《归根》

杨振宁

昔负千寻质，高临九仞峰。
深究对称意，胆识云霄冲。
神州新天换，故园使命重。
学子凌云志，我当指路松。
千古三旋律，循循谈笑中。
耄耋新事业，东篱归根翁。

注：首联取自骆宾王诗句。“三旋律”指杨振宁一篇演讲的题目：《二十世纪理论物理学的三个主题旋律：量子化、对称与相位因子》。

　　20世纪以前的物理学很少提到对称性，是爱因斯坦第一次发现了自然一直忍痛隐藏的对称性。是他举起了对称的火炬。我们往往会对爱因斯坦所给出的物理结果唏嘘不已，但他真正的辉煌却是对于对称性的深邃洞察，那些物理结果只是他的对称性思想的逻辑产物。事实上，物理定律的对称性和特定情形的对称性是有区别且极其重要的。对基础物理学家而言的对称性，不是具体事物的对称性，而是对于处在不同运动状态下的观察者来说，物理定律的不变性。那么，我们如何判定某个物理定律是否对称呢？尽管不同的观察者对同一运动物体的观测结果是不同的，但我们可以建立某种联系不同观察者的方程式，通过它我们能够方便地从一个观察者所处的状态，推知另一个观察者所处的状态。这个方程式我们称之为变换。将这个方程式代入某个物理定律之中，若这个定律的形式保持不变，我们就说此定律在这种变换下具有对称性；若代入后它的形式已经改变了，我们就说它在这种变换下不具有对称性。但要记住，理论物理学家是把物理定律在变换下的不变性，看成物理学不可动摇的根基。他们把对称性的概念发展成一个判断自然设计的客观判据：给出两个理论，物理学家一般会觉得对称性更高的那一个要更美一些；当观察者是物理学家时，美意味着对称。

　　爱因斯坦坚持认为物理学规律一定是对称的，这迫使他抛弃了伽利略的那个特殊的变换，而代之以洛论兹变换。在爱因斯坦看来，诞生于电磁学的洛论兹变换下的对称性，最终产生了一次物理学的革命；他开始全面地修正曾经被认为完全可靠的牛顿力学了。例如时间的概念，牛顿和所有其它的人，都作了一个没有言明但显得是合理的假定，即当对于乘客来说1秒钟流逝时，对站台上的人来说，流逝的时间也严格的是1秒钟。这样的时间被称为牛顿绝对时间。爱因斯坦抛弃了人们所钟爱的绝对时间观念，代之以常速度相互运动的两个观察者感受到的时间流逝是不同的。由于火车速度比光速小得多，乘客几乎感受不到绝对时间的不对。然而，在粒子加速器中，亚核粒子的运动速度接近光速，爱因斯坦革命性的时间观念现在每天都得到验证。《Nature杂志》也报道：2009年5月10号，美国宇航局Fermi伽玛射线大面积空间望远镜探测到来自红移0.9处的短时标伽马射线暴GRB 090510。小组利用该暴中探测到的一个能量为31 GeV的光子相对于其它低能伽玛光子的到达时间滞后，得到线性洛仑兹破缺所对应的量子引力能量比普朗克能量还大，从而排除了洛仑兹对称性线性破缺的可能性，证明了爱因斯坦在狭义相对论中提出的洛仑兹不变性的假设是正确的。

　　自爱因斯坦举起对称性的火炬后，魏尔接过这把火炬，然后又传给海森伯以及杨振宁等。在这个过程中，物理学家发现了许多自然的奥秘，并逐步使我们所知道的四种作用力（引力作用、电磁作用、弱交互作用和强交互作用）逐步走向统一。这就意味着对称性的凯旋！在这一过程中，最值得一提的就是海森伯。当人们打开原子的内部世界之后，物理学家就对于中子在质量上为什么同质子那样接近深感迷惑。海森伯大胆地提出：中子之谜只能通过大自然设计中的一种基本对称－－同位旋来理解。他假定，质子可以旋转成中子，强相互作用在这种情况下具有不变性。一个观察者看到一个质子，而另一个观察者从同位旋角度观察，会坚持说他看到了一个中子。他们都是正确的。就好像对一为观察者是“上”的东西，对另一位观察者却可能是“下”。就这样，海森伯以雷霆之势开辟了一个玄妙的内部世界。原来，在原子内部也可以进行对称运作。正是在对称思想的引导下，物理学家开始对复杂的微观粒子行为作统一的解释了，而且极赋成效。

