科學問題選擇自主化和集體化的“博弈”

［摘" 要］從問題哲學的視域來說，在大科學時代，合理的制度文化讓科學問題選擇自主化得以存在，也讓科學問題選擇自主化和集體化的潛在沖突得到解決，“個人興趣”的科學問題和“社會需求”的科學問題得到溝融與解答。

［關鍵詞］科學問題；選擇；集體化；自主化

［中圖分類號］B08""" ［文獻標志碼］A""" ［文章編號］2095-0292（2024）03-0011-04

［收稿日期］2024-01-20

［基金項目］安徽省高等學?？蒲杏媱濏椖浚?022AH051067）；安徽省2022年高校學科（專業）拔尖人才學術資助項目（gxbjZD2022133）

［作者簡介］陶迎春，滁州學院馬克思主義學院副教授，哲學博士，研究方向：馬克思主義理論、科技哲學。

鑒于學術界從“地方性知識”的角度強調科學地方性，從而科學問題選擇或解答“我作主”，或從全球化角度，強調科學問題選擇或解答的“聯合攻關”，從而科學問題選擇遵循“集體化”，而對科學問題選擇“自主化”和“集體化”之間的張力研究較少，本文嘗試從問題哲學的視域，主要以1787—2000年美國科學發展史為例進行探討，主張合理的制度文化讓科學問題選擇自主化得以存在，也讓科學問題選擇自主化和集體化的潛在沖突得到解決，“個人興趣”的科學問題和“社會需求”科學問題得到溝融與解答。

一、科學問題選擇自主化與集體化的“出場”

科學研究的邏輯起點是科學問題。成功的科學問題解答者，前提要選對某一科學問題?？茖W史是“一部以問題為導向的研究科學探究活動的歷史”［1］（ P118-126） 。

從科學發展史的視角來說，在小科學時代，科學與社會的耦合也還不太“膠著”，選定某一具體的科學問題，進行艱苦的研究，是科學家或科學愛好者個人興趣，總體上是隨機“漲落”的，科學問題選擇“自主化”。進入到大科學時代，科學技術與社會進步日益深度耦合，產生出某一科學問題給予最佳問題解答者的現象，從而產生科學問題解答者同行競爭，這種競爭的現實讓“科學共同體”的“裁判”角色凸現，由科學共同體集體裁決某一科學問題或科研項目給予某一最有可能的問題解答者，科學問題選擇“集體化”。

從邏輯的角度來說，一方面，自由、好奇、有條理地懷疑，自由自主地“解密”大自然奧秘，隨機地選擇自己感興趣的科學問題及解答造就了伽利略、牛頓和愛因斯坦等人的成就，代表了“自由科學”的輝煌。另一方面，在大科學時代，隨著科學知識社會化大生產發展，科學研究定位于某個特定的認知架構之內，研究成果導向某一特定的認知目標，從而形成項目申請，以證明申請者選定的科學問題最正確的、并且申請者本人就是最佳的問題解答者。進而，科學問題選擇的最終裁決權力“被轉移到研究共同體的手中”［2］（P228），產生了科學問題選擇的集體化的形式。

那么，是不是說在大科學時代，只存在科學問題選擇集體化，不存在科學問題選擇自主化呢？下面主要以1787—2000年美國科學發展史為例，嘗試探討一定的制度文化與科學問題選擇的關系以及其對科學問題選擇自主化、集體化的影響。近代以來，美國，可以說，是在歐洲文明的基礎上發展起來并成為自主創新能力強的國家。美國科學建制從小科學建制發展到以小科學為基礎的大科學建制，在這個過程中，存在著制度文化一直在保護的科學問題選擇自主化。

