伽利略死后多年，其遺體被轉(zhuǎn)移到意大利佛羅倫薩的圣十字教堂，出于永久紀(jì)念這位科學(xué)偉人的考慮，人民將他的右手中指從身體上取下。這根手指目前保留在佛羅倫薩的科學(xué)歷史博物館里，它盛放在一個(gè)含有圓柱形石膏底座的容器內(nèi)，附言這樣寫道：不要小看這根手指，一位偉人正是靠它才度量了蒼穹的路徑，并且揭示了地上的凡夫俗子們從未見(jiàn)過(guò)的宇宙勝景。后來(lái)我們?cè)诤芏鄷锝?jīng)?？吹剑?yàn)橘だ允艿狡群?，之后幾個(gè)世紀(jì)意大利的物理學(xué)都落后了，直到20世紀(jì)費(fèi)米出現(xiàn)并獲得諾貝爾獎(jiǎng)才挽回了一點(diǎn)局面。

伽利略對(duì)于重力和引力問(wèn)題所做的一系列深入思考及相關(guān)研究，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)乃至整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)都產(chǎn)生了難以估量的巨大影響，并且極大地改變了人類認(rèn)知的歷史。伽利略之后，我們就要談到牛頓了。關(guān)于牛頓有很多故事，比如被蘋果砸的故事。這個(gè)故事發(fā)生近60年以后，牛頓才向一個(gè)傳記作者和仰慕者說(shuō)出。一般認(rèn)為這個(gè)故事只是一個(gè)傳說(shuō)。

關(guān)于牛頓被蘋果砸中的故事，小朋友尤其是青少年學(xué)生一定要正面看待。這種傳奇固然生動(dòng)、有趣，但它凸顯的只是靈感、偶然和機(jī)遇，而且往往“簡(jiǎn)化”了科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)活動(dòng)的曲折歷程，忽略乃至掩蓋了做出這些發(fā)現(xiàn)的真實(shí)歷史條件，以及其他探究者所付出的艱辛努力。比如牛頓，我們所看到的他的雕像、塑像都是在沉思、冥想，其實(shí)他不僅有天分，而且也非?？炭?。他也確實(shí)是站在前人的肩膀上，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)積累，一步一步得出了重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

還有一個(gè)例子。據(jù)說(shuō)瓦特因?yàn)樾r(shí)候看到他奶奶燒水，水開了以后把蓋子掀翻了，由此聯(lián)想而發(fā)明了蒸汽機(jī)。實(shí)際上這個(gè)傳說(shuō)絕對(duì)是不真實(shí)的，瓦特并沒(méi)有發(fā)明蒸汽機(jī)，而只是改造了蒸汽機(jī)。在他出生的時(shí)候，蒸汽機(jī)已經(jīng)發(fā)明57年了，但他在蒸汽機(jī)方面也確實(shí)作出了很大貢獻(xiàn)，他改造蒸汽機(jī)后得到了好幾個(gè)專利，從某種程度上，他也創(chuàng)造了新的蒸汽機(jī)，大大地推動(dòng)了英國(guó)工業(yè)革命。

上圖是18世紀(jì)的人們正在觀看空氣泵的實(shí)驗(yàn)，反映了人們對(duì)科學(xué)的好奇心理。

二、發(fā)掘科學(xué)的“理趣”——從科學(xué)中獲得心智的享受

科學(xué)很有意思，怎么有意思呢？這里我引用1965年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者費(fèi)曼的觀點(diǎn)。費(fèi)曼不能同意他的一位藝術(shù)家朋友對(duì)于花的觀點(diǎn)。那位藝術(shù)家朋友說(shuō)：“你看，作為藝術(shù)家，我用欣賞的眼光看出一朵花兒有多美，可是你們科學(xué)家，用分析的方法把花兒剖析開來(lái)看，就把它弄得索然無(wú)味了。”就此，費(fèi)曼評(píng)論道，盡管他的審美眼光可能沒(méi)那位藝術(shù)家那么精致，但一朵花兒的美他還是能夠欣賞的。“與此同時(shí)，我從這朵花兒中所見(jiàn)到的東西，卻比他要多得多。我能想象到其中的細(xì)胞，哪些細(xì)胞里面復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)也自有一種美。不光在厘米的尺度上有美，在更小的尺度上或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，也同樣有美。”然后他又引申開來(lái)，他說(shuō)為什么花能夠吸引昆蟲來(lái)授粉進(jìn)而化出了色彩，這本身就是很有意思的事情——它意味著昆蟲能夠看到色彩。這又引出另一個(gè)問(wèn)題：這些較為低等的生命形式也有美感嗎？顏色為什么會(huì)引起美感呢？所有這些有趣的問(wèn)題，表明科學(xué)知識(shí)只會(huì)增加你對(duì)花的興味、神秘感，甚至敬畏。

在一次演講中， 費(fèi)曼談到科學(xué)的另一價(jià)值是趣味，也叫作心智的享受（我把它概括為“理趣”）。這種享受，有人通過(guò)讀科學(xué)、學(xué)科學(xué)得到，也有人從研究科學(xué)中得到。這一點(diǎn)很重要，也是那些告訴我們要考慮科學(xué)對(duì)社會(huì)影響的人們所忽視的。費(fèi)曼有一本書叫《發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣》，書中講了很多對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。他說(shuō)，倘若社會(huì)的目標(biāo)就是要人們能夠享受自己所做的事情，那么，科學(xué)帶來(lái)的享受就會(huì)像別的事情一樣重要。如果以負(fù)責(zé)任的態(tài)度運(yùn)用科學(xué)，科學(xué)就不僅有趣，而且對(duì)人類社會(huì)的未來(lái)會(huì)有不可估量的價(jià)值。