　　近几年，欧洲国家的许多学者开始用非线性动力学的理论从物理学、化学、生物学、经济自组织的角度阐释自然界和社会中新出现的序和结构。这些动力学系统是处理信息和熵而建立的计算机模型。我们不禁产生这样的疑问：对称和复杂仅仅是科学中有用的模型呢，还是现实世界的普遍现象?按照他们的归纳：早期文化与哲学、数学、物理学、化学、生命科学、经济学和社会学、计算机科学、哲学和艺术八大领域中的对称与复杂，并用非线性动力学理论阐释之，虽无大的创见，却有启迪思维之功效：无论对称是美、复杂是魂，还是对称是魂、复杂是美，对称与复杂都是驱动当今非线性科学的两大要素。线性科学已经成就了科学昨日的辉煌，非线性科学很可能造就科学明天的灿烂。对称是混乱世界里的一个路标，但过多的对称会让人厌倦。卢梭认为“对称是自然和多样化的敌人”，并通过支持打破古典主义的模式，倡导浪漫主义运动。显然，艺术家们很早就意识到过多的对称形式所隐含的危机。众所周知，雅典卫城中的巴台农神庙被视为对称的典范，然而，若我们更仔细地观察该建筑物，就会发现建筑师在很多地方为它安排了不对称的形式。比如，柱子不是直立的，而是向里有些倾斜。

　　其中，普林斯顿科学文库的《对称》是一部任何关心对称性的人都应当读一读的书。不过，能读懂1／10就不错，就会有很大收获。不喜欢数学的人也可以读，因为书中收入并分类了大量艺术作品和自然物品中的对称图形。在自然科学和数学上，对称意味着某种变换下的不变性，即“组元的构形在其自同构变换群作用下所具有的不变性”，通常的形式有镜像对称（左右对称或者叫双侧对称）、平移对称、转动对称和伸缩对称等。物理学中守恒律都与某种对称性相联系。在日常生活中和在艺术作品中，“对称”有更多的含义，常代表着某种平衡、比例和谐之意，而这又与优美、庄重联系在一起。如今，手性药物在药品市场占有相当的份额，有机分子手性对称性已经是相当实用和热门的话题。这里面仍然遗留下许多基本的问题没有解答，比如生命基本物质中的氨基酸、核酸的高度一致性的手性（即手性对称破缺）是如何起源的？植物茎蔓的手性缠绕是由什么决定的？同种植物是否可能具有不同的手性？ 左右对称在建筑艺术中有大量应用，但是人们也注意到完全的左右对称也许显得太死板，建筑设计者常用某种巧妙的办法打破严格的左右对称，如通过园林绿化或者通过立面前的雕塑或者广场非对称布局，有意打破严格的对称。通常，严格左右对称的建筑，都尽可能放在了具有非对称的周围环境之中。 魏尔有一句话特别值得注意：“虽然阿拉伯人对数字5进行了长期的摸索，但是他们当然不能在任何一个有双重无限关联的装饰设计中，真正嵌入一个五重中心对称的图案。然而，他们尝试了各种容易让人上当的折衷方案。我们可以这样说，他们通过实践证明了在饰物中使用五边形是不可能的。” Dynamic Symmetry“动态对称性”，这个概念也是非常重要的。根据韦氏大辞典的解释，“对称”意为“对比相称”。或由“对比相称的和谐形态所显示的美”。在本质上是一种静态观念。毛泽东认为社会进化靠改造，因之动态才是最重要的因素。他强烈感到宇宙进化亦当如此，因而他对“对称”在物理学上占有那么重要的地位一事感到不解。

