對災難的科學預測與人文感知

劉華杰

17年前的2003年，SARS在中華大地肆虐。當年5月份接受新華社記者采訪時，我曾說：“明天、明年，或者100年以后可能還會有比非典更厲害的東西，人類做好準備了嗎？”

多年過去，新冠疫情席卷而來，顯然人類并沒有做好準備。甚至可以說，人類根本就沒有準備，也不想準備，大家都覺得災難跟自己不會扯上關系，僥幸是現代人類生存的特點之一。哈佛大學的史蒂芬·平克教授在《當下的啟蒙》中甚至提醒大家不要夸大災難：“高估災難本身就是一場災難”。

有首老歌叫《世事不可強求》（Que SeraSera），樸素輕快的吟唱中表達出“未來不可完全預測、不完全可控”的常識。但用文明武裝起來的現代人，不愿意相信這個基本事實。

自近代科學以來，哈雷彗星回歸、每一次日食和月食發生的提前告知、火箭一次次的成功發射，都讓人們誤以為世界上的一切都是可以預測的。當然，為了更好地生存，人類發展出來的各種學問，特別是自然科學，目的之一就是預言明天，提前把握還未到來的事情。

我們生活的這個世界其實是高度非線性的，事物之間的相互作用并非是簡單的線性關系而是非線性關系。根據非線性動力學和復雜性科學，系統的長期行為是不可預測的。

通過自然科學努力把握明天，沒有錯，但僅從科學的角度來分析、考慮仍然不夠。只有各盡所能、恰到好處地將科學預測與人文感知結合起來，才有希望應付我們面臨的不確定性風險。

那么，到底如何才算是“恰到好處”？

一、非線性世界與科學預測

做預測，要先講明時間限定。通常短期鄰近的預測可做，時空范圍大了就不好辦。不講明這一點，就不能算在理性地思考問題。

僅以時間長短來考慮，預測多久合適？俗話說“尺有所短，寸有所長”?！俺摺贝笠恍?，“寸”小一些，但它們是相對的，對預測而言，時間的長短也是相對而言的。

日常生活中，我們的時間一般都是以天、小時、分鐘來衡量的。在科學中，運用多種計量單位。比如在信息時代經常會提及“納秒”，l納秒是十億分之一秒。光在真空中1納秒能走30厘米，光跑得很快，由此可想象1納秒是很短的時間。另一方面，在宏觀和宇觀領域，一萬年可能并不算很久，天文學家可以提前編出一萬年的歷書，一萬年日月食的初虧、食既、食甚、生光、復圓等時間都可準確提前計算出來。

對于一個要預測的系統，可預測的時間長短是相對的。一萬年對我們普通人而言太久，但對天體系統科學來說很短，可以準確推導。而對于微觀粒子尺度的事件，一納秒的時間就可能是很久了，預測也不容易。

那么，對于生活世界中個體的人呢，人的一生可以預測嗎？

嚴格講，人生在科學意義上不可精確預測，我們沒法精確描述這類非線性的復雜系統，“人生”的尺度也超出了科學預測的限度。我們不知道明天會怎么樣、十年后會怎樣，一個小孩從出生到長大會變成什么樣。

但是，人類仍然要為未來著想。以養孩子為例，養孩子也講規矩、習慣，要讀好的托兒所、好的小學中學大學等等，這里邊涉及到多種預測，預測時間也有不同的量級，非常復雜，既有科學預測也有別的預測。我要說的是，需要把科學預測跟別的預測方式有機統一在一起，事實上人們也不自覺地這樣做的。

首先，科學預測要求非常嚴格，不能打馬虎眼、混水摸魚，要用可檢驗的語言描述預測過程。19世紀時，人們已知天王星的運動不符合按牛頓力學所計算的軌道，科學家猜測，可能有什么東西干擾了天王星的軌道，很可能存在未被發現的新行星。

