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关于《上帝掷骰子吗:量子物理史话》的传奇故事

  Posted in 未分类, 科普 by 克己明德 on the 07月 9th, 2008
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【编辑推荐里把爱因斯坦、玻尔和霍金说过的话也写进去,对一般读者来讲确实有很大的迷惑性。倘若有人说把他们跟这些所谓的学者放在一起是对他们的侮辱,我是表示赞成的。】

http://product.dangdang.com/product.aspx?product_id=9155101

编辑推荐

量子理论是一个令人望而生畏的题目,并非专业物理学家的曹天元却大胆落笔,一写就是40言。这本书有点像物理学史的《射雕英雄传》,各路高手络绎登场,展示自己的独门工夫,看得人眼花缭乱,一个回合一个回合演绎出来,其艺术效果直追金大侠笔下的华山论剑
——
中华读书报

董光璧、江晓原、刘兵、武夷山、刘华杰等学者鼎力推荐!

本书适合任何有中学基本物理概念的读者。只要您对科学和历史有一点兴趣,我们都诚邀您同行。或许,你将收获一次人生中难得的奇妙体验。献给国际物理年不可多得的厚礼!
最伟大的人物、最动人的故事、最边缘的空间、最精微的体验从微观到宏观,从存在到坍缩,从科学到哲学,从严谨到幽默,你的极限、人类的极限、宇宙的极限,量子物理之旅,穷极你的想像力、判断力、认知力、忍耐力。

量子世界像骰子一样难以预测,迄今还没有谁敢说真正理解了它,任何科学探险都不如量子之旅惊险和神奇。
——
董光璧 中国科学院自然科学史研究所研究员

《上帝掷骰子吗:量子物理史话》是一本罕见的、精彩的、由非科学家谈论科学的作品。它表明:科学不是科学家的禁脔,科学对于公众来说,经过努力也是可以亲近的。
——
江晓原 上海交通大学教授、科学史系主任、人文学院院长

我始终觉得,要面向公众真正地普及量子力学,让公众真的搞量子力学,那几乎是不可能的事,在这种意义上,量子力学是不可普及,不可言说的……从我阅读此书的感觉来说,我相信它肯定能吸引许多对量子物理有兴趣的读者的。
——
刘兵 清华大学人文社会科学学院教授

苹果落在牛顿脑袋上的故事不一定是真的。但它的确是一个具有启发意义的好故事讲故事,有助于人们学习历史,有助于人们把握管理思想的精髓,也有助于人们理解科学。哪怕在讲的过程中或许有些偏差,仍旧功不可没。《上帝掷骰子吗:量子物理史话》就是如此。
——
武夷山 中国科技信息研究所总工程师

曹天元这部很特别的量子物理学史话,可谓献给国际物理年不可多得的礼物。它比起各地许多纪念性的仪式化(或者叫巫术式)的表演,要实在得多。我相信,相当多的理工科大学生读了此书后,会加深对量子力学以及整个自然科学的理解。从这个意义上说,此书功德无量。
——
刘华杰 北京大学哲学系副教授

爱因斯坦:量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它并不是真实的。这个理论产生了许多好的结果,可它并没有使我们更接近老头子的奥秘。我毫不保留地相信,老头子是不掷骰子的。

玻尔:爱因斯坦,别指挥上帝应该怎么做!

霍金:上帝不但掷骰子,他还把骰子掷到我们看不见的地方去!

【这本书应该是提供了一些有趣的故事,比如:“牛顿还有一句有名的话,大意说他是海边的一个小孩子,捡起贝壳玩玩,但还没有发现真理的大海。这句话也不是他的原创,最早可以追溯到Joseph spence。但牛顿最可能是从约翰·弥尔顿的《复乐园》中引用(牛顿有一本弥尔顿的作品集)。这显然也是精心准备的说辞,牛顿本人从未见过大海,更别提在海滩行走了’。他一生中见过的最大的河也就是泰晤士河,很难想像大海的意象如何能自然地从他的头脑中跳出来。”不过要把这本书当成理解量子物理的基本概念的科普书,就太夸张了!不知道为什么《新量子世界》这样的书却没有人愿意推荐,尤其是我们的著名学者对此书置若罔闻。】

读者反馈

1. 没有想到一本量子物理的史话会写得如此精彩,同时也没有想到一本量子物理的书籍读到最后竟然幻化成一本哲学的书籍!目瞪口呆之余,隐隐的竟有一丝感悟,虽然是那么飘渺,飘渺得连自己都说不上究竟领悟到的到底是什么! 以前接受的教育,使我在骨子里面就深深的觉得唯物主义那是天经地义的正确。可是,那些量子力学大师关于意识在世界中的作用的推论,彻底地颠覆了我固有的理念。这份震撼远远大于当年读《时间简史》时的感受!

这样的好书当然要和好友们一起分享,于是广而告之,逐个的给朋友们发短信。呵呵,希望他们都能开卷有益!而我目前是又在看第二遍,或许还会看第三遍还有第四遍吧······

2. 书写得通俗易懂,还穿插许多物理史的轶事、典故,很有趣味性。比起其他的科普书,作者写作手法特别,看着看着就上瘾,欲罢不能。我学理工科的(非物理专业),印象中里面量子的知识大学的普通物理学课本从来没有学到(可能我记性不好),这么神奇的东西竟然大学课本不教,失望啊。 希望作者能再写新书,我一定捧场!

以前接受的教育,使我在骨子里面就深深的觉得唯物主义那是天经地义的正确。可是,那些量子力学大师关于意识在世界中的作用的推论,彻底地颠覆了我固有的理念。这份震撼远远大于当年读《时间简史》时的感受!

不过,书的印刷质量实在不敢恭维,特别是纸张很差,给人感觉象D版。书装订得不好,有些页已经脱落了。

3.整个从启蒙时代到现代,物理学的发展过程,将量子力学写的生动有趣,可以很好的窥见一下现代物理

4.我不是学物理的,但是很爱看这本书。了解了不少知识,觉得对以后我的研究领域都有帮助。

5. 虽是科学史,却非常有趣,生动活泼,喜欢看科幻的TX应该人手一本~~~~ 非常有意思,还可以学点科学

6.是我喜欢的类型,虽然听过很多批评的声音,但是对我来说绝对是如饥似渴地看完的.太有意思了!我没有在大学里学过物理,能用这么有趣的方式补上现代科学界最伟大的理论这一课,真是荣幸之至!

7.前两天夜里失眠,怎么也睡不着,只好打开灯,翻了一下床边的书,想找本英文的来催眠,发现没有,却看到了这本在它一到我手时翻了一下发现有公式和物理实验简图即被计划束之高阁却因懒惰暂放床边的上帝掷骰子吗?想想它的枯燥也许正符合我当下的需求,遂拿起来无精打彩地阅读起来,殊不知,该书就像讲故事一样把量子物理学的发展史娓娓道来,语言轻松美丽,这么严肃的话题和那些让人顶礼膜拜的人物在作者的描绘中,让人感到如此亲近,如同邻家隔壁发生的事情一样,让我这个自接触物理后就为之头疼不已的人居然可以有兴趣了解当今物理界最前沿的量子物理,此书真是具有巨大贡献”!这就是科普读物的作用吧,感谢作者!

8.非常不错,前面学过量子力学,不过被枯燥的公式搞得一团糟。无意中在网上读到了《量子物理史话》觉得写得特别不错。对我们非专业的来说,能够了解一门学问的历史比了解其本身更重要,更何况还没有人能真正理解量子力学呢。呵呵。作者的语言非常通俗易懂,娓娓道来,把这段历史向我们展现的栩栩如生。读完让你对这本学科充满了兴趣,绝对,说不定又有很多物理学家从中诞生呢。哈哈。读了电子版的2遍了,无论如何不能不买本书放到床头啊。呵呵

补充:《上帝掷骰子吗:量子物理史话》的一些参考资料,链接地址:
http://book.sina.com.cn/liangzishihua/2004-06-22/3/...

