科學史的另外途徑——閱讀WeinbergRota的回響

 

李國偉

中央研究院數學研究所

 

IHNS网站按:李国伟教授现供职台湾中研院数学研究所,曾任数学所所长和中研院干事长,专长是组合数学与数学基础,他对科学史、科学哲学、科学传播与科学文化也有浓厚兴趣,是一位货真价实的科学文化人。本网站荣幸地得到李国伟先生授权,将陆续转刊他近年来发表的一些精彩文章。为保留原作的完整性,我们一般不对原作的语言进行修改,相信广大学界读者的判断力比我们高明。

 

一、

       主席,各位貴賓,各位女士、各位先生,我感覺非常榮幸應邀在第六屆科學史研討會發表主題演講。事實上,中研院科學史委員會決定邀請我給這場演講時,我有一點感覺意外。在這個委員會裡,我並不是創會的元老委員,也不是在科學史研究工作上最勤快或最有成就的委員。甚至可以說,我的科學史研究是有點玩票的性質。最近幾年,我在科學史方面並沒有什麼新的研究成果,因此當我接獲這項任務時,心中難免頗感惶恐。

       然而林語堂先生的一種說法,倒也讓我給自己找到理由,能鼓起勇氣來現醜。林語堂先生在《生活的藝術》序言裡說,他其實很喜歡用對話方式來寫書,「我的意思是指真正有趣的、冗長的、閒逸的談論,一說就是幾頁,中間富於迂迴曲折,後來在料不到的地方,突然一轉,仍舊回到原來的論點,好像一個人因為要使伙伴驚奇,特意翻過一道籬笆回家去一般。」我喜歡在知識的王國裡遊走,最感覺快意的就是這種突然翻過籬笆的感覺。不過林先生又說;「我多麼喜歡翻籬笆抄小路回家啊!至少會使我的同伴感覺我對於回家的道路和四周的鄉野是熟識的……」我倒不敢用翻籬笆象徵對四野的熟識,而是那種不刻意規劃的曲折相通性,才吸引人有不循既有道路前進的興致。

二、

       今天我隨性遊走的動機,其實來自閱讀雷祥麟教授在網頁上張貼的一篇文章:〈同學究竟聽到了什麼?〉雷教授在大學部講Latour的經典名作 Give Me a Laboratory and I Will Raise the World (in “The Science Studies Reader”, Routledge, 1999),為了瞭解學生究竟「聽」到了什麼?他在下課前,給了一個「三分鐘考試」,題目是:「你由今天這堂課中學到了什麼?這堂課中對你/妳最有啟發或最令你/妳不以為然的論點是什麼?」下面引述的是他所發現的有趣結果:

「不少理工科的同學幾乎不好意思告訴我這篇文章其實一點也不難,他們反困惑於為何老師會覺得這麼難而具有原創性。拉圖所描述的三部曲,任何一個曾在實驗室工作的人都會感到再熟悉不過了,的確很準確地描述了Scientific Practice的進行,準確地到了令人感到瑣碎與無趣的地步。另一方面,這些同學覺得拉圖將科學表徵 (representation) 與民主代議相比附毫無道理,徒然混淆了兩個本質完全不同的事業。………

不少文科的同學立刻將我的話聽成『科學也不過就是另一種政治權力』,而且接著闡述『科學的社會建構性』,巴士德之擅於利用媒體云云。我可以清楚地看見他們竟然完全沒有『聽到』我口乾舌燥、細細描述的Scientific Practice的三部曲。

但的確有一些同學同時聽到了兩者,也因之隱然了解這兩者的性質和我們平日泛泛之說都完全不同。他們和當年的我感到同樣的驚奇、震撼與困惑。最保守的估計,這樣的同學約占上課人數的十分之一。」

       這種不對稱的現象是我感覺很有意思的地方,當教授非常用心講解科學的實務操作時,理工科的學生覺得不值得小題大作,文科的學生則幾乎完全不得要領。但是對於科學與政治的關係,理工科的學生認為範疇不同互不相干,文科的學生馬上就跳到科學也不過是政治權力的結論。看來教授真正用心的地方,有九成的學生都不甚了了,最終反倒墜回原來習慣的論調裡。

       這種發生在大學生(或者可看為學界新手)的不對稱現象,隨著當事人學術能力的成熟,分歧程度是會漸漸緩和,還是愈加惡化呢?我不知道有沒有人做過這類的實證研究,不過用常識判斷,恐怕彼此之間還是有一定的距離吧!

