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一次深入审稿牵出的疑问--请求作者回复
热度 6 Hongbolu 2020-6-1 19:00
2020 年 05 月,《地质论评》最新一期发表兰州大学王乃昂教授等的争鸣论文,立刻引起轰动(见下图)。 说起蒙山的“冰川遗迹”,就不得不提及2017年的一篇论文,沂蒙山世界地质公园王照波总工发表了关于蒙山第四纪冰川遗迹的论文: 王照波,卞青,李大鹏,王金玉,刘彩玲,郭启鹏. 2017a. 山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究。地质论评,63(1):134~142. (该文至今点击量已经突破一万三千,位居《地质论评》杂志之首) 后来又有三篇论文问世: 王照波,王江月. 2017b. 中国东部末次冰期雪线高程重建与成冰气候分析。山东国土资源,33(11):1~5. 王照波,张剑,王江月,张盈松,卞青,郭启鹏. 2017c. 山东蒙山第四纪冰川遗迹光释光测年研究及冰期划分与对比。地质论评,63(3):694~702. 王照波,王江月. 2019. 山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代—答王乃昂教授、李吉均院士质疑。地质论评,65(3):603~622。 论文发表后立即引发争鸣,反方论文如下: 王乃昂,赵井东,余莺潇,于昕冉,张文佳. 2017a. 渐趋完善的第四纪冰川研究范式—记第四届中国第四纪冰川与环境变化研讨会。冰川冻土,39(5):1029~1038。 王乃昂,戴霜,张律吕,余莺潇,于昕冉,田璐,尹丽颖. 2017b. 第四纪冰川遗迹的判别标准与方法问题—兼论蒙山巨砾堆积堤之成因。冰川冻土,39(6):1289~1297。 王乃昂,张律吕,余莺潇,于昕冉,田璐. 2019. 山东中低山丘陵古冰川遗迹质疑。地理科学,39(2):221~231。 王乃昂,于昕冉,庄立超,张文佳,郭子萍. 2020 . 蒙山“冰川遗迹”辨识中的逻辑谬误分析—以“山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代”一文为例。地质论评, 66(3):555~569. ( 上线十几天,点击过两千 ) 2017年开始,围绕蒙山拦马墙巨石堆的成因问题双方争论就一直没有停止,不仅在正规杂志上发表了近10篇论文,更是通过公众号等自媒体乃至“第四纪冰川研究”等微信群里一直争议不断。 王照波等强调拦马墙巨石堆为冰川搬运堆积的侧碛堤,甚至根据巨石堆宇宙成因核素测年结果等提出“全新世冰期” 的概念,即:在过去不足一万年的全新世蒙山还存在着冰川环境。 王乃昂等一直反对拦马墙巨石堆的冰川成因说,先后将其与1668年发生的郯城大地震相联系,最终则强调为泥石流堆积成因。 自从李四光先生率先发现庐山等地第四纪冰川地貌以来,中国东部第四纪冰川问题的争论就从未停止。这个持续近百年的争论,不仅是中国地学界关注的问题,也是大众感兴趣的问题。 作为王乃昂等(2020)最新论文的审稿者之一,本人认为中国东部第四纪冰川地貌问题往往出在野外地质现象认知这关键的第一步,第一步错了,后面的理论解释全错。所以,我在审阅地学研究论文的时候更加关注其论文的实际材料,至于后面高大上的“理论”倒不必纠结。在审稿过程中,我阅读了双方已经发表的所有论文,也对论文涉及的内容详尽地核实。在此基础上提出自己的审稿意见(见下面段落): ========================================================== 吕洪波评语: 王乃昂等的稿件《蒙山冰川论逻辑谬误分析》一文,是对王照波等(2019)《山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代——答王乃昂教授、李吉均院士质疑》一文的答复和评述,如果能够将王照波的质疑解释清楚,并在此基础上指出对方的不当,最终回到蒙山拦马墙巨石堆的成因上并给出清晰的论证,将是一篇不错的学术探讨文。 然而,本文存在着明显的不足: 第一、 本文没有正面回答王照波《年代》一文的几个质疑点,而是直接找文中的“逻辑错误”。这偏离了双方学术争论的主线,势必演变成相互指责的“罗生门”而没完没了。我们简单罗列一下两方关于蒙山第四纪冰川的相关文章以便梳理出争论的脉络: 2017年,王照波等在地质论评第63卷第1期上发表了《山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究》; 2017年,王乃昂等在冰川冻土 39 卷第 6 期上发表了《第四纪冰川遗迹的判别标准与方法问题——兼论蒙山巨砾堆积堤之成因》一文对王照波论文进行了质疑。 2019年,王照波等在地质论评第 65 卷第 3 期上发表了《山东蒙山冰川遗迹的类型、特征和年代——答王乃昂教授、李吉均院士质疑》。 2019年,王乃昂等在地理科学第 39 卷第 2 期上发表了《山东中低山丘陵古冰川遗迹质疑》一文对王照波等的蒙山冰川论文进行了质疑。 前面已经先后发表了四篇论文就蒙山拦马墙为主要研究对象的地质景观进行相互质疑,至今没有给出令人信服的证据,如果本文仍然聚焦于所谓的“逻辑错误”而非关键地质事实的认证,这样的争论就永远不会结束,而拦马墙巨石堆到底是什么仍无法解决。拦马墙真的很难辨别吗? 第二、 王乃昂等在《问题》一文中的图3(d)照片确实显示有一个新鲜的敲击口,在王照波《年代》一文中已经指出那是他们采样留下的痕迹。本文中作者应该清楚地回答是野外考察期间疏忽而错当作地震撞击痕,还是其他什么原因,否则读者无法理解王照波质疑文中那么明显的问题为何无法获得王乃昂等的明确答复。本文作者在这点上属于什么逻辑错误? 第三 、 王乃昂等在《问题》文中将蒙山拦马墙的成因推断成泥石流堆积成因,而且还和郯庐断裂联系起来。为何没有给出明显的证据让读者信服呢?引用那么多作者认为的泥石流特征论文,不如一张现代泥石流堆积照片有用啊!前提是要有同样特征的泥石流照片。 第四 、 本文罗列出“转移焦点”、“合成谬误”、“诉诸未知”、“伪二分法”、“预设论点”、“重新定义”、“薄弱类比”、“窃取论题”、“起源谬误”共九个逻辑错误,其中很多说法非常不当,相当于换了多个说法讨论一个问题,将简单的问题复杂化,这也是本文冗长难读的原因之一。看看作者在九个不同标题下各段讨论的问题: (此处关于原来九个逻辑错误的评审意见因与本博文关系不大,详情已经删减,吕洪波标注:2020.06.01) 可见,本来最关键的问题就是拦马墙的成因,但本文却避开蒙山拦马墙的基本成因认知判别,将读者视线引导到逻辑学的繁文缛节之中。这样的讨论不利于提高地学同行的基本功和判别力,更不会对蒙山拦马墙的成因给出清晰的认识。这样的争论即使再继续发表十篇二十篇论文或者争论二十年都不会有结果,同时也会误导地学领域学术争鸣的风向,不利于求真求实。 第五、 有些术语不能混用。如: “ 混杂堆积 ” 在地质学中特指板块俯冲拼合带的混杂岩,具有大地构造属性,英文词汇对应于 melange 。崔之久教授的专著用了“混杂堆积”这个词,但实际上是指泥石流和冰碛物各种岩性混杂且颗粒大小悬殊的混积物,对应于英文词汇 diamicton 。建议作者使用“混积物”,避免使用“混杂堆积”一词。 第六、 关于颤痕的讨论部分,作者没有将 R 面讨论的来龙去脉说清楚。事实上,吕洪波等( 2012 )在地质学报上发表了《山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据 — 颤痕》一文中首次用 R 面进行了构造地质学理论分析,认为颤痕本质上就是一系列 R 面。本文作者不是 R 面机制的提出者,既然提及 R 面,应该诚实地引用前人的开创性成果,不管作者是否赞同前人的观点,都不影响 R 面的讨论。 第七、 本文的论述思路或者提法尽管修改稿已经进行了重新归纳,与王乃昂等( 2017 , 2019 )两篇论文中的思路似乎一样,并未见明显的创新,只是换一种叙述次序和组合罢了,但本文因归纳了九个逻辑错误,致使全文更加冗长。 综上所述,审稿人认为:本文应该回归到回应王照波论文质疑的几个关键问题上来: 第一、 论证兰溪谷谷壁上的擦痕为何不是冰川擦痕,应该是什么擦痕(本文已经做了部分工作值得肯定)。 第二、 大家都知道,中国多地现代泥石流频繁发生,有很多泥石流堆积的实例。既然作者认为拦马墙巨石堆不是冰碛堤而是泥石流堆积的产物,为何不找几处典型的泥石流堆积实例照片放上来进行对比呢?如果现代泥石流堆积的实例与拦马墙具有一致性特征,读者一下子明白拦马墙就是全新世泥石流堆积。这不更加简单明了吗?没有关键现象对比,用再多的引文都无法证明蒙山拦马墙是泥石流堆积,因为引文本身也可能有认识偏颇,可信度并不高。 第三、 既然谈论拦马墙巨砾表面颤痕或者刻痕的成因,作者应该解释其成因方式,用以代替王照波论文中的冰川成因解释。并补充关于 R 面来源的相关文献。 第四、 减少繁文缛节的 “ 逻辑 ” 讨论,直接阐述清楚关键问题(拦马墙砾石堆的成因,兰溪谷擦痕成因)。应该将复杂的问题简单化,而不是将简单的问题复杂化。 第五、 修订学术词汇,使其更加规范化(如:混杂堆积)。 第六、 对于王照波《年代》一文中的关于撞击痕是 “ 采样 ” 敲击口这样的问题没有必要回避,因为工作中疏忽是常有的事情,实事求是地加以说明或者给出证据予以否认都可以。 其他问题,参照编辑部要求修改。 综上所述,审稿人认为: 如果作者补充泥石流典型照片并对上述问题进行修订,修订后由主编核实,可以在地质论评上发表。 如果作者坚持九个 “ 逻辑错误 ” 分析,这样的内容不适合在《地质论评》上刊登,应该改投类似于 “ 自然辩证法 ” 类的刊物。当然,如果《地质论评》主编认为仍有刊登意义,则另当别论。 =============================== 吕洪波等(2012)年关于山东鲁山颤痕的论文已经在科学网上作过介绍,再简介如下: 吕洪波科学网博文:看第四纪冰川在山东鲁山南坡刮过的颤痕(科普图片) 网址链接: http :// blog.sciencenet.cn/blog-39040-547672.html 吕洪波 ,徐兴永,易亮,李萍, 2012. 山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据 — 颤痕。地质学报, 86 ( 3 ): 514—521 。 王乃昂等(2020 )的论文给人的感觉如同法官站在制高点批判他人,这样的风格实际上不利于学术交流;我估计作者的论文可能还是经过大修后发表,毕竟前两位审稿人建议“修改后发表”。让我感到意外的是,在正式发表的论文中,作者除了将九个逻辑命题减少为六个外,对我提及的关键问题并未修订。其中最关键的是颤痕的 R 面解释问题,我在 2012 年发表那篇鲁山颤痕的论文时,没有发现国外从构造地质学角度讨论颤痕破裂面问题的论文。审稿过程中我又上网查阅文献,还是没发现用 R 面讨论颤痕的论文。王乃昂等( 2020 )在修改稿中不仅没有引用我的论文,而且仍然坚持他列出英文参考文献( Glasser and Bennett,2004 )。难道我漏看国外文献了?我找别人帮助下载了这篇论文: Glasser, N.R., and Bennett, M.R. 2004. Glacial erosional landforms: origins and significance for palaeoglaciology. Progress in Physical Geography, 28 (1): 43—75. 通篇仔细阅读后发现:没有一处讨论 R 面的描述!!! 王乃昂等(2020)论文中所引文献第52页部分截图如下: 王乃昂等(2020)在最新论文中没有回答前人的质疑,如: 我觉得有些小问题没有修订也就算了,而最应该修订的是关于颤痕的R剪切面成因解释机制部分。作者不应该忽视原创者的论文(吕洪波等,2012),特别是在审稿人明确指出的情况下,仍用一篇根本不相关的外文作为参考文献。 王乃昂等(2020 ,第 564 页右列)写到: 研究表明 , 颤痕主要由冰川周期性运动拉拽砾石产生的剪应力、张应力而形成 , 即 R 剪切破裂、 T 拉伸破裂 , 其尺度大小与冰川厚度呈线性相关 ( Glasser and Bennett,2004) 。 Glasser, N. F., Bennett, M. R. 2004. Glacial erosional landforms: origins and significance for palaeoglaciology. Progress in Physical Geography, 28 (1): 43 ~ 75. 详细阅读所列参考文献,根本没有发现讨论颤痕与 R 剪切面关系的内容。 我有下述疑问请求作者解答: 一、这篇论文仅在第52 页出现四次“颤痕( chattermarks ) ”这个词汇,而且从未讨论其形成机理,更未涉及 R 剪切面等,王乃昂教授为何将其列为参考文献?这是真引文还是假引文?喜欢讨论范式和逻辑的王老师:什么范式和逻辑允许这样引文? 二、在审稿人明确指出颤痕的 R 面机制解是吕洪波等( 2012 )率先在国内提出的,为何王乃昂教授在论文中用 R 面解释颤痕形成机理时,不引用首次提出 R 面解释的论文? 三、我就该问题询问编辑部,获得转述说“吕洪波的说法是错的”。即使是错的,也应引用吧?也应该指出其错在哪里吧? 四、在论文中讨论某重要问题,为了给自己找出理论依据,随便放上一篇英文参考文献搪塞读者,是欺负读者不懂英文吗? 五、作者是否有这样引文的习惯?请检查一下以前发的相关论文。如果国内地学界很多青年学者和学生都模仿这样的做法,后果不堪设想! 六、这样的论文写作方式是否在其他学科中存在?是否会被年轻人效仿?如果这样继续下去,中文杂志的质量如何保证?国内地学一线不懂英语的读者会获得什么样的知识? 七、如果我不是研究颤痕 R剪切面原创作者,如果我作为审稿人不是如此花费大量精力深入阅读作者引文的外文文献,这样的问题能发现吗? 请科学网同仁提出自己的看法! 吕洪波 2020.06.01
个人分类: 地学探讨|10755 次阅读|17 个评论
[转载]吴国盛:边缘与中心之争 ――也谈中国古代有无科学问题
fqng1008 2019-9-9 15:23
中国古代有无科学问题近几年引起了比较强烈的关注和争论,我认为,其实质是现代性背景下欠发达国家的话语权之争,是科学中的收敛思维与发散思维之争,是数理和博物学两大科学传统之争。总而言之,是边缘话语与中心话语之争。 首先我们应该搞清楚,这个问题究竟是一个分析的问题还是一个综合的问题,或者说,它是一个关乎历史的经验的问题,还只是一个关于 “科学”的定义问题;是一个事实问题,还是一个观念问题。我曾经读过一些文献,感觉许多人是把这个问题当成一个综合问题,即把该问题的答案建立在枚举式的历史研究基础上。比如李伯聪先生提出“说有容易说无难”,意思是说,通过经验的方式来判定“有些什么”,比判定“没有什么”要容易,因为我只要找到一例就可以说有,但你无论做了多少艰苦的搜寻工作,也很难说无,因为你迄今没有找到,不等于没有。我记得在一次会上,席泽宗先生援引了这个论证。很显然,他们都认为中国古代有没有科学的问题,可以通过细致的历史考证来解决。我在这个问题上的观点跟他们略有不同。我认为,说该问题是一个历史事实问题,其暗含的前提是“何为科学”的问题已经解决,人们拥有一个公认的科学定义。这是实证主义科学史家的基本态度,实证主义的科学观就是他们认为公认的科学定义。但今天,实证主义的科学观不再是公认的,相反,人们不承认有一个唯一公认的科学定义。我认为这正是引起争论的根源。所以,中国古代有无科学的问题,首先是一个如何理解“科学”、规定科学的问题,而不是一个历史事实的确证问题。说白了,它首先是一个哲学问题而不是一个历史问题。 中国古代有无科学的问题完全取决于对 “科学”一词的规定和定义,有什么样的科学定义,问题就会有什么样的答案。因此,形式上看,中国古代有无科学的问题完全等价于“何为科学”的问题。这个问题如果说有意义的话,其意义就在于,它展示了对待科学的不同看法。 对科学的规定或者定义并不是任意的约定,每一种规定的背后都有它特定的意图、目的和价值取向。中国古代有无科学之争本质上是这些不同的价值取向之争,所以,问题不在于给出一个肯定或否定的回答,而在于揭示和澄清这些不同的价值取向。下面我提出三个争论主题,并考察围绕着三个主题出现的不同价值取向从而不同的科学定义。 01 现代性主题 涉及的问题是,科学究竟是一种人类普遍具有的文化形式,还只是一种西方特有的文化形式。在这个主题之下,可以列出 “科学”的三种定义。由宽到严,分述如下: 第一种,把科学定义成人类与自然界打交道的方式。这种定义不大区分科学和技术,与 “文明”相近。按照这个定义,一个有着五千年辉煌文明的中国,是决不可能没有科学的。没有科学,他们都是怎么活过来的?他们吃什么穿什么?如何组织他们的社会生活?