第二话 科学的三大枯燥特征
科学很枯燥，但如果能突破枯燥的表观，你就会发现内在是很有趣的。
对真正的科学家而言，“书山”“学海”并不苦，完全是“乐在其中”，那句“学海无涯苦作舟”改为“学海无涯乐作舟”才是。
就像你如果能坚持看完本话，应该也能隐约体会到这种苦乐相间的感觉。
现在来说说科学的三大枯燥特征：实验（experiment）、理性（rationality）、逻辑（logic）。
一、实验：不能重复的实验，不是科学实验
实验是实践的概念，是科学研究探索的起点，也是证实探索结果的终点。
科学从来不仅仅是“坐而论道”。如果离开实验，科学就成了哲学、玄学、神学。
也正是科学研究需要不停实验的特点，自诩高贵的哲学家们才忍无可忍开除了所有不安分的自然哲学家，又把他们逼成了科学家。
不能重复的实验，不是科学实验。在科学家眼里，戳穿伪科学很简单，看能不能重复实验就够了。
曾经喧嚣一时的特异功能为什么不被科学家认可？就是因为根本经不起实验的考证。说穿了全是骗术，或者说利用了一些粗浅的理化原理和心理学原理忽悠普通人而已。
所以，任何人提出的理论、观点、概念，即使打着科学的旗号，只要不能通过实验来检验，就属于缺乏可证伪性——即理论观点是否可以通过实验来检验其正确性或错误性——就不是科学。由此臆造出来的“科学规律”，当然不是科学规律。
可证伪性是英国的科学和哲学思想家卡尔·波普尔提出来的。他的意思是一种理论观点如果无法证伪，那就不能当作科学命题。举例理解，某理论称“未来一定能实现的理想社会是产品极大丰富的社会。”这个“极大丰富”就是一个很虚化的主观概念。到底要达到什么程度才算？没人知道。这就属于无法证伪。再比如“宇宙这么大，外星人一定存在的。”显然任何人都无法穷举宇宙所有地方，这个命题同样无法证伪。
真正的科学，必须剔除这种没有明确标准的命题，否则就会陷入哲学或玄学的泥潭里。
当然，一般人要是当作扯淡的聊天话题是没有任何问题的。
我们需要进一步意识到，客观决定主观，实验条件的优劣，决定着科学家施展才能的“天花板”，制约着科学发展程度的极限。
有人会说，新中国制造原子弹、氢弹也没什么实验条件，怎么就能搞成功了呢？这可是当时世界科技最先进的美、苏、英、法几个大国才能搞成的啊！
豪言壮语如果没有配得上的硬件条件，那叫信口开河！
实际上，如果没有那段特定时期的苏联支持，仅靠国内独立研究，根本难以成功。
从1948年-1958年，苏联不仅提供了数以百亿美元级的援助资金（当然绝大部分是有偿贷款），为新中国打下了重工业基础，还先后派遣了共10260名专家援华。即使到了中苏关系破裂前夕的1959年，还继续增派了699名专家；1960年又派遣了410名专家。
20世纪50年代末，第一座原子反应堆在北京郊区的中科院原子能研究所建成；
第一座铀矿在新疆克拉玛依市乌尔禾区的白杨河矿床被开采出来；
第一座浓缩铀生产基地在甘肃兰州的西固区建成，代号“504”工厂；
第一座核燃料元件基地在内蒙古包头建成，代号“202”工厂；
第一个核武器研制基地在青海海北藏族自治州海晏县金银滩草原建成，代号“221”工厂；
第一个核爆试验基地在新疆维吾尔自治区若羌县罗布泊建成……
1964年10月16日中国第一颗原子弹成功爆炸，1967年6月17日中国第一颗氢弹成功爆炸，除了老一辈科学家的主观能动性外，客观上离不开上述这些早已打下的核工业基础。而这些实验条件从无到有，不可否认都是在苏联支持下设计建设实现的。
此外，1957年苏联率先向中国提供了P-2导弹样品，为中国提供了从动力、制导、燃料、材料到整体设计的全面帮助，这才使中国能在1960年11月5日成功试射了第一枚东风导弹。
