牛顿和李时珍
1683年,哈雷、虎克(虎克定律的发现者)和莱恩(天文学家)正在伦敦吃饭,突然话题转到天体运动上,讨论了行星运动轨迹的话题。哈雷对这个问题深深着迷。
1684年,哈雷去剑桥大学拜访著名数学教授艾萨克。牛顿。哈雷问:“如果太阳引力与行星与太阳距离的平方成反比,那么行星运动的曲线会是什么样的?”牛顿不假思索地回答:“椭圆。”哈雷瞠目结舌地问道,“你怎么知道?牛顿说,“计算出来的。
哈雷主动提出看一看计算资料。但是牛顿无论如何也找不到。在哈雷的催促下,牛顿答应再做一次。在接下来的两年里,牛顿足不出户,深思熟虑,绘声绘色,拓展了他对天体物理学的研究。
1687年,44岁的牛顿发表了巨著《自然哲学的数学原理》。他用几个简洁的公式解决了宇宙万物的规律,把欧几里德通过逻辑推理建立的方法论推广到自然科学领域,把托勒密用力学运动模型对天体规律的描述推广到对世界上任何规律的描述。这是人类掌握的第一个完整的科学宇宙观和科学理论体系。
1727年,牛顿去世,当时的英国诗人亚历山大?普波给他写了一段著名的墓志铭:“大自然和自然的法则隐藏在茫茫黑暗中。上帝说:让牛顿诞生吧!”所以很亮。"
牛顿为什么这么牛逼?在牛顿之前,人类对自己能否理解自然缺乏信心,比如苹果为什么会落地,日月星辰为什么会起落,这些在当时都无法理解。中国人说,天地无情,万物为狗;西方人说上帝有愤怒的鞭子。人类对自然充满了恐惧和迷信。
牛顿的发现给人类带来了前所未有的信心。原来我们生活在一个可以用数学计算的精密系统中,一切都有规律可循。牛顿是敲开法律大门的第一人,他向后人展示了对法律的追求有可能帮助人类控制自然,不断进步。
后人把牛顿的方法论概括为机械思维,其核心思想是:①世界变化规律是确定的;②规律不仅能被认识,而且能用简单的规律或语言描述清楚;③规律应该是普遍适用的,可以应用于各种未知领域来指导实践。
机械思维更广泛的影响是指导人们行为的准则,其核心思想可以概括为因果性和可预见性。每一个原因都有它的结果,如果结果要被人们接受,我们必须知道原因。运用这种方法论,西方社会可谓所向披靡,出现了许多新的发明创造。
二
109牛顿《原理》出版前,东方还有一本被李约瑟称为“明朝最伟大的科学成就”的书,是李时珍的《本草纲目》。此时李时珍已经61岁了,他为这一刻准备了27年。
李时珍出生于医学世家,祖父和父亲都是医生。65,438+04岁考中秀才,65,438+07岁,20岁,23岁,三次参加乡试,都没有考中。从此,他决定放弃科举仕途,专心学医。一边拜访名师,拜师学艺,一边行医,积累经验。
1559年,李时珍被推荐到太医院工作,这使他有机会浏览皇室收藏的医书,抄录大量的药集、药典和古方,研究鉴定全国各地的药材,获取大量民间草药资料,看到大量平时很难见到的药材标本,极大地丰富了他的写作素材。
《本草纲目》约1.9万字,共* * 52卷,分16部60类,载有1.892种药物,165幅插图,165个方剂。
1603之后,《本草纲目》在国内再版数十次,版本50余种,在国外被翻译成拉丁文、法文、日文、德文、英文、俄文、韩文。仅日本就出现了11种再版,40多种重写的教科书和研究书籍遍布世界各地。
不同于牛顿的机械思维,李时珍写《本草纲目》,靠的是大量的前人积累、历史经验和自己的方法总结,只有什么,没有为什么;只有不求非常解的关联性,没有因为它而产生的因果关系。知道药物有效,但背后的原理和规律是什么,不是很清楚,也没有深入研究过。
没有可靠的因果关系作为支撑,一些严肃的相关性就经不起考验,甚至看起来像笑话。李时珍收集了很多稀奇古怪的偏方,比如,一个女人的血崩,用老母猪粪烧灰,用酒和三钱治疗;人家尿床,用来热一顿饭,倒在床上,拌着吃,还不让病人知道。这些看似莫名其妙、滑稽可笑的药方,在当时进入了一部波澜壮阔的巨著。
事实上,中国的许多历史和技术成就都是这样创造的。中国古代科技辉煌,在天文、历法、农业等几乎所有方面都领先世界。我们发明了很多技术,但几乎都是靠经验和偶然获得的。很多技术处于科学实验和记录经验现象的阶段,没有形成完整的科学理论和体系。
三
鸦片战争,两种文明的方法论相遇,第一次较量是在军事领域。清朝濒临崩溃,又败了。当时清朝和英国的火药处于同一发展阶段,都是黑色的,有烟火药,主要成分是硝酸盐、硫和碳。但在1825中,Chevalier提出了黑粉的最佳反应方程式:2kNO3+3c+s = k2s+N2+3co2,并形成了最佳粉末配方。根据这个方程式,英国准备了发射药(75%硝酸盐,10%硫,15%碳)和发射药(78%硝酸盐,8%硫,14%碳)。这两种配方被确定为标准推进剂配方,威力非常大。
