方在庆评《使命中的科学》|“金主”的抉择:什么值得被探索
(来源:澎湃新闻)
《使命中的科学:军事资助如何塑造我们对海洋的已知与未知》,[美]娜奥米·奥雷斯克斯著,刘年凯译,商务印书馆,2026年6月出版,800页,188.00元
1965年,加拿大海洋生物学家弗雷德里克·奥尔德里奇(Frederick Aldrich)向伍兹霍尔海洋研究所提出申请,希望使用刚刚投入运行的“阿尔文号”(Alvin)深潜器,到深海寻找活的巨型鱿鱼。
奥尔德里奇并非异想天开。早在1960年,伍兹霍尔海洋学家阿尔·韦恩(Al Vine)为深潜器项目撰写方案时,就把寻找活的巨型鱿鱼列为一种可能的科学用途。然而,伍兹霍尔所长保罗·费伊(Paul Fye)的答复并不乐观。“阿尔文号”第一年的航次已经排满,后续申请也接踵而至。更现实的问题是经费。深潜器的建造费用由海军合同支付,日常运行需要另找资金。费伊并不怀疑寻找巨型鱿鱼的研究价值,只是没有钱来承担它。
四十年后,2005年,日本科学家终于在巨型鱿鱼的自然栖息地拍到了这种动物。消息传开,被媒体称为一次期待已久的突破。
1954年10月2日,在特隆赫姆的兰海姆发现的巨型鱿鱼。图片来自《使命中的科学》。
我们当然不能断定,如果奥尔德里奇当年登上“阿尔文号”,这项发现就会提前四十年发生。但有一点是清楚的,他的研究申请并不是因为科学价值不足而遭到拒绝。
娜奥米·奥雷斯克斯(Naomi Oreskes)在《使命中的科学》(Science on a Mission)中讲这样一段往事,它说的其实是一个很朴素的问题:科学家想研究什么,和他们实际上能够研究什么,有时并不是一回事。
我此前读过奥雷斯克斯与埃里克·康韦(Erik M. Conway)合著的《贩卖怀疑的商人》(Merchants of Doubt),也读过她的《为何信任科学?》(Why Trust Science?)。她的研究一向重视历史材料,不急于用抽象原则给复杂问题下结论。《使命中的科学》追溯了二战以后美国海洋学的发展,考察海军资助在其中扮演的角色。书中有科学发现,也有机构冲突、数据保密和科学家之间的争执。读下来,我印象最深的倒不是某项发现有多么伟大,而是那些最终没有得到研究的问题。
深海里,什么值得研究?
今天回头看,“阿尔文号”似乎天生就该是一件科学工具。它后来参与了深海热液喷口的发现,帮助科学家认识了一个此前所知甚少的世界。但奥雷斯克斯提醒我们,这种印象容易让人忘记——最初,它为什么被建造。
二十世纪五十年代,美国海军越来越需要了解深海。潜艇活动、反潜战、水下监听以及深海搜索,都要求人们掌握海水中的声传播规律、海底地形和深层海流。1963年,美国核潜艇“长尾鲨号”(USS Thresher)沉没,更使深海搜索和救援能力受到重视。伍兹霍尔的深潜器计划,正是在这样的背景下获得了支持。“阿尔文号”于1964年投入使用,首先服务于海军的深海搜索、打捞和水下作业需要。
这里有个值得留意的细节。深潜器并不是科学家先提出一个明确的科学问题,再据此设计出来的仪器。相反,先有军事任务,继而有设备;至于这件设备将来能够做出什么科学发现,当初并没有得到同样充分的考虑。
这并不是说海军没有支持科学发展。恰恰相反,二战及其后的冷战给美国海洋学带来了前所未有的经费、船只、仪器和后勤条件。战前,美国海洋学规模很小,许多研究只能在海岸附近或小船上进行。战争改变了这种局面,海洋不再只是一个等待认识的自然世界,也成为军事行动必须掌握的空间。
问题在于,资金并非只决定一项研究能不能开始,它还决定能够建造哪些设备,可以安排哪些航次,能够支付哪些研究的运行费用。
奥尔德里奇的遭遇正好说明了这一点。寻找巨型鱿鱼并非不够科学,也没有人证明它不值得研究,它只是没有获得相应的资源。对一艘运行成本高昂的深潜器来说,这已经足以使一个问题长期停留在申请书上。
我们通常把科学研究中的自由理解为科学家不受行政命令干预。但对于需要昂贵仪器、远洋船只和长期观测的研究而言,事情没有这么简单。即使没有人告诉科学家应该研究什么,资源的分配也会使某些问题先得到回答,另一些问题则无人问津。
海洋,首先是一种军事环境
海军对海洋学的影响,并不止于决定谁能使用深潜器。
在冷战时期,海军最关心的问题之一,是声音如何在海水中传播。潜艇能否被发现,声呐能探测多远,都与海水的温度、密度、海流和海底地形有关。由此产生的研究,推动了物理海洋学的发展,也让一些原本不受重视的基础问题获得了新的研究条件。
