方舟子的Blog

    一些人文学者在反对所谓“科学主义”时，喜欢引用一些科学原理以子
之矛攻子之盾，似乎科学原理本身恰恰揭示了科学方法的缺陷。这些常被提
到的科学原理，除了我以前讨论过的光的波粒二像性，还有海森堡测不准原
理和哥德尔不完备性原理。但是正如我在讨论波粒二像性时已指出的，引用
者往往实际上对这些科学原理缺乏起码的了解，只是望文生义随意发挥罢了。

    “测不准原理”更确切的译法为“不确定原理”，这条量子力学的基
本原理是德国物理学家海森堡于1927年提出的。它的内容很简单，说的是我
们作为观察者，不可能同时准确地测定一个微观粒子的位置和动量，其中一
个量愈确定，另一个量的不确定程度就愈大。这是因为我们在观察的时候，
为了获得数据，就要与被观察对象发生能量交换，从而不可避免地改变了被
观察对象的能量状态。如果要测定一个粒子的位置，那么在测定时施加的能
量就会改变其动量，反之亦然。由于一个微观粒子的位置和动量不可能同时
测得，我们只能确定一个微观粒子在某处出现的几率。

    不确定原理只适用于微观世界，并不能推广到宏观世界，更不应该随意
发挥，否定科学观察的客观性，掉进相对主义的泥坑。海森堡引申说：“自
然科学并非简单地描述和解释大自然；它是大自然和我们自身相互作用的一
部分。”“我们所观察到的并非大自然本身，而是我们的探究方法所揭示的
大自然。”这是在阐明观察方法会对观察结果产生影响，即我们所获得的观
察结果与采用的观察方法有关，但是并不是在否定观察结果的客观性。不同
的观察者采用相同的观察方法，仍然应该得到相同的结果，而不是各不相同。

    有人归纳出一条“科学原理”，声称“科学家只看到他想看的事情”，
将其发明权归在海森堡名下。这说好听点，是误解了海森堡的论述，说难听
点，是在为主观偏见和弄虚作假开脱罪责。科学研究特别强调独立可重复性，
正是为了避免犯下“科学家只看到他想看的事情”这种主观偏见的错误，尽
量获得客观的结果。虽然单个科学家做为凡人，难免会有种种人性弱点和主
观偏见，但是科学方法之奇妙，就在于它能够超越人性的弱点，消除主观偏
见，最终得出客观的研究结果。

    科学方法是我们所能拥有的最可靠的方法。如果连科学方法也靠不住的
话，那么没有别的什么方法是更值得我们信赖的。如果连科学家也只看到他
想看的事情，那么其他人士更是戴着有色眼镜，或者干脆不长眼睛了。比
如说，对该如何评价海森堡为纳粹德国研制核武器一事，历史学者就很难得
出一个确定的结论，为此争论不休，也将会一直争论下去。

    海森堡在第二次世界大战期间留在德国，并负责德国的核武器研制项目。
核裂变是1938年在德国首先发现的，但是直到战争结束，纳粹德国都未能研
制出原子弹。海森堡战后声称这是由于他出于道德良心，有意拖延、阻挠该
项目。但是其他人（包括因为海森堡与纳粹合作而与之断交的波尔）对这种
说法嗤之以鼻，认为纳粹德国没能研制出核武器的原因是由于海森堡的无能。
有一个笑话说，我们也许可以确定海森堡在这一事件中的道德良心，或者他
的能力，但是没法同时确定两者，这才是真正的“海森堡不确定原理”。

2005.5.15.

（中国青年报2005.5.25.）

(XYS20050526)

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    麝牛是一种生活在加拿大北部、格陵兰和美国阿拉斯加的大型极地动物。雄
麝牛在发情时会散发出一种类似麝香的香味，故名。实际上它们没有麝香腺，香
味是从眼眶中的腺体发出的。它们虽然长得像美洲野牛，实际上也不是“牛”，
亲缘关系更接近羊。它们的身体极好地适应了极地的生活。麝牛的绒毛是保暖
性能最好的一种自然纤维，比相同重量的羊毛暖和7倍。

    麝牛是一种很有组织的群居性动物，在遇到天敌时，不像野牛那样惊惶地乱
跑，而是形成一种特殊的防御圈，十几头公牛、母牛冲上高地，肩并肩把牛犊围
在中间保护起来，脸朝外，低下头，虎视耽耽地面对着敌人。它们的主要天敌是
北极狼和北极熊。面对一具具三、四百公斤的庞大身躯和坚硬的牛角（麝牛不论
雌雄都长角），北极狼和北极熊往往无计可施。有时愤怒的麝牛会冲出防御圈主
动发起进攻。

    但是，当挥舞着枪支的欧洲人进入极地，为了获得皮毛、牛肉和牛角而向麝
牛宣战时，麝牛的防御体系不仅成了废物，而且比四散溃逃还要糟糕。捕杀者先
是派出猎狗追赶麝牛，等麝牛愤怒地形成防御圈准备决一死战时，便挨个挨个地
将其射杀。

