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,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,科学与人文精神纵横谈 张胜光,*,Click to edit Master,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,科学精神与人文精神纵横谈,1/386,1,科学与人文精神纵横谈 张胜光,目录,什么是,科学,精神？,2,从中西文化对比谈两种精神,4,从中国科学史三大问说起,3,1,什么是人文精神？,3,3,2/386,2,科学与人文精神纵横谈 张胜光,第一节从中国科技教育史“三大疑问”说起,3/386,3,科学与人文精神纵横谈 张胜光,中国科技教育史“三大疑问”,1,、“李约瑟难题”,；,2,、“零诺贝尔奖现象”；,3,、“钱学森之问”,4/386,4,科学与人文精神纵横谈 张胜光,李约瑟（,19001995,），著名英国生物化学家、科学史家，剑桥大学博士，中国科学院外籍院士，他是是大家熟悉中国科学技术史研究教授，以撰著多卷本,中国科学与文明,（汉字通常译作,中国科学技术史,，以下简称,SCC,）著称于世。长久以来，“李约瑟”在中国几乎成了“中国科技史”代名词。,1、“李约瑟难题”,5/386,5,科学与人文精神纵横谈 张胜光,李约瑟博士站在世界科学史、比较科学史和中外科学交流史高度研究中国科技史，把中国科学文明置于世界史中应有地位，从而纠正了西方过去对中国科学文化各种错误看法、误解和严重低估。,6/386,6,科学与人文精神纵横谈 张胜光,李约瑟认为，近代以前，中国一直是世界上最文明最发达国家。,有资料显示，明朝以前世界上主要创造创造和重大科技成就大约有,300,项，其中中国,170,项。,他列举了公元后,15,世纪内中国完成一百多项重大创造和发觉，大部分在文艺复兴前后接二连三地传入欧洲，为欧洲文艺复兴准备了主要物质技术基础。,7/386,7,科学与人文精神纵横谈 张胜光,甚至到清朝乾隆末年，中国经济总量依然占世界第一位，人口占世界三分之一。,他说：“在公元三世纪到十三世纪之间（中国）保持一个西方所望尘莫及科学知识水平。,中国这些创造和发觉远远超出同时代欧洲，尤其是在十五世纪之前更是如此。（关于这一点能够毫不费劲地加以证实）”。,8/386,8,科学与人文精神纵横谈 张胜光,由此，李约瑟博士提出了一个著名“李约瑟问题”，即为何人类近当代科学首先产生于西方，而不是首先产生于含有伟大古代科学技术成就东方，其中尤其是伟大中国？,9/386,9,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“李约瑟问题”,“李约瑟难题”或称“李约瑟问题”（,Needham Problem,或,Needham Question,）、“李约瑟之谜”（,Needham Puzzle,）、“李约瑟命题”（,Needham Thesis,）等等，全部这些名目都译自于英文。其普通表述是：,10/386,10,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“为何当代科学，对大自然数学化假设，全部涵义是为了先进技术，它仅仅快速崛起于伽利略时代西方？”,“为何在公元前,1,世纪至公元,15,世纪之间，在将人类自然知识应用于实用目标方面，中国较之西方更为有效？”,11/386,11,科学与人文精神纵横谈 张胜光,李约瑟这么写道：,“我们讨论一个问题，即，在科学技术史上中国文化地位。只有研究了中国社会、文化和经济制度，才能了解为何在上古和中古时代，中国理论科学和应用科学有惊人发展，而在,17,世纪早期伽利略时代之后，当代科学在中国却没有发展，或者，能够说，完全没有发展呢。,12/386,12,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“从广义说，我们能够说，在纪元前,3,世纪至公元,15,世纪之间，中国比欧洲科学技术（除了希腊光芒灿烂理论建设高潮之外）要进步得多，不过从文艺复兴以后，欧洲科学就开始占领先地位了。”,13/386,13,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“对于中国本身，我们要研究问题依然是：为何在公元,8,世纪以前中国社会比西方社会更有利于科学发展，而到,18,世纪后却阻止了科学发展呢？,为何当代科学勃兴发生在欧洲而不发生在东亚文明中？在这个问题后面，牵涉到相关中国社会性质和发展一切问题。,14/386,14,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“为何在文艺复兴以前，从纪元前,200,年到大约公元,1400,或,1450,年这一段时期内，中国比欧洲总是要进步得多？