我曾經(jīng)寫過(guò)一篇文章，題目叫《發(fā)掘理趣的科學(xué)閱讀》，在文章開頭我寫了幾句話：“科學(xué)”：實(shí)用的，進(jìn)步的，有趣的，快樂(lè)的，艱澀的，可怕的，邪惡的……當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)基本形成共識(shí)：科學(xué)撒播智慧的種子，科學(xué)關(guān)乎我們的未來(lái)，它給我們提供了一個(gè)觀察和認(rèn)識(shí)世界的重要方式。具體說(shuō)到科學(xué)閱讀，我想大體可有消遣性、實(shí)用性和思考性三種。

我小時(shí)候最早看的一本科普書是《看云識(shí)天氣》。相比“白云朵朵”，我們一般都覺(jué)得“烏云滾滾”肯定不是什么好詞。我在南方長(zhǎng)大，我注意到蜻蜓低飛的時(shí)候肯定要下大雨，這是我們自己觀察也能總結(jié)得出來(lái)的。11歲的時(shí)候，母親給我買了一本書，叫作《你們知道我是誰(shuí)》，它以一種科學(xué)詩(shī)的名義來(lái)描述我們身邊的故事，比如前面做了很多鋪墊，描述某個(gè)事物是什么樣的形態(tài)：“我來(lái)自遙遠(yuǎn)的天邊，當(dāng)冰雪融化的時(shí)候，我來(lái)了，我?guī)?lái)了溫暖的陽(yáng)光”，但是詩(shī)人并不說(shuō)出“我”究竟是誰(shuí)，而是到最后才告訴我們：“我是那一年的開始，我是新生力量的源泉，我是春天”。這首小詩(shī)是我讀的第一首科學(xué)詩(shī)，是高士其先生寫的，我覺(jué)得它也表達(dá)了我們對(duì)世界的一種認(rèn)識(shí)。在現(xiàn)代生活中，我們的精神生活被物質(zhì)擠壓，人們的精神生活越來(lái)越“水土流失”，對(duì)自己人生價(jià)值取向也經(jīng)常感到迷茫，所以我們不一定人都要成為詩(shī)人，但生活一定要有詩(shī)意。生活不一定都是物質(zhì)的，也有精神的；不一定是科學(xué)的，也有人文的。

我們要提升全民的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)很重要，人文素養(yǎng)也同樣很重要。人文素養(yǎng)是貫穿在閱讀上的，比如王維的詩(shī)《使至塞上》，我其實(shí)背不下來(lái)整首詩(shī)，但是卻記得其中兩句：“大漠孤煙直，長(zhǎng)河落日?qǐng)A”。后來(lái)我就在想，為什么這首詩(shī)我就記住這兩句？當(dāng)然，一部分原因是它是名句，經(jīng)常被人引用。另一部分原因是從文學(xué)藝術(shù)的手法上看，“大漠”“孤煙”“長(zhǎng)河”“落日”等地理特征不僅極具典型地概括了塞上特有的自然景觀，而且這些景物的選擇符合人們的審美習(xí)慣，符合美學(xué)的規(guī)律。“大漠”“落日”符合“面”（圓與方）的道理，“孤煙”“長(zhǎng)河”符合“線”（直與曲）的道理。所以，全詩(shī)的畫面，是有“面”“線”的基本元素構(gòu)成的“面”與“線”相交、相切、相離的復(fù)雜關(guān)系。這里，已經(jīng)有了很豐富的數(shù)學(xué)美。從這個(gè)意義上說(shuō)，將王維這首著名的詩(shī)稱為中國(guó)古代的科普詩(shī)或者科學(xué)詩(shī)，也是不無(wú)道理的。

德國(guó)哲學(xué)家康德說(shuō)過(guò)：“這世界上唯有兩樣?xùn)|西能讓我們的心靈感到深深的震撼，一是我們頭頂上的燦爛星空，一是我們內(nèi)心崇高的道德法則！”

上圖是一幅夸張的銀河系藝術(shù)畫。我小時(shí)候經(jīng)常在想：月亮上到底有什么？宇宙的空間究竟有多大？天邊之外又是什么？這一切的一切有沒(méi)有個(gè)盡頭？

這幅漫畫表現(xiàn)的是四五百年前一個(gè)西方術(shù)士在思考天空之外到底有沒(méi)有天。其實(shí)這就是古今中外我們都在探索的問(wèn)題，現(xiàn)在也把它看作是人生哲學(xué)或科學(xué)的一個(gè)基本問(wèn)題。

我還感到好奇并且想知道的是：人是從哪兒來(lái)的？死后又會(huì)到哪兒去？真的有靈魂和天堂嗎？這就讓人想起莎劇里一句著名的話：“生還是死，這是一個(gè)問(wèn)題。”其實(shí)這些都是人類最基本的問(wèn)題，我當(dāng)時(shí)思考這些問(wèn)題是因?yàn)槲覔磹?ài)的奶奶去世了，我特別希望能夠再看到她。我當(dāng)時(shí)也讀了很多科幻小說(shuō)，受到這些作品的影響，覺(jué)得時(shí)間機(jī)器能夠回到過(guò)去。