1846年8月31日，法國科學家勒威耶發表一篇報告《論使天王星運行失常的那顆行星，它的質量、軌道和現在所處位置的結論性意見》，來專門討論這一問題。

報告題目是不是太長太噦嗦？是有點長，但并無廢話，似乎第一眼就會讓人覺得作者勒威耶頗有誠意，即他不想誆別人。他的報告“可證偽性”非常強，他假設了一顆誰都不知道的行星，認為它可以對天王星軌道的偏差負責，他推測了它的質量、軌道以及現在所在的位置。給“領導”提交這樣的報告，領導可能被感動，決定試一試，不是嗎？當時德國天文學家伽勒按照這個報告的內容在太空中展開搜尋，果然，當年的9月23日就發現了一顆新的行星海王星！

再看另外一個例子。假如天氣預報員說：“本市明天天氣晴或陰，最低氣溫可能零下20攝氏度，最高氣溫可能零上40度，局部地區有大雨，個別地方會出現暴雪天氣?！笔裁锤杏X？預報員說的不對？不是不對而是太有把握了！所述區間太大，對我們沒有意義，相當于廢話練習?？茖W預測跟街頭算命不一樣，它要求用科學語言表達，其預報應具備可檢驗性、可證偽性，要提供用戶需要的特別信息。

有諸多限制，科學預測就很難做。除自身的限制外，還有其他方面的限制，我大致列舉科學所面對的限制：其一，現在做科學是一種職業，任何職業都很難脫離功利化、行為短期化的特點;其二，科學家進行研究、預測必須建立模型，必須大規模地化簡外部的非線性世界，這是方法論上的一個限制，不會化簡就做不了科學;其三，科學研究要求盡可能定量化，因而考慮的時空尺度就大受限制，因為尺度一變大就很難量化;其四，現代科學分為很多學科，各個學科領域之間溝通不夠，這是體制上的限制?？茖W哲學家波普爾還講過一個麻煩：要想預測明天會怎么樣，就要用到明天才可能獲得的知識，而明天我們能獲取什么知識此時無法知曉。這意味著，從邏輯上看我們無法對未來做精確預測。

我也愿意順便提及上世紀80年代中國一批數理科學家，如“七機部小組”宋健、于景元、李廣元等，對中國人口的“精確預測”。他們采用了人文學者、官員搞不清楚的控制論、微分方程、差分方程、抽象函數等數學工具，發表了《人口發展問題的定量研究》《三十年來中國人口學方法發展的三大特點》《人口與教育》《人口系統穩定性理論評論》等論文以及專著《人口控制論》，為中央政府制訂嚴格的一胎政策起了決定性作用。結果怎樣呢？預測并不準確，導致國家宏觀政策制訂失誤，這并不能歸結為科學家不努力或者不嚴謹，原因是多方面的，其中包括社會系統太復雜了，生育受許多方面因素的制約。這個案例很說明問題，葛蘇珊（SusanGreenhalgh，哈佛大學教授）和金度經（1974-，韓國首爾人，復旦大學博士）對此進行了有趣的人類學、社會學研究?，F在大家都知道，國家的計劃生育政策有了重大變化，開始鼓勵二胎和三胎。怎么會這樣？能生時不讓生，不能生時鼓勵生。當年有多少家庭被迫只生一個孩子，現在跟誰講理去？個體家庭有損失，國家也有重大損失。

二、人文社會科學感知未來

科學預測有成功，也有失敗;有的該做而沒有做。

就拿眼前的事情來說，2019年時誰科學地預測到不久后會爆發新冠肺炎疫情？誰能預測到美國這個科技、醫療十分發達的國家新冠肺炎確診病例過百萬？誰能預測到中國最近兩次火箭發射都不順利？誰能預測到2020年4月24日紐約期貨交易原油期貨價格跌為負值？

沒有預測到。人們特別需要提前感知風險，怎么辦呢？除了自然科學，還要靠人文、社會科學，而且它們有這個本事！

部分科學家對人文、社會科學持有偏見，覺得它們不嚴格。但是，要重溫一下“尺有所短寸有所長”這句話，不是在剛才說的尺度相對性的意義上，而是在更大范圍的行事方式上考慮。

