你认为，今天世上还有一块可供哲学容身之地吗？
当然。可是，却只能建立在目前科学的知识与成就之上……哲学家们再也不能把自己隔绝起来，与科学不相往来了。科学，不但已经大大地扩大并改变我们对生命和宇宙的观念，对于知识分子的思维方式，也起了革命性的变化。
——列维·施特劳斯（Claude Lévi-Strauss，1988）
气体动力学（gas dynamics）中的标准内容，是该作者担任古根海姆奖金研究员（Guggenheim Fellowship）时完成的。它的形式，根据作者自己所言，是受到行业的需要左右。在这样一个架构里，针对爱因斯坦的广义相对论予以证实，随之被视为一项重要步骤，因为它可以促成“通过对细微地心引力影响的考虑，造成弹道精确度”的改进。战后物理学的发展，愈来愈集中于这类具有军事应用的领域。
——雅各布（Margarev Jacob，1993，pp.66—67）
自然科学在20世纪无孔不入，20世纪也对自然科学依赖日深，这两方面都史无前例。但是，自伽利略（Galileo）被迫放弃自己对天文的学说以来，还没有一个时代像20世纪这般，对自然科学感到如此不自在。这种二律背反的现象，正是20世纪史学家必须处理的一大课题。不过在作者冒昧一试之前，对于这个矛盾现象，有几个方面得先交代清楚。
回到1910年，英德两国的物理学家、化学家人数，全部加起来约有8000人。到80年代末期，全世界实际从事研究实验的科学家及工程师们，据估计在500万名左右。其中有100万人，是在科学头号大国的美国；比此稍高一点的人数，则在欧洲。[1]
虽说科学家的总数，仍只占人口的极少数——即使发达国家亦然——可是他们的人数，却在继续惊人地增加，在1970年后的20年间，几乎呈倍增之势，连最先进的国家也不例外。事实上到80年代末期，科学家人口只是一座更大冰山的小尖顶而已。这座冰山，是一股庞大的潜在科技人力，反映出20世纪下半期教育革命的成果（参见第十章），代表着全球总人口的2%，及北美人口的5%（UNESCO，1991，Table5.1）。而真正的科学家，越来越通过高级“博士论文”的方式选拔，博士学位便成为进入科学这门行业的必备门票。以80年代为例，任选哪一个西方先进国家，平均每年每百万人口中，便产生出134名的自然科学博士（Observatoire，1991）。这一类的国家，也在科学上花了天文数字的投资，而且其款项多来自公共资金——甚至连最典型的资本主义国家也不例外。事实上，某些最昂贵的所谓“大科学”，除了美国，还没有其他任何一国单独玩得起呢（到了90年代，连美国也供不起了）。
但是其中却有一个崭新现象。虽然约九成的科学论文（论文数则每十年倍增一次），都以4种文字面世（英、俄、法、德），事实上以欧洲为中心的科学发展，却在20世纪宣告终了。大灾难的时期，尤其是法西斯主义暂时得逞的那个年头，已经将科学的重心移向美国，并且从此就由美国长执牛耳。1900—1933年间，美国科学家得诺贝尔奖者只有7人，但到1933—1970年间，却暴增为77人。其他由欧洲移民组成的国家，例如加拿大、澳大利亚，以及实力经常被人低估的阿根廷，[2] 也成了境外中心、独立的研究重镇。不过其中也有一些国家，例如新西兰和南非，却基于国小或政治之由，重要科学家们纷纷出走外流。与此同时，非欧洲系科学家也迅速崛起，尤以东亚及印度次大陆为首，且增长情况惊人。第二次世界大战结束以前，遍数亚洲地区，只有一人得过一次诺贝尔科学奖的荣衔——印度的物理学家拉曼（C.Raman）于1930年获物理学奖。但自1946年以来，却已有10位以上得主的大名，是来自日本、中国、印度、巴基斯坦等地区。当然，光看诺贝尔奖记录不足为凭，明显有低估亚洲的科学振兴之嫌；正如单凭1933年前的得奖名单，也有小觑当时美国的科学进展之虞。不过值此世纪末时，世界上的确也有部分地区，论其科学家的人数，不但实际数字偏低，相对比例更低，比如非洲和拉丁美洲。
但是惊人的是，亚洲裔桂冠得主之中，至少有三分之一是在美国名下得奖，而非以本籍获此荣衔（事实上在美国得主里，身为第一代移民者竟有27名之多）。因为在这个日益国际化的世界里，自然科学家讲的是同一种国际语言，采取的是同一种研究方法，却出现一种怪异现象，那就是反使他们大多集中于一两处拥有合适设备资源的研究中心，即少数几个高度发达的富国之内，其中尤以美国为最。当年的大灾难时期，世上的天才智囊为了政治理由纷纷从欧洲出逃；但是1945年以来，主要却是为了经济原因由贫国改投富国。[3] 这一趋势并不足为奇，且看自70年代和80年代以来，发达资本主义国家的科研支出，竟占全球总科研开支的四分之三即知。贫穷国家（发展中国家）则少得可怜，甚至不及2%—3%（UN World Social Situation，1989，p.103）。
但是即使在发达国家里，科学家的分布也渐渐失去分散性，一方面因为人口及资源集中（为了效率之故），另一方面则由于高等教育的巨大增长之下，无形地在教育机构中形成了一个等级，或所谓寡头阶级。50年代和60年代时，美国半数的博士，是出自15家最负盛名的大学研究院，因此愈发吸引了最出色的年轻科学家趋之若鹜。在一个民主的民粹世界里，科学家却成为社会上的精英阶级，集中在数目极少、资助很多的几处研究圣地。作为“科学族”，他们以群体的姿态出现，因为对他们从事的活动而言，沟通交流（“有人可以共谈”），是最重要的中心条件。于是随着时间过去，他们的活动对非科学家的外人来说，越发如谜，奥不可解——虽然作为门外汉的一般凡人，借着大众化的介绍文字（有时由最优秀的科学家本人执笔），拼命地想去听懂。事实上随着各门科学的日益专深，甚至连科学家之间，都得靠学刊之助，才能向彼此解释自己本行之外的发展动态。
20世纪对科学依赖程度至深，自是毋庸多言。在此之前，所谓“高级／精深”科学，即那种不能从日常经验取得，非多年训练无法从事——甚至无法了解——最终以研究进修为最高顶点的知识学问，与今日相比，实际应用范围极狭窄，直至19世纪末时才开始改观。17世纪时的物理学和数学，主宰着工程师们；到维多利亚女王时代中期，18世纪末期及19世纪初期在化学和电气方面的发现，已成为工业及传播不可或缺之物。专业科学研究人员的研究探索，也被认为是必要的前锋，甚至可带来科技上的进步。简单地说，以科学为基础的科技，早已是19世纪资产阶级世界的核心；虽然一般实际之人，并不晓得该把这些科学理论成就如何应用是好。唯一用途，只能在恰当时候派上用场，转为意识形态发挥：例如牛顿定理之于18世纪，以及达尔文学说之于19世纪末期。可是除此之外，人类生活的绝大多数方面，继续为生活经验、实验、技能，以及训练过的常识所主导，充其量，也只能将人生累积的现有最佳方法技巧，有系统地传播而已。其中包括农业、建筑、医药，以及其他各种供应人生需要及享受的多项人类活动。
但是到了19世纪最后三分之一时，情况发生了改变。进入“帝国的年代”，不但现代高科技的雏形开始出现——单举汽车、航空、无线电广播、电影等为例足矣——现代科学理论的轮廓也于此时成形，如相对论、量子论（the quantum）、遗传学（genetics）等等。更有甚者，连最奥秘、最具革命性的科学发现，如今也被视为可以有立即实际应用的潜能：从无线电报到X线的医学用途，都是深奥理论应用在实际技术上的实例，两者都是19世纪90年代的发现。不过，尽管“短20世纪”的高等科学面貌，在1914年之前即已可见；尽管新世纪的高等技术，也已潜藏在高等科学之中，但是就当时来说，后者毕竟仍不是一件时时处处不可缺少，没有它难以想象每日如何生活行动之物。
然而，这却正是时至今日，当两千年正近尾声之际的现象。我们在第九章中已经看见，建立于高级科学理论研究之上的应用技术，垄断了20世纪下半期经济的兴旺繁荣，而且此景不限于发达世界。若没有已达目前农艺之境的遗传科学，印度和印尼两国，便不可能生产出足够的粮食，喂饱它们爆炸般增长的人口。到20世纪结束时，生物科技已成为农业和医药领域极为重要的一环。这一类先进科技的应用，给人印象最深之处，即在其根据的理论及发现本身，根本远在一般人的日常生活范畴之外（包括最先进最发达国家在内），所以事实上全世界只有极少数人——也许几十位，至多数百名——从刚一开始，就能领悟到它们可以应用在实际用途之上。当年德国物理学家哈恩（Otto Hahn），在1939年初发现核裂变时，甚至连某些物理界最活跃的成员，例如伟大的玻尔（Niels Bohr，1885—1962），也怀疑这项发现能否在和平或战争上找到实际用途；至于眼前直接的应用，自然更是存疑。如果当初深谙其潜在用途的物理学家们，不曾把这项发现告诉将军和政治家，这类武夫和政客铁定永远懵然不知——除非后者本身也是高级物理学家，不过此事极不可能。再以图灵（Alan Turing）1935年那篇为现代计算机理论奠定基石的著名论文为例，本来也只是数理逻辑学家（logician）纯理论性的初探而已。战争爆发，给了他及其他科学家试将理论应用于实际的机会，主要是为破译密码。然而当图灵论文初发表时，除了少数几名数学家外，连有兴趣一读之人都没有，更别说予以重视。甚至在他自己的同事眼中，这名外貌粗拙、脸色苍白的天才，当时不过是一名嗜好慢跑的后进新人，根本不是什么举足轻重的大人物——至少在作者记忆里的他，绝非如此（可是他谢世以后，在同性恋者圈中却广受膜拜，颇有一代圣者之势）。[4] 事实上，甚至当科学家的确在尝试解决众所周知的重大问题时，也只有极少数的聪明人，在与世极为隔绝的知识圈中，清楚知道这中间到底是怎么一回事。记得当年作者在剑桥从事研究时，克里克（Crick）和沃森（Watson）二位学者，也正在该处进行其著名的脱氧核糖核酸（DNA）——“双螺旋”（the Double-Helix）结构研究。研究结果一经发表，他们的成就立即被公认为20世纪最具决定性的突破。虽然我甚至记得，当时曾与克里克在应酬场合碰面，可是我们当中的多数人，却懵然不知就在离我们学院大门不过数十码处，那个我们每天走来走去经过的实验室里，以及我们每日闲坐喝酒的小酒吧中，正酝酿着一项非凡的发明。我们的不知情，倒也不是由于对这些事情没有兴趣，而是从事这类高深活动之人，找不出任何理由相告。因为对于他们的工作，我们既不可能有任何贡献；对于他们遇到的难题，恐怕更连听都听不懂吧。
