1683年,哈雷、虎克(虎克定律的發現者)和萊恩(天文學家)正在倫敦吃飯,突然話題轉到天體運動上,討論了行星運動軌跡的話題。哈雷對這個問題深深著迷。
1684年,哈雷去劍橋大學拜訪著名數學教授艾薩克。牛頓。哈雷問:“如果太陽引力與行星與太陽距離的平方成反比,那麽行星運動的曲線會是什麽樣的?”牛頓不假思索地回答:“橢圓。”哈雷瞠目結舌地問道,“妳怎麽知道?牛頓說,“計算出來的。
哈雷主動提出看壹看計算資料。但是牛頓無論如何也找不到。在哈雷的催促下,牛頓答應再做壹次。在接下來的兩年裏,牛頓足不出戶,深思熟慮,繪聲繪色,拓展了他對天體物理學的研究。
1687年,44歲的牛頓發表了巨著《自然哲學的數學原理》。他用幾個簡潔的公式解決了宇宙萬物的規律,把歐幾裏德通過邏輯推理建立的方法論推廣到自然科學領域,把托勒密用力學運動模型對天體規律的描述推廣到對世界上任何規律的描述。這是人類掌握的第壹個完整的科學宇宙觀和科學理論體系。
1727年,牛頓去世,當時的英國詩人亞歷山大?普波給他寫了壹段著名的墓誌銘:“大自然和自然的法則隱藏在茫茫黑暗中。上帝說:讓牛頓誕生吧!”所以很亮。"
牛頓為什麽這麽牛逼?在牛頓之前,人類對自己能否理解自然缺乏信心,比如蘋果為什麽會落地,日月星辰為什麽會起落,這些在當時都無法理解。中國人說,天地無情,萬物為狗;西方人說上帝有憤怒的鞭子。人類對自然充滿了恐懼和迷信。
牛頓的發現給人類帶來了前所未有的信心。原來我們生活在壹個可以用數學計算的精密系統中,壹切都有規律可循。牛頓是敲開法律大門的第壹人,他向後人展示了對法律的追求有可能幫助人類控制自然,不斷進步。
後人把牛頓的方法論概括為機械思維,其核心思想是:①世界變化規律是確定的;②規律不僅能被認識,而且能用簡單的規律或語言描述清楚;③規律應該是普遍適用的,可以應用於各種未知領域來指導實踐。
機械思維更廣泛的影響是指導人們行為的準則,其核心思想可以概括為因果性和可預見性。每壹個原因都有它的結果,如果結果要被人們接受,我們必須知道原因。運用這種方法論,西方社會可謂所向披靡,出現了許多新的發明創造。
二
109牛頓《原理》出版前,東方還有壹本被李約瑟稱為“明朝最偉大的科學成就”的書,是李時珍的《本草綱目》。此時李時珍已經61歲了,他為這壹刻準備了27年。
李時珍出生於醫學世家,祖父和父親都是醫生。65,438+04歲考中秀才,65,438+07歲,20歲,23歲,三次參加鄉試,都沒有考中。從此,他決定放棄科舉仕途,專心學醫。壹邊拜訪名師,拜師學藝,壹邊行醫,積累經驗。
1559年,李時珍被推薦到太醫院工作,這使他有機會瀏覽皇室收藏的醫書,抄錄大量的藥集、藥典和古方,研究鑒定全國各地的藥材,獲取大量民間草藥資料,看到大量平時很難見到的藥材標本,極大地豐富了他的寫作素材。
《本草綱目》約1.9萬字,共* * 52卷,分16部60類,載有1.892種藥物,165幅插圖,165個方劑。
1603之後,《本草綱目》在國內再版數十次,版本50余種,在國外被翻譯成拉丁文、法文、日文、德文、英文、俄文、韓文。僅日本就出現了11種再版,40多種重寫的教科書和研究書籍遍布世界各地。
不同於牛頓的機械思維,李時珍寫《本草綱目》,靠的是大量的前人積累、歷史經驗和自己的方法總結,只有什麽,沒有為什麽;只有不求非常解的關聯性,沒有因為它而產生的因果關系。知道藥物有效,但背後的原理和規律是什麽,不是很清楚,也沒有深入研究過。
沒有可靠的因果關系作為支撐,壹些嚴肅的相關性就經不起考驗,甚至看起來像笑話。李時珍收集了很多稀奇古怪的偏方,比如,壹個女人的血崩,用老母豬糞燒灰,用酒和三錢治療;人家尿床,用來熱壹頓飯,倒在床上,拌著吃,還不讓病人知道。這些看似莫名其妙、滑稽可笑的藥方,在當時進入了壹部波瀾壯闊的巨著。
事實上,中國的許多歷史和技術成就都是這樣創造的。中國古代科技輝煌,在天文、歷法、農業等幾乎所有方面都領先世界。我們發明了很多技術,但幾乎都是靠經驗和偶然獲得的。很多技術處於科學實驗和記錄經驗現象的階段,沒有形成完整的科學理論和體系。
三
鴉片戰爭,兩種文明的方法論相遇,第壹次較量是在軍事領域。清朝瀕臨崩潰,又敗了。當時清朝和英國的火藥處於同壹發展階段,都是黑色的,有煙火藥,主要成分是硝酸鹽、硫和碳。但在1825中,Chevalier提出了黑粉的最佳反應方程式:2kNO3+3c+s = k2s+N2+3co2,並形成了最佳粉末配方。根據這個方程式,英國準備了發射藥(75%硝酸鹽,10%硫,15%碳)和發射藥(78%硝酸鹽,8%硫,14%碳)。這兩種配方被確定為標準推進劑配方,威力非常大。