以此次新冠肺炎疫情為例，科幻小說家提前在他們的作品中十分形象、逼真地講述過類似場景。我們從小說中看到類似的東西，可能都不會太當真，因為它是文學描寫，是一種想象、虛構。但是，當我們在現實生活中真正遇到類似事情時，就會不自覺比較、借鑒、利用那里描述過的情節。那時這些“虛假”的小說幾乎相當于“預言”。

幾年前，我的好友田松（原北京師范大學教授，現為南方科技大學教授）跟我嘮叨過：“現代社會系統要崩潰，最近就會”。我不相信，多數人可能也不相信。但是現在看他說的有一定的道理，他以一個人文學者的身份通過對社會對世界的長期觀察，發現系統中存在很多問題和風險?；蛘叻g一下，系統的非線性作用已經非常強烈，出現點異常是極有可能的。

著名科幻作家韓松曾說過，從瑪麗·雪萊開始，科幻就在寫瘟疫?！蹲詈蟮娜恕穼懻麄€人類文明被瘟疫滅絕。還有克萊頓的《安德洛墨達菌株》、王晉康老師的《十字》、卡繆的《鼠疫》等，也都表達了對這類問題的高度關注。韓松認為科幻作品有這樣的功能：“通過總結經驗和吸取教訓，人們重新審視與自然界和其他物種的關系，推動科學啟蒙和科學研究，同時會促進社會治理、人文關懷和倫理建設?！?/p>

可能會有人問，為什么提前描述現在發生的災難場景的往往是科幻作家、小說家和哲學家，而不是科學家？難道他們比科學家還厲害嗎？

當然不是。他們不是神人，也不想跟科學家較量，但他們確實對未來有一定的感知能力。注意，不是科學預測，而是感知。為了與科學預測對照，叫它“人文感知”吧。

在高度非線性的世界中，經常無法預測未來，如果強行去計算、預測，就會出現科學家所說的欺詐現象，即假科學、偽科學。而人文、社會科學家（包括文藝工作者）是在構建未來世界可能發生的故事，這個故事中的情節不是必然發生的，只是在一定條件下可能發生。從這個意義上而言，人文、社會科學家在推理、構建故事時，不嚴格受自然科學的限制，回想一下上面我提及的自然科學面對的限制。因為不受上述限制（當然還會面對其他的限制），它們相比于自然科學，就有了某種優勢！

如果平時多品讀經典作品，對我們感知未來是會有幫助的。即便不是為了預測未來，僅從欣賞世界、改善自我生活這個出發點來看，也是有好處的。

三、人文與科學如何統一起來？

1984年，尼爾·波茲曼發表了一篇名為《社會科學作為神學》的文章，文章中他認為，現在的社會科學不是科學而是神學。

為了論證自己的觀點，他舉例了行為科學家米爾格拉姆電擊條件下“對權威的服從”實驗及研究論文，并表示米爾格拉姆的研究方式有相當多的偽科學特征。在波茲曼看來，在非自然條件下做這種實驗并不代表自然狀態下人們對權威的服從就是這樣演化的，米爾格拉姆這樣做只是為了模仿自然科學家，把一個復雜的系統化簡到一個可控的簡單系統中，這樣的做法沒有意義。

波茲曼認為，弗洛伊德、馬克思、韋伯、芒福德、榮格、米德、湯因比等人文社會科學領域的大師所做的工作，不是科學，而是在“講故事”。人文社會科學工作的目標就是講一個很好的故事。判別大師和普通人，關鍵就在于他能否講出一個很特別且人們愿意相信的故事。

不同時期，人們展現同一類問題的方式可能不同，人們愿意相信的版本也不一樣。1928年，著名小說家勞倫斯發表長篇小說《查泰萊夫人的情人》，描述了在特殊場合下一位女性對“性”的看法，以文學手法展現了那個時代人們的壓抑。放在今天，社會學家們可能會通過調查問卷來對這個問題進行分析、研究，金賽就這樣做了，發表了“科學”報告，而在波茲曼看來金賽這樣研究只是模仿自然科學而已。

在波茲曼看來，這兩種形式并沒有孰高孰低之分。大家都知道小說是在寫故事，不必當真;而問卷調查看似客觀，實際也隱含了很多前提假設。其實都不必太當真，都可以當作故事來了解一下。