还需要回答一个问题：为何中国官僚封建主义能够更加好地把科学（能够说，经常是一个客观上似乎并不存在理论科学）应用于人生事务上，在这方面比希腊帝国主义，或者中古世纪西方封建主义，要高明得多呢？这种情况似乎不大好解释。”,15/386,15,科学与人文精神纵横谈 张胜光,对这个难题讨论，中国科学家们依然在激烈争鸣之中。李约瑟本人也未给出明确地回答。,16/386,16,科学与人文精神纵横谈 张胜光,17/386,17,科学与人文精神纵横谈 张胜光,2,、“零诺贝尔奖现象”,在诺贝尔科学奖111年历史上,中国本土科学家一直处于无人折桂尴尬境地。人们不禁要问:中国本土科学家为何至今无人问鼎诺贝尔科学奖?中国距离诺贝尔科学奖还有多远?这是继“李约瑟难题”之后摆在国人面前又一个世纪难题,人们把它称为“后李约瑟难题”，也有些人称之为零诺贝尔奖现象。,18/386,18,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖(Nobel Prize)由来,创建于,1901,年，是依据瑞典著名化学家、硝化甘油炸药创造人阿尔弗雷德,贝恩哈德,诺贝尔,(18331896),遗嘱以其部分遗产作为基金创建。,1896,年,12,月,10,日,诺贝尔在意大利圣雷莫逝世。逝世前一年，他立下遗嘱，将其遗产大部分,(,约,920,万美元,),作为基金，把每年所得利息分为,5,份，设置物理、化学、生理和医学、文学及和平,5,种奖金，授予世界各国在这些领域对人类作出出色贡献人。,19/386,19,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖(Nobel Prize)由来,据此，1900年6月瑞典政府同意设置了诺贝尔基金会，瑞典议会经过了颁发诺贝尔奖金章程，并于诺贝尔逝世5周年纪念日，即1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。自此以后，除因战时中止外，每年这一天都分别在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆举行盛大授奖仪式。,20/386,20,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖(Nobel Prize)由来,1968年瑞典中央银行于建行300周年之际，为纪念诺贝尔，出资增设了诺贝尔经济学奖(全称为“瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德伯恩德诺贝尔经济科学奖”，亦称“纪念诺贝尔经济学奖”)，授予在经济科学研究领域作出重大贡献人。该奖于1969年开始与其它5个奖项同时颁发。诺贝尔奖包含金质奖章、证书和奖金支票。,21/386,21,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖章正面和后面,22/386,22,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖获奖人数,据统计,截止年，在诺贝尔奖109年历史上,共有811人和22个国际性组织取得过诺贝尔奖，其中192人获物理奖、157人获化学奖、195人获生理学和医学奖、107人获文学奖、96人和22个国际性组织获和平奖，64人获经济学奖。华裔科学家杨振宁、李政道、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦、钱永健、高锟等8人曾获此殊荣。,23/386,23,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖学术地位,人们普通把诺贝尔奖中物理学奖、化学奖以及生理学和医学奖这三大自然科学奖项统称为诺贝尔科学奖，它是世界公认最具权威、最有影响、最高级别国际性奖项。正如有些人所说：“假如把科学比作一座神圣殿堂话,那么,诺贝尔奖就是科学殿堂里至高无上王冠”。,24/386,24,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖学术地位,诺贝尔科学奖不但是对科学家在某个领域取得突破性成就一个必定和奖励，在某种程度上它也代表了一个国家基础科学研究与发展水平，是一个国家科学创新能力主要标志。能取得诺贝尔奖，不但是获奖者个人荣耀，也是一个国家荣耀、一个民族荣耀。,25/386,25,科学与人文精神纵横谈 张胜光,26/386,26,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔科学奖获奖最多国家人数统计,27/386,27,科学与人文精神纵横谈 张胜光,美国获奖人数最多,美国人口占世界人口总数百分比不到5%,美国取得诺贝尔科学奖人数却占全球取得该奖人数70%以上，让人惊叹。