然而，不论科学发明多么艰深难懂，一旦发明出来，便立即转向实际科技用途。因此，晶体管是1948年固体物理研究（即稍有瑕疵的结晶的电磁性质）产生的副产品（8年之内，发明者便荣获诺贝尔奖）；正如1960年发明的激光，也非来自光学研究，却是研究电场中分子共振的附带结果（Bernal，1967，p.563），激光的发明人，也很快得到诺贝尔奖。而剑桥和苏联物理学家卡皮察（Peter Kapitsa，1978），也由于低温超导的研究获此殊荣。1939—1946年间战时的研究经验证实——起码对盎格鲁—撒克逊裔而言——只要将人力物力资源大力集中，再困难的科技难题，也可以在几乎不可能的短时间内解决。[5] 于是更加鼓励了不计成本，只要于战争有利，或于国家名誉有益的各种先锋性科技研究（如太空计划）。因此，越发加快了实验室科学转为实用技术的速度，其中某些项目，在日常生活中更是用途广泛。激光，就是实验科学快速摇身一变，成为实用技术的最佳例证。1960年首次于实验室中出现，到80年代末期，已经以激光唱盘（compact disc）的形态推广到消费者手中。生物科技的脚步更快。脱氧核糖核酸再制的技术（DNA recombinant）——就是将一种生物基因，与另一种生物基因组合合并的技术——其实际用途的应用性，1973年首次获得认可。不到20年的光阴，生物科学已经是医学和农业研究上主要的投资项目了。
更有甚者，全息理论及其应用的爆炸性增长，使科学新发现如今更以越来越短的时差，转变为种种终端使用者根本不需知其所以然的实用科技。最理想的成果，就是一组连傻瓜也会按的键钮，只要按对了地方，就可以触发一连串自我行动、自我校正，甚至能够自我决策的程序，并且不再需要一般人有限且不可靠的智慧及技术，再予以任何指令。其实更理想的情况是，这一组程序可以事先以程序全盘设定，完全不用人插手，只要在出错之时更正即可。90年代超级市场的结账台，就是去除人为行动的最佳例证。收款员只要会认钱，知道什么是元角分，什么是一元十元，再把顾客递来的钱数，打进收款机即成。自动扫描机则将商品上的条码转成价钱，全部计算好，再从客人所付的金额减去，然后便告诉收银员该找多少零钱回去。这一连串程序背后的实际操作，其实极为复杂，要靠一组非常精密详尽的软硬件设备才能进行。但是除非出了什么差错，这一类20世纪末期的科技奇迹，往往只需收款员认得基本数字，具有最低限度的注意力集中时间，以及耐得住无聊就可以了。不需要识字，更不用有学问。对收款员来说，这中间到底怎么回事，机器怎么知道客人该付多少，自己又该找多少，根本无关紧要，虽不懂也不必懂。他们的操作条件，并不需要知道其背后的所以然。魔法师的徒弟，再也不用担心自己的学问不够了。
就实际目的而言，超级市场的结账台，的确代表着20世纪末期人世的常态。先进前卫的科学技术奇迹，不需要我们有任何认识，也不需我们进行任何修改——就算我们真的了解，或自以为了解——就可以轻松使用。因为别人会替我们，甚至已经替我们想好做好了。更有甚者，即使我们本身是这一行或那一行的专家，即也能够设计、制造，或如果东西出了毛病，知道如何修理——面对着每天日常生活中所有其他科学技术结晶的产品，也不得不屈就门外汉的身份。而且，即使我们真的了解，深悉其中的奥妙原委，事实上这份知识也无必要，与我们实际的操作使用毫无关系。就好像扑克牌到底如何制造，对一名（诚实的）玩牌者而言，又有何意义可言？传真机的设计（为什么洛杉矶塞进一张纸头，伦敦就如样复制吐出一张），乃是为了那些对其中道理毫无概念者所制造。同样的传真机，换由电机系教授使用，也不会因此便产生更佳的效果。
因此，通过紧密联系人类生活行动的实用技术，科学每天都向20世纪的世界展示着它的神奇功力。不但不可或缺，而且无所不在——就像安拉之于虔诚的穆斯林一般——甚至连最偏远的人类社会，也知道晶体管收音机和电子计算机之为何物。人类这股可以产生超人奇效的能耐，究竟于何时成为共有的普遍意识，说法虽然纷纭，尤其在“发达”工业社会的都市里，确定时日更不可考，不过一般来说，肯定从1945年第一颗原子弹爆炸之后即已存在。无论如何，20世纪，是一个科学改变了世界以及人类对世界的认识的时代，这是毋庸置疑的事实。
依此推论，20世纪的意识形态，应该沐浴在科学的胜利光辉中发扬光大，正如19世纪的现世意识一般，因为这是人类意志的伟大成就。同理，传统宗教思想对科学的抗拒，19世纪对科学产生的重大疑虑，至此也应该更加削弱才是。因为宗教的影响力，不但在20世纪多数时期日渐衰微（我们在后面将会有所讨论），即使连宗教本身，例如发达世界中其他任何人类活动一样，也开始倚重奠定于高等科学的现代技术。遇上紧要关头，一名20世纪初年的天主教神父、伊斯兰教经师，或任何宗教的智者，都大可根据15世纪的方式，进行他们的宗教活动，宛如伽利略、牛顿、法拉第（Faraday）、拉瓦锡（Antoine Laureat Lavoisier）等人从来不曾存在似的。事实上，这一类19世纪的科学技术，对于他们的宗教活动并无大碍，与其神学或经典内容也没有不甚相容之处。可是时至一个梵蒂冈不得不通过通信卫星举行圣餐仪式，16世纪以来一直保存在意大利都灵（Turin）教堂，被罗马教会宣称为耶稣受难后的裹尸巾，也可以用辐射碳（radio-carbon）鉴定年代以辨真假的今天，就很难令人忽略其中的矛盾之处了。霍梅尼流亡在外，向伊朗民众传播他的谈话，使用的媒介是盒式录音机；而决定献身于《古兰经》训诲的国家，同时也全力进行本身的核武装。当代最精密复杂的科学，通过经由它们产生的实用技术，被人类在“事实上”（de facto）全盘接受。在20世纪末的今日纽约，高科技电子产品和摄影器材的销售，竟多成为哈西德教派中人的专业——哈西德是美国东部地区一支弥赛亚的犹太宗派，除了仪礼严格并坚持穿某种18世纪波兰服装之外，还以对知识追求具有狂热爱好闻名。就某种形式而言，所谓“科学”一词的优越性，甚至以正式的姿态为今天的宗教所接受并承认。美国的新教激进主义者，即驳斥进化论不符合《圣经》的教训（即宇宙今日的面貌，是6日之内的创造所成），要求学校以他们所称的“创世论科学”（creation science）取代达尔文学说，至少也应该两说并陈。
但是尽管如此，人们在20世纪与其最大成就和最大依靠之间，却感到局促不安。自然科学的进步，是在充满着疑惧的背影之下进行，偶尔甚或燃起仇恨，排斥理性及其一切产品。在科学与反科学之间的不明地域，在永恒的寻求真理之中，在充满着幻想预言者的世界里，一种新文学类型（主要是20世纪，尤其是20世纪下半期，大多由盎格鲁——撒克逊裔所特有）因而产生，即“科幻小说”。这一新的类型，于19世纪正进尾声时，由凡尔纳（Jules Verne，1828—1905）最先提出，并由韦尔斯（H.G.Wells，1866—1946）首发其初。虽然在科幻作品最幼稚的表现里，例如电影、电视上常见的“太空西部片”，宇宙飞船是驰过太空的马匹，死光枪是其六发式的左轮枪，充其量不过是借用高科技的新玩意儿，延续其冒险幻想片的旧风而已；可是在20世纪下半期一些比较严肃的科幻作品中，却可见其偏向幽暗沉郁，至少对人类现状与未来不敢肯定的模糊观点。
人们对科学的疑惧，主要基于四种感觉而生：科学的奥妙深不可解；科学的实用及后果晦不可测，甚至有灾祸可能；科学越发强调了个人的无助，并有损及权威之虞。我们更不可忽略那第四种心情，即就其对自然秩序造成的某种干扰程度而言，科学天生便具有危险性质。前两种想法，为科学家及一般人所共有；后两种感情，多为外行人所独具。作为门外汉的个人，面对这种无助感觉，只有去寻找那些“科学无法解释”的事物帮助，也即循哈姆雷特（Hamlet）所云，“天地之间，有许许多多事物……远超过你的大道理所能想象”。他们的解脱之道，就是拒绝相信这些事物可以用“正式科学”解释；并饥渴地信仰那幽不可解的迷雾——“正因为”这些谜团看来不合情理，极端荒唐。至少，到这个未知并且不可知的世界里，人人平等，大家都一样无能为力。科学的胜利愈明显，寻求不可解的饥渴愈浓。第二次世界大战以原子弹告终，战后不久，美国民众（1947年）就开始沉迷于看见大批“不明飞行物”（UFO）出现（美国佬这股新风气，不久就为一向是他们文化跟屁虫的英国人所跟从），显然是受到科幻小说的想象激发。他们坚信，这些不明飞行物，肯定是由外太空文明来的访客；其文明不但与我们不同，而且更比我们优异。其中最狂热的“目击者”，甚至口口声声宣称，亲眼见形状怪异的外来客，从这些“飞碟”之中现身；有的还表示被它们招待上船兜风呢。这种现象，成为世界性的奇观，不过若打开这些天外来客的分布图一看，就可发现来客们特别偏爱盎格鲁—撒克逊族，老喜欢在他们的地域上空降落或打转。此外，若有谁对“不明飞行物”现象提出任何疑问，就被这批UFO迷斥之为科学家的小心眼儿，因为他们不能对此现象提出解释，因而产生的嫉妒心理作祟。甚至还有阴谋论一说，认为某些人故意将高级智慧隐瞒起来，好让一般人永处“不可使知之”的无知之中。
这些想法，却与传统社会对魔术和奇迹的信仰不同，也与人类自古以来即对神明灵怪永远充满好奇的心情有异。在传统的社会里，现实中发生的奇物异事，往往是不可完全控制的人生中当然的一部分——事实上，看到一架飞机，或拿起话筒讲话这类经验，远比自然中的奇异现象令传统人惊异多了。而自印刷术发明以来，从单面木刻的传奇故事开始，一直到今天美国超级市场收款处摆卖的通俗杂志，更充斥着种种古灵精怪的诡异报道。今天人们的反应，都不属以上感情，却是对科学主张及统治的一种反抗，有时甚至是有意识的抗拒心理。例如自从科学家证实了氟可以有效降低现代都市人的蛀牙之后，一些边缘团体（又以美国为风气中心），便起来强烈反对在饮用水中加氟的做法。反对的理由，不但是基于每一个人都应该有选择是否要降低蛀牙的自由，而且更把加氟视为卑鄙的阴谋（这是最极端的看法），是有心人想借这种强制下毒的手段，戕害一般大众的身体。库勒里克（Stanley Kubrick）导演的《奇爱博士》（Dr.Strangelove ，1963）一片，即对这类意识有极为生动的描写，将人类对科学的怀疑以及对其后果的恐惧，完全表露无遗。
随着生活日益为现代科技——包括其中的医学技术——及与之同来的风险所吞没，北美文化的孱弱体质，也有助于这类疑惧心理的散布。美国人好诉讼，喜欢上法庭解决人生一切问题的这种奇怪癖性，更让我们看清他们心中存有的恐惧（Huber，1990，pp.97—118）。岂不见杀精型避孕药（spermicides）导致畸形胎儿吗？岂不见高压电线对附近居民的健康有害吗？专家有专家的判断标准，平常人则有他们的希望和恐惧，两者之间的鸿沟，更由于双方在意见上的差距而愈深。在专家只顾“一万”的冷静分析里面，可能认为利害相权之下，为了更大的利益，值得付出少量风险。但是对只怕“万一”的个人来说，自然只希望风险为零（至少在理论上如此）。[6]
事实上，这种恐惧感正是只知道自己生活在科学掌管之下的平凡男女，对未知的科学威胁所持有的害怕心理。而其恐惧的强度与焦点，则依观点不同，以及对现代社会怀有的畏惧而有异（Fischhof et al.，pp.127—152）。[7]
然而，在20世纪的前半叶，对科学造成最大戕害的来源，却非上述这些在科学不可控制的无穷威力下，卑躬屈膝的平凡众生，而是那些自以为可以控制科学的人。综观世上，一共只有过两家政权（除了日后向激进主义回归的政权为特例之外）乃是基于“主义”主动干涉科学研究，两者都致力于技术上的无限进步。其中一家，甚至致力于一种与“科学”视为一体的意识形态，并对理性及实验的征服世界，发出欢声庆祝。但是斯大林作风与德国纳粹主义，都是为了实际技术的目的才采纳科学；而科学之为物，却是向一切以先验性真理形式存在的世界观及价值观提出挑战。因此在实际上，这两家政权都拒斥科学，不能接受它向既有事物挑战的姿态。