主要参考资料:

  I. (中文名的是中译本,没有出版社的是网上版)

1. The Historical Development of Quantum Theory I-VI, Jagdish Mehra&Helmut Rechenberg, Springer 1982-

  最详尽和权威的量子力学发展史,共6大册,有大量的资料

2. An Introduction to Quantum Theory, Keith Hannabuss, Oxford 1997

  不错的量子力学教科书

3. Quantum Theory, David Bohm, Constable 1951

  玻姆经典的量力教科书

4. The Strange Story of the Quantum, Banesh Hoffmann, Dover 1959

  霍夫曼的经典量子科普,虽然年代久远,但对我们的史话借鉴颇多

5. 100 Years of Planck’s Quantum, Ian Duck&E.C.G. Sundarshan, World Scientific 2000

  量子百年回顾,收集了量子发展史上的经典论文

6. Beyond the Quantum, Michael Talbot, Bantam Books 1988

  关于量子思想和发展史的评述

7. The Construction of Modern Science, R.S. Westfall, Cambridge 1977

  介绍早期近代科学的发展,可以找到光学和力学的发展史

8. Never at Rest, R.S. Westfall, Cambridge 1980

  牛顿的标准传记,着重参考他发展光学的历史

9. The Newton Handbook, Gerek Gjertsen, Routledge&Kegan Paul 1986

  关于牛顿的细节琐事,可以找到有关他的名言的资料

10. The Man Who Knew Too Much, Stephen Inwood, MacMilan 2002

  最新的胡克传记,参考了胡克的有关事迹

11. Thomas Young, Natural Philosopher, Alexander Wood, Cambridge 1954

  杨的标准传记

12. Niels Bohr: Gentle Genius of Denmark, Spangenburg&Moser, Facts on File 1995

  最新的玻尔传记

13. Niels Bohr: The Man, His Science & The World They Changed, Ruth Moore, Knopf 1966

 老的玻尔标准传记,简洁精悍

14. Niels Bohr’s Times: in Physics, Philosophy and Polity, Abraham Pais, Oxford 1991

  派斯的关于玻尔的书,在一些问题上有补充价值

15. Uncertainty: The Life and Science of Werner Heisenberg, David Cassidy, Freeman 1992

  海森堡的标准传记,着重参考矩阵力学和不确定原理的创立过程

16. Niels Bohr: A Centenary Volume, French & Kennedy, Harvard 1985

  关于玻尔的有关回忆和资料,哥本哈根研究所的故事

17. 尼尔斯玻尔哲学文选,戈革译

  戈革先生是公认的玻尔专家,强烈推荐,可领略玻尔的博大思想
18.  物理学与哲学, Heisenber, 范岱年译

  网上的海森堡的译作,可参考关于哥本哈根解释

19. Schrodinger: Life and Thought, Walter Moore, Cambridge 1989

  薛定谔的标准传记,着重参考波动力学的创立过程

20. Dirac: A Scientific Biography, Helge Kragh, Cambridge 1990

  狄拉克的标准传记

21. 爱因斯坦传,聂运伟

  我手里反而没有爱因斯坦的合适资料,这个是网上流行的爱因斯坦传

22. In Search of Schrodinger’s Cat, John Gribbin, Wildwood House 1984

  Gribbin的名著,一本量子力学极简史

23. Schrodinger’s Kittens and the Search for Reality, John Gribbin, Weidenfeld&Nicolson 1995

  上一本的续作,介绍了一些新的发展

24. Copenhagen, Michael Frayn, Methuen 1998

  《哥本哈根》一剧的剧本

25. Heisenberg and the Nazi Atomic Bomb Project, Paul Rose, UC Berkeley 1998

26. Hitler’s Uranium Club, Jeremy Bernstein, AIP 1996

  以上两本是关于海森堡和德国原子弹计划的详尽历史分析

27. The Emperor’s New Mind, Roger Penrose, Oxford 1989

  彭罗斯关于计算机人工智能和精神的名著。其中也讨论了量子论,量子引力等问题。

28. Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, J.S. Bell, Cambridge 1987