換句話說，小說家和當代行為科學研究者都普遍使用了一些本行業內認可的手法，他們都可以“寫”（研究）過去、現在和未來，但因為系統都太過復雜，都是在嘗試、猜測。文學家不可能完全精確地描畫實際上將發生什么，他們會借用各種隱喻來塑造類型清晰的典型形象，就像好萊塢影片做的那樣，觀眾也習慣按相關套路期望、接受其模式，會覺得那是一個好的故事。有沒有用呢？當然有用，否則人們不會浪費時間看電影。

從這個角度出發，波茲曼認為，現代的人文社會科學其實是“道德神學”的一個分支，現代的人文學者跟佛陀、孔夫子等一樣，都是在努力講好故事。

在波茲曼看來，人文、社會科學工作者講好自己的故事就可以，沒必要硬往自然科學方面靠，沒必要冒充科學家。一位好的人文學者不必成為一位自然科學家，類似的，行為學家、經濟學家也是如此。因為在某種程度上來說，小說家、人文學者跟自然科學家做的是同類的事情，都是想把握明天。前者可能是布道者，而后者可能是當代人認可的學者，這兩者的界限其實可以適當模糊一下。

總之，人文學者、社會科學家不要氣餒，沒必要假裝科學，強行模仿科學反而把自己的優勢弄沒了。人文社會科學感知未來是講各種各樣的可能的故事，它并沒有說下一步直接切換到哪一個場景，這就像你多鏡頭拍一個視頻，我們雖然不知道總導演下一步會切換到哪一個鏡頭，但是你準備的劇本、素材、方案（scenarios）多了，未來能夠應對的可能性就多了。

以經濟學為例，現代西方經濟學觀點眾多、學派林立，誰代表真理？1974年的諾貝爾經濟學獎同時頒給了自由主義大師弗里德里克·哈耶克和瑞典福利經濟學代表綱納·繆達爾。他們兩人立場、觀點很不同，甚至完全相反！經濟學一般被認為是很接近于自然科學的學問，所以經常稱經濟學為科學，但這兩個觀點相異甚至相反的人，卻同時獲得諾貝爾經濟學獎，為什么A和非A會同時成立呢？

嚴格講不是“同時”，他們只是同時領獎而已，在現實中其學說是在不同的時間不同場合分別成立的！只要社會發展到一定程度，條件接近某一學說的前提，其主張就有意義了。所以矛盾的學說，各有各的用處，它們都是真理，相對于自己要求的條件而成立。

四、反事實條件句

說清上述經濟學的案例，要用到科學哲學里的“反事實條件句”，劉易斯和古德曼仔細研究過這類句子。

自然科學中最客觀、最牢靠的科學定律，實際上與反事實條件句相伴隨?？茖W定律不是自然定律，我們知道前者而不知道后者。任何科學定律的得出和成立，都是有條件的。比如，牛頓第一定律說，一個物體在沒有受到外力的作用下會保持勻速直線運動或靜止狀態。

請注意，這個條件根本不成立，根本不存在沒有外力作用的物體。但是能構造這樣的反事實條件句，也正是牛頓及牛頓定律偉大之處。漢語中不大使用反事實條件句，杞人憂天之類的劇本不受歡迎，科幻故事在中國也沒市場，中國人發現（發明）的自然定律也不多。據說好不容易找到一條鄭玄一虎克定律！我相信還有一些，但不多。

科學要發達，就要多方構造有意義的反事實條件句。從反事實條件句可以一窺自然科學中科學定律的性質?？茖W家借科學定律馴服大干世界中的各種偶然性、不規則性。從反事實條件句看，自然科學也是在講故事，當然，自然科學講不了很不一樣的故事。但是無論如何特別、如何好，這樣的故事依然沒有必然性。邏輯經驗主義科學哲學的基本信條就是，綜合陳述沒有必然性，科學定律給出的是綜合陳述，因而本身也沒有必然性。是不是有點反常識？