因此，两家政权都对“后爱因斯坦”的物理学大感不安。纳粹斥其为“犹太”邪说，苏联思想理论家则将其归之于不够“唯物”（materialists）——这个字眼，在此是根据列宁的定义而论——不过在实际上，双方却对此容忍，因为作为一个现代国家，绝对少不了标准的“后爱因斯坦”物理学家。不过纳粹主义却将犹太人和各种反对派扫地出门，不但使它自己尽失欧洲的物理天才，同时也等于一举毁灭了20世纪初期德国科学原有的优越地位。1900—1933年间，66个诺贝尔物理和化学奖中，有25个落在德国；但是1933年以来，德国得奖率却不及十分之一。德苏两政权与生物科学也不搭调。纳粹德国的种族主义政治，吓坏了严肃的遗传学家，第一次世界大战后纷纷与其保持距离，不愿与任何培选人类基因的政策搭上关系，主要是被种族主义者对优生学的狂热激情所吓阻（这项政策，还包括消灭在优胜劣汰法则之下的“不适者”）。不过悲哀的是，我们得承认，当时在德国生物学和医学界中，确也有许多人相当支持纳粹的种族主义政策（Proctor，1988）。至于斯大林治下的苏联政权，则基于意识形态理由，与遗传学格格不入。因为其国家政策所致力的原则主张，只要付出足够努力，“任何”改变均可达到。可是科学却不以为然，指出不论就总体的进化而言，或特定的农业而论，这都是不可能的结果。至于在其他情况之下，两大派进化论生物学家之间的争议，则得靠讨论会和实验室才能解决——一派追随达尔文，认为遗传特质由天生基因决定；另一派则师法拉马克（Lamarck），主张遗传物质是后天产生，在生物一生中获得并演化完成——事实上，在大多数科学家的眼中，此事已经尘埃落定，胜方属达尔文派。不论别的，单就找不到自后天取得遗传物质的满意证据，就可以决定答案了。但是在斯大林的治下，一位偏激的非主流生物学家李森科（Trofim Denisovich Lysenko，1898—1976），曾以拉马克式的主张，赢得政治当局的支持。他认为若根据拉马克的程序，缩短一般旧式生产和饲养过程，农业生产将可大增。在当时那种时候，与当局唱反调自然是极为不智之举；苏联最负盛名的遗传学家、院士瓦维洛夫（Nikolai Ivanovich Vavilov，1885—1943），就因为不同意李森科的谬论（其他的苏联正派遗传学家也对李森科不以为然），病死劳改营中。不过苏联生物学致力驳斥遗传学说，根据外面世界的了解，是第二次世界大战后才成为全体遵行的官方立场，并至少一直延续到斯大林死后才告终止。像这一类无理性的政策，对苏联科学戕害之大，自然后患无穷。
德国纳粹与苏联两大政权，虽然在许多方面截然不同，却有一种共同信仰，认为它的公民都赞同一个“真正的信条”，只不过这个信条不是天定神谕，而是由世俗的政治——意识形态权威裁定。因此，众多社会民众对科学同有的不安感觉，在此终于找到正式的官方口径——这里不像其他国家，后者在19世纪漫长的时期中，都已学得一门功课，就是民众的个人信念茫不可知。事实上正统宗教式世俗政权的崛起，正如我们在前所见（参见第四和第十三章），原是大灾难时期的副产品，寿命并不久长。无论如何，硬要把科学塞进意识形态的紧身衣内，根本就有违效果，如果还真的认真去实行，其结果可想而知（例如苏联乱搞其生物科技的做法）。就算放手让科学自由，却坚持意识形态至上，其现象也可笑至极（例如德苏的物理学界）。[8] 进入20世纪后期，官方再度对科学理论施加条件的作风，则由以宗教激进主义为基础的政权接手。但是这些人与科学之间格格不入的不安感觉，却一直持续着，更何况科学本身一日千里，越来越不可思议和不可确定。不过要到20世纪下半叶，这种心理才转由基于对科学实际效应的恐惧所促成。
诚然，科学家自己比谁都清楚，也比谁都早知道，他们的发现可能带来不可预测的后果。自从第一颗原子弹实际使用以来，某些科学家便向他们的政府首脑提出警告，要当心世界现在有了这个毁灭性的力量可供驱使。但是在科学与潜在灾祸之间画上等号，却是20世纪下半叶才发展出的概念。其第一阶段——核战争的噩梦——属于1945年后超级大国对抗的时期。第二阶段，则属于70年代揭幕的危机时期，范围更为广泛。但是回到大灾难的时期，也许是由于世界经济增长的严重减速，人类还心安理得，大做其人定胜天的科学美梦。至少，如果最糟糕的情况真的发生了，人们也以为自然之力无穷，自有办法重新调整，适应人类闯下的祸事。[9] 而另一方面，当时唯一令科学家辗转难安之事，只是他们不知道自己的理论到底代表着什么意义。
“帝国的年代”中的某一时期，科学家们的发现发明，与基于感官经验（或想象）的“现实”之间的那个环节，忽然断裂。而在科学与基于常识（或想象）的“逻辑”之间的环节，此时也同时断落。两项断裂，彼此强化，因为自然科学的进步，越来越倚重用纸笔写数学公式之人，而不靠实验室内诸公。20世纪，于是成为理论家指导工程师的世界，前者告诉后者应该找些什么，并且应该以其理论之名寻找。换句话说，这将是一个数学家的世界——不过根据作者得自权威的指点，只有分子生物学，由于其理论依然很少是例外。并非观察与实验降为次要，相反地，20世纪科技的仪器、技术，比起7世纪以来任何一个时期的改变都更巨大，其中有几项甚至因此获得科学界的最高荣誉——诺贝尔奖。[10] 即以一事为例，电子显微镜（electron microscope，1937）和射电望远镜（radio telescope，1957）的发明，便突破了历来光学显微镜放大的限制，使得人类可以更深入地近观分子甚至原子世界，远眺遥远宇宙苍穹。近几十年来，在计算机的协助之下，种种程序过程的自动化，以及愈加复杂的实验活动与计算，更使实验人员、观察人员，以及负责建立模型（model）的理论人员更上一层楼。在某些领域，例如天文学，仪器的进步更造成重大发现——有时却属无心栽柳的意外结果——并由此更进一步推动理论的创新。基本上，现代天体学（cosmology）便是由以下两大发现所促成：一是哈勃（Hubble）根据银河系光谱（spectra of galaxies，1929）分析所做的观察结论——宇宙在不断扩张之中；一是彭齐亚斯（Arno A.Penzias）与威尔逊（Wilson）于1965年发现了天体背影辐射（cosmic background radiation）——电波杂音（radionoise）。但是，对“短20世纪”的科学研究而言，虽然理论与实务依旧并重，指挥全局者却已是理论大家。
对于科学家本身来说，与感官经验及常识告别，不啻意味着从此与本行经验原有的确定感，以及过去惯用的方法分道扬镳。这种现象的后果，可由20世纪前半期众科学之后的极为重要的学科——物理学——的演变一见分晓。诚然，物理学的关心焦点，仍旧是小到（不论死活）一切物质的最小成分，大到物质最大组合的质性结构。就这方面而言，它的地位依然无可动摇，即使在世纪末了的今天，仍旧是自然科学的中央梁柱。不过进入20世纪的第二时期，物理学的宝座却面临生命科学（life science）的挑战；后者则因50年代后的分子生物学革命而完全改观。
所有科学之中，再没有一门学问，比牛顿物理的世界更坚实、更连贯、更讲求方法。但是普朗克（Max Planck）和爱因斯坦的理论一出，再加以源自19世纪90年代放射线发现的原子理论问世，却使其根基完全动摇。古典物理学的世界是客观的，即在观察工具的限制条件之下（如光学显微镜或望远镜），可以对事物进行适当观察。古典物理学的世界也绝不模棱两可：任何一种物体或现象，不是此就是彼，不是如此便是那般，其间的分野一清二楚。它的定律法则，放之四海而皆准，不论微观世界或大天体，在任何时空下均能同样成立。衔接各个古典物理现象的机体，也明白可辨，可以用“因果”关系的名词表达。在这个基本观念之下，整个古典物理学世界的系统属于一种“决定论”（determinism），而实验室实验的目的，则专在摒除日常生活笼罩的复杂迷障，以展现其确定性的本相。只有傻瓜或小孩子，才会声称鸟群或蝴蝶可以不顾地心引力定律自由飞翔。科学家当然知道世上有这种“不合科学”的说法，可是作为科学中人，这些“胡说八道”不关他们的事情。
但是到了1895—1914年间的时代，古典律的世界却被人提出质疑。光束，到底是一道连续的波动，还是如爱因斯坦依据普朗克所言，乃是一连串间断的光子（photons）放射而成？也许，有时候最好把它看作光波——也许，有时候以光点为宜。可是波粒之间，有没有任何关系？如有，又是何种关联？光之为物，“到底”是啥玩意儿？伟大的爱因斯坦本人，在他提出这道难解谜题的20年后也说：“对光，我们现在有两种理论，两种都不可或缺，可是——有一件事却不能否认——尽管理论物理学家花了20年之久，两种理论之间，却仍旧找不出任何逻辑关系。”（Holton，1970，p.1017.）而原子之内，到底有何乾坤？现在众所周知，原子已经不是最小物质了（因此与其希腊原名的意味相反），既非最小，自然也非不可再分之物，其中更有大千世界，包含着更小更基本的各种物质。有关这方面的第一项假定，是于1911年卢瑟福（Rutherford）在曼彻斯特（Manchester）发现原子核（atomic nucleus）后提出——这项伟大发现，可谓实验式想象力的光荣胜利，并奠定现代核子物理学的根基，更开了最终成为“大科学”的先河——他发现原子核外，尚有电子循轨道环绕，正如一个具体而微小的太阳系样。但是更进一步研究，探索个别原子结构——其中尤以1912—1913年间玻尔的氢结构研究为最著名，玻尔本人对普朗克的“量子说”也有所知——却再度发现实际与理论不合。在他的电子，与他自己所说的“各项观念连贯交融，令人称羡，不愧是电动力学（electrodynamics）的经典理论”（Holton，1970，p.1028）之间，存在着重大冲突。玻尔提出的模型虽然不失有效，具有精彩的解释及推测能力，可是却与古典的物理世界大异其趣。从牛顿的机械观点观之，简直“可笑并违反理性”，而且根本否认原子大千世界的内部真相。因为在实际上，电子是跳跃式而非循序渐进，或在不同的轨道出没。发现它的一刹那，也许在此轨道上；下一瞬间，可能又在彼轨道上。来去之间，到底有何玄机？也非玻尔模式所能解释。
科学本身的肯定性，便随着这个“次原子”层次观察现象的过程本身发生改变，随之动摇：因为我们越想固定次原子级粒子（particle）的动向，它的速度却越发变得快不可捉。电子的“真正”位置到底何在？有人便曾如此形容过这方面的努力：“看到它，就得打昏它。”（Weisskopf，1980，p.37.）这种矛盾，即德国那名年轻优秀的物理学家海森伯格，于1927年归纳出的著名理论：“测不准原理”（uncertainty principle），并以其大名传世。而此定理之名，着重在“不准”本身，的确意义非凡，因为它正表明了“新科学”中人的忧心所在。“旧科学”的十足肯定，已被他们抛在身后，“新科学”的一切却那么不可捉摸。并不是他们本人缺乏肯定，也非他们的结果令人怀疑，相反地，他们的理论推演，看起来再天马行空，再不可思议，最后却一一均为单调无聊的观察实验所证实。从爱因斯坦的广义相对论起（1915年），即为如此——相对论的最早证据，应是由1919年英国一支日食观察队提出，队员们发现某些遥远星光，一如相对论所推测，向太阳折射而去。其实就实际目的而言，粒子物理学与牛顿物理学无异，其规律同样可测——虽然模样性质大异其趣——但是至少在原子一级以上，牛顿与伽利略的学说依然完全有效。令科学家紧张的是，新旧之间，却不知如何配合是好。