更别提，在1960年苏联科学家奉命撤离中国时，将大量笔记资料供中方人员摘抄。这些都是不能磨灭的历史事实。
讲科学，必须先学会尊重事实，学会不因立场倾向、情感喜恶而否认事实。尤其不能把别人帮助过自己的事实故意选择性遗忘，还谎称全靠自己的本事。这是一种令人不齿的行为。
二、理性：吾生有涯而知也无涯
理性是哲学的概念，和逻辑密不可分。它要求人们排除主观的情感和偏见，根据逻辑规则进行思考和分析作出客观判断。
所谓“知易行难”，理性这个东西说起来虽好，但是个人总有七情六欲，要完全排除个人主观情绪，也是不可能做到的——除非是机器人。即使是科学家也只能做到最大限度减少主观情绪的干扰。
根据现代脑科学的研究表明，控制人类理性的大脑部位是前额叶皮层，就在人的前额和眼睛后面。产生人类情绪的大脑部位被称为“边缘系统”，包括丘脑、海马和杏仁体等脑组织。如下图：
皮层是人脑进化程度最高的脑组织，前额叶皮层几乎占据了整个皮层的三分之一。人类也是地球上唯一拥有最大规模、最复杂的前额叶皮层的物种。
一个人的前额叶皮层从发育到形成完整形态，大概在三十岁左右才能完成。这也解释了为什么儿童少年总是显得很不懂事，很难自控，经常血气方刚，倾向大胆冒险；但一旦过了三十岁，大多数人就会变得成熟稳重。
理性可以分为绝对理性（Absolutely rationality）和有限理性（Bounded rationality）。
绝对理性也称完全理性，它假设行为人是个全知全能者，不存在任何不确定性，由此可以得出最佳决策选择。事实上，这种绝对理性只存在理想状态中，或许人工智能将来有可能会实现吧。
有限理性是诺贝尔经济学奖得主、美国经济学家赫伯特·亚历山大·西蒙提出的，他认为行为人存在知识和经验的局限，因而必然存在不确定性，由此只能得出满意决策选择。现实中，“吾生有涯而知也无涯”（庄子语），任何个人本身基于人类现有掌握的知识限度，注定只能达到有限理性。
一般来说，年纪越大，掌握知识越多，理性程度就越高。非理性行为固然在高知识群体中也会发生，但在低知识层次群体中的发生概率明显更高。
举个例子，如果科学家、教师、医生上街游行，考虑到他们的教育认知背景，不太可能发生打砸抢行为；但如果换成一群没怎么读过书的人，大概率会引发不小的社会骚动。
总之，凡是推崇科学、普及科学的地方，一定是个理性的地方。反之，在一个不够理性的地方，乌合之众也必然甚多，则科学之路必然漫长而修远。
三、逻辑：形式逻辑还是辩证逻辑
逻辑是思维的概念。在人类思辨的发展过程中，形成了形式逻辑（formal logic）、数理逻辑（mathematical logic）、辩证逻辑（Dialectical logic）三种逻辑。
（一）形式逻辑：“三律两推理”
形式逻辑有三个基本规律：同一律、矛盾律、排中律。
同一律
简单地说，同一律要求在同一思维过程中，必须运用同一对象的概念和判断，不得混淆使用其他对象的概念和判断。
“移花接木”、“李代桃僵”、“浑水摸鱼”都是违反同一律的成语。
在中国古老的一则寓言中，惠子和庄子游玩，庄子看着桥下的鱼儿，庄子感慨：“这些鱼游来游去真快乐！”
惠子却要跟他抬杠：“你不是鱼，安知鱼之乐？”
庄子轻描淡写地化解：“你不是我，怎么知道我不知道鱼的快乐？”
惠子立即一本正经分析：“我不是你，我不知道你；你也不是鱼，所以你也不知道鱼的快乐。这是完全肯定的啊！”
庄子反驳：“你说‘你安知鱼之乐’这句话，说明你已经知道了我知道鱼的快乐，才来问我。我就是在桥上知道的啊！”
如果没有同一律，我们是不是还在为庄子的诡辩点赞呢？
在这里，惠子问“安知”是“怎么知道”的意思，可是庄子在一番扯淡后，将“安知”偷换成“哪里知道”的意思。