  贝尔的论文集

29. The Ghost in the Atom, P.Davis&J.Brown, Cambridge 1986

  BBC在阿斯派克特实验后对于量子专家们的访谈记录

30. The Metaphysics of Quantum Theory, Henry Krips, Oxford 1987

  量子论的形而上学讨论,有包括Stapp在内的主要不同见解者的介绍

31. The Philosophy of Quantum Mechanics, Richard Healey, Cambridge 1989

  关于量子哲学的讨论

32. The Intepretation of Quantum Mechanics, Roland Omnès, Princeton 1994

  Omnès的量子教科书,有各种量子解释的全面介绍和讨论,主要有退相干历史的说明

33. The Fabric of Reality, David Deutsch, Allen Lane 1997

  德义奇的通俗著作,可找到量子计算机和多宇宙的详尽介绍

34. The Quark and the Jaguar, Murray Gell-Mann, Freeman 1994

  盖尔曼的通俗作品,可以找到退相干历史的通俗解释

35. 时间简史(A Brief History of Time), S.Hawking,许明贤、吴忠超译

  大家都熟悉的名作。可参考关于打赌的某些片断,以及一些量子引力问题

36. Black Holes and Time Warps, Kip Thorne, W.W.Norton 1994

  主要讲黑洞问题,但可找到霍金打赌的一些片断

37. 时间之箭(The Arrow of Time), P.Coveney&R. Highfield

  这个是的网上中译本,主要讲时间之矢的问题,有量子论的一般介绍

38. Superstrings, A Theory of Everything? P.Davis&J.Brown, Cambridge 1988

  BBC对于超弦专家们的访谈记录

39. The Elegant Universe, Brian Greene, W.W. Norton 1999

  畅销的介绍弦论的新科普书

40. 20世纪物理学史, 魏凤文&申先甲, 江西教育出版社1994

  不错的20世纪物理史简介,参考量子场论的发展

41. 物理学思想史,杨仲耆&申先甲,湖南教育出版社1993

  一本物理学通史

42. 波普尔文集

网上有相当全的波普尔文集,可以参考他对于量子论的看法

  II. 文章

43. D. Cassidy, Phys. Today July 2000, p28

  有关海森堡1941年在哥本哈根同玻尔的会面

44 Max Tegmark, Fortschr. Phys. 46 p855

  Tegmark宣传MWI的文章

45 Aspect et al, Phys. Rev. Lett. 49 p91

  阿斯派克特的实验报告

46. A. Aspect, Nature 398 p189

  阿斯派克特亲自写的关于贝尔不等式实验的简史

47. Anton Zeilinger, Nature 408 p639

48. Tegmark&Wheeler, Scientific American Feb 2001, p68

  以上两篇是量子论百年的回顾和展望

49. Yurke&Stoler, Phys. Rev. Lett. 68, p1251

50. Jennewein et al, Phys. Rev. Lett. 88, 017903

51. Aerts et al, Found. Phys. 30, p1387

52. Rowe et al, Nature 409, p791

53. Z.Zhao et al, Phys. Rev. Lett. 90 207901

54. Hasegawa et al, oai:arXiv.org:quant-ph/0311121

55 . Pittman&Franson, Physical Review 90 240401

  一些关于贝尔不等式和量子通讯实验的报告

56. J.W.Pan et al, Nature 403 p515

  潘建伟等人关于GHZ测试的报告

57. Ghirardi, Rimini&Weber, Phys. Rev. D34, 470

  GRW模型

58. Wojciech H. Zurek, Rev. Mod. Phys. 75 p715

59. Wojciech H. Zurek, Phys. Today 44 p36

  Zurek关于退相干理论的全面介绍

60. R.B. Griffiths, Phys. Lett. A 265 p12

  退相干历史的介绍

61. Ghirardi, Phys.Lett. A265 p153

62. Bassi&Ghirardi, J.Statist.Phys. 98 p457

63. Bassi&Ghirardi, Phys.Lett. A257 p247

  Ghirardi等人对于DH解释的质疑

64. Jim Giles, Nature 420, p354

科学家打赌的文章

  III. 网页

  许多参考过的网页不记得地址了,不过我一般尽量引用比较可靠的资料。以下是一些经常光顾的网页地址,可能有遗漏。

65.. www.nbi.dk

  玻尔研究所的官方网站

66. en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

  维基百科

67. arxiv.org/

  康奈尔大学的电子论文数据库

68. 各大科学杂志的主页,比如http://www.nature.comhttp://www.sciencemeg.orghttp://www.aip.org/pthttp://www.sciam.com等等

69. www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/index.html

  圣安德鲁大学的科学家传记网页

70. www.nobel.se/

  诺贝尔奖电子博物馆

71. www.fortunecity.com/emachines/e11/86/qphil.html

  量子哲学与物理实在

72 . www.quantumphil.org/

  有关量子纠缠和量子哲学的网站

73. home.earthlink.net/~johnfblanton/physics/epr.htm

  EPR与物理实在

74. www-physics.lbl.gov/~stapp/stappfiles.html

  斯塔普的网页,有各种关于量子论和量子意识的文章

75. www.hep.upenn.edu/~max/everett/

  埃弗莱特的网上传记

76. www.hedweb.com/everett/everett.htm

  多世界解释FAQ

77. superstringtheory.com/

  号称官方的超弦网站


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药物的故事——结构才是关键

  Posted in 未分类, 科普, 向新语丝投稿 by 克己明德 on the 05月 13th, 2008
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有一个著名的中国工程院院士在谈到中药的时候,把服用中药比作吃烤鸭,以为人们在不知道烤鸭的所有成分的情况下都敢吃,还吃的满嘴流油,难道不知道中药的成分就不可以服用吗?毫无疑问,要想在食物和药物之间划出一条非常明显的分界线是很困难的,而且在某种程度上二者是有相似的性质的,比如某个贪吃的人由于吃的太多会把胃撑破从而导致死亡,或者某个倒霉的病人可能会由于医生写错了药剂用量,过量服用某种药物导致中毒死亡。但是药物等同于食物吗?

人们乐意选择没有经过加工的天然食物,排斥掺有人工添加剂的加工食品,这种判断标准无可厚非。但是认为“天然的总是最好的”,把判断食物质量的标准应用到药物品质的判断上来,实在是不明智的做法。认为天然药物没有毒副作用,则是过于天真的看法。

药为什么能治病呢?现代医学认为,药物之所以能治病,是由于药物中起治疗作用的化合物在人体内进行了一系列生化反应的结果。人体内的一切化学作用,都跟反应物质的结构有着密切的关系。结构不同的物质在人体内进行着不同的生化反应,这些反应的结果也是各不相同。药物能参与人体的化学作用,引起一定的生物反应现象(治愈了某种疾病、引起强烈的副作用或者导致服用者的死亡),只跟药物分子的结构有关,而跟这药物是植物或动物的组织制成的,还是人工合成的没有关系,这些因素只影响到有效化合物的数量。一般说来,制造药物的有效成分要多于草本药物。

人体内的化学反应主要依赖于于两种蛋白质分子,酶和受体。

酶是一种具有生物催化作用的蛋白质,有着复杂的三维结构。人体中各种各样的酶所起的催化作用各不相同,具有高度专一性。这种专一性是指特定结构的酶只能催化特定的化学反应。酶的自身结构决定了它的独特作用。比如,有的酶只负责蛋白质分解反应的催化,有的酶只负责淀粉分解反应的催化,把负责分解蛋白质的酶与淀粉放在一块,不会发生任何反应。之所以会这样,是因为在酶的表面都有一个选择性很强的活性位置,只有那些结构与之相吻合的化学物质才能与它相连接,并受到酶的催化。这就好比是拼图。酶就好比是有着特殊缺口的一块拼图,而反应的化学物质就好比是各种各样的拼块。我们知道,只有与缺口完全吻合的拼块才能填到缺口上。

受体也是一种蛋白质,在它的表面也存在许多可被小分子占据的凹陷和裂缝。而小分子就好比是打开锁的钥匙,只有与受体表面的结构相吻合的小分子才能连接到受体上,刺激化学反应的进行,人们把这种小分子叫做配体。

现在,我们对人体内的主要化学作用原理有一个初步的认识了,那么我们来看看,药物的结构究竟是否在它的效用上起着关键的作用。

很早以前,人们咀嚼柳树皮来抑制疼痛,因为柳树皮中有一种叫做水杨酸的化合物可以参与人体的化学反应,最后导致疼痛症状的缓解和消失。这个过程大致是因为水杨酸分子凭借其独特的结构占据了一种叫做环氧酶的活性位置,使得这种酶的活性位置不能与一种叫做花生四烯酸的物质相接触,并使之转化为前列腺素,从而抑制了疼痛。不过,水杨酸对人的身体具有强烈的刺激作用,这种刺激作用要强于它所产生的正面效果。1898年,德国拜尔公司的科学家对水杨酸的结构作了少许调整,给它的分子上加了一个化学基团,就避免了水杨酸的刺激作用,这种药叫做阿司匹林。但是由于前列腺素在体内的位置不同,所起的作用也不同。比如,胃里的前列腺素会帮助胃生成一种黏液隔膜,能防止胃酸对胃的侵蚀。在这里,不管是水杨酸还是阿司匹林都会与环氧酶作用,从而阻止前列腺素的生成,所以长期大量服用阿司匹林会造成胃溃疡。1991年,日本科学家发现胃里的环氧酶和人体发炎、疼痛组织的环氧酶存在结构上的微小差异,这样如果能合成一种只跟人体疼痛组织的环氧酶作用的药物,那么这些副作用就可以避免了。

方舟子先生在他的科普著作《科学成就健康》这本书中提到的“反应停”悲剧之所以发生很大程度上是由于人们没有认识到这种化合物的不同结构会在人体内引起不同的反应。这种药物未经严格审查就投入使用,结果导致了大量新生婴儿的畸形。

反应停,也叫沙利多胺(thalidomide)的分子有两种不同的空间结构。反应停的这两种空间结构不同的分子,在人体内会引起不同的反应。这两种分子的物理性质的唯一区别在于一种分子能引起平面偏振光向右偏转,把这种分子叫做右旋体;而另一种分子则使平面偏振光向左偏转,叫做左旋体。这样的两种分子,互相是对方在镜子里的映像,而且不能重合,于是我们把这一对分子称作一对对映体,也把具有这种差别的物质叫做光学异构体。使偏振光往右偏转的沙利多胺分子具有镇静的作用,而另一种沙利多胺分子则具有强烈的导致婴儿畸形的作用。要把这两种分子辨别出来,必须使用平面偏振光来观测,而要把它们分离开来,则又是一项充满挑战性的工作。自从认识到化合物分子的这种空间结构的不同之后,科学家们一直在研究一种叫做“手性合成”的化学合成方法。就是通过使用具有特殊结构的原料或者选择具有特殊结构的催化剂来合成主要含有某种对映体的化合物,再通过特殊的分离方法,获得纯的对映体。不同的光学异构体往往具有不同的生物活性作用,有的可能不会跟人体发生作用,如氨氯地平的左旋体可以治疗高血压,而它的右旋体则没有这种功效;有的对映体作用强度不一样,如就胃安的抗胆碱作用来讲,它的左旋体比右旋体的生物活性强四倍;有的对映体起着不同的作用,就如沙利多胺那样;有的对映体则起着相反的作用。所以,手性合成方法和对映体分离方法的研究对我们获得高效的药物具有重要的意义。