到了1924—1927年间，在20世纪前25年里令物理学家大感不安的二元现象，却突然一扫而空，或可说一时靠边站。此中功臣，得归因于数学物理一门的崛起，即在多国同时出现的“量子力学”（quantum mechanics）。原子世界之内的“真相”原不在“波”或“粒”，却在无可分解的“量子状态”（quantum states），能以“波”或“粒”任一种状态表述。因此，硬将其编列为连续或间断的动作，根本毫无意义。因为我们不可能亦步亦趋，紧追着电子的脚步观察。现在不行，将来也永远不能。于是古典物理的所谓位置（position）、速度（velocity）、动量（momentum）等观念，超出某个地步便不能再予应用，即海森伯格“测不准原理”所点明的界限。当然，出了这个界限，自有其他观念可循，可以产生较有把握的结果。即（负极）电子，被限制在原子内部，贴近（正极）原子核之下，所产生的特定“波纹”或震动“模式”（pattern）。在这个有限空间里接连发生的“量子状态”，便形成了频率不同却规则清晰的模式，并一如各个相关能量般，可经由计算取得，正如奥地利的薛定谔（Erwin Schrodinger）于1926年时所示。这些电子模式，具有惊人的预测及解释效力。因此多年以后，当钚（plutonium）首次为洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）原子反应堆提炼成功，正式踏上制造第一颗原子弹之途时，虽然所得数量极少，根本无法观察其性质，但是根据钚元素原子本身的电子数，再加上其94个电子绕行核子的震动频率，就凭这两项资料，无须其他，科学家就得以正确估出，钚将是一种褐色金属，每立方厘米的质量约为20克，并有某种电导热导作用及延展性质。至于“量子力学”，也可以解释为什么原子、分子或任何其他由原子出发的更高组合，却能保持稳定；同时也指出，加上何种程度的额外能量，将可改变此等稳定状态。事实上，便曾有人赞叹道：
甚至连生命现象——举凡脱氧核糖核酸的形状，以及各种不同的核苷酸（nucleotides），在室温下皆能抗拒“热运动”（thermal motion）——都是基于这些根本模式存在。甚至连一年一度的春暖花开，也是基于不同核苷模式的稳定性而发生的（Weisskopf，1980，pp.35—38）。
然而这种种对自然现象探索的伟大突破，效果虽丰，却是建立在过去的废墟之上，并刻意回避对新理论的质疑。所有以往被科学理论认定为肯定恰当的古典信条，如今都已作废，新提出的理论虽然匪夷所思，众人却将疑心暂时搁置。这种现象，不只老一代的科学家感到烦恼。以剑桥迪拉克（Paul Dirac）的“反物质”（antimatter）说为例，“反物质”说即是于他发现其公式可以解决某种电子状态之后提出。借用他的公式，可以对带有“低于”虚空空间零能力的电子状态加以解释。于是对日常事物毫无意义可言的“反物质”概念，迅速为物理学家大加采用（Steven Weinberg，1977，pp.23—24）。这个字眼本身，便意味着一种不让任何“既有现实”的成见，阻碍“理论演算”进步的刻意心态：管它“现实”如何，迟早总会赶上理论公式推算的结果。不过，这种观念毕竟不易被接受，甚至连那些早已将伟大卢瑟福的教诲忘在脑后的科学家也不例外。卢瑟福曾经有言，任何物理学说，若不能向酒吧的女招待解释清楚，就不是好理论。
可是即使在“新科学”的开路英雄当中，也有人根本不能接受“旧日肯定”时代的结束，甚至包括新科学的开山始祖，普朗克和爱因斯坦两人在内。爱因斯坦本人，即曾以一句名言，一吐他对“纯粹或然率式的法则”——而非“决定性的因果论”——的怀疑：“神，可不掷骰子”。他并没有大道理可以辩解，可是“心里有一个声音告诉我，量子力学不是真理”（M.Jammer，1966，p.358）。提出量子革命理论的各位大家们，也曾企图左右通吃，以一套包一套的说法，去除当中的矛盾之处：薛定谔便希望他的“波动力学”（wave mechanics），可以澄清电子“跳”轨的现象，将之解释为一种能量变换的“连续”过程。如此，便可面面俱到，保存古典力学对空间、时间及因果关系因素的考虑。开拓新科学的先锋大师，尤以普朗克和爱因斯坦为著，对自己领头走出的这条新路正在犹豫之间，一闻此说，不禁大为释怀。可是一切尽皆徒然。新球赛已开场，旧规则再也不适用了。
物理学者，能否学着与这种永久的矛盾相安呢？玻尔认为，答案是肯定的，而且势在必行。自然万象的宏大完整，受到人类语言特色的限制，不可能只用单一的描述解释它的全部。描叙自然的模型，不可能只有一种，唯一能够抓住现实真相之道，只有从多种角度以不同方式报告之、集中之、互补之，“将其中外在有差异、内在有矛盾的各方面形容描述，以无尽的组合重叠之”（Holton，1970，p.2018）。这便是玻尔“互补论”（complementarity）的基本原理，一种近似于“相对性原理”（relativity）的形而上学观念，原是他由那些与物理学毫不相干的作家的理念得来，并认为此中精神，放之四海而皆准。而玻尔提出“互补论”，并非有意鼓励原子科学家更进一步，却只是一种想要安抚他们的困惑茫然的好意。它的魅力，原在理性之外。因为我们众人，不只是聪明绝顶的科学家们，都知道世间事多繁复，同一种事物，本身便有多种不同方式可以观照；有时候也许不能类比，有时候甚至相互矛盾，但是每一种方法，都应该由事物的整体面去体会。可是，这种种不同之间，到底有何联结相关，我们却茫然不知。一首贝多芬奏鸣曲产生的效应，可以从物理、生理、心理多方面研究考察，也可以纯粹通过静耳倾听吸收。可是这种种不同的理解方式之间，究竟如何关联，却无人知晓。
但是尽管多方脱解，不自在的感觉仍然存在。就一方面来说，我们有新物理在1920年的大合成，提供了解开自然奥秘的钥匙，甚至到20世纪后期，量子革命的基本观念也依然继续应用。但是自从1900—1927年以来，除非我们将计算机技术理论造就的“非线性式研究”（non-linear analysis），也视为离经叛道的激烈新改变，物理学界可说无甚剧烈变动，却只在同样观念架构之下做演进式的跃进而已。但就另一方面而言，其中却有着总体性的不连贯存在。1931年时，这种不协调的现象，终于扩展至另一学科——连数学的确定性也面对重新考虑。一位奥地利数理逻辑学家哥德尔（Kurt Godel）证实，一组原理永远不可能靠它本身成立；若要显示其一致性或无矛盾性，必须用外界另一组陈述才行。于是证明“哥德尔定理”，一个内部无矛盾、自和谐的世界，根本便属匪夷所思的想象了。
这就是“物理学危机”（crisis in physics）——借用英国一位年轻马克思派学人考德韦尔（Christopher Caudwell，1907—1937）大作的书名（这名自学成才的学者，后在西班牙不幸殒命）。这不但是一个“基础的危机”（crisis of the foundations）——正如数学界对1900—1930年间的称谓（参见《帝国的年代》第十章）——也是一般科学家共有的世界观念。事实上，正当物理学家对哲学性问题耸耸肩膀，回头继续埋头钻研他们面前的新领域时，第二阶段的危机却也正大肆闯入。因为到30年代和40年代，显现在科学家眼前的原子结构，一年比一年更复杂。什么正核子负电子的二元原子世界，哪有这么简单。现在原子家族里面，住着一大家“子”，飞禽走兽，万头攒动，日盛一日，冒出各式各样的新成员，其中有些着实奇怪得很。剑桥的查德威克（Sir Edwin Chadwick），于1932年首先发现这一大家“子”新成员中的一名，即不带电的“中子”（neutron）——不过其他“子”，如“无质之子”（massless），及不带电的“中微子”（neutrino）等，在理论上早就推论得之。这些次原子的粒子，如蜉蝣朝露，寿命几乎都很短暂；品目之多，更在第二次世界大战后“大科学”的高能加速器撞击之下，繁生增多。到50年代末期，已经超出百种以上；而其继续加增之势，也看不出有任何停止的可能。自30年代开始，更由于以下发现，情况变得更加复杂，即在那些将核子及各种电子结合一处的各种带电小“子”之外，另外还有两种来路不明的力量，也在原子之家当中发挥作用。一个是所谓的“强作用力”（strong force），负责将中子及带正电的质子（proton）在原子核内结合起来；至于造成某些粒子衰变现象的责任，则得怪罪到其他所谓“弱作用力”（weak force）的头上。
在这一切大变动中，在20世纪科学崛起的颓垣之中，却有一项基本事物，而且在根本上属于美学的假定，未曾受到挑战。事实上，正当“测不准”的乌云，笼罩在其他所有方面时，这项假定却一枝独秀，越发为科学家所不可缺少。他们如诗人济慈一样，都相信“美即真，真即美”——虽然他们对美的取舍标准，跟济慈并不一样。一个“美好”的理论，本质上便是一项对“真理”的推论，其立论一定线条高雅，简洁流畅，其格局必然气势恢宏，纵览全局。它一定既能综合，又能简化，正如历来伟大的科学理论所证明，都是如此。伽利略与牛顿时代产生的科学的革命即已证实，同样一种法则，掌管天，也操纵地。至于化学的革命，也将物质所系的世间的形形色色、万物万貌，简化成92种系统相连的基本元素。而19世纪物理学的胜利果实，也显示在电学、磁学与光学现象三者之间，有其共同根源。可是新一代的科学革命，带来的却非简约，而是复杂。爱因斯坦那不可思议的相对论，将地心引力形容为一时空曲线，的确将某种恼人的二元质性带进自然：“就一方来说，是舞台，即这道弯曲的时空；就另一面而言，则是众演员，也就是电子、中子、电磁场。可是两者之间，却没有任何联系。”（Steven Weinberg，1979，p.43.）在他一生当中最后的40年里，爱因斯坦这位20世纪的牛顿，倾注全部精力，想要找出一个“统一场论”（unified field theory）好将电磁场与引力作用合为一家，可是他却失败了。现在可好，世间忽然又多出了两股显然毫不相干的力量，与电磁场及地心引力也谈不上什么关系。次原子级众粒子的不断繁生，即使再令人感到兴奋，毕竟只能属于一种暂时的、前期的真理。因为不管在细节上多么美好，新时代的原子图，总是比不上旧原子图美观，甚至连20世纪纯讲实际者流——对这种人来说，任何假说，并没有别的判定标准，只要管用就成——有时也会忍不住做做美梦，希望能有一个高雅、美好又全面，可以解释任何事物的“事事通”理论（everything theory）——借用剑桥物理学家霍金（Stephen Hawking）之言。可是这个美梦似乎难以成真，虽然从60年代起，物理学又再度开始认识到这种综合总览的可能性。事实上，到90年代，物理学界普遍相信，他们已经离某种真正的基本层次不远。其层粒子的众多名目，可能可以简化到几种相当简单却一致的子群。
