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客观事态的影响 过去二十年的事态不仅仅使普通人改变了他们对科学的态度；也使科学家们深刻地改变了他们自己对科学的态度，甚至还影响了科学思想的结构。三百年来科学领域中理论方面和总看法方面的最重大的变化足以同世界大战、俄国革命、经济危机、法西斯主义的兴起、以及迎接一场更新的、更可怕的战争的准备工作等令人不安的事态相提并论。这看来似乎是一个奇怪的巧合。关于公理学和逻辑学的论战，动摇了数学的基础本身。牛顿和麦克斯韦的物理学被相对论和量子力学完全推翻了，而后者至今仍是人们不甚理解的、似非而是的理论。生物化学和遗传学的发展使生物学面目一新。这些都是在科学家们个人一生中相继迅速发生的变化，迫使他们比前几个世纪的科学家们更加深入得多地去考虑他们自己的信念的根本基础。他们也无法不受外界力量的影响。对所有各国的科学家来说都一样，战争就意味着把他们的知识用来为直接的军事目的服务。经济危机直接影响到他们，使许多国家的科学进展受到阻碍，并使其他国家的科学事业受到威胁。最后，法西斯主义证明，虽然人们本来认为迷信和野蛮行为已经随着中世纪的结束而绝迹了，但是现在，就连现代科学的中心也可能受到迷信和野蛮行为的波及。
是否应该禁止科学？ 这一切令人震惊的事实所造成的结果自然是，科学家自己的思想陷于巨大混乱，人们对科学的估价也发生巨大混乱。有人提出——而且是在英国促进科学协会这样一个令人意想不到的地方提出来的——要禁止科学研究，或者至少要禁止把科学的新发现加以应用。里彭主教在1927年向英国促进科学协会讲道时说：“我甚至甘冒被听众中某些人处以私刑的危险，也要提出这样的意见：如果把全部物理学和化学实验室都关闭十年，同时把人们用在这方面的心血和才智转用于恢复已经失传的和平相处的艺术和寻找使人类生活过得去的方法的话，科学界以外的人们的幸福也不一定会因此而减少……”——摘自1927年9月5日《泰晤士报》第15页。
对理性的背叛 人们不仅反对科学的具体成果，而且对科学思想本身的价值也表示怀疑。十九世纪末叶，由于社会制度面临危机，反知识主义开始抬头了，索雷尔和柏格森的哲学就表现了这种思潮。他们把本能和直觉看作比理性更为重要。在某种程度上，正是哲学家们和形而上学理论家们自己首先铺平了道路，使人们有可能替法西斯主义的思想——在神人般的领袖指导下采用残暴手段的思想——辩护。
伍尔夫先生是这样说的：“我们正生活于这样一个斗争和文明毁灭的时期中。我们在周围到处可以看出，大家熟知的学术上的江湖骗术的征候正在侵入形而上学的思想界。这些征候在表面上虽然可能各不相同，实质上却是一样的。人们把理性视为过时而予以摒弃。如果有人要在人家证明之后才肯相信某一事实，对方就会以太师爷的态度声言人家只配当个一年级小学生，并且罚他照下面的话抄五百遍：‘我决不应该要求证明。’美立都之辈责备苏格拉底派和阿那克萨哥拉派信奉亵渎神灵的无神论。罗马知识分子抛弃了卢克莱修和希腊哲学家，而去学习东方诸国巫师从天其中得到的关于宇宙的真理。有的书由于要求提供证据，或者对某人关于宇宙性质的直觉是否具有真理性表示怀疑就被焚毁，有时还因此把书的作者活活烧死。狄俄尼索斯的秘术、伊西斯或奥塞利斯的符箓、对于太阳的崇拜或对于一只圣牛的崇拜，通过凝视自己的脐孔或在早餐前使自己害病而获得的知识、从桌子腿上和从心灵体的外流得到的启示等等在当时都已经证明是洞察宇宙、上帝和绝对真理的本质的一些有效方法。一个人的强烈信仰既然已经成为衡量真理的尺度，竟然还有一些可耻的家伙仍然企图运用自己的理性，而且十分懦弱地承认自己不知道死亡时会遇上什么情况，不知道为什么无数星星会闪耀于空间、不知道自己的狗是否有不朽的灵魂、不知道为什么世界会有邪恶的事、不知道全能的上帝创造宇宙之前在做些什么、也不知道他在宇宙灭亡之后还要做些什么——很难让这样的蠢货进入有识之士和体面的哲人之林。”——《骗术！骗术！》第166页这种神秘主义和抛弃理性思维的倾向不仅是群众不安定和政治不安定的标志；而且还深深地渗透到科学结构本身中去。从事实际工作的科学家可能一如既往地坚决予以否定。但是，在十八、十九世纪已经为人们所不齿的一些科学学说、特别是涉及整个宇宙或生命的本质的形而上学的和神秘主义的学说，正在试图重新赢得科学界的承认。