由此,我们可以看到药物的结构决定着它的治疗效果和因服药而引起的副作用。让我们回到工程院院士的问题上来,烤鸭能和药相提并论吗?很明显,也许我们还没有知道烤鸭中所含有的全部化学物质,但是我们知道烤鸭中的正常成分不会影响人体的正常生化作用,但是药物就不一样了。药物进到人体后,如阿司匹林那样,其分子会替代人体的某些化学物质参与到正常的化学反应中去,从而引发异常的生化作用。虽然食物和药物都要经过胃和肝的检查,但是其成分在人体内引起的效用是不一样的,不能把服药当成进食。如果不搞清楚是什么物质分子在人体内发生作用,怎样发生作用,就大量服用是很不明智的做法。

中药(混合了草本药物、动物组织或重金属)往往包含有成百上千种不同结构的物质分子,如果发生强烈的副作用的话,根本不能采取合适的应对措施,因为根本不知道是什么物质的什么分子在起作用,其结果往往是灾难性的。制造药物和利用现代制药方法从植物中提取的药物比之最大的优势就在于人们了解它的结构,了解它在人体内起什么样的作用,会引起哪些副作用,在人体可以保留多长时间等等。但是我们所说的中药就不一样了,它完全依据几百几千年前古人的服药经验,根据神秘主义的主观臆想,把一些古人认为有效的植物和动物组织简单的混合起来,加水煎汤服用。现在有一些中成药的所谓提取,也只是去除草本药物中跟食物一样的组织,如草本植物中的纤维素等,保留其中的部分具有生物活性的物质。这些混合的活性物质中包含有成百上千种活性分子,这些活性分子又可能有着不同的结构,不同物质、不同结构的分子所起的作用又各不相同,因此这些混合物在人体内造成的影响根本是不能预料的。这些药物中的生物活性物质有哪些,不了解;是哪些活性物质具有治疗效果(如果有这样的物质的话,很显然很多中成药中不含有治疗效果的活性物质),不了解;这些活性物质的分子结构是怎样,不了解;这些活性物质在人体内发生怎样的作用,不了解;这些活性物质能在人体内存在多长时间,不了解。在有这么多可能危及病人生命安全的因素都不知道的情况下,就把这些药物中的化学成分进行粗略提炼让病人服用,结果是可想而知的。如果药方中某植物所含的活性成分会对人体造成某种伤害,那么由于植物中所含成分的稀少且如果这种伤害是可逆转的话,那还有可能不至于对人体造成难以弥补的伤害。如果病人服用经过高度凝炼的这种有害物质,超过了人体自身的解毒能力,其最终结果将是灾难性的。

在目前的科学条件下,我们还不能获得只在人体病变组织进行化学反应的具有高度特殊结构的药物,因此凡是药物都不可避免要引起这样那样的副作用。因此,没有必要的话最好不要服用药物。对于化学成分不清楚,包含有成百上千种化学物质的混合药物更要敬而远之。不要迷信于药物的来源,要知道一种药物能否起作用,只跟它的化学结构有关,正如我们的题目所说:结构才是关键!

2008年5月13日


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关于科普文章写作的几点看法

  Posted in 未分类, 科普, 向新语丝投稿 by 克己明德 on the 04月 24th, 2008
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科普工作的基本目的在于向普通大众传播科学知识,使得公众在接受科学知识的过程中,锻炼出一种独立思考的能力,可以在生活中利用掌握的科学知识作出正确的判断。而科普刊物则承担了传播科普知识的纽带作用,它的意义在于把科普知识以科普文章的形式介绍给公众。因此,对于科普刊物的编辑们来说,选择好的科普文章是他们最重要的工作。对于文章好坏的评判,也许个人有个人的观点,莫衷一是。但是判断一篇科普文章的好坏,除了编辑的个人喜好之外,应该有一些客观的标准。

我没有在杂志社工作的经历,但是作为一名读者和几篇科普文章的作者,我以为科普文章应该至少具备以下几个要素:

1、正确的文章内容。一篇科普文章,最重要的是传播科学知识,因此文中所介绍的知识必须是正确的,不能胡编乱造,更不能宣传伪科学。对于涉及到的知识,应该保证其正确性,对于文章引用的数据虽然不一定要求很高的精确性,但是应尽量保证数据的准确可靠。对于涉及到的科学史实,应该进行调查,不能确定的,文章的用语要能表达出这种不确定性。绝对不能以讹传讹,这违背科普文章应该具备的科学精神,而且会对读者造成错误的导向。

2、保证学术上的客观性。科普文章在介绍不同学术观点的时候应该具备客观性。科普文章虽然不是学术论文,但是对于其所介绍的具体科学知识,科学家们也许会有不同的学术观点,这是一种正常现象。因此可以允许文章中的某个知识点存在一定的争议,也可以允许作者表达自己的观点,但其前提是必须把争议的主要观点都介绍出来,不能因为作者个人的好恶故意隐瞒或歪曲其他不同的观点,这样才有利于读者在阅读文章的时候作出自己的判断。

3、文章的表达要清晰流畅。在保证知识正确的基础上,一篇好的科普文章应该带给读者阅读的快感。每个人都有自己的写作风格,有的作者善于用散文的笔调来介绍科学知识;有的作者善于用简洁明快的文字来介绍科学知识。不同的文章带给读者的感受是不一样的,散文式的科普文章带给读者的感觉是诗意盎然,而用语朴实的文章则能给读者一种平易亲近的感受。不管是那种风格的文章,前提是要保证文章逻辑严谨,思路清晰,文字通顺流畅,。

4、文章用语要通俗易懂。科普文章最大的难处是如何把专业概念用大众能理解的方式解释清楚。有人以为科普文章就是要用日常用语代替专业术语,这个我有自己的一点看法。在保证科普文章科学性的基础上让文章通俗易懂,关键在于作者对大众用语和专业术语的正确使用。如果一味追求用日常用语来代替专业术语,那么最后只能导致文章科学性和严谨性的丧失。而如果一篇科普文章变成了专业术语的堆砌,那么只能让普通读者望而生畏,哪里还有科普的效果呢?日常用语可以保证文章的通俗性,而专业术语则可以保证文章的科学性,二者必须互补长短,才能使文章传播的科学知识给读者留下深刻的印象。所以一篇好的科普文章,是日常用语和专业术语的灵活组合。能用日常用语说明白且不会丧失文章科学性的地方,应尽量使用日常用语。对不能替换的地方,必须使用专业术语,这样不但能保证文章的科学性,还可以让读者认识到科学的严谨性。

还需要注意的是,科普文章与文艺类文章是有很大区别的,科普文章的写作对于作者在专业知识方面的要求较高。首先科普文章的作者必须具备一定的科学素养,经过基本的科学训练,能在写作过程中用科学精神严格要求自己。其次,科普文章的作者必须对自己要介绍的知识内容进行深入的查证,不能根据想当然来写文章。