　　1956年，哥伦比亚大学美籍华裔女物理学家吴健雄所做的一项实验动摇了物理学家们所坚信的对称无所不在的信念。这对物理学家们来说无疑是一种震撼。实验证明了不对称的存在。诺贝尔物理学奖获得者沃尔夫冈·泡利曾这样表述他对该项实验结果的异议：“我不相信上帝是个左撇子。”这项实验导致了对称的世界观在自然科学界的急剧削弱，由此为新的研究和认识提供了空间。在宏观世界里，最神秘莫测（也是不对称的）的一种现象就是物质远比反物质要多。“虽然我们用粒子加速器能产生物质和反物质，但除了在实验室里，我们在世界上既看不到什么反行星，也看不到什么反银河。”英国宇宙学教授约翰·保罗说。为什么自然显然更喜欢物质，而不是它的镜象对称形式反物质呢？也许是粒子和反粒子分裂率的不同慢慢导致了物质的过剩。这意味着在世界之初是有反物质的。就像人类生命之初也有过对对称形式的破坏：球型的对称卵细胞被一个精子钻破后人类得以繁殖。

　　1974年5月30日，毛泽东在北京会见了诺贝尔物理奖获得者李政道，宾主共同探讨了他们关心的问题。毛泽东说，“对称”原本是一个静止的观念，但按他的经验，“对称”对社会的发展不是最主要的，社会的发展是“动”。李政道认为，运动就是对称的。“对称”在科学上不是静止的观念，所有宇宙运动都跟“对称”有关。所有的“对称”都在“动”中。对李政道的观点，毛泽东点头称是，完全接受。这里，毛泽东和李政道并非闲来无事，坐而论道，它是一个伟大的思想家和一个杰出的科学家在哲学领域神来的思想交流，是他们历经多年社会实践和科学实验所得出的深刻的哲学体验。虽然他们两人所关心、研究、从事的工作领域是极不相同的，但却有着共同的哲学结论！李政道，这位30岁就已经获得成功的科学巨匠，几十年来没有因捧回诺贝尔奖停止了对科学问题的继续追求，一直没有停止对自然界对称性及对称的破坏这一基本问题进行更深入的探讨。虽然年近八旬，但他每次的演讲都是激情未减、中气十足。李政道看到离散对称性在弱相互作用中的违例情形。他一直认为，20世纪末期存在的物理之谜有夸克幽禁、暗物质、对称破缺等。此外，解决诸如质量起源、电荷本质、量子引力、基本粒子世代重复之谜等也必将引发新的物理学进展。为了探索物质世界的深刻本质，大统一理论、超对称、超引力、超弦理论等也在发展之中。它们或许就是新的革命的前奏。尽管不知道能否再发生像量子力学诞生那样的革命，但是未来的100年绝对是让物理学家忙碌的100年，而这些新概念、新理论、新技术对未来人类的观念和生活的巨大影响，还不能处于目前人类的掌控之中。李政道在《回忆录》中这样写到：“对于由文化大革命引起的大混乱而言，这次会面(1974年5月30日接受毛泽东主席会见)只带来一点点“有序”。尽管如此，或许它以一种很有限的方式表示，在人所固有的在自然界寻求对称的渴望与他对社会的要求之间存在一种关联，二者同样是有意义的，而且也是均衡的。”