（一）科學問題選擇自主化

在美國小科學建制形成時期，科學家富蘭克林、電報發明者莫爾斯和大發明家愛迪生等是這一時期美國科學的代表形象，他們因為愛好、個人志趣而投身科技事業。富蘭克林身兼數職，不僅是科學家還是政治家、哲學家、實業家等，1746年，一次偶然的機會，富蘭克林從倫敦友人得到一只萊頓瓶。萊頓瓶能放電，促使富蘭克林提出這一科學問題：萊頓瓶的電火化是不是一種小型的天空雷電。這引起富蘭克林的興趣，為了解答這一科學問題，富蘭克林在電閃雷鳴的下雨天，把自制一個帶鐵絲的大風箏大膽地放飛到這樣的天空，用萊頓瓶來“收集”天上的電。這就是科技史上著名的“風箏實驗”，證明了天電與地電一樣的。［3］（P282）根據此原理，富蘭克林發明了避雷針。其在業余時間做關于電的“風箏實驗”，證明天上的雷電和地上的電流具有同一屬性，使人類對電的認識又進一步。

莫爾斯成為電報發明者更有具戲劇性，莫爾斯本是一名畫家，在一次返回美國的輪船上，與船上一名醫生交談中，了解到“當時科學前沿”電磁學的一些知識如電流可以神速地通過導線、一通電能吸起鐵器而一斷電這個鐵器就會落下的“電磁鐵”等，這位醫生還向莫爾斯展示了這種“電磁鐵”神奇功能。正是這些，讓莫爾斯提出這樣的科學問題：即然電流可以瞬息通過導線那么能否有電信號傳遞信息。莫爾斯為此著迷，立志要完成此事。為此莫爾斯結識了當時美國著名物理學家享利，從享利那兒學到了基本的電報理論和技術，經過長期嘗試，終于找到了兩種電符號來傳遞信息，采用點、橫和空白這三種符號組合起來，以代表字母和數字，實現了用簡單的編碼方式來實現信息傳遞，以此構想，發明了莫爾斯電碼。這種方式，大大簡化了設計和電報傳輸線裝置。1844年，以此原理的第一份電報電文發出，數十公里外準確無誤譯出，莫爾斯發明電報終獲成功?！霸谀獱査沟氖痉断拢绹鞯叵破鸾ㄔO電報線路的高潮。從此，電報由實驗階段進入實用階段?！保?］（P418）促進人類進入了“瞬間通訊”時代。

1787年美國第一部憲法第一次明確地把專利權寫入憲法這個國家根本大法，以此來鼓勵和保護創新創造或發明創造成果。專利對知識產權的保護，讓科學研究者或發明者的創造性勞動有了回報，“把利益的燃料噴灑在智慧的火焰上”［4］（P3）。極大促進當時美國社會各種各樣的發明涌現。1790年，美國聯邦政府以美國憲法為依據，通過了第一部專利法，鼓勵技術引進與技術發明，促進科學技術產業化，如1789年英國技工塞繆爾·施萊特把當時歐洲紡紗機技術帶到美國開辦棉紡織廠等，有力促進了工業革命的發展，也造就了愛迪生輝煌的一生。電燈的成功發明，被社會廣泛接受，帶動供電系統及配套設施如電線、燈座、開關等相關電力產業的創新與發展，極大地推動人類電業工業快速成長。

（二）科學問題選擇集體化

“一戰”爆發后， 為國家安全和福利服務的“國家需求”科學問題，得到美國政府優先選擇，并得到科研經費資助。這一時期“國家研究理事會（NRC）”成立是顯著標志?！岸稹北l后，為應對戰爭態勢變化的科學技術需求，“促逼”了聯邦政府科學研究與發展局直接統一調控政府、大學、產業和其他研究組織等科研力量，這一舉措，使得大科學建制在美國率先初步形成?？茖W問題選擇不僅是個人、社會組織，也可以是國家。標志性的事件是“曼哈頓”工程這一大科學項目。這一國家級的研制原子彈的大科學工程由美國政府領導研發，耗資22億美元，集中一大批當時世界上最強大的科學家群體包括被希特勒趕到美國的歐洲核物理學家，聯合美國軍事部門、工業界、政府承包商以及國家實驗室等力量，“動員了五十多萬人（其中科研人員十五萬）”［3］（P495），歷時3年完成。二、以科學問題選擇自主化為基礎的科學問題選擇集體化