科学和社会之间的交互作用 我们不能再无视这样的事实：科学正在影响当代的社会变革而且也受到这些变革的影响，但是为了使这种认识多少具有实在的内容，我们需要比以往更仔细地分析两者之间的交互作用。在着手进行这种分析（这是本书主要任务之一）之前，研究一下目前流行的关于科学具有什么性质和科学应该具有什么性质的各种看法，是有益的。存在着两种截然不同的观点，我们可以称之为理想主义的科学观和现实主义的科学观。在第一种观点来看，科学仅仅同发现真理和观照真理有关；它的功能在于建立一幅同经验事实相吻合的世界图象。
这和神秘主义的宇宙论的功能有别。只要不忘记它的真正目标，如果它再具有实用价值的话，那就更好了。第二种观点则认为，功利是最主要的东西；真理似乎是有用的行动的手段，而且也只能根据这种有用的行动来加以检验。
科学作为纯思维 上述两种观点是两个极端：两者都有一些变通的观点，而且两者之间还存在着很多的共同点。持第一种观点的人们不承认科学有任何实用的社会功能，或者至多认为：科学的社会功能是一个比较次要的和从属的功能。
他们为了替科学的存在辩护而提出的最常见的理由是：科学本身就是目的，科学就是为认识而认识的纯认识。这种观点在科学史上起了重大的、但并不是完全有益的作用。它在古典时代是一种占据支配地位的观点，柏拉图的话对这种观点作了完善的表述：“问题在于：学术工作的比较主要和比较高级的部分，究竟是不是便于我们对至善的本质形态加以观照。照我们看来，这是一切事物的倾向。这种倾向强迫灵魂转移到包含着真实的实在的最幸福的部分的那个领域中去，而灵魂能见到这个真实的实在则是具有头等重要性的。”——《理想国》第七卷。
现代人在陈述这种科学观时，并没有说它是科学所以有存在权利的唯一理由，而只是说它是科学所以有存在权利的主要理由。他们认为科学是一种手段，可以用来找出答案，以便回答人们在宇宙和生命的起源、死亡和灵魂永存的原由等方面可能提出的一些最深刻的问题。把科学用于这一目的是自相矛盾的；因为这样做就是把科学所“无法”知道的事物，而不是把科学所确立的真理当作有关宇宙的种种论断的根据。既然科学无法说明宇宙如何形成，宇宙想必是由一个有智慧的造物者所创造的。既然化学无法合成生命，生命的起源当然就是一个奇迹。量子力学的不确定性本身变成了人类自由意志论的根据。这样，人们就把现代科学变成古代宗教的同盟军，甚至在很大程度上使它成为宗教的代用品。在伯明翰主教和英奇教长协助之下，通过秦斯、爱丁顿、怀特海和J。S。霍尔丹的努力，一门新的、科学的神秘宗教正在建立起来。这种宗教的基本观点是：绝对价值在不断地被创造出来，这个演进过程的顶点就是人类的出现。把科学这样地用来为基督教教义辩护在目前的社会中无疑也是科学的社会功能之一，但是这并不能说明为什么要有科学，因为用简单的直觉也能找出同样令人满意和同样无法证实的答案来回答宇宙问题。把科学应用于现代派宗教中，实际上就是明明白白地承认科学在一般文化中的重要性。任何宗教观点都至少得要用科学术语来加以阐述而且要不违背当代科学理论的确凿成果，否则这种宗教观点就不可能在知识界站住脚。
理想主义的科学观的最温和的变种认为：科学简直就是人们的智慧和教养的不可分割的一部分，当代科学知识也和当代文学知识一样为上流社会所不可缺少。当然，事实上，至少在英国，情况决不是这样的，不过教育家们往往想单单用这种理由来为科学的存在辩护，从而把科学融化到一般人文主义中去。例如，伟大的科学史作家萨尔顿就发出呼吁，要求把科学人道化：“要想使科研劳动人道化，唯一的办法是向它灌注一点历史精神，即崇敬过去的精神——崇敬世世代代一切良好意愿的见证人的精神。不论科学变得多么抽象、它的起源和发展过程本质上都是同人道有关的。每一项科学成果都是博爱的成果，都是人类的德性的证据。人类通过自身努力所揭示出来的宇宙的几乎无法想象的宏大性，除了在纯粹物质的意义上以外，并没有使人类变得渺小；反而使人类的生活和思想具有更深刻的意义。