    这种杀戮极为高效。1865年左右，阿拉斯加最后一头麝牛被射杀。到20世
纪初，加拿大和格陵兰的麝牛也濒临灭绝。1902－1909年间，美国探险家彼利海
军少将几次率领探险队向北极进军，共射杀了大约600头麝牛做为食物。他们也
通过出售麝牛毛皮来获得活动经费。

    如果不是加拿大政府在1917年通过法律禁止捕杀麝牛的话，麝牛可能早已灭
绝。1930年，美国国会提供资金，从格陵兰运了34头麝牛重新引进到阿拉斯加。
在保护下，麝牛繁衍得非常快速。目前在阿拉斯加大约已有3000头麝牛，在全世
界大约有8万头，已不再被认为是濒危动物，某些地区甚至允许对其做限量的捕
杀。

    麝牛在地球上已生存了60万年，是冰川纪残留下来的古老生物，与之同时的
猛犸象、柱牙象等庞然大物都由于气候的变迁或早期人类的捕杀而灭绝了。在北
美洲，至少有20种，可能多达40种大、中型古哺乳动物的灭绝与美洲原住民的捕
杀有关。那种美洲原住民与大自然和谐相处的说法仅仅是一种幻想。麝牛退缩到
人迹罕至的极地地带幸存了下来。

    但是当武器更加精良、活动范围更加广泛的欧洲移民到来之后，麝牛几乎也
没能逃脱灭绝的命运。它们进化出一套能够非常有效地对付北极狼、北极熊、甚
至早期人类的捕杀的防御方法，写入基因成为了本能，但是面对枪支弹药，原本
优良的适应行为却成了螳螂挡车式的愚蠢之举，加速了其灭绝。如果时间允许，
在与人类的长期博弈中，麝牛也许能够进化出适应枪支射杀的更有效的防御行为，
例如逃跑。但是时间显然不在麝牛这一边。

    人类不仅仅以捕杀的方式在影响着生物的进化。其他的人类活动及其后果，
例如原始森林的毁灭、环境污染、温室效应、外来物种的入侵，都对其他生物的
生存和进化产生着较不容易被一般人所觉察，然而同样重大的影响。而许多物种
根本来不及适应如此快速的变化就已灭绝。麝牛是幸运的，它在被捕杀殆尽之前
就遇上了环保运动的兴起而得到了有效的保护。但是还有更多未被人们注意到，
或者虽然注意到但是没能有效地加以保护的物种呢？血腥的杀戮很容易激发人们
的恻隐之心，而那些更为隐秘的灭绝呢？

2005.5.2.

（中国青年报2005.5.11）

(XYS20050511)

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    1994年，法国人让·马克·菲利浦发起了一项名为KEO的浪漫计划，
向太空发射一颗人造地球卫星，携带几张光盘，刻录当今地球上60万人的
留言，各民族面孔图像，以及介绍我们所掌握的科学知识、动植物品种、
各地音乐、艺术作品等。该卫星在太空运行5万年后再返回地球，供未来
的人类考古。这个计划后来得到了联合国教科文组织和欧洲议会的支持。
每个人都可以通过电子邮件或普通邮件，用母语给未来的人类留下相当
于4页纸篇幅的留言，征集工作到今年年底截止。预计这颗名为“未来考
古鸟”的卫星将在2006年发射。

    埋藏一个“时间舱”，给未来人类留下留言和实物，等百、千年后
再开启，这种做法，在西方国家相当流行。但以前的“时间舱”都存放
在地球上，预定存放时间最长不过五、六千年。KEO计划一存就是五万
年，创了一个记录。对已有40多亿年的历史、并还有几十亿年寿命的地
球来说，五万年不过是一瞬间。但是对人类而言，五万年却极为漫长。
需知，现代智人的历史不过十几万年，人类文明史也只有大约一万年。
即便“未来考古鸟”克服了技术障碍、躲过了天灾破坏，5万年后顺利
返回地球，那时的人类又会变成了什么样子，是否还能与我们沟通？

    人类进化的速度相当缓慢，今天人们的身体结构、生理状况与十
万年前新石器时代的人们相差无几。我们没有理由认为再经过5万年人
类的进化会出现飞跃。不过，未来的人们能够利用遗传工程等技术手段
来改良人种，人为地加快人类的进化，增强人类的体能、智能。如果说
在几万年的时间内人类不可能通过自然进化演变成另一个物种的话，技
术的进步却提供了这种可能。它无疑会引发一系列社会、伦理问题。即
便道学家能成功地阻挠了对人种的改良，人类的文化进化却势不可挡，
而且速度将会越来越快。