与此同时，种种异类学科如气象学（meteorology）、生态学（ecology）、非核子物理（non-nuclearphysics）、天文学（astronomy）、流体力学（fluid dynamics），以及其他五花八门、形形色色的数学分支，先是在苏联独自兴起，其后不久也出现于西方世界，更有计算机作为分析工具相助。在它们之间那广大界线不明的地域里，一股新的综合之流开始兴起或谓复兴，可是却顶着一个稍带误导意味的头衔——“混沌论”（chaos theory）。这项理论揭示的道理，与其说是在全然决定论的科学程序之下那不可测知的后果，倒不如说自然在其千形百态之中，在其种种大异其趣又显然毫无相干的形貌之内，包含着一种惊人的普遍形状与模式。[11] 混沌理论，为旧有的因果律带来了新意义。它将原有的“因果关系”，与“可预测性”之间的关节打破，因为它的意义，不在事本偶然，却在那遵循着特定起因的最后结果，其实并不能事先预测。这项理论，也加强了另外一项由古生物学家首开风气，并引起历史学家普遍兴趣的新发展。即历史或进化发展的锁链，虽然在事后可以获得充分一贯性的合理解释，可是事情演变的结果，却不能在起始之时预料。因为就算是完全同样的一条路，初期若发生任何变化，无论多么微不足道，在当时看来多么明显地无足轻重，“演化之河，却会岔流到另外一条完全大异其趣的河道上去”（Gould，1989，p.51）。这种情况，对政治、经济和社会造成的后果至为深远。
但是更进一步，新物理学家的世界，还有着完全有悖常理的层次，不过只要这股悖理保留在原子的小世界内，还不致影响人类的日常生活——这是连科学家本人也居住的世界。可是物理学界中，却至少有一项新发现无法与世如此隔绝。即那项非比寻常的宇宙事实：整个宇宙，似乎正以令人眩晕的速度，在不断扩张之中——此事早已为人用相对论预测，并于1929年经美国天文学家哈勃观察证实。这件扩张大事，后于60年代为其他天文数据证实（可是当时却连许多科学家也难以接受，有人甚至赶忙想出另外一说对抗——所谓的天体“稳定论”）。因此，叫人很难不去臆测，到底这项无限高速扩张，将把宇宙（以及我们）带往何处？当初是何时开始？如何开始？宇宙的历史又为何？并由“大爆炸”（Big Bang）从头谈起。于是宇宙天体学开始活跃兴盛，更成为20世纪科学中炙手可热、最容易转为畅销书大卖的题材。而历史在自然科学中的地位（也许只有地质学及其相关副学科依然例外）也因此大为提升——本来一直到此时为止，后者都很傲然地对历史不表兴趣。于是在“硬性”科学与“实验”之间，二者原本天生一对的亲密关系，渐有逐渐削弱之势。所谓实验，本是对自然现象予以复制再现的手段；时至今日，请问科学，如何借实验再现那些在本质上天生就不可能重复的事象？扩张中的宇宙，使得科学家与门外汉同感狼狈。
这个深感困惑的窘状，证实前人所言不虚。早在大灾难时期，即有有心人关心此事，并有明眼人一语道破。他们深信，一个旧的世界已告结束，即使尚未终止，至少已身处末期的大变乱中；可是在另一方面，新世界的轮廓却仍朦胧难辨。对于科学与外在世界两项危机之间，伟大的普朗克斩钉截铁，认为有着不可否认的绝对关系：
我们正处在历史上一个极为独特的时刻。此时此刻，正是危机一词的充分写照。我们精神暨物质文明中的每一支系，似乎都已抵达重大的转折关头。这种面貌，不仅表现在今日公共事务的实际状态之上，同时也存于个人与社会生活一般基本价值观中。打倒偶像的观念，如今也侵入了科学殿堂。时至今日，简直找不出一条科学定律，没有人予以否定。同时，每一种荒唐理论，也几乎都找得到信徒翕然风从（Planck，1933，p.64）。
这是一位成长于19世纪凡事确定气氛之中的德国中产阶级，面对着大萧条与希特勒崛起的时代氛围，感慨万千，说出此言，自是再自然也没有的反应了。
但在事实上，他这股阴郁消沉，却与当时多数科学家的心情恰恰相反。后者的看法与卢瑟福一致，卢瑟福对英国科学促进协会（British Association）表示（1923年）：“我们这些人正生活在一个非凡的物理学时代。”（Howarth，1978，p.92.）每一期科学学刊，每一场研究讨论会——因为科学家对于将竞争与合作集于一堂的喜爱之情，比以前更甚——都带来令人兴奋的新消息、大突破。此时的科学界依然很小（至少如核物理及结晶学这一类先锋性质的学科，仍是如此），足以为每一位年轻研究者带来跃登科学明星的机会。科学家，有着一席令人敬羡的崇高地位。英国前半世纪的30名诺贝尔奖得主中，多数来自剑桥；而当年剑桥，事实上“就是”英国科学本身。当时我们在这里读书的学生，心里自然都很清楚：要是自己的数学成绩好，真正想就读的就会是哪一门科系了。
在这种时代气氛之下，说真的，自然科学的前途自然只有一片光明，除了更进一步的凯歌胜利，更上一层楼的发明，还会有什么不同的展望呢？眼前的种种理论，虽有支离零碎之憾，虽有不完美处，虽有即兴拼补之嫌；但是再看看科学的光明未来，这一切毛病都可忍受，因为它们都将只是暂时性的。不过20余岁，就得到那至高无上的科学荣誉——诺贝尔奖——这些年轻得主，有什么必要为未来担忧？[12] 然而，对这一群不断证实“所谓‘进步’，是多么不可靠的真相”的男子来说（偶然亦有女性），面临着大时代的灾难变乱，正对着他们自己也身处其中的危机世界，又怎能置身事外，不为所动？他们不能，也不会置身事外。大灾难的时代，于是成为一个相对比较起来，科学家也不得不受政治感染的少有时代之一。其中原因，不只是因为许多科学人士，由于种族或意识不为当局所容而大规模由欧洲外移，足以证明科学家也不能视个人政治免疫为理所当然。追究起来，30年代的典型英国科学家，通常多是剑桥反战协会（Cambridge Scientists Anti-War Group）的一员（此会为左派），他或她的激进观点，更在其前辈不加修饰的激烈赞同之中获得证实。后者则从皇家学会（Royal Society），一直到诺贝尔奖得主，尽皆赫赫有名之士：结晶学家贝尔纳（Bernal）、遗传学家霍尔丹（Haldane）、化学胚胎学家李约瑟（Joseph Needham）[13] 、物理学家布莱克特（Patrick M.S.Blackett）和迪拉克，以及数学家哈代（G.H.Hardy）。哈代甚至认为，整个20世纪，只有另外两名人物，列宁与爱因斯坦，足以与他的奥地利板球英雄布雷德曼（Don Bradman）并列匹配。至于30年代典型的美国物理学家，到了战后的冷战年代，更有可能因其战前或日后持续的激进观点，而遭遇政治上的困扰。例如原子弹之父奥本海默（Robert Oppenheimer，1904—1967），以及两度荣获诺贝尔奖（其一为和平奖）和一座列宁奖的化学家鲍林（Linus Pauling）。而典型的法国科学家，往往是30年代人民阵线的同情者，在战时更热烈支持地下抵抗运动——要知道多数法国人都不是后者。至于典型由中欧逃出的流亡科学家，不管他们对公共事务多么缺乏兴趣，此时也几乎不可能对法西斯不含敌意。而走不成或留下来在法西斯国度或苏联的科学家们，也无法置身于其政府的政治把戏之外——不管他们本人事实上是否同意当局的立场——不谈别的原因，光是那种公开作态的手势，便令他们无法回避。就像纳粹德国规定向希特勒致敬的举手礼，大物理学家劳厄（Max von Laue，1897—1960）便想尽方法避免：每回离家之前，两手上都拿着一点东西。自然科学与社会或人文科学不同，因此这种泛政治的现象极不寻常。因为自然科学这门学问，对人间事既不需要持有观点，也从不建议任何想法（只有生命科学某些部分例外）——不过它倒经常对“神”，有所意见主张。
然而科学家与政治发生联系，更直接的因素，却因为他们相信一件事（极为有理），那就是外行人根本不明白——包括政治人物在内——若妥当使用，现代科学将赐予人类社会多么惊人的潜能。而世界经济的崩溃，以及希特勒的崛起，似乎更以不同方式证明了这项观点（相反地，苏联官方及其马克思主义意识形态对自然科学的信仰投入，却使当时西方的许多科学家，误以为它才是一个比较适合实现这种潜力的政权）。于是科技专家政治上与激进思想合流，因为此时此刻，唯有政治上的左翼，在它对科学、理性、进步的全面投身之下——它们则被保守派讽刺以“科学至上主义”（scientism）之名[14] ——自然，代表着认识并支持“科学的社会功能”的一方。《科学的社会功能》（The Social Function of Science ），是当时一本极具影响力的宣传性书籍（Bernal，1939），可想而知，其作者正是当时典型的马克思主义物理学家——天才横溢，充满战斗气息。同样典型的事例，还有法国在1936—1939年间的人民阵线政府，专为科学设立了第一个“科学研究次长”职位，由居里夫人之女，也是诺贝尔奖得主的约利埃－居里（Irène Joliot-Curie）出任并成立“国立科学研究中心”（Centre National de la Recherche Scientifique，CNRS），至今仍为提供法国研究资金的主要机构。事实上情况日趋明显，至少对科学家是如此，科学研究不但需要公共资金支助，由国家发动组织的研究更不可少。英国政府的科学单位，于1930年时，一共雇有743名科学人员——人手显然不够——30年后，已经暴增至7000人以上（Bernal，1967，p.931）。
科学政治化的时代，在第二次世界大战时达到巅峰。这也是自法国大革命雅各宾党时期以来，第一场为了军事目的，有系统并集中动员科学家力量的战争。就成效而言，盟国一方的成就，恐怕比德意日三国轴心为高，因为前者始终未打算利用现有的资源及方法速战速决赢得胜利（参见第一章）。就战略而言，核战争其实是反法西斯的产物。如果单纯是一场国与国之间的战争，根本不会打动尖端的核物理学家，劳驾他们亲自出马，呼吁英美政府制造原子弹——他们本身多数即为法西斯暴政下的难民或流亡者。到原子弹制成，科学家却对自己的可怕成就惊恐万状，到了最后一分钟还在挣扎，试图劝阻政客和军人们不要真的使用；事后，并拒绝继续制造氢弹。种种反应，正好证明了“政治”情感的强大力量。事实上第二次世界大战以后掀起的反核运动，虽然在科学界普遍获得很大支持，主要的支持者，却还是与政治脱不了干系的反法西斯时代的科学家们。