如果由具有某专业背景的人来写作该专业的科普文章,当然是最好的了,因为对本专业的了解以及对这个领域新知识的理解可能会更深入一点。当然并不是说一定要求介绍物理知识的文章作者必须具备物理专业学习的背景,或者是作者有着化学专业学习的经历就不能写作生物科学方面的科普文章。关键在于,科普文章的作者必须对自己文章介绍的知识有着清晰准确的了解,在写作之前必须查阅相关的文献资料,以保证知识的正确和所引用数据的准确,这是写作科普文章必备的基本科学精神。

克己明德

2008年4月24日


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亚瑟·艾兴格林与阿司匹林的故事

  Posted in 未分类, 科普, 向新语丝投稿 by 克己明德 on the 04月 22nd, 2008
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亚瑟·艾兴格林与阿司匹林的故事

谨以本文献给沃尔特·斯尼德,这个告诉我们真相的英雄。

如果你喜欢搜集一些有趣的故事,那么你肯定对牛顿(Newton)的苹果和凯库勒的梦耳熟能详。或许你还在为把那颗砸到自己脑袋的苹果吃掉而懊恼不已,或许你还曾经坐在苹果树下等着一颗神奇的苹果也在你的脑袋上砸出一个伟大的想法;或许你也像我一样,曾经在睡觉前口里念念有词,希望能像凯库勒那样好运在梦里作出一项伟大的发现。在无数次的尝试失败之后,你会发现这些神奇的经历需要很大的运气,除了故事的主人公之外,别人是没有机会体验的。不过,如果你听说过费利克斯·霍夫曼(Felix Hoffmann)发明阿司匹林的故事,那么你会对自己成为科学发明故事的主人公再一次充满信心,因为这一次决定你命运的不再是你不能控制的运气而是你对自己父亲的爱。但是,如果你听了亚瑟·艾兴格林(Arthur Eichengrün)的故事,那么你就……

在开始我们的故事之前,先让我们一起来看看费利克斯那患有关节炎的父亲在他孝顺的儿子为他发明阿司匹林之前用什么药来止疼吧。首先,让我们对费利克斯的父亲遭受关节炎的折磨表示同情。为了保证故事的完整性,我们不得不在故事里提到他不幸的往事,我向读者保证在我的故事里他只是一个饱受疾病折磨的可怜人。好吧,接下来就让我们看看这个可怜人用什么药来祛除那无休止折磨他的疼痛。

对于止疼药的使用,最早可以追朔到古埃及的药典《埃伯斯莎草古卷》(Ebers Papyrus)中的记载,其中提到了服用桃金娘科植物干叶的浸泡液可以治疗疼痛。这部药典是目前已知的最早的一部药典,大约诞生于于公元前1552年,其中记载了大约877种药方。19世纪初,德国的埃及古物学者乔治·莫利兹·埃伯斯(Georg Moritz Ebers)在街头从一个埃及人手里把它买了下来 ,从而使其得以保存并被世人所识,目前保存在德国莱比锡大学的图书馆。在西方世界止疼药的使用可以追溯到公元前四百年左右的希波克拉底(约460B.C-377B.C)时代。这个古希腊著名的医生就为病人开过缓解疼痛和退烧的药方,而且效果显著。有人说他把柳树皮制成一种药粉让病人服用,也有人说他让病人咀嚼柳树皮或柳树叶来缓解疼痛。不管希波克拉底用什么方法来缓解疾病带给人们的疼痛,至少我们可以知道这个被尊为“医学之父”的医生找到了一种有效的止疼药,并且写进了他的著作里。1763年,在英国的牛津郡有一位叫爱德华·斯通(Edward Stone)的牧师给英国皇家学会专门写了一份报告,介绍了银柳树皮的止疼和退烧效果。在美洲,印第安人也很早就认识到咀嚼柳树皮或用水冲泡柳树皮饮用可以治疗疼痛和发烧。

很明显,当古代的医生们用柳树皮给病人退烧和止疼的时候,只是因为他们知道这种东西能使这些症状消失,在他们看来就是治愈了某种疾病,但他们对于起作用的化学物质是什么却一无所知,对这些化学物质为什么能使疼痛和发烧的症状消褪,就更不知道了。

人类社会能不断进步得益于科学的不断发展,而科学的发展则依赖于人类对主观经验的深入研究。如果没有这个过程,那么我们今天可能还在像希波克拉底那样给孕妇喝柳树皮泡的水,来抑制分娩的疼痛。幸运地是,科学家们通过不懈的努力揭开了柳树皮或者桃金娘科植物干叶泡的水能止疼的神秘面纱,从中提炼出了发挥止疼和退烧作用的物质,并对这种物质进行人工合成,生产出高纯度的药物,这样我们今天才有机会只服用一小粒药片就可以缓解疼痛了,而不用忍受柳树皮的苦涩和因服用这种天然“止疼药”带来的强烈的副作用。人类的这种科学进步,不但使人类自己受益,而且还保护了柳树和其他有止疼效果的植物。根据统计资料,现在全球每年约消耗近一千亿颗阿司匹林药片,想想如果把这换成对柳树皮或其他植物的消耗,会是怎么样一个结果呢?

1828年慕尼黑大学的药剂学教授约翰·毕希纳(Johann Buchner)从止疼用的植物中分离出了很少量的苦味黄色针状晶体,他把这种晶体命名为水杨苷(salicin).而早在1826年,两个名叫布拉格奈特利(Brugnatelli)和方塔纳(Fontana)的意大利人就得到了纯度不高的水杨苷。1829年法国化学家亨利·雷洛克斯(Henri Leroux)改进了水杨苷的提取方法,从1.5kg的树皮中提取了30g的水杨苷晶体。到1829年人们才真正认识到原来柳树皮中是因为含有了水杨苷这种物质,才具有了止疼和退烧的效果。1838年意大利化学家拉斐尔·皮尔(Raffaele Piria)通过化学方法用水杨苷制得了一种无色针状晶体,他把这种晶体命名为水杨酸(salicylic acid),这是人们第一次获得纯的水杨酸。1839年德国的研究者们从绣线菊属植物中也分离出了水杨酸。随着提纯技术和生产技术的发展,人们开始大量生产水杨酸,并将其及其盐作为有效的止疼药,效果相当不错。

现在我们知道,在他孝顺的儿子为他发明出更好的替代品之前,老霍夫曼是通过服用水杨酸盐来治疗他的关节炎,并借此驱除关节炎带来的疼痛的折磨。正如人们所知道的,水杨酸和水杨酸盐在止疼上确实有着很的效果,但是它的副作用同样非常显著。这种止疼药能给患者的嘴部、咽喉、胃部造成很强的刺激,引起胃出血,使人腹泻,呕吐。如果剂量过大的话还会导致病人死亡。所以不幸的老霍夫曼在用药驱除关节炎带来的疼痛时,又不得不忍受服药带来的痛苦。看到老父亲遭受这种折磨,作为化学家的儿子萌生研究一种具有相同止疼效果的药物作为替代品的想法就很正常了,人们都这么认为。

其实,早在1853年,法国化学家查尔斯·弗里德里希·葛哈德(Charles Frédéric Gerhardt)就首次合成了一种类似水杨酸的化合物,叫做乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid)(这种化合物后来被命名为阿司匹林)。但是葛哈德并不知道这种化合物有什么用,他也没有对其予以进一步的提纯和研究。六年之后,也就是在1859年,凡·基尔姆(von Gilm)用自己的方法获得了较高纯度(分析纯)的乙酰水杨酸。在基尔姆完成他的实验10年后,舒德尔(Schröder)、普林兹霍尔( Prinzhorn) 和克拉乌特( Kraut)证明葛哈德和基尔姆的实验得到的是相同的化合物,他们第一次确定了乙酰水杨酸的正确结构。到这个时候,科学家们已经为乙酰水杨酸变身为阿司匹林提供了足够的研究基础,接下来就该轮到我们的传奇故事了。