不要说中国,任何一个文明,无论它多么原始,无论它是否延续下来了,它都有自己的特定的“科学”,即特定的与自然打交道的成功方式。我认为,李约瑟就是在这个意义上向西方介绍中国的“科学”的,他的《中国的科学与文明》译成《中国科学技术史》并无不妥。 第二种,把科学定义成由希腊思想发端的西方人对待存在的一种特殊的理论态度。德文的 Wissenschaft,胡塞尔所称的欧洲“科学”的危机,黑格尔的把自己的学问称做哲学“科学”,等等,都是在这个意义上使用的。这里的科学,相当于西方特有的哲学、形而上学,是西学的核心学科。古代中国人有没有这种意义上的科学呢?按定义,中国自然没有这种东西。黑格尔在《哲学史讲演录》里就说中国古代没有哲学这种“科学”,只有一些道德说教和宗教思想类的东西。不但中国没有,印度也没有,所有非西方的文明都没有这种意义上的科学。 第三种,把科学定义成 “近代科学”,即在近代欧洲诞生的那样一种看待自然、处理自然的知识形式和社会建制。这是人们最常用的一种科学定义。严格按照这个定义,中国自然是没有科学的,就连西方古代也没有科学。这个说法在有些场合下过于荒谬,所以更多的人认识到,第二种科学定义和第三种有时候实际上是一回事。比如由哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿开创的,直至爱因斯坦、海森堡的近代数理科学,实际上与希腊的数理天文学是一脉相承的。即使就严格意义而言,阿基米德物理学和托勒密天文学也是科学。 决定人们在这三种定义之间进行选择的,是对待现代性的态度。近代(现代)以来,欧洲进入了一个全球扩张的时代,西学的话语逐步成了具有霸权地位的中心话语,西方人成了 “人类”的代言人,西方的哲学成了“人类”思想的代言人,西方的科学和技术成了“人类”力量(培根有云知识就是力量)的代表,这样的叙事方式称为现代性。对现代性充分认同的人,往往取第三种定义(个别情况下向第二种定义扩展)。对现代性持怀疑态度和批判态度者,往取第二种定义或第一种定义。 需要特别提出来引起注意的,是那些接受了第三种定义,却还是坚持中国古代有科学的人们。很显然,他们在逻辑上是不自洽的:一方面接受以 “近代科学”为科学的定义,有时甚至严格到连第二种定义都不能接受(比如不承认托勒密体系是科学),但另一方面又强调中国古代有这种意义上的科学。这种态度值得研究。我认为,这是现代化大潮之下落后民族的特殊心理。一方面充分认同西方哲学象征着人类智慧,西方近代科学象征着人类力量,从而充分认同现代性;另一方面,出于爱国主义的考虑,想为自己的民族在现代化过程争得发言权。因此,西学东渐之后,中国学者也不得不按照西学的模式编制了自己的“中国哲学史”,而且对黑格尔《哲学史讲演录》中的话耿耿于怀,认为是西方中心论的表现。其实,你越是不高兴黑格尔的话,越是说明你坚定地认同西方中心论。今天,越来越多的人意识到,中国思想史有其独特性和自主性,越来越多的人开始探讨中国哲学史特殊的理解和叙述方式。 哲学如此,科学更是如此。如果现代性让西方的近代科学夺得了人类物质力量的代言权,那么,中国学者也不得不按照西方近代科学的模式来编制自己的 “中国科学史”,比如我们今天中国科学史界按照数理化天地生分科修史的做法,反映的就是这一矛盾的困境。也许人们意识到了也许没有意识到,不管怎么说,做为一个被边缘化了的民族,为了从知识权力的中心争得一点话语权,必然会陷入这个左右为难的境地,这里面折射了我们这个古老民族在走向现代化道路上多少痛苦和心酸啊!年轻的一代人能够心平气和的接受现代性,从而明目张胆地、合乎逻辑地说中国古代没有科学(西方近代科学),这也许是一种进步。但这还不够,正在苏醒的东方睡狮应该有权力质疑现代性,并且在第一种意义上开拓中国科学史的研究。 02 收敛性与发散性主题 这个主题涉及的是,即使把科学限制在人们通常所说的西方近代科学,也存在着这样的问题:究竟有没有一个严格的科学标准,可以用来对科学与非科学进行严格划界? “什么是科学”本来是一个比较纯粹的科学哲学问题,但之所以引起中国人的强烈关注,是因为中国的伪科学泛滥。反伪科学的斗争要求首先澄清“什么是科学”。只有搞清楚了什么是科学,才能知道什么不是科学,什么不是科学而又冒充科学从而是伪科学。但可惜的是,反伪科学斗争所要求的这种清楚而明确的标准,在科学哲学的纯学理层面难以给出。科学哲学的历史学派强调科学与非科学划界标准依赖历史情境,并不存在普遍适用的划界标准。 库恩在《必要的张力》(或译《基本的紧张状态》)中已经揭示出,科学研究中同时存在收敛和发散两种思维。如果你强调收敛的方面,你可能给出一个比较严格的科学定义,那样一来中国古代很可能就没有科学了;如果你强调发散的一面,你可能给出一个比较宽松的科学定义,那样一来中国古代肯定有科学,至少有现代科学的一些萌芽形态,或者有接近的思想倾向,或者为现代科学提供另类的启示。 收敛的标准有利于规范科学,发散的标准有利于为科学打开创造的大门,开启新的天地。这里的取舍可能更多的依赖于个性和偏好。我本人更倾向于发散的标准。 03 科学传统的二重性主题 这个主题涉及的是,即使把科学限制在西方科学,也存在着两大科学传统,即数理传统与博物学传统,人们可以按照各自对不同传统的偏好来定义科学。 第一种,按照正宗的数理传统来为科学划界。比如强调科学的数学化特征,强调科学的还原论特征。按照这个定义,柏拉图学院从事的是科学活动,而亚里士多德搞的不是科学;伽利略物理学是科学,而林奈的分类体系不够科学;分子生物学是科学,而描述性的、非实验性的生物学不够科学。自然,中国古代没有这种意义上的科学。 第二种,把博物学传统考虑进来,更宽泛更综合的理解科学,把数理科学和博物学看做并存的两大科学传统(它们分别强调了实在的空间性和时间性),并意识到近代以来博物学向数理科学看齐从而逐步消解于数理科学的趋势,是一个有待扭转的趋势。从这样的科学规定性来看中国古代,很显然是有科学的,而且内容非常丰富。我本人倾向于在这个意义上定义科学。 (资料来源:《科学对社会的影响》 2000年第4期)
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张功耀:告别中医中药
fqng1008 2019-7-24 22:32
按:这是一篇论证并不严谨的文章,正因为如此,掀起了13年前的一场热热闹闹的争鸣。虽然并非力作,毕竟成为标志性事件的起因,值得留作史料。 资料来源:张功耀 . 告别中医中药 . 医学与哲学 ( 人文社会医学版 ) , 2006,27 ( 4):14-17 摘要:从文化进步的角度看,中医中药没有寻求到自我进步的道路,约束了人们对病理和生理的理解;从尊重科学的角度看,中医中药既缺乏经验基础又缺乏逻辑基础;从维护生物多样性的角度看,中医中药在倡导不科学施治的同时,破坏了生物的多样性;从人道主义的角度看,中医中药蕴含着装腔作势的医理解释,推行毒物、异物、污物入药。因此,我们有充分的理由告别中医中药。 1879年,浙江儒学保守派人士俞樾发表 《废医论》,最早,也最明确地提出了废除中医中药的主张 。 继之,在我国陆续形成了三种不同的对待中医中药的态度。以汪大燮为代表的一派, 主张 “ 废除中医中药 ” ;以余云岫先生为代表的一派,主张 “ 废医存药 ” ;以周雪樵为代表的 “《 医学报》派 ” ,主张对中医进行改良, 即推行中医科学化。可是,医之不存, 药之何附? 可见, “ 废医存药 ” 不是中医中药的出路。又,中医越是科学化,中医暴露出来的问题也越多,足知,中医科学化拯救不了中医。于是,在知识界的名流中,主张废除中医中药的居多,其中包括严复、蔡元培、章太炎、梁启超、陈独秀、鲁迅、张东荪、蒋梦麟、丁文江等。经过 120 多年艰难的探索,笔者以为,对待中医中药的正确态度是自觉地与之告别,而不是人为地去废除它。 1 从文化进步的角度看 医学属于科学范畴。凡是科学的东西,都应该自觉地寻求自身的进步。然而,遗憾的是,中医一直没有寻求到一条可以使其进步的道路。 1904 年开始的中医改良,本想探讨一条进步的路径。可是,这样的探索进行了 100 多年,却总是事与愿违。中医科学化不但没有为中医中药的未来指明前途,反而更多地暴露了中医中药的缺点。典型的例子是,曾经被中医称为 “ 大补之王 ” 的人参 (Panax ginseng , L.) ,经科学化研究以后,既没有发现其确切的营养价值, 也没有发现其确切的药用价值。相反,却发现了它对于某些疾病 ( 如高血压、便秘、咯血、重感冒、失眠、过敏 ) 的有害作用。进入 90 年代以来,还有相关文献支持这些结论 。 为回避这个严酷的现实, 另有一些人认为,中医是越古老越可靠,中医的前途不在于科学化,而在于复古。可是,复古只会掩盖中医的缺点,不会给中医带来任何积极的后果。由此,中医走入了一种既不可能科学化,也不可能复古的尴尬境地。 众所周知,中医祖于不立方剂的《内经》和《难经》。在马王堆汉墓中发现西汉古方以前,中医史家常以东汉张仲景著《伤寒论》始立伤寒之方为中医方剂的开始。嗣后 ,复有河间医生刘完素著《素问玄机原病式》始明温暑,易州张元素传《医学启源》理脾胃,其徒弟东垣老人李杲写《兰室秘藏》讲内伤, 张子和以《儒门事亲》攻痰饮,丹溪先生朱震亨以《丹溪心法》究阴虚, 至此形成了 “ 中医六宗 ”。 中医史上也还出版过《医林改错》那样的书。这看上去,中医也是不断进步的和求实的。其实不然。中医六宗带有标榜性质,并无实质性的差异。那些自认为可以进行医学纠错的人,自己所犯的医学错误甚至更为严重。 就世界范围看,最古老的医学都是草本医学。笔者曾经考查过古巴比伦、古印度、古埃及、古希腊、古代中美洲地区的医学 。 将其与中国古代医学相比较,不难发现,所有古代医学都有十分相似的起源。只不过, 古中国的草医草药不但晚起于其它文明地区,而且一直没有找到一条自我进步的道路。 高春媛女士曾经出版过《文物考古与中医学》一书, 其中对甲骨文医学资料总结得比较详尽。笔者阅读后发现,甲骨文中只有一个勉强可以解释得过去的 “ 病 ” 字,却没有一个 “ 医 ” 字, 哪怕是不可靠的 “ 医 ” 字也没有 。 这表明, 在甲骨文流行的时代, 中国还没有医学。至于立有方剂最早的中医著作,则是长沙马王堆汉墓中出土的 14 种医书,其存续年代在公元前193 年左右。如果拿它与其它文明地区的医学做比较,中国古代医学的肇始年代,不仅与古美索不达米亚地区的医学形成的反差较大,与古希腊医学所形成的反差也是相当大的。对此,笔者已经指出过, 19 世纪 50 年代,法国考古学家在伊拉克发现的由 20 000 多个瓦版残片组成的《尼尼微医书》,其明确可追溯年代达到了公元前 2100 年,比夏启王朝立国还要早大约 100 年左右, 比甲骨文的存续年代早大约 700 年,比马王堆医书早 1900 年。 古希腊的医学原来以为是公元前 8 世纪才开始的。但是,由于在公元前 16 世纪的草纸书中发现了古埃及人使用过来自克利特人的药方, 这一证据把希腊医学的历史往前推进了 800 多年。遗憾的是,如此久远的医学历史文物和文献证据, 在中华文明的考古中还没有发现 。 直到公元前 6 世纪,中国可能还没有 “ 医 ” , 只有 “ 巫 ”。 由于中国古代的 “ 医 ” 起源于 “ 巫 ” , 使得中国的 “ 医 ” 一开始就与 “ 巫 ” 搅在了一起。至于中国古代何时才把 “ 医 ” 和 “ 巫 ” 分开, 至今没有定论。有人以秦越人 ( 扁鹊 ) 为中国最早的 “ 医 ”。 其依据是《史记 · 扁鹊仓公列传》记载了扁鹊的一个誓言: “ 信巫不信医, 不治也。 ” 于是,扁鹊成了中医的鼻祖。有考据认为,扁鹊生于周威烈王 19 年 ( 公元前 407 年 ) ,卒于周赧王五年 ( 公元前 310 年 )。 如果这个说法确实,那么,中医鼻祖扁鹊比西医鼻祖希波克拉底 ( 公元前 460~377 年 ) 小 53 岁。更有甚者,我们至今没有发现扁鹊有任何医学著作流传后世。《汉书 · 艺文志》所记载的《扁鹊内经》极有可能是伪托扁鹊之名刊刻的,而且已经失传。希波克拉底则无可置疑地留下了包含 53 个医学主题的《希波克拉底文集》。 要论历史悠久,希腊医学比中华医学的历史更悠久。要论内容丰富, 希腊医学比中华医学的内容更丰富。更何况希腊医学在希波克拉底之后,有盖仑 ( 公元 2 世纪 ) 和阿维森纳 ( 公元 9 世纪 ) 两次里程碑式的发展。可是,当 16 世纪化学医学兴起的时候,欧洲人还是告别了他们的祖先遗留下来的草医草药,走上了化学医学的道路。继化学医学革命成功之后,医学在 19 世纪末又发生了生理医学革命。 DNA 双螺旋结构发现以后, 20 世纪的人类正在酝酿一场基因医学革命。在中国,既没有跟上化学医学革命的步伐, 也失去了生理医学革命的机遇。医学科学的多次长足进步,在改变人们对生老病死的理解的同时,也改变了社会的文化风貌。可是,所有这些进步居然没有触动中国传统医学的任何方面。因此 ,从文化进步的角度看,我们有理由告别中医中药。 2 从尊重科学的角度看 许多为 “ 中国古代无科学 ” 做驳斥的学者,总是试图指出中国和西方存在 “ 不同的科学 ”。 这样的假定是虚幻的。衡量一种理论是否属于科学,最简单的判定方式就是看它是否建立了明晰而可靠的原理关系或因果关系。中医之所以不属于科学医学 ,就在于它的经验判断和理论陈述都没有达到这样的境界。有人以为, 尽管中医不属于科学医学, 但应该有资格被称为经验医学。其实不然 ! 中医的绝大部分概念和陈述没有经验基础。诸如太阳、太阴、阳明、厥阴、少阳、少阴之类的概念在经验世界是不存在的。也有一些概念,表面上看似乎存在某些经验基础,但仔细分析后不难发现 ,它们脱离经验世界很远。药性的 “ 五味 ”( 辛、甘、苦、咸、酸 ) 和 “ 四气 ”( 寒、热、温、凉 ) 表面上看很有些经验的味道, 其实它们不能在经验世界中得到任何解析。另有一些表面上看属于经验世界的存在,但它的描述方式却不具有任何经验性,而且描述也不精确。典型的例子就是中医的 “ 脉诊 ”。 这种描述不精确的诊断方法,罗列了 14 种 “ 有病 ” 脉相,却没有列出 “ 正常 ” 脉相。没有 “ 正常 ” 作参考,又如何能判断 “ 有病 ” ? 可见,中医脉诊方法不具备起码的可用来进行排中分析的逻辑基础。 此外,中医也完全不是理性医学。理性科学以完全形式化的推理为特征。表面上看,所有被完全形式化的概念只存在于理性思维领域, 远离经验世界。可是,几乎所有的理性概念都具有经验的可还原性。比如, “ 点 ” 在经验世界是不存在的 ,但你可以将桌子上的某个位置叫做 “ 点 ” ,你也可以将地球在宇宙中的位置叫做 “ 点 ” ,如此等等。遗憾的是,没有任何中医概念达到了这样既高度抽象又可做经验还原的理性思维境界。 为了进一步说明中医的非科学特征, 我们不妨以《黄帝内经》中关于水肿病的论述做一次具体的解剖: “ 帝曰: ‘其有不从毫毛而生,五脏阳以竭也,津液充郭,其魄独居,孤精于内,气耗于外,形不可与衣相保,此四极急而动中,是气拒于内,而形施于外,治之奈何?’歧伯曰:‘平治于权衡,去菀陈艹坐,微动四极,温衣,缪刺其处,以复其形 。开鬼门, 洁净府,精以时服,五阳已布,疏涤五脏,故精自生,形自盛,骨肉相保, 巨气乃平。 ’帝曰:‘善’ 。 ” 在这段文字中, “ 平治于权衡 ,去菀陈艹坐 ” 所表达的是一个抽象的治疗水肿病人的原则。这个原则把治疗水肿比喻成称东西,只要把蕴积的部分去掉, 保持一种平衡,水肿就可以好了。这个原则其实不是什么原则。 “ 肿了的病人要消肿 ” ,实在没有任何深入的趣味。而在如何才能消肿方面,歧伯推荐的 “ 缪刺疗法 ” 却不免使人惶惑。 缪刺疗法可见于《素问 · 水热穴论》。人若有水肿病, 可判断为 “ 肾俞积阴 ”。 按照 “ 以左取右以右取左 ” 的缪刺原则,左边水肿刺右边, 右边水肿刺左边,一直刺到 “ 见血立已 ”。 可是,水肿病人基本上是左右俱肿或全身浮肿的。如此,如何才能 “ 以左取右以右取左 ” 呢? 至于用这种方法处置水肿病人 ,会不会出现 “ 以复其形 ”( 消肿 ) 的医疗效果, 大概只能由患者的生命去作赌注了。至于 “ 开鬼门,洁净府, 精以时服,五阳已布,疏涤五脏 ” 之类的医疗措施 ,则没有任何明确的操作含义。它是不是巫术 ,我们姑且不去断言, 但至少它为江湖医生施行巫术留下了一个广泛的空间。 无可讳言, 水肿病曾经是一种难以理解和治疗的疾病。在科学还不发达的古代尤其如此。虽然水肿病被发现得很早,但直到 19 世纪, 英国医生 John Blackall 和 Richard Bright 才将肾源水肿、肝源水肿和心源水肿区别开来。 1898 年, 英国生理学家斯大林 (Ernest H.S tarling) 描述了作用于毛细血管膜的水压力和胶体渗透压力之后 ,人们才逐步认识到 ,水肿是因为这两种力的平衡遭到破坏引起的。细胞内外钠离子含量的变化最有可能破坏这种平衡。这也是西药医生劝告水肿病人少吃食盐的科学依据所在。至此,关于水肿的认识才走上了科学的道路。 自从有人类以来,人类就一直在探索着征服各种疾病。在这些探索中, 毫无疑问地取得了不少有益的经验。但是,当人的认识进步以后,以往落后的认识必然要被更科学的认识所替代,这正如热的运动学说必然淘汰热的物质学说一样。