与此同时，战争的现实也终于促使当政者相信，为科学研究投下在此之前难以想象的庞大资源，不但可行，而且在未来更属必要。但是环顾世上各国，只有美国一国的经济实力，能够在战时找得出20亿美元巨款（战时币值），单单去制造一个核弹头。其实回到1940年前，包括美国在内，无论是哪一个国家，恐怕连这笔数字的小零头做梦都舍不得孤注一掷地投在这样一个冒险空想的计划之上。更何况此中唯一根据，竟是那些书呆子笔下所写的令人摸不着头脑的神秘公式演算。但是等到战争过去，如今唯有举国的经济规模，才是政府科学支出及科学人事的界限了。70年代时，美国境内的基本研究，三分之二是由政府出资进行，当时一年几乎高达50亿美元，而其雇用的科学家及工程师人数，更达百万余名（Holton，1978，pp.227—228）。
第二次世界大战之后，科学的政治气温骤降。实验室里的激进思想，于1947—1949年间迅速退潮。当时，在他处被视为无稽之谈或怪论的思想，却在苏联成为科学家必奉的圭臬。其严重程度，甚至连一向最忠贞的共产党信徒，也发现李森科一派的谬论难以接受。更有甚者，情况越来越明显，各个以苏联制度为楷模的大小政权，不论在物质上或精神上，实在都缺乏魅力，至少对科学家是如此。而在另一方面，不论宣传家叫嚣得多么卖力，东西两大集团之间的冷战对抗，始终不曾唤起如法西斯主义曾在科学家中间激起的政治热度。或许是因为自由主义与马克思理性主义之间，素有传统的亲近关系之故。也或许是由于苏联不似纳粹德国，从来没有那副可能吞没西方世界的赫赫架势。
至于发达的西方世界，其政治及意识形态的声音，在自然科学的领域里保持了一代沉默。如今自然科学享受着它在知识上的成就，以及取之不竭的大量资金支持。政府及大企业对科学研究的慷慨解囊，的确助长了一批视庞大研究资金为当然的研究人员。在本身的范围之外，他们的研究工作到底有何广泛的影响及意义——尤其当它们属于军事性项目时——科学家情愿不去自寻烦恼。他们唯一的动作，至多也只有提出抗议，反对当局不让他们发表此中的研究结果而已。事实上，以1958年为迎接苏联挑战而成立的美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）为例，在它那如今已经博士成林的队伍当中，多数成员就如同军队中的行伍一般，对其工作任务的理论根据不多置问。但是回到40年代后期，科学家们却对是否加入政府机构专事战时生化研究，仍然痛苦不已，犹豫不决。[15] 时过境迁，如今这一类单位招人时，显然就没有这么多麻烦需要考虑了。
有点意外的是，步入20世纪的下半叶，却是在苏联集团的地面上，科学出现了比较强烈的“政治”气息——如果带有任何一种气息的话。事实上苏联全国持不同政见者的主要发言人，竟是一位科学家萨哈罗夫（Andrei Sakharov，1921—1989），也绝非由于偶然（萨哈罗夫是40年代末期苏联氢弹制造的主要负责人）。科学家，是大批新兴科技专业里中产阶级的优秀代表人物。这个阶级，是苏联制度的最大成就；可是与此同时，这个阶级却也最直接警觉到制度的弱点所在。苏联科学家对其制度的重要性，远胜过他们西方世界的同行。因为是他们，也唯有他们，才使得这个其他方面一无是处的落后经济，可以神气活现地面对美国，以另一超级大国的姿态出现。事实上在一段短时间内，他们甚至帮助苏联登峰造极，在科技的最高顶点领先西方，即太空的探险。第一颗人造卫星（即Sputnik，1957年），第一次男女航天员同舱飞行（1961年、1963年），以及第一次太空漫步，都是由苏联首开先河。苏联科学家集中在研究机构或特殊的“科学城”里，当局又刻意加以怀柔，并容许某种程度的自由范围，加以能言善道，可以侃侃而谈，难怪实验研究的环境中会培养出不满的批评声音。因为苏联的科学家们，其声望地位之高，原是其本国境内其他任何行业所无法望其项背的。
政治及意识形态气温的波动，是否影响到自然科学的进展呢？比起社会和人文学科——更不要说意识思想及哲学本身——答案是其实少得太多了。自然科学对科学家所处时代的反映，只能在经验论者方法学的范围之内显示，而这项方法，则必然成为在认识论上属于不确定时代的标准法则。即可以通过实验证明，证实为“无误”的假说——或借用英国的哲学家波普尔（Karl Popper，1902）所说，或许多科学家也有自家版本的相同说法——可以经由实际验证，证实为“错误”的假说。于是便替科学“意识化”的走向，加上了某种限制。可是经济学则不然，虽然也受逻辑及一贯性条件的规范，却发展成某种形式的神学地位——在西方世界，可能更是一代显学。也许正因为经济学能够——并且一向如此——摆脱开这种假设验证的束缚，而物理学却不能。因此，有关经济思想上的学派矛盾、风气改换，很容易便可以用来反映当代经验与思潮的演变。可是属于自然科学的天体宇宙学，却没有这种能耐。
不过，科学毕竟多少也能反映它的时代，虽然无可否认，某些重大的科学进展，其发生全然来自内部，与外界无关。因此无可避免，难怪理论学者眼见次原子家族中的粒子成员胡乱大爆炸之余，尤其在它们于50年代加速现身之后，不得不开始寻思一种简化之道。于是这个由质子、电子、中子，以及其他所有众“子”组成的假想新“终极”粒子，（在一开始）其性质之偶然，可以从它的命名看出：夸克（quark，1963）——原是取自乔伊斯的《芬尼根守灵夜》（Finnegan’s Wake ）。不久，夸克家族也被一分为3种（或4种）次族——并各有其“反夸克”（anti-quarks）成员——分别以“上”“下”“奇”“魅”名之（编者注：现今又发现了“底”“顶”两种）。更有带领“风骚”（charm，编者注：夸克质性之一种）的一群夸克，每个成员有个别的“质色”（colour，编者注：夸克质性又一种）为特性。这些字眼，与它们平常的字义完全大异其趣。于是一如其他例子，科学家根据这个理论，成功地做出推测；同时使其中另一项事实隐而不彰，即以上任何一种夸克的存在，在90年代都还未发现任何实据证明。[16] 这些新发展，到底简化了原有的原子迷宫，还是又为它加上了一层扑朔迷离的复杂性？这个问题，得让有资格的物理学家判定。但是我们心中存疑的外行人欣羡之余，却不得不想起19世纪末期的前车之鉴。当时多少精力，都耗费在无望的追求之中，以保持科学界对“以太”（aether）的莫名信仰。直到普朗克和爱因斯坦的研究问世，才打破了这个科学神话，把它与“燃素”（phlogiston）一同放逐到“假理论”的博物馆中（参见《帝国的年代》第十章）。
理论的构成，与它们欲解释的现实之间，却如此缺乏联系（除非其目的是为证实假说为误），于是使其门户洞开，大受外在世界的影响。在一个深受科技左右的世纪里，机械式的类比岂不因此再度插上一脚？只是这一回的类比，是以动物与机器之间，在传播和控制技术上的对照出现，1940年，就有了一些以各种不同名目问世的理论——例如控制论（cybernetics）、系统论（general systems theory）、信息论（information theory）等等。自第二次世界大战以后，尤其在晶体管发明之后即以惊人速度发展的电子计算机，具有高度的模拟能力。因此一向以来，被视为有机体（包括人类在内）物理和精神的动作范畴，现在极易发展出机械模式模拟之。20世纪后期的科学家们，谈起人脑，就仿佛它根本上是一部处理信息的系统。而20世纪下半叶最熟悉的辩论主题之一，便是“人类智慧”与“人工智慧”之间，是否有区别？如果答案是肯定的，又如何区别？总而言之，即指人脑中到底有哪一部分，是理论上不能在电脑中以程序设计的？这一类科技模型的出现，更加速了研究进展，自是毋庸置疑。人体神经系统的研究——电子神经脉冲（electric nerve impulses）学——若无电子研究的推动，能有什么成就？不过追根究底，这些类比都属于还原论者（reductionist）的观点。将来有一天在后人看来，恐怕正如今之视昔，就好像18世纪用一组杠杆形容人体行动般的粗浅简陋。
某些类比，的确有助于特定模式的建立，但是出了这个范畴，科学家个人的人生经验，难免就会影响他们观照自然的途径了。我们这个世纪——借用某位科学家回顾另一位科学家一生时所言——是一个“渐进与骤变同时渗透人类经验”的世纪（Steve Jones，1992，p.12）。既然如此，科学当然也难逃此“劫”。
在19世纪资产阶级进步与改造的时代，科学的范例（paradigm）是由连续与渐进所掌握，不论自然的动力为何，它都不可以擅自跃动。地表上的地质变迁及生命演进，都非惊天动地地阔步迈进，而是一小步一小步地逐级改变。甚至那看来似乎极为遥远的未来，那可以想见的宇宙末日，也将是逐渐缓慢地结束。根据热力学（thermo dynamics）的第二定律，一点一点地，虽然感觉不到，却最终不可避免，“能”将转化成“热”，即“宇宙热寂”论（heat death of the universe）。但20世纪科学的世界观，却发展出一个全然不同的画面来。
根据这项新观点，我们宇宙的诞生，是源自150亿年以前的一场超级大爆炸。而且根据本书写作时的天体推论，这个宇宙消灭之时，也必然以同样一种轰轰烈烈的形式灭亡。在这个宇宙里，星球的生命史，包括众多行星的历史在内，也如宇宙一般，充斥着大洪水般惊天动地的大混乱：新星（nova）、超新星（supernova）、大红巨星、白矮星、黑洞等各式各样的名堂——凡此种种，回到20年代以前，最多只被归类于周边性的天文现象。长久以来，多数地质学家都抗拒大陆板块大规模侧向移动的说法，例如在整个地球历史中，大陆曾在地表向四处漂移，虽然此中的证据非常多。他们反对的理由，大多是基于意识立场，从“大陆漂流说”的主将韦格内（Alfred Wegener）所遭遇的争议可知。反对者认为绝不可能，因为根本没有造成这种移动的地质物理机制存在。但是他们这种说法，就实际证据而言，正如凯尔文（Lord Kelvin）曾于19世纪主张，当时地质学者提出的地球时间表必然有误一般，至多只是一种先验性的假设。因为根据当时的物理学知识，将地球年龄估算得远比地质学所需要的年代为年轻。但是自从60年代开始，以往难以想象的臆说，却成为地质学崇奉的常识正统，即全球性的板块移动，有时甚至有巨型板块快速漂移发生——“板块构造说”（plate tectonics）之说。[17]
更重要的是，也许是自从60年代以来的“直接大灾难说”，通过古生物学，重回地质学与进化理论之门。这一次，这似乎“初逢乍见”的新证据，其实早已为人熟悉，每个小孩子都知道，恐龙于白垩纪时期在地球上灭种绝迹。因为在过去，达尔文的教诲如此深入人心，人们都依他所说，把生物进化视为一种缓慢细微的渐进过程，延续在整个地质历史之中，而非某种大变动（或创造）的突然结果。以至于像恐龙灭种，这种显然属于生物大灾变的现象，很少引起人的注意。反正地质的时间表一定够长，足供任何可见的演变结果发生。因此说起来，在人类历史遭此巨变的时代，进化间断的现象再度受到注目，也就不足为奇了。我们还可更进一步指出，在本书写作时，最受地质和古生物巨变说学者青睐的说法，就是从天而降的外太空袭击，即地球与一个或多个大型陨石相撞。根据一些计算，某些大到足以毁灭文明的太空游星——等于800万个广岛原子弹爆炸的威力——每30万年就会来访地球一次。这一类的情节，一向是遥远的史前史的一部分，回到核战争纪元以前，有哪一位严肃的科学家会正眼瞧它一眼？进化缓慢的过程中，时不时被相当突然的变动打岔，这种“间断平衡”（punctuated equilibrium）理论，虽然在90年代依然是争议之说，可是却已经成为科学界内部激辩的议题之一了。再一次，作为门外汉的我们旁观之余，不得不注意到在离平凡人类思想最遥远的一行里，近年来兴起了两大数学分支：60年代出现的“灾变论”（catastrophe theory），以及80年代问世的“混沌论”。前者属于60年代，在法国首先发展的“拓扑学”（topology）之一支，主张对渐变造成的突然断裂现象，加以探究，即在连续与间断之间，有何相关关系。后者是源起于美国的新学说，建立于情况发生过程中的不确定性及不可测性的模式之上。即明明很细小的事件（例如一只蝴蝶拍拍翅膀），却可在他处导致巨大后果（造成飓风）。但凡经历过20世纪后数十年动乱的人，应该都会理解，为什么像这一类混沌和灾变的图像，也会进入科学家和数学家的脑海中吧。