       我今天想談論的是,拿學術界最頂尖的人物為例,當他們跨界觀察時,發現了什麼樣的失焦、扭曲與變異。我所選的樣版人物,一位是物理學家Steven Weinberg (1933 - ),另一位是已故數學家Gian-Carlo Rota (1932 - 1999)。我沒有能力對他們的思想作全面的回顧,我只是挑一些自己特別感覺興趣的題材和大家分享。

三、

       Weinberg因為導出統一電磁力與弱作用力的理論,而獲得1979年的諾貝爾物理學獎。也因為他對美國科學界長年的影響,而於1991年獲頒國家科學獎章。我今天要提請大家注意的是,他對已故科學史界巨擘Kuhn的若干見解。這些言論都收集在他新近出版的文集 Facing Up: Science and Its Cultural Adversaries (Harvard University Press, 2001)

       Kuhn最有名的著作應該算是《科學革命的結構》,這本書使得「科學社群」、「典範」、「常態科學」、「解迷活動」、「異常現象」、「危機」、「科學革命」、「不可共量性」等等用詞,都成為談論科學史時非常好用與通用的概念。不僅因而敞開了知識社會學的通道,也逐步引發了當代的「科學研究」。所以1996Kuhn過世後,哲學家Rorty推崇他是「二次世界大戰之後,以英文寫作的哲學家中,最具影響力的一位」。

       我們可以粗略地概括Kuhn所描述的科學史循環進程如下:某些歷史的時段裡,科學社群取得較大的共識,同意哪些現象與問題值得研究,哪些說法算是現象的合理解釋,哪樣的答案才算解決掉了問題。這類共識構成一種典範,讓常態科學得以在其中進行解迷的工作。可是在這種階段裡,有時實驗的結果與理論不合,或者理論的內部發生矛盾。這些異常現象或許會惡化到發生該學科的危機,從而導致百家爭鳴、觀念混雜。一直到全新而根本的理論完成一場革命,使得科學家有了迥然不同看大自然的眼光,於是舊典範與新典範之間產生了不可共量的轉移,之後再次進入另一輪的常態科學。

       雖然Kuhn是泛論科學革命,然而因為他自己的物理學家背景,他所提出的典範轉移實例,主要是從亞里斯多德力學到牛頓力學,以及從牛頓力學到相對論以及量子力學。因此有頂尖的物理學家對他的理論提出質疑時,就更具相干性,更值得注意了。WeinbergFacing Up書裡多處談論到Kuhn的理論,不過第17The Non-Revolution of Thomas Kuhn一文,基本上總結了他的見解。雖然Kuhn不能同意某些景仰他的人,因受他的理論啟發而走到極端的情形,他甚至說愛丁堡學派是「解構解瘋了」的例子,但是Weinberg仍然認為Kuhn的科學革命理論,其激進的部分不僅足夠激進,而且還根本是錯誤的。