美国共有278位诺贝尔奖取得者，其汉字学奖取得者11位，和平奖19位，经济学奖34位，化学奖54位，物理学奖75位，生理学或医学奖85位。,28/386,28,科学与人文精神纵横谈 张胜光,当代“李约瑟难题”,曾有学者作过统计，一个含有一定经济基础和科学实力国家，自革命胜利或独立后,30,至,40,年内，普通会出现一名诺贝尔奖取得者。比如，巴基斯坦是,29,年，印度是,30,年，前苏联是,39,年，捷克是,41,年，波兰是,46,年。可是，新中国成立已经,60,年了，而我国本土科学家至今没有一位问鼎过诺贝尔科学奖，这已成为我国科技界和教育界不解情结。于是有些人便把“中国本土为何没人拿到诺贝尔奖”这个问题,视为当代“李约瑟难题”。,29/386,29,科学与人文精神纵横谈 张胜光,为何印度和巴基斯坦能出诺贝尔奖取得者，而中国本土不能？,好多人都说中国是发展中国家，似乎一个发展中就能够为很多问题开脱。为何比我们更贫穷落后邻居印度（物理学、经济学各1）和巴基斯坦（物理学，1979年）都有诺奖得主？,30/386,30,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主称中国没有诺奖也没什么,诺贝尔奖得主贾埃弗（左）和奥谢罗夫（右）,年,9,月,30,日做客首都科学讲堂,31/386,31,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主称中国没有诺奖也没什么,年,9,月,30,日，诺贝尔奖得主伊瓦尔,贾埃弗和道格拉斯,奥谢罗夫做客首都科学讲堂，与北京居民分享他们在科学上发觉和取得诺奖经历。对于中国至今无人取得诺贝尔奖，贾埃弗表示，“没有诺奖也没什么。”,贾埃弗说，他,1974,年曾经来过一次北京，那时候街上行驶是数百万辆自行车。经过,30,多年发展，北京现已高楼林立，改变很大。“你们已经做了很多了不起事情了，没有诺奖也没什么。”,32/386,32,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主称中国没有诺奖也没什么,贾埃弗表示，取得诺奖要具备两个条件，首先要有一个好理念，然后坚持下去。他寄予中国年轻人，要首先拥有好奇心，接着是竞争意识、创造力、固执，以及自信、耐心和怀疑精神。最终，还有运气。“中国有十几亿人，一些人必定会有好运。”,在谈到创造力问题时，贾埃弗表示，“成绩好不代表有创造力”。,33/386,33,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主称中国没有诺奖也没什么,在面对“应持什么样态度学习科学”这一问题时，奥谢罗夫也表示，好奇心很主要。奥谢罗夫告诫年轻人，也要花点时间做点新不一样事情，换换脑子。,34/386,34,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主精彩言论,“幸运是很主要”,贾埃弗谈到自己取得诺贝尔奖经历时表示，在高中时，他把时间都用在了下象棋、桌球和扑克牌上。,在应聘美国通用电气企业时，因为挪威与美国对学业评分系统相反,(,挪威及格分为,4.0,，美国则是最高分为,4.0),，贾埃弗幸运地被认为“你必定是个很好学生”而被录用。今后贾埃弗读了通用电气工程师，并因发觉了超导体和半导体中“隧道效应”而取得,1973,年诺贝尔物理学奖。,35/386,35,科学与人文精神纵横谈 张胜光,诺贝尔奖得主精彩言论,“幸运是很主要。”贾埃弗笑着表示。,与贾埃弗不一样，奥谢罗夫在硕士阶段便已发觉了液态氢-3三种超流动性。1996年，奥谢罗夫取得诺贝尔物理学奖。谈到自己诺贝尔奖牌，奥谢罗夫笑着说：“我会考虑在金价涨时候把它卖出去。”,36/386,36,科学与人文精神纵横谈 张胜光,3,、“钱学森之问”,爱国知识分子出色典范、被誉为“中国航天之父”和“火箭之王”钱学森先生生前在各种场所曾不止一次地提出这么一个发人深思问题：为何我们学校总是培养不出出色人才？人们把这个问题命名为“钱学森之问”。这是继“李约瑟难题”、“零诺贝尔奖现象”之后摆在国人面前亟待解答又一个世纪难题。,37/386,37,科学与人文精神纵横谈 张胜光,3,、“钱学森之问”,“钱学森之问”实质上反应是我国高等学校人才培养质量问题。毋庸讳言，中国高等学校人才培养质量不高，已经成了高等学校“挥之不去梦魇”，社会各界对此多有诟病和不满。北大许多教授公开表示：“北京大学自解放后就没有出过世界级大学问家！”,38/386,38,科学与人文精神纵横谈 张胜光,3,、“钱学森之问”,据相关资料披露，21世纪教育科学研究院联合搜狐网站,于年11月10日至12月8日在搜狐网教育频道上进行了一次教育满意度问卷调查。