然而从70年代起，外界开始更间接也更强烈地侵入了实验室和研究室的领域。因为世人发现，原来以科学为基础的科技，在全球经济爆炸之下力量更显强大，同时却对地球这个行星——至少就地球作为生命有机体的栖息地来说——产生了根本甚至可能永远无法挽回的深远影响。漫长的冷战年月里，人们的脑海及良心，都被笼罩在人为核战争的灾难噩梦之中。可是眼前的生态灾难，却比核战争更令人心不安。因为美苏之间一场世界核大战，毕竟可以想法避免，而且最后事实证明，人类的确逃过了这场浩劫。但是科学性经济增长造成的副作用，却没有核战争那么容易避开。1973年，罗兰（Henry Augustus Rowland）与莫利纳（Molina）两位化学家，首次注意到在冰箱和新近大为流行的喷雾产品中广泛应用的化学物质，氟碳化合物（作为制冷剂被广泛使用，fluorocarbons），已经造成地球大气臭氧层的减少。若在更早以前，这种变化很难发现，因为这一类化学物质（CFC11和CFC12）释放的总量，在50年代初期之前，一共不到4万吨。可是到1960—1972年间，却总共有360万吨进入大气层。[18] 到90年代，大气中“臭氧层空洞”，已是众人皆知的事情了。现在唯一的问题，就是臭氧层将会多长时间告竭，会在什么速度下，到达连地球的自然修复能力也无法补救的程度。人们也都知道，就算把CFC全部消除，它也肯定会再出现。“温室效应”（greenhouse effect）一说——在人为产品不断释放大量气体之下，地球温度将不可控制地继续升高——于1970年左右开始引起认真讨论，并于80年代成为专家与政治人物共同关心的第一件大事（Smil，1990）。这其中的危险性的确真实无比，虽然有时难免过于夸大。
大约与此同时，出现于1873年间的新词“生态学”——用以代表生物学的一支，处理机体与其环境之间的相互关系——也开始获得它如今众所周知的“类政治”含义（E.M.Nicholson，1970）。[19] 这一切，都是世间经济超负荷增长和繁荣的产物（见第九章）。
种种烦恼忧心，足以解释为什么进入70年代，政治及意识形态再度开始环绕自然科学。更有甚者，这种外界压力，甚至渗进科学内部，科学中人也开始进一步辩论，由实际及道德角度出发，探讨科学研究是否有予以限制的必要。
自从神权治世的时代结束以来，这类问题从未被人如此严肃看待。疑问来自一向对人事具有直接牵连（或看来似乎有所直接牵连）的学科：遗传学和进化生物学。因为在第二次世界大战后的10年之间，生命科学已在分子生物学的惊人突破之下，出现了革命性的大改变。分子生物学揭示了决定生物遗传的共同机制：“遗传密码”（genetic code）。
分子生物学的革命成就，其实并不意外。生命现象，必须，也一定能够，以放之万物皆准的物理化学角度解释，而非生命体本身具有的某种特异性质，这种观念，1914年后已成理所当然。[20] 事实上，早在20年代，英国、苏联两国的生物化学界，就已经提出基本模型（多数带有反宗教的意图），描述地表上可能的生命来源，始于阳光、甲烷（methane）、氨（ammonia）、水；并将这个题目，列入严肃的科学研究议程——顺便提一句，对宗教的敌意感，继续激发着这一行研究人员的前进：克里克和鲍林两人就是最好的例证（Olby，1970，p.943）。
数十年来，生物方面的研究始终以生化为最大推动力，然后物理的分量也逐渐加重。因为人们发现蛋白质分子可以结晶，然后以结晶学的方式进行分析。科学家也知道有一样称作“脱氧核糖核酸”的东西，在遗传上扮演着中心角色，也许便是遗传之钥本身：它似乎是基因的基本成分，遗传的基本单位。基因（或遗传因子），到底如何“造成另一个与它完全一样的结构，甚至连原始基因的突变性质也原样移植（Muller，1951）？即遗传到底如何发生？如何进行？这个问题，早在30年代后期，即已成为学界认真探讨的题目。到了战后——借用克里克本人的话——“奇妙大事显然不远”。克里克与沃森两人，发现了脱氧核糖核酸的双螺旋结构，并用一个非常漂亮的化学机械模型，显示这个结构可以解释“基因复制”的功能。这一出色的成就，其光彩绝不因为50年代初期也有其他研究人员获相同结论，而有任何减弱。
脱氧核糖核酸的革命成就，“生物学上独一无二的最大发现”（伯诺之语），随之在20世纪后半叶主导了整个生命科学的研究。基本上，它是以“遗传学”为中心范畴，因为20世纪的达尔文学说，就是纯粹以遗传、进化为主题。[21] 但是这两个题目一向以棘手闻名，一是因为科学模型本身，便经常带有某种意识形态的作用在内——达尔文学说，即受英国经济学家马尔萨斯（Malthus）思想影响（Desmond／Moore，chapter18）；二则由于科学模型也经常反馈政治，为其添加燃料——如“社会达尔文主义”（Social Darwinism）。“种族”的观念，便是这种相互为用的最佳例证。纳粹种族政策的不堪回首，使得自由派的知识分子（科学家多在此列），简直不敢想也不能碰这个题目。事实上，许多人甚至认为，若对不同人类群体之间由遗传决定的差异，进行有系统的探究，可能有根本上有违正当的嫌疑；因为这类研究结果，也许会鼓励种族主义的言论出现。更广泛地来看，在西方国家里，“后法西斯”时代的民主平等观念，再度掀起旧日对“先天抑后天”“自然或养成”（nature/nurture）的争辩，即“遗传或环境孰重”的问题。简单地说，个人的特质，兼受遗传与环境两面影响，既有基因的成分，也有文化的作为。但是保守派往往迫不及待，乐意接受一个一切由遗传注定的社会，即无法由后天改变先天上的不平等。相反地，左派人士却以平等为己任，戮力宣称所有的不平等都可以用社会手段除去，他们是彻头彻尾的环境决定论者。于是争议的战火，便在“人类智商”讨论上爆发开来（因为它牵涉到选择性或普遍性教育的问题），并具有高度的政治性质。智商问题，远比种族问题牵涉面广，虽然它也离不开后者的瓜葛。至于到底有多广？连同女性主义运动的再兴（参见第十章），于是有某些思想家进而宣称，在“心智面”“精神面”上，男女之间所有的一切差异，基本上都是因文化，也即环境决定而成。事实上时下流行以代表“文化社会性别”的“性”（gender），取代代表“生物性别”的“性”（sex）的风气，即意味着“女性”在扮演其“社会角色”方面，实与男人无异，并不属于另一种不同的生物性类别。因此凡是想涉足这一类敏感题目的科学家，都知道“他”自己必不可免地踏进了一个政治雷区。甚至连那些小心翼翼步入的人，如哈佛的威尔逊（E.O.Wilson，1929），所谓“社会生物学”（socio-biology）的先锋战士，也不敢直截了当地把话说个清楚明白。[22]
促使整个情形火上浇油者，却是科学家自己。尤其是生命科学中最具社会色彩的学科——进化理论、生态学、动物行为学，以及种种对动物社会行为进行研究的科目。他们未免过度喜欢应用拟人化的隐喻，动不动便把结论应用到人类身上。社会生物学家——或是那些将其发现煽风点火，进一步加以通俗化的人——表示，远古以前的数千年里，原始男人作为一个狩猎者，被自然挑选出来，适应并养成其广大生存空间中比较具有掠夺性的性格（Wilson，1929）。这种物质，通过遗传，甚至到今天依然牢牢控制着我们社会的存在。这下子惹恼的不只是女人，连历史学家也大为不悦。进化理论家并将自然的淘汰选择——视为生物学上的重大革命主张——分析成“自私基因”（the Selfish Gene）从事生存竞争的结果（Dawkins，1976）。如此一来，甚至连赞同“硬性派”达尔文主义的人，也不禁感到茫然，到底遗传基因的选择，与人的自我本位、竞争合作，有什么关系呢？于是科学再一次遭到批评围攻，不过说来意义深长，这一回炮火却非来自传统宗教，只有激进主义团体例外——不过这批人的意见在知识上不值一顾。如今神职中人，也接受了实验室出来的领导地位，尽量从科学性的宇宙天体学中，寻找合乎神学教训上的慰藉。所谓“大爆炸”理论，看在信者眼里，岂不正是世界是由某神所造的证据？在另一方面来说，60年代和70年代的西方文化革命，也对科学的世界观发动一股属于“新浪漫”（neo-romantic）、非理性的强烈攻击，而且随时可以由激烈先进，变得保守反动。
但是“硬性”科学纯研究的中心碉堡，不像在外围打野地战的生命科学，很少为外界的攻击所动。这种局面，一直到70年代方才改观。因为如今情况越来越清楚，科学研究，已经不能与因其技术所造成，而且几乎是立即造成的社会后果分家。真正立即引起人们讨论是否应对科学研究予以限制的导火线，是由“基因工程”（genetic engineering）而起——必然包括人类及所有其他生命形式的基因工程在内。有史以来头一次，甚至连科学家本身也发出这种疑问之声，尤其在生物学界之内。因为事到如今，某些根本上具有作法自毙性质的科技成分，已经与“纯研究”密不可分，更非事后而起的附带效果。事实上，它们根本就是基础研究本身——如基因组（Genome）计划的任务，就是标出人类遗传的所有基因。这些批评，严重破坏了长久以来，一直被所有科学家视为科学中心的基本原则（多数科学家依然持此看法），即除了在极边缘性质的范畴之内，必须向社会道德的信念有所让步之外，[23] 科学，应该随着研究追求带领的脚步，极力追求真理，至于科学研究的成果，被非科学之人如何使用，科学家无须负责。但是到了20世纪的今天，正如一位美国科学家于1992年所言：“在我所认识的分子生物学家中，没有一个人，不在生物科技工业上投下某些金钱赌注。”（Lewontin，1992，pp.31—40.）再引另一位所言：“（所有）权状况，是我们所做的每一件事的核心。”（同上，p.38。）所谓科学纯粹的振振有词，还不令人更起疑窦吗？
如今问题症结所在，不在真理的追求，却在它已经无法与其条件及其后果分开。与此同时，主要的争论，也于对人类持悲观或乐观看法之间展开。认为对科学研究应该有所限制或自我限制的人士，他们的基本假定，在于依照人类目前的状况，尚不足以处理自己手上这种旋转乾坤，能以令地球改变的巨大能力；甚至连其中带有的高度风险，也缺乏辨认能力。事到如今，即使连极力抵抗任何限制的魔法师们，也不敢相信他们的徒子徒孙了。他们表示，所谓无尽无涯的追求，“是指基本的科学研究，而非科学的技术应用，后者则应该有所限制。”（Baltimore，1978.）