       Weinberg所批評的第一個失誤是科學革命前後的不可共量性。他拿牛頓力學到愛因斯坦相對論的典範轉換為例,認為經過科學革命之後,並不會發生無法瞭解先前科學的狀況。事實上現在訓練新的物理學家,還是從牛頓力學上手,即使他們學過了相對論,仍然能以牛頓力學的眼光思考問題,不曾發生不能溝通的現象。WeinbergKuhn維護自己立場的方法,是認為在革命前後,相同的名詞其實已經有迥然相異的意義。譬如物理學家所謂的「質量」,在相對論發展成功之前與之後,是大相逕庭的。Weinberg承認在愛因斯坦剛展開相對論革命時,人們對「質量」的理解發生過不確定的階段。可是塵埃底定以後,名詞的定義只是往更精確、內容更豐富的方向發展,物理學家並沒有喪失理解前一個常態科學期的理論的能力。又譬如Kuhn認為有了相對論之後再談牛頓力學,它已經不是先前的牛頓力學了,因為先前人們並不知道它只是近似的真,而現在知道了。而Weinberg以為「就像說你現在吃的牛排不是你先前買的牛排,因為你原來不知道它筋很多,現在你知道了。」(p. 198) 這種現象並沒有使牛頓力學截然斷裂,也沒有使它成為錯誤的,像是亞里斯多德力學或燃素說那樣的失真。「近似理論並不是近似地為真。它們可以做出一些陳述,雖然講的是近似值,不過卻是精確地為真。」(p. 208)

       Weinberg有一個看法很有意思,他說在常態科學階段成熟的科學家,發覺極難理解的是從前科學革命期間的工作。譬如,雖然有卓越的物理學家努力把牛頓的巨著《自然哲學和宇宙體系的數學原理》翻譯成現代人能理解的形式,但對多數的物理學家而言仍然難以消化。Weinberg認為在常態科學期的科學家,要瞭解以前常態科學期的成熟理論並無困難,也就是不發生不可共量性。所以閱讀牛頓本人的著作也許非常艱難,但是到19世紀初牛頓力學體系已經完全成熟,今日學生在研讀相對論之前,還是得學習這種定型的牛頓力學。

       Weinberg認為科學革命也不必然改變我們評估理論的方法,而造成典範間的不可共量性。他說:「我們的觀念會改變,但是我們持續以差不多相同的方法評估我們的理論:假如理論奠基於簡單普遍的原則上,又能以自然的方式好好解釋實驗的數據,那它就算是成功的理論。」(p. 194) 當然他也承認評估方法不是一成不變,只是變革的程度只能算演化,不能算革命。他說:「當科學家達到對自然的一種新理解時,他或她會經驗到強烈的快感。在長時間內這類經驗會教導我們如何判斷,哪種類型的科學理論會產生讓我們瞭解自然的快感。」(p. 197)

這裡Weinberg提到快感經驗的角色,我們後面還會再提到,不過現在暫時按下不表,而來看看Weinberg質疑Kuhn的第二個要點。

       Kuhn在《科學革命的結構》接近結束時說:「更精確地說,我們可以放棄一種明顯的或隱含的觀念,就是說典範的改變,能使科學家或者向科學家學習的人,愈來愈靠近真理。」這一點是Weinberg完全不能同意的。他特別提出《科學革命的結構》未曾區分科學革命中有所變與有所不變的部分。物理科學有其「堅實」的部分,也有其「鬆軟」的部分。堅實的部分包括那些方程式,方程式裡符號的操作意義,以及方程式能適用的現象。鬆軟的部分是當我們解釋方程式為何有效時,所抱持的對實在世界的一種視景(vision)。鬆軟的部分確實是會變遷的,我們不再侷限於牛頓的質點與力,也不再相信Maxwell的以太。但是當理論成熟後,堅實的部分就是永恆的成就。Weinberg說:「我無法看出在任何一種意義下,當我們理論的堅實部分的幅度與精確性都增加了,而卻不能算做是對真理的逐漸接近。」(p. 199) 事實上他認為推動科學發展的最大動力,就是因為我們知道存有等待我們發現的真理,而「真理一旦發現就形成人類知識的永久部分。」如果沒有這種恆常性與累積性,我們對理論的好惡只看它是否能解決手頭上的問題而定,那我們何必費心呢?乾脆把問題放棄就好了。