　　戴英马的回复是：你转述的李政道与毛泽东的宾主探讨，大意当不会错。在此之前大约是1960年代，毛泽东还关注过有关基本粒子的日本科学家的坂田模型。我记得他对此问题的看法是：微观世界无限可分。他比一般人确是好学。但我从那时到现在，总在思考与此有关的一个问题：毛泽东的这种思维方式有无缺陷呢？我确信，无论社会科学的研究还是自然科学的研究，都只有具体而深入的研究才有可能真称得上是科学的研究。而历史上的中国人和现今中国人的绝大多数，喜欢抓住不放的却是近于空洞的东西，对具体的分析则是不感兴趣的。就本题讲，如果不了解对称或运动的具体类型，不但无法深入讨论，而且极易陷入绝对化。李政道的回答才是切中要害的。例如，毛泽东更看重的是运动、变化，而不是对称。——类似地，毛泽东也看轻平衡。但是，即使是社会革命，也是以相对稳定的、可以把握的社会关系为前提的，否则的话，也就谈不到具体的革命了。至于自然界，就更是如此了。就基本粒子讲，现在连大致地了解与夸克有关的主要情况都还远得很，“微观世界无限可分”不仅无从谈起，而且实际会成为有害的教条。

　　我的回复是：“微观世界无限可分”不仅无从谈起，而且实际会成为有害的教条。 李政道的回答才是切中要害的。是对称“包含”了动？还是“动”的基本落脚点是“对称”？您的评论发人深思。希腊人为什么会认为“对称”是哲学家和数学家一个最高的观念。这与“微观世界无限可分”相悖吗？ 杨振宁在《对称与物理》中也谈到：爱因斯坦在他晚年时讲过，他是怎么在1915年发现广义相对论的。他在1905年26岁的时候发表了一篇文章，奠定了狭义相对论。1907年，他说狭义相对论是怎么发展出来的呢？历史上是先有实验，从18世纪一直到19世纪中叶这段很长的时期做出来很多实验，这些实验在19世纪中叶被麦克斯韦写成了方程式，然后到20世纪初才发现，这个方程式有个对称，叫做洛伦兹对称。爱因斯坦说，他在1907年就想，这个过程可不可以倒过来。换一句话说，你先从对称开始，问什么样子的方程式符合这个对称，然后问这个方程式的实验的结果是什么，跟实验——方程式——对称的顺序正好反过来。戴英马说：很大程度上，古代世界的人们是以猜测来弥补认识自然界的重重困难，但其中有些认识当时就是确实的。例如赫拉克利特的名言：一个人不可能两次走进同一条河，就是对自然界处于永恒的运动过程的绝妙说明。但是，现代社会如果还只是讲讲这些老调，就远远不够了。甚至可以说，即使当今的罗马教皇也不会否认运动和变化的必然性了。现在，无论自然界还是人类社会，对具体事物的认识——无论宏观事物还是微观事物，都已经由古代或古典时代的哲学思维让位于相应的自然科学和社会科学研究了。总的讲，“对称”问题也是如此，李政道作为自然科学家实际也是这样看待“对称”问题的。思维本身的规律才是哲学的真正园地。

　　我曾认真地读过《杨振宁演讲集》，《爱因斯坦文集》以及一些物理学论文。作为一个门外汉，读这些著述，可以说是“天书”。但杨振宁曾说：“听不懂没关系，硬着头皮去听，在基本不懂的情况下争取从中抓住能学到的东西。”丘成桐说：“陶渊明好读书，不求甚解，每有意会，便欣然忘食。搞数学研究也有同样的经验，读书只要有兴趣，不一定要全懂，慢慢领会其思想。同时也一定要做到淡泊名利。陶渊明的诗文深得自然之趣，我们做科学的也需要得到自然界的气息，需要同样的精神。”哲学与物理学、数学虽然是隔行如隔山还是有相通之处，都是追求真善美！最高形式是一种美的形式中把握真理的意境。用庄子的话就是：原天地之美而达万物之理。著名哲学家冯契在阐述这句话时说：“在庄子那里，天地之美就是万物之理，亦即自然界的合乎规律的运动，阴阳、四时、天下万物的和谐的变化。”冯契认为庄子以寓言等艺术形式表达哲学道理，开创了寓真理于美乐的和谐意境，这是形成大师的必要智慧结构。与物理学相同，数学家也强调对称美。陈省身的得意门生丘成桐说：“数学是一门很有意义、很美丽、同时也很重要的科学。从实用角度讲，数学遍及到物理、工程、生物、化学和经济、甚至与社会科学也有很密切的关系。文学的最高境界，是美的境界，而数学也具有诗歌和散文的内在气质，达到一定境界后，也能体会和享受到数学之美。”“原天地之美而达万物之理”并不仅仅限于东方物理学家，以对称性的和美形式去表达物理学真理是当代一切物理学大师的共同特点，没有东方与西方之分别。爱因斯坦甚至说过，如果一个理论没有美感，他就不会接受，狄拉克则是根据数学的对称性推测出“反物质态”的存在，在运用数学对称性表达方面，海森伯达到了走火入魔的境地，他在一些方面走到极端，但也正是由于海森伯在把握对称性方面的天才，使他能够通过对称性的表达，揭示了量子力学的规律。