其实，这些争议根本无关宏旨。因为科学家都知道，科学研究，决非无边无垠，完全自由。不说别的，单就研究本身，必须依赖有限资金的提供，便可明白。因此，问题并不在于是否应该有人告诉科学家什么可做，或什么不可做；却在提出限制及方向者，究竟属谁，并依据何种标准提出。其实对多数科学家来说，他们所在的研究单位，往往是由公共资金直接或间接支付，因此其监管大权，是在政府手中。但是不论政府多么真诚地致力于自由研究的价值，它的取舍标准，自然与普朗克、卢瑟福或爱因斯坦所认定的不同。
政府取舍的标准，依据先天的定义，不在“纯”研究本身的先后次序——尤其在这种研究所费不赀时——更何况全球大景气结束之后，甚至连最富有的国家，其收入也不再持续攀升，领先于它们的支出，人人都得开始做预算了。而其标准，不是也不能是“应用”研究的先后次序——尽管其中雇用了多数的科学家们。因为总的来说，这一类研究并非以“拓展知识”为动机（虽然有可能附带达到）；它们的目标，乃是为了实用目的的需要寻求解答——比如为癌症或艾滋病找出某种治疗方法。在这里，研究人员追求的课题，并不一定是他们本人感兴趣的课题，可是却具有社会功能或经济效益——至少，也是那些项下有钱的研究科目（虽然私下里他们也许希望，这些工作可以带他们回到基本研究的本行上去）。在这种情况之下，如再空喊高调，主张人天生就需要“满足我们的好奇心、探索心、实验心”（Lewis Thomas in Baltimore，p.44），因此若对研究加以限制，是可忍孰不可忍也云云；或夸夸其谈，认为知识大山的高峰，一定得去攀登，不为别的——借用典型登山迷的话——“就因为山在那里”，这实在只是玩弄虚夸的辞令了。
事实的真相，在于“科学”之海（所谓科学，多数人是指“硬性”的自然科学）实在太浩瀚了，它的力量实在太大。它的功能，实在不能为社会及它的出钱人所缺少，因此实在不能任由它去自行设法，自行其是。科学所处状况的二律背反在于20世纪的科技大发电厂，以及因它而生的经济成就规模，愈来愈倚靠那相对而言人数甚少的科学家们。可是在后者心里，因其活动而产生的巨大后果，却属于次要考虑，有时甚至近乎微不足道。对他们来说，人类能够登月，或能将一场巴西足球大赛的图像，发射到人造卫星，再传往远在德国杜塞尔多夫（Düsseldorf）的屏幕上供人观赏，实在无足兴奋，远不及下面这项发现有趣：在寻找传播干扰现象的解答之余，意外验明，确有某些天体背影杂音存在，因此证实了某项有关宇宙起源的理论。然而，正如古希腊著名数学家阿基米德（Archimedes）一般，科学家们知道，自己是生活在一个不能了解，也不在乎他们的作为的世界；这种现象的形成，他们其实有份。科学家大声疾呼要有研究自由，却正如为其城叙拉古（Syracuse）设计兵器御敌的阿基米德的抗议呼声一般，对侵略者的兵丁毫无意义——这些敌兵，对他的呼声不顾（“看在老天的分上，别把我的几何图给搞坏了。”），径自将他杀死，——他的心意，固然可以理解，可是却不见得切合实际。
唯一能够保护他们的，只有他们手中那把钥匙，那把可以开启变动天地的巨大能力的金钥匙。因为这股力量的施展，似乎越来越得靠着这一小群令外人费解却拥有其特殊恩赐的精英，并且得让他们尽情发挥才成——跟一般人相比，他们对外在权力财富的兴趣较低（不过到了20世纪的后期也改观了），但是依然不减其令人费解之处。但凡在20世纪之中不曾如此行动的国家，都因此懊悔不已。于是所有国家，不遗余力，都大力支持科学发展。因为不像艺术及大多数人文活动，没有如此维护支持，科学研究势必无法有效进行，虽然它一方面也尽量避免外来的干涉。可是政府，对终极性的真理没有兴趣（除了那些基于意识或宗教立国者外），它们关心的对象，只是工具性、手段性的真理。它们之所以也乐于资助“纯”研究的项目（即那些眼前无用的研究），充其量只是因为有一天，这些研究可以产生某些有用的东西。或者，是为了维系国家名誉。因为即使在今天，追求诺贝尔奖的重要性，毕竟依然优先于奥运会奖牌，是一项甚为世人所重的荣衔吧。因此，这才是今日科学研究和理论的胜利构造所赖以确立的基础。也唯有靠着它们，20世纪，才将于后世被人缅怀为一个人类创造了进步的世纪，而不只是一片人类悲剧的时代啊！
[1] 当时苏联的科学家人数比欧洲更多（约有150万人）。
[2] 有3名诺贝尔奖得主，均得于1947年之后。
[3] 麦卡锡白色恐怖时期，美国也一度有过人才外流。此外苏联集团（匈牙利于1956年，波兰和捷克斯洛伐克于1968年，苏联于80年代），也不时偶有大批政治叛逃事件。民主德国的人才，也有固定流向联邦德国的现象。
[4] 图灵于1954年自戕身亡，起因是被判定有同性恋的行为。在当时，同性恋仍被视为罪行，是一种可以用医药及心理疗法治疗的病态。图灵因无法忍受强制加诸他的治疗而结束了自己的性命。不过，与其说他是60年代之前视同性恋为犯罪的英国社会的受害者，不如说他被自己的无知所害。他的性爱癖好本身，不论是住校求学期间，还是国王学院、剑桥，以及战时生活在布莱切利（BletchIey）密码破译部门那一群有名的奇人怪士之中，其实并不曾为他招来麻烦。总之，战后在他前往曼彻斯特之前，他的生活方式，在他生活的小圈子里始终安然无事。只有像他这种不知世事，不清楚多数人生活所在的真实世界为何之人，才会糊涂到跑去向警察告状，抱怨他一位（暂时）男友抢占了他的公寓。警方才有机会一举两得，同时逮到两名不法之徒。
[5] 现在大概可以看得很清楚。当时纳粹德国之所以造不出原子弹，并非因为德国科学家不知道如何去造，或不曾尝试去造（勉强程度不一），却是由于德国的战争机器，不愿意或不能够投入必要的资源。他们放弃了这项计划，改制成本效益似乎较为集中、回报也较快的火箭。
[6] 就这方面而言，理论与实际差距之大，实在惊人。因为实际上并不怕冒相当风险的人们（如坐在行驶于高速公路上的汽车内，或搭乘着纽约地铁），却因为阿司匹林在极少情况下可能有副作用而坚决拒服。
[7] 参与实验者依据风险效益，对25项科技进行评估：冰箱、复印机、避孕药、悬索桥、核能发电、电子游戏、诊断用X线、核武器、电脑、疫苗、饮用水加氟、屋顶太阳能接收器、激光、镇静剂、一次成像相机、地热发电、汽车、电影特技、杀虫剂、鸦片麻醉、食物防腐剂、心脏手术、商业航空、遗传科学和风车（Also Wildavsky，1990，pp.41—60）。
[8] 因此纳粹德国虽允许海森伯格（Werner Heisenberg）讲授相对论，却有一个条件，就是不准他提及爱因斯坦的名字（Peierls，1992，p.44）。
[9] “大家可以高枕无忧，因为造物主已经预先设下安全机关，渺小的人造不了太大的反，闯不了天大的祸。”［1923年诺贝尔奖得主密立根（Robert Millikan）1930年语。］
[10] 第一次世界大战以来，荣获诺贝尔物理奖和化学奖项的得主当中，便有20余名，是全部或部分由于发明出新的研究方法、仪器或技术而得奖。
[11] “混沌理论”在20世纪70年代和80年代的发展，与19世纪初期科学界“浪漫”派的崛起有关。这一学派以德国为中心［自然哲学运动（Naturphilosophie）］，是针对“古典”机械观而发动，后者则是以英法为发展中心。有趣的是，这门新学问中的两大名家——费根鲍姆（Feigenbaum）与利比查伯（Libchaber）——其灵感来源，则是因阅读歌德（Goethe）两篇大作（Gleick，pp.163，197），一是其强烈反牛顿的《色彩论》，一是其《论植物演变》，后者可以视为反达尔文进化理论的一支（有关自然哲学运动，参见《革命的年代》第十五章）。
[12] 1924—1928年间发生的物理学革命，是由一群1900—1902年间出生者所发动——海森伯格、泡利（Pauli）、迪拉克、费米（Fermi）、约利埃（Joliot）。至于薛定谔、德布罗意（de Broglie）、玻恩（Max Born）3人，当时也不过30余岁。
[13] 李约瑟后来成为研究中国科学史的名家。
[14] 科学至上主义一词，于1936年在法国首次出现（Guerlac，1951，pp.93—94）。
[15] 作者还记得，当时一位生化学家友人的窘况（原为反战人士，后转为共产党员），他即在英国有关部门内取得如此一个职位。
[16] 我的朋友马多克斯（John Maddox）则表示，这全看一个人对“发现”一词的定义而定。有关夸克的某些效应，已经被辨认出来，可是却非以“本来面目”单独出现，而是以“成对”或“三个”的方式露面。令物理学家迷惑的问题，并非夸克是否存在，而是为什么它们从不单个存在。
[17] 这种“初逢乍见”的新证据，主要包括：（1）遥远的两块大陆，彼此的海岸曲线却分明“吻合”，尤其是非洲的西海岸和南美的东海岸；（2）这些事例的地质成分，也极其类似；（3）地面动植物的地理分布状况。20世纪50年代时，一位地质物理学同行即对此全然否定——这是在“板块构造说”大突破即将出现以前不久——作者还记得当时感到的强烈惊讶，他甚至拒绝考虑这种现象有必要加以解释。
[18] 联合国《世界资源报告》（UN World Resources，1986，Table II，pp.319）。
[19] “生态学……也是一项主要的知识学科及工具，赐给我们一个希望：也许人类进化可以予以改变，可以使之转向，走上一条新的路途。如此，人类就不会再对他自己未来所依赖的环境，随便糟蹋了。”
[20] 在生命体特定的空间范围之内，所发生的时空事项，如何可以用物理化学解释？（E.Schrodinger，1944，p.2.）
[21] 它也与实验科学的一种——数学机械变量——“有关”。这也许就是为什么在其他不能完全量化或试验的生命科学学科里——如动物学和古生物学——它未能引起百分之百热情欢迎的原因吧。参见勒文亭（R.C.Lewontin）所著《进化演变的基因基础）（The Genetic Basis of Evolutionary Change）。
[22] “从目前已有的资料中，我的一般印象是如此：人类，就具有影响行为的遗传多样性的质度与广度而言，是一种典型的动物物种。如果这种比较不失正确，人类的精神面，已由过去的教条定理简化成可检验的假说。但是在目前美国社会这种政治氛围之下，这番话实在很难启口，在学术界某些部门中，甚至被视为罪无可恕的异端邪说。但是，社会科学若要完全诚实，就需要公允地正视这个观念……科学家应该对遗传性行为的多样化加以研究，总比出于好意，故意同谋沉默为佳。”（Wilson，1977，Biology and the Social Sciences，p.133）以上这段拐弯抹角的谈话，若变成口语就是这个意思：世上有种族，并且由于遗传的缘故，在某些特定方面，种族之间天生就永远不平等。
[23] 比如说，最重要的一项，便是对人体实验的严格限制。