新科学时代的思考_吴家睿著_9787542883346

进入21世纪以来，科学呈现出加速发展的趋势，新范式、新理论、新技术层出不穷，迭代速度令人眼花缭乱。与此同时，研究人员的科学观、世界观、价值观也处在快速演变、相互缠绕或冲突的内卷之中。可以说，今天的科学世界正面临着全方位的复杂性挑战，而破局的关键在于要从简单性思维转变到复杂性思维。作者在自身的科研活动和科研管理经历中，深切地感受到了科学世界的复杂性及其带来的困扰，本书即为作者从科学范式与科学精神、科技态势与科技治理、科学传播与科普创作等角度针对这些困扰展开的思考，极富思想性、启迪性。

复杂的科学世界需要复杂性思维
在2018年的一次学术会议开幕致辞中，笔者借用了英国著名作家狄更斯的一句名言来评论当今的科学现状这是一个最好的时代，也是一个最坏的时代。可想而知，当人们处在美好事物与糟糕事物交织在一起的状况下，必然会面对由此而来的复杂性之挑战。这也正是笔者当下最真切的感受。例如，科学研究过去是以假设驱动的研究范式为主，今天则演化出了大数据驱动的研究范式等多种新颖的研究范式，导致科学研究的路径和策略复杂多变。
需要强调的是，虽然我们往往被告知科学只关心客观事实，不涉及价值判断，但现实并非如此。正如美国知名遗传学家列万廷在其《作为意识形态的生物学》（BiologyasIdeology）一书中对科学所做的评论：在关于自然的纯粹科学和客观知识的神秘伪装下，实际上是政治的、经济的和社会的意识形态。这种状况在当今世界处于大变革时期尤为突出。
不仅科学具有多面性，科学研究者也同样具有多面性。如果说早期研究者往往是在单纯的好奇心驱动下开展科学探索，那么这种纯粹的科研形式在当前建制化的科学体系里已不复存在：一方面科学研究已经成为研究者赖以谋生的社会职业，另一方面科学研究需要国家或市场资源的资助；从事科学研究的目的不仅是出于对科学的兴趣，而且涉及各种个人或团体的利益。英国著名数学家哈代在《一个数学家的辩白》（AMathematician：sApology）中明确指出，期望得到名声、地位甚至随之而来的权力和金钱是研究者从事某项研究的高尚动机。
由此可见，科学世界本身的复杂性和其所处的时代之复杂性为人们如何看待科学、如何开展研究及利用其成果带来了巨大的挑战。在这些年的科学研究和科研管理经历中，笔者不停地感受着这种复杂性带来的困扰，或主动地或被动地进行着思考；本书的25篇文章正是一次次思考之记录。笔者将这些文章划分为三个专题，试图从三个不同的维度来讨论当今科学世界的复杂性。
复杂的科学范式。早期的科学研究通常属于个人的业余爱好;到了19世纪前后,科学研究主要表现为欧洲各国大学所开展的学术活动，并随后逐渐演化成为国际科学界之主流。这种举国体制的科学体系推崇科学的实用价值，从而推动美国乃至世界进入科技产品极大丰富的今天。与此同时，科学在演化过程中出现了不同程度的内卷，一方面形成了大大小小的各种专业或学科的小圈子，另一方面强化了科学共同体在科研活动中的功利化目标。因此，笔者在第一个专题科学范式与科学精神讨论的话题之一就是：科技体系内卷之危害以及如何打破或扭转这种趋势。现代科学体系成形于牛顿时代，占主流的指导思想是还原论，即世界运行的底层规律是确定的、线性的，可预测、可控制。然而，当前科学进展揭示出的是一个非线性的、充满偶然性的复杂世界。这种转变在生命科学领域最具代表性：现代生命科学源起物理学和化学等物质科学的介入，立于还原论的基础之上，认为生物体的生理活动或病理活动都可以在分子层面，依据基因和蛋白质的结构与功能，进行解释和调控。这种还原论研究范式在推动生物学发展的同时带来了碎片化的弊病。人类基因组计划演化出了基于系统论、整体论的生命大科学研究新范式。为此，笔者在该专题的另外一个论题是，反思还原论的局限性并讨论了复杂性思维。
复杂的科学结构。虽然现代科学从诞生之时就有着分门别类的学科划分，但是学科之间的交叉也从未停止，尤其在当下现代科学的体系结构呈现出纵横交错的复杂图景。学科交叉在科学的发展中扮演着重要的角色，如20世纪中叶诞生的分子生物学就源于物理学、化学与生物学的交叉。进入21世纪，学科交叉之重要性更为凸显，出现了会聚科学和数据科学等不同形态的学科交叉。笔者在科技态势与科技治理专题中对学科交叉进行了系统的介绍和讨论，并通过对人类细胞图谱（HCA）大科学计划和泛基因组研究新思路等内容的分析，探讨了生命科学的最新发展趋势。科学结构总体而言可以划分为基础科学和应用科学两大类型。尽管基础研究当今在中国正得到前所未有的重视，但是人们对它的认识仍然存在误区。笔者在该专题中系统地梳理了基础科学的特征，分析了它和应用科学之间的关系，还介绍了这两种科学研究类型之外的第三种研究类型：高风险导向型技术研究。当今科技体系的复杂结构为其伦理治理带来了新的挑战，需要科技管理者和科技工作者高度重视。笔者在该专题中也对此进行了探讨，提出了科技伦理治理的平衡原则，并梳理了在生命伦理治理和人类遗传资源管理方面需要重视的基本关系。
复杂的科学传播。20世纪中叶形成的建制化科学体系演化出了以科学精英为核心的研究范式，催生了各种专业或学科的学术小圈子和内卷的学术交流方式。随着当前多学科交叉潮流的普及以及开放科学的兴起，传统的学术交流方式已经不再能够满足科学共同体的需求，科学传播和学术交流进入了变革时期，而预印本和开放获取等新型学术传播方式的出现正是变革期的代表。笔者在第三个专题科学传播与科普创作中，介绍和分析了预印本之特点和当前学术交流面临的挑战，并讨论了构建科学传播开放体系的要点。
建制化科学体系的另一个弊端是科学共同体逐渐与公众隔离。科学传播被简单地视为由科技专家向普通民众普及知识的单向流动，而科普活动只不过是为科学研究锦上添花。这种传统的科学单向传播方式在今天已经被越来越多的有识之士所批评，他们认为，科学传播活动应该是科学家与公众之间的双向交流与互动，需要把科学打造为一种全社会参与的开放体系。值得指出的是，《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》中明确提出，把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。笔者在该专题讨论了科学普及的新趋势和新特征，介绍了自己在科普创作中的体会，并提供两篇自己的科普创作案例。
本书收录的25篇文章均陆续发表在我国各种学术、科普刊物和图书上，其中最早的一篇发表在科学出版社出版的《2013科学发展报告》，最新一篇发表在2024年的《中国科学院院刊》。感谢上海科技教育出版社提供契机，让笔者系统地整理了本人在这10年时间中对这个复杂的科学世界之思考。笔者在整理这些文章时尽可能保证其原汁原味，仅仅在文字和体例上略有修改。其目的之一是要保留笔者的心路历程，更主要的是要实时地反映科学世界的复杂性。

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