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科学研究是否要知道为什么(三)从发酵和音乐说起

2023-09-14 21:58 作者:华阳ChinaSUN  | 我要投稿

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作者按:先生存,再发展,是人类的本能。在迷雾中探索未知,试图找到能预测未来的规律,是所有广义上“艺术”的共同特征,也是人脱离动物的根本因素。


在前两期中,介绍了在没有成熟理论时的科研探索。回顾历史,除了近两百年来科学大发现时代中的例子,还有许多可以追溯到远古时代的现象,即使人们不懂其原理,也能加以应用,比如发酵和音乐。


1,发酵

据学者推测,早在100万年前,人类可能就已掌握发酵技术。我国流传已久的很多民俗食品,如北京豆汁儿、长沙臭豆腐、四川泡菜、广西酸笋、老上海油条等,都使用了发酵工艺。尽管对发酵的使用由来已久,但人们一直不清楚其原理。在19世纪,有多位科学家进行探索。22岁的亥姆霍兹,是医科大学的在校生,他发表了一篇重要论文,提出发酵和腐烂都是生命现象,他后来成为物理学家兼生理学家。这启示了巴斯德,以此为基础开展细菌实验。当时,葡萄酒是法国的主要产业之一,但酒容易变坏,引发很多经济问题。巴斯德揭示了发酵的真实性质,发明了安全消毒的巴氏灭菌法,让食品能够更可靠地长期保存,拯救了法国酒业。他的方法沿用至今,拉开了近代食品工业的序幕,因此被尊称为微生物学和免疫学之父。不知他是否像中国的财神一样,被酒农贴在墙上每日膜拜呢?除发酵外,早在科学成熟之前,很多药物已被广泛应用。神农氏发现了麻黄草,可用于提炼麻黄素。南美土著发现奎宁、可卡因和马钱子,其经过早已湮没,但只能是纯经验的。屠呦呦从古籍入手,提炼出青蒿素,能有效防治疟疾,成为首位获得科学类诺贝尔奖的中国人。牛痘接种也可算在这一类。这些例子充分说明,先人的智慧是无穷的。只要充分理解前人的经验,就可能让未来的世界更好。


2,音乐

之前的例子,都在科学研究领域。除此之外,其他领域是否如此?从人类出现以来,音乐就是最受欢迎的艺术形式之一,但音乐是如何起源的?对这个简单的问题,在几千年的文明史中众说纷纭,没有被一致接受的标准答案。《吕氏春秋》认为,音乐由表达情感和模仿自然等而产生。原子论的提出者——古希腊哲学家德谟克利特,也认为音乐由模仿自然而产生。西汉典籍《乐记》,则认同表达情感和语言抑扬等来源。此外,还有劳动起源说、异性求爱说和巫术起源说等假设,不一而足。笔者认为,感受音乐是人的生物本能。包括细菌在内的绝大多数物,都能通过细胞感知有节奏的振动,从中发现规律,这是生物的基本能力之一。作为高等生物的人类,在孕育时就能感受母体心跳的振动,在降生前已有学习音乐的能力,这就是胎教音乐的理论基础。每个人出生后,在潜意识中就带着节奏的韵律,自然也就能理解音乐。电影《阿凡达2》设想了拥有感情的高智商物种图鲲,有自己的名字和庞大的家族,还拥有复杂的音乐诗歌等文化,就是对人类的模拟。早在7000多年前,我国先民道法自然,创造了乐器埙。这是第一件从无到有创造(而不是制造)的乐器,至今仍广受欢迎。上古尧帝祭天,作五弦琴,留下古曲“神人畅”。接近3000年后,古琴大师、国家级传承人丁承运成功打谱,并以此申报联合国文化遗产。和歌颂知音知遇的“高山流水”等名曲一起,为炎黄子孙留下宝贵的精神财富。



虽然我们不知道音乐来自何处,但可以指导它去向何方。听力正常的人都可以欣赏音乐,学习相应技能后就能创作音乐。即使不清楚音乐影响人脑的具体原理,音乐已被用于情绪治愈和心理治疗,帮更多的人解除病痛,带来快乐。随着数字化音乐工程学和脑机对接技术的发展,相信音乐和思维的关联会愈发紧密。但随着数字化音乐工程学和脑机对接技术的发展,让音乐和思维的关联愈发紧密。除日常生活外,音乐还被用于情绪治愈和心理治疗,帮更多的人解除病痛,带来快乐。

3,为什么不用问为什么?