既然我们已经有了科学的医学, 那些古代曾经发挥过作用 ,而现在明显落后的医学方法和理论,就必然要遭受被淘汰的命运。 3 从维护生物多样性的角度看 最近 20 多年来, 由于化学药品自身的局限性和广泛被滥用的现实, 欧美医药学界出现了一种自然疗法 (Natural Therapeutics) 的研究取向。古代文明地区曾经流行过的草医 (Herbal Medicine) 和中国古代所特有的针灸 (Acupuncture) , 受到了这一研究取向的重视。值得指出的是, 草本医学并不为中国古代所独有, 而是 16 世纪以前所有古文明中都流行过的医学方法。因此,欧美医药学界推行的自然疗法也不是只参考中国古代的医学记载。此外, 值得特别指出的是, 自然疗法研究具有很强的科学性 ,与中国古代滥用自然界的恩赐有着根本性的不同。以对姜的药用价值研究为例,我们可以比较二者的区别: 关于姜的药用价值, 世界各文明古国的医书中都有记载。而王安石说, 姜能 “ 疆御百邪 ” , 明显是过于夸大了,李时珍写作《本草纲目》的时候,辑录了姜的药用价值达 44 种。但是, 经西方自然疗法医药学家核实。目前确认的姜的药用价值只有两种, 即对骨软骨炎 (os-teoathritis) 和反胃 (nausea) 有效,它们约相当于我国古代医书记载的 “ 止呕 ” 和 “ 通关节 ”。 中医既没有标准化的诊断, 又没有标准化的治疗。因此 ,滥立方剂在中医文献中是一种普遍现象。随便翻开一本医书,往往是一种疾病立有若干个方剂, 一个方剂又同时使用了若干种 “ 药物 ”。 尽管保留在各种中医文献之中的 “ 良方 ”、“ 验方 ”、“ 奇方 ”、“ 神效方 ” 汗牛充栋,却都没有切实可靠的临床依据。正由于此, 中医方剂的 “ 有效 ” 没有普遍意义。有的 “ 疗效 ” 甚至是非常有害的。其中,将鸦片用于止痛和止泻就是有害 “ 疗效 ” 的例子 。虽然西医为了缓解病人痛苦,也从鸦片中提取单体吗啡用于止痛,但在使用上却有严格的规定。其所以做出这样严格的规定,就是因为西医既认识到了吗啡的药用价值 ,也认识到了吗啡的毒性作用 。这种把 “ 有效 ” 建立在安全的基础上的施治和用药原则, 与中医滥用 “ 物 ”( 下文将论及 ,它们中许多没有药用价值 ) 资源是完全不同的。 中医立方混乱与它滥用 “ 药物 ” 是紧密联系在一起的。中医的 “ 药 ” 是否真有药用价值,从来就没有得到过确证。事实上 ,中医方剂中的 “ 药 ” 不乏 “ 食品 ”、“ 污物 ”、“ 毒品 ” 和 “ 穿肠而过的异物 ”。 熟悉中医方剂学的读者也许知道, 中药医生遵循君臣佐使、六气岁物、七方十剂、气味阴阳、五味宜剂、升降沉浮、五运六淫、十九畏、十八反的配伍方法进行多味立方。某些 “ 神效 ” 方,可能真正起作用的只是其中的一味或者两味, 在立方的时候, 却偏偏要开十几味、二十味。笔者在农村习医 ( 中医 ) 时见过的方剂曾多达 49 味。中医如此立方, 模糊了中医药物对于疾病之间的医理关系, 同时浪费了许多 “ 药材 ” 资源,增加了患者的经济负担。更有甚者, 中医通常以 “ 奇特 ” 来追求 “ 奇效 ”。 于是, 成对的人形首乌、高山顶上的雪莲、悬崖上的灵芝、房顶上的茅草、灵猫的阴户、老虎的阴茎、猴子的脑髓、沙漠腹地的发菜, 如此等等,因为其 “ 奇特 ” 而被视为 “ 药中珍品 ”。 于是乎, 越是稀有的动植物资源 ,遭到的破坏也越严重 。因此 , 从维护生物多样性的角度看,为避免不科学的医药措施继续危害生物的多样性,一切有良知的学者都应该承担起一种文化责任:告别中医中药 。 4 从人道主义的角度看 我国古代医学文献几乎一致性地把医学称为 “ 仁 ”。 其所以被称为 “ 仁术 ” 自然是取它治病救人的蕴意。然而,令人遗憾的是,由于中医关于治病救人的 “ 医理 ” 和 “ 药理 ” 不具备起码的确定性, 使得这种 “ 仁术 ” 经常表现出 “ 不仁 ” 的特征 。 4.1 装腔作势的医理解释 医学同其它科学一样,本是个不断丰富和发展的知识体系。事实上,人类的疾病本身也是变化多端的。在一个特定的历史时期,除了医学尚未认识和解决的疾病外,还会出现一些新型的疾病, 2002 年底到 2003 年上半年在世界许多地方流行的 SARS 就是典型的例子。 因此 ,无论医学怎么发达, 人类在一个特定的历史时期都不可能战胜所有的疾病,尤其不能很快战胜那些新型的疾病。中医则一直漠视这个基本事实。对于中医生所接触的疾病 ,不管是已经认识的 ,还是尚未认识的, 中医生都要煞有介事地 “辨证” 和 “ 施治 ”。 不仅如此 ,中医生还往往要为自己的施治行为做些莫名其妙的医理解释。以下就是例子: 稍微有些科学常识的人, 大概不会相信立春时节的雨水可以治疗不孕不育症。但是, 唐朝的掌禹锡在《本草拾遗》中记载了这个方剂。李时珍编修《本草纲目》时, “ 水部第五卷 ” 进一步地引述了它: “ 立春雨水夫妻各饮一杯 ,还房,当获时有子, 神效。 ” 尽管李时珍并没有对这个 “ 神效方 ” 做过任何临床统计 ,却为这个 “ 神效 ” 方做了如下的阐发: “ 立春节雨水, 其性始是春升生发之气,故可以煮中气不足,清气不升之药。古方妇人无子,是日夫妇各饮一杯, 还房有孕, 亦取其资始发育万物之义也。 ” 279 大概稍微有些科学头脑的读者 ,都不会相信这样的医理解释是真实可靠的。 4.2 推行异物、污物、毒物入药 (1) 污物入药。尽管没有人确证过将狗屎绞汁口服可以 “ 解一切毒 ” ,治疗小儿霍乱、心绞痛、月经不调、发背痈肿等疾病, 但《本草纲目》却在兽部第 50 卷推荐了这样的方剂 1790。 这样的污物入药,在《本草纲目》的水部、土部、服器部各卷中最为多见。 (2) 毒物入药。中医以毒物入药已经在 “ 中医科学化 ” 研究中得到了不少揭示。其中以滥用矿物, 让患者吞服大量的重金属或其它有害成分最为普遍。除中医推荐用来治疗精神性疾病的朱砂、辰砂含汞, 密陀僧、禹余粮含铅以外, 国内已有临床报道证明, 中医成药的天王补心丹、牛黄解毒片、大活络丹、至宝锭、紫雪散容易导致肾中毒,甚至双肾萎缩;六神丸、六应丸、喉症丸等,可引起洋地黄样心律失常;云南白药、小活络丸、附子理中丸等中毒可出现口唇麻木、头晕恶心, 最终可致心律紊乱以致死亡。值得特别提醒读者注意的是,由于中医入药的方法上相当混乱, 不可能指望在较短的时间内对所有中医药物进行毒理分析,因此,中医究竟选择了多少毒物入药,至今还是一个未知数。这一点与西医在药品投入临床之前,事先阐明其毒副作用和安全使用建议,是完全不同的。所谓 “ 纯中药制剂,无毒副作用 ” 的正确解读应该是 “ 纯中药制剂,尚未阐明其毒副作用 ”。 (3) 异物入药。几乎所有的中药方剂, 真正起作用的可能只有一味,甚至所有的药都没有用, 真正起作用就是所喝的水。于是,在多味入药的方剂中, “ 多余 ” 的药物就成了穿肠而过的异物。患者花费大量的钱财购买一些穿肠而过的异物, 对患者所造成的坑害是可想而知的。 “ 中医科学化 ” 研究已经证明, 即使是 “ 上好的人参 ” , 对于所有的疾病来说都是没有意义的。可见,中医的异物入药是何等的触目惊心 ! 4.3 以严格的 “ 奇方 ” 追求 “ 奇效 ” 为难患者, 并为医生的无效施治开脱责任古代立方大多凭经验, 没有什么理论。 16 世纪中叶,瑞士医生巴拉塞尔苏士 ( 比李时珍大 35 岁 ) 根据当时的化学思想 ,首次指明了草本医学中所使用的药物,真正起作用的是药物中的 “ 精素 ”。 与这种寻求药物内在起作用的 “ 精素 ” 不同, 中医立方则通过从药材的选择、炮制和收藏, 做出一些严格的规定来追求 “ 奇效 ”。 细辛要水渍令直,蜈蚣要足朱为上,黄精要七蒸七晒, 螵蛸要胶于桑树者, 上党的人参, 川西的当归, 齐州的半夏, 毒蛇含过的石头 ,总之,所有中药必须 “ 产之有地, 采之有时, 制之有法 ” ,才能奏效。此外, 还有 “ 不得违越 ” 的剂型规定。甚至熬药用的水,烧火用的柴, 都是使中医方剂创造 “ 奇效 ” 的严格规定。这样严格而奇异的立方不为别的,只为追求 “ 奇效 ”。 显然,这样严格的规定是很难做到的。于是就有 “ 良方易得 ,好药难求 ” 一说。 立方如此严格 ,见效了自然是 “ 奇方 ” 的 “ 奇效 ” ;如果不见效,当然就是没有 “ 好药 ” 或 “ 真药 ” 了。由此, 医生无效施治的责任被开脱得干干净净,而患者为了疾病的好转, 不得不按照这些严格要求,跋山涉水、劳民伤财去寻求 “ 真 ”“ 奇 ” 的药物。现在我们知道,这些 “ 真 ”“ 奇 ” 的追求没有任何医学意义。由上可知,从人道主义的角度考虑, 我们同样有充分的理由告别中医中药。 参考文献 俞樾.废医论.春在堂全书·俞楼杂纂.// 清光绪十一:1-13. 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何去何从,面临争议的《中国公民科学素质基准》?
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4 月18日,科技部网站发出“关于印发中国公民科学素质基准的通知”,文件的信息类别显示,这是一份规范性文件。通知指出,《基准》是科技部等20个部门参加制定的,旨在建立《科学素质纲要》实施的监测指标体系,定期开展中国公民科学素质调查和全国科普统计工作,为公民提高自身科学素质提供衡量尺度和指导。通知要求各地各部门认真组织党政机关干部、工人、农民、科技和教育工作者、部队官兵、学生等社会各界人士学习。 然而,没有料到的是,来自中科院和高校的八名科学家在科学网和“知识分子”微信公众号上联合署名撰文,指出《基准》存在一些不严谨、不科学的问题,如果不加以注意和改正,将会对我国的科普工作造成严重损害,呼吁对《基准》进行进一步的审议和修改。这些科学家分别来自中科院国家天文台、中科院高能物理所、上海交大、中山大学等单位,职称都是研究员、教授,有些还是国家杰出青年科学基金获得者,都是在各自领域卓有成就的学者。 八位科学家在文章中详细列举了《基准》中三类不妥当之处: 1. 某些条目存在错误或不准确、不严谨之处,共4条。如第48条中“力是自然界万物运动的原因”。科学家们指出:“亚里士多德曾认为力是维持万物运动的原因。然而从伽利略以来,我们就已经知道这是错误的说法,力的作用是改变物体运动的状态,物体的匀速直线运动并不需要力。”《基准》第45条:分子、原子是构成物质的微粒,所有物质都是由原子组成,原子可以结合成分子。科学家认为这一条不够准确。说分子、原子是构成物质的微粒是可以的,但并非所有物质都是由原子组成的。现代天文观测表明,当前宇宙中的大部分重子物质(普通物质)是以等离子体形式存在,也就是说其中原子核与电子是分离开的,而非以原子形式存在。因此,仅就已知的物质而言,也不能说“所有物质都是由原子组成”。更何况,现代宇宙学认为由原子组成的普通物质仅占宇宙总密度的百分之五左右,宇宙中还存在着大量的暗物质和暗能量,虽然我们目前还无法确定这些暗物质和暗能量到底是什么,但几乎可以肯定它们不是由我们所知的原子组成的。 2. 《基准》某些说法本身存在很大争议,远非学术界的共识,甚至与现代科学认识有明显的冲突。如《基准》第9条说:阴阳五行、天人合一、格物致知等中国传统哲学思想观念,是中国古代朴素的唯物论和整体系统的方法论,并具有现实意义。但科学家认为,这些中国古代传统哲学思想有一定的价值,但它们是否就可以完全归为唯物论的思想?比如,对“天人合一”虽然有各种不同的解释,但在历史上“天人感应”论是“天人合一”理论的重要内容,而它有着明显的迷信色彩。阴阳五行、天人合一等内容并非现代科学的一部分,在现代科学中并没有现实意义。相反,许多现代迷信和伪科学正打着阴阳五行、天人合一的幌子。作为现代中国公民的科学素质,应能识别这些迷信,而不宜笼统地把这些内容作为唯物论和整体系统的方法论,更不应该把这些内容作为科学。 3. 《基准》有些内容是日常生产、生活应该具备的常识或技能,但其中许多内容与一般所说的科学并没有直接的关系,似不宜全部纳入科学素养。例如《基准》19条,掌握安全出行基本知识,能正确使用交通工具;第22条,具备基本劳动技能,能正确使用相关工具与设备等。 而且,《科学网》等媒体也相继提出来很多问题,作为“十年磨一剑”的产物,对比研究稿、征求意见稿,可以发现《基准》是越搞越不靠谱。有媒体称《基准》编排很奇怪的根本原因,在于制定者一定要跟着2006年国务院文件《科学素质纲要》走。复旦大学物理学系的施郁则撰文推测,之所以发生一系列失误进入《基准》这样的系统性问题,可能是因为有关部门有一个误会,以为“自然辩证法”等相关专业就是指导科学普及的对口专业。施郁称,他本人不认同“哲学可以指导科学”的说法。面对科学界的质疑,《基准》的推行和实施是仍然继续,还是进一步评审,或是改为科学团体发布,目前不得而知。 此外,署名为“龙科多”的作者撰文《中国科学素质基准,和美国的有什么不同》认为:美国也有很多科学素养标准,这些标准往往来自不同的民间社团。其中著名的如“面向全体美国人的科学”(Science for All Americans)和“科学素养的基准”(Benchmarksfor Science Literacy),两者都是非盈利组织美国科学促进会(AAAS)编制的。 而由官方出台这样一份文件,要给科学素养的标准一个统一口径,其难度就太大了。现在暴露出的问题,制定“科学素质基准”的专家本身也要被科普,说明了科普的难度之高,责任之大,也说明了用指导性的文件来统摄科普工作这件事需要反思。 他指出:这样一份文件有多难?首先要处理好“领土”问题(什么是科学,什么不是科学)与“统一”问题(自然科学与社会科学的关系),然后要处理好“外交”问题(科学与中国传统文化的关系,科学与哲学的关系,科学与技术的关系等),最后要确定“建设”问题(科学大厦的基石是哪些,与公民的关系是怎样),只有在解决这些问题的基础上,才能给中国公民一个科学的基本地图。 然而要解决这些问题,需要的不仅仅是科学素养和科学知识,更需要“智慧”。没错,智慧不同于科学。就拿“领土”问题来说,卡尔·波普尔将可证伪性视为科学和伪科学的标准,而费耶阿本德辩称在科学和非科学之间做明确的划分是不可能的;说到自然科学与社会科学的关系,波普尔想把社会科学中的历史规律从科学领域扫地出门,而费耶阿本德将历史主义学派推向极端。查尔默斯可以在《科学究竟是什么》中给波普尔和费耶阿本德不同的章节,但一份“科学素质基准”显然不能这样写。 …… 我们无法“纯净的”、“科学的”讨论科学素质,科学素质终究是人的素质,是社会的素质,要考虑意识形态,要结合国情。而作为官方文件如何取舍,就是将作者们摆到了非要选立场的纠结位置。 这样的问题不能停留在哲学立场的争论上,也不可能仅仅用科学内部的知识来解决,解决“领土”问题要依赖“政治智慧”,把科学介绍给大众,给科学一张名片,还需要“营销智慧”。 写作的困难可想而知,这份文件由国务院办公厅确定科技部、财政部、中央宣传部牵头,中央组织部等20个部门参加制定,作者们的背景不同,面向的科普对象又有不同层次。因而,处处可以看到内容的纠结与矛盾。我们在“基准”中看到了“世界是物质的”这样的唯物色彩的话语,也看到了“实践是检验真理的唯一标准”这样的有意识形态烙印的内容,还看到了“阴阳五行、天人合一、格物致知”等中国传统哲学思想观念。 那么,美国人又是如何处理的呢?以始于1985年(那一年哈雷彗星回归)的“面向全体美国人的科学”(Science forAll Americans)为例,这份文件定义了科学素养并列出了一些有效教学原则,专家们希望尽量不使用技术词汇,也不涉及细节,用连贯的散文来联系和架构科学中的基本思想。 从章节安排中可见,其内容强调了数学、自然科学、社会科学与技术的联系,重点推荐美国人学习关注的领域如下: 科学的性质, 包括科学的世界观、科学调查的方法、科学事业的本质。 数学的性质, 描述理论和应用数学的创新过程。 技术的性质, 检查技术是如何扩展我们改变世界的能力的,以及我们对技术一定的权衡。 物理环境, 关于宇宙的内容与结构的基本思想(天文尺度、地球尺度和微观尺度),宇宙似乎运作的物理规律。 生存环境, 划定生物如何活动、如何相互影响、如何与环境相互作用的基本事实和思想。 人类, 讨论了作为生物系统典范的人类生物学。人类社会讨论了个体与群体行为、社会组织和社会变革过程。 人类创造的世界, 回顾了人类如何通过关键领域的技术塑造和控制世界的原则。 数学世界, 给出了基本的数学思想,特别是那些在所有的人类活动中有实际应用的,发挥了关键作用的。 历史视野, 用十个特殊例子从历史角度描绘科学事业的发展。 共同主题, 呈现打通、贯穿数学、科学和技术的通用概念,如系统和模型。 思维习惯, 描述了对科学素养来说必要的态度、技能和思维方式。 附:中国公民科学素质基准公布 今天,中国科技部、中央宣传部发出通知,全国印发《中国公民科学素质基准》。 为实施《中华人民共和国科学技术普及法》,落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》等确定的科普工作任务,国务院办公厅确定科技部、财政部、中央宣传部牵头,中央组织部等20个部门参加制定了《中国公民科学素质基准》(以下简称《基准》),建立监测指标体系,定期开展中国公民科学素质调查和全国科普统计工作,为公民提高自身科学素质提供衡量尺度和指导。 