    可以预见，5万年后，我们今天使用的语言文字都将不复存在，除了
个别的专家，无人能晓。我们今天所引以为豪的深刻思想、渊博知识，
将会变得平淡无奇甚至幼稚可笑。我们今天所珍惜、所喜爱的一切，都
有可能变得毫无价值。那么，我们所精心准备的礼物，是否会被5万年
后的人们所珍重？在历史上，已多次出现过这种情形，50年、100
年前所埋藏的时间舱被按时打开，人们发现里面的东西一点也不吸引人。
相距5万年，心灵的鸿沟之大，更难以想像。

    我们还不能不考虑这样的可能：5万年后“未来考古鸟”如约飞回
地球时，地球上是否还会有人来迎接它？也许人类早已因自相残杀或飞
来横祸而灭绝，也许由于地球资源被耗尽，人类不得不将其抛弃而移民
到其他星球。在5万年的漫长岁月中，什么事情都有可能发生。

    那么，KEO计划几乎没有成功的可能。但是它的意义并不在未来，恰
恰在于现在。当世界上每个人都平等地被邀请给未来的人们写信，而不
是只有名人、大人物才有这样的特权，这不仅让人能有一种做为人类大
家庭中的一员的归属感，而且可以让人们从营营碌碌的日常生活中静下
心来，共同关注人类的命运和未来，触发平时无暇顾及的遐思。“人生
不满百，常怀千岁忧”，这原本只是哲人的专利，现在却人人都可以把
目光投向5万年后，即使只让心灵获得短暂的升华，也是值得的。

2005.4.21.

（中国青年报2005.4.27.）

(XYS20050427)

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    “绿色和平”组织近日举行新闻发布会，宣称他们在湖北地区发现了未经批准
种植的转基因水稻。这些水稻含有一种名叫Bt的毒蛋白基因，能抵抗水稻的主要害
虫——螟虫。他们提出：“虫都不吃，人怎么可以吃呢？”

    这种逻辑能迷惑许多人，甚至某些科学家也在使用。我曾经收看过一位著名水
稻育种专家的电视访谈节目，他在总体上支持转基因作物的同时，也对含Bt基因的
作物表示了保留意见，理由也是：它能杀死害虫，会不会也有害人体健康呢？

    在看了这个节目后，我对这位名人的敬意不由大减。有关Bt的研究文献可谓汗
牛充栋，他不先去了解一下，就在电视上提出质疑，由于其崇高的声望，将会误导
一般的公众，这是很不负责任的。

    而且，他竟然忘了这么一条常识：由于昆虫和人的生理状况不同，能杀死昆虫
的，却不一定能危害人体。许多蔬菜、水果由于含有天然杀虫剂、驱虫剂，虫子是
不吃的，但是我们人却大吃特吃，例如西红柿、柑橘、葱、蒜、辣椒、胡椒等等。
这些天然杀虫剂、驱虫剂有些可能不利于人体健康，但是也有些不仅对人体无害，
甚至可能有益，例如柑橘含有类柠檬酸，是一种天然的驱虫剂，有报道说也具有抗
癌作用。

    Bt毒蛋白正是对人体最安全的天然杀虫剂之一。它来自于苏云金芽孢杆菌（拉
丁学名Bacillus thuringiensis，因此简称Bt），是杆菌芽孢中分泌的一种蛋白
质晶体，称为“内毒素”。这种内毒素是无毒的。昆虫吃了苏云金芽孢杆菌的芽孢
后，内毒素晶体在昆虫的肠道中溶解，并经过昆虫肠道中的蛋白酶加工，被激活变
成了有毒性的蛋白毒素，与肠道细胞表面上的受体结合，造成昆虫肠道穿孔。昆虫
因此不再进食，1－3天后就饿死了。

    很早以前，这种生物毒素就被做为生物农药使用，向作物喷洒。所谓“有机作
物”、“绿色作物”并不是不洒农药，而是洒Bt内毒素这样的生物农药。但是这种
生物农药要比化学农药贵很多。1981年，编码Bt内毒素的基因被克隆出来了。将该
基因转入到作物细胞中，这样培养出来的转基因作物也能分泌内毒素，害虫吃了转
基因作物的叶子后，也吃进了内毒素，将会被毒死。因此，栽培抗虫害转基因作物，
可以不用或者少用农药。目前栽培得最多的是抗虫害转基因玉米和转基因棉花。

    那么为什么Bt内毒素对人、畜无毒呢？这有几方面的原因。我们在吃食物时一
般是要加热、煮熟才吃的，内毒素是一种蛋白质，蛋白质加热后会变性，实验表明，
内毒素在60摄氏度的水中煮一分钟就失去活性。即使是生吃也没有关系，内毒素只
有在昆虫肠道碱性环境下才能加工成有毒的蛋白，而人和牲畜的胃环境是酸性的，
并且它们肠道细胞表面不含有毒素蛋白的受体，因此不会中毒。被人和牲畜吃下去
的内毒素，会像其他蛋白质一样被消化、分解掉。

    美国使用Bt内毒素做为生物农药已有几十年的历史，大面积种植含Bt基因的抗
虫害转基因作物也已有十来年的历史，迄今未发现一例人畜因吃这种作物中毒的。
用老鼠和绵羊做的实验也表明吃Bt内毒素不会影响哺乳动物的身体健康。

    化学农药残余量过高，一向是食品安全的一大隐患。既然种植Bt转基因作物可
以不用或少用农药，那么不仅可以节省费用，而且可以避免农药污染，对保护环境
和身体健康，都是大有好处的。从这个意义上说，Bt转基因作物更环保、更安全、
更绿色。“绿色和平”组织不去管化学农药的过度使用，却肆意反对转基因作物，
正与其“环保”主张背道而驰。

2005.4.18.