       Weinberg當然也不是說Kuhn的理論一無可取,他認為:「科學革命能套進Kuhn描述的程度,好像只適用於從現代科學發生之前到之後,對自然某些層面瞭解的變遷。牛頓物理的誕生是一次大典範(mega-paradigm)轉移,但是自此之後我們對運動的理解,不管是從牛頓力學到愛因斯坦力學,或從古典物理到量子物理的改變,都沒有發生能套入Kuhn所描述的典範轉移的事情。」(p. 205)

       當大學理工科學生對Latour的作品感覺索然無味時,你可以說他們沒讀出要點。可是當頂尖的物理學家說Kuhn講的物理學史的架構是錯誤的時候,你可以只歸咎於當事人的知識傲慢嗎?我想那會構成一種太廉價的脫逃。科學史描繪的是科學家的面貌,當主角說你畫得不像時,你不該回應說誰叫他長錯了臉。

       其實Weinberg對於Kuhn本人很欣賞與景仰,並且認為他的書頗有激發思想的作用。但是衡諸Weinberg整個的批評,我們會發覺Kuhn的理論對於牛頓以下的近代科學發展史是失準的。這也不奇怪,因為Kuhn自己承認是從學習亞里斯多德物理學「格式塔」(gestalt)的幡然覺醒中,他才體會出科學進展的道理。

       不過我從此產生一樁懷疑,就是在科學史裡講「結構」到底有什麼意義?如果我們從科學發展的史實裡,經過分析整理後,自以為提煉出某種結構性的脈絡,但是真正吻合這種結構的例證卻又非常少,這樣的結構理論似乎有多此一舉之嫌。另外,在尋求科學史的結構時,似乎預設了一種信念,就是宏觀的結構有其存在的可能。雖然Weinberg認為物理的真理是有累積性的,但這並不表示有一定的理路或結構,幫我們規劃通往真理的高速公路。每一次的進步都可能是局部的改善,在累積足夠成績後,我們可以回過頭說科學真理已經增多了,卻無法找出成功的藍圖,希望以後依樣畫葫蘆。

       Weinberg說他在1972年第一次閱讀《科學革命的結構》時,印象最深刻的部分反而是對常態科學的描述。常態科學決非靜態科學,各種風濤起伏,科學的理論也不斷地變遷。尤其自二十世紀中葉以下,經濟文化發達的地區已經多元化,而社會的變動也非常快速。當人們逐漸適應了變異其實就是常態的環境後,科學理論的改變,似乎也喪失了像政治革命那樣的衝擊感。或者說「革命」這個字眼已經通貨膨脹到像更換內衣一樣平淡無奇了。

       我想提出另外一種例證,它的變遷雖然巨大,卻不怎麼符合Kuhn式的革命。在19世紀末,Cantor發展出集合論,引發了數學基礎的危機。間接促成20世紀初數學邏輯的發展,導致後來產生Gödel的著名不完備定理,以及Turing的理論計算機模式。但是等到數學家逐步適應了集合論的語言後,他們已經很難想像沒有集合的概念,該怎麼講最基本的數學。這並不是說現代的數學家與古代的數學家產生不可溝通的鴻溝,事實上今日我們就是閱讀歐幾里得或阿基米德的作品,仍然會讚嘆其思想的精妙。而是數學家習慣了一種新的、有效率的講話方式。讓數學表達方式改頭換面的集合論,在當代數學裡卻變成一支極冷門、極艱深的學問。大學數學系的學生除了學習集合論最初步的概念與符號外,根本不需要知道當今最尖端的集合論有什麼內容了。

       也許有人把數學排除在科學之外,那就不需要用Kuhn的眼鏡去觀察它了。但是我覺得這是不正確的。數學處理的是自然知識的形式面向,討論科學的理論如果不能涵蓋數學,從內在上就缺乏周延性。然而Cantor的革命,不能算是核心知識的典範轉移,也沒有造成先後數學知識的不可共量性,甚至最後在真理的累積上也未居主流。但是沒有數學家能否認它對數學風貌所造成的徹底變革。