《基准》是指中国公民应具备的基本科学技术知识和能力的标准。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。 《基准》共有26条基准、132个基准点,基本涵盖公民需要具有的科学精神、掌握或了解的知识、具备的能力,每条基准下列出了相应的基准点,对基准进行了解释和说明。 测评时从132个基准点中随机选取50个基准点进行考察,50个基准点需覆盖全部26条基准,根据每条基准点设计题目,形成调查题库。测评时,从500道题库中随机选取50道题目(必须覆盖26条基准)进行测试,形式为判断题或选择题,每题2分,正确率达到60%视为具备基本科学素质。 基准点(132个) 1 、知道世界是可被认知的,能以科学的态度认识世界。 (1)树立科学世界观,知道世界是物质的,是能够被认知的,但人类对世界的认知是有限的。 (2)尊重客观规律能够让我们与世界和谐相处。 (3)科学技术是在不断发展的,科学知识本身需要不断深化和拓展。 (4)知道哲学社会科学同自然科学一样,是人们认识世界和改造世界的重要工具。 (5)了解中华优秀传统文化对认识自然和社会、发展科学和技术具有重要作用。 2 、知道用系统的方法分析问题、解决问题。 (6)知道世界是普遍联系的,事物是运动变化发展的、对立统一的;能用普遍联系的、发展的观点认识问题和解决问题。 (7)知道系统内的各部分是相互联系、相互作用的,复杂的结构可能是由很多简单的结构构成的;认识到整体具备各部分之和所不具备的功能。 (8)知道可能有多种方法分析和解决问题,知道解决一个问题可能会引发其他的问题。 (9)知道阴阳五行、天人合一、格物致知等中国传统哲学思想观念,是中国古代朴素的唯物论和整体系统的方法论,并具有现实意义。 3 、具有基本的科学精神,了解科学技术研究的基本过程。 (10)具备求真、质疑、实证的科学精神,知道科学技术研究应具备好奇心、善于观察、诚实的基本要素。 (11)了解科学技术研究的基本过程和方法。 (12)对拟成为实验对象的人,要充分告知本人或其利益相关者实验可能存在的风险。 4 、具有创新意识,理解和支持科技创新。 (13)知道创新对个人和社会发展的重要性,具有求新意识,崇尚用新知识、新方法解决问题。 (14)知道技术创新是提升个人和单位核心竞争力的保证。 (15)尊重知识产权,具有专利、商标、著作权保护意识;知道知识产权保护制度对促进技术创新的重要作用。 (16)了解技术标准和品牌在市场竞争中的重要作用,知道技术创新对标准和品牌的引领和支撑作用,具有品牌保护意识。 (17)关注与自己的生活和工作相关的新知识、新技术。 (18)关注科学技术发展。知道“基因工程”、“干细胞”、“纳米材料”、“热核聚变”、“大数据”、“云计算”、“互联网+”等高新技术。 5 、了解科学、技术与社会的关系,认识到技术产生的影响具有两面性。 (19)知道解决技术问题经常需要新的科学知识,新技术的应用常常会促进科学的进步和社会的发展。 (20)了解中国古代四大发明、农医天算以及近代科技成就及其对世界的贡献。 (21)知道技术产生的影响具有两面性,而且常常超过了设计的初衷,既能造福人类,也可能产生负面作用。 (22)知道技术的价值对于不同的人群或者在不同的时间,都可能是不同的。 (23)对于与科学技术相关的决策能进行客观公正地分析,并理性表达意见。 6 、树立生态文明理念,与自然和谐相处。 (24)知道人是自然界的一部分,热爱自然,尊重自然,顺应自然,保护自然。 (25)知道我们生活在一个相互依存的地球上,不仅全球的生态环境相互依存,经济社会等其他因素也是相互关联的。 (26)知道气候变化、海平面上升、土地荒漠化、大气臭氧层损耗等全球性环境问题及其危害。 (27)知道生态系统一旦被破坏很难恢复,恢复被破坏或退化的生态系统成本高、难度大、周期长。 7 、树立可持续发展理念,有效利用资源。 (28)知道发展既要满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的能力。 (29)知道地球的人口承载力是有限的;了解可再生资源和不可再生资源,知道矿产资源、化石能源等是不可再生的,具有资源短缺的危机意识和节约物质资源、能源意识。 (30)知道开发和利用水能、风能、太阳能、海洋能和核能等清洁能源是解决能源短缺的重要途径;知道核电站事故、核废料的放射性等危害是可控的。 (31)了解材料的再生利用可以节省资源,做到生活垃圾分类堆放,以及可再生资源的回收利用,减少排放;节约使用各种材料,少用一次性用品;了解建筑节能的基本措施和方法。 8 、崇尚科学,具有辨别信息真伪的基本能力。 (32)知道实践是检验真理的唯一标准,实验是检验科学真伪的重要手段。 (33)知道解释自然现象要依靠科学理论,尊重客观规律,实事求是,对尚不能用科学理论解释的自然现象不迷信、不盲从。 (34)知道信息可能受发布者的背景和意图影响,具有初步辨识信息真伪的能力,不轻信未经核实的信息。 9 、掌握获取知识或信息的科学方法。 (35)关注与生活和工作相关知识和信息,具有通过图书、报刊和网络等途径检索、收集所需知识和信息的能力。 (36)知道原始信息与二手信息的区别,知道通过调查、访谈和查阅原始文献等方式可以获取原始信息。 (37)具有初步加工整理所获的信息,将新信息整合到已有的知识中的能力。 (38)具有利用多种学习途径终身学习的意识。 10 、掌握基本的数学运算和逻辑思维能力。 (39)掌握加、减、乘、除四则运算,能借助数量的计算或估算来处理日常生活和工作中的问题。 (40)掌握米、千克、秒等基本国际计量单位及其与常用计量单位的换算。 (41)掌握概率的基本知识,并能用概率知识解决实际问题。 (42)能根据统计数据和图表进行相关分析,做出判断。 (43)具有一定的逻辑思维的能力,掌握基本的逻辑推理方法。 (44)知道自然界存在着必然现象和偶然现象,解决问题讲究规律性,避免盲目性。 11 、掌握基本的物理知识。 (45)知道分子、原子是构成物质的微粒,所有物质都是由原子组成,原子可以结合成分子。 (46)区分物质主要的物理性质,如密度、熔点、沸点、导电性等,并能用它们解释自然界和生活中的简单现象;知道常见物质固、液、气三态变化的条件。 (47)了解生活中常见的力,如重力、弹力、摩擦力、电磁力等;知道大气压的变化及其对生活的影响。 (48)知道力是自然界万物运动的原因;能描述牛顿力学定律,能用它解释生活中常见的运动现象。 (49)知道太阳光由七种不同的单色光组成,认识太阳光是地球生命活动所需能量的最主要来源;知道无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波。 (50)掌握光的反射和折射的基本知识,了解成像原理。 (51)掌握电压、电流、功率的基本知识,知道电路的基本组成和连接方法。 (52)知道能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消灭,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其他物体,而总量保持不变。 12 、掌握基本的化学知识。 (53)知道水的组成和主要性质,举例说出水对生命体的影响。 (54)知道空气的主要成分。知道氧气、二氧化碳等气体的主要性质,并能列举其用途。 (55)知道自然界存在的基本元素及分类。 (56)知道质量守恒定律,化学反应只改变物质的原有形态或结构,质量总和保持不变。 (57)能识别金属和非金属,知道常见金属的主要化学性质和用途。知道金属腐蚀的条件和防止金属腐蚀常用的方法。 (58)能说出一些重要的酸、碱和盐的性质,能说明酸、碱和盐在日常生活中的用途,并能用它们解释自然界和生活中的有关简单现象。 13 、掌握基本的天文知识。 (59)知道地球是太阳系中的一颗行星,太阳是银河系内的一颗恒星,宇宙由大量星系构成的;了解“宇宙大爆炸”理论。 (60)知道地球自西向东自转一周为一日,形成昼夜交替;地球绕太阳公转一周为一年,形成四季更迭;月球绕地球公转一周为一月,伴有月圆月缺。 (61)能够识别北斗七星,了解日食月食、彗星流星等天文现象。 14 、掌握基本的地球科学和地理知识。 (62)知道固体地球由地壳、地幔和地核组成,地球的运动和地球内部的各向异性产生各种力,造成自然灾害。 (63)知道地球表层是地球大气圈、岩石圈、水圈、生物圈相互交接的层面,它构成与人类密切相关的地球环境。 (64)知道地球总面积中陆地面积和海洋面积的百分比,能说出七大洲、四大洋。 (65)知道我国主要地貌特点、人口分布、民族构成、行政区划及主要邻国,能说出主要山脉和水系。 (66)知道天气是指短时段内的冷热、干湿、晴雨等大气状态,气候是指多年气温、降水等大气的一般状态;看懂天气预报及气象灾害预警信号。 (67)知道地球上的水在太阳能和重力作用下,以蒸发、水汽输送、降水和径流等方式不断运动,形成水循环;知道在水循环过程中,水的时空分布不均造成洪涝、干旱等灾害。 15 、了解生命现象、生物多样性与进化的基本知识。 (68)知道细胞是生命体的基本单位。 (69)知道生物可分为动物、植物与微生物,识别常见的动物和植物。 (70)知道地球上的物种是由早期物种进化而来,人是由古猿进化而来的。 (71)知道光合作用的重要意义,知道地球上的氧气主要来源于植物的光合作用。 (72)了解遗传物质的作用,知道DNA、基因和染色体。 (73)了解各种生物通过食物链相互联系,抵制捕杀、销售和食用珍稀野生动物的行为。 (74)知道生物多样性是生物长期进化的结果,保护生物多样性有利于维护生态系统平衡。 16 、了解人体生理知识。 (75)了解人体的生理结构和生理现象,知道心、肝、肺、胃、肾等主要器官的位置和生理功能。 (76)知道人体体温、心率、血压等指标的正常值范围,知道自己的血型。 (77)了解人体的发育过程和各发育阶段的生理特点。 (78)知道每个人的身体状况随性别、体重、活动以及生活习惯而不同。 17 、知道常见疾病和安全用药的常识。 (79)具有对疾病以预防为主、及时就医的意识。 (80)能正确使用体温计、体重计、血压计等家用医疗器具,了解自己的健康状况。 (81)知道蚊虫叮咬对人体的危害及预防、治疗措施;知道病毒、细菌、真菌和寄生虫可能感染人体,导致疾病;知道污水和粪便处理、动植物检疫等公共卫生防疫和检测措施对控制疾病的重要性。 (82)知道常见传染病(如传染性肝炎、肺结核病、艾滋病、流行性感冒等)、慢性病(如高血压、糖尿病等)、突发性疾病(如脑梗塞、心肌梗塞等)的特点及相关预防、急救措施。 (83)了解常见职业病的基本知识,能采取基本的预防措施。 (84)知道心理健康的重要性,了解心理疾病、精神疾病基本特征,知道预防、调适的基本方法。 (85)知道遵医嘱或按药品说明书服药,了解安全用药、合理用药以及药物不良反应常识。 (86)知道处方药和非处方药的区别,知道对自身有过敏性的药物。 (87)了解中医药是中国传统医疗手段,与西医相比各有优势。 (88)知道常见毒品的种类和危害,远离毒品。 18 、掌握饮食、营养的基本知识,养成良好生活习惯。 (89)选择有益于健康的食物,做到合理营养、均衡膳食。 (90)掌握饮用水、食品卫生与安全知识,有一定的鉴别日常食品卫生质量的能力。 (91)知道食物中毒的特点和预防食物中毒的方法。 (92)知道吸烟、过量饮酒对健康的危害。 (93)知道适当运动有益于身体健康。 (94)知道保护眼睛、爱护牙齿等的重要性,养成爱牙护眼的好习惯。 (95)知道作息不规律等对健康的危害,养成良好的作息习惯。 19 、掌握安全出行基本知识,能正确使用交通工具。 (96)了解基本交通规则和常见交通标志的含义,以及交通事故的救援方法。 (97)能正确使用自行车等日常家用交通工具,定期对交通工具进行维修和保养。 (98)了解乘坐各类公共交通工具(汽车、轨道交通、火车、飞机、轮船等) 的安全规则。 20 、掌握安全用电、用气等常识,能正确使用家用电器和电子产品。 (99)了解安全用电常识,初步掌握触电的防范和急救的基本技能。 (100)安全使用燃气器具,初步掌握一氧化碳中毒的急救方法。 (101)能正确使用家用电器和电子产品,如电磁炉、微波炉、热水器、洗衣机、电风扇、空调、冰箱、收音机、电视机、计算机、手机、照相机等。 21 、了解农业生产的基本知识和方法。 (102)能分辨和选择食用常见农产品。 (103)知道农作物生长的基本条件、规律与相关知识。 (104)知道土壤是地球陆地表面能生长植物的疏松表层,是人类从事农业生产活动的基础。 (105) 农业生产者应掌握正确使用农药、合理使用化肥的基本知识与方法。 (106)了解农药残留的相关知识,知道去除水果、蔬菜残留农药的方法。 22 、具备基本劳动技能,能正确使用相关工具与设备。 (107)在本职工作中遵循行业中关于生产或服务的技术标准或规范。 (108)能正确操作或使用本职工作有关的工具或设备。 (109)注意生产工具的使用年限,知道保养可以使生产工具保持良好的工作状态和延长使用年限,能根据用户手册规定的程序,对生产工具进行诸如清洗、加油、调节等保养。 (110)能使用常用工具来诊断生产中出现的简单故障,并能及时维修。 (111)能尝试通过工作方法和流程的优化与改进来缩短工作周期,提高劳动效率。 23 、具有安全生产意识,遵守生产规章制度和操作规程。 (112)生产者在生产经营活动中,应树立安全生产意识,自学履行岗位职责。 (113)在劳动中严格遵守安全生产规定和操作手册。 (114)了解工作环境与场所潜在的危险因素,以及预防和处理事故的应急措施,自觉佩戴和使用劳动防护用品。 (115)知道有毒物质、放射性物质、易燃或爆炸品、激光等安全标志。 (116)知道生产中爆炸、工伤等意外事故的预防措施,一旦事故发生,能自我保护,并及时报警。 (117)了解生产活动对生态环境的影响,知道清洁生产标准和相关措施,具有监督污染环境、安全生产、运输等的社会责任。 24 、掌握常见事故的救援知识和急救方法。 (118)了解燃烧的条件,知道灭火的原理,掌握常见消防工具的使用和在火灾中逃生自救的一般方法。 (119)了解溺水、异物堵塞气管等紧急事件的基本急救方法。 (120)选择环保建筑材料和装饰材料,减少和避免苯、甲醛、放射性物质等对人体的危害。 (121)了解有害气体泄漏的应对措施和急救方法。 (122)了解犬、猫、蛇等动物咬伤的基本急救方法。 25 、掌握自然灾害的防御和应急避险的基本方法。 (123)了解我国主要自然灾害的分布情况,知道本地区常见自然灾害。 (124)了解地震、滑坡、泥石流、洪涝、台风、雷电、沙尘暴、海啸等主要自然灾害的特征及应急避险方法。 (125)能够应对主要自然灾害引发的次生灾害。 26 、了解环境污染的危害及其应对措施,合理利用土地资源和水资源。 (126)知道大气和海洋等水体容纳废物和环境自净的能力有限,知道人类污染物排放速度不能超过环境的自净速度。 (127)知道大气污染的类型、污染源与污染物的种类,以及控制大气污染的主要技术手段。能看懂空气质量报告。知道清洁生产和绿色产品的含义。 (128)自觉地保护所在地的饮用水源地。知道污水必须经过适当处理达标后才能排入水体。不往水体中丢弃、倾倒废弃物。 (129)知道工业、农业生产和生活的污染物进入土壤,会造成土壤污染,不乱倒垃圾。 (130)保护耕地,节约利用土地资源,懂得合理利用草场、林场资源,防止过度放牧,知道应该合理开发荒山荒坡等未利用土地。 (131)知道过量开采地下水会造成地面沉降、地下水位降低、沿海地区海水倒灌;选用节水生产技术和生活器具,知道合理利用雨水、中水,关注公共场合用水的查漏塞流。 (132)具有保护海洋的意识,知道合理开发利用海洋资源的重要意义。
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中美公民科学素质基准的若干对比
热度 29 Einstein 2016-4-23 16:41