但是,我不能用这样一个故事作为结尾:服务于拜尔公司的孝顺的青年化学家费利克斯·霍夫曼在29岁的时候,为了使父亲免受关节炎疼痛和服用水杨酸盐副作用的折磨,做出了一项造福人类的伟大发明。因为这个故事并不是这样简单,简直可以说它充满了喜悦和悲伤,情节曲折,而且竟然还有个政治阴谋。

拜尔公司津津乐道于这个简单的传奇故事,是因为这个故事简单明确富有道德意义,对于拜尔公司推销自己的产品具有很好的效果。对于听故事的人来说,这跟凯库勒那神奇的梦一样有趣。但是对于亚瑟·艾兴格林来说,就非常无趣了,这简直就成了他的痛苦回忆。

如果你善于利用因特网的搜索功能的话,你会很轻松的从网络上搜索到类似这样的描述:费利克斯·霍夫曼,一个德国化学家,于1897年发明了广为人知的阿司匹林。费利克斯为了缓解关节炎对他父亲的折磨,研究了法国化学家查尔斯·葛哈德的实验,挖掘了乙酰水杨酸的作用,做出了阿司匹林的发明。然而,我想告诉你的故事却与这有一点差别。

在开始讲述发明阿司匹林的曲折的故事之前,我觉得有一件事情需要提前说一下,虽然你看完整个故事之后觉得也许把它放在故事的末尾会好些,但是我还是觉得应该先说一下。随着科学的不断发展,进行科学研究已经完全成为一种集体劳动的工作。类似于很多年前的依靠某个人单独工作做出重要的发现这样的事情在现代社会已经基本没有可能了。从时间顺序上来讲,科学家们更多时候是“站在巨人的肩膀上”开始自己的研究的,正如牛顿所说的那样,也如我们在前面的故事里所看到的那样。从空间上来讲,科学家们需要跟很多同事一起合作来开展自己的研究,完全靠一个人已经不能胜任一项完整的研究工作了。

很对人都在研究阿司匹林为什么会被发明出来,但是至今人们都没有找到一个满意的答案。人们通常认为,这项发明是多方面因素共同作用的结果。也许对于这种枯燥的探索,你会感到有些不耐烦。不过,我想说的是费利克斯一个人因为对老父亲的关心,在实验室工作了几天就做出了这项伟大的发明,实在是对事实的一个巨大挑战。事实上,在1897年,一家名为Chemische Fabrik von Heyden的公司已经对乙酰水杨酸进行批量生产了,只不过当时他们的产品还没有一个像阿司匹林这样响当当的商标名。好像他们的产品也没有当作药物来使用,因为在化学工业上,乙酰水杨酸也是很重要的一种化合物,所以这家公司的产品可能只是用作化学工业的原料。这样,很难就说是费利克斯发明了阿司匹林。但是这不是我们的故事的重点,还是让我们回到拜尔公司来看看吧!

在拜尔公司除了霍夫曼还有两个人与阿司匹林有着密切的关系,他们分别是在拜尔公司主管药物研究和发展部的亚瑟·艾兴格林和负责药物检验和标准化测试的药理学部的主管海因里希·德瑞瑟(Heinrich Dreser)。当时,霍夫曼正在艾兴格林主管的部门工作。需要提一下的是,德瑞瑟跟阿司匹林的发明没有任何关系,而且在开始的时候他并没有认识到这项发明的重要性,可以说对这种新药不屑一顾,所以说他也不是发现阿司匹林价值的伯乐,但是他却从其中获得了巨大的经济利益,可谓是名利双收。艾兴格林和霍夫曼同拜尔公司签订过一份合同,根据这份合同,他们能从自己的专利发明中获得专利使用费。而德瑞瑟也跟拜尔公司达成了一项协议,根据这项协议,如果他介绍给公司一项很有用的发明,那么他就可以从中获取该项发明的专利使用费。最后的结果是,霍夫曼和艾兴格林没有从阿司匹林的发明中获得一分钱,倒是德瑞瑟在退休的时候变成了一个名副其实的富翁,而最倒霉的艾兴格林不但没有变成传奇故事的主人公,反而因为这项发明给自己添了不少麻烦,仅仅因为他是一个犹太人。

关于霍夫曼发明阿司匹林的故事,最早于1934年以脚注的形式出现在阿尔布雷彻·施密特(Albrecht Schmidt)的文章中,这个脚注大意是说霍夫曼通过参考化学文献于1897年8月10日在实验室合成了第一份乙酰水杨酸的样品。从后来的资料来看,在拜尔公司的实验室里,确实是霍夫曼第一次合成了乙酰水杨酸,但这项工作是在艾兴格林的指导下完成的。根据艾兴格林的说法,霍夫曼在按照他的要求合成乙酰水杨酸的时候,甚至都不知道为什么要做这项工作。霍夫曼在1897年关于合成纯乙酰水杨酸的论文中的一段话透露出这样一个信息,既在他合成乙酰水杨酸之前,对于该物质的测试就已经进行过了,至于谁做过这样的实验,他没有说。可以肯定的是,在此之前,德瑞瑟没有做过这样的实验。

事实是,在霍夫曼合成乙酰水杨酸之前,艾兴格林已经开始关注这种化合物的药用价值了。德瑞瑟是在1897年4月1日到药理学部主持工作的,大概就是在他到了这个部门之后不久,他对乙酰水杨酸及其他水杨酸衍生物作了一次实验,当时在场的还有艾兴格林。实验的结果显示乙酰水杨酸的医疗效果比其他同类型物质要好得多。令人遗憾的是,德瑞瑟对此不以为然。他错误地认为乙酰水杨酸会对心脏造成伤害,因此当艾兴格林在一次会议上提出要对乙酰水杨酸进行临床试验的时候,他否决了这个提议。于是,由于自己错误的判断,德瑞瑟将这个有潜力的药物搁置了近18个月,直到1898年9月他才重新对这个化合物予以关注并进行了一系列实验证明它具有良好的药效。

对于德瑞瑟的这种转变,人们推测他跟拜尔公司的那份关于专利使用费的合同起了重要作用,其实这与艾兴格林一年多以来对这种潜在药物的大力推荐有着直接的关系。在德瑞瑟否决了他的对乙酰水杨酸进行临床试验的提议后,艾兴格林凭着对这种新药物的信心,跟他的同事费利克斯·戈德曼(Felix Goldmann)秘密招募了一群志愿者进行临床试验,而乙酰水杨酸在试验中显示了其卓越的医疗效果。但是当戈德曼把报告递交上去的时候,德瑞瑟对此嗤之以鼻,认为“这只不过是瞎嚷嚷罢了,根本没有价值”。据艾兴格林回忆,后来还有一名药理学家对德瑞瑟的实验结果进行了重新论证,而且陆续对乙酰水杨酸也做了正式的临床试验获得了更全面的专家评估意见。其中影响最大的临床试验是由霍尔(Halle)狄考尼斯医院Deaconess Hospital)的库尔特·维特豪尔(Kurt Witthauer)主持的,他还于1899年4月发表了第一篇关于阿司匹林临床效果的论文。维特豪尔的临床试验对于拜尔公司决定生产新药阿司匹林起了重要的作用。发人深思的是,维特豪尔后来回忆说他是在1898年4月得到药物样品用来做临床试验的,但是没有说是谁把新物质给他的,而这个时候德瑞瑟还没有认识到阿司匹林的价值。值得注意的是,霍夫曼从没有在他的实验报告中提到过德瑞瑟进行了水杨酸盐实验,并且他还屡次提起德瑞瑟将他新合成的化合物打入冷宫的事情。看来,德瑞瑟对阿司匹林的态度在早期确实是非常明确的。

霍夫曼在合成乙酰水杨酸之前对这种化合物研究的缺乏以及德瑞瑟的反对态度与艾兴格林对这种物质的研究热情形成了鲜明的对比。所有一切证据都表明艾兴格林才是阿司匹林问世的真正推动者。可是为什么没有人提起他的巨大贡献呢?