其中“高等教育里最突出问题”调查显示，33.3%人认为是“大学教育质量滑坡”。调查同时显示，68.9%公众表示对当前大学教育质量“很不满意”、“不太满意”。这反应了公众对高等教育质量滑坡问题关注和不满。,39/386,39,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神和人文精神缺失,对于上述中国科技教育史“三大疑问”，网上有许多教授学者做出了很多很好回答，许多都是很有真知灼见。而我自己想在这里补充一点自己解读，就是我们教育、科研之所以上不去，其原因一部分在于我们传统文化中科学精神和人文精神不足或者说是缺失。所以，我们有必要把这两个问题好好讨论一下。,40/386,40,科学与人文精神纵横谈 张胜光,第二节什么是科学和科学精神？,41/386,41,科学与人文精神纵横谈 张胜光,一、什么是科学？,在座都是研究科学，“科学”这个词对于大家都不陌生。不过，真要问起来，什么是科学，却可能有千百种答案。,42/386,42,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“科学”一词起源,在中国古代并没有“科学”这个词。,16,世纪，也就是明朝后期西方传教士将英文单词“,science”,引入中国，最初被翻译成“格物致知”，取自儒家经典,札记,大学,中“致知在格物，物格而后知至”。,19,世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家福泽谕吉首次把“,science”,译为“科学”，意思是分科学问。,1893,年，康有为翻译日本书目时首先引进了“科学”这个词。以后，严复在翻泽,天演论,和,原富,时也使用了“科学”一词。今后，“科学”二字便在中国广泛利用。,43/386,43,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“Science”和“Technology”出现很晚,“科学”在英语里是Science，它起源于拉丁文scio，以后又演变为scientin，最终成了今天写法，其本意是“知识”、“学问”。但这个词在英语里出现却很晚。Technology“技术”这个词出现比Science还要晚一些，而“科学家”一词出现就更晚了。这是非常耐人寻味一件事情。,44/386,44,科学与人文精神纵横谈 张胜光,今日所谓科学在人类历史上是非常晚近东西。许多听众可能不信，“科学家”(Scientist)一词直到十九世纪才出现。那是在1833年剑桥召开英国科学促进会一次会议上，著名科学史和科学哲学家威康休厄尔提议仿照“艺术家”(artist)一词创造出一个新词“科学家”，用来称呼像法拉第那样一些在试验室中探索自然奥秘、促进人类自然知识人。,“Scientist”一词由来,45/386,45,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学曾依附于哲学和神学之中,大家可能要问，在出现“科学家”一词之前，像牛顿那样大科学家被称做什么呢？要知道，到了,1833,年人类历史上出现大科学家已经不计其数了，他们名分是什么,?,原来，他们自称也被称为自然哲学家，他们自认为从事是自然哲学研究。对这一点，我们从许多科学著作名字中亦能看出。,46/386,46,科学与人文精神纵横谈 张胜光,牛顿创建牛顿力学体系原著是,自然哲学数学原理,(1687),，进化论最伟大先驱拉马克代表作是,动物哲学,(1809),，近代原子论在化学中复兴者道尔顿著作是,化学哲学新系统,(1808),，光之波动说光大者、英国物理学家托马斯,杨写过,自然哲学讲义,(1807),，而且以这个题目作为当初教科书名字是比较普遍。,47/386,47,科学与人文精神纵横谈 张胜光,独立科学传统形成是很晚事,这个事情说明了什么呢,?,它表明，独立科学传统形成是非常非常晚事情，在这以前，科学寄附在别传统之上。,从历史上看，真正意义近代自然科学，是从,1543,年哥白尼“天文学革命”,以后才发展起来，而在此之前，科学是依附在所谓“自然哲学”甚至神学里。