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建立了自然本身必须遵循的法则。17世纪德国天文学家约翰尼斯·开普勒——没有他牛顿物理学也许就不会产生——描述他对科学的追求就是希望了解上帝的想法。在我们的时代，顶尖科学家，包括阿尔伯特·爱因斯坦和斯蒂芬·霍金，也用相似的语言描述了他们的追求。哲学家阿尔弗雷德·诺斯·怀特海和中国技术史专家李约瑟也提出非西方文化中科学发展所欠缺的是一神论。

然而，我想，在这1000年中对这一论点的有力反证正在向我们呼喊。

狩猎小组跟踪蹄印和其它踪迹。他们在一片树林旁暂停了一会儿。他们蹲下来仔细地检查踪迹。他们所一直追寻的踪迹被另一条穿过了。很快，他们统一了意见，确定了是哪一种动物，有多少，岁数和性别，有没有受伤的，跑得多快，跑过去多长时间了，有没有别的猎人也在追踪，小组能不能追上猎物，如果能追上要花多少时间。决定作出后，他们轻拂他们将追寻的踪迹，牙齿间发出像风一样轻微的声响，然后大步慢跑。尽管背着弓和毒箭，他们继续已经开始了几小时的马拉松锦标赛。他们几乎总是在地上准确地读出讯息。野牛或羚羊或霍加披（像长颈鹿的动物）就在他们想到的地方，数量和情况正像他们所估计的一样。狩猎很成功。猎物被带回了临时的营地。每个人饱餐了一顿。

这段多少有些典型的关于狩猎的短文是对坤桑人的描述，他们居住在博茨瓦那和纳米比亚共和国的卡拉哈里沙漠。不幸的是，他们正处于灭绝的边缘。但是数十年来，人类学家对他们和他们的生活方式进行了研究。坤桑人过着一种典型的采猎生活方式，我们人类也许就是在这种方式下度过了大部分的时间——直到1万年前，植物和动物被种植驯化，人类的状况发生了改变，也许是永远的改变。由于他们具有这种传奇式的本领，在南非与“前线国家”的战争中，他们被实行种族隔离的南非军队招募来搜寻人。与南非白人军队的各种不同方式的接触加速了坤桑人生活方式的毁灭——实际上，这种生活方式随着几个世纪以来与欧洲文明的每一次接触而一点一点地消亡。

他们是怎么做的？他们如何能够仅凭一瞥就说出这么多东西？仅仅说他们仔细观察是不够的。他们实际上做了些什么？按照人类学家理查德·李的说法：

他们仔细检查凹坑的形状。一只快速移动的动物留下的足迹显示出一种拉长的对称性；一只微跛的动物由于照顾疼痛的腿就会让它少承担些身体的重量，留下浅些的印记；一只较重的动物留下更大更深的空穴。相关公式就在猎手的脑子里。

在一天中，足印会被侵蚀掉一点。其凹坑的四壁会逐渐崩塌。风吹起的沙子会积累在空穴的里面。也许一点叶片、细枝或草叶会被吹进去。时间越长，侵蚀越大。

行星天文学家在分析陨石撞击产生的陨石坑的过程中采用了几乎同样的方法：陨石坑越浅，年代就越久远。陨石坑如果边缘已破败，深度与直径的比率较小，内部积累了细沙子则说明更为古老——因为必须有足够长的时间，侵蚀过程才会达到这种效果。

不同的区域、不同的沙漠，或不同的年代，侵蚀的来源都不相同。但是如果你知道它们是什么，你就能够通过陨石坑的新鲜或模糊程度断定很多东西。如果昆虫或别的动物的踪迹叠加在廊迹上面，这将表明这个脚印不会很新。表面下的土壤湿度和在其因被踩过而暴露之后的干燥速度决定了坑四壁的瓦解程度。所有这些因素都被坤桑人仔细地研究过了。

飞奔的兽群不喜欢炎热的太阳。动物会利用它们能找到的任何能遮阳的东西，它们会改变路线以利用一片树林的荫凉。但是树荫的位置是由一天中的时间决定的，因为太阳在天空移动。在早晨，太阳从东方升起，影子就在树林的西边。下午，当太阳西移，影子就投向了东边。通过踪迹转弯方向的改变，就可能说出动物是多长时间以前经过的。在一年中的不同季节，这种计算是不同的。所以猪手脑子里必须装有一部天文历法以预测太阳的运动。

