“科学”一词是怎样进入中国的呢?蒋梦麟先生曾有一个形象的说法,他说当时的中国人“认为如来佛是骑着白象到中国的,耶稣基督却是骑在炮弹上飞过来的”,“我们吃过炮弹的苦头,因而也就对炮弹发生兴趣。一旦我们学会制造炮弹,报仇雪耻的机会就来了”。于是,国人就从研究炮弹到研究机械发明,由机械发明而导致政治改革,并因政治改革的需要开始研究政治理论,而研究政治理论又促使我们接触西方哲学。在这过程中,国人发现自己的衣食住行都与科学息息相关,在研究科学时进而认识了科学思想和科学方法。因为需要,一些有识之士便开始译介外国的科学作品,如达尔文的《物种起源》、赫胥黎的《天演论》等,进一步将科学思想普及开来。故此,国人对科学研究的兴趣大增,并将民主与科学都称为“先生”,幽默地称民主为“德先生”(Democracy),称科学为“赛先生”(Science)。

科学,实际上包括了纯粹科学与应用科学两大部分,前者重在纯理论的研究,后者强调实际应用。长久以来,人们只对应用科学感兴趣,而把纯粹科学拒之门外。倡导应用科学成为一种时尚,加剧了人们对利益的推崇,使人们只满足过程和结果,不愿去探索事物内在的原理。而因为分不清纯粹科学与应用科学,人们常将其笼而统之称为科学;更有甚者,认为应用科学就是科学的全部。最难的是纯粹科学研究的项目申报,要求填写完成的时限、成果的预期、能否实际应用,等等。就以完成的时限来说,有些研究不一定在短期内能出成果,更别谈转化了。试想,谁会愿意划拨经费给一些没有多少实际效益的项目进行研究呢?

一个国家的强大,固然有赖于应用科学,但也在于对纯粹科学的研究有多深,更与相关部门对纯粹科学认识的高度有关。那么究竟什么是纯粹科学?所谓纯,是不掺杂其他成分;所谓粹,即精华。纯粹科学是专门研究学理的科学,说得通俗一点,我们平时所说的学术,其中的学就是学理,是事物发生、发展、转化、荣枯的原理,属于纯理论的研究,它不以功利为目的,也不追求实际应用价值,但确实非常重要。它关乎民族的复兴和国家在世界上的地位,关乎一个国家的真正实力和发展后劲。二战以后,是否拥有原子弹成为一个国家是否强大的标准,这是人所共知的事实。二战期间,美国、德国都集合了相当多的进行纯粹科学研究的科学家,对此进行深入的研究。应该说,德国的研究还早于美国,德国科学家在1939年就发现了原子裂变可产生巨大能量的现象,纳粹政府责成德国最具名望、最有研究实力的科学家海森堡负责原子弹的研制工作。不过海森堡算错了铀235的数据,使得德国原子弹计划破灭。可是,美国的原子弹却研制成功了。这得益于创建普林斯顿高等研究院的弗莱克斯纳,是他千方百计留住了爱因斯坦,并顶住了各方对纯粹科学研究的非议。

1933年纳粹查抄了爱因斯坦的住所,但此时爱因斯坦并不在德国,而在普林斯顿进行科学访问。爱因斯坦得知住所被查抄,正考虑往哪里去时,弗莱克斯纳会见了他。弗莱克斯纳希望爱因斯坦能留在普林斯顿作研究,并请爱因斯坦提出条件。爱因斯坦考虑后,提出了两个条件,一是需要助手,二是年薪3000美元。弗莱克斯纳当即回答,第一个条件可以,第二个不行。爱因斯坦以为自己所提的3000美元太高了,表示可以再降低一些。弗莱克斯纳解释说,3000美元不是太多,而是太少了。弗莱克斯纳说:“如果一年才给你3000美元,那么全世界都会认为我在虐待爱因斯坦。”于是,弗莱克斯纳当场决定爱因斯坦的年薪为16000美元。