清朝火药的发展主要靠经验的积累,很少有理论层揭示清军制造的火药几百年来还是同样的配方(80%硝酸盐,10%硫磺,10%碳),硝酸盐含量过高,易吸潮,储存不便,爆炸效果低,远不能与英军抗衡。这是典型的中西技术对比。
鸦片战争开启了中华民族百年屈辱的历史。列强先进的军事力量、科学技术、政治制度、思想观念不断冲刷着中国古老的文化。我们开始怀疑,然后反思,大声呐喊,发动改革,争取强大。你方唱罢我登场,体制改革反复并最终统一,思想改革尚未完成。
柏杨的《丑陋的中国人》和楚瑜的《中国人思维批判》,都是对我们传统思维观念的批判。大胆假设,小心求证的科学思维,有些证据,有些文字的求真精神,智者还在呐喊,人们还在为之奋斗。随着时代的发展和技术的进步,基于因果关系的机械思维成为社会主流,这是一个值得庆祝的进步。
用相关性研究问题的方法,知其然不知其所以然,早已成为众矢之的,人人喊打。为什么中医一直存在巨大的争议,是因为中医的原理无法融入机械思维,无法用因果关系来解释。我最喜欢的罗胖和万伟刚都因为这个反对中医,我感觉他们为此很痛心。中医强调整体相关性,反对头痛医头脚痛医脚。机械思维认为应该是这样。因为头痛,所以要治疗头部;因为脚疼,需要治疗。
四
但是,这个世界不是绝对的,凡事都有例外。这个世界上,也有因果律解决不了的问题。在信息时代,机械思维的局限性越来越明显。
简单的系统和一般的问题很容易找到,机械思维的方法论也很好用,可以用简单的规律和语言描述清楚。但是,一旦涉及到比宇宙系统更复杂的人体系统、社会系统、微观粒子场,我们就会发现,世界本来就是不确定的、不可知的,有因果律无法解释的事情,上帝也在暗中掷骰子。
现实世界是一个相互关联、相互影响的关系网。很多因素互为因果,很多原因* * *共同作用形成一个结果,一个原因形成分叉产生多个结果。你影响我,我也影响你,影响全身。在社会领域和生态系统中,我们几乎不可能像在数学和物理领域那样找到一个简洁的规律,可以从一个原因推导出一个结论。
有些前因后果是知道的,但是中间的变量太多,我们人类的计算能力达不到,比如骰子落地时计算面子问题;有些问题是我们人类不知道的,比如观察电子的速度和位置。总之,世界上有很多事情是很难用明确的公式或规则来表达的。
五
近年来,人工智能发展迅速,大数据建设如火如荼。人们突然发现,即使不知道原因,也可以直接从大量数据中找到答案。例如,大数据的统计结果显示,在咖啡评论和销售网站上投放信用卡和抵押贷款的广告效果非常好。为什么?完全搞混了。
我们是否愿意接受这个找不出原因的答案,跳出单纯追求因果关系的机械思维?
前段时间《求生不得求死不能》的火爆引起了很多讨论。为什么有效的新药价格这么贵?究其原因,在于目前的药物研发机制,通常需要分析疾病的病因,找到可以消除这种病因的物质,然后合成新药。这是一个非常漫长的过程,成本非常高。七八年前研发一种处方药,花了十几年时间,投入科研经费6543.8+0亿美元。现在时间和成本进一步增加。如果不能在专利有效期内赚回几十亿美元,没有公司会愿意投资研发新药。
但是有了大数据,我们可以改变这种新药的研发机制。比如美国的处方药只有5000多种,人会得的疾病大概有654.38+0万种。如果你把每种药和每种病配对,你会发现一些意想不到的惊喜。斯坦福大学医学院发现,一种原本用于治疗心脏病的药物,对治疗某种胃病特别有效。虽然为了证实这一点,需要做相应的临床实验,但是找到一种治疗胃病的药,只需要三年时间,花费也只有654.38+0亿美元。
这种方法不依赖于因果关系,而是依赖于强相关性。至于为什么有效,接下来的研究其实是反过来找原因。这种先得出结果再推导原因的做法,与之前通过因果关系推导结果的做法完全相反。
吴军在《智能时代》一书中强调,“当因果关系无法确定时,数据为我们提供了一种新的解决问题的方式,数据中包含的信息可以帮助我们消除不确定性,数据之间的相关性可以在一定程度上替代原有的因果关系,帮助我们得到我们想要知道的答案,这就是大数据思维的核心。”“大数据思维和原有的机械思维并不完全对立,它更多的是对后者的补充。”
那么,李时珍五百年前积累的经验和中国人五千年来经受考验的实践,是否也是一种有待开发的大数据?只是由于人类认知、实践、记录的局限,导致中医原始资料不够庞大,考证不够准确,保存不够完整。所以不是很好用,谬误很多。
但是,中医和治病救人之间一定有很强的相关性。只要我们能够借助信息时代的手段继续发展和完善,用牛顿的因果思维去解释和提升,中医一定会焕发出新的光彩,它绝不会是某些人嘴里的狗的屁。