哲学对科学家有用吗？（2018）
Ping Ao（敖平）
上海大学物理系、上海定量生命科学中心，中国上海 200444
这无疑是一个会让物理学家尤其、也让科学家整体都产生分歧的问题。正因为意识到这一点，我想以一位杰出物理学家的成功学术道路作为一个正面例子，并结合我自己微不足道的亲身经历加以补充。我确实希望，这样一点讨论，在中国当前较为浮躁的科研状态下，会是有益的。
Anthony J. Leggett 目前同时担任美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和中国上海交通大学的物理学教授。他因在超流理论方面的工作获得 2003 年诺贝尔物理学奖。长期以来，他始终在提出尖锐而深刻的问题，这与他本科阶段在英国牛津大学接受的哲学训练密切相关——当时他的好奇心尚未被物理学/科学唤起，最初志向也并不在物理或科学；也就是说，他是在完成文学学位之后才开始学习物理的。
显然，他迄今为止的成功在很大程度上得益于这段经历——他曾说，在哲学训练中学到的两种思维工具对他帮助极大：一是如何清楚地陈述一个问题，二是如何判断一个论断是否有效。除了在超流领域的成就之外，他关于宏观量子现象的工作也对相关领域产生了深远影响[1–3]。尽管他已经像爱因斯坦、薛定谔等人一样，是量子物理方面的世界级专家，但他始终深切关注量子力学的基础问题，并不断推动我们理解的边界。正如他常说的，量子力学不仅仅是一个理论；任何有助于将其阐明的努力，始终都是必要的。
Leggett 也一直努力让自己冷静而审慎的思想能够为更广泛的读者所理解。他那谦逊朴实的名字 Tony，在学生、同事以及一般熟人中同样广为人知。他的科普著作 《物理学的问题》[4] 比霍金的 《时间简史》[5] 还早出版一年，而其中讨论的许多问题至今仍然悬而未决。细心的读者很容易从这两本科普名著中发现两种相反的哲学倾向：《物理学的问题》 采取的是一种积极的态度，而 《时间简史》 所假定的则是一种消极的态度。后者清楚展现了一些物理学家在物理学巨大成功加持下所拥有的强烈自信。作为一名物理学家，我当然乐于看到这种令人安心的观点。然而，作为一名严肃的前沿研究者，也许前一种更为冷静的态度，反而更能引领我们走向新的发现，乃至范式转移。
不用说，Tony 从与青年科学家以及各类学生的交流中获得了极大的快乐。比如，过去几年里，他每年都在中国上海为本科生和研究生开设一门关于超导与超流的课程。不出所料，连教授们也会来旁听这门课。他还会抽时间与世界各地的小学、初中和高中学生交流；仅在中国，就从甘肃“偏远”西部的平凉二中，到江苏“精致”东部的苏州北美高中，鼓励并培育年轻而正在发展的心智中的好奇心。他的口头禅通常是：没有愚蠢的问题。 我至今还清楚记得，在我西雅图的家中，我还在上小学的女儿曾向他解释黑洞是如何形成的那一幕。
凭借其深厚的专业造诣和 60 年的研究经验，今年 1 月，Tony 在上海交通大学就凝聚态物理的未来作了一场富有洞见、富于挑战且着眼未来的报告。我们对他那种既批判又建设性的思维印象极深。在我看来，他所使用的“崎岖海岸”隐喻，以及把开放的物理问题分为三类的方式，今后必将继续激励我们所有人的研究。它们提醒我们：前方仍有尚未探明的深水区；对于某些问题，我们甚至并不知道它们的“哈密顿量”或“拉格朗日量”是什么——而这些本是典型物理学方法的出发点。尽管日程繁忙，Tony 还是欣然答应把那场演讲整理成文，也就是本期中的那篇文章[6]；这无疑会使我们大大受益。我也真诚感谢 Science Bulletin 邀请发表他的演讲：这是为我们的科学共同体做了一件好事。
作为他的学生，我当然同意 Tony 的看法：恰当的哲学训练极有帮助。不过，这种态度所衍生出的追问风格，对我而言既是福，也是苦。苦的一面在于：我许多经过艰苦努力、有时甚至耗费数月才得到的结果，往往连他头几分钟的提问都经不起，讨论也就到此为止，直到下一次我自认为已经能够回应他的问题。至于那些最终经得起他“拷问”的结果，他通常也不愿意在论文上署名为合作者，即使那项研究原本可能正是由他发起的——因为他希望把更多荣誉留给学生或博士后。比如，我学生时期最好的工作之一，是关于耗散能级交叉问题的研究；这一问题是许多领域中的原型问题，从生物学、化学、凝聚态物理到天体物理皆然。那篇论文发表时，Tony 并未列名共同作者[7]。
不过，这也带来一个缺点——这个问题至今在许多领域仍然非常相关，但近年来许多相关论文的作者并不知道我们——一个贫穷的学生和一个贫穷的博士后。另一方面，它的益处也同样明显，至少对我来说如此：经历这样的智识体操，为我在自己的工作中建立了一种坚实的自信基础，使我不会被表面的外部看法，甚至偶尔那些深刻而内部性的批评轻易左右。在这里，我想举出上海定量生命科学中心的两个例子来说明这一点：一个是关于非平衡过程一种全新且有力的表述，另一个是关于癌症机制，这两者分别讨论于两篇随笔中[8,9]。
最后，借此机会，我们一起祝贺 Tony 八十寿辰，并祝愿他今后岁月里更加成果丰硕。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
参考文献
[1] Caldeira AO, Leggett AJ. 耗散系统中的量子隧穿. Annals of Physics, 1983;149:374.
[2] Leggett AJ, Garg A. 量子力学 versus 宏观实在论：如果没有人看，磁通还在那里吗？ Physical Review Letters, 1985;54:857.
[3] Leggett AJ, Chakravarty S, Dorsey AT, 等. 耗散二态系统的动力学. Reviews of Modern Physics, 1987;59:1.
[4] Leggett AJ. 物理学的问题. 牛津大学出版社, 1987.
[5] Hawking S. 时间简史. 剑桥大学出版社, 1988.
[6] Leggett AJ. 对凝聚态物理过去、现在与未来的思考. Science Bulletin, 2018;63:1019–22.
[7] Ao P, Rammer J. 耗散环境中二态系统的量子动力学. Physical Review B, 1991;43:5397.
[8] Ao P. 为什么时间不同于其他维度？ 中国科学通报, 2018;63:119（中文）.
[9] Zhu XM, Ao P. 干细胞是否是一切癌症的核心？ 中国科学通报, 2018;63:1076（中文）.
作者简介
敖平，上海大学长江学者教授，1983 年毕业于北京大学。之后通过李政道发起的 CUSPEA 项目进入美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究生院学习。在 A. J. Leggett 指导下研究宏观量子现象并获得物理学博士学位；随后在 D. J. Thouless 指导下从事关于拓扑缺陷动力学的博士后研究。目前他的研究兴趣横跨生物学、工程学、医学和物理学。
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