       從這個例子可以得到一種啟示,就是科學史裡的流變,特別是在近代科學的時代,好像難用任何結構的理論予以梳理。我們必須貼近科學家,觀察他們的行動與好惡,記錄他們的軌跡。我們不必替科學家界定規範,也不需要填補形而上的期望。最後科學史所能提供的圖像,只是一幅被觀察過的風景而已。可是我們從欣賞這幅風景中,確實能獲得知性了悟的愉悅。

四、

       對於數學以外領域的人而言,Rota這個名字恐怕是陌生的。他曾經是美國國家科學院院士,麻省理工學院Norbert Wiener講座教授。雖然他是麻省理工唯一一位同時是數學與哲學的教授,但是在他所醉心的Husserl現象學的專家圈之外,美國一般哲學界好像也不見得對他有太大的注意。他在數學哲學方面的主要論文收集在Indiscrete Thoughts (Birkhäuser, 1997) 這本書裡,其中第二部分的總題是Philosophy: A Minority View,也反映了他的另類色彩。不過在數學界,尤其是組合數學這一門裡,他確實是一位大師。因此他那些使用現象學手法,談論近代數學發展的宏文,就有不應被忽視的份量了。

       如果拿RotaWeinberg對比,Weinberg指出行外人對物理史描述的失誤,而Rota根本認為數學家自以為是的數學發展景況,也是充滿了不實與矯飾。他在The Phenomenology of Mathematical Proof這一章裡指出:「數學家所講的並不是他們所做的。他們很不願意坦白承認平日裡的工作實況。」(p. 135) 他建議應該學習Husserl的現象學方法,把許多隱藏的真相,實實在在地披露出來。「一些平常置身於背景裡的邊緣現象,應該給其應有的重要性。數學家閒聊時會涉及理解、深度、證明的類別、清晰程度,以及許多其他的字眼,嚴格討論這些字眼的角色,應該是數學證明的哲學的一部份。」(p. 135)

       RotaThe Pernicious Influence of Mathematics Upon Philosophy這章裡,說數學家過著一種雙面生活 (p. 89)。在第一種生活裡,他們就像任何其他的科學家一樣,與「事實」打交道。譬如,三角形的三條高線交於一點,平面有17種對稱……。數學家之間談論時,談的材料是數學的事實。這些事實不管最初看起來多麼抽象,最終多會找到實際的應用。Rota說:「今日數學的事實,正是通往明日科學的跳板。」(p. 90)

       數學家的第二種生活面,是要跟「證明」打交道。數學理論從定義出發,根據規定好的推論規則,逐步導出各種結果。每一個數學的事實,都要在適當的公理系統裡找到證明,才能被接受成為真理。這種公理方法對於數學來說是不可或缺的,因為數學的事實無法像物理的事實用實驗來檢驗。Rota說:「雖然數學的事實一旦發現就永不改變,但是檢證這些事實的方法以前卻變過許多次,而且不要過早期望將來就不再會有異動。」(p. 90) 這種把「事實」與「證明」區隔開的說法,很像前面Weinberg所謂物理學有「堅實」與「鬆軟」的兩部分,會發生變異的只是鬆軟的部分,而不是堅實的部分。因此我們可以揣測Rota也許會和Weinberg一樣,未必能全盤接受Kuhn的科學革命理論。

       雖然從Rota的著作裡,我們看不出Kuhn對他有什麼實質的影響,但是在The Phenomenology of Mathematical Truth這章裡,他簡述了「質數定理」的發展歷史後,接著說:「數學研究的論文絕大部分不在證明,而在重證明;不在公理化,而在重公理化;不在發明,而在統一與整理;簡單地說,就是Thomas Kuhn所謂的『整理工作』。」(p. 116) 由此可見Rota類似於Weinberg,也覺得「常態科學」的描述是比較符合實情的。

