《科学家的数字武器》:把抽象的数据感性化

来源:网络整理 时间:2024-07-03 11:53

通常讲一篇文章都是从头往后讲,但是《科学家的数字武器》这篇文章,却可以把文章最后的结果拿到前面来。本文强调数字的准确性和科学的关系,同时,也点出了运用、依仗数据的方法是科学的办法,和文学艺术大不相同。这是两种文章技巧,同时也是两种思维方式。在我们学过的文学作品中,数字通常经过夸张,是认真不得的。例如“疑是银河落九天”,谁能证明天有九层呢?再如“千里冰封,万里雪飘”,就不可能千里万里,都是冰雪。天气情况往往是隔上几百里,甚至几十里就不一样了。对文学作品中的数字太认真,就有点呆了。

但是在科学中,数字和数据是马虎不得的。读这样的文章,需要学生体会科学思维和文学语言的不同。

这是一篇讲科学知识的文章,更像是小品,它涉及的题材范围小,文章的篇幅也不长。文章里有许多外国人的名字,可能成为学生准确理解的障碍。教师应该把这些人物关系理清楚。在所有的人物中,关键人物是主角古尔德,其他人物都是他的科普文章中的,不要把他和文章中那些人物混为一谈。

《科学家的数字武器》:把抽象的数据感性化

本文介绍古尔德做了两篇文章。在第一篇文章中,古尔德介绍了一场“战争”,实际上是一场论争。为了说得形象一点,才用了“战争”这样的字眼。文章的题目叫做《硕大的脑袋,狭小的心灵》。在第二篇文章中,古尔德研究了从20世纪30年代以来,米老鼠形体比例的变化。这篇文章叫做《从生物学的角度向米老鼠致敬》。

第一篇是研究著名科学家、文学家的大脑容量和智慧的关系的,而另一篇是研究米老鼠的脑袋与其躯体关系的。二者可以说风马牛不相及。但是,读完文章以后,并没有感觉到作者是在介绍两篇互不相干的文章,倒好像是在讲同样一篇文章。这是因为作者从两篇文章中,把科学家、文学家与米老鼠的悬殊区别加以淡化,提炼出一个共同点来,不管是研究科学家、文学家的脑袋或是米老鼠的躯体,其成功之处都在于精确的数字。文章的题目就是“科学家的数字武器”。

文章的主题是提炼出来的。怎么提炼?要从不同的东西中找到共同的东西。这就要有一种求同存异的功夫,在思维上叫做抽象。抽象就是把感性的巨大差异排除掉,让共同的抽象的东西留下来。这有点像数学上的求最大公约数。

这里最根本的共同点就是数字,数字成了主题。学生们在写作文时,为什么老是感到无从下笔?就是因为找不到主题。被具体的、感性的、纷纭的现象分散了注意力,缺乏抽象能力,无法把复杂现象背后的统一的东西揭示出来。不管是写感性色彩很浓的抒情散文,还是写小评论,在形成主题的时候,都要有一种把复杂问题单纯化的能力,这种能力就是概括和抽象能力。缺乏这样的能力,面对感性现象,都可能是狗咬乌龟,无从下口。

介绍第一篇文章时,开头很简洁。原因之一,是问题提得很干脆,把一切具体的情景排除掉,直截了当地提出:脑袋的大小与智力有没有关系。原因之二,是研究的对象是同样的,都是居维叶的头颅。其三,论争的双方都用了数据。

赞成智慧与脑容量成正比的一方,拿出数据,说居维叶的脑重量是1830克,比人的平均脑容量多了400克。而反对者的数据是,居维叶的帽子并不比别人的大多少。二者争论,数据比较确切的正方取得了胜利。

到此为止,还比较肤浅和枯燥。要深化论题,就得把事情看得复杂一点,不能满足于单纯的、直线的因果,而要把事情的复杂性揭示出来。复杂性就是不一致性,就是矛盾性。居维叶的脑容量毕竟是个案,从个案得出全人类的普遍规律,可能会有漏洞。

反对者一方的另一个科学家拿出了新数据。他并不反对已经取得的数据,但是他更系统地测量了数据。他提供了115个名人的脑容量资料,其中俄国大作家屠格涅夫的脑容量固然达到2012克,但是同样是大作家的法郎士,脑容量却只有1017克。

