但科学精神、科学方法又是什么呢？
我给大家讲两个故事，一个是跟孔子有关的，叫作两小儿辩日。这两个小孩儿在那吵架，找孔子评理。一个小孩儿说，早晨的太阳离我们近，因为早晨太阳看起来比中午大，近大远小嘛；另外一个小孩儿说，胡扯八道，早晨凉中午热，显然离得热更近。孔子实事求是回答：我不知道答案是什么。两个小孩儿就嘲笑孔子说，哈哈哈，原来你并不比我们知道得多。
太阳到底是早晨离我们近，还是中午离我们近，必定只有一个答案。当然我们今天知道一样近，为什么早晨凉但看起来大，中午看起来小但是很热呢？这里面有大气科学问题，有测量学的问题，有传热学的问题，各种各样一系列的问题。但是两千多年来，我们没有去刨根问底，追问背后的道理到底是什么。这是典型的以诡辩代替刨根问底，以赢得辩论代替追求真理。
第二个故事更加脍炙人口，就是杞人忧天。杞国有个人整天担心天上的星星啊、太阳啊、月亮啊，会不会掉下来把他砸死，脚下大地会不会塌陷，自己掉下去，搞得寝食不安。有个朋友开导他说，你这个人真是没事找事，星星就是光，掉下来也伤不到人，大地就是一大块东西，结实得不得了，所以天不塌，地不陷，不要担心。这人一听放心了，故事到此也结束了。
事实上为什么星星在天上不掉下来？西方人追问这个问题，产生出来了牛顿力学，我们呢，认为这是无稽之谈。其实这些都是严肃的天文学问题、力学问题、大气科学问题、地球科学问题。两千多年来，我们都在用杞人忧天这个成语来嘲笑异想天开、不切实际的人，以自圆其说代替刨根问底，以实用主义代替追求真理。
李约瑟难题与普京之问
科学史上有个非常有名的问题叫作李约瑟难题。李约瑟是英国的一个学者，历史学家，他研究中国的科技史得到了一个结论，中国古代的文化和技术都比西方要先进，而且先进得很多，但是科学不是在中国产生的，他问为什么？
我们中国古代有辉煌的科技成就，最著名的是四大发明，但这四件中国古代的辉煌成就全部都是技术，并不是科学，因为我们没有刨根问底，追问这些技术背后的道理是什么。指南针背后是电磁学，造纸术和火药的背后是化学，活字印刷术背后是自动化科学，如果我们追问这背后的道理，把它搞清楚，我们中国的科学早就领先了，落后的技术给我们中国带来的是什么，我想我们大家都是知道的。这也是我们对科学和技术不能够区分的一个例子，我们认为好的东西，就是科学的东西，但我们并没有真的知道，科学到底是什么。
几年前普京还是俄罗斯总理，俄罗斯跟德国合作一个天文卫星，目的是研究暗能量。普京听了汇报后问了两个问题，第一，暗能量有没有用？第二，暗能量是不是危险？俄罗斯科学家一脸懵，不知道怎么回答，德国科学家说，总理先生，如果一百年前我们问爱因斯坦相对论有没有用，危险不危险，爱因斯坦的回答只会是三个字——不知道！因为科学研究关注的是科学规律，100年后我们看到了，核电站的运行，医院里X光和CT的检查，还有我们经常用的加速器，都基于狭义相对论的原理。相对论不但很有用，而且危险得一塌糊涂，原子弹、氢弹的原理，就是相对论。暗能量，我们今天绝对不知道它有没有用，危险不危险，也许要100年后才能回答，这就是科学。科学关注的是发现科学规律。
科学就是“刨根问底”四个字
到底什么是科学？简单地来讲，就是刨根问底四个字。科学本身还有三个性质，我把它叫作科学的三个要素，第一个要素，科学的目的是发现规律，可以是自然界的规律，也可以是人的行为的规律，可以是社会活动的规律，可以是经济学的规律。
第二个要素是科学的精神，包括三条：质疑、独立、唯一。质疑指的是事情本身。例如地心说遭到质疑，和观测结果能不能对得上啊？有了日心说，开普勒还在质疑，你这个圆轨道对不对呀；有了开普勒定律，牛顿还不满足，不断地质疑。科学精神的第二条是独立，一个研究不管美国人做，英国人做，中国人做，只要做对了，结果都是一样的。而唯一是说，科学规律是唯一的，即使牛顿不发现牛顿万有引力定律，我们等的时间足够长，也会有另一个人发现，无非是早晚，但结果都是一样的。
科学还有方法：逻辑化、定量化和实证化。逻辑化就是你可以根据一些公理假设，按照你的逻辑往下走，就叫逻辑化。定量化就是你要能够做计算，这个使用的是数学工具。第三条是实证化，你需要做观测、做实验才可以发展科学。所以科学有三个要素，有科学的目的，科学的精神，科学的方法。
中国是航天科技大国，去年发射次数跟美国持平，但是我们的科学研究卫星占的比例非常小。好的方面是现在我们国家逐渐地认识到了科学的作用。习总书记提出来，空间技术、空间应用和空间科学要同步发展。所以在今后的一段时间里面，我相信在使用先进的航天技术探索宇宙、认识宇宙这个领域里，会做得越来越多，这实际上也是我本人十几年前回国的一个原因。我觉得中国的未来，肯定会给我们提供越来越多的机会。我的演讲就到这里，谢谢大家。
（本文编辑整理自张双南2017年4月22日在央视《开讲啦》的演讲，内容未经本人审阅）