,48/386,48,科学与人文精神纵横谈 张胜光,中国历史纪年歌诀,唐,尧,虞,舜夏商周,公元前,9,世纪,春秋战国,乱悠悠,公元前,93,世纪,（古希腊）,秦汉三国晋,统一,B.C.3,世纪,-A.D.4,世纪,（古罗马）,南朝北朝,是对头,公元,46,世纪,（欧洲中世纪）,隋唐五代,又,十国,公元,610,世纪,（阿拉伯帝国）,宋元明清,帝王休,公元,1120,世纪,（宋朝时西方开始十字军东征、文艺复兴和航海运动，明朝时开始科学革命，清朝时开始产业革命）,49/386,49,科学与人文精神纵横谈 张胜光,西方历史年表,阿拉伯历史,中国历史年表,古希腊时期,前,9,世纪（周）,古希腊时期,前,8,世纪（周,春秋时代始）,古希腊时期,前,7,世纪（春秋时代）,古希腊时期,前,6,世纪（春秋时代）,古希腊时期,前,5,世纪（春秋时代终,战国时期始）,亚历山大东征,前,4,世纪（战国时代）,古希腊和希腊化时期,前,3,世纪（战国时代终,秦,西楚西汉）,罗马帝国时期,前,2,世纪（西汉）,罗马帝国时期,前,1,世纪（西汉）,50/386,50,科学与人文精神纵横谈 张胜光,西方历史年表,阿拉伯,中国历史年表,罗马帝国时期,1,世纪（西汉,新,玄汉,东汉）,罗马帝国时期,2,世纪（东汉）,罗马帝国时期,3,世纪（东汉,三国时代,西晋）,376,西哥特人过多瑙河，民族大迁徙开始,4,世纪（西晋,五胡乱华十九国东晋）,476,西罗马帝国灭亡,5,世纪（东晋五胡乱华十九国南北朝）,5-8,世纪诸蛮族王国建立,6,世纪（南北朝,隋）,51/386,51,科学与人文精神纵横谈 张胜光,西方历史年表,阿拉伯历史,中国历史年表,5-8,世纪诸蛮族王国建立,阿拉伯帝国兴起,7,世纪（隋,唐,南周）,5-8,世纪诸蛮族王国建立,阿拉伯帝国时期,8,世纪（南周,唐）,843凡尔登条约签署形成以后德国、法国和意大利,阿拉伯帝国时期,9,世纪（唐）,欧洲经济开始复苏,阿拉伯帝国时期,10,世纪（唐,五代十一国,宋辽）,52/386,52,科学与人文精神纵横谈 张胜光,西方历史年表,阿拉伯历史,中国历史年表,1O96-1099,第一次十字军东征,阿拉伯帝国时期,11,世纪（宋辽西夏）,12世纪大学兴起,阿拉伯帝国时期,12,世纪（宋辽,金西夏）,大翻译运动,阿拉伯帝国时期,13,世纪（宋金西夏,蒙古）,14,世纪中叶文艺复兴开始,奥斯曼土耳其帝国,14,世纪（元,明）,1492哥伦布航行“发觉美洲”,奥斯曼土耳其帝国,15,世纪（明）,1543,哥白尼革命,奥斯曼土耳其帝国,16,世纪（明）,科学革命时期,奥斯曼土耳其帝国,17,世纪（明,清）,工业革命时期,奥斯曼土耳其帝国,18,世纪（清）,古典科学全方面发展时期,19,世纪（清）,当代科技时期,20,世纪（清,中华民国）,53/386,53,科学与人文精神纵横谈 张胜光,1113,世纪：大翻译运动时期,（我国宋朝）,14,世纪：文艺复兴时期,（我国元明朝）,1516,世纪：地理大发觉时期,（我国明朝）,1617,世纪：科学革命时期,（我国明清朝）,18,世纪：工业革命时期,（我国清朝）,19,世纪：古典科学全方面发展时期,（清朝）,20,世纪：当代科学技术时期,西方科学技术史断代年表,54/386,54,科学与人文精神纵横谈 张胜光,55/386,55,科学与人文精神纵横谈 张胜光,56/386,56,科学与人文精神纵横谈 张胜光,57/386,57,科学与人文精神纵横谈 张胜光,十字军东征,大翻译运动,大学创建,航海运动,文艺复兴,宗教改革,近代科学诞生,11 13 14 15 16,马可波罗游记,来自西方推进力,来自东方推进力,1543,近代科学产生原因,58/386,58,科学与人文精神纵横谈 张胜光,“科学”一词定义,不过，科学至今还没有一个为世人公认定义。甚至有些人认为，给科学下定义是无益，也是不可能。英国著名科学家贝尔纳指出：“科学在全部人类历史中确已如此地改变了它性质，以致无法下一个适合定义”，“科学不是个能用定义一劳永逸地固定下来单一体”。,59/386,59,科学与人文精神纵横谈 张胜光,达尔文对科学定义,1888,年，达尔文曾给科学下过一个定义：“科学就是整理事实，从中发觉规律，作出结论”。达尔文定义指出了科学内涵，即事实与规律。,不过，普通公众往往只是把科学看成试验室里发觉事实，而往往忽略了隐藏在科学发觉后面科学精神。,60/386,60,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学两个起源,科学从一开始就有两个起源，首先是好奇心，以及取得一个整体世界观内在要求。,人类永远需要为自己心灵创造一个家园，一个不会因为千变万化眼前现象而经常改变了解框架，一个系统地了解世界方式。这种内在要求组成科学史上哲学家传统。,61/386,61,科学与人文精神纵横谈 张胜光,第二个起源是，为满足人类物质生活需要，人类必须提升自己制造、使用和改进工具技艺和能力，广而言之，人类需要提升自己支配自然界为自己服务能力。在这里形成了技术和工艺进步，以及近代大工业发展，这组成了科学史上工匠传统。,62/386,62,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学与技术区分,实际上，从科学史上哲学家传统中，能够很轻易看出科学实质是,人类对于未知一个远征，是人类神圣好奇心表现。,从科学史上另一个传统,工匠传统中，我们又能够很轻易地看出技术实质在于,技术是人们改造自然方法和伎俩集合，是人类不停改进自己生活状态所取得物质结果。