每当我们对世界有了进一步理解，我们也就能够更加深刻地认识我们和世界的关系。并不存在着同人文科学截然对立的自然科学：科学和学术的每一门类都是既同自然有关，又同人道有关。如果你指出科学对人道的深刻意义，科学研究就变成了人们所能创造的最好的人道主义工具；如果你排除了这种意义。单纯为了传授知识和提供专业训练而教授科学知识，那么学习科学，就失去了一切教育价值了，无论从纯粹技术观点来看起价值有多大。如果不结合历史，科学知识就可能危及文化；如果把它同历史结合起来并用崇敬过去的精神加以节制，它就会培育出最高级的文化。”——《科学史和新人道主义》第68页。
这种对科学功能的看法和古典哲学家们的观点的共同性在于：两者都认为，科学是单纯的智力活动，同客观宇宙有关（这一点是千真万确的），而不涉及数学、逻辑学和伦理学的更纯粹的观念，但仍然是以严格的观照方式研究宇宙的。尽管许多科学家本身都持有这种观点，它本质上是自相矛盾的。
假如科学的功能在于为了观照宇宙而去观照宇宙，那么我们今天所说的科学根本就不会存在了，因为极其粗略地阅读一下科学史就会知道：促使人们去作科学发现的动力和这些发现所依赖的手段，便是人们对物质的需求和物质工具。人们所以如此成功地并且如此长期地坚持这一观点，只有一个解释：科学家们和科学史家们忽视了人类的全部技术活动，尽管这些活动至少也如同伟大的哲学家们与数学家们所从事的抽象思维一样，和科学有许多共同点。
科学作为一种力量 与上述看法对立的观点把科学看作是一种通过了解自然而实际支配自然的手段。这种观点虽然遭到反对，但却普遍存在于古典时代。罗吉尔·培根和文艺复兴时代的人们明确地指出这种观点是希望的所在，不过最先以现代方式对这一科学观加以充分阐述的是弗朗西斯·培根：“人类获得力量的途径和获得知识的途径是密切关联着的，二者之间几乎没有差别；不过由于人们养成一种有害的积习，惯于作抽象思维，比较万全的办法还是从头开始，阐明各门科学是怎样从种种和实践有关的基础上发展起来，起积极作用又怎样象印戳一样，在相应的思辩上留下印记并决定这种思辩。”至少有两百年，这一直是占统治地位的科学观。
“那么培根对自己提出了怎样的目标呢？用他自己说过的一个强调的词来说，便是“果实”，这便是增加人类幸福和减轻人类痛苦。这便是改善人类的境况。……这便是不断为人类提供新方法，新工具和新的途径。这便是他在科学的一切部门，在自然哲学、立法、政治和道德等方面所进行的一切思考的目标。培根的理论的关键就是“功用”和“进步”两个字眼。古代哲学不屑于对人有用，而满足于保持停滞不前的状态。它主要研究道德完美的理论，想去解决无法解决的谜团，想去规劝人们到达无法达到的心理境界。这些理论是如此崇高，以至于永远不过是理论而已。它无法屈身从事为人类谋安乐的低贱职能。一切学派都把这种职能看做是有失身分的；有的甚至斥之为不道德的。”麦考利在维多利亚时代的第一年便是这样写的。正像在当时绝大多数持进步观点的人们一样，他认为，科学的功能便是普遍造福于人类：“随便问一个培根的信徒，新哲学（在查理二世时代，人们是这样称呼科学的）为人类做了什么，他就会立即回答说：‘它延长了寿命、减少了痛苦、消灭了疾病、增加了土壤的肥力、为航海家提供了新的安全条件、向战士提供了新武器、在大小河流上架设了我们祖先所不知道的新型桥梁、把雷电从天空安全地导入地面、使黑夜光明如同白昼、扩大了人类的视野、使人类的体力倍增、加速了运行速度、消灭了距离、便利了交往、通信、使人便于执行朋友的一切职责和处理一切事务、使人可以坐着不用马拖曳的火车风驰电掣般地横跨陆地、可以乘着逆风行驶每小时时速十浬的轮船越过大洋。这些只不过是它的部分成果、而且只是它的部分初步成果。因为它是一门永不停顿的哲学，永远不会满足、永远不会达到完美的地步。它的规律就是进步。昨天还看不到的一点就是它在今天的目标，而且还将成为它在明天的起点。’”——《论培根》。
幻想的破灭 一位现代的麦考利对于科学的成果会有不同的、更有说服力的看法。他可以指出现在人类已经有了一百年前根本无法想像的物质享受和力量、现在人类在征服疾病方面已经取得了