（中国青年报2005.4.20）

(XYS20050420)

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    “原生态”不知是谁发明的新名词，究竟又有什么明确含义，但近年来
却成了频频出现在“环保人士”笔下的一个时髦的漂亮词藻。例如在推广转
基因作物时，反对者吓唬大家说：“这东西一旦推广将无法回复原生态。”
最近该不该开发云南怒江水电资源的问题引起全国的关注，反对者也呼吁：
“为中华民族留下一条完整的原生态河流，可以给人类留下一个参照系，具
有重大的意义。”

    我后来得知，事实上怒江已不“完整”，且不说在其支流建有许多水电
站，上世纪80年代，已在其上游干流西藏比如县境内建有比如电站，而在其
下游缅甸境内（改称萨尔温江）也已经开工建设大山电站。但是我曾经听过
一位著名“环保人士”的讲座，声称怒江在云南境内还是“原生态河流”，
有照片为证：一条碧绿的江水从大峡谷中穿过，两岸是茂密的原始森林。有
人还计算过，一旦水库建成，被淹没的森林腐烂、分解后产生的二氧化碳排
放量将超过火力发电云云。

    我虽然对这种对比法很不以为然，但是觉得这么大片的原始森林被淹
没，毕竟是一件非常令人惋惜的事。最近有机会到云南怒江流域考察四天，
临行前便抱着欣赏原始森林风光的念头。我曾经去过也是大峡谷地貌的武夷
山自然保护区，一路上处处可见激流飞瀑、茂竹密林，层峦叠翠，美不胜收。
根据我从“环保人士”的文章、照片中得来的印象，怒江大峡谷也会是如此。

    结果令人非常失望，如果我是为了“生态旅游”的话。历经河谷两岸
世代居住的各族人民千百年来的开发、利用，怒江流域的生态环境已遭到了
严重的破坏。在我途径的约400公里河段，仅有几百米的一小段由于过于陡
峭、人迹罕至而残留了原始森林，其他河段甚至连植被都不多见。这些植被
都是次生的灌木丛、草坡或人工种植的用材林。

    一路上我见到在两岸陡峭的山坡上，有一小块一小块的耕地，当地人形
象地称为“挂在墙壁上的大字报地”。我多次遇到烧荒。这些耕地还保留着刀
耕火种的耕作方式，按自治州州长的说法，这种原始的耕作方式事实上是最
适合于当地情况的先进生产方式。由于过于陡峭，无法犁田，只能刀耕；而
由于土地贫瘠而且买不起化肥，只能通过烧荒来增肥。这种耕地的产量极低，
亩产四、五十公斤，人均耕地要5亩以上才能保证基本口粮，而且种上几年
就要放弃，重新烧林开垦新耕地。

    一路上我还多处遇到塌方、滑坡、泥石流这些由于植被遭破坏造成的自
然灾害。植被遭破坏的原因除了烧荒垦地，还由于过度砍伐生活用柴。当地
农民至今仍然主要以木柴烧火做饭、取暖。据当地农民介绍，为此一户一年
需要砍伐5“排”木柴，1“排”约等于0.7立方米，也就是3.5立方米。据估
计当地农民一年共要烧掉50万立方米用柴，使林木资源损失4亿元左右。此
外，近年来实施的“村村通公路”的“民心工程”，也加剧了对当地植被的
破坏。

    我在当地拿到的材料说，怒江流域海拔1500米以下的原始森林已荡然无
存，1500米至2000米之间的植被破坏严重，自然保护区都在2000米以上。这
符合我的观感。规划中的怒江水坝在云南境内的正常蓄水位为1570米，因
此规划报告书说建坝对当地动植物影响很小，有其道理。如果不是实地走一
趟，就不容易接受这样的结论。

    但是更令我吃惊的是，当地环保官员反复向我强调，怒江水电开发不仅
不会对生态环境造成大的破坏，反而有助于保护怒江流域的生态环境，例如
通过搬迁移民、开发替代产业减轻人口压力，减少对陡坡耕地的需求；通过
以电代柴减少对森林的破坏。并且将有用于环保的足够资金。怒江流域的贡
山县60％以上的土地被划入国家自然保护区，丰富的木材资源和矿产资源不
能开发，但是国家并未给予补偿，也没有专项拨款，保护经费靠地方自己解
决，这对于一年财政收入仅有1千万元、支出却高达8千万元的贫困县来说，
是一个沉重的负担。当地官员称，只有靠水电开发引进的资金和建成后的税
收，才可能为环境保护提供急需的大量资金。

    坦率地说，我以前对大坝建设持保留态度，就是因为认为大坝不可避免
地会破坏生态环境。此次怒江之行让我觉得在看待大坝与环境的关系上，不
可过于简单化，也不能抱有偏见。这可算是寻找“原生态河流”的幻想破灭
之后的一个意外收获吧。

2005.4.8.