近日,科技部和中宣部发布了《中国公民科学素质基准》。但该基准引发了一些争议,比如科学网博客今天置顶的由国家天文台陈学雷等老师提出的一些意见(见: http://blog.sciencenet.cn/blog-3061-972135.html )。笔者几年前因授课需要翻看过美国2061计划系列丛书中的《科学素养的基准》(这里科学素养与科学素质基本可以等而视之),会发现一些有趣的现象,就是我国 颁发的这个《科学素质基准》科学性太差,至少没有听取一些科学家或者科学教育工作者的意见,至于其如何出台的,就不得而知了。 需要说明一下,美国2061计划系列丛书,非常系统、完备,我国科协已经译介过来许多本(《面向全体美国人的科学》、《科学素养的基准》、《科学素养的设计》等)。2061计划是为美国下一代(他们有希望看到2061年哈雷彗星的回归)科学教育而准备的周密的教育达标计划,而我国的《基准》是一个纲领性文件。尽管不能完全对应,但对相关科学知识点的表述不应该有大的差异,遗憾的是,高下立现,因为我国的基准甚至出现了科学性错误以及与科学精神背道而驰的东西(阴阳五行等)。举两个例子如下: 关于力的表述, 陈学雷老师的博文也谈到此点。 美国基准(中文版P67-68,下同): 到二年级结束(美国的K2)学生们应该知道: (其中第二点)改变物体运动的方法是施加一个推力或者一个拉力 The way to change how something is moving is to give it a push or a pull. 到五年级结束,学生们应该知道: (其中第一、二点)力可以改变物体运动的速度和方向。作用力越大,运动的变化就越大。物体的质量越大,施加的力所生的影响就越小。 Changes in speed or direction of motion are caused by forces. The greater the force is, the greater the change in motion will be. The more massive an object is, the less effect a given force will have. 我 国基准表述: (48) 知道力是自然界万物运动的原因;能描述牛顿力学定律,能用它解释生活中常见的运动现象。 对比已经说明了问题,不解释了。 关于地球自转、公转,月球的公转内容: 美国基准表述(P51): 到八年级结束(K8,相当于我国初二) (第4条)地球沿着地轴自转一周的时间是一天,环绕太阳一周的时间是一年。由于地轴相对于它绕太阳转动的平面是倾斜的,在一年之中,地球表面受到太阳强烈照射的地方不同,地球表面受热的程度也不同,因此就形成了地球的季节和和气候特征。 Because the earth turns daily on an axis that is tilted relative to the plane of the earth's yearly orbit around the sun, sunlight falls more intensely on different parts of the earth during the year. The difference in heating of the earth's surface produces the planet's seasons and weather patterns. (第5条)月亮环绕地球一周大约需要28天,在此期间,被太阳照射而变亮的部分不断改变,其中能从地球上看到的部分,即月相,也不断改变。 The moon's orbit around the earth once in about 28 days changes what part of the moon is lighted by the sun and how much of that part can be seen from the earth—the phases of the moon. 我国基准表述: (60) 知道地球自西向东自转一周为一日,形成昼夜交替;地球绕太阳公转一周为一年,形成四季更迭;月球绕地球公转一周为一月,伴有月圆月缺。 这仅是其中的两点对比,已经说明许多问题了。美国科学素养的基准中文版2001年已经译介了,15年后的今天,我们依然在用浆糊一样的基准去指导中国公众的科学素养(素质)实践,不是很滑稽吗?? 美国《科学素养基准》英文版 : http://www.project2061.org/publications/bsl/online/index.php 需要注意的是:美国《科学素养的基准》是1993年出版的,2001年中文版出版,后来美国对此基准有修订,从该网址能看到修订后的对比。上文引用的中文译介内容均来自1993年英文版的译介本,即2001年中文本。
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‘君子之争’--一个例子
热度 17 lin602 2014-5-23 07:51
这里所说的‘君子之争’与‘小人之争’是相反的,不是说人的地位与权力,而是争论的一种方式与态度。 我校有一幢楼叫‘李鹏楼’,指的是校内二村26幢。为什么叫‘李鹏楼’(现在年轻人不知道了,老教师与职工都知道),有一个来历。 1990年学校分房,因为在计算分房分数进行排队分房时,因为在分房条例的执行上,总务部门的执行引起了二大阵营的对立:年轻教师与普通职工(都可以住二室一厅,副教授以上的可以住三厅一室,职工不可以住)。 如果按二种不同的方案排队,同一个人前后错位有好几十个,对于当时一次只建几十套房的学校来说,是非常厉害的,本来可以住三楼,可能因此会变成住顶楼甚至没有房住,我们当时三十多岁还住在学生宿舍的单间房中,所以分房是学校第一大事,涉及到所有的人。这里面具体分数及争论点就不说了,不是本博文要表达的内容。 为此,我们几个当时刚刚三十出头的年轻讲师成为年轻教师的‘代表’,当时我校归林业部管,林业部当时的一位教宣司张副司长,林业部蔡副部长来与年轻教师为分房分数对过话,1990年是‘6.4'的第二年,5月下旬,当时的林业部教宣司正司长(也姓张)带了几个处长进驻我校进行调解,最后教师与职工各退半步,事情最终在‘六、四’前几天得到解决,而且还调整了一位主管处长的职位才离开我校。 争论开始时我们写了一份签名信,有数十位年轻教师签名,我是一号签字人(复印件我还保存着),寄到国务院。事情结束后,国务院给财政部与林业部发个文,给几所林业大学一校拨款一幢楼的钱,专门建年轻教职工宿舍,不允许建大房子,我校专门向我们年轻教师与职工代表传达了上级的红头文件。当时总理是李鹏,所以我校教职工私下将这幢楼(二村26幢)叫‘李鹏楼’。现在叫的人很少了,年轻人不太清楚。 当时教职工那边的‘头’是汽车队队长及一些年纪也不大的校职工。我们在分房事情上‘势不两立’。不过,我们从来没有攻击互相的人格与家庭,也从来没有正面冲突过,都是找学校要求为自己所代表的群体争取房子利益。 1992年‘李鹏楼’建成,我住进去了,汽车队长及其他几个‘职工代表’也住在这幢楼中(按分房条例排队)。不在一个单元。 非常有意思的是,汽车队长及几个职工代表与我的私人关系还非常好(闹房前我们彼此不认识),当时没有私家车,出租车也少,后来只要我用学校的车,汽车队的队长都毫不含糊,优先安排,几个司机也非常乐意帮忙。他们尊敬我,我也尊敬他们,因为我们是为了自己的群体争取房子,向学校管理部门提意见,不是私人恩怨,没有互相进行任何的人身攻击,更没有互相看不起对方,说话都比较尊重对方(当然为了房子我们都非常激动与积极争取)。我们都在‘李鹏楼’中住到1999年我们分到现在住的房子离开,前后近八年(1992年1月到1999年11月)。我们的友谊保持到现在,只要见面都非常友好与客气,有时候一起在路上聊聊天,因为不少人退休了,现在主要是聊身体、锻炼身体与孩子。 而且更让人想不到的是,1993年我报副教授职称,在学校评审会上我得到的是‘满票’(好象是一半报副教授职称的人被评上),要知道,学校的正副校长、书记当时都是学校职称高评委呀(好象当时只有一位副校长因为年龄大换人了,其他七、八个校领导评委全是1990年在任的),也基本上是五十多岁的人。这些校领导没有因为我们年轻人提意见闹到林业部甚至国务院让他们没有面子而报复我们,在差额投票中他们全部投了我的赞成票,要知道评职称是‘匿名投票’。说实在的,他们的办事原则影响着我的一生。至今我都非常尊敬他们。 这不是‘小人之争’吧,算不算是‘君子之争’,各人观点吧。我觉得至少不是‘小人之争’。 科学网上争论我认为应该是‘君子之争’,争论观点不要进行人身攻击,不要有脏话,不要与学术水平、工作岗位、职称、权力、学历、家庭甚至其他因素扯到一起。就观点争论观点,可以谁也说服不了谁,可以保留意见,但一定要尊重对方的人格。真理面前,人人平等。 今天二人之间这个观点不同,说不定另一个观点又相近了,百家争鸣就是互相说自己的观点,将事情越辩越明,让看客得到启发,学到知识,提高自己的水平。 要知道,我们当年的事情在我校是‘惊天动地’呀,又是‘六、四事件’的第二年,政治上非常敏感,数百位年轻教师与职工为了房子争可不是小事,几十人规模的对话会都开过许多次。要不然林业部副部长会来(可能是顺道)与年轻教师对话?最后正司长会带几个处长进驻我校专门来解决后才离开?但我们双方的‘头’却后来成为了朋友。 我校很多人看我科学网博客,年纪大点的教职工,如果看到此博文,肯定会想起当年的事。那段经历可以说是我们双方阵营中几个‘头’的人生中一个‘激情燃烧的岁月’,许多我们同辈人甚至年轻点的教师将这事件说成是‘空前绝后’的事情。 我想以此例来说明: 科学网上其实大家没有根本的利益冲突,也没有什么‘险’,为什么大家不能将科学网办成一个‘君子论坛’或‘百家争鸣’的茶馆呢?
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考研基地:正名?争鸣?!证明!!
热度 18 boxcar 2014-1-12 17:24
大约一周前,正在本年度考研的学子们为研究生入学考试的笔试而奋斗的时候,有两所位于有着悠久历史的人口大省的师范院校在 CCTV 的新闻中被“鄙视”了,在教育界流传已久、已带有某种贬义的一个名词——“考研基地”,终于被中国官方第一电视媒体以新闻关键词的方式传播开去。这条新闻的播出,犹如烧得火热的油锅里破入了一瓢凉水,立时产生了一阵不小的轰动,其具体表现是在科学网上引发了议论的热潮,甚至,在科学网已经就此话题进行了一轮在线访谈过后数日还不曾消退。 昨天,曾参与在线访谈的位长安博主还写了博文,要征集签名给曲阜师范大学“正名”。在浏览了众多关于“考研基地”的相关博文之后,特别是在“正名”的呼声一浪高之余,我也按捺不住写博文的冲动,决定亮出本门绝活儿,以“撷英大法”就“考研基地”这一话题发表点儿个人见解。在我看来,去除“考研基地”帽子其实无甚必要,但有必要根除其中的蔑视和贬低,而这显然不可能靠签名和请愿的“正名”活动真正解决,似最近一周的网络“争鸣”固然可以起到一定的作用,更重要的是靠实力的“证明”。 先说“正名”。“基地”这一词汇,和“考研”一样,本身即使算不上啥褒义词,也绝对不该算作贬义词,否则美帝国主义全球部署那么多“军事基地”还不早改名了?!当然,自从十多年前那个由本 . 拉登创建的音译为“阿儿开打”的团体被译作“基地组织”之后,特别是美国在 2001 年发生了“ 911 事变”以后,“基地”这俩字儿似乎也不大好听了。回过头咱再来说“考研基地”,其实就读研比例来说,如果把某大学、某院系在国内外、校内外读研的学生人数除以毕业的人数来计算“读研率”,估计“读研基地”的响亮称号还轮不到这次被 CCTV 整得挺委屈、但目前在科学网上得道多助的“曲师大”和可能正闷头儿闹心且有怨气的“信师院”(其实这学校我还头一回听说),那些出国率不低、保研率很高、考研其实小菜一碟儿、每届就没几个本科毕业生出去找工作的 985 、 211 名校(我曾戏称之为 911 大学),或许可以为此名头彼此 PK 一番 。 “考研基地”们的悲催之处在于,自己的研究生招生和保送名额太少,出国风气不盛,就业机会也太少,众多学生蜂拥在考研(特别是考其他大学和中科院各大所的研)的“考验“路上,结果报考人数比率很多,真正能够读研的比例却未必就比名校多。为此,只能称其为“考研基地”却非“读研基地”。 “考研基地”的帽子之所以让人心堵,问题可能不在经常被挂在嘴角的“基地”二字,而在于很多人可能不太敢说的另外两个字——“组织”,因为连起来可就是“基地组织”,这还不吓死人?!所谓的“组织”,其实就是为了提高“考研”成功率而采取的一些有组织的行动,就像为了考大学高中采取的那些措施一样。当“考研”从学生的个体行为而上升到“有组织”行动时,其他学校的学生和老师只怕会感到恐怖了。据传说,这类组织在一些大学中是客观存在的现象,至少我就曾听说过某大学(还不是这俩“考研基地”)就有以另一大学的某专业课考题题型分析作为本科毕业论文题目的故事,更别说那些虚的太虚、实的过实的课程了。一旦有了这类“组织”行为,别说同期考研的同梦们会对考研基地的同学“羡慕嫉妒恨”;就是复试的老师和入学后的导师们也难免会对来自“考研基地”校的学生瞪大了眼睛,忽然变得更挑剔和严格(莫非,是怕他们给自己所在的来个“ 911 大学”( 985 211 的简称)来个“ 911 ”?)。 给“考研基地”们“正名”,显然不单靠这种运动式的“争鸣”博文大爆发,毕竟这阵风会像这个季节盛行的冷空气一样很快便会吹袭过去,然后一切如故(人的心情可能依旧变得阴霾昏暗),更重要的是要靠“证明”。当然,此“证明”不是那种证明文件材料,而是实实在在的行动。首要的行动,是去“基地”的“组织”化倾向。要让考研回归到学生的个体选择和个人奋斗,当考研“笔试”回归到“一个人的战斗”、考生都是凭着咱个人能力和努力考得的高分而没有取巧的成分、在复试表现又能让老师们都很信服的时候,看谁还敢再“鄙视”从所谓的“考研基地”走来的同学们的笔试成绩!其次,“考研基地”来的学生们,自己必须清楚自身的特点(优势和弱点),在读研究生期间千万要 HOLD 住,能够继续秉持自己有目标、能为之努力拼搏奋斗的优点,继续勤奋专业知识,积极提高科研技能,同时,竭力弥补此前存在的种种不足,做出好的研究成果。这些成果,即使不能马上做到“高端大气上档次”让眼光甚高的导师十分的满意,起码也应该做到现阶段的最好,让导师看到希望。最后,给“考研基地”们“正名”的最给力的证明,更应该出自这些院校毕业的学生之手笔。在他们当中,有人取得的很最杰出成就,无疑可以明确无误地的告诉世人,“考研基地”其实也不容小视。很多毕业生,即使没有惊天动地的大成就,踏踏实实地努力工作,能够胜任自己的工作岗位,不愧于自己一路走来的学习成绩和学历学位,又何尝不是给自己母校的优良学风和淳朴作风的好证明?! 综上所述,为“考研基地”的“正名”,不独靠科学网博友们在此一浪高过一浪的“争鸣”,更要靠实实在在的“证明”。当然,亮出这种“证明”的前提,是同学们和校友们都要像某年某大学校长曾说过的那样,敢于始终“我以某大为荣”,并努力做到“某大以我为荣”给母校“挣名”;倘若“富贵”后即“忘本”,发达了便都避讳再谈及自己的母校故乡和出身,那么母校所遭受的误解甚至贬低和鄙视只会变得越来越严重。
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[转载]《统一无穷理论》的主要主张
热度 3 hongkunhui 2012-7-28 09:48
[转载]《统一无穷理论》的主要主张
