伽利略死后多年，其遺體被轉移到意大利佛羅倫薩的圣十字教堂，出于永久紀念這位科學偉人的考慮，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歷史博物館里，它盛放在一個含有圓柱形石膏底座的容器內，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過的宇宙勝景。后來我們在很多書里經(jīng)常看到，因為伽利略受到迫害，之后幾個世紀意大利的物理學都落后了，直到20世紀費米出現(xiàn)并獲得諾貝爾獎才挽回了一點局面。

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

關于牛頓被蘋果砸中的故事，小朋友尤其是青少年學生一定要正面看待。這種傳奇固然生動、有趣，但它凸顯的只是靈感、偶然和機遇，而且往往“簡化”了科學發(fā)現(xiàn)與科學活動的曲折歷程，忽略乃至掩蓋了做出這些發(fā)現(xiàn)的真實歷史條件，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，其實他不僅有天分，而且也非?？炭?。他也確實是站在前人的肩膀上，根據(jù)自己的經(jīng)驗積累，一步一步得出了重要的科學發(fā)現(xiàn)。

還有一個例子。據(jù)說瓦特因為小時候看到他奶奶燒水，水開了以后把蓋子掀翻了，由此聯(lián)想而發(fā)明了蒸汽機。實際上這個傳說絕對是不真實的，瓦特并沒有發(fā)明蒸汽機，而只是改造了蒸汽機。在他出生的時候，蒸汽機已經(jīng)發(fā)明57年了，但他在蒸汽機方面也確實作出了很大貢獻，他改造蒸汽機后得到了好幾個專利，從某種程度上，他也創(chuàng)造了新的蒸汽機，大大地推動了英國工業(yè)革命。

上圖是18世紀的人們正在觀看空氣泵的實驗，反映了人們對科學的好奇心理。

二、發(fā)掘科學的“理趣”——從科學中獲得心智的享受

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

在一次演講中， 費曼談到科學的另一價值是趣味，也叫作心智的享受（我把它概括為“理趣”）。這種享受，有人通過讀科學、學科學得到，也有人從研究科學中得到。這一點很重要，也是那些告訴我們要考慮科學對社會影響的人們所忽視的。費曼有一本書叫《發(fā)現(xiàn)的樂趣》，書中講了很多對科學的認識。他說，倘若社會的目標就是要人們能夠享受自己所做的事情，那么，科學帶來的享受就會像別的事情一樣重要。如果以負責任的態(tài)度運用科學，科學就不僅有趣，而且對人類社會的未來會有不可估量的價值。

我曾經(jīng)寫過一篇文章，題目叫《發(fā)掘理趣的科學閱讀》，在文章開頭我寫了幾句話：“科學”：實用的，進步的，有趣的，快樂的，艱澀的，可怕的，邪惡的……當今社會已經(jīng)基本形成共識：科學撒播智慧的種子，科學關乎我們的未來，它給我們提供了一個觀察和認識世界的重要方式。具體說到科學閱讀，我想大體可有消遣性、實用性和思考性三種。

我小時候最早看的一本科普書是《看云識天氣》。相比“白云朵朵”，我們一般都覺得“烏云滾滾”肯定不是什么好詞。我在南方長大，我注意到蜻蜓低飛的時候肯定要下大雨，這是我們自己觀察也能總結得出來的。11歲的時候，母親給我買了一本書，叫作《你們知道我是誰》，它以一種科學詩的名義來描述我們身邊的故事，比如前面做了很多鋪墊，描述某個事物是什么樣的形態(tài)：“我來自遙遠的天邊，當冰雪融化的時候，我來了，我?guī)砹藴嘏年柟?rdquo;，但是詩人并不說出“我”究竟是誰，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”。這首小詩是我讀的第一首科學詩，是高士其先生寫的，我覺得它也表達了我們對世界的一種認識。在現(xiàn)代生活中，我們的精神生活被物質擠壓，人們的精神生活越來越“水土流失”，對自己人生價值取向也經(jīng)常感到迷茫，所以我們不一定人都要成為詩人，但生活一定要有詩意。生活不一定都是物質的，也有精神的；不一定是科學的，也有人文的。

我們要提升全民的人文素養(yǎng)和科學素養(yǎng)?？茖W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《使至塞上》，我其實背不下來整首詩，但是卻記得其中兩句：“大漠孤煙直，長河落日圓”。后來我就在想，為什么這首詩我就記住這兩句？當然，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藝術的手法上看，“大漠”“孤煙”“長河”“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慣，符合美學的規(guī)律。“大漠”“落日”符合“面”（圓與方）的道理，“孤煙”“長河”符合“線”（直與曲）的道理。所以，全詩的畫面，是有“面”“線”的基本元素構成的“面”與“線”相交、相切、相離的復雜關系。這里，已經(jīng)有了很豐富的數(shù)學美。從這個意義上說，將王維這首著名的詩稱為中國古代的科普詩或者科學詩，也是不無道理的。

德國哲學家康德說過：“這世界上唯有兩樣東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，一是我們內心崇高的道德法則！”

上圖是一幅夸張的銀河系藝術畫。我小時候經(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？這一切的一切有沒有個盡頭？

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

我還感到好奇并且想知道的是：人是從哪兒來的？死后又會到哪兒去？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，這是一個問題。”其實這些都是人類最基本的問題，我當時思考這些問題是因為我摯愛的奶奶去世了，我特別希望能夠再看到她。我當時也讀了很多科幻小說，受到這些作品的影響，覺得時間機器能夠回到過去。