这就是违反同一律而沦为诡辩的寓言。
又比如，甲和乙辩论。甲说：“我认为民主也应当保障少数人的权利，这能防止出现多数人的暴政。”
乙反驳：“多数人同意的就是民主，难道少数人同意的能叫民主吗？”
丙在一旁听着，顿时觉得乙很有道理。
在这里，甲的意思是民主包括保障少数人权利；然而乙却把甲的意思偷换成民主包括少数人同意。
先给对方树立一个偷换的虚假观点，然后再去攻击，这种做法在现代社会比比皆是。俗称“先扣帽子，再打棍子”。
对这种隐藏很深的诡辩，如果不用同一律去反驳，很难发现问题。
我们在欣赏别人的幽默、辩才的同时，也要具有对其是否违反同一律的鉴别能力。
矛盾律
矛盾律要求在同一思维过程中，对同一对象不能既肯定它，又否定它。
除了“自相矛盾”这个古代中国寓言外，在西方也有类似的寓言。
如英国数学家、逻辑学家、历史学家伯特兰·罗素提出了“理发师悖论”：理发师称“我为所有不给自己刮胡子的人刮胡子。”
结果，当理发师要给自己刮胡子的时候，就产生矛盾了。
①如果理发师不给自己刮胡子，那就属于“不给自己刮胡子的人”，理发师应该给自己刮胡子。
②如果理发师给自己刮胡子，那就属于“给自己刮胡子的人”，理发师就不应该给自己刮胡子。
这就是著名的罗素悖论，曾经一度动摇了20世纪以前的数学大厦基础，直到1908年新的集合论公理系统提出才得以解决。另话不提。
注意，矛盾律和辩证法主张的矛盾对立统一在这里发生矛盾了！
同一件事，有没有可能既是好事，又是坏事？
同一个人，有没有可能既是好人，又是坏人？
在辩证法的世界里是可以的，在生活中也似乎可以。
但在自然科学的逻辑世界里是不存在的。否则，科学就发展不下去了。
排中律
排中律要求在同一思维中，两种互相排斥的对象不能同时为假，其中必有一真。比如在破案推理中：
①甲和乙都在案发现场；
②如果甲在案发现场，那么乙就不在案发现场。
由此可知，①②互相排斥，所以不可能同时为假，那两者必定有一个情况是真的。
遵循排中律，对事物的态度就必须明确，不能含糊不清，模棱两不可。
中国人推崇那种云山雾海的语言艺术，恰恰是西方人最不喜欢听的话。某些语言艺术运用高超的人，看起来面面俱到，什么飞盘都能叼得住。其实因为他一直在违反排中律，专门说些貌似有理实则禁不起逻辑考验的话。
和缺乏逻辑的人谈话是很累的事。所以逻辑学习很重要。比如，要是法官不懂或不讲逻辑，很可能会判出冤假错案。（可惜现实中偏偏这样的问题案子不少。）
一个讲逻辑的社会才能有进步、有文明可言。讲逻辑就要学会结合使用同一律、矛盾律、排中律。
归纳和演绎
形式逻辑靠概念、判断、推理来反映事物的本质。其中，推理俗称“三段论”，分为归纳推理（Inductive Reasoning）和演绎推理（Deductive Reasoning）。
举个简单的例子：
①张三、李四、王五需要喝水；（小前提）
②张三、李四、王五都是人；（大前提）
③人需要喝水。（结论）
这种从个别到一般的推理，就叫归纳推理。
再将上述例子转化一下：
①人需要喝水；（大前提）
②张三、李四、王五都是人；（小前提）
③张三、李四、王五需要喝水。（结论）
这种从一般到个别的推理，就叫演绎推理。
可以发现，归纳推理与演绎推理有着很密切的联系。归纳推理的结论，能成为演绎推理的前提；演绎推理的结论，又能成为归纳推理的前提。所以两者互相促进，能帮助人类扩大、加深对世界的认识成果。
通常我们说某人缺乏逻辑，或某人不讲逻辑，其实指的就是这种形式逻辑。一个精神正常的人，如果经常胡言乱语、不讲道理，有个重要原因肯定就是这人没有学过逻辑，缺乏逻辑思维。