清朝火藥的發展主要靠經驗的積累,很少有理論層揭示清軍制造的火藥幾百年來還是同樣的配方(80%硝酸鹽,10%硫磺,10%碳),硝酸鹽含量過高,易吸潮,儲存不便,爆炸效果低,遠不能與英軍抗衡。這是典型的中西技術對比。
鴉片戰爭開啟了中華民族百年屈辱的歷史。列強先進的軍事力量、科學技術、政治制度、思想觀念不斷沖刷著中國古老的文化。我們開始懷疑,然後反思,大聲吶喊,發動改革,爭取強大。妳方唱罷我登場,體制改革反復並最終統壹,思想改革尚未完成。
柏楊的《醜陋的中國人》和楚瑜的《中國人思維批判》,都是對我們傳統思維觀念的批判。大膽假設,小心求證的科學思維,有些證據,有些文字的求真精神,智者還在吶喊,人們還在為之奮鬥。隨著時代的發展和技術的進步,基於因果關系的機械思維成為社會主流,這是壹個值得慶祝的進步。
用相關性研究問題的方法,知其然不知其所以然,早已成為眾矢之的,人人喊打。為什麽中醫壹直存在巨大的爭議,是因為中醫的原理無法融入機械思維,無法用因果關系來解釋。我最喜歡的羅胖和萬偉剛都因為這個反對中醫,我感覺他們為此很痛心。中醫強調整體相關性,反對頭痛醫頭腳痛醫腳。機械思維認為應該是這樣。因為頭痛,所以要治療頭部;因為腳疼,需要治療。
四
但是,這個世界不是絕對的,凡事都有例外。這個世界上,也有因果律解決不了的問題。在信息時代,機械思維的局限性越來越明顯。
簡單的系統和壹般的問題很容易找到,機械思維的方法論也很好用,可以用簡單的規律和語言描述清楚。但是,壹旦涉及到比宇宙系統更復雜的人體系統、社會系統、微觀粒子場,我們就會發現,世界本來就是不確定的、不可知的,有因果律無法解釋的事情,上帝也在暗中擲骰子。
現實世界是壹個相互關聯、相互影響的關系網。很多因素互為因果,很多原因* * *共同作用形成壹個結果,壹個原因形成分叉產生多個結果。妳影響我,我也影響妳,影響全身。在社會領域和生態系統中,我們幾乎不可能像在數學和物理領域那樣找到壹個簡潔的規律,可以從壹個原因推導出壹個結論。
有些前因後果是知道的,但是中間的變量太多,我們人類的計算能力達不到,比如骰子落地時計算面子問題;有些問題是我們人類不知道的,比如觀察電子的速度和位置。總之,世界上有很多事情是很難用明確的公式或規則來表達的。
五
近年來,人工智能發展迅速,大數據建設如火如荼。人們突然發現,即使不知道原因,也可以直接從大量數據中找到答案。例如,大數據的統計結果顯示,在咖啡評論和銷售網站上投放信用卡和抵押貸款的廣告效果非常好。為什麽?完全搞混了。
我們是否願意接受這個找不出原因的答案,跳出單純追求因果關系的機械思維?
前段時間《求生不得求死不能》的火爆引起了很多討論。為什麽有效的新藥價格這麽貴?究其原因,在於目前的藥物研發機制,通常需要分析疾病的病因,找到可以消除這種病因的物質,然後合成新藥。這是壹個非常漫長的過程,成本非常高。七八年前研發壹種處方藥,花了十幾年時間,投入科研經費6543.8+0億美元。現在時間和成本進壹步增加。如果不能在專利有效期內賺回幾十億美元,沒有公司會願意投資研發新藥。
但是有了大數據,我們可以改變這種新藥的研發機制。比如美國的處方藥只有5000多種,人會得的疾病大概有654.38+0萬種。如果妳把每種藥和每種病配對,妳會發現壹些意想不到的驚喜。斯坦福大學醫學院發現,壹種原本用於治療心臟病的藥物,對治療某種胃病特別有效。雖然為了證實這壹點,需要做相應的臨床實驗,但是找到壹種治療胃病的藥,只需要三年時間,花費也只有654.38+0億美元。
這種方法不依賴於因果關系,而是依賴於強相關性。至於為什麽有效,接下來的研究其實是反過來找原因。這種先得出結果再推導原因的做法,與之前通過因果關系推導結果的做法完全相反。
吳軍在《智能時代》壹書中強調,“當因果關系無法確定時,數據為我們提供了壹種新的解決問題的方式,數據中包含的信息可以幫助我們消除不確定性,數據之間的相關性可以在壹定程度上替代原有的因果關系,幫助我們得到我們想要知道的答案,這就是大數據思維的核心。”“大數據思維和原有的機械思維並不完全對立,它更多的是對後者的補充。”
那麽,李時珍五百年前積累的經驗和中國人五千年來經受考驗的實踐,是否也是壹種有待開發的大數據?只是由於人類認知、實踐、記錄的局限,導致中醫原始資料不夠龐大,考證不夠準確,保存不夠完整。所以不是很好用,謬誤很多。
但是,中醫和治病救人之間壹定有很強的相關性。只要我們能夠借助信息時代的手段繼續發展和完善,用牛頓的因果思維去解釋和提升,中醫壹定會煥發出新的光彩,它絕不會是某些人嘴裏的狗的屁。