       Rota在這章裡又說:「當代的數學缺乏統一的趨勢,卻有歷史的不連續性,又常常回溯到過去的題材,都提供了終結兩種維多利亞遺風的證據:一是有關進步的理念 (the idea of progress),另一是有關確定性的迷思 (the myth of definitiveness)。」(p. 117) 這裡Rota的語氣頗有一些Kuhn式的味道,但是我們不應從他否定進步的詞句,就推論他會同意Kuhn否定科學愈來愈靠近真理的看法。Rota一貫想彰顯的是要從看似矛盾的立場,來真實描述數學家的活動。他一方面闡述數學真理跟物理學或化學的真理並無二致,都是導源於外在世界的事實,是獨立於公理系統良窳之外的事實。但是他另方面又說:「數學家最理想的真理是顯然性。對於新發現的結果,數學家們會像河狸般不停地忙碌工作,直到讓人充分理解最初證明裡發生的困難都是虛假的,在道路的終端只會找到分析的顯然性 (analytic triviality)。」(p. 118) 如何在這兩種看似衝突的觀點中求取調和呢?他訴諸所謂「普遍性論證」 (the ex universali argument),也就是說別的科學也都是這樣,沒什麼好稀奇的。Rota總結說:「不僅是數學,其實所有科學的理想都是要祛除後驗的綜合命題,而代之以分析的顯然性。也許可以把科學定義成一種轉換,它將有關自然的綜合性事實變為有關理性的分析命題。」(p. 119)

       也許數學真理是雙面嬌娃,但是在導引數學史發展的線索裡,Rota又特別凸顯了「美」的追尋,他有專章The Phenomenology of Mathematical Beauty來討論這個主題。其中最令人注目的是,他說:「定理的美是一件客觀的性質,與其真理性等量齊觀。」(p. 126) 但是他又認為「數學美」是他所謂的「獎金字眼」(bounty word) ,一種允諾你能得到,卻又無法控制與度量的利益。不過只要你實實在在地努力,還是能獲得這些難以預測的獎勵。鑑賞數學的美,要有相當專業知識的準備,又要經過冗長的理解過程。只是當我們開始體會到美的那一刻,這一切好像都從記憶裡消失,唯有留下洞識靈光一閃時的暢快。很多教人如何鑑賞數學之美的文章,都忽視了先前苦工的必要性,Rota戲稱為「點亮電燈泡的繆誤」,以為光靠羅列所謂美的結果,就能讓人真正知道什麼是數學美。

       雖然Rota認為在數學裡美與真理有同樣份量的客觀性,但是一個命題的邏輯真理性,並不能啟發 (enlighten) 我們了悟該命題的意味 (sense)。「假如數學的命題只是形式上為真,但是毫無啟發性,那麼數學就變成一批怪人玩的怪遊戲了。正是因為有啟發性,才使數學的事業活下去,也使得數學在一切科學學門裡居於高的地位。」(p. 132) 可是數學家一般多不願意坦白承認啟發的現象,一方面是因為啟發不像真理,容易加以形式化處理;另方面是啟發可以有程度差異,而數學家卻喜歡確實穩固的概念。他總結說:「數學美是數學家發明的一個說法,用來一方面含混地承認有啟發現象,但另方面又迴避掉這個現象的模糊性。當他們說一個定理是美的時候,其實他們的意思是說那個定理有啟發性。」(p. 132)

       在把「美」化約為「啟發性」之前,Rota舉了不少數學裡所謂美的例子,從定義、定理、證明到理論都有。也就是說這些成就對數學家而言,均具有較大的啟發性。可是啟發性的內涵是什麼?有沒有它的規律?Rota卻沒有進一步闡述。他只是強調:「在一定的歷史期間與脈絡裡,對於哪些數學是美的,數學家們是有高度的共識。」(p. 126) 前面我們提過Weinberg認為當科學家達到對自然的一種新理解時,會經驗到強烈的快感。這種快感其實也是一種獲得啟發,而後覺得能體認大自然更深刻意義時的愉悅。一般認為快感與美感是相當主觀的經驗,但是在WeinbergRota談論的這個脈絡裡,它們已經變成科學家有可能分享的一種共通經驗。