　　在人文学科领域，对美的追求更是不言而喻的。马克思写的《资本论》不仅是经济学真理的揭示，而且在文风上，也勘称杰作，特别是一般人最难懂的第一章，在懂得其理论美的读者看来，更是以简治繁的绝笔。在《资本论》第一章中，马克思还使用了看起来似乎与严肃科学著作不相符合的词“幽灵”。而恰恰是“幽灵”这个词既形象又确切地表达了“价值抽象”的形而上的特质。在马克思和恩格斯为共产主义者同盟起草的正式文件《共产党宣言》中，“幽灵”这个词再次发威。《共产党宣言》一开头就是这样一句话：“一个幽灵，共产主义的幽灵，在欧洲徘徊。”这个开头文风所显示的美的冲击力和感染力但是无法抗拒的。

　　对称是什么？希腊人认为对称主宰世界的一切。早期的基础物理学家认为不在对称的指引下，将无法工作。当代一些数学家和心理学家认为对称美是发现真理的源泉。庄子认为：天地之美就是万物之理。万物之理是什么呢？道家智慧的表征，最突出的一点就是对称性。他们认为这是“道纪”。而儒家认为这是“中庸之道”。佛家很高明，他们认为大千世界中，真理和智慧同样重要。（普贤菩萨是真理的象征，文珠菩萨是智慧的象征）。而本人则认为：对称是在永无止境的提炼着人类“真善美”。东方人的思维是对称的，西方人的思维是线性的？东西方经济复苏，有赖于实体经济与虚拟经济之间、主客体之间的不对称复归于对称。对称是什么？这也许是留给本世纪科学家、社会学家、心理学家、生物学家乃至政经界永远的迷，就像智慧一样，仍然是人类未揭之谜。

　　针对上诉文字，林永青的回复是：真（智）和善（德）统一于“美”？ “美”就是对称，是结构、是制度；而“真”和“善”是价值、是内容。 我的看法是，“美”就是动态对称的结构和制度。人类的大脑智力开发其实很很少，有人说爱因斯坦也不过只有2%。因此，所谓的真，应该也只是阶段性的真。古人说“天道向善”，当然是无法证伪的，不过，如果天道真的就是向善呢？因此，把把善理解成价值未尝不可。价值就是对人类有用的。就是可以满足人类需求的。真善美，它们都应该是动态的。

　　陈敏伯回复：我学过些数学和物理学。对称这个问题，在现代数学、物理学和化学中已经研究得相当明白了。这就是群论（group theory）。 从法国Galois（1811～1832）开始, 群论发展成二十世纪最重要的数学领域之一, 而且还在物理学和化学方面有很多重要的应用，发展得非常具体（当然，群论在数学中属于容易似懂非懂、但难以懂透的那一类）。 20世纪伟大的数学家Hermann Weyl说, “This letter, if judged by the novelty and profundity of ideas it contains, is perhaps the most substantial piece of writing in the whole literature of mankind.” 社会科学的学者不要一开口就玄乎其玄，似乎对称永远是个谜。号称达到“严密科学”（胡塞尔语）的哲学家一开口还会说：“对立统一”甚至“天人合一”，难怪平头老百姓听了要顶礼膜拜。 社会科学家们，你们也应当学一点自然科学。不然，给自然科学家听起来要发笑的。诚然，说起来轻巧，群论即使对于物理系研究生来说也是要绞尽脑汁的。这就是“硬科学”与“软科学”的差别。这也是硬道理。学了硬道理，“软道理”就成不了气候了。