亨利·斯托梅尔(Henry Stommel)和阿诺德·阿伦斯(Arnold Arons)关于深海环流的研究,就是一个例子。军事需求所关注的是声波传播与潜艇探测,科学家却由此获得了研究深海环流的机会,并发展出重要的理论模型。
这不是一个简单的故事。海军的任务确实能够把科学家引向新的问题,有时还会带来意想不到的发现。假如没有军事资助,某些研究或许根本无法开展。
但另一面也不应忽略。海洋在海军眼中,首先是一种声音可以传播、潜艇可以航行、位置可以测量的物理环境。与这些任务关系不大的问题,即使同样具有科学意义,也很难得到相同的关注。
这种矛盾在伍兹霍尔内部引发了冲突。
二十世纪五十年代末至六十年代初,所长保罗·费伊越来越强调研究必须符合海军的任务要求。斯托梅尔对此深感不安。他担心研究所正在从一个由科学家提出问题、机构提供条件的地方,变成一个由资助者的需要决定研究方向的地方。
卡尔-古斯塔夫·罗斯比(Carl-Gustaf Rossby)曾把伍兹霍尔形容为一座“科学酒店”。科学家带着自己的问题来到这里,机构为他们提供条件,却不必替他们规定研究什么。这种理想当然有其局限,但它表达了科学家对自主性的珍视。
1961年,伍兹霍尔爆发了后来被称为“宫殿叛乱”(Palace Revolt)的冲突。一批科学家要求董事会撤换费伊,认为他过于迁就海军,削弱了科学政策委员会的作用。董事会最终支持费伊,反对者未能如愿,随后一些人离开了研究所。
奥雷斯克斯没有把这场冲突写成军方压制科学家的简单故事。费伊也有自己的处境。他既需要维持研究所的经费来源,也必须回应资助机构的要求。科学家希望保留自主权,管理者则要确保机构能够继续运转,两者并非总能兼得。
真正值得思考的是,研究所的变化并不一定需要某个强势人物发出一道命令。只要研究越来越依赖外部资金,而外部资金又有自己的目标,科学家的选择空间就可能逐渐改变。久而久之,人们甚至会习惯于优先研究那些容易获得支持的问题,而不再追问其他问题为什么没有研究机会。
数据保密,也会妨碍发现
军事资助带来的另一种影响,是数据保密。
海军对海底地形的测量,本来是为了潜艇导航、水下监听和其他军事用途。这些资料后来成为海洋地质学的重要资源,却受到保密制度的限制。科学家即使知道某些数据可能有助于解决地球科学问题,也未必能够取得,更不一定能够公开讨论。
哈里·赫斯(Harry Hess)关于海底扩张的研究,使这一问题变得格外突出。海底扩张后来成为板块构造理论的重要基础,但在相关理论形成的过程中,海底地形、磁异常和古地磁资料分散在不同的研究者手中,有些还受到保密限制。
一张广为流传的哈里·赫斯和他的构造模型的照片,1961年由弗里茨·戈罗(Fritz Goro)在普林斯顿拍摄。请注意,在赫斯所指向的示意图中,向下的地壳是垂直的,就像在他二十世纪三十年代的模型中一样。图片来自《使命中的科学》。
英国科学家弗雷德里克·韦恩(Frederick Vine)和德拉蒙德·马修斯(Drummond Matthews)将海底磁异常与海底扩张联系起来,提出了可以检验的解释。劳伦斯·莫雷(Lawrence Morley)也独立提出了相近的想法。然而,提出一个解释与获得足够的资料来支持它,并不是一回事。
原书所揭示的困难,比简单的“有人有数据,有人没有数据”更深一层。即使资料已经被某些人掌握,如果它们不能公开交流、比较和讨论,也未必能够及时转化为科学共同体的知识。
这使我想到一个常被忽略的事实。科学发现并不总是某个头脑独自面对自然、突然获得灵感的结果。数据需要经过比较,解释需要接受质疑,研究者还要知道别人做了什么、遇到了什么困难。保密制度切断的,正是这些联系。
海军掌握了大量海底测量资料,却不等于科学家能够自由利用这些资料。数据的数量与知识的增长,并不是简单的正比关系。
1968年,美国海军大规模放宽了世界大部分海洋测深资料的保密限制。但到那时,板块构造理论已经基本确立。我们很难精确计算,假如这些资料早些公开,科学进程究竟会提前多少年。奥雷斯克斯的论证也不是要为每一次理论突破指定一个可以计算的日期,而是指出,保密制度确实给科学家的工作设置了不必要的障碍。
在这里,军事保密造成的损失,并不只是某个人晚一些发表论文,它还可能改变一个科学共同体何时能够形成共识,以及某些解释何时才有机会得到认真检验。
“漂白”了的科学史
1979年,“阿尔文号”在东太平洋海隆附近参与了深海热液喷口的发现。高温热液从海底喷出,周围却存在着繁盛的生物群落。这一发现不仅改变了人们对深海生态系统的认识,也为海洋地球化学、矿床形成和生命起源等研究开辟了新的空间。
如果只看这一结果,“阿尔文号”的历史当然值得称道。但奥雷斯克斯进一步追问:它最初为什么会被建造出来?