五、

       我在前面提過科學史裡的流變,好像難用結構性理論予以梳理。不過我現在又似乎要反過來說,當我們觀察科學史的風景時,總要有一些概念性的導引,而非蒙頭計一筆流水帳。Rota在討論數學美的那章最末,呼籲應該嚴格討論一些先前被隱藏,但卻是要瞭解數學本質時重要的觀念。譬如,數學定理潛藏的可能發展性,定理證明類型的區分,對於定理的理解與理解的程度,證據的提供,定理之間遮蔽掩藏的現象……。Rota追求的是比較哲學性的分析,但是我以為用這些以及類似的概念作導引,再來看數學史的演化,會有更寫實的風貌。

       雖然這是說有關數學史的情況,但是如果我們援用Rota的「普遍性論證」,那麼其他的科學學門也應該有一些隱晦不明的概念,在談論那個學科的哲學時,還沒有得到全盤而公開的處理。我們似乎也應該採取現象學的方式,把看似矛盾其實真實的景觀摩寫清楚。

       另外,不管是Rota說的美,還是Weinberg說的快感,在科學家能相當程度取得共識的意義下,確實有其客觀性。但這種客觀性,不像是一張椅子擺在那裡的客觀性,這裡面牽涉到對美與快感鑑賞的認知過程。認知是大腦的主要功能,理解在認知美與快感過程裡,大腦做了些什麼事,有助於建立以這些概念為基礎的經驗理論架構。進一步也許能由這種架構上,間接地尋求科學史的另類意義。

       雖然我們現在對大腦認知的理解,可以說才剛剛開始,但是因為各種造影與資訊處理儀器及相關軟體的快速進步,人類對腦內活動的狀況漸漸能做比較深入的觀察。此外還有一些巧妙的實驗設計,也使一些從前覺得難以下手的題材,有了突破性的進展。我最近在看一本科普書A. Gopnik, A. Meltzoff, and P. Kuhl: How Babies Think: The Science of Childhood (Phoenix, 2001),這本書介紹了近年來對嬰兒認知能力的精彩研究。嬰兒不會說話,要檢驗他們對一些測驗的反應,真是需要想出極具創意的實驗方法。譬如,很小的嬰兒聽到聲音變化時,會用力吮吸一個連往電腦的奶嘴,嬰兒每用力吸一下,電腦就從擴音器裡放出一個聲音。嬰兒喜愛聲音的程度不亞於奶水,他們為了使聲音繼續發出,可以每分鐘吮吸到八次之多。但是當同樣聲音持續久了以後,嬰兒喪失興趣就會停止吮吸。利用這種方法,科學家發現很小的嬰兒,不管是出生在說什麼母語的家庭,都有同樣敏銳分辨聲音的能力。譬如美國與日本的嬰兒對於從 r l 的連續聲音變化,均能辨識出同樣的分際點。等到嬰兒稍微長大,吸奶嘴的方法不再管用,科學家們又想出另一套巧妙的實驗方法。結果發現十個月大的時候,日本嬰兒就已經喪失了分辨 r l 這兩個音的能力。(詳情請參閱該書pp. 104 - 107)

       我個人預期在實驗儀器與實驗方法的精進之下,以前認為是很主觀的一些概念,慢慢也有可能找到認知上的客觀根據。譬如當科學家經驗到前面說的那些美感與快感時,大腦裡的活動很有可能展現一種穩定的特徵,也許是固定的活躍區域,或者是某些特定的神經通路。這些跡象在電腦造影技術不斷精進之下,可辨識度必然日漸增高。而且「奈米」工程的發展,終將造出用無線電通訊的所謂nanobot,可以散播到大腦神經元旁邊,就近「下載」大腦的活動實況。如果能有計畫、有系統地針對科學家蒐集這種類型的原始資料,科學史的書寫將會有相當不同的風貌。

       這樣講著、講著,我已經不是在講科學的「過去史」,倒像是在講科學的「未來史」了。無論如何,科學史不管走什麼途徑,途徑總是要往前取向的,不是嗎?

       謝謝各位!敬祝大家健康愉快!


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