,63/386,63,科学与人文精神纵横谈 张胜光,对科学和技术简明概括,什么是科学？,科学是人们对未知一个远征。,科学目标在于不停地有所发觉。,什么是技术？,技术是人们改造自然工具和结果。,技术发展在于不停地有所创造。,64/386,64,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学普通被定义为：甲，准确科学，如化学、物理等等；乙，一个经过逻辑推理从观察到事实得出可验证结论思维方式。,你去问任何一个科学家或是几乎任何一个受教育人：“,什么是科学,？”你很可能得到一个与乙相近答案。而在日常生活中，人们所说科学指都是甲：科学是发生在试验室里事。有些人告诉我们说：年轻人必须得到科学方面教育，但他们不外乎是说年轻人应该多知道一点辐射、恒星或是人体生理机能，而并非指应该教年轻人学会更严密地思索。所以，科学发展所依赖科学精神往往被科学发觉巨大光环所湮没了。,65/386,65,科学与人文精神纵横谈 张胜光,什么是科学精神？,狭义科学精神,=,理性，即求真,广义科学精神,=,求真、求善、求美,求真,=,理性,求善,=,人性,求美,=,超越性,66/386,66,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神表达在哪几个方面？,1,、科学始于好奇；,2,、科学成于实证；,3,、科学致力完美；,4,、科学必须创新；,5,、科学追求真理,;,6,、科学造福人类。,67/386,67,科学与人文精神纵横谈 张胜光,假如我们要问这么三个问题：,第一，什么是科学？,第二，科学开始于何处？,第三，作为一个优异科学家，他最主要品质首先是什么？,你该怎样回答呢？,相关科学三个问题,68/386,68,科学与人文精神纵横谈 张胜光,我们能够这么回答：,第一，科学是,对于未知一个远征,；,第二，科学开始于,好奇,，科学开始于,猜谜,第三，作为一个优异科学家，他最主要品质首先是要有,神圣好奇心,。,科学始于好奇,69/386,69,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神之一：好奇心,科学精神首先表达在好奇和探索精神。科学始于好奇。“天上星，亮晶晶，数来数去数不清”。它最早是好奇：为何人生下来是人？猫生下来是猫？狗生下来是狗？好奇，所以人好奇心是科学诞生第一动力。,所以我们经常说，在教育当中要保持我们孩子们好奇心。爱因斯坦正是从对指南针好奇中开始探索物理学。,70/386,70,科学与人文精神纵横谈 张胜光,好奇心就是探索为何。物质是什么组成？过去我们说金木水火土，那么近代科学发觉金木水火土它又是由分子组成，分子又是原子组成，原子又是质子、中子、电子组成，质子、中子、电子又是最基本电子，基本电子由更基本电子组成，一直到现在发觉了三对夸克，那么夸克又是什么组成？科学家还在不停地探索。假如我们不了解物质是由原子和分子组成，就没有现在化工产业，所以科学精神首先就表现为要去探索。,71/386,71,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,哥德巴赫是德国,一位中学教师，也是,一位著名数学家，,1725年当选为俄国,彼得堡科学院院士。,1742年，哥德巴赫,在教学中发觉，每个大于6偶数都是两个素数（只能被1和它本身整除数）之和。如633，1257等等。,72/386,72,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,公元,1742,年,6,月,7,日哥德巴,赫,(Goldbach),写信给当初大,数学家欧拉,(Euler),，提出了,以下猜测,:,(a),任何一个,=6,之偶数，,都能够表示成两个奇质数之和。,(b),任何一个,=9,之奇数，,都能够表示成三个奇质数之和。这就是著名哥德巴赫猜测。,73/386,73,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,欧拉在,6,月,30,日给他回信中说，他相信这个猜测是正确，但他不能证实。叙述如此简单问题，连欧拉这么首屈一指数学家都不能证实，这个猜测便引发了许多数学家注意，都不停努力想攻克它，但都没有成功。有些人对,33108,以内且大过,6,之偶数一一进行验算，哥德巴赫猜测,(a),都成立。但严格数学证实尚待数学家努力。从此，这道著名数学难题引发了世界上成千上万数学家注意。,74/386,74,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,200,年过去了，没有些人证实它。哥德巴赫猜测由此成为数学皇冠上一颗可望不可及“明珠”。到了,20,世纪,20,年代，才有些人开始向它靠近。