　　《中国共产党新闻网》曾刊登一篇文章似乎可以解决陈敏伯的疑问：如对于自然的非规律性，如果深入分析，就会发现：当我们观察周围世界时，更多地不是观察到世界的规律，而是看到了这些规律的展现——结果。这是两个不同的领域，需要从两种不同的途径来研究。一种是更多地被自然的简单性和对称性所吸引，对要素进行分析，在更靠近自然规律的地方工作，以暴露自然隐藏着的对称性。这是粒子物理学家的着眼点，也是他们宣称自然简单性的基础。另一种是对整体系统进行分析，更多地研究自然规律的复杂结果展现的非对称性，而不是规律自身，更多地被自然的复杂性而不是它的规律所吸引。这是生态学家和气象学家等的着眼点，也是他们宣称自然是复杂的基础。前者可以看做是研究自然的柏拉图途径，后者可以看做是亚里斯多德途径。不同的研究途径获得的是对自然的不同的认识。

　　不过陈博导说的一点非常关键。谈到对称就不能不提群，群的大放异彩始于解方程式。群与对称应用于解方程式，不需要用到微积分，高中生就可以理解。实际上“群论”是柏拉图式的洞察力发展成的一个著名例子，就是对称的数学分析，它导出了群论。在几何中，旋转对称或映射对称等各种不同对称的出现，很早就被认知了。它的正统发展是在装饰、带装饰品以及瓶饰的对称。事实上可能有数学公式化的对称，在十八世纪之末与十九世纪初叶，首先出现于 Joseph Lagrange 与Evariste Galois 的著作中，那是对于代数方程式根的研究。它所研究的是一个方程式中各根之间的对称。后来，童元方在《水波中的云影——人文与科学的邂逅》一文里有这样一段话：“麦克士韦方程是四大定律合成的，都有名字：安培定律、法拉第定律、库伦定律与高斯定律。麦克士韦的工作就是，在把他们兜在一起时，看出了对称的关系。也是因为对称之美的考虑，他说在安培定律上应该还有一项，否则不美。写方程式而顾及美的要求，不是冯梦龙在编辑之余所辐射出的人间温暖吗？”我觉得很有意思。把科学与艺术统一起来,把科学和人文统一起来，也是钱学森的一贯主张。