举一个这种逻辑盲的例子。张三说“我认为国外有很多很好的地方。”李四就说“那你去啊，别留在这里了！”如果作为闲聊自然没有问题，但如果作为辩论，那就是不讲逻辑的表现，也就是不讲理的表现。
张三认为某个地方好，和张三要不要过去没有必然联系。
张三可以用同样的逻辑反击：“我认为你家有很多很好的地方，那我就住你家了！”
这叫归谬法。
所以李四作这样的辩论，除了暴露自己的无知以外，没有任何意义。
如果李四继续这样强词夺理下去，自我沉浸在胜利中。但其实他在别人眼里已经不再是个可以交流的文明人，而是个无法沟通的野蛮人。
历史上，丢人现眼而不自知的晚清顽固派官僚比比皆是。
（二）数理逻辑：逻辑的数学化和符号化
数理逻辑是用数学的方法来研究形式逻辑，要求把推理过程像数学一样利用公式来进行计算，从而得出正确的结论。
这实质是形式逻辑的数学化、符号化。因此它虽然带着逻辑两个字，实际上应该算数学的分支。
继续拿上面的例子来作简单讲述：
①人需要喝水；
②张三、李四、王五都是人；
③张三、李四、王五需要喝水。
在确定上述命题逻辑后，引入符号化规则，将这些命题都用小写字母p、q、r表示。
定义：p=①，q=②、r=③
然后写成数理公式：( p∧q )→r
这是什么意思呢？
这是一个一阶逻辑的复合命题，读作“P并且q”推导出r。
意思是当p和q皆为真，则p∧q的结论r为真；p、q二者之一为假或二者皆假，则p∧q的结论r为假。
如果再复杂一点，还可以把它变成二阶逻辑……
看到这里，一定有人想拍桌子了：“能不能说人话？”
好的。现在转化成人话就是说：
当“人需要喝水”这句话是真的，并且“张三、李四、王五都是人”这句话也是真的，那么“张三、李四、王五需要喝水”这句结论就肯定是真的。
但如果“人需要喝水”、“张三、李四、王五都是人”有任何一句话是假的，那么“张三、李四、王五需要喝水”这句结论就肯定是假的。
如果以1代表真，0代表假。可以得到下面一张逻辑真值表：
如果有人已经看晕了，那我就此打住。
我的本意就是为了说明，数理逻辑能够将形式逻辑的文本内容转化成简洁的符号内容，但本质上，它们讲的是一个意思。
同时，这是个二值逻辑，任何一个命题要么为真，要么为假，不存在既要又要的模糊性。因此也可以发现，数理逻辑证明了形式逻辑和辩证逻辑是先天的水火不相容。
当然，让不懂高等数学的人来看，数理逻辑硬生生把文字变成了一堆乱码组成的天书。
这很像在编密码吧？毕竟密码学的核心就是数学。
没有数学就没有数理逻辑，而数理逻辑正是现代计算机技术的基础。
或许现在可以理解，为什么中国的算盘注定进化不成计算机？为什么计算机技术革命只可能发生在西方？
古代中国的科学体系里缺少数理逻辑，这也是形象思维的先天缺陷。
附上一张《常用逻辑符号表》，如果看了感到头晕的就跳过：
（三）辩证逻辑：是辩论技巧还是真正的逻辑？
在辩证逻辑冒出来以前，传统逻辑都是专门指形式逻辑——数理逻辑的本质也还是形式逻辑。
辩证逻辑是辩证法的对立统一、量变质变、否定之否定三项规律在逻辑学领域的应用，强调任何事物都存在矛盾，矛盾性是事物变化发展的动力和源泉。
基于此，它主张人们应当以联系、全面、动态的观点研究问题——但科学家恰恰必须从孤立、片面、静态的观点研究问题；并对具体问题具体分析——这显然是一句无比正确的、就连文盲都懂的废话。
“永远不变的是变化”。用这句话来理解辩证逻辑，貌似感觉充满了人生寓意。但变化意味着不确定。在用于指导实践的时候，丧失了确定性，就无法指导实践，让人无所适从。最终只能沦落为一种领导的语言艺术，或者叫诡辩术。
辩证逻辑最大特点是创造了既要又要、既不能又不能的通用话术套路，最大问题是本身无法被数学语言将其转化成数理逻辑。
这是源自黑格尔辩证法的先天缺陷。