（中国青年报2005.4.13.）
    
(XYS20050413)

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    众所周知，在上个世纪50年代末“大跃进”的疯狂年代，全国各地大放
水稻“亩产万斤”的卫星时，有一个著名的物理学家曾在报刊上撰文，论证
“亩产万斤”不仅在理论上是可能的，而且还没有到顶，只要有必需的水利、
肥料等等条件，加上人们的不断创造，粮食产量的不断提高是没有问题的。

    一般人并不清楚他是如何论证的。如果去看一下他的论证过程，可能还
要感叹其严密，似乎还很保守。例如，他考虑到了每年射到一亩地上的太阳
光能中只有30％能被植物利用来制造养料，由于阴天而损失25％的太阳能，
植物体中只有五分之一算是可吃的粮食等等，最终算出粮食的亩产量应该是
五、六万斤。

    这个计算看上去无懈可击，以致有人在现在还评论说，从理论上说，可
能并没有错，只是在现实中没法做到。实际上，在理论上它也是错误的。它
假定植物通过光合作用，把吸收来的太阳光能全部转化成了有机物所含的化
学能，即光合作用效率达到了百分之百，而这是不可能的。光合作用的效率
很低，被植物吸收的太阳光能只有极少一部分被转化成化学能，其他的都耗
散掉了。如果考虑到水稻高产品种的光合作用效率大约为1％，那么上面的
计算结果就变成了亩产量只有五、六百斤，接近实际亩产量。

    光合作用效率恰恰是制约水稻产量的瓶颈。目前全国的水稻平均亩产为
800斤，只相当于利用太阳光能的1.2％。最好的杂交水稻品种可以使这个数
字翻番，达到亩产1600斤。还要再提高产量，就必须用到转基因技术提高光
合作用效率了。根据袁隆平的说法，从理论上讲，水稻的光合作用对地表太
阳能的利用率可以达到5％，相当于亩产3000多斤，这应该是水稻亩产的极限。

    做为一名著名物理学家，竟忽略了能量转换效率的问题，这是一个很低
级的错误。那么，它是无心的错误，还是有意的造假呢？我相信是前者。他
显然真诚地相信“亩产万斤”的奇迹在实际上已经被劳动人民创造出来了，
科学家只需要在理论上对这一事实做出解释就行了。毕竟，“亩产万斤”是
当时的党报报道的，怎会有假？在该论证发表后不久，广西环江县红旗人民
公社城管大队宣布创下了水稻亩产十三万零四百三十四斤十两四钱的惊人纪
录。不知物理学家是否注意到了这条消息，如果注意到了，是否有觉得修正
自己的论证的必要？

    这位大科学家所犯下的最大错误，并不在于在做计算时忽略了一个关
键的细节，而在于缺乏科学精神，在听到惊人的说法时，没有抱着怀疑的态
度，不想想是否其中有诈，而是轻易相信，并迫不及待地为其找理论依据。
如果细心一点，即使从当时的报道中也不难发现造假的痕迹，因为有的造假
手段是做为先进经验公开报道的，例如其中一条经验是移植已经抽穗的禾苗，
把许多亩的禾苗合并到一亩试验田中，所谓亩产实际上是许多亩的产量。

    20多年后，这位大科学家又犯下了同样的错误，轻信“人体特异功能”
的存在，并且创建“人体科学”为其提供理论依据。“亩产万斤”早就成了
笑柄，但是“人体科学”的阴影至今没有完全消失。一名科学家一旦在科学
问题上背离了科学精神，其学术地位越高，影响就越恶劣。

2005.3.17.