这个标题似乎比较绕口,更准确的说法应该是“既要问为什么,又不用问太多的为什么,但为什么这样呢?”,是不是让人晕头转向?我们为满足好奇心而探索时,会遇到很多未知现象,想问为什么是自然的反应。但在大多数情况下,因为时间精力的限制,我们只能适可而止,先大概了解,如认为有价值,再将主要精力投入其应用中。为什么会这样?

(1) 人是现实而理想的生物

电影《2001太空漫游》片头,当猿人学会用骨头作为武器时,地球生物进化的新纪元来临了。能够自由制作工具,增强自身能力,是(猿)人和其他生物的最根本区别,没有之一。除筑巢外,生物对外界物质的应用很少,要想扩展能力,必须通过变异和进化,而这个速度是很慢的,一般以成百上千或数万年为单位。与之相对,人通过模仿大自然来制作工具,在很短的时间内极大地扩展了能力,实现了“杠杆”(即增加力量)的作用,最终征服并改造自然。即使不理解工具的原理,只要能熟练应用,就能发挥价值,以后再慢慢思考。出现时间不到两百万年的人类,尽管没有尖牙利齿,却逐渐消灭了数十亿年进化来的万千猛兽,成为万物之灵,这就是工具的力量。“先生存,再发展”,是所有生物的本能。先满足基本需要(应用),再满足深度需求(探究),无论对古代人还是现代人,都有极大的合理性。即使抱着对未知的恐惧,树上的古猿仍然爬下了树,试着让双脚站在大地上,迈出了成为“人”的道路。作为最独特的生物,我们既有现实的生存本能,又有浪漫的探索理想,这才是真正的人。否则,在物质条件极其充裕的现代,当庸碌的生活中只剩下生存这一目的时,还能被称为“人”吗?

(2) 人类不可能完全求知

数学和逻辑学家哥德尔提出了不完备性定理,使数学基础研究发生了划时代的变化,成为20世纪最重大的数学发现之一。该定理不只适用于数学,更适用于所有人类的知识。它告诉人们,无论多么完善的知识体系,都会有无法从内部得到证明的真命题。这意味着,人类寻求知识的努力永远都不会到达终点,设想中的“自由王国”永远不可达到。尽管如此,我们始终都面对新的挑战,如果没有这种挑战,新的知识就不会产生,人类就会停滞。这个看似简单的定理,也符合最朴素的原理。人永远只是宇宙万物的一部分,无论发展到哪个阶段,都不可能成为宇宙本身,当然也就不可能了解所谓的“终极真理”,甚至不知道它是否真的存在。如果宇宙大爆炸曾发生不只一次,那我们只是在无限时间线中一个气泡(即现在这个炸开的宇宙)里的井底之蛙,能够坐井观天已是天赐的奇迹了。尽管如此,这可不是浅尝辄止的借口。在实践中不断摸索和思考,就能扩大知识的边界,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。

4,总结

至此,我们已经分析了多个实例,从科学研究的艺术开始,扩展到包含音乐等人文艺术的社会科学领域,即东西方共通的博雅技艺Liberal Arts。在迷雾中探索未知,试图找到能预测未来的规律,是所有广义上“艺术”的共同特征,也是人脱离动物的根本因素。对这个话题的探讨告一段落,相信各位朋友都会结合自己的独有经验进行思考。如果能对您创造未来的过程有那么一点儿启发,那本文也就有价值了。无限的征途已经开启。新一代的夸父和盗火者们,您准备好了吗?


说明:标题和文中图片,来源均为网络


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