对我来说，所有这些令人生畏的法医式的寻踪技巧就是正在发挥作用的科学。

采猎者不仅在研究其它动物的踪迹方面是专家，对人的踪迹也很擅长。在一个小组中每个人都可以通过他或她的足迹被辨认出来；彼此之间就像对他们的面孔一样熟悉。劳伦斯·冯·帕斯特这样描述：

离家数英里并与其他人分开，恩格索和我，在一只受伤的雄鹿的踪迹上，忽然发现另一组印记和我们的交汇到一起。他满意地咕哝了一声并说这是几分钟前鲍克斯豪的足印。他断定鲍克斯豪跑得很快，而且我们很快就会看到他和那只动物。我们爬上前面的沙丘，鲍克斯豪就在那里，正在给动物剥皮。

理查德·李也叙述了一个坤桑人的故事，猪人在简单地检查了一些踪迹之后说，“哦，看，图努和他的小舅子在这。可是他的儿子哪去了？”

这真是科学吗？在训练课上，每一个追踪者都在地上蹲几个小时，观察羚羊蹄印的缓慢侵蚀吗？人类学家提出这个问题，答案是猎人们一直使用这样的方法：他们在学徒时期观察他们的父亲和有经验的猎手，他们通过模仿学会。普遍的原则代代相传。局部的变化因素——风速，土壤湿度——每代人，一天一天，一季一季按照需要加以更新。

而现代科学家恰恰在做同样的事情。每次我们试图通过侵蚀程度判断月球、水星、海王星的卫星上陨石坑的年龄，我们并不是从零开始计算。我们掸掉某篇科学论文上的灰尘，读上面也许是一代人以前就确定下来的试过且真实的数值。物理学家并不从零开始推导麦克斯韦方程或量子力学，他们理解它的数学和原理，观察它的效用。他们注意自然是如何遵循这些法则的，他们将这些科学成果记在心里，使它们成为自己的东西。

然而必须有人首次确定寻踪原则，也许是某个旧石器时代的天才，或更可能是在彼此广泛分离的时间和地点的一代代的许多天才。在坤桑的寻踪原则中没有巫术的痕迹——事先检查夜晚的星星或动物的内脏，掷骰子或解梦，或念咒召鬼，或别的什么人类偶尔尝试过的这样那样的对知识的伎俩，而只有具体的可明确界定的问题：猎物向哪个方向跑了，它有什么特征？你需要一个单凭巫术和占卜不能给出的——或至少是不能经常给出的足以使人免除饥饿的——精确答案。相反，采猪者——除了围着火堆跳阴魂附身的舞蹈或受柔和的欣快剂的影响，日常生活中他们并不十分迷信——很实际，他们努力工作、目的明确，过群居的生活，并常常是快乐的。他们使用的技巧来源于对过去成功和失败的去伪存真。

科学的思考几乎从一开始就与我们相随。你甚至可以从正在领地边界上巡逻或正在准备芦杆以插入白蚁窝以获取少量但必须的蛋白质来源的大猩猩身上看到这一点。寻踪技巧的发展带来了强大的进化选择优势，那些不能想到这一点的群体只能得到较少的蛋白质并留下较少的后代。那些具有科学倾向的，那些能够细致观察的，那些爱好解决问题的生物，会获得更多的食物，特别是较多的蛋白质，并生活在更为多种多样的栖息地中；它们和它们的遗传特性将繁荣昌盛。对人来说也是一样，比如，波利尼西亚人的航海技巧。这种科学倾向带来了实质性的回报。

在农耕时代之前的另一种获得食物的主要方法是采集。要采集食物，你必须了解许多植物的性质，而且你必须能明确地把一种植物和另一种区分开来。植物学家和人类学家常常发现全世界的以采猎为生的种族辨别各种植物物种可以达到西方分类学家的准确程度。他们以地图绘制员的技巧在心中绘制他们领地的地图。这一切都是生存的前提。

有人认为，就像儿童尚未成熟到接受某种数学和逻辑的概念一样，原始人在智力上也不可能掌握科学和技术。这种观点是极为荒谬的。那些居无定所、身无分文的残存的采猎者——他们是我们遥远过去的活标本——的日常活动证明殖民主义和种族主义的残余观念是错误的。

