孫紹振

科學精神：對“眼見為實”的批判——讀《織女星和牽牛星》

這是一篇科學普及小品，講的是科學道理。從科學的客觀、理性、嚴密性來說，是不能帶感情的，但這篇文章并不是專業(yè)的科學論文，而是科學普及小品，其讀者對象并不具備嚴密的科學知識基礎(chǔ)。要把嚴密的科學知識傳達給缺乏科學基礎(chǔ)知識的讀者，就不能光憑抽象概念的演繹，必須借助感性。感性就是讀者的五官可以感知的，或者說有感性經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。

關(guān)于織女星和牽牛星的距離，關(guān)于銀河系的科學知識，都是超越讀者的感性經(jīng)驗的。作者的任務(wù)就是要從讀者有限的感性經(jīng)驗出發(fā)，誘導(dǎo)其想象，激發(fā)其興趣，以達到理解科學知識的目的。為此，作者采取了幾種手段。

首先，從牛郎、織女鵲橋相會的傳說出發(fā)。這個傳說是不科學的，為什么要引用？因為是感性的，讀者容易感受，故事的過程和悲劇結(jié)局，容易激起讀者的感情，引起讀者的興趣。這種趣味屬于情趣范疇。如果停留在這個傳說上，則沒有科學性可言。作者的匠心在于，激起情趣之后，引出了科學知識。這種科學知識不但與傳說相反，而且與讀者直接觀感相反。牛郎星和織女星從地球上觀察好像距離并不遙遠，好像二者真能跨越銀河相聚似的，但是科學家告訴我們：

這兩顆星永遠沒有相遇的機會。它們和太陽一樣，都是恒星。織女星的光輝是太陽的50倍，牽牛星的光輝是太陽的10倍有余，只因距離我們太遠了，所以看去只不過是兩顆比較大的星。天文學家又告訴我們，織女星距離地球26光年，牽牛星距離我們較近，但是也有16光年。

在日常生活中，我們常說“耳聽為虛，眼見為實”，這幾乎是天經(jīng)地義的常識，但是科學與常識往往相反，或者從理論上說，科學乃是對常識的某種批判。第一，牽牛星與織女星是恒星，相對來說是不動的；第二，二者的距離與目睹的并不遙遠相反，是非常遙遠的。這當然會引起讀者的好奇。

其次，引出了“光年”的概念。這個概念作者先用通俗的科學語言闡釋，“光年”就是光運動一年的距離，光的速度是每秒鐘30萬公里。一天能走259.2億公里，一光年就是它的365倍。作者接著從理論上解釋說，這樣遙遠的空間距離，為什么不用空間概念（如公里）計算？作者順帶一筆，提示讀者，因為數(shù)目太大了，只好用速度最快的光的運行時間來計算。這本來比較科學了，讀者也不難理解，但是，畢竟數(shù)量太大了，讀者想象起來還是有難度。于是作者把這種科學知識與日常生活經(jīng)驗聯(lián)系起來：

這種用時間來表示距離的方法，在日常生活中其實也時常用到。譬如從成都到重慶，有450公里，我們步行的話，每天走60公里，因此我們說從成都到重慶有七天半的路程。

這樣一來，就對讀者的好奇給予了既科學又感性的解釋，這種與傳說、與經(jīng)驗相反的科學知識就變得很好玩、很有趣了。這種趣味，與傳說、與一般文學作品的情趣不同，它屬于講道理的趣味，叫作理趣，有時也叫作智趣。

這篇小品文普及科學知識的好處，就是把科學知識通俗化、感性化，趣味化、理趣化。

說清楚了光年的概念以后，文章的好處乃是，深入拓展宇宙空間的科學知識。

太陽光射到地球上才8分18秒，而織女星的光射到地球上要26年。

本來，從直接經(jīng)驗來說，太陽和織女星都在天上，似乎在一個平面上，這幾乎是人類共識。但是，科學理性以精確的統(tǒng)計數(shù)字，對常識、對直接經(jīng)驗毫不含糊地加以否定。

在此基礎(chǔ)上，作者從日?？筛械你y河，向難以直接感知的宇宙空間展開。表面上，天上的星星是處在一個平面上的，實際上并不是，它們之間的空間距離大得難以想象。太陽光射到地球上8分18秒，和織女星、牽牛星已經(jīng)不在一個平面上了，更有甚者：