要知道,对于阿司匹林发明者的宣传是在20世纪30年代,而这时候正是纳粹统治德国的时期,身为犹太人的艾兴格林也不可避免地受到纳粹的“关照”,那么把他从阿司匹林的故事中除名就成了必然了。1908年,艾兴格林离开拜尔公司,组建了自己的公司,成为一名事业有成的实业家。但是好景不长,纳粹执政以后,犹太人开始受到迫害。起先,艾兴格林不得不为了保护公司与政府的订单,给自己找了个非犹太人的合作伙伴。但是这并不能阻止他的公司后来被别人侵占。不过幸运的是,由于他的妻子不是犹太人,所以他在1944年以前都保持着自由之身。当德瑞瑟和霍夫曼被说成是阿司匹林的发明者的时候,艾兴格林的日子可谓是水深火热,这个时候能保住命就很不容易了,哪里还有机会为自己辩解呢?而纳粹对犹太人的仇视哪里允许一个被认为是劣等人的犹太人成为一项重要发明主要贡献者呢?1944年,76岁高龄的艾兴格林被纳粹关进了特莱西恩施塔特集中营(Theresienstadt concentration camp),14个月后被苏联红军解救出来。在集中营的时候,艾兴格林开始回忆自己与阿司匹林的往事,但是也正是在那里,他开始意识到他的名字已经被从历史中抹掉了,而原因仅仅是由于他是一个犹太人。直到1946年逝世,霍夫曼都没有提过关于发现阿司匹林的事情,我们传奇故事的主人公保持了沉默,把所有的秘密都带进了坟墓里。1949年12月23日艾兴格林逝世于柏林,就在这个月他关于阿司匹林发现背后的故事才被发表出来。遗憾地是,艾兴格林关于阿司匹林发现的诉说并没有引起人们的兴趣。

在艾兴格林逝世大约半个世纪之后,斯特拉思克莱德大学药物科学学院(Department of Pharmaceutical Sciences, University of Strathclyde)的沃尔特·斯尼德(Walter Sneader)认真研究了艾兴格林、霍夫曼、德瑞瑟等人的资料以及大量关于阿司匹林的文献,为我们揭示了事情的真相。

主要参考资料:
1、http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi...
The discovery of aspirin: a reappraisal,Walter Sneader

2、http://www.medicine.mcgill.ca/mjm/v02n02/aspirin.ht...
Physicians, Fads, and Pharmaceuticals:A History of Aspirin,Anne Adina Judith Andermann*, B.Sc., M.Phil. Cantab

3、http://starryskies.com/articles/dln/1-01/asprin.htm...
The Science of Asprin and Willows

4、http://inventors.about.com/library/inventors/blaspi...

5、http://www.folo.cn/user1/11142/archives/2008/50159....

6、维基网的部分内容,可以到以下页面搜索。
http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

7、http://www.didyouknow.cd/aspirin.htm
Aspirin discovered during experiment with waste product


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就科普工作的一点补充

  Posted in 科普 by 克己明德 on the 03月 27th, 2008
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上一篇关于科普工作的一些建议,我主要的观点是科普工作者应该把科普工作的重点放在科学知识的普及之上,不应该把精力投放到玄而又玄且充满语义歧义的“科学精神”的普及上,这是我看了《论科学精神》之后的心得体会。在阅读该书之前,我是认为应该普及科学精神的,并且应该作为科普工作的重点来抓。可是在阅读完这本书里的几个“哲学家”的发言,我感到很震惊,可以说真是感到恐惧,这恐惧瞬间扫清了我对科学家们关于科普工作中科学精神的角色的看法的认同感。本来很明白很简单的科学精神,竟然有这么多的“奇玄奥妙”,能有这么多的胡说八道。如果科普工作者跟这些人谈论科普,无异于自找麻烦,而且我认为胜算是没有的。对于主观方面问题的讨论,胡说八道向来是占据上风的。

对于小医生家属所说的“科普还有一个重要的组成部分是向青少年进行科普”,这个我赞同。然而我以为,学校的科学教育失败的一个根本在于“科学知识的学习与应用完全脱节”,而不在于“科学精神”的缺乏。国外,青少年在研究机构(或者是相关商业化机构)的帮助下,可以从市场上购买各种原材料来进行简单的无危险的实验。上学期间,我在学校的图书馆看到过一种好像是关于化学教育方面的英文杂志,里面就提到了这种科普方法,而且效果还不错。我以为,科学精神是探索科学知识过程中的一种附属产物,从来就不可能离开科学知识的学习和探索而独立存在。费曼在《别闹了,费曼先生》一书中曾认为科学精神的领悟是一种潜移默化的结果,是在科学研究中逐渐形成的一种态度,这个我很赞同,也是我关于科学知识和科学精神关系的看法的最初来源。所以要想让学习中的青少年具备科学精神,关键在于教授给他们知识,并指导他们利用这知识来辨别是非,学会独立思考。至于那些钻研什么难题之类的民科,我以为不是缺乏科学精神,而是心理上出了一些问题,不愿意接受科学知识。对这些人来讲,最重要的是给予心理辅导让他们能接受科学知识。

科学家之间进行研究方法、研究态度的交流,或者是教授给自己的学生研究中的“科学精神”,这是有利于正确研究态度的建立和传播的。就如那次讨论会上,科学家们就科学精神的发言,就是这样。但我以为这对科普工作的开展没有指导意义。

关于《时间简史》是否一本优秀的科普著作,恐怕会有各种看法,由于知识背景不一样,阅读的体验也是不一样的,这也是说来说去都不会有结果的一种事情。但是它的销量确实是科普著作发行史上的一项光辉成就,而且这种成就对于我们如何强化科普工作的实际效果有着一定的借鉴意义,这也是我引用它的一个原因。

还有一点关于科普著作的建议,那就是有时候绕个圈子开展科普工作比直抒胸意在效果上要好一些。那些伪科普著作能欺骗公众的一个原因就是它往往会避开要害通过绕弯子兜圈子让公众去接受那些歪门邪说。方舟子先生的《批评中医》对于本来心里就认清中医面孔的读者来说确实具有吸引力,但是对被“爱国感情”冲昏了头脑但仍然可以接受事实的读者来说就不那么有吸引力了,甚至他们光看书名就有抵触情绪,这些人甚至不看内容光是因为听说了书名就谩骂作者。这种直指痛处的表述有很强的震撼力,对于打击那些为牟私利而支持中医的人有不错的效果,但是会失去潜在的一批读者,尤其是那些只在感情上支持中医的潜在读者。科普工作的最终目的是为了传播科学知识,怎么让普通公众愿意去阅读科普书籍、接受科学知识实在是一件很难办但又很重要的事情。我们需要那种正气凛然的当头棒喝也需要那种娓娓道来的耐心讲解。科普的方法必须多样化才能最大范围的吸引公众,才能取得实际的效果。

我看了《批评中医》以后,觉得如果把书名换成《认识中医》或其他的什么,再加上一些“花里胡哨”的宣传,或许会多吸引一些人来阅读。最后这个歪招纯属一时愚言,不值一批,有反对的网友,也不要理会了吧!