为了修正这一缺陷，唯物辩证法导师称“数学本身由于研究变数而进入辩证法的领域，而且很明显，正是辩证哲学家笛卡尔使数学有了这种进步。辩证思维对形而上学思维的关系，和变数数学对常数数学的关系是一样的。”“初等数学，即常数的数学，是在形式逻辑的范围内活动的，至少总的说来是这样；而变数的数学——其中最重要的部分是微积分——本质上不外是辩证法在数学方面的运用。”
也就是说，既然不能把辩证逻辑数学化，那就干脆把数学——数学的重要部分微积分——给辩证化吧。反正普通大众懂微积分的人极少，好忽悠啊！
好家伙，这一招够绝！
但这种生搬硬套的说法，在理论上，始终无法创建出能够解释微积分公式的辩证逻辑的科学语言；在实践中，迄今也没有发展出像计算机这样的划时代产品来证明辩证逻辑的科学贡献。
更荒谬的是，唯物辩证法诞生在19世纪，笛卡尔和微积分都出现在17世纪，强行说两百年前的人和数学因为遵循了两百年后的唯物辩证法才取得了进步，这无异于一个清朝学者在宣称明太祖朱元璋因为遵循了清太祖努尔哈赤的先进军事思想才取得了抗元战争的胜利。
笛卡尔和发明微积分的牛顿、莱布尼兹都是划时代的天才人物，但想不到两百年后竟有人认为自己发明了能凌驾于这些天才之上、指导这些天才的“科学”理论。可笑乎？狂妄乎？
在古希腊语里，辩证法（dialectics）的意思是“语言的艺术”。苏格拉底认为，辩证法只是一种通过对立意见的争吵而发现真理的语言艺术。不幸的是，后来演变为诡辩术的同义词。
从词根溯源来看，辩证法和思维认知无关，只是长期作为一种辩论技巧而存在并流传了下来。
19世纪的德国哲学家格奥尔格·威廉·弗里德里希·黑格尔系统总结了辩证法的质量互变规律、对立统一规律、否定之否定规律，以及本质与现象、原因与结果、同一与差别、可能与现实、必然与偶然、必然与自由等一系列组合概念的范畴，指出矛盾是引起了万物运动、变化和发展的唯一因素。由此建立了唯心主义辩证法体系。
从这时起，辩证法从辩论技巧升级成为一种认识论。
唯物主义辩证法认为，人脑思维中的辩证法，是客观规律在大脑里的反映，所以辩证法来源于客观现实，而不是主观精神。
唯物主义辩证法对于黑格尔的辩证法内容体系实则予以了全盘承袭，并认为“自然科学家须有逻辑（指辩证逻辑）和辩证法的修养”，“要精确地描绘宇宙、宇宙的发展和人类的发展，以及这种发展在人们头脑中的反映，就只有用辩证的方法，只有经常注意产生和消失之间、前进的变化和后退的变化之间的普遍相互作用才能做到。”
但是，这种极度自负的口气和一百多年来国际科学界对此淡漠的反应，形成了鲜明对比。
科学家们只认可形式逻辑和数理逻辑，没有人认可辩证逻辑对他们的科学研究工作有什么价值。像爱因斯坦就公开说过，辩证法对他的研究没有任何帮助。
迄今为止，所有的诺贝尔奖获得者也从来没人表示自己有过什么辩证逻辑和辩证法的修养，更不需要用什么辩证的方法来从事科研。
作为科学家，只能依靠孤立、静止、片面的方法对事物进行一次次的观察、研究、分析，从而反复推理总结，得出结论。
发展至今的科学，一直遵循着形而上学的形式逻辑！
事实上，唯物辩证主义导师也意识到“学会辩证地思维的自然科学家到现在还屈指可数”，但却断言“所以现在统治于理论自然科学中并使教师和学生、作者和读者都同样感到绝望的那种无限混乱的状态，完全可以从已经达到的成果和传统的思维方式之间的这个冲突中得到说明。”
然而我们都知道，世界范围的科技大爆炸正是从18世纪末开始发生的。
经过绝大多数没学会辩证法的科学家群体努力，人类科技在食品领域、新能源领域、核能领域、生物领域、信息领域、航空航天领域……已经取得了一轮轮堪称颠覆性的突破和发展。
回头再看对那些所谓自然科学的“绝望”、“无限混乱”的断言，和其屡屡失败的政治经济预言一样可笑。