　　陈敏伯又说：人文科学与自然科学的交锋自古以来都是自然的、必然的。作为例子，自然科学的简单性或“还原论”，也经常与复杂性甚至“整体论”发生交锋。我觉得有时候经常两边说的不是一回事：理论物理学家Steve Weinberg（1979年诺贝尔物理奖）和凝聚态物理学家Philip W. Anderson（1977年诺贝尔物理奖）之间的还原论与整体论之争，同我国哲学界以整体论来批判科学主义的还原论相比，我以为说的不是一回事。甚至有自说自话的味道。如果把自然科学里的还原论硬说是犯了不懂孤立看问题与全面看问题的错误的话，以为只要把自然科学套上“具有分割研究和实验室孤立研究的传统”的帽子就赢了。那问题太简单了：难道，自然科学家就愚蠢到不懂孤立看问题与全面看问题孰优孰劣吗？这就如同以为先把“自由”说成“自己想干什么就能赶什么”，然后“自由”就被赶出去了一样。殊不知，1789年法国大革命《人权宣言》中的第4条早就把“自由”说清楚了。近来，听说《科学文化评论》（中科院自然科学史研究所的刊物，双月刊）的朋友们已经有希望把还原论与整体论之争的本质搞搞清楚的愿望。期盼问题能清楚些。自然科学家并不指望或宣称我们一下子就能解读一切，我们希望背靠大自然（而不是靠哲学）步步为营，不犯黑熊掰玉米棒子的错误。记得哲学家宣称“哲学是科学的总结”。尽管，自然科学不是科学的全部，但毕竟自然科学还没有结论的东西，哲学倒把它先总结出来了。更好笑的是：Prigogine在1979年应邀访问中国受到盛情接待时说过几句对中国哲学的赞美言词。中国自称整体论者的学者经常津津乐道引用来作为他们论点的重要支撑。实际上，恰恰相反，只要是读过Prigogine的成名著作《非平衡统计力学》的都无法否认，正因为他是“还原论”的一把好手，因此开扩了科学的视野。Prigogine理论本身就是在还原论土壤中生长出来的。Prigogine反对经典还原论，不是反对其中的“还原论”，而是反对“经典”，这个“经典”就是指经典力学、量子力学的运动方程的时间可逆性，决不是别的什么。说到底，指望仅仅在字面上而不借助于数学和物理把这个问题争论清楚是绝对不可能的。这就是以哲学为基点的学者永远不必认错的道理。 其实，19世纪中叶德国Wilhem von Humboldt曾经明确指出：科学首先有它的自我目的，至于它的实用性，其重要意义也仅仅是第二位的。科学史研究表明：正是在Humboldt创导的这种教育改革思想指导之下，把德国从一个被拿破仑打败、百废待兴的国家进步到世界居首的地步，开创了19世纪中叶之后直至20世纪30年代德国“在科学的各个领域中，无一例外地居于（世界）领先地位”的局面，就是在这样的环境氛围下建立了量子力学、统计力学。历史经验告诉我们，对真理进行的这种目标自由式的探求，恰恰能导致经常是最重要的实用性知识，并服务于社会。那种轻视科学、把科学当成装饰品，只顾实用目标，却又念念不忘诺贝尔奖的做法是不可取的。我们曾经因无知而嘲笑过“为科学而科学”的经验，殊不知那是一条多少科学大师们以毕生的经历总结出来的经验，应当替它正名。更令人担忧的是一旦将称量黄金的天平来作为衡量科学价值的判据，从而科学失去了它的尊严之后，那再也不是出更多金钱能够轻易买回来的。科学是一个需要整个社会长期尊重、支持和培育的事业。科学需要一片社会土壤，在这片土壤上连摆地摊小姑娘也都懂得要看文学名著。

　　当然，从化学这个视角也可以领略第一原理的数学美。有些科学大师对科学真理观问题独有一套看法。如P. Dirac认为：“物理学定律必须具有数学美（mathematical beauty）”。 Dirac在普遍意义下比较了经验归纳方法和数学演绎方法之后，认为在物理学中数学演绎法更为重要，因为它“能够使人们推导出尚未做过的实验的结果”。 德国数学家Hermann Weyl也持有同样的科学真理观。 尽管人们还不知道是否应当接受Dirac、Weyl等人如此关于科学真理的数学美原理，但是，数学美原理的确提供了一个非常重要的探索真理的工具，几十年来结出了丰硕的、带根本性的科学成果。化学领域也一样，人们通过对理论的探讨，不得不承认越是高级的、概括力强的物质科学理论越是体现了理论结构的数学美，不得不承认它对科学真理的逼近程度远远超出人们通常的预期。 也许哲学家对这样的科学真理观有强烈的异议。说实话，至少那样的观点是严肃的，只是出于常人的理解罢了。因为在科学的发展中由这种观点已经发出了极其异彩的理论预见，指引实验在科学的节骨眼上得到了正确的验证，形成了物理学的关键转折点。