通過反事實條件句，我們可以把波茲曼所說的人文社會科學講故事，與自然科學家對復雜系統之未來的預測等，聯系起來，做統一的解釋。統一到哪呢？統一到自然科學還是統一到人文？為了避免搶功，我提供科學與人文之外的第三方選項：講故事。為了論證這一點，要請出重量級人物威爾遜。

美國生物學家、博物學家、螞蟻專家、兩次普利策獎得主威爾遜（Edward O.Wilson），在寫《創世紀》這本小書時引用了一項人類學家的研究，該研究2014年發表到美國科學院的院刊PNAS上，說的是非洲某部落晚上圍坐在篝火旁講故事的事。

可能會有人問，篝火晚會我們也見識過，大家在那種場合玩玩而已，還有什么特別的功能嗎？

威爾遜認為，非洲部落千百年流傳下來的篝火旁講故事，有著重要的認知含義。很多非洲部落沒有自己的文字，沒有書面語言，沒有書本、電腦，文明怎么傳承？就靠一代一代講故事。

那篇人類學論文通過詳細的調查顯示，他們白天大多都是談論經濟、收入問題，或者抱怨，或者講一些笑話;而到了晚上，就比較安靜、嚴肅，講的多是家族的起源、人類經歷過哪些風險、時代的發展、未來可能會怎樣，等等。

這種講故事，對于人這個物種的社會化，起著關鍵的作用。通過講故事，積累了見識，傳承著文明。在某種意義上說，要認知、理解、利用這個世界，要傳承文明，就要學會講故事。

五、講故事與“自我實現預言"

綜合波茲曼的觀點和科學哲學的觀點，人文社會科學和自然科學都是在講故事！

通常情況下，大部分人認為自然科學家不是在講故事，而是在生產真理。謙虛一點，也會承認在講故事，只是故事更客觀，可信任度更高?？萍脊ぷ髡邽榱酥v好自己的故事（當然也為了我們）做了大量研究，政府、資本家、百姓也愿意資助他們。而人文學者講的故事，本來就是故事，大家早就明白。其故事可信度較弱，學者在現代社會要生存下去，繼續講故事，就得拿出新的理由。

講故事和社會科學中的“自我實現預言”有著十分緊密的關系，科學社會學家默頓研究過“自我實現預言”。簡單說，在一定條件下，人們希望未來怎樣，最后這個世界真的就變成了什么樣。比如，人們說狼來了，最后狼真的就來了。這和自然科學很不一樣，其實自然科學也在期望。

人類是理性的動物，可以協商、可以計算，可以在一定程度上達成“自我實現預言”的實現。但是人算不如天算，在我們生活的非線性世界里，系統中充斥著大量的不確定性，這當然不會令人停止不前、無所作為。它促使人們不得不做一些事情、準備一些故事，學會適應大自然的發展。

大自然擁有自我調節的機制，人類僅是其中一個物種，雖然我們很聰明，有科學的知識、有文明體系，但也要有風險意識，特別是警惕科技本身可能帶來的風險。

我們要更加強調博雅教育、文理教育，對文化多樣性、生物多樣性有更多切身的理解。人類今天的行為會影響到明天，普通百姓經不起太大風浪，但有權有錢有技術的人可以，所以要通過科學、人文的博雅教育，對這些不確定因素進行本能的防范。

非線性世界的下一刻會是什么樣的？嚴格來講沒有人知道。但是有準備和沒準備，是完全不一樣的。

人是一個有知識、有科學、有文化的物種，不同于花鳥蟲魚那樣只會作出本能應對，但演化論講的“適應”本質上看都是被動的，對人這個物種而言有一點點主動的成分卻不可得意忘形。人類不宜貶低其他生命的應對“策略”，其實它們的應對更加自然，也更合天理。人類的確具備能動性，這一特質令人類不斷通過學習，以更好地應對下一刻、長遠發展的可能局面。正確的做法是，通過一定的學習，不是把你帶進溝里的那種，講好自己的故事、我們的故事、天人系統的故事。

我從不否認人文與科學有諸多不同，但今天只想強調它們的一致性。

（根據2020年5月7日晚混沌大學線上講座《非線性世界的下一刻：科學預測與人文感知》記錄整理。2020年7月23日修訂）