2008年3月27日


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科学知识普及和科学精神普及——对科普工作的一点看法

  Posted in 科普 by 克己明德 on the 03月 25th, 2008
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国外的科学普及工作是怎样的,因为外语水平有限,能搜集到的资料又少,我是不大清楚的。但是对于国内的情况,从我搜集到的各种资料来看科普是不尽人意的,结果是令人遗憾的。简单来讲,科普工作的问题在于普及什么,怎样普及。出版科普书籍一直以来是进行科学普及工作的一项有效措施,但从我们真正开始在全国推广科学普及工作以来,我国的科普界从没有出现过类似《时间简史》那样的名作,虽然出现了一些很值得一读的科普书籍,然而由于读者范围有限得紧,因此所起到的效果就可想而知了。经常有新闻调查报道说现在读书的人少了,但是畅销的历史书和鬼怪书的销售业绩告诉我们,出版科普书籍还应该是科学普及工作的一个重点。《时间简史》的销售可以超过麦当娜谈性的书,那么我们有理由相信一本引人入胜的优秀科普书籍完全可以击败讲鬼怪和历史逸闻的书,成为人们书桌上的新宠,只要科普书籍的著作者能强化书籍内容的可读性、出版者加大书籍的宣传力度。电视、电影在人们的生活中占据了越来越重要的地位,很多时候普通大众更愿意相信电视和电影中所讲的故事就是真实的事情。因此,科普工作者应该把利用现代传媒工具来传播科学作为当前科普工作的重中之重来抓。但是国内目前的情况是传媒界的工作者们普遍缺乏专业的科学素养,倒是有一批人热衷于利用现代传媒工具这一科学发展的产物来攻击科学。由于科普工者们没有参与到电视电影以及网络视频的制作和传播中来,加上一部分反科学分子的煽风点火,竟使得迷信和伪科学充斥中文因特网、电视荧屏和电影屏幕等普通公众希图借以了解科学的传媒工具,产生了极大的危害。因此从目前状况来看,制作影响力较大的电视电影科普作品将在科学战胜愚昧的战争中起着关键的作用,可以说成败在此了。
科普方法对科普工作的成败至关重要,可是更根本的在于我们最终要普及什么。科学知识?抑或科学精神?
2001年4月中央编译出版社出版了一本名为《论科学精神》的书。该书出版以前,中国科普研究所和科学时报社合作举办了一次关于科学精神的高级研讨会,这本书就集录了与会者的一些讲演内容。这次研讨会实际上是否像周光召院士在书的序言中所说的那样“开得很好”,我是不知道的,不过从书里收录的演讲内容来看,这会并不好。不可否认与会科学家们和科普工作者们的发言处处闪烁着智慧的光芒,但是如果希望借此来指导科学普及工作的开展就大大不妙了,因为脱离了普通大众的生活实际,他们谈及的那些东西只能存在于学者们之间思想交流的范围,一旦出了这个范围就难以理解了。
除却几个所谓的“哲学家”对科学精神在语义上的臆症式的昏言乱语,科学家们的讲演都流露出对科学精神的偏爱,把科学精神的普及看作比普及科学知识更重要的事情。周院士在该书的序言中就提到“科学精神的普及是科普工作的精髓”。在科普工作上成绩令人称道的方舟子认为“科学普及不仅要普及科学知识,更要普及科学精神,这已成了中国科普界的一项共识”,如果像方先生所说的“普及科学精神比普及科学知识更重要”真成了共识,那我以为中国科普工作的前途是很有些渺茫了。在科学界给与科学精神如此重要的地位是合适的、必要的,但是在科普工作中这样做就舍本逐末,前景堪忧了。
我是决不赞成在中国当前的科普工作中把精神放在知识之上的,就当前中国的科普状况来看,这“超前”了。在公众中“超前”就意味着不能被公众理解,意味着灭亡。所谓的“科学精神”简单来讲就是科学家们在工作中逐渐形成的一种态度,一种品德。这态度、这品德离开了深厚的科学知识基础是不能独立存在的,它只是科学研究的一种附庸产物,虽然有人把它推广到社会的各领域但是离开了知识的土壤,转变成玄学就只是个时间问题了。科学知识普及的结果是大众具备了一定的科学精神,可以让人们通过积累起来的批判精神分辨是非,但是这不能说明科学精神的普及比科学知识的普及更重要。科学知识与科学精神是本和末的关系,不能颠倒过来。
也许,人们会认为有了科学精神的普通大众就可以用这科学精神辨别伪科学以及一些骗术了。殊不知,有很多在自己的专业上具备科学态度的研究者们在碰到自己行业以外的一些伪科学时,有时也很容易被欺骗。其实并不是他们缺乏了科学精神,而是由于对某方面知识的缺乏和自己心里的想当然让他们没有办法做出正确的判断。科学知识的普及与科学精神的普及的差别就在于,一个没有任何科学素养的或者科学素养较低的人都可以在阅读了几篇科普文章后大谈科学精神,以布道者的姿态出现在大众面前捞取利益;而科学知识的普及则要求传播者必须具备专门的科学培训基础,或者要求科学知识传播者如方舟子能正确选择所碰到的资料,通过本专业的学习经历加强对其他专业知识的学习来具备必要的科学基础,但是我个人以为还是专业的研究者就本专业的科学知识进行传播更为妥当,也更有说服力。
众所周知,方舟子先生及新雨丝的众多网友在科学知识的普及上做了很多工作,而且通过传播科学知识来加强了批判精神的扩大。但是就目前的效用来看读者主要局限在有一定科学素养的知识分子群体内。对于普通大众,告诉他们怎样具有批判精神,怎样利用这科学精神去辨别是非,倒不如告诉他们具体的科学知识,由他们根据具体的科学知识来辨别对错。举一个例子,想要让人们明白炼金术是不可能实现的,最好的办法就是告诉他们物质转换的条件。可能反对者会说有很多人具有科学知识,但是由于没有科学精神于是就做出助纣为虐的事了。我觉得这是人类发展的必经之路,通过历史上发生的一些事情,我们可以看到这是必然的现象,跟有没有科学精神没有多大关系。只有通过广大科普工作者们不懈的努力,把各专业的基础科学知识在普通大众中间传播开来,才能让伪科学和一些打着科学幌子的骗术不能迷惑人们,才能让这些丑陋行为不能在人群中大行其道。
因此,当前科普工作最重要的是如何用大众可接受的方法传播科学知识,而不是对着他们谈什么科学精神。如果空谈什么科学精神,反倒更易引起人们的反感,也容易让科普工作者们陷入跟得了臆症的所谓哲学家无休止的没有结果的争论中。我奶奶七十多岁了,有一天告诉我上小学的小堂妹说:“地球是圆的。”我想如果有人企图用“天圆地方”的骗术来欺骗我的老奶奶或企图用这种鬼话来向我的小妹妹传播“传统文化”是不可能得逞的。人们常说,女人容易为自己的容貌被奸商欺骗。有一次,有个推销化妆品的向我的同学夸奖他所出售的化妆品,并且煽动性地举出了金字塔、埃及女王和黄金的故事,在我的同学快要被说动了的时候,他向化学系的女生说出了一句让他后悔的话:“您看,我们这个产品也是富含黄金的,请看化妆品中闪亮的金点就是金原子。”我敢说我的同学没能根据做实验的科学态度辨别出金字塔、埃及女王和黄金的故事的真假,但是她们根据对“金原子”的了解让自己免于受骗。
克己明德
2008年3月25日晚

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