　　不过，据“新西兰本地兰花小组”办的《兰花杂志》第71期(1999年)专栏文章，兰科绶草属新西兰绶草这一个物种的茎就有两种不同的手性。不可思议之处还在于，这些植物基本上是从一株上克隆出来的。1990年1月R.A.Hegstromt和D.K.Kondepudi在《科学美国人》上的文章“宇宙的手性”中提出一个假说：世界上第一个生命细胞是由L型氨基酸形成的，在进化压力作用下后来产生了我们今天存在的L型蛋白质。这篇文章还指出，同一物种总是具有一种手性。新西兰的新发现似乎嘲笑了这一坚定的信念。《兰花杂志》的文章还指出，在1997年出版的一部书上的一幅照片，展示上美国西北部一棵绶草属植物具有两种不同的手性，这不大可能是人为加工的。应当说，现在还不清楚为什么这一属或者这一种的植物手性可以不同。

　　这世界上的植物，到底是左手性的多还是右手性的多呢？自然界中大量存在手性分布不均匀性或者叫手性优择现象，这是一种根本性的事实吗？如果是，其机理是什么？有普适的机理，还是有各种各样不同的机理？科学哲学中经典的“归纳问题”出现了，由于受个人经验的限制，在局部上可能高估某一种手性的植物的数量，我们猜测的命题逻辑上总是可错的。库克曾说：“根据目前为止所进行的观察，虽然在攀缓植物中右旋的数量大于左旋，但是有可能，如果足够多的标本得到鉴定，也可能发生相反的结论。为什么会有这样的差别，原因尚不清楚。”植物的宏观手性特征意味着什么？我们的确不清楚。手性对称是一种基本的对称性质，它在大自然中具有极其重要的作用。现在已经揭示手性在许多领域扮演重要角色，它不大可能在有着大量实例的植物界是个例外。

　　可以设想几个有趣的实验：１）检验紫藤属中两类不同手性的紫藤能否配育，如把一个的雄蕊摘除，用另一个的雄蕊给它授粉，看它们之间能否结出种子。还可以用嫁接的办法试验。２）设计一个转动平台，在人工非惯性系中观察植物生长中手性是否发生改变。可以猜测植物茎蔓的缠绕与最初科里奥利力的长期作用有关，后来的植物继承了先辈的手性。３）研究手性是否带有植物地理起源的信息，特别是能否利用它追踪古代植物是从哪个古大陆上来的。这些大概属于生物物理和地质古生物学的范围了。植物手性特征与光学活性有关，在生物学中非常重要，进化生物学、生物化学和生物物理学都在研究这种奇特的现象。Arago在1811年、Fresnel在1820年就研究过光学活性，这里面的对称与对称破缺是如何发生和演化的？地球上生命体中的氨基酸分子为什么都是Ｌ构型的（只有一种氨基酸没有手性）、组成核酸的核糖和脱氧核糖分子为什么都是Ｄ构型的？这些问题都没有得到完全回答。数学家魏尔却说：“但是不对称很少是仅仅由于对称的不存在。”其实，宇宙中对称与不对称总是缠绕在一起的，两者同时存在，但都不是绝对的。一个层次上的对称可能是另外一个层次上非对称的根源，反之亦然。只要稍稍留心观察大自然中千姿百态、气象万千的生物，这些就不再是抽象的辩证法了。不过，科学不会停留在对表面现象的赞叹，最终会深入下去，找到具体的、定量的对应关系。博物学只提供感受大自然的机会，要想弄清机理，生物学必不可少。

　　谈生物学，一定会牵扯到生态系统，“生态系统”一词很容易使人想到生物科学或环境科学，但对于真正的思考者来说。内在联系性不仅是生命体的基本特征，而且还是最基本的物理单位的基本特征。只有这样，我们才能克服在生物科学中用机械论作为终极解释的现代趋势，才能最终将人类社会的一切行为自觉地比照生态系统并接受生态系统的界定与制约。“人定胜天”应该仅仅存在于我们的意识领域或精神层面上，而不应该成为我们行为的准则。生态的，亦即自然的、经济的、可持续的。