根据克鲁默的“客观思考”的标准，我们肯定可以从采猎者那里找到积极而充分的论据，直接参与式的民主，大范围的旅行，没有僧侣，并且将这些因素坚持了不是1000年而是30万年或更长时间。以克鲁默的标准来看，采猎者应该是有了科学。我认为他们确实如此，或曾经如此。

爱奥尼亚和古希腊提供的不是许多的发明、技术或工程，而是系统调查的方法和一种观念，即是自然的法则而不是变幻莫测的神统治着世界。水、空气、土和火被轮流作为对这个世界的本质和起源的候选的“解释”。每一个这样的解释——由苏格拉底之前的不同哲学家所认定——在细节上有很大的缺陷。但是这种解释的方式，作为神的干预的替代物，是富有成果的、新颖的。同样，在古希腊的历史中，我们可以看到，几乎所有由反复无常的神促成的重大事件都记载于《荷马史诗》中，只有几件事记载于《亥罗道忒斯》中，而在《苏西蒂德斯》中则完全没有。在几百年中，历史从由神推动转移到由人推动。

一些相似的自然法则也曾在坚定的多神论社会中出现。在这种社会中某些学者热衷于无神论的观点。约开始于公元前4世纪的，前苏格拉底的这些研究，被柏拉图、亚里士多德，然后是基督教神学家扑灭了。如果历史的偶然性有所不同——如果原子论者对物质本质、世界多元化、对时间和空间的广袤性的伟大猜想能够被珍视并作为科学发展的基础，如果阿基米德的技术革新被传授和仿效，如果那种认为人类必须探求、理解自然的不变法则的观点被广泛地宣传——我想今天的世界会是另一种样子。

我不认为科学难于讲授的原因是人们对接受科学没有准备，或是由于科学仅仅产生于侥幸，或总的来说，我们的脑力还不足以掌握它。相反，我所看到的一年级学生对科学的巨大热情以及来自残存的采猎部落的证据都雄辩地证明：科学倾向深深地埋藏在我们之中，不论是在任何时间、任何地点，还是任何文化中。它已经成为我们生存的手段。它是我们与生俱来的权处。当我们由于漠不关心、漫不经心、无能为力或对怀疑主义的恐惧而使孩子们对科学失去信心，我们就是剥夺了他们的权利，拿走了他们用以管理未来的工具。

第十九章　世上没有傻问题

所以我们不停地提问，一次又一次，直到一捧土堵住了我们的嘴——难道这就是答案吗？

海恩里希·海涅《拉撒路》（1854）

在东非200万年前的岩石记录中，你能发现我们祖先所设计和使用过的一系列劳动工具。他们的生活依赖制造和使用这些工具，当然这是石器时代早期的技术。曾几何时，专门制作的石头被用来戳刺、切削、剥离、切割、雕刻。尽管制造石制工具有很多种方法，值得一提的是，在一个特定的地点，在漫长的时期内，工具都是以同样的方法制造的——这意味着数十万年前一定存在教育体制，即使主要是学徒制度。尽管相似性容易被夸大，但很容易设想有相应的围着缠腰布的教授和学生、实验课程、测验、不及格、毕业典礼和研究生教育。

如果在很长的历史时期内，这种培训没有发生改变，传统就被完整地传递给下一代。但是如果需要学习的东西变化得很快，特别是在一代人的时间内发生，这就很难搞清楚教什么和怎样教。于是，学生就会抱怨内容不恰当；对年长者的尊敬就会减少。教师们对教育标准的降低和学生们变得无精打采感到绝望。在一个处于转变中的世界，学生和教师都需要教给自己一门重要的技巧——学会如何学习。

除了儿童之外（他们还不懂得是不是该问一些重要的问题），我们没有谁会花费很多时间去想：为什么自然是这个样子？宇宙是怎么来的，或它是否一直那样存在？如果时间某一天会倒流，结果将会出现在原因之前吗？是否存在人们认识的极限。甚至有些儿童，我遇到了那么几个，想知道黑洞是什么样子？物质的最小部分是什么？为什么我们记得过去而不是将来？为什么有宇宙？

不时的，我会非常幸运地给幼儿园或一年级的班级讲课。其中很多孩子是天生的科学家——尽管好奇的倾向多一点，怀疑主义的倾向少一点。他们很好奇，爱动脑筋，引起思考的。有洞察力的问题滔滔不绝。他们显示出极大的积极性。我被问一些连续的问题。他们从没听说过什么叫“傻瓜式的问题”。