她把后来关于这类项目的历史叙述称为“漂白”(painting projects white)。这里的“漂白”不是指科学成果有问题,而是指原本具有明确军事目的的项目,后来被讲述成主要由基础科学推动的项目。军事任务逐渐退为背景,留下的仿佛只是科学家对未知世界的好奇心,以及他们借助仪器取得的伟大发现。
这种叙述容易令人信服,因为它有真实的科学成果作支撑。但成果的价值,并不能反过来证明项目最初就是为了取得这些成果而建立的。
“阿尔文号”的早期历史尤其能说明问题。建造深潜器时,许多海洋学家并不确信它会给基础科学带来多大帮助。后来,科学家逐渐发现了它的研究价值,却仍然需要争取使用机会。即使深潜器已经投入科学研究,项目也要符合海军的任务要求。
“阿尔文号”深海潜艇
奥雷斯克斯甚至指出,深海热液系统的研究一度因为不符合海军的任务需要而难以获得支持。后来,民用科研机构的经费才使相关工作得以推进。我们今天熟悉的科学发现,并不是深潜器建造计划从一开始就预定的结果。
我认为,这一章最有意思的地方,正在于它改变了我们习惯的叙述顺序。我们常常从一个重要发现出发,向前追溯它的仪器、经费和研究机构,最后把一切串成一条通向成功的道路。但历史并不是这样运转的。项目在开始时有自己的目的,后来才可能产生新的用途;有些用途得到发展,另一些则始终没有机会。
如果只讲最后取得的成果,我们就容易把偶然的转折视为必然的安排,也容易忘记那些曾经被拒绝的研究。
科学没有回答的问题
读完《使命中的科学》,我觉得它真正触及的,并不是军事资助究竟好还是坏。
海军资助确实推动了美国海洋学的发展。它提供的船只、仪器、测量资料和后勤保障,使许多重要研究成为可能。没有这些条件,深海热液喷口的发现、深海环流的研究以及海底地质知识的增长,都可能是另一番情形。
但这本书也让我们看到,资助不仅创造研究机会,也会使研究机会向某些方向集中。科学家可以在具体研究中保持相当大的自主性,却未必能够决定哪些问题获得仪器、经费和时间。更麻烦的是,一旦某种研究方向长期占据优势,人们就容易把它当成科学自身自然形成的方向。
奥雷斯克斯把知识的生产与无知的生产放在一起讨论。这里的无知,不只是尚未发现的自然事实,也包括那些因为缺少资源、资料或研究机会而没有进入科学议程的问题。我们可以研究已经获得数据的现象,却很难知道那些从未得到充分关注的问题原本会通向哪里。
这并不意味着科学应该拒绝任务。现代科学需要国家和社会的支持,也需要回应现实问题。问题在于,任务能否成为判断科学价值的唯一尺度。
这让我想到国内长期讨论的“以任务带学科”。任务当然重要,许多重要的科学突破也确实由实际需求推动。但如果一门学科只有在某项任务需要它时才能获得资源,那么,那些暂时没有明确用途、却可能具有长远价值的问题,又该由谁来支持?
奥雷斯克斯的研究没有给出一套现成的制度答案。它做的事情更朴素,也更困难。她把一封被拒绝的申请、一场研究所内部的冲突、一批无法自由使用的数据,以及一个后来被重新讲述的科研项目放在一起,让我们看到,科学的历史不仅由已经获得的知识构成,还有各种未能实现的可能性。
回到奥尔德里奇和那只巨型鱿鱼。我们不知道,如果1965年的申请得到批准,他会发现什么,也不知道这项研究会不会真的提前人们对这种动物的认识。四十年,不能证明全部损失,但这项申请遭到搁置的原因,却值得认真对待。
历史不会告诉我们那些未曾发生的事情究竟会怎样发生。它至少能够提醒我们,今天已经知道的东西,并不是所有本来可以知道的东西。
这也许是《使命中的科学》留给我的最重要的问题。科学不仅需要有人提出问题,还需要有人愿意为这些问题提供机会。至于哪些问题值得被研究,我们不应当把答案完全交给那些最有能力提供资源的人。
中国科学院自然科学史研究所研究员 方在庆