,1920,年、挪威数学家布爵用一个古老筛选法证实，得出了一个结论：每一个比,6,大偶数都能够表示为（,9+9,）。这种缩小包围圈方法很管用，科学家们于是从（,9,9,）开始，逐步降低每个数里所含质数因子个数，直到最终使每个数里都是一个质数为止，这么就证实了“哥德巴赫”。,75/386,75,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,当前最正确结果是中国数学,家陈景润於,1966,年证实，称为,陈氏定理（,Chens Theorem,）,“,任何充分大偶数都是,一个质数与一个自然数之和，,而后者仅仅是两个质数乘积,。”,通常都简称这个结果为大偶数,可表示为“,1+2”,形式。,76/386,76,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,在陈景润之前，关於偶数可表示为,s,个质数乘积与,t,个质数乘积之和（简称“,s+t”,问题）之进展情况以下：,1920,年，挪威布朗,(Brun),证实了,“9+9”,。,1924,年，德国拉特马赫,(Rademacher),证实了,“7+7”,。,1932,年，英国埃斯特曼,(Estermann),证实了,“6+6”,。,77/386,77,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,1937,年，意大利蕾西,(Ricci),先后证实了,5+7,4+9,3+15,和,2+366,1938,年，苏联布赫夕太勃（亦译布赫斯塔勃）证实了,“5+5”,。,1940,年，苏联布赫夕太勃证实了,“4+4”,。,1948,年，匈牙利瑞尼,(Renyi),证实了,“1+c”,，其中,c,是一很大自然数。,1956,年，中国王元证实了,“3+4”,。,78/386,78,科学与人文精神纵横谈 张胜光,世界近代三大数学难题之一：哥德巴赫猜测,1957,年，中国王元先后证实了,“3+3”,和,“2+3”,。,1962,年，中国潘承洞和苏联巴尔巴恩,(BapoaH),证实了,“1+5”,，中国王元证实了,“1+4”,。,1965,年，苏联布赫夕太勃和小维诺格拉多夫,(BHHopappB),，及意大利朋比利,(Bombieri),证实了,“1+3”,。,1966,年，中国陈景润证实了,1+2,。最终会由谁攻克,1+1,这个难题呢？现在还没法预测。,79/386,79,科学与人文精神纵横谈 张胜光,哥德巴赫与陈景润哪个厉害？,众所周知，陈景润至今保持着哥德巴赫猜测证实方面最正确纪录，是中国骄傲。不过，哥德巴赫比陈景润更厉害，人家只不过是一个普通德国中学教师，可人家就是非常好奇地提出问题，弄得几百年来那么多大数学家做不出来！陈景润再厉害，不过是做题，是老师和学生差异。我们今天中国什么时候能出几个题让老外去做做？我们为何要老做他人题，这就是我们好奇心不够！,80/386,80,科学与人文精神纵横谈 张胜光,四色猜测诞生和证实,地图四色定理,(Four color theorem),又称四色猜测，是世界近代三大数学难题之一。,四色猜测提出来自英国。,1852,年，毕业于伦敦大学弗南西斯,格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时，发觉了一个有趣现象：“看来，每幅地图都能够用四种颜色着色，使得有共同边界国家都被着上不一样颜色。”这个现象能不能从数学上加以严格证实呢？他和在大学读书弟弟格里斯决心试一试。可是没有进展。,81/386,81,科学与人文精神纵横谈 张胜光,1852,年,10,月,23,日，他弟弟就这个问题证实请教了他老师、著名数学家德,摩尔根，摩尔根也没有能找到处理这个问题路径，于是写信向自己挚友、著名数学家哈密顿爵士请教。汉密尔顿接到摩尔根信后，对四色问题进行论证。但直到,1865,年汉密尔顿逝世为止，问题也没有能够处理。,1872,年，英国当初最著名数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题，于是四色猜测成了世界数学界关注问题。世界上许多一流数学家都纷纷参加了四色猜测大会战。,82/386,82,科学与人文精神纵横谈 张胜光,不到一年，律师肯普就提交了一篇论文，声称证实了四色问题。人们认为事情到此就已经完结了。谁知到,1890,年，希伍德在肯普文章中找到一处不可饶恕错误。不过，希伍德没有彻底否定肯普论文价值，利用肯普创造方法，希伍德证实了较弱五色定理。,追根究底是数学家本性。首先，五种颜色已足够，另首先，确实有例子表明三种颜色不够。那么四种颜色到底够不够呢？这就像一个淘金者，明明知道某处有许多金矿，结果却只挖出一块银子，你说他愿意就这么回去吗？,83/386,83,科学与人文精神纵横谈 张胜光,以后美国数学家富兰克林于1939年证实了22国以下地图都能够用四色着色。