（中国青年报2005.3.23.）

(XYS20050324)

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    1822年9月14日，法国语言学家商博良破译了古埃及象形文字，从此古埃及
历史不再是秘密，埃及学由此诞生。就在这一年，美国康涅狄格诞生了一位埃
及学家埃德文·史密斯。1862年，史密斯在埃及卢克斯特市从一位古董商那里
买到一卷纸莎草书卷，辨认出是一份医学文献。1906年，史密斯的女儿将它
捐献给纽约历史学会。后来，纽约历史学会请芝加哥大学东方研究所著名埃
及学家亨利·布里斯蒂德翻译、出版该书卷。布里斯蒂德花了十年时间在1930
年完成了这项任务。结果发现，这是一本外科手术指南，收集了48个病例，从
头往下依次讨论了身体各个部位的损伤。对每个病例，依次介绍病名、如何检
查、诊断和治疗。

    这个书卷此后就被称为埃德文·史密斯手术书。它是一个抄本，大约抄写
于公元前17世纪，而它根据的原本，写于公元前3000－2500年间，是一位不知
名的古埃及医生的作品。迄今人们共发现了14种古埃及医学文献，埃德文·史
密斯手术书是其中最古老的，事实上，它也是人类迄今为止所发现的最古老的
科学文献。

    但是，与其他古埃及医学文献相比，埃德文·史密斯手术书却是令人惊讶
的“现代”。在人类文明的早期，人们认为疾病是神的惩罚或恶魔作祟，巫医
不分，拜神祛魔和用药都是治病的方法。古埃及人普遍相信身体的每一部位都
对应着一个神，因此只有通过膜拜神灵才能治病。认为万物有灵的泛灵论在各
个古代文明中都或多或少地存在着，但在古埃及文明中表现得最为明显。古埃
及的医生往往是由祭司担任的。因此在古埃及的医学文献中，都搀杂着大量的
迷信和巫术。埃德文·史密斯手术书却是个例外。它对病因做出自然的解释，
治疗方法也是相当理性的，只有一例用到了巫术。

    更难得的是，埃德文·史密斯手术书在介绍了各个病例后，分别给出可治
愈、不确定、不可治三种结论。其中不可治的结论出现了14次，探讨这些无法
治疗的病例看来是出于科学的兴趣。认识到存在着不治之症，承认人力不是万
能的，这不仅是诚实的表现，也是一种极其可贵的科学态度。在所有古埃及医
学文献中，只有埃德文·史密斯手术书表现出了这种态度。埃德文·史密斯
手术书不仅是古埃及最早的医学文献，也是最客观、最清晰和最有科学态度的。

    在其他民族的古代医学文献中，也很少愿意承认会有不治之症。似乎世上
没有治不好的病，只有没治好的病。只要遇到神医，寻到灵丹妙药，就会出现
奇迹，什么病都可以手到病除，甚至起死回生。在中国古代医学文献中，也充
斥着这种神话。

    现代医学发展到今天，已征服了以前无法治愈的无数疾病，但仍然对许多
疾病没有良效，总有医治无效的时候。许多人不愿意接受这个现实，这就给
“另类医学”、江湖骗术、伪科学、迷信留下了生存空间。即使平时很有科
学头脑的人，一旦厄运降临到自己或亲人身上，也会对现代医学产生怀疑，转
而乞灵于其他方法，梦想出现奇迹，为此受骗上当、倾家荡产也在所不惜。患
者和家属的遭遇是值得同情的，可恨的是那些有意无意的医疗骗子。5000年前
就敢于在书中坦承许多病不可治的古埃及医生，由此更值得我们的敬仰，虽然
我们连他的名字都不知道。

2005.3.2.

（《中国青年报·冰点》2005.3.16.）

(XYS20050317)

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    对那些信奉基督教《圣经》字字是真理的原教旨基督徒来说，进化论
属于绝对不可接受的歪理邪说。美国是当今原教旨基督教的大本营，进化
论教育在那里经历了其他国家的人难以想像的磨难。自1925年以来，就公
共学校要教进化论还是教神创论的问题，在美国法庭上打了许多官司，直
到1988年，美国联邦最高法院才一锤定音：进化论是科学，神创论是宗教，
根据美国宪法规定的政教分离的原则，公共学校只能教进化论，不准教神
创论。

    但是原教旨基督徒并不善罢甘休，想出了种种招数阻挠进化论教学。
2002年，佐治亚州柯布郡教育当局在一些信教家长的要求下，给当地公共
学校使用的生物学课本贴上一个声明：“该课本含有关于进化的资料。
进化是关于生物起源的一种理论，而不是事实。这些资料应该开明地对待，
仔细地研究，并慎重地加以考虑。”为此，在去年年底，美国民权同盟和
几名学生家长将柯布郡教育当局告上法庭。最近，美国联邦法庭判决该声
明违宪，必须除去。

    我们可能觉得很奇怪，指出进化论是一个理论，建议学生开明、仔细、
谨慎地对待它，这种态度不是很“科学”吗，有何不妥？但是正如法官所
指出的，特地给进化论贴上这么个标签，实际上是在贬低进化论教育，迎
合了原教旨基督徒和神创论者的宗教信仰。为什么独独挑出进化论，而不
给其他科学理论，例如日心说、原子论、相对论等等也贴上类似的标签呢？

    “进化只是一种理论，不是事实”，这是神创论者攻击进化论的常用
措辞。在日常用语中，“理论”含有“假说”的意思，让人觉得进化论不
可靠。因此我们有必要分清，科学上所说的假说、理论和事实都是怎么一
回事。