这里不但有符合对方论点的数据,而且有与对方论点针锋相对的数据。在论证中,后者叫做反例。反例通常比正例更有力量。满足于正例,就可能停留于比较肤浅的层次。要有全面的思维就不能忽略反例。有了正反两个方面的数据,就更具有雄辩的色彩。古尔德得出的结论是:“脑的物质结构肯定以某种方式记录着智力,但是粗略的大小和外在的形状不可能反映出任何有价值的东西。”显然,这个结论不但比较雄辩,而且比较细致。

到这里为止,作者对古尔德第一篇文章《硕大的脑袋,狭小的心灵》的介绍已经结束。接着要介绍的是古尔德的另外一篇文章《从生物学的角度向米老鼠致敬》。要从一篇文章过渡到另一篇文章,有许多方法,最简单的就是直截了当地说“我们现在来介绍他的另外一篇文章”,这样显然比较机械和生硬,不够委婉。在这里,文章的作者采取了转折的方法引出另外一篇文章。作者这样说:

然而,在另一篇题为《从生物学的角度向米老鼠致敬》中,古尔德却又对“粗略的大小和外在的形状”,也就是这方面的数字,发生了极大的兴趣,而且用它们来捍卫自己的幼态持续学说。

这段过渡性文字不但很自然,而且很简洁,最重要的是深刻。因为它把互相矛盾的东西结合了起来。前面的文章说,“粗略的大小和外在的形状”不能说明什么问题,而下面作为依据的材料,恰恰是外在的形态和大小,并以此揭示了深刻的规律。古尔德对米老鼠从20世纪30年代以来的形态变化作了精确的计算,主要是作者所引用的这些看起来有点繁琐的数字:

从20世纪30年代到现在的米老鼠,身体的各个部位的比例在稳定地增加:眼睛与头的比例从27%增加到42%,头与身长的比例从42.7%增加到48.1%。鼻子到前耳距离占鼻子到后耳距离的比例从71.7%增加到异常大的95.6%。

《科学家的数字武器》:把抽象的数据感性化

数据看来有点琐碎,但却由此引出了一个相当有趣的结论:

米老鼠在这么多年中正是渐渐地有了“相对大的头,明显的脑盖,眼睛大且位置低,突出的脸颊,短而粗的四肢,灵巧的呆板,笨拙的灵动”这些明显的特征,才会越来越受到人们的喜爱。

这么明显的变化,却由那些看来容易被忽略的、微妙的数量变化所造成。对于变化所造成的效果,古尔德概括得这样准确,以致读者禁不住有恍然大悟之感。

文章到此为止,已经相当有趣而且深刻了。但如果这样,文章的深度就可能受到损害。因为这个结论,还只是个现象,为什么有这样“灵巧的呆板,笨拙的灵动”的现象,还需要从理论上去加以阐释。古尔德提出,这不仅仅是存在于米老鼠身体上的个别的现象,这里潜藏着一种人类进化的普遍规律,古尔德把它叫做“幼态持续”。

从个别的感性的现象出发,揭示出其中的普遍性,这就是科学研究的任务。普遍性的涵盖面越广泛,就越深邃。为了阐释这种“幼态持续”规律,古尔德引用了另一个科学家的话,说明:“幼年的特征可以焕发成年人的慈爱和养育之心的‘固有机制的释放’”,这就点到了要害上。米老鼠越显得幼小,就越是能“唤起成年人慈爱和养育之心”。

《科学家的数字武器》:把抽象的数据感性化

这样阐述,从论证方面来说,还不是很完善。前面的论证方法,基本上是正面的,可能是一面之词。如果能从反面来加以阐明,可信度就大大提高了。所以古尔德又从反面提供了数据,点明米老鼠的对手莫蒂默,尽管年龄和米老鼠相同,但是由于头发和身长、鼻子和头长的比例不同,造成莫蒂默很像个成年人,因而非常符合它的恶棍身份。

写到这里,可以说文章的论题已经完成了,完全可以收笔了。但是,古尔德却并没有打住,又写了一笔,扩展到大熊猫身上去。大熊猫之所以显得可爱,就是因为它身上有一种幼态,而骆驼则由于有一副傲慢的成年的样子,就让人感到冷漠。

有了这些,“幼态持续”就不仅仅是孤立的现象,而是普遍规律了。科学的规律,越是普遍就越是深邃。

阅读排行