幾年前，天文學家看到一顆星爆裂了，計算下來，知道這顆星爆裂的時候在1300年前。

用光速的時間來計算立體空間距離，居然這樣大，由此可見，我們直接感覺中的天體充滿了錯誤。而科學的偉大功能之一，就是對常識，對人所共知、天經(jīng)地義的共識的某種批判。此外，就是對科學知識本身的不斷批判。例如，相對于行星來說，恒星是靜止的，但是，科學告訴我們，恒星也是在不斷運動的：它處在銀河系中，太陽和鄰近的恒星都以每秒鐘約220公里的速度在轉(zhuǎn)動。按這樣的速度，也得大約2.5億年才轉(zhuǎn)一周。

宇宙的奧秘是無限的，人類的感知太有限了，太不可靠了，因而要批判，就是憑科學研究，也不一定可靠。這是因為，相對于宇宙，銀河系太渺小了；相對于銀河系，太陽系太渺小了；相對于地球，人類又太渺小了，渺小得好像喜馬拉雅山脈上的一?；覊m。地球形成已經(jīng)數(shù)十億年了，而人類的文明史才幾千年。人類太幼稚了，個人的生命又太短暫了，短暫得真如李白所說的那樣“白駒過隙”。以這樣的渺小和短暫的生命去探索宇宙的無限，是不可能不犯錯誤的。人類之所以能夠生存就是因為具有科學精神，這種精神的特點就是不斷地探索，不斷地批判自己的錯誤，更新自己的知識。就拿這篇文章來說，雖然是講科學的，但也有可批判之處。例如，文章最后說“銀河系外面還有很多銀河系”，這就不妥，銀河系以外的天體，并不同于銀河系，至少織女系（仙女系）就不是銀河系。

三個比喻推動的文脈：科學知識的展示——讀《珊瑚島》

這是一篇科學普及小品，講的是大自然的奇觀。從日常經(jīng)驗不可直接感知、難以想象這一點上說，它與講銀河天體的《織女星和牽牛星》性質(zhì)一樣，甚至在寫法上，一開頭從古老傳說中“海中仙島”“瓊花玉樹”“瑤池璇宮”講起，與《織女星和牽牛星》以故事作引題的寫法是一樣的，其文脈也是從感性想象導(dǎo)向理性科學。不過也有不同，《織女星和牽牛星》所在的單元，主要是與劉白羽從大自然景象激起的政治抒情對比，而《珊瑚島》所在的單元，主要是與南帆、劉亮程的文章對比。南帆和劉亮程寫小動物，立意在人的自信與動物的自在對比，人總以為自己比小動物高明，實際上并不一定比它們高明多少，文章的風格是睿智的反諷，而《珊瑚島》則重在科學的說明。

但是在構(gòu)思上，《織女星和牽牛星》和《珊瑚島》的思路有相近之處，那就是大小強烈對比。《織女星和牽牛星》突出的是宇宙天體之大，仰首可見的小小的星星，與地球以及它們間的距離大到不能以空間單位計算，而只能以光速的時間來表示?！渡汉鲘u》則是突出珊瑚蟲之微。每一珊瑚蟲所住只是一個小孔，每一珊瑚蟲誕生，就增加一個小孔，這看來是微不足道的，但時間是個偉大的建筑師，小孔之微可積累為島，這被作者稱為“造島工程”。

光是這樣寫科學道理，就不能算科普小品，因為比較抽象，沒有形象語言，讀者比較難以感覺，也難以產(chǎn)生閱讀興趣。作者采取的策略是，首先以強烈的反差引起讀者的驚異，如此小孔居然積累起來成為島，成為國家：作者早就有交代，不但我國南海有眾多珊瑚島，而且馬爾代夫就是由一萬二千多個珊瑚島和珊瑚礁組成的，澳大利亞的珊瑚礁更是綿延二千多公里。如此懸殊的對比，當然有趣，如果光是這樣神奇，還只是現(xiàn)象，并沒有多少科學內(nèi)容。

作者接著指出構(gòu)成珊瑚島的并不是珊瑚蟲，而是珊瑚蟲分泌出的石灰質(zhì)?？茖W是講究概念的準確的，文章的科學精神，就在于嚴格地區(qū)分了珊瑚蟲與珊瑚島。珊瑚島不是珊瑚蟲，珊瑚是生物，而珊瑚島則是非生物。作為科學小品，光是準確還不夠，還要生動，因而作者用了一個很形象的比喻：把石灰質(zhì)的小孔，說成是珊瑚蟲的“公寓”。