    所谓假说，是指对观察到的现象做出初步的解释。做为科学假说，这
样的解释必须有能够被验证的预测。如果预测结果不符，原有假说就必须
抛弃或做出修正。如果一系列验证结果都跟预测相符，假说就成了已被证
实的科学理论。如果一个科学理论的核心部分经过了无数检验，都只有支
持的结果，而没有任何抵触之处，不抱偏见的人都会接受它，研究者也不
觉得有必要特地再去寻找证据，那么，这个理论核心，就成了一个科学事
实。比如，哥白尼当初提出“地球绕太阳转动”时，只能说是一个科学假
说。以后一系列的观察支持这个假说，它就成了科学理论。最终，只有愚
昧的人才会不承认“地球绕太阳转动”，它就成了一个科学事实。

    进化论的核心部分——“生物是进化而来的”——也是这样一个科
学事实，而进化论就是有关这个事实的科学理论。正如美国科学院编写的
进化论教学指南所指出的，进化的发生是一个事实，进化论是最强有力的、
最受支持的科学理论之一。就连天主教皇约翰·保罗二世在1996年也承认：
“新的知识已经引导我们认识到进化论不仅仅是一个假说。”“把各项独
立进行的研究的结果会集起来，有力地支持了这个理论。”

    在认定进化是一个科学事实的前提下，对生物是如何进化的，其过程、
细节、机制是什么，还存在着非常多的争议。所以，进化论是一个丰
富多彩、生机勃勃的庞大体系，既包含了科学事实，也包含已被证实的科
学理论和未经证实的假说。至于经常有业余研究者提出有关进化的种种
“理论”、“假说”，那往往是出于对进化论的误解，建立在错误事实的
基础上，连科学假说也算不上，只能算是“怪论”、“胡说”了。

2005.2.27

（中国青年报2005.3.2）

(XYS20050304)

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    有一个流传甚广的故事说：美国科学家们想研制一种在太空失重
情况下使用的太空笔，可是研究了好长时间都没有成功，只好向全国
发出了征集启事，收到了一位小学生寄来的包裹，写着一行字：“能
否试试这个？”打开一看，是一大把铅笔。

    这个故事想告诉人们有时看上去很复杂的问题其实有极其简单的
现成解决办法。这当然是很有教育意义的，可惜它完全是捏造出来的。

    早期的宇航员都使用铅笔，并不是因为接受了小学生的建议，而
是因为钢笔、圆珠笔在失重条件下都无法使用，铅笔是唯一的选择。
但是铅笔笔芯有时候会断，在失重的环境中漂浮，会漂进鼻子、眼睛
中，或漂进电器中引起短路，成了危险品。而且，铅笔的笔芯和木头
在纯氧的环境中会快速燃烧。

    因发明了圆珠笔通用笔芯而发了大财的保罗·费舍尔意识到宇航
员应该使用更安全可靠的书写工具，自掏腰包研制，在花了两年时间
和2百万费用之后，于1965年研制成了能在太空环境下使用的圆珠笔——
太空笔。其原理其实很简单，采用密封式气压笔芯，上部充有氮气，
靠气体压力把油墨推向笔尖。经过严格的测试后，太空笔被美国宇航
局采用。1967年12月，费舍尔以每支2.95美元的价格把400支太空笔卖
给美国宇航局。

    1969年7月20日，太空笔跟随阿姆斯特朗和奥尔德林上了月球，并
救了他们的命。阿姆斯特朗和奥尔德林在完成历史性月球漫步回到登
月舱准备离开时，发现发动机的塑料手动开关被宇航服的背囊碰断了，
无法启动发动机，向地面指挥中心求援。他们需要拨动开关中一个细
小的金属条，但是为了减轻重量，他们已抛弃了所有的工具。地面指
挥中心的一名工程师灵机一动，建议他们用太空笔试试。奥尔德林掏
出太空笔，缩回笔芯，用笔的中空尾端拨动了开关，成功地启动了登
月舱的发动机。

    太空笔是全天候的圆珠笔，除了在太空环境，还可在其他各种极
端恶劣（例如寒冷的高山上、深海底）的条件下，在油污、潮湿、粗
糙、光滑的表面上，用各种角度书写，使用寿命长达几十年，深受登
山运动员、户外活动者、 技工、士兵、警察的欢迎。目前在美国市场
上8美元即可买到一只最简单的费舍尔太空笔。

    奇怪的是，这个富有传奇色彩的太空笔却成了谣言的对象，备受
嘲笑，成了愚蠢的象征。有的说美国人花巨资开发太空笔完全没有必
要，不如像俄国宇航员那样简单地使用铅笔（实际上，俄国宇航员后
来也改用费舍尔太空笔）。还有的干脆说太空笔从来就没有研制出来
过。直到最近，还有人在学术会议上不仅继续传播这个谣言，而且还
添油加醋，将开发费用夸大了5000倍：