此后,爱因斯坦在普林斯顿高等研究院没有任何研究项目,也没有任何教学任务,更不参与任何公事。爱因斯坦和其他研究人员一样,经常在一起喝着咖啡闲聊。有些人看不下去,去找弗莱克斯纳,指责他出高薪养着许多无所事事的人,并说这些人是“没有用处的人”。对这些指责,弗莱克斯纳不慌不忙地说,在爱因斯坦诞生前100年,爱因斯坦的同乡中有一个叫高斯的人,研究出了非欧几何学,这是19世纪最晦涩、最高深的数学研究。但在非欧几何学问世后的25年时间里,高斯都没有任何研究成果,也曾被人们认为是“没有用处的人”。弗莱克斯纳接着说,“今天全世界都知道,没有高斯的研究,也就不会有相对论”,“近一两百年,全世界的专业学院作出的最大贡献,不是培养了多少工程师,而在于进行了大量看似无用的科学活动。这些活动对于人类的思想和精神,有着重大的意义,远远胜过这些专业学院建立之初企望达成的实用成就”,“我希望爱因斯坦先生能做的,就是把咖啡转化成数学定理。未来会证明,这些定理将拓展人类认知的疆界,促进一代又一代人灵魂与精神的解放”。

之后,弗莱克斯纳写过一篇非常重要的文章,题目就是《无用知识的用处》,他坚决反对用“实用性”去评价一所大学或研究机构存在的价值。他在文中说:“在我看来,任何机构的存在,无须任何明确或暗示的‘实用性’的评判,只要解放了一代代人的灵魂,这个机构就足以获得肯定。无论从这里走出的毕业生是否为人类知识作出过‘有用’的贡献。一首诗、一幅画、一部交响乐、一条数学公理、一个崭新的科学发现,这些成就本身就是大学、学院和研究机构存在的意义。”他在最后还呼吁,各位不要过于关注“实用性”的概念,普林斯顿没有任务,只有机会。美国之所以能最先发明原子弹,就是因为许多研究机构的负责人,都是具有弗莱克斯纳这种科学头脑的人,也是具有独特思想的科学家。

中国许多从事教育和科学研究的人,也正是从原子弹的爆炸中,认识到了纯粹科学研究的重要性。当然,对纯粹科学,不同人有不同的提法,但都异曲同工。主持西南联大近九年的梅贻琦,希望教授们的学术研究都向着高深专精的方向去做。他所说的学术中,“学”即学理,“术”为学理的应用。他还提出,学术的造诣是不能用数量来计较的。又如北京大学校长蒋梦麟主张理论科学要与应用科学齐头并进,相辅相成。

西南联大的曾昭抡教授是著名的化学家,他几乎能够胜任化学系所有的课程,包括文史哲在内,完全可以称为一个“通人”。他在北京大学化学系任主任时期,抓了两方面的工作:一是抓纯粹科学的研究,他自己就带头研究并发表了近百篇科研文章;二是抓理论联系实际,非常重视实验室的建设。他在讲有机化学课时就谈道:“有机化合物之重要,不仅是以数量之惊人,其应用也超过一切,大至文明的进展,和平之维持;小至人生衣食住行,在在都有待于有机化学之研究而改进。”他不但自己重视纯粹科学的研究,也要求其他教授重视,更要求学生重视、加强研究。就在美国向日本投放两颗原子弹之后不久,政客们关注的是原子弹的威力,而曾昭抡关注的是原子弹背后的纯粹科学,他很快就发表了题为《从原子弹说起》的文章,文中说:“我们必须记得,原子弹之所以在美国能发明,实乃半世纪来世界上许多第一流的科学家,潜心研究原子弹构造所得的实用结果之一。一般不懂科学的人,只知道提倡工业,强调实用,认研究纯粹科学为迂远与不切实际。哪知道时代的新发明与新发现,向来是从高深的学理演化而来。纯粹科学之极端重要,从原子弹上即得到证明。”

那么,纯粹科学存在于哪些学科之中呢?蔡元培先生早年任北京大学校长时,就指出要把北大办成“纯粹研究学术之机关”。纯粹科学是应用科学的基础,故此,蔡元培说:大学中的文科与理科,乃是农、工、商、医、药、法等应用科学的基础。大学要办好文科与理科,这两科是大学的本科,要加强这两科“学理”的研究。依据蔡元培的观点,大学的文科与理科,尤其是理科中的物理、化学、生物、数学、地质,都属于纯粹科学,应排除功利主义的干扰,着力加强对纯粹科学的研究。