这进一步证明，即使在唯物辩证法诞生后的将近两百年间，也没见哪个科学家靠它的指导取得了什么成功。至少，1901年以来的诺贝尔奖获得者，没有一个承认唯物辩证法对其有过指导作用。
卡尔·波普尔在《辩证法是什么》一文中认为，辩证法只是一种关于思想的历史发展学说。它在某些科学场景下是可以适用的，比如光的波粒二象性；它也正确地看到了在发展中矛盾的重要性。但是，它不能导致辩证逻辑的产生。
如果矛盾无处不在，无法避免，那就违背了形式逻辑必须遵循的矛盾律。矛盾律的断言是两个互相矛盾的陈述决不可能同真。辩证逻辑却要容纳相互矛盾的陈述。这恰恰是科学发展的大忌，因为科学结论要求明确化，而不是模糊化。
也许在他看来，辩证逻辑更像是张夸夸其谈的大嘴，还不如试错法来得简单直接。
没有思想的自由竞争就不可能有科学发展。对于科学的发展来说，没有比碰上一种强化的真理主义——号称适用一切领域的辩证逻辑——更糟糕的阻碍了。
四、逻辑学引入中国
逻辑学是一门教人如何客观准确、有方法、有条理地表达意思的学问。国际公认的逻辑学包括形式逻辑和数理逻辑。
其中，数理逻辑的专业度很高，也比较艰深，确无人人学习的必要。但形式逻辑（普通逻辑）是一门通识学问，应该予以普及。
熟练掌握形式逻辑，可以避免陷入狡辩、诡辩的思维陷阱中，更好地进行理性思维。这也是培养理性公民、建设理性社会的重要前提。
西方发达国家在中学教育阶段，就已普遍开设逻辑课。而国内直到大学才有普通逻辑课，但也只是作为选修课，不受重视。这导致社会上熟悉逻辑的人寥寥无几。
可想而知，未来如果人与人之间不能在同一思维水平上对话，怎么能互相理解、有效沟通呢？
其实，中国在晚清时期就已引入逻辑学，1902年（光绪二十八年）《钦定京师大学堂章程》规定“政科”三年须开设逻辑课，每周两学时。
1903年清政府颁布《奏定学堂章程》，史称“癸卯学制”，这是中国近代教育的开始。学制规定儿童三岁起可入蒙养院四年；六或七岁应当入初等小学堂五年、高等小学堂四年；中学堂五年、高等学堂三年；大学堂三年，但政法科大学和医学大学为四年。另设有通儒院五年。
其中高等学堂相当于大学预科，其章程规定逻辑课是“经学科”、“文学科”、“商科”的必修课。地位相同的优级师范学堂章程规定，逻辑学为公共课程，共一个学年，每周三个学时。
到了民国，逻辑学已成为大学、高等师范学校乃至中学的必修或通习科目。梁启超、王国维、陈寅恪、冯友兰、熊十力、胡适等大师无不熟练运用逻辑学从事学术研究。
不过此时的逻辑学内容还是以形式逻辑为主。清华大学开设的逻辑课则带头开始讲授数理逻辑，时称“现代逻辑”，主讲人就是那位一生痴情林徽因的金岳霖。
由于苏联的意识形态将形式逻辑视为“形而上学”的哲学，而“形而上学”哲学又被认定是和唯物主义辩证法对立的世界观、方法论，故宣称应以唯物辩证法取代逻辑学。
新中国成立后，本应作为通识教育的普通逻辑课屡遭磨难，一言难尽。
自20世纪90年代以来，大学里的普通逻辑课从必修课变成了可有可无的选修课。由此整个社会呈现缺乏逻辑思维的病态。
社交媒体上随处可见大量背离逻辑的交流方式，动不动就诉诸情感、诉诸暴力，懂逻辑的人和不懂逻辑的人完全是鸡同鸭讲，难以有效沟通。尤其在公共话题的讨论方面，往往因参与者缺乏常识、缺乏逻辑、不愿尊重事实而沦为无意义的“口水战”互相谩骂不休。这显然和国内逻辑教育的长期缺位有莫大关系。
想要科技强国，要是缺少了形式逻辑和数理逻辑，只靠遥遥领先的辩证逻辑，不知道够不够？但练出来的嘴巴功夫一定是最厉害的了。
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