    “‘为了研究在太空环境下圆珠笔能出水，竟使科学家花费了100
亿美元，终了却毫无结果。最后得知，铅笔在太空环境下就能写出字。’
11月3日，在中国农业大学召开的‘2004年全国农林研究生教育发展论
坛’上，一位专家将这则黑色幽默娓娓道来，各大学领导和专家对
‘研究要切合实际，尤其是以前沿研究为主的研究生教育更是如此’
的观点表示认同。”（《中国农大研究生教育创新性“学科群落”质高
多产》，《中国教育报》2004年11月7日第1版）

    费舍尔太空笔中国市场上也买得到（叫“飞梭太空笔”），许多
百货大楼、礼品店均有销售，与会专家竟然没有一个人见过、听说过？
“研究要切合实际”，说得一点也不错，首先就要从自己做起。

2005.1.23.

（中国青年报2005.2.23）

(XYS20050225)

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    仰望晴朗的夜空，星星不过是一个个亮点，是如此的遥远、神秘。
即使在天文望远镜发明之后，人们也无法用它一窥恒星的真面目。这使得
实证主义哲学的创建者、法国哲学家孔德在1835年为了说明人类的认识有
其局限时，举恒星为例，声称人类只能对恒星做一些简单的视觉观察，永
远无法知道恒星的化学组成及其温度。

    在孔德如此自信地下断言时，他并不知道早在20多年前，一个名叫弗
朗荷费（1787-1826）的德国人已经找到了研究星星的一种新方法。弗朗
荷费11岁成为孤儿，没有上过学，靠自学成为光学仪器专家。1812-1814
年间，弗朗荷费在为天文望远镜制造消色差物镜时，需要精确地测定透镜
的折射率。早在1666年，牛顿发现阳光经三棱镜折射后，被分解成了7种
颜色的光，它们似乎形成了一个连续不间断的光谱。1802年，英国化学家
沃拉斯顿注意到光谱并非连续的，其中有7条黑线，他天真地将它们当做
是颜色的自然边界。1814年，弗朗荷费用更精密的方法进行观察，发现太
阳光谱中的黑线多达500多条，他对其中324条的波长进行了测量，并对最
明显的8条用字母标记。

    一种明显的可能性是，这些黑线是棱镜产生的假像。为了否证这一点，
弗朗荷费用260条密集的金属丝制造了第一个衍射光栅，阳光穿过它之后，
也形成了光谱，而且同样出现了那些黑线。接下来，弗朗荷费做了一件从
来没有人想过要做的事：他把望远镜对准某颗恒星，再让星光穿过棱镜，
形成了恒星光谱，上面也有黑线，但是位置与太阳光谱并不完全相同。

    弗朗荷费也注意到，用酒精灯烧食盐，产生的火焰光谱中，有一条黄
色的光带，位置恰好与太阳光谱的D黑线重叠。但是他没有进一步研究这个
问题。1826年，弗朗荷费患肺结核病逝，年仅39岁。他至死都不知道这些
黑线是怎么产生的。1859年，德国物理学家基尔霍夫发现，如果燃烧某种
元素，发出的光经过棱镜后，会形成位置固定的光谱线。例如，燃烧钠，
会出现两条黄色的光谱线，它们的位置恰好与太阳光谱中的两条黑线相同。
为了验证它们的确相同，他让阳光先通过钠蒸汽，再通过棱镜，料想会见
到钠发出的光谱线刚好填补了太阳光谱的两条黑线。没想到，那两条黑线
反而变得更黑、更明显了。

    这是怎么回事呢？基尔霍夫又做了几个实验才找到了答案。一种元素
被加热、发光，我们看到了它的发射光谱。但是在它处于冷却状态时，它
将吸收与它的发射光谱的波长一模一样的光。因此，太阳发出的光穿过比
较冷的钠汽，钠汽就会吸收那些它自己在炽热状态下发射的光线，而形成
黑线。也就是说，太阳光谱中那两条与钠光带相对应的黑线，是钠吸收线，
表明在太阳外大气层中，存在钠元素在吸收太阳内部发出的光。这样，通
过分析太阳光谱和恒星光谱，与化学元素的光谱对比，就可以知道太阳、
恒星上面都有什么化学元素。1868年，通过分析太阳光谱，法国天文学家
詹森发现太阳含有一种未知的元素，被称为“氦”（Helium，意思是“太
阳”），到1895年这种元素才在地球上发现。通过分析光谱，我们还可以
知道恒星的温度、压力、运动速度、旋转速度，甚至它的年龄和距离。星
空不再遥远而神秘。弗朗荷费的墓志铭准确地预见了这个结果：“他接近
了星星。”

    孔德死于1857年。如果他晚死几年，见到星星的奥秘正在被揭开，将
会做何感想呢？哲学家往往是非常自信的“智者”，但是很遗憾，他们对
科学研究所划定的界限，几乎没有不被以后的科学进展证明了是错误的。

2005.1.22.

（中国青年报2005.2.16）

(XYS20050218)

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