為了回應二戰后美國政府如何資助公共和私有機構的科學研究之問，曾任戰時科學研究與發展局局長范尼瓦· 布什（Vannevar Bush）在《科學——永無止境的前沿》（Science-The Endless Frontier）中指出：“一個借助別國供應基礎科學知識的國家，在革新的競爭中將會處于極端不利的地位”［5］（P660-666）。

可見，范尼瓦· 布什認識到技術進步需建立于基礎科學研究所提供的科學知識之中，而基礎科學知識由本國提供，才會在革新競爭中占據主動，因而國家應資助基礎科學研究，應有保護科學問題選擇自主化、自由探索能夠存在的制度設計。

（一）保護科學問題選擇自主化

那么，怎樣保護科學問題選擇自主化，讓自由探索能夠存在？二戰后成立的美國國家研究基金會（NSF），體現了范尼瓦· 布什保護科學問題選擇自主化思想，可稱之“為繁榮而自主”模式。它支持政府實驗室側重于技術開發項目的應用研究，也就是說，主要研究“社會需求”的科學或技術問題；也支持大學側重于基礎研究，也就是說，主要研究“人個興趣”的科學或技術問題。

“為繁榮而自主”模式采用混合資助策略以具體實現與實施，主要是通過以下兩種資助形式。一是項目撥款/同行評議資助系統。這種方式的特點是科學問題選擇由研究者自主決定，但這樣科學問題研究能否獲得美國政府資助，由科學研究共同體“同行評議”來集體決定，而不是美國政府。二是科學發展計劃資助機制。這種資助模式更為自由地支持“個人興趣”的科學問題得到研究。在20世紀中期，“美國按照大學的判斷將資金切分為一些大的板塊交給大學使用，……向大學傾注以數百萬計的美元”［6］（P50-64），用于支持“個人興趣”的科學問題。

（二）單純保護科學問題選擇自主化的弊端

但是，單純保護科學問題選擇自主化“為繁榮而自主”模式也有弊端，在“為繁榮而自主”模式下“這種自主性保護外殼在不經意之間創造了一個受保護的空間”［6］ （P50-64）， 讓科學家在這個“空間”里可以不關心社會需求只研究“個人興趣”的科學問題。當科學家只關注“個人興趣”的科學問題，而忽視對對社會、環境、城市等日益增長“社會需求”的科學問題關切時，科學知識對社會經濟發展的支撐停留在“可能性”的基礎之上。何種科學問題的解答所獲得的科學知識，對當下社會進步產生效益，需要社會的進一步“選拔”，而這一“選拔”可能是無期限的，造成社會對“科學無用論”的認識，或者說社會大眾支持基礎研究的熱度下降。

（三）完善保護科學問題選擇自主化的探索

為解決這一現象，出現了科學問題選擇社會化的“知識委托”模式，以完善單純保護科學問題選擇自主化“為繁榮而自主”模式的缺點。

這種科學問題選擇社會化的“知識委托”模式，強調問題導向，強調對現實的當下的“社會需求”的科學問題的解答，不太重視科學家或科研組織機構的自主性。某一科學問題已由社會或政府選擇出來，以合同等委托的方式讓科學家或科學界在一定期限內解答出來。這一“科學問題”是不是真的科學問題以及能否完成，不是科學共同體裁決，而是社會或政府裁決。科學家或科研共同體的“任務”就是完成它。典型的代表，就是20世紀70年代美國的“向癌癥宣戰”（War on Cancer）的科研計劃。該科研計劃由當時的美國政府向美國科學界提出的“命題作文”，要在美國建國200周年時完成。這一“社會需求”的科學問題得到政府和社會的支持，但最終的結果是這一資助過的15億美元的科研計劃破產。說明忽視科學問題選擇自主化，而一味地科學問題選擇社會化的“知識委托”模式也不完全可行。