《统一无穷理论》的主要主张 何华灿 提供 20120727 2011 年 12 月科学出版社出版了由何华灿和何智涛合著的专著《统一无穷理论》,该书根据数的理想计数器模型和徐利治教授的双相无穷观,认为: 1 )潜无穷和实无穷是两个相互独立的过程,它们应该同时并存,各司其职,不能相互转换。 2 )反对实无穷的无限分层,主张只有一个实无穷大 和一个实无穷小 d , d =1/ 。在实无穷过程中所有非 0 的正数 x 满足 d x 。 3 )只有一个潜无穷大(符号) w 和一个潜无穷小(符号) D , D =1/ w 。在潜无穷过程中所有非 0 的正数 x 满足 D x w 。这个新无穷主张可真正实现 “ 至大无外,至小无内 ” 的科学无穷观,简化无穷理论和数学论证。 现概要介绍该书的基本观点和主张,以便读者有一个初步地了解,欢迎批评指正。 一、无穷是超现实的理想概念 1 ,大数学家希尔伯特说: “ 无穷既是人类最伟大的朋友,也是人类心灵宁静的最大敌人。 ” 从数学诞生之日起,无穷就如影相随,结伴而行。为什么无穷概念在数学中如此重要?因为数学离不开抽象地证明,在证明中为了穷尽所有的可能性,就不能停留在有穷范围内,必然涉及到无穷。作为数学发端的自然数 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 本身,就以它朴素的面貌展示了向无穷攀登的态势。可是,在现实世界中,所有的有穷自然数都有原型存在,如 1 个鼻子, 2 只耳朵, 3 角关系, 4 季分明, 5 个手指头等,但就是没有无穷的原型存在。所以在传统的自然数序列 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 中,并没有“无穷大”这个数存在,无穷是一个超现实的理想概念,其基本含义是“它足够地大,比所有的有穷自然数都大,没有比它更大的了”。这就是说,各种所谓的“无穷观”和“无穷理论”都是根据人的假设虚构出来的。历史上的数学家对无穷概念有两种完全相反的基本假设,即亚里士多德区分的潜无穷和实无穷,他本人明确支持潜无穷,反对实无穷。由于亚里士多德的历史地位,这样的局面持续了 2000 多年。目前在数学中占统治地位的无穷理论是 130 多年前由德国数学家康托尔根据自己的假设建立的层次无穷理论(它包含在朴素集合论中),他认为无穷大是真实存在的数,而不是潜在的一个符号,且实无穷大有无限多的分层, 0 , 1 , 2 , × × × 。如“传统的自然数集 N ”的势是最小的无穷大 0 ,“传统的单位区间实数集 I ”的势是较大的无穷大 1 ,实变函数集的势是更大的无穷大 2 , × × × , "并有关系 i +1 = 2 i 存在。这是第一个系统的实无穷理论,具有重要的理论意义和历史价值,但它并非完美无缺。" 古希腊数学家 欧几里德 曾根据有限地观察提出一个著名的公理“整体大于部分”,后来不断有人发现在无穷集合中有部分等于整体的情况,不可思议。在无穷的概念中整体是否一定大于部分? 2000 多年来,这个问题像一块巨石,一直把实无穷档在数学的门外。康托尔的主要贡献是第一个勇敢地推翻了这块巨石,他抛弃了各种历史偏见和传统思想,提出了认识实无穷的两个基本原则: ① 无穷集的基本特征是能和自己的真子集等势,这是无穷集和有穷集的本质差别; ② 无穷大是一个可以参加数学运算的真实的数,它有自己的特殊性质,不应该把有穷数的性质强加在无穷大上。 根据这两个基本原则,康托尔义无反顾地以自己独特的方法在朴素集合论中建立了层次无穷理论,他定义了集合的概念、关系、运算和性质。他用一一对应方法比较无穷集的大小,定义“传统的自然数集 N ”是最小的无穷集合,叫可数集,其势是 0 ,并证明正奇数集、整数集、奇数集、偶数集、有理数集、代数数集都是可数集,具有相同的势 0 。即 对任意 大于 1 的有穷自然数 n N , 有基本性质 1+ 0 = n + 0 = n 0 =( 0 ) n = 0 成立,他还证明传统的单位区间实数集 I 和单位正方形中的实数集等势,把无穷大的基本性质已经大部分揭示出来了。康托尔的实无穷理论之所以会出现分层,也是由于他在最后一步违背了上述两个基本原则,反映出他在基本信念上的认识局限性: ① 他没有认识到“潜无穷开集”和“实无穷闭集”的本质差别,误以为“传统的自然数集 N ”是离散的实无穷集合,“传统的单位区间实数集 I ”是连续的实无穷集合。 ② 他 把 离散的实无穷集合限定为点集(有穷位的编码集),连续的实无穷集合限定为无穷位的编码集,从而将 有穷数的性质 2 n n 推广到 实 无穷大,认为 2 0 0 是实无穷大的基本性质之一。 ③ 他反对实无穷小的真实存在,误认为 0 就是实无穷小。 2 ,本书第一作者何华灿是长期从事计算机科学技术和人工智能研究的信息科学工作者,晚年对信息科学的基础理论泛逻辑学产生了浓厚的兴趣,通过逻辑学进而发现了数学中的层次无穷概念和理论存在严重的不合理:本来是大而无外的实无穷大怎么能无限地升级?本来是小而无内的实无穷小为什么仍然在无限地变小?整个信息科学已经被这种畸形的实无穷理论压缩到了一个狭小的零级无穷空间内无法伸展,让人感觉窒息和无助。再仰望那层层叠叠的“高级”无穷空间,它是那样的漆黑一片,让人感觉恐惧和渺小。于是产生了统一实无穷概念和理论的强烈愿望,希望探索包含实无穷大和实无穷小在内的“理想数域”到底应该是什么样子,它有什么基本性质?是什么不当假设造成了实无穷大的无限分层,实无穷大是否能够统一?由于现行的公理集合论( ZFC 系统)已经是作者的重点怀疑对象,其正确性需要进行严格地检验,所以作者另辟奇径,利用数的理想计数器模型来考察各种数域的大小及其基本性质。因为作者相信,所有的数都是计数器数出来的(其中包括实数),数的理想计数器模型是数学真理的试金石。经过数年跨学科的潜心研究,才有了这本独特的探索无穷问题的专著。请读者注意,作者并不一般性地反对公理化,公理化是现代数学中非常重要的思想,暂时避开它是为了把数域的客观规律搞清楚,把存在的问题找出来。等数域中的真假命题全部鉴别清楚后,仍然可以重新把各种真命题组织在一个公理系统中,有效地避免假命题混入。 3 ,本书之所以能提出统一无穷新主张,是因为根据自然数的二重性和实无穷位理想计数器的工作原理,发现了观察无穷的三维视野:数的数值维,数的编码高度维和无穷的可达性维(见图 1 )。 图 1 观察自然数中无穷概念的三维视野 下面先讨论数的数值维和编码高度维。数学可以说是研究“数及其计算规律”的学问,名词“数”是动词“数”的结果,计数器是数和数学的母亲。可以毫不夸张地说,数的抽象概念形成和数计算规律的发现,都是在计数器上完成的。所以,数学离不开计数器的编码,如果没有计数器的进位制编码,数学将不复存在。根据进位制编码原理,任何数都同时具有编码位和编码值两个相对独立的属性,忽略编码位的存在,数就成了一维的几何点,考虑编码位的存在,数就成了二维的编码符号串。对有穷自然数来说,一个几何的自然数点严格对应一个编码符号串,没有遗漏和重复,因而发现不了自然数的编码二维性有什么重要。你只要记住了有穷 n 位有 10 n 个有穷自然数编码,且自然数 n 的编码一定在这 10 n 个编码之中, 10 n n 即可。但在讨论与非有穷位自然数编码有关的概念时,这个清晰的几何点与数值编码的一一对应关系和大小关系就变得暧昧起来,无论是人类的智慧或者自然语言,都显得不够用了。例如,有穷位计数器只能给有穷个计数脉冲(自然数)编号,无论怎么延伸位数,都不可能得到 的编码。因为,要给第 个计数脉冲编号,首先必须使用 位的计数器。但是,按照计数器的工作原理,当 位参与计数时,最先得到的 位编码 (1 0 ¼ 0 ) 并不是给最后一个计数脉冲 的编码,计数器至少还可以接受 9 倍以上的计数脉冲才会饱和。最后第 个计数脉冲的编号并不是小于 10 的某一个编码,而是 10 本身。显然,这些暧昧关系只能把计数器的位和计数器生成的编码统一起来综合考虑,才有可能准确地理解清楚,而这些理解本身是与形式逻辑的思维规范相悖的。这就是说,没有二维的编码数观和辩证综合的思想,根本就认识不清楚数学中的无穷概念。 下面再看第三维度的必要性。徐利治教授指出,由于 自然数具有二重性(内蕴性和排序性同在),所以无穷概念必然具有双相性(潜无穷过程和实无穷过程并存)。 具体说在数学研究中必须明确区分两种完全不同的证明情况: 在讨论所有内蕴类(第一类)性质时,由于根据某个 P( n ) 成立不能保证 P( n +1) 一定成立,必须一一个别地分析证明,所以数学证明 进入的是一个不能自我完成的潜无穷过程,在这个过程中,无穷大只是一个可无限地接近,永远不可达的潜在极限目标。而在讨论所有排序类(第二类)性质时,由于根据任何 P( n ) 成立可以确保 P( n +1) 一定成立,不必一一个别地分析证明下去,所以 数学证明进入的是一个可以自我完成的实无穷过程,在这个过程中,无穷大是一个可达的极限目标。这就是说,在两种完全不同的趋近无穷的过程中,被趋近的极限可以模糊地认为是同一个理想目标,但趋近的方式却完全不同:一个可达,一个永远不可达(其含义是如果 w 是潜无穷大, n 0 w ,则 n 1 =2 n 0 w , n 2 =2 n 1 w , n 3 =2 n 2 w , ¼ 。这表明 w 是任何有穷数都无法靠近的外极限)。 由于 自然数的内蕴类性质和排序类性质不仅有本质差别,而且同时存在。所以,潜无穷过程和实无穷过程之间不仅有本质差别,而且在数学中必须同时存在,不可偏废,不可转换。据此可得结论: ① 在理想计数器模型中,潜无穷过程只能遍历所有有 穷 自然数中的偏小部分,从 0 , 1 开始,可无限制地增大,但是其中偏大部分的有穷自然数永远处在未生成的状态下,所以这个过程不能超过有穷自然数在理论上的增长内极限 v ,永远到达不了潜无穷大点 w ,即 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 是一个无法自我完成的、由部分偏小的有穷自然数组成的开放序列(本文称为潜无穷开集),其中所有的自然数都是有穷位编码。如果认为潜无穷过程能够自我完成,那它就会与自然数的 内蕴类性质相冲突,是绝对不允许的,这是潜无穷观、直觉主义者、构造主义者的思想基础和立论依据。 ② 实无穷过程是能够自我完成的无穷过程,它可遍历全部的自然数,到达实无穷大点 (本文称为实无穷闭集)。如果认为实无穷过程不能自我完成,那它就会与自然数的排序类性质 相冲突,是绝对不允许的,这是实无穷观的思想基础和立论依据。 在过去的 2500 多年中,数学对无穷概念的认识出现过三次大的偏差:最初的 2000 多年是片面地用潜无穷观排斥实无穷观;后来的 200 多年是片面地用实无穷观排斥潜无穷观;最近的 200 多年是错误地混淆了两者的本质差别,试图通过对潜无穷过程取极限来获得实无穷的结果,混淆了 潜无穷开集和实无穷闭集的根本差别 。现在引入了无穷大的 可达性差别,就 为全面认识自然数及其增长外极限 打开了一扇新的窗口 。那么,根据这个新的窗口,我们又能够发现什么未知的现象呢? ① 在无穷位理想计数器上,在无穷大 可达的前提下,我们首先发现了“超越有穷自然数后就是无穷大 ,小于 就是有穷自然数”的二分自然数谱 是片面的。因为在十进制计数器中,一旦超越有穷位到达 位时,计数器中最早出现的是无穷位编码状态 w =(1 0...0 ) (本文约定用 (*...*) 表示 位编码 ) ,它显然不是无穷大 的编码,因为计数器还有至少 9 倍以上的计数能力没有发挥出来,可以继续工作下去,形成超穷位编码的自然数。直到无穷位编码的饱和状态 = ( 9...9 ) 出现之后(因为实无穷位可达),再继续 +1 ,才会产生进位溢出信号,停止计数工作。进位溢出信号才 是无穷大的编码 = ( 9...9 ) + 。如果把这些超穷自然数 w , ¼ , 增加到有穷位 v 和无穷位 之间,计数器生成的超穷位编码会更多。这就是说,二分自然数谱是历史遗留下来的错觉,完整的自然数谱应该是三分自然数谱 ② “传统的自然数集合 N ”概念有严重问题,它不是封闭的集合,更不是实无穷闭集,而是潜无穷开集。因为序列 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 的基本含义是表示“有穷自然数的增加没有限制,其中没有最大元出现”。这是一个典型的潜无穷过程,按照前面的分析,它只能遍历所有有 穷 自然数中的偏小部分,从 0 , 1 开始,可无限制地增大,但是其中偏大部分的有穷自然数永远处在未生成的状态下。所以这个过程不能超过有穷自然数在理论上的增长内极限 v ,永远到达不了潜无穷大点 w ,更不要说实无穷大点 。即 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 是一个无法自我完成的、由部分偏小的有穷自然数组成的开放序列,只能用潜无穷序列 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 或者潜无穷闭集 {0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × } 来表示。 ③ 10 = 是实无穷大的基本性质。 由于 计数器的位是按照自然数编号的,而计数器本身就是自然数的生成器,它所生成的编码全部都是自然数编码。这就是说,实无穷位 计数器的 个位号和计数器生成的 10 个编码都是完整的自然数集合,它们包含的元素必然一样多, 10 = 是实无穷大的基本性质。这个规律在实无穷位理想计数器上揭示的十分清楚,后面还要详细讨论,先说到这里为止 。 所以,不厘清“无穷”概念中这些错综复杂的辩证关系,建立包含趋近无穷自然数的新数谱,解决不了对“无穷”概念的正确认识问题。只有通过这个三维视野,才能全面认识自然数,完整地把握 的概念和性质。在这个三维视野中,在承认潜无穷过程和实无穷过程都同时存在的前提下,作者发现了完整的自然数数谱和完整的单位区间实数谱。将这两个数谱合并,就可以得到一个完整的正实数谱。利用完整的正实数谱,作者建立了科学的无穷概念,正面定义了无穷大和无穷小,提出了数的理想模型和规范模的概念,使许多捉摸不定的概念如无理数和超越数有了清晰完整的外在形象。这些就是《统一无穷观》奉献给读者的主要新思想。 4 ,需要再说明的一点是本书的写作手法与现代的数学专著和教材不同,它采用的是原始的正向归纳法,而不是现代的反向演绎法。由于整个现实世界中的任何事物都有发生、发展和消亡的过程,它们都是有穷的,都可以成为有穷数及其运算规则的原型。而所有的人包括职业的大数学家和一般读者,都没有真正见过无穷大和无穷小是什么样子,历史上关于它们的定义和性质的讨论没有正面原型可以参考,只能通过自然数列 0, 1, 2, 3, × × × , n , n +1, × × × 的发展趋势进行揣摩,提出各种假设,众说纷纭,莫哀一是。现有的层次无穷理论是通过反向演绎建立的,它是根据抽象的“领域公理组”(其中包括基本概念、规定和基本公理)和形式逻辑的推理形成的抽象演绎体系。由于这样建立的数学理论只对它的“领域公理组”和数理逻辑负责,不对现实世界的客观规律负责。更由于他没有明确告诉读者他提出“领域公理组”所依据的“领域模型”是什么,无法评价这个理论体系从什么地方开始偏离了现实世界的客观规律。所以本书首先必须反其道而行之,采用原始的正向归纳法,从本源上建立“数的理想计数器模型”,然后才有可能提出正确的“领域公理组”。这就决定了本书不是根据公理集合论中几个基本概念和基本公理进行的纯逻辑推演,更不是完全抽象的纯公理化论证。而是用大量的篇幅引导读者去实际漫游理想的无穷世界,首先增加对无穷过程的感性认识。这个理想的无穷世界是由作者用信息科学的原理和方法专门设计的各种无穷位理想计数器模型人为创造出来的,它能够模拟一个潜无穷过程或者实无穷过程,具体生成所有的有穷自然数、趋近无穷自然数和无穷大,也能够生成所有的有穷小数、趋近无穷小数和无穷小。在有了对各种无穷过程的感性认识之后,进一步定义无穷概念和研究它的基本性质就是一件比较容易做到的事情了,其是非曲直能够一目了然,就像理解为什么 2+3=5 那样浅显和自然。作者认为,有了如此清晰的“数的领域模型”及其基本性质的归纳为根据,再抽象地提出无穷大的基本概念和基本公理,形成“领域公理组”,走反向演绎法之路建立公理化的统一无穷理论就有了客观的依据。作者认为,在积重难返的今天,返璞归真是唯一明智地选择。如果作者仍然停留在公理集合论( ZFC 系统)中,不会有今天的发现。而在厘清了实无穷数域的大小及其基本性质之后,重新建立科学的公理集合论和统一无穷理论是完全可能的。 二、无穷概念何以统一 1 ,作者总的研究思路是:既然康托尔已经证明可数无穷大 0 有 5 个基本性质:对于任何大于 1 的有穷自然数 n N , ① 1+ 0 = 0 ; ② n + 0 = 0 ; ③ n 0 = 0 ; ④ ( 0 ) n = 0 ; ⑤ 2 0 0 。作者只要能够以自己的理由让统一无穷大 继承他的前 4 个性质,对于任何大于 1 的非无穷自然数 n N , ① 1+ = ; ② n + = ; ③ n = ; ④ n = 。然后再继续证明第 ⑤ 性质 2 = 成立,就可以停止无穷大的不断升级,实现无穷大概念的统一。作者已经用多种方法证明了 2 = 的成立,最主要的是计数器的 镜像变换模型。设有一个特殊的实无穷位二进制计数器 C (见图 2 ),在它第一位的右(下)边增加了一个小数点位置标示符 “.0” ,但并不参与计数器的计数过程。 图 2 计数器的镜像变换模型 站在 C 前面的观察者 A 看到的是计数器的正常计数过程,他能读到全部 位的自然数编码(称为原始编码或原像),其中的 × × × .0 表示本数是纯粹的正整数 ;站在 C 后面的观察者 B 恰巧相反,他看到的是正常计数器计数过程的镜像,读到的是 区间实数的全部编码(称为镜像编码或镜像),其中的 0. × × × 表示本数是纯粹的正小数 。从编码的角度看,上述原像和镜像两种 位编码 是一一对应的,它们的个数一定相等。这就是说,在图 2 中发生的 镜像变换只会改变各个编码所代表的数值大小,不会改变编码的数目多少。例如 开始状态: A 观察到: 0.0 B 观察到: 0.0 1 位计数 : A 观察到: 0.0, 1.0 B 观察到: 0.0, 0.1 2 位计数 : A 观察到: 00.0 01.0 10.0 11.0 B 观察到: 0.00 0.10 0.01 0.11 3 位计数 : A 观察到: 000.0 001.0 010.0 011.0 100.0 101.0 110.0 111.0 B 观察到: 0.000 0.100 0.010 0.110 0.001 0.101 0.011 0.111 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 这种在同一个计数过程中,出现 原像和镜像 两种不同观察结果的现象,可一直延伸到整个无穷位的计数过程中,不会有任何改变。特别可贵的是,如果在理想计数器中发生的是一个潜无穷过程,限制其中的潜无穷 w 位不可达,则观察者 A 看到的自然数生成过程是一个潜无穷倍增过程,永远不能到达终点,所以只能生成小于 w 的有穷自然数的开放序列;观察者 B 看到的单位区间实数生成过程也是一个不可达的潜无穷对分过程,永远不能到达终点,所以只能生成单位区间内的大于潜无穷小 D 有理数开放序列。