但是当我和高中高年级的学生交谈时，我发现情况不同了。他们记住了“事实”，但总的来说，发现的喜悦，事实背后的灵魂，已经离开了他们。他们失去了大部分好奇心，仅获得了很少一点怀疑主义。他们担心提出“傻瓜”问题；他们愿意接受不充分的答案；他们不提连续的问题；在教室里他们不时斜着眼瞥一下，判断他们的同学是否赞同；他们上课时把带来的问题写在一张纸上，他们偷偷地检查，等待着轮到他们，却疏忽了这时他的同学们正在集中讨论什么问题。

从一年级到十二年级一定是发生了什么，它不仅是青春期的问题。我猜测它部分是因为来自同学的不许杰出的压力（除了在体育运动中）；部分是因为社会教给人们的短期满足；部分是由于一种印象即科学和数学不会使你能买一辆跑车；部分是因为对学生的期望太低；部分是因为理智地讨论科学和技术——甚至学习本身——很少有回报或榜样。那些少数仍然保持兴趣的孩子被贬低为“傻子”、“小丑”或“书呆子”。

但是还有些别的原因：我发现许多成年人讨厌孩子提出科学问题。为什么月亮是圆的？孩子也许会问。为什么草是绿的？梦是什么？你能挖多深的洞？世界的生日是哪一天？为什么我们有脚趾头？大多数老师和家长以生气或嘲弄的态度对待这些问题，或者迅速地转到别的东西上面：“你希望月亮什么样，方的？”孩子们不久便认识到这种问题惹恼了大人。再有几次像这样在经历，就又有一个孩子离开了科学。为什么成年人在不到六岁的孩子面前要装作无所不知，我感到实在难以理解。承认我们不知道某些东西又怎么了？我们的自尊心竟如此脆弱吗？

而且，这其中有许多是科学领域中的深奥问题，有几个尚未得到完全解决。月亮是圆的与重力是一种将物体拉向任何世界的中心的向心力及岩石的强度有关。草是绿的因为它含有叶绿素，当然——我们都在高中的时候被灌输过这个答案——但是为什么植物含有叶绿素？这看起来很愚蠢，因为太阳输出的峰值能量是在光谱的黄色和绿色部分。为什么全世界的植物要抵制能量最丰富波长部分的阳光呢？也许是由于地球古代生物史上的意外冰冻。但是我们对于草为什么是绿的仍有某些东西不清楚。

有许多更好的回应可以不使孩子觉得他们问深奥的问题是一个大错误。如果我们对答案有想法，我们可以试着解释。即使是一次不完全的尝试也会起到消除疑虑和鼓励的作用。如果我们不知道答案，我们可以查百科全书。如果我们没有百科全书，我们可以带着孩子去图书馆。或者我们可以说：“我不知道答案，也许没有人知道答案。也许等你长大的时候，你会成为第一个发现答案的人。”有天真的问题、乏味的问题、表述不当的问题，以及在不恰当的自我批判之后提出来的问题。但是每个问题都表明他渴望理解这个世界。这绝不是傻瓜式的问题。聪明的、好奇的孩子是国家和世界的财富。他们需要得到照顾、呵护和鼓励。但是仅仅鼓励是不够的，我们必须给他们关键的进行思考的工具。

“官方消息”，一份报纸的头条写道：“我们在科学方面的名声坏透了。”在对世界许多地区17岁孩子的代数测验中，美国排名倒数第一。在同样的测试中，美国孩子平均正确率是43％，而日本相应的成绩是78％。在我的成绩单上，78％非常好——大致相当于C＋，或甚至B－；43％是F。在化学测验中，13个国家中只有两个比美国差。英国、新加坡和香港的成绩高得几乎超出了标准；加拿大的18岁学生有25％与美国高中高年级学生选出的1％的人知道的化学知识一样多。（他们在上第二门化学课，并且大多数人是在“高级”班）。明尼阿波利斯20个最好的五年级班被日本仙台的20个班级全部超过，被台湾台北的20个班级中的19个超过。韩国的学生在数学和科学的各个方面远远超过了美国学生，在排行榜上不列颠哥伦比亚省（加拿大西部）的13岁学生（在某些方面他们比韩国人还要好）超过了美国