,1950年，有些人从22国推进到35国。,1960年，有些人又证实了39国以下地图能够只用四种颜色着色；,1975年，又推进到了52国。看来这种推进依然十分迟缓。,84/386,84,科学与人文精神纵横谈 张胜光,数学家希罕早在1936年就认为，讨论情况是有限，不过非常之大，大到可能有10000种。对于巨大而有限数，最好由谁去对付？今天人都明白，计算机！,从1950年起，希罕就与其学生丢莱研究怎样用计算机去验证各种类型图形。这时计算机才刚才创造，存放量和运算速度都无法完成计算任务。两人思想可谓十分超前。,85/386,85,科学与人文精神纵横谈 张胜光,1972,年起，黑肯与阿佩尔开始对希罕方法作主要改进。到,1976,年，他们认为问题已经压缩到能够用计算机证实地步了。于是从,1,月份起，他们就在伊利诺伊大学,IBM360,机上分,1482,种情况检验，历时,1200,个小时，作了,100,亿个判断，最终证实了四色定理。,由一个绘图员提出猜测，经过一百多年科学家努力，终于变成科学真理。所以说科学始于好奇，科学始于猜谜！,86/386,86,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神之二：实证精神,第二是实证精神。科学源于事实，成于思维，一个是实一个是证，要屡次重复事实，找到规律，不过，还要思索。,比喻哥白尼当初提出日心说时候，除了用自己眼睛观察以外，他更主要是用自己脑子去思索，因为当初还没有望远镜，所以观察还是很粗略。,87/386,87,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学思维方式，普通说来我们把它概括成为：一个是归纳思维方法；一个是演绎思维方法。当然还要加上想像、灵感、直觉等等。所以科学精神就表明一个人善于去观察，而且还要善于去怀疑，就叫有依据怀疑精神。然后对观察事物进行假设，然后再去慢慢地去证实它。,88/386,88,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神之三：求美精神,第三是科学精神，我们又把它叫做原理精神。就是干什么事情都要追求根本，最根本原理。这也就是科学中美学原理。,像我们物理学，,F=ma,，就是我们就找到了力是产生加速度原因，而不是产生速度原因。那么任何物体动则恒动，静则恒静，惯性原理，加速度原理，这么呢我们就解释了事物一些最根本东西。而且这个公式非常漂亮。,89/386,89,科学与人文精神纵横谈 张胜光,牛顿最伟大贡献是提出了万有引力，而爱因斯坦却取消了它：,引力本质是没有引力，宇宙中无处不在引力其实不是引力，而是时空弯曲！,广义相对论指出，因为有物质存在，空间和时间会发生弯曲，引力场实际上是一个弯曲时空。也就是说在弯曲宇宙时空中，天体只能沿旅程最短短程线运动，投射到欧几里得空间中，就展现出椭圆形运动轨道。,90/386,90,科学与人文精神纵横谈 张胜光,时空几何量,=,物质物理量,（时空度规张量）,(,能量动量张量,),爱因斯坦引力场方程,91/386,91,科学与人文精神纵横谈 张胜光,空間弯曲就好像把一塊石子放在橡皮模上,石子,=,重力,橡皮模,=,弯曲空間,92/386,92,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神之四：创新精神,第四就是创新精神。任何一个科学理论它必须要能够解释现实，也要能够预测未来。当一个科学理论既不能解释现实，也不能预测未来时候，它就要发生突破，发生革命。,93/386,93,科学与人文精神纵横谈 张胜光,科学精神之四：创新精神,就像19世纪末20世纪初，大家认为已经非常完美经典物理学，甚至认为它就是下一步要做就是小数点多少位完善问题了，不过突然发觉它解释不了光速不变原理，这就是当初说空中飘来了两朵乌云一样，所以就给物理学确确实实带来了危机，那么这么就产生了爱因斯坦相对论。,94/386,94,科学与人文精神纵横谈 张胜光,当爱因斯坦相对论出来以后，它就是反传统，当初许多经典物理学家，果断反对，不赞成。他作为一个,26,岁年轻人，勇于提出新看法，所以他必须要有创新精神。,95/386,95,科学与人文精神纵横谈 张胜光,当然这种创新精神呢，必须产生在一个比较宽松社会环境当中。就是说我们暂时不赞成你意见，不过我们尊重你意见，所以有这么一个非常有意思事情，就是当初诺贝尔奖委员会，大多数人都不赞成爱因斯坦相对论，结果最终呢，诺贝尔奖还不得不授予爱因斯坦，所以他是在比较宽松环境里边呢，它就有利于人创造性。,96/386,96,科学与人文精神纵横谈 张胜光,钱学森系统谈话：国家要培养会动脑子科技创新人才,今
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