反之,如果在理想计数器中发生的是一个实无穷过程,允许 位可达,则观察者 A 看到的自然数集生成过程是一个可达的无穷倍增过程,有终点 出现,能够生成完整的自然数集合,其中包括有穷自然数、趋近无穷自然数和实无穷大 ;观察者 B 看到的单位区间实数集生成过程也是一个可达的无穷对分过程,有终点出现,能够生成完整的单位区间实数集合,其中包括有穷小数、趋近无穷小数和实无穷小 d 。其中包括有理数和无理数、代数数和超越数。所以这个 镜像变换 模型还可以有效地避免两种无穷观的相互干扰和争斗,保证双方站在同样一个无穷观的立场上讨论问题。 在图 3 中,子图 (a) 是计数到 2 位的情况,它有 4 个编码,分别代表 00.0, 01.0, 10.0, 11.0 和 0.00, 0.10, 0.01, 0.11 。子图 (b) 是计数到 3 位的情况,分别代表 000.0, 001.0, 010.0, 011.0, 100.0, 101.0, 110.0, 111.0 和 0.000, 0.100, 0.010, 0.110, 0.001, 0.101, 0.011, 0.111 。子图 (c) 是计数到 位的情况,完整的自然数编码和单位区间实数编码全部出现了。从中可以总结出一些可达于 而不会改变的规律: ① A 编码 x × × × x i × × × x 4 x 3 x 2 x 1 .0 代表的是自然数,其极限是 ; B 编码 0. x 1 x 2 x 3 x 4 × × × x i × × × x 代表的是 区间的实数, 其极限是 1.0 。 ② 有一个 A 编码 x × × × x i × × × x 4 x 3 x 2 x 1 .0 ,就一定存在一个 B 编码 0. x 1 x 2 x 3 x 4 × × × x i × × × x ,反之亦然。两种 编码是一一对应的,它们一样多。 图 3 无穷位计数器生成的编码及其镜像 2 ,根据无穷位理想计数器的编码原理,完整的自然数 谱 SN 结构如下(见 图 4 ): SN : , , ] 图 4 完整自然数谱中的极限对和分区 在完整的自然数谱 SN 中,数谱的起点是 0 ,代表无, 0 的编码特征是所有位都是符号 0 。 1 是生成元,代表有的开始,是最小的有穷自然数; v 是有穷自然数的增长内极限,代表计数器的现实主义计数阶段已经过去,有穷自然数的生成过程理论上到此结束。 1 和其它有穷自然数的编码特征是这些数只需要用有穷位编码来表示,即在无穷编码体系中的 超穷位编码 全部都是 0 。 v 的后继是 w ,它是最小的超穷自然数,也就是最小的趋近无穷自然数,代表计数器已经进入超现实主义计数阶段,第一个超穷自然数出现了; 是最大的趋近无穷自然数,也就是最大的非无穷自然数,代表非无穷自然数的生成过程理论上到此结束。 所有趋近无穷自然数 的 编码 特征是这些数都需要用 超穷 位的编码来表示,即在编码的 超穷 位中出现了非 0 的符号,其中 的编码最大,由无穷多个 9 组成。数谱的终点是 ,它是最大的 超穷自然数,代表最大的有,即整个自然数计数过程的最后终结。其编码特征是超出了实无穷位理想计数器的编码范围,发生了进位溢出现象,用 ( 9 × × × 9 ) + 表示 。在 数谱 SN 中,除 0 外所有的自然数 n 都有前趋 n - ,除 外所有的自然数 n 都有后继 n + 。 在完整的自然数谱 SN 中,存在三对极限数,它们是左极限对,中极限对和右极限对。每对极限数中包含 a 、 b 两个极限数,称为下、上极限数或者内、外极限数,它们都具有某种极限编码自守性。如左下极限数 La 是自然数 0 ,它满足 0=10 0 - 1 ;左上极限 Lb 是自然数 1 ,它满足 1=10 0 ;中下极限 Ma 是有穷自然数的增长内极限 v ,它满足 v =10 v - 1 ;中上极限 Mb 是最小的超穷自然数 w ,它满足 w =10 v ;右下极限 Ra 是最大的趋近无穷自然数或者最大的非无穷自然数 ,它满足 =10 - 1 ;右上极限 Rb 是 ,它是整个自然数的增长外极限,满足 =10 。 按照上述认识,我们可以把完整的自然数谱分长四个不同的小区,叫“自然数族”: 0 族 0N 、非 0 有穷自然数族 FN 、趋近无穷自然数族 TN 和无穷大族 IN ,每个族有自己的特殊共性,叫族性。族性具有一定的封闭性,如对 FN 进行增值的结果仍然是 FN ,对 TN 进行增值的结果仍然是 TN ,对 IN 进行增值的结果仍然是 IN 。 3 ,由于编码位和编码数值的共同影响,单位区间实数被分割成为几个不同的部分(见图 5 ): 本文约定用 (*...*) 表示 位编码, 用 表示 v 位编码 。最小的单位区间实数是 0.0=( 0 × × × 0 ) 和 d =( 0 × × × 0 1) ;其次是趋近无穷小数,它对应于 0- 全 0 代码区和 1- 纯趋近无穷小数区的组合,是完全超现实的数;常用的有穷小数对应于 3- 纯有穷小数区,它是有穷位编码,是完全现实的数;大于 L 的单位区间实数由于 2- 趋近无穷小数区和 3- 纯有穷小数区组合而成,带有现实和超现实的混合特性。不注意这种混合特性,无法获得完整的单位区间实数集合。 图 5 完整的单位区间实数谱中的极限对和分区 4 ,由于无穷大具有基本性质 + = ,所以,直接将完整的单位区间实数谱和完整的自然数谱合并,就可以方便地得到完整的正实数谱,如图 6 所示。 5 ,由于 2 = 的成立,无穷大 停止了分层,成为一个统一的数,所以可以直接定义无穷小 d =1/ 。并证明无穷小具有性质:对于任意大于 1 的 n N , d /2= d / n = d /2 n = d n =(1/ n ) 1/ d = d 。 d 和 之间的关系是: d / = d = d 。 图 6 完整的正实数谱中的极限对和分区 6 , 通过完整的正实数谱可清楚看到数学中无穷观的演变过程(图 7 ) ,表明历史上数学论证的“全域”一直在不断地扩大。这个图清楚地表明是每个时代数学家头脑中信念的局限性带来了他建立的数学理论的相对真理性,这是引起历次数学危机的根源。 也就是说,尽管不同时代的数学家们都在用同一个形式逻辑工具建立全域上的“普适真理”,但是由于他们对“全域”的理解有局性,却得到了不同的“相对真理”: 图 7 数学家们的信念一直在不断地扩大 数学形成期的数学家普遍相信所有的数都有穷,任何数学论证过程必然在有限步内结束,所以他们构造的数学是有穷数学。不可公度量发现后,数学家的视野扩大到潜无穷,普遍相信有穷数可无限地增大或减小,但无穷大和无穷小本身不可达,即有穷数不可超越。在这个信念下建立的数学是常量数学,它不涉及实无穷大和实无穷小问题。经典实无穷观虽然主张无穷大和无穷小都可达,有穷数可以超越,但它在常量数学中并没有用武之地。对变量和运动的研究导致了微积分的出现,数学发展进入变量数学时期,实无穷大和实无穷小登上了数学舞台。为了解释清楚在超越有穷数后到底发现了什么,在经典实无穷观基础上分别发展出了变量实无穷观、层次实无穷观、非标准实无穷观和双相无穷观,这些无穷主张都企图从不同的角度理解超越有穷数后出现的趋近无穷自然数和趋近无穷小数到底是什么,但都没有能够说完全,所以只能准确地描述变量数学中的部分性质。现在作者根据完整的正实数谱提出统一无穷概念,可以最大限度地包容历史上各种无穷主张的合理部分,扬弃的只是它们的局限性,因而能够包容历史上所有的数学理论,并把它们放到恰当的地方,从而建立完整的变量数学理论体系。有了这样的全局视野和完整的变量数学理论体系,就可以为演化(复杂)数学的形成和发展创造良好的条件。当然,统一无穷理论仍然是“相对真理”而非“普适真理”,它将随着时代的发展而继续向前发展。 三、 理想的数模型和规范模 1 ,研究无穷概念离不开无穷集合,最典型的无穷集合是数集。数集有自然数集,整数集,有理数集,实数集,复数集,狭义数集和广义数集之分。其中,实数可包容自然数、整数、小数、有理数和代数数、无理数和超越数,是最大的一维人工数系;复数,狭义数和广义数是多维数系,而最简单最基本的数集是自然数集。作者在自然数集理想模型的基础上提出数的理想模型,通过这个模型可以一般性地考察各种背景下的无穷集合,最后完成所有无穷集合全都等势的证明。所谓由自然数生成各种人工数,就是对自然数的编码符号串进行重新解释,从而得到各种人工数的编码符号串:如在自然数编码符号串之外增加小数点的位置标志,以便把数分成整数部分和小数部分;把自然数编码符号串内的某些符号变换成辅助符号,常见的有表示正负数的 +/ - 符号位( + 号常常省略)、表示复数中的虚部和实部的 i/r 标识位( r 号常常省略)、表示数组和行列式中不同分量的标志符 a i ;等等。而无穷位编码经过这些变换以后仍然是无穷位编码,所以,各种人工数都是自然数编码符号串的某种变形,自然数是数的基本形式。 因此,数的理想模型包括两部分:其核心部分是标准实无穷位理想计数器,它对应于完整的自然数集。外围部分是各种译码器,它负责把自然数的编码符号串翻译成某个人工数的编码符号串。 2 , 自然数的理想模型是能生成完整自然数集编码的完全编码算法 CEA ,它由完全计数器 CC 和原始存储器 PM 两部分组成。 CC 是实 位二进制计数器,其功能是 按照二进制进行连续地计数 , 生成所有实 位二进制原始编码 , 极限状态是 2 = 。 PM 的功能是顺 序存放 CC 生成的所有原始编码,包括 0 和 2 , 它共有 2 1 个存储单元(见图 8 )。 图 8 PM 的存储状态图 3 , 任何事物都有界壳或者周界,不仅所有的有形物体都有明显的边界,以便把自己和环境有效地分开,而且抽象的概念也有边界 , 没有界壳的概念不是一个科学概念 。自然数的概念 周界 如图 9 所示,左子图代表完全计数器 CC ,其中 a 1 和 a 就是完全计数器的界壳。右子图是 PM 的存储状态图 ,其中 a 1 、 a 、 ( 0 × × × 0 )=0 和 ( 1 × × × 1 ) + = 一起从四个周边 共同组成了自然数编码集的界壳。自然数编码集给出的界壳概念是一个完整的二维界壳,而自然数点集给出的界壳概念是二维界壳在一维点集上的投影。所以,自然数的点集界壳只能在部分几何问题中使用,如果在数学中普遍使用,就会造成许多概念混乱。 4 , 人工数的通用理想模型是一个完全 译 码算法 CDA ,它由无穷位的 完全 观察窗 CW, 完全 译码器 CD 和现实存储器 RM 三部分组成,如 图 10 所示。它可从第 1 位工作到 位,具体过程是: n 位完全 译 码算法 CDA( n ) 由 n 位完全 观察窗 CW( n ) , n 位完全 译码器 CD( n ) 和现实存储器 RM 三部分 组成。 图 9 自然数编码集的概念界壳 C W ( n ) 的功能是按照某种二进制计数规律阅读 P M 中 所有的 n 位二进制自然数编码,在窗口中可显现从 n 位全 0 即 n 开始,到 n 位全 1 即 n 结束的所有 n 位二进制自然数编码。无穷位完全 观察窗 用 C W 表示,它能阅读 P M 中 所有的无穷位二进制自然数编码(包括 )。 CD( n ) 的功能是对 C W ( n ) 中的所有 n 位二进制自然数编码进行某种规则的 译码 ,如规定小数点在符号串上的位置,对符号串中每位的 0, 1 符号进行解释或变换等。无穷位完全 译码器用 CD 表示,它能把无穷位完全 观察窗 C W 中的所有无穷位二进制自然数编码按照规则翻译成某种人工数编码。 RM 的功能是存放 CD 译码的结果 ,它与 P M 的存储单元数目和地址编号完全相同 , 但存储的具体形式不同 , 与 P M 中的自然数编码不同,在 RM 中的人工数可以用任意的符号表示 , 不一定是二进制 编码。 不同人工数的理想模型由不同的完全 观察窗 C W 和不同的完全 译码器 CD 相互配合生成,相应的完全 译 码算法 CDA 也不相同 。 要研究自然数集与其他各种人工数集及其它无穷集合的关系 ,可以通过设计不同的完全 译码算法 CDA 来完成。其中特别需要掌握原始存储器 PM 和现实存储器 RM 的异同点: PM 和 RM 的存储地址数目和编号完全相同,但存储机制各不相同: PM 是格式存储器,它的每个存储单元都有无穷位,每位只能写一个 0 或 1 ,不能不写,也不能多写 , 所以只能存储原始形态的 自然数和 (在 d 单元) ; RM 是自由存储器,它的每个存储单元都可以存储由 完全 译码器 CD 翻译出来的任何符号,没有限制。下面详细举几个实例进行具体说明。 5 ,图 11 表明在无穷数集中,是一套编码,多种解释,其中 * 表示小数点所在的位置 。由于自然数集和各种无穷数集之间可以相互翻译,而自然数集十分简单直观,所以可以把自然数集作为各种无穷数集的数学模型使用。方法是首先用特定的完全译码算法把一个无穷数集和其中的原始问题一同翻译成自然数集和其中的同构问题,对它进行求解,得出自然数集中的同构结果,然后把同构结果反向翻译成这个无穷数集中的原始形式,形成最后结果。除了数集之外,任何事物都可以组成无穷集合,它们一般是无次序的。但非数的无穷集只有两类:一类是由离散分布的元素组成,如宇宙中所有量子组成的集合;另一类是由连续分布的元素组成,如宇宙中的场和时间等。可以人为的把元素按照某种规则顺序编号,使离散型的无穷集转化成正整数集,使连续型的无穷集转化成正实数集,而这两种数集都可转化成自然数集。可见一般的无穷集都与自然数集等势,在屏蔽掉这种附加的次序关系后,自然数集也可以作为一般无穷集合的数学模型使用 。 图 10 完全 译 码算法 CDA 的三个组成部分 图 11 一套编码多种解释 , 其中 * 表示小数点的位置 6 ,完整的二进制自然数谱 SN 就是自然数集 N 的规范模 N - SM ,简称为自然模,它是基本模,如图 12 所示。 图 12 自然 模 N - SM 是基本模 利用自然模可以研究自然数的各种数论性质,如自然数的奇偶性:凡是最低 a 1 位是 0 的自然数都是偶数,凡是最低 a 1 位是 1 的自然数都是奇数。注意其中最高位 a 也是 1 的奇数 1 , 3 , 5 , 7 , × × × 等,由于它们被 2 以上的整数相乘或者自乘都会引起进位溢出,所以称为超越自然数(编码),它们与数的超越数性有密切关系。 完整的二进制单位区间实数谱 SR 1 就是单位区间实数集 R 1 的规范模 R 1 - SM ,简称为单位模 , 如图 13 所示,利用它可以研究 单位区间 实 数的各种基本性质。有时还需要单独研究某个无理数 x 的性质,由于它有无穷位,用通常的方法无法进行。如果把它放在恰好包容 x 的最大规范模中进行研究,无穷位就固定不变了。所谓恰好包容一个无理数 x 的最大规范模是这样一个二进制区间实数谱 ,其中 2 n - 1 x 且 2 n ³ x ,记为 x - SM ,简称为 x - 模 。在 x - SM 中无理数 x 有确定的实无穷位,可以横向比较它与相邻实数的逐位编码情况。如 p - SM 是在有限区间 实数谱基础上形成的, p 就包含在其中,其编码的最高位肯定是 1 。由数谱的性质可知,在 X 规范模中包含了 X 数 集中 所有的数,它们都具有相同的无穷位,并且从小到大连续地分布,可以横向比较数集中不同数的逐位编码情况。 图 13 规范模 R 1 - SM 归纳起来说,无论是 X - SM 模还是 x - SM 模都具有以下基本性质: 性质 1 规范模是完整的。它包含了本数集中的全部数,一个不多,一个不少。 性质 2 规范模是良序的。其中的全部数都按照计数器的生成顺序从小到大排列。 性质 3 规范模是连续的。其中的全部数都按照计数器生成元 Q 的标准间隙连续的分布,没有更大或者更小的间隙存在。 性质 4 规范模是等高编码的。其中的全部数都具有完全相同的编码位数(包括无效位),一个不多,一个不少。 性质 5 规范模是封闭的。在规范模以外证明的性质,不能引入规范模内使用。 性质 6 规范模是完备的。在规范模 X - SM 上证明的性质,在整个数集 X 上有效。 7 ,规范模有许多重要应用,如利用 正实数规范模 R - SM 可以证明 有理数集和无理数集等势。 从图 14 可以看出,由于所有 a - 位是 1 的实数 x 都终止在无穷小 d =(0. 0 × × × 0 1) ,而 d 是不可以再进一步分割的数,所以 x 不能被任何整数 n 除尽,总有余数 d / n = d 存在, x 必然是无理数。相反,由于所有 a - 位是 0 的实数 x 都至少可以被整数 2 除尽, x /2 没有余数存在。尽管这里的所有 a - 位是 0 的实数 x 仍然有小数部分而不是整数,但是一定存在一个正整数 k ,使得 k x = m , 2 k = n ,从而得到形如 m / n 的数,其中 m , n 都是整数且 n ¹ 0 。所以 x 必然是有理数。由于 a - 位中的 0, 1 是交替分布的,就像自然数中奇偶数的分布规律一样,所以 有理数集和无理数集一样多,它们等势。 又如通过引入整代数变换概念: 对一个实数 x 进行各种基于正整数 n 的代数运算,如 x + n , x n , x n 及其任意组合,所得的结果 x' 称为实数 x 的 整数代数变换。