在“為繁榮而自主”這種保護性模式下開展個人感興趣的科學問題研究，與社會需求的聯系可能較少，而在“知識委托”這種指定研究科學問題、目標管理模式下開展研究，研究者的自主性可能受到限制。既保護研究者的自主性又能維護資助組織的自治權的“知識共享”模式，在20世紀70年代中期的美國“自組織”地出現，如“出現了大型的‘工程研究中心’（ERC），每個中心年度花費達數百萬美元”［6］ （P50-64），高校、科研機構、企業研究部門與社會之間有了溝通平臺，“人員和信息的交流已成為慣例”［6］ （P50-64）。在這種模式下，通過雙向對話，“個人興趣”的科學問題和“社會需求”科學問題，得到溝融與解答?！斑@里關鍵的要素是雙向對話，它取代了過去的單向通道——知識轉移機制中從科學到社會的單向信息傳播，以及知識委托機制中社會對科學的單向要求”［6］ （P50-64），以科學問題選擇自主化為基礎的科學問題選擇集體化，基本得到有效地實現。

三、案例分析：“人類腦計劃”選擇的自主化與集體化

在人類科技發展史上，人類一直試圖解開宇宙起源之迷、生命起源之迷和意識起源之迷。隨著人類對自然和人類本身研究的知識積累和技術進步，攻克“大腦”這一人類理解自然和人類本身的“終極疆域”成為可能?！叭祟惔竽X是如何工作的”這一問題被作為當代世界前沿科學問題而真正地開展研究，世界各國的科學家和政府機構把攻克“大腦之謎”作為科學探索的主攻方向。［7］（P41-54）

2005年，瑞士洛桑理工學院的科學家亨利·馬卡蘭（Henry Makaran）提出“藍腦計劃”，試圖復制人類大腦，制造出“人造大腦”，以找到治療阿爾茨海默病等疾病的方法?？茖W問題選擇“自主化”。這一大膽設想的計劃是“撤除之后再重建”哺乳動物的大腦，分為幾個階段：先用嚙齒動物做實驗，再試圖組裝一個貓的大腦、制造獼猴的大腦，之后正式組裝人類大腦。

2013 年，人類開始實施“腦計劃”，探索人類大腦工作機制，這一大科學項目被譽為繼人類基因組計劃之后的“登月計劃”。歐盟委員會在這一年宣布進行“人腦工程”（簡稱歐洲人腦計劃），科學問題選擇“集體化”。 歷時十年，2023年結束，實際耗資6億歐元。雖然沒有完成期初設定的在巨型計算機中重建人腦模型這一宏偉目標，甚至在計劃初期就受到業內科學家的爭議，如2014年歐洲許多名神經學領域的科學家質質疑這個的大型計劃沒有得到妥善的管理，從而無法達到其模擬人腦內部運作的宏偉目標?！斑@是浪費金錢，它會吸干寶貴的神經科學研究經費，并讓資助這項研究的公眾失望。”［8］（P229） 但也取得了一些重大創新成果如開發用于治療失明的腦植入體，創建至少200個腦區的詳細三維地圖，利用超級計算機對記憶和意識等功能進行建模等［9］（P255-260），推動神經科學的發展，促進了認識腦與保護腦、開發腦、創造腦的技術化、產品化、產業化，讓一群科學家長期專注于共同目標，在這個背景、平臺下選擇自己擅長的子項目，科學問題選擇“自主化”。

