关于科学与社会的异端思考

摘要

本文是普林斯顿高等研究院物理学教授弗里曼·戴森关于科学与社会的系列异端思考。戴森质疑主流科学界对全球变暖的过度强调，认为气候模型存在严重局限性，未能准确描述现实世界的复杂性。他提出二氧化碳问题本质上是土地管理问题而非气象问题，通过改变农业实践可以增加土壤生物量从而吸收大气中的碳。文章还探讨了海平面上升、新冰期可能性、撒哈拉沙漠历史湿润期等议题，并深入分析了自然主义者与人文主义者之间的伦理冲突。戴森强调异端思考对挑战科学教条的重要性，呼吁年轻科学家保持独立思考能力。

内容框架与概述

文章开篇即强调异端思考在科学和社会进步中的核心价值。戴森将自己定位为异端角色，指出公众期望科学提供明确答案，而科学家往往过度自信地做出预测，这些预测最终演变成不容置疑的教条。他以天文学家汤米·戈尔德为例，说明异端观点如何最终被证明正确——戈尔德关于人耳工作机制的异端理论曾被专家忽视四十年，最终得到实验证实；他提出的石油天然气源于地幔的非生物起源理论也在他去世后获得实验支持。

关于气候变化这一核心议题，戴森提出三个主要异端观点。首先，他认为全球变暖的严重性被严重夸大了。气候模型在描述大气和海洋流体运动方面表现良好，但在描述云层、尘埃、田野和森林的化学与生物学方面力不从心。科学家更倾向于在空调房里运行计算机模型，而不是实地测量外部环境的真实情况。其次，他通过计算指出，只需每年增加土壤生物量百分之一英寸，就足以停止大气中碳的增加。这意味着二氧化碳问题本质上是土地管理问题，通过免耕农业和基因工程等实践可以显著增加土壤碳储存。他甚至设想一个场景：中国通过燃烧煤炭发展工业，而美国通过积累表土吸收相应的二氧化碳，实现某种形式的生态平衡。

戴森还探讨了其他环境问题。关于海平面上升，他指出部分上升可能源于地球对冰河时代结束的缓慢调整，以及人类活动之前的冰川融化过程。西南极冰盖快速崩解的危险确实存在，但最新测量显示其体积损失速度不足以显著贡献于当前海平面上升。关于新冰期，他指出下一个冰期的开始已经逾期，但人类活动特别是化石燃料燃烧究竟会使冰期更有可能还是更不可能，目前尚无定论。

撒哈拉沙漠的历史湿润期构成文章的第二个异端思考。六千年前撒哈拉地区有足够降雨支持牛群、长颈鹿、河马和大象生存，类似今日的塞伦盖蒂。同时期北欧气候也比今天温和，瑞士山谷中几乎没有冰川。戴森提出两个问题：大气中二氧化碳增加是否可能带回类似的湿润气候？如果能在干燥和湿润的撒哈拉之间选择，我们应该选择哪一个？他的异端观点是，六千年前温暖湿润的气候更可取，而二氧化碳增加可能有助于实现这一目标。

这引出自然主义者与人文主义者之间的伦理冲突。自然主义者认为大自然最了解情况，任何对自然环境的重大人为干扰都是邪恶的。人文主义者则认为人类是自然的重要组成部分，有权利和义务重建自然以实现共同繁荣。戴森自认是人文主义者，部分原因是他在英国成长的环境中，人造景观比原始森林拥有更丰富的生物多样性。

文章最后讲述戴森年轻时给弗朗西斯·克里克提供错误建议的故事。1945年，克里克因战争中断物理学研究而沮丧，考虑转向生物学。22岁的戴森劝他不要转行，认为未来二十年仍属于物理学。克里克没有听从这个建议，转向DNA研究，仅用七年时间就证明戴森完全错误。这个故事强调即使是聪明的年轻人也无法可靠预测科学的未来，而年长者更不应该试图预测。

核心概念及解读

异端思考的价值：科学进步需要挑战主流教条的异端声音。戴森以汤米·戈尔德为例，说明被专家忽视的异端理论往往最终被证明正确。科学是有组织的不可预测性，最好的科学家喜欢让实验尽可能不可预测。当科学家做出预测时，他们是在作为讲故事的人而非科学家说话。世界总是需要年轻异端来挑战主流正统观念。

气候模型的局限性：当前气候模型在描述大气和海洋流体运动方面表现良好，但在描述云层、尘埃、田野、森林的化学和生物学方面严重不足。它们没有描述我们生活的真实泥泞混乱的世界。科学家更倾向于在空调房里运行计算机模型，而不是实地测量外面沼泽和云层中真正发生的事情，这导致他们最终相信自己的模型。

土地管理替代方案：大气中二氧化碳问题本质上是土地管理问题而非气象问题。只需每年增加土壤生物量百分之一英寸（约十分之一英寸表土），就足以停止大气中碳的增加。免耕农业、基因工程等实践可以显著增加土壤碳储存。生物技术可能像计算机技术在过去五十年那样彻底改变气候游戏规则。

自然主义与人文主义伦理冲突：自然主义者认为大自然最了解情况，任何对自然环境的重大人为干扰都是邪恶的。人文主义者认为人类是自然的重要组成部分，有权利和义务重建自然以实现人类和生物圈的共同繁荣。这一冲突在基因工程监管中表现得尤为尖锐，转基因作物是这一分歧的典型案例。

科学预测的不可靠性：即使是聪明的年轻科学家也无法可靠预测科学的未来。戴森22岁时错误地建议克里克不要从物理学转向生物学，而克里克无视这个建议后仅用七年就证明了DNA双螺旋结构。这个故事说明未来不是预先确定的，而是在我们手中，世界历史游戏的规则每十年都会以不可预测的方式改变。

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