可以判断一个无理数的 超越性: 如果一个无理数 x 的 整数代数变换 x' 是标准模 R - SM 中的某个 超越数 i ,则 x 是超越数 。因为无理数 x 的 整数代数变换 x' 可以无限制地增大,必然会出现 a =1 的情况,如果 x' 是标准模中的某个 i ,则这时的 a - =1 ,说明 x 不可能被某个正整数除尽,也不是某个正整数的整次方根,即 x 不可能是 某个整系数 代数方程 的根, 是超越数。显然,超越 数集是可数集。 图 14 正实数的 规范模 R - SM 是标准模 四、 数学的未来 本书根据理想计数器模型,综合运用观察无穷过程的三维视野(自然数数值维、编码长度维和 的可达性维),指出传统自然数集概念和层次无穷理论的局限性,提出完整的自然数集概念和统一无穷理论: ① 肯定了徐利治教授的自然数的二重性(内蕴性和排序性)和无穷的双相性(潜无穷过程和实无穷过程并存)。 ② 指出潜无穷过程只能生成由有穷自然数组成的开放序列,它不是无穷集合;实无穷过程可生成由所有自然数组成的无穷集合,包括有穷自然数、趋近无穷自然数和无穷大。 ③ 断定完整的自然数集和单位区间实数集等势, 2 = 是 的基本性质,无穷大 和无穷小 d =1/ 唯一存在。 ④ 提出数的理想模型和规范模概念,证明超越数和无理数都是无穷集,得到了超越数的判定定理。 下面作者还希望对数学的未来发展说几句: 1 ,论述完统一无穷概念和理论,作者感到眼前一亮,仿佛来到了一片充满希望的原野,有无数的机遇和挑战在等待着耕耘者的到来。 现代数学应该放弃具有明显局限性和错误的层次无穷观,按照统一无穷观来重新组织,只有这样才能最后完成由变量数学向复杂性(或演化)数学过渡的历史史命。 2 , 作者感觉统一无穷理论目前并不十分圆满,也没有能力依靠一家之言把它说圆满。因为围绕统一无穷观来重新审查并改写现代数学,这本身就需要一个系统完整的统一无穷理论,而系统完整的统一无穷理论又只能在重建现代数学理论体系的过程中去逐步形成和完善,这是一个需要整个数学界广泛认同,并且积极参与的群体行为。作者目前能够做到的事情就是首先把自己对统一无穷概念和理论的初浅感悟向学术界公开,争取得到大家特别是数学家们的原则性认同(作者相信目前书中所写的内容肯定还有许多细节不尽如人意,但是大方向没有错,是一个解决无穷问题的“一揽子”方案),然后一起来共同努力在公理化和应用过程中去修改和完善它。 3 ,人类正面临一次新的发展机遇,首先是现代数学已可以摆脱传统的自然数集概念和层次无穷理论的困惑,把数学从 2500 多年来潜无穷观和实无穷观完全对立的僵局中解脱出来,可以按照各种数学对象的自然属性来重新构建现代数学理论体系。其次,现代数学中的大部分内容事实上都是针对有穷数概念和潜无穷过程制定的,只要把它们的适用范围从 “ 普适真理 ” 的位置上降下来,明确地局限在有穷数内和潜无穷过程中即可继续使用,不必推翻重来。需要重新研究证明的是发生在一个实无穷过程中各种超穷数的运算性质,包括极限数 Ma 、 Mb 、 Ra 和 Rb 的运算性质,这主 要与数学分析和未来的复杂性(演化)数学有关。现在排除了潜无穷观对实无穷过程研究的干扰,要正确认识各种超穷数的运算性质已经没有思想上的任何障碍,剩下的只是一些技术性细节问题,只需要有大量的时间和精力投入即可。至于几何学和拓扑学中的无穷问题,他们一般都处理得比较好,没有太大的原则问题。数学理顺了,逻辑学和信息科学自然就顺了,整个科学理论体系也就顺了。数学和整个信息科学都即进入发展的快车道。 4 , 数学一向崇尚数理形式逻辑,这本身没有任何错误。但是,现代数学主要面向的是复杂系统的非线性演化过程,要正确而全面的认识这个过程,掌握它的运动规律,没有数理辩证逻辑的指引将会寸步难行。数理辩证逻辑在复杂性(演化)数学中的地位与微积分在变量数学中的地位非常相似:在变量数学中,没有微积分就无法真正理解和处理变量和运动过程;复杂性(演化)数学中,没有数理辩证逻辑就无法真正理解和处理复杂性和演化过程。数理辩证逻辑和数理形式逻辑将在未来的数学中长期共存,各司其职。 5 , 目前有许多事情等待着数学家们、逻辑学家们和信息科学家们去做,人类将迎来又一个创新的高峰期!作者愿以毛泽东的诗词《卜算子 · 咏梅》来结束本书的讨论: 风雨送春归,飞雪迎春到。已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏。俏也不争春,只把春来报。待到山花烂漫时,她在丛中笑。 (摘自 何华灿 , 何智涛 . 统一无穷理论 . 科学出版社 2011 )
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反对打假,不怕打假
TUGJAYZHAB 2010-8-23 01:22
反对打假,不怕打假 前一段时间,《科学网》上“打假风”很猛烈。我也身不由己,在别人的博客后面发了几个评论。事后看来,“科学打假”在当今中国也是一件大事,关系到国内科研环境,和如何发展科学的认识。把自己的想法梳理一下,写成一博文,《反对打假,不怕打假》: 人们都喜欢“真善美”,而反对“假恶丑”。那么,“真善美”的社会是由“真善美”的人推动,建成的吗? 我的回答是否定的。“真善美”社会是由“追求”“真善美”,也就是,认为自己还不够“真善美”的人来推动,来形成的。而“打假者”,自认为已经“真善美”了,或认为自己是“真善美”化身,因而才攻击别人是“假恶丑”的人,并不会给社会带来“真善美”。 为什么这么说呢?我的解释是科学是 多维演替系统 ,是发展,变化的。科学发展的过程已经包括,而且还必将继续包括许多从“伪”到“真”和从“真”到“伪”的转化。 科学的发展繁荣,要靠百家争鸣。然而,真理只有一个,所以,百家中九十九家都是“假错伪”。但即使,“假错伪”也要允许鸣,允许争。真理就是在与错误的讨论中发展起来的。允许“假错伪”存在,允许“假错伪”争鸣,才能繁荣科学。没有了“假错伪”,科学就要枯萎。 我的意思当然不是鼓励“假错伪”,而是主张容许不同。即使自己认为那是“假错伪”,也要容忍“假错伪”,而追求自己的“真善美”。一个人,即使英明伟大如“四个伟大”,也不可能不犯错误,也不可以做裁判真理与错误的绝对标准,更何况我们普通人。 老是叹息,中国为什么不出大师,我想,原因之一就是现代中国“打假者”太多,“打假者”的工作积极性也太高。科学网的 “ 科学打 ‘ 假 ’” 者,要认识到:戕害幼苗者,得不到叁天大树。
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从科学网热点讨论-------看科研圈中存在的矛盾
lhj701 2010-7-19 20:34
刚到科学网,看到许多不同意见的讨论和争鸣,才意识到科学网不仅仅是在讨论如何做科研这样单一的问题。但仔细一想,这实在也是正常的事情。因为做科研者,首先也是人,他们只是社会群体中一个具有特殊性的子集而已。 总体上,当这个群体区别于其它群体时,具有共性和统一性。但当局限于这个群体本身时,其本身也表现出其固有的矛盾性。最近以来,从多个热点问题的讨论就可以看出这点:对于同一个客观存在的问题,处在不同位置和角度的人,会有不同的看法,但显然单单从自己角度出发,无法找出问题的答案。但争鸣的好处在于让这些矛盾展现在大家面前,使我们对矛盾本身会有一个逐步的、更加清晰的和更加全面的认识。 矛盾无处不在,无时不在,它不以人的意志为转移。我们可能现在找不到解决矛盾的办法,找不到解决问题的答案,但我们同样也无法否定它的客观存在。将科研圈中存在的矛盾在科学网中展现出来,本身就需要足够的勇气,也就值得鼓励。而争鸣过程中使我们对矛盾本身的思考,尽管短期可能无法一下解决矛盾本身,但其产生的启示和启迪,在未来对矛盾的解决显然具有推动作用。因此,敢于展现矛盾,然后大家公平地、平心静气地进行理性的争鸣对于科研圈本身的健康发展也是有利的。 以上粗陋之感,敬请大家批评指正。
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博客与反对意见
lhj701 2010-6-19 10:55
博客本来是一种比较松散的发表自己见解、看法和观点的形式,发表博客者或者想寻找同感和共鸣,或者想给予他人以启示、经验和借鉴,或者想传播新知识。其好处自不用多说,不然,就不会有这么多人热衷开博,热衷看博。我自己就是一个例子,从看博中获益是写博的几百倍。但也正是因为这种形式比较松散和自由,写的东西就观点和看法而言,难免各人有不同的见解;写的内容难免有不足、不精确之处。我尊敬的一位博导就经常对学生说:你说的这东西我不太懂,我回去查查。其实,他本人是某一研究领域的领军人物,我觉得他不是谦虚,却是真的返璞归真而已。既然如此,人不可能什么都精通,仅仅是博客而已,你从人家写的博客中得到一点点启发和收获,博客就有意义了。所以首先要尊重人家和人家的博客。 由于科学网博客使用实名制,博主写的东西,也就似自己的孩子一般,自己心里自然充满了关爱。可一放到网上,却是一个必然争鸣的过程。其实争鸣也是好事,别人有不同意见,如果人家是对的,自己可以提高认识,更加全面自己的观点。如果人家是错的,其实也不必太过计较,有正就有反吗?看博的人也是凡人,就如写博的人一样。宽容在博客界依然是一种值得推崇的美德。 但也不是说,就不用自律了。写博者和看博者还是需要一些自律的。我就看到许多博客用了不该用的字眼,都是受教育多年的学者,尤其又是在科学网的博客上,即使观点很正确,你用了一些不雅的字眼,咱们看看也可以不加计较,但网络是一个公开的平台,日后一旦让子孙看到,也实在有些不雅。所以用这些词之前,我觉得还是应谨慎些。另外,有些学者,钻科学网博客游客不实名的空子,评论人家的文章太过了,也是不利于博客存在和发展的一种情况。 科学网的博客代表了一种水准和水平,我想这是多数博主和那些数以万计需要科学知识、科研经验、科研精神的读博者被吸引到此处的原因。大家既然待在这儿,本质上讲,就是一伙的。我想如果能够对别人更宽容一些,同时对自己更严格一些,永远不要忘记从客观出发,争鸣就会更加健康和更有意义,科学网的博客就会更有魅力并且发展会更好。以上是我的个人拙见。请大家指正。
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学术争鸣
热度 1 accsys 2010-1-20 10:20
我国学术界的官本位制三年五载是难以打破的,但无论如何,我们都不会放弃学术研究,因为学术的魅力决非是管理形式所能够完全制约的。学术的魅力在于探索和进取,在于科学奥妙的吸引力。学术是人类的崇高欲望,是值得发扬光大的欲望! 如今,我们太迷恋为五斗米竞折腰的学术方式了。虽然好的环境会促进学术的发展,但恶劣的环境也不至于让学术停滞不前。陈景润如痴如醉,在生活艰苦的条件下研究歌德巴赫猜想,支持他的就是科学精神和学术的魅力。 其实真正的学术发展有其独到的途经,这种途经的明显特征就是独处和争鸣。在互联网已经如此发达的今天,我相信任何阻碍学术争鸣的方式都一定是徒劳的。在我们呼喊自由学术打倒学伐的同时,为何不在科学网上学术争鸣? 学术界存在一些大问题,而且是世界级大问题。没人规定这些问题都要洋专家来解决。历史揭示,有组织地进行攻关并不见得会有成效,相反,个人的努力不但会攻破一个个难关,而且能够创造出开天辟地的成果。 科学网的朋友,让我们以独创的精神工作,在科学网上一起争鸣,相信一定会有那些世界级的科学问题会被我们解决。 我是搞计算机的,因而希望利用科学网的便利条件搞点计算机学术争鸣。当前计算机发展遇到的第一大难题,就是存储墙问题。 不知是否有人愿意参与争鸣?希望有快速的博客发表。 斗胆先设一个简单的题目:计算机为什么会产生存储墙,如何解决? 2010-1-20
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三问科学网博客版编辑部并抗议之
王铮 2010-1-6 19:50
鉴于下列事实和问题: 1 讨论我文章的文章被科学网作为精文推荐,而我的回应得不到科学网编辑部推荐,科学网编辑部对重要的道德性问题采用与百家争鸣背道而驰的方针;在一些并不涉及政治问题的社会大是大非问题,为什么科学网编辑部要搞一言堂? 2 更早,科学网编辑部对贬低国内学者的文章作为头条推荐,而回应文章得不到科学网的普通推荐,事实上支持了贬低国内学者的潮流;而国内学者承担了中国最大量的科研教学任务,为什么科学网编辑部要一再打击他们? 3 事实上,科学网对某些外籍学者文章一直搞每文必推荐,设置陈安、王汉森博主等写的新文章不在最新博文里出现,在科学网营造了不公平环境。为什么科学网编辑部要推行国籍歧视? 我决定对科学网提出抗议。作为抗议形式 1 关闭被讨论的文章; 2 试行停博一周(除非特殊原因启动) 3 关闭自由评论 我的抗议可能让人感到微不足道,小题大做,但是如果人人忍受科学网的对国人官僚主义,对外籍卑躬屈膝的习惯,科学网将失去它的价值,所以我只能抗议。记得二外籍牛人抗议科学网,科学网立即改正失误,解释再三,我的肯定得不到响应,但是我的做法是表明华籍人士也会抗议不公平了,用不着以感谢形式来表达不满。用感谢形式表达对特权的不满,是中国文化的不幸。 特别指出,科学网不是某个人的私人网站,所以我不会选择退出。 另外敬请广大博友推荐我对科学网编辑部倡导的爱情观讨论的文章。 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=284617
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转-科技部不赞成对学术问题进行真假裁定
wangyong77 2009-3-23 20:52
中新网北京11月9日电 (记者 孙自法)中国科学技术部政策法规与体制改革司司长梅永红九日明确提出,我们赞成正常的学术讨论和争鸣,也欢迎对学术不端行为的举报,但不赞成用网络大字报的形式对严肃的学术问题进行真假的裁定。   科技部当天下午举行媒体吹风会,并正式发布《国家科技计划实施中科研不端行为处理办法(试行)》,梅永红回答媒体关于中国民间学术打假相关提问时作上述表示。科技部副部长、新闻发言人尚勇也强调指出,政府鼓励民间学术打假,但不赞成捕风捉影。   梅永红说,对学术问题的真假判定,历来都是科学发展中的难题。每一个人的知识都有限,即使是顶尖学者,对于本领域浩繁复杂的学术问题都枉论精通,更何况对于那些跨领域、跨学科学术问题的判定。在近现代科学史上, 由于主观 原因所造成的 冤假错案 举不胜举 ,并且造成许多无法挽回的科学悲剧。因此,他不赞成用网络大字报裁定严肃学术问题的真假。   这位科技官员称,中国制定和发布科研不端行为处理办法,就是要把学术不端行为举报的受理、调查和处置纳入法制化轨道,力争使每一个问题都能够得到理性、合规、合法和圆满的解决。该办法规定,调查和处理科研不端行为应遵循合法、客观、公正的原则,在调查处理过程中,要正确把握科研不端行为与正当学术争论的界限。另外,举报人捏造事实、故意陷害他人的,一经查实,在一定期限内不接受其国家科技计划项目申请。   科研诚信问题是一个世界性问题,许多国家都设立专门机构,形成专门处置办法。中国最新发布的科研不端行为处理办法,也借鉴国外许多有益经验,将对有效预防和惩治科研不端行为,净化科研环境起到重要保障作用。
个人分类: 支持民间科学工作者|2485 次阅读|0 个评论
科学争鸣对学术环境的要求
jlpemail 2008-3-10 18:07
科学思想的争鸣需要良好的学术生态环境。在环境已经严重污染的地方,不可能百花齐放。一言堂中,不可能有百家争鸣。在一言堂中,鸣叫的只是一种单调的声音,其效果如夏日的鸣蝉,调子虽然高,可是不悦耳,不动听,是噪音。 科学争鸣,对于学术生态的要求,其一为:科学面前人人平等;在这样的生态环境中,没有地位高低贵贱之分,只有科学思想的正误、优劣、高下之别。科学思想的分量,应该以科学的思想内容来衡量,或者也可以其表达的形式来衡量,但不宜用说话人的行政级别等与科学思想关联不大的因素来衡量。 其二,生态环境的纯净性。也就是说,这样的学术环境,是为科学、学术自身而存在的,不应该搀杂科学思想之外的干扰因素,比如人际关系的因素。它们不是寄生在其他因素比如权势、比如地位等因素上的;有的时候或者地方,对于某种思想或者思潮的看法,不是关注于思想或者思潮本身,而是关注它们的隶属者、发源地。这样的出发和落脚点就有了偏差。 第三,避免学术小圈子的局限性。思想的酝酿、成长以及成熟需要友人的支持;但是,近亲繁殖和小圈子产生的思想难免偏颇、幼稚甚至错误;一种思想,可以有人代表一个小组提出,但是其成熟和完善需要与外界广泛交换看法。假如一个小圈子,自我陶醉,对外界的反应不理睬或者一概排斥,其可取性必定受局限,难以发展壮大起来。
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GMT+8, 2024-5-26 08:54

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