這個比喻的好處除了生動之外，還有一個功能，那就是作為珊瑚蟲之微向珊瑚島之大的過渡。小孔到大島之間的反差太大了，公寓的比喻縮小了反差，循著想象相近性的規(guī)律，在難以想象的兩端搭起了不著痕跡的橋梁。

巨大和微小驚人的反差自然過渡了，如果是文學性的散文，這就足夠了，但文章是科學小品，主要內(nèi)容應(yīng)該表達珊瑚蟲的科學知識。反差和過渡的自然，只是提示珊瑚蟲與珊瑚島在形態(tài)上的關(guān)系?！耙磺械谋扔鞫际酋俗愕摹保驗楸扔鞯臉?gòu)成乃是兩個不同事物之間的一點相通，暫時不顧全面，不顧其不同（如小孔之于公寓之不同）。對于科學來說，最多只能在一個方面起說明作用，而不能全面說明，更不要說論證了。這是比喻的局限性。

使用公寓的比喻時，作者強調(diào)了“萬丈高樓平地起”，只突出了珊瑚樹向上生長的高度，但珊瑚島的特點，卻是其是平面的。因而，對比喻還要加以闡釋。接著作者指出珊瑚蟲的“造島工程”不是堆積式的，而是分為兩個階段，先是長高，分出枝椏，達到海面以后，就不再長高，而是“沿水平方向”伸展。這樣的陳述，與公寓是矛盾的，因為公寓不會向水平方向伸展。為了彌補這個比喻的不足，獲得讀者的信任和形象的感知，作者又用了一個比喻——“蘑菇”，其特點不是向高度堆積，而是向“四面鋪開”。這樣，小孔之點和島之面的矛盾就淡化了，讀者的想象也自然地從點轉(zhuǎn)化為面。

兩個比喻解決了點與面的矛盾，但是，似乎還不夠嚴密。為什么呢？還有科學的知識是兩個比喻所不能表達的，作者只能直接說明。

珊瑚蟲“公寓”的特點是固定，其獲得食物有如“守株待兔”，本來可能有生命絕滅的危機，但是，沒有。這是因為“公寓”之間，有管子連接。任何珊瑚蟲獲得食物，其他的珊瑚蟲通過這個管子都可共享，因而得以不斷生存繁殖。

然而，有了兩個比喻，又有了直接的說明，還是不夠嚴密。“蘑菇”只能顯示向四面展開，只是在海面上，而海面下支撐“蘑菇”的，仍然是枝干。光憑枝干支撐起一座島，而不致垮塌，是不可想象的。

要說明更復(fù)雜的科學知識，是個難題，作者不得不再借助“森林”的比喻來進一步展開科學論述。

珊瑚向上生長不是單枝，而是分枝，呈“森林”狀。森林枝干雖然密，仍然有空隙，這種空隙成了其他海洋生物棲息之所?！吧镌谒劳龊笠擦粝略S多石灰質(zhì)的硬殼、骨骼之類的碎屑，它們填充在密林的空隙中。”這樣空隙就轉(zhuǎn)化為實體了。

由此作者順理成章地得出了結(jié)論：

不斷新生出來的珊瑚蟲又分泌出許多石灰質(zhì)，把這些東西膠合起來，逐漸形成結(jié)實的礁石、島嶼。

這個結(jié)論的得出，歸功于“森林”這個比喻對前面兩個比喻的補充，從文章的寫作來說，乃是對文脈的推進。

可以說，如果沒有公寓、蘑菇、森林這三個比喻，直接把珊瑚島的知識寫出來，那就完全是抽象的，不能算是科普小品。有了這三個比喻，珊瑚造島的知識不但有序地展開，而且形象起來。這是科普文章的基本寫法之一。

從某種意義說，文章到這里，生動通俗地表達科普知識的任務(wù)已經(jīng)完成。但是，文章最后又加上一段：

珊瑚蟲形成的速度并不慢，在我國的西沙群島上，曾觀測到每年增長三毫米的紀錄。

從文章的內(nèi)容來說，可有可無；從文章的結(jié)構(gòu)來說，道理已經(jīng)講清楚了，形象貫通了，文脈也流暢了。但是，為什么這一段讀來不但不顯得多余，反而頗為令人心動呢？因為全文都是說明和比喻，沒有實證。作為科學知識，應(yīng)該是建立在實證基礎(chǔ)上的，科普文章，因為是通俗性的，可以沒有實證，但是有了，則更增色。這最后一段，雖然很短，但有統(tǒng)計數(shù)字，可以說是在形象之上的點睛之筆，使文章更具科學理性。