也在2013年美國宣布啟動腦計劃（簡稱美國人腦計劃），科學問題選擇“集體化”。2014年6月美國國立衛生研究院形成《2025 年腦科學：一個科學愿景》戰略報告，包括研究目標的腦計劃研究路線圖等。提出初始階段重點關注技術發展，計劃重點資助領域有：統計大腦細胞類型，建立大腦結構圖，開發大規模神經網絡記錄技術，開發操作神經回路的工具，了解神經細胞與個體行為之間的聯系，整合神經科學實驗與理論、模型、統計學等，描述人類大腦成像技術的機制，為科學研究建立收集人類數據的機制，知識傳播與培訓等。［10］（P302-314）在科學問題選擇“集體化”背景下對科研項目子項目實行科學問題“自主化”，推動創新型神經技術在神經科學、神經系統疾病等領域的研究。

人類人腦有近千億個神經元，因而有百萬億個連接［11］（P40-44），根據子項目進展情況和科技進步、社會需求的變化，2019 年出臺《美國“腦計劃”2.0：從細胞到神經回路，再到治療》中期戰略報告，優化、調整、推動新階段科學研究項目和資助計劃。在2022年計劃啟動3個大型科學研究項目［12］（P9-17），一是啟動的“腦計劃全細胞圖譜網絡”（BICAN）科研項目，計劃5年內繪制出世界上最全的人腦細胞圖譜；二是啟動幫助科學家研究細胞功能和找到相關疾病的治療方法的“精確腦細胞訪問設備中心”科研項目，計劃3年內完成；三是追蹤哺乳動物大腦接線圖的“跨尺度連接網絡”科研項目，計劃5年內完成。［13］在以科學問題選擇自主化為基礎的再一次實行科學問題選擇集體化。

腦科學是生命科學的熱點和難點領域，人類思維的運行機制研究被認為是人類探索的“終極疆域”。這些“腦計劃”的實施，將認知科學、生物科技和信息技術等推向了整合與更前沿，一場以“腦”為標志的顛覆性技術正在產生，這也必將給人類帶來巨大的改變。“科學家現在只能研究其中的個體或小部分，就像是通過一個像素來理解一個電視節目一樣。這些連接之間的每一層都有各自的運作法則。但是關于這些運作法則，我們目前幾乎一無所知?！保?］（P229），如果沒有保護“問題選擇自主化” 制度，只強調“問題選擇集體化”，將不利于人類腦計劃的解答。

四、啟示與結論

在人類科技發展歷史進程中，科學知識生產日益表現為社會化大生產，這內在地要求科學問題選擇“集體化”，進而歷史地產生出科學問題選擇“自主化”和“集體化”之間的張力，這種張力，如何通過制度文化的設計達到“生態平衡”，美國的科學史提供了一個歷史的案例。這其中一個基本的啟示為：通過制度文化的設計，使問題選擇“自主化”與“集體化”之間張力達到“生態平衡”，從而讓研究者的創意得到尊重，對自由地研究得到支持，并在實踐中可行，“個人興趣”的科學問題和“社會需求”科學問題，得到溝融與解答，是一個的歷史的動態博弈過程，其中保護“問題選擇自主化”仍是一個制度文化選擇的前提。

［參" 考" 文" 獻］

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［5］陶迎春，胡業生.小科學與大科學關系視角下的美國科學［J］.科學學研究，2012（5）.

［6］蘇珊·科岑斯.二十一世紀科學：自主與責任［J］.科學文化評論，2005（5）.

［7］王曄博，等.美國“腦計劃”組織實施體制機制和管理特點研究［J］.科技管理研究，2022（9）.

［8］劉峰.崛起的超級智能［M］.北京：中信出版集團，2019.

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［10］祖勉，王瑛，等.美國“腦計劃”實施特點分析及啟示［J］.中國科學院院刊，2023（2）.

［11］楊丹輝.腦科學和類腦智能的發展前景展望［J］.人民論壇，2023（16）.

［12］張學博，袁天蔚，等.2022年腦科學與類腦智能發展態勢［J］.生命科學，2023（1）.

［13］徐銳.美“腦計劃”項目將繪制最全人腦細胞圖譜［N］.中國科學報，2022-09-27（001）.

［責任編輯" 薄" 剛］