修養心性是供給人之靈魂的食糧。
馬庫斯·圖利烏斯·西塞羅（Marcus Tullius Cicero）《論善惡》第19卷，（公元前45－44年）
對甲說來，科學是一位高貴的女神；而對乙說來，科學只是供他奶油的母牛而已。
弗裡德裡克·馮·席勒（Friedrich von Schiller）《短詩集》（1796）
十九世紀中期，自學成材的英國物理學家法拉弟（Michael Faraday）受到了他的國王，維多利亞女王的接見。法拉弟的許多值得慶賀的發現都是有關電和磁方面的帶有神秘性的東西，其中有一些有著明顯而直接的實際利益，而多數發現在當時還是實驗室中的珍品。在國家元首和實驗室的傳統對話中，女王詢問法拉弟這些研究有什麼用處？法拉弟回答說，「夫人，一個嬰兒的用處是什麼呢？」法拉弟的思想是，電和磁也許某一天就會有某種東西付諸實踐。
同一時期，蘇格蘭物理學家J．C．麥克斯韋（JamesClerk Maxwell）在法拉弟的工作以及他的前人實驗基礎上列出了四個數學方程，把電荷、電流與電磁場聯繫了起來。這些方程顯示出缺乏難以理解的對稱性，這使麥克斯韋感到困惑。這說明這些方程缺乏美感，為了改進對稱性，他假定，其中的一個方程應該有一附加項，他把這一項叫做位移電流。他的論證基本上是直觀的；這種電流並沒有確鑿的實驗證據。麥克斯韋的這個假定得出了令人驚奇的結果。經過修正的麥克斯韋方程暗含著存在電磁輻射，這種輻射包括伽瑪射線、X－射線、紫外光、可見光、紅外線和無線電波。它們激發了愛因斯坦發現狹義相對論。法拉弟和麥克斯韋的實驗工作和理論工作結合在一起，導致了一個世紀後地球上爆發的技術革命。電燈、電話、電報、無線電收音機、電視、使遠從農場運來的產品保鮮冷藏列車、心臟起搏器、水電站、自動報火裝置和灑水滅火系統，電車和地下列車以及電子計算機，都是直接從法拉弟的神秘的實驗室閒暇產物和麥克斯韋在美學上的不滿這條革命路線上得到的，起點都是畫在一張紙上的一些數學公式和彎彎曲曲的線。科學上許多最有實際用處的東西都是以奇緣巧遇和不可預見的方式作出的。我們可以說，在維多利亞的時代，再多的錢也滿足不了英國傑出科學家們去簡單地裝置和發明電視的需要。恐怕很少有人會認為，這些發明最後沒有積極作用。我注意到，甚至許多想從西方技術文明迷戀中解脫出來的年青人依然保持對高級技術的某種愛好——例如，愛好高保真度的電子樂器就是一例。
這些發明中有一些已從根本上改革了我們整個社會的特徵。舒適的通訊已經把世界許多地方連在一起了，而文化間的差異也大大縮小了。這些發明對一切人類社會的突際優越性最終為人們所認識；值得注意的是，不常為人所知的民族也與高反唇相譏反面效果（例如環境）聯繫起來；他們已經明確地作出決定，贏利勝於危險。列寧的格言之一是，社會主義加電氣化就是共產主義。但沒有象西方那樣更有力地或創造性地追求高技術。所得的變化速度是如此之快，以致我們中的許多人發現要繼續保持這樣的速度是困難的。今天尚活著的許多人，他們在第一架飛機之前出生而今又看到了「海盜號」在火星上登陸，而「先鋒10號」第一架宇宙飛船從太陽系發射出去；今天的人們也都是在維多利亞時代質樸的性密碼中生長起來的，而現在發現他們已浸沉在實際的性自由之中了，這是由於有了廣泛有效的避孕措施而帶來的。這種變化速度使許多人暈頭轉向，因而他們撫今思昔，要求返回到過去那種較單調的生活方式，這種要求也是易於理解的。
但在比方說維多利亞的英國，絕大多數人的生活標準和工作條件比起今天的工業社會來正在日益下降和陷入混亂，而平均壽命之短和幼兒死亡率之高也是駭人聽聞的。科學和技術或許部分地對今日我們所面臨的許多問題負有責任——但主要由於公眾對它們的理解是極不適當的（技術只是一種工具而不是一種萬應靈藥），還由於沒有作出足夠的努力以調節我們的社會與新技術的關係。在考慮這些事實時，我發現了明顯的一點，即我們所做的正是我們所已有的。勒達特（Luddite）的各種形式並不能解決任何問題。當今世上十億以上的人正處於營養不良和饑饉的邊緣，期待高度農業技術去解決。可能同樣多的人由於高度的醫學技術而生存下來或避免變為畸形、致殘或病死。倘若高技術被拋棄了，那麼這些人也就被拋棄了。科學和技術也許是引起我們某些難題的原因，但它們確實是這些同樣的問題——無論是各國的或是全球範圍的問題，任何可望得到解決的基本因素。
我並不認為，科學和技術已在充分注意到它們最終的人道目的，並以群眾適當理解的情況下，被有效地使用了，而這只要比目下作出稍多一些努力就本可以做到的。舉例來說吧，我們已逐漸領悟到，人類的活動不僅對局部環境而且對全球環境有一種不良的影響。一些研究團體在大氣光化學研究中偶然發現，從噴氣式飛行器中噴出來的鹵代烴推進劑的懸浮微粒可以在大氣中長時間地留存著，並在大氣圈和同溫層間，破壞了那裡的部分臭氧，以致使來自太陽的紫外線滲漏到地球表面。引起白人皮膚癌的增加，就是最為人知的不良後果（黑人已適應於增加的紫外輻射）。很少引起公眾注意的是這樣一種更為嚴重的可能性，即由簡單有機物形成以人類為終端的食物鏈金字塔之基礎的微生物，可能也由於紫外線的增加而遭受破壞。近來，已採取一些措施（雖然是勉強的）控制噴射鹵代烴，從而使直接的危害有所減緩，但對於在冰箱內使用這種分子所造成的危害似乎尚未引起注意）。然而，使我最焦慮不安的是，要發現這類小事該有多少偶然機會才行呵！有一個團體正在探討這個問題，已為這個問題編好了適當的計算機程序，但卻是在相當不同的條件下探討的：他們關心的是含氯化氫和氫氟酸的金星的大氣化學。毫無疑問，為了我們繼續生存，需要進行廣泛而不同的研究，作各種極為不同的純科學問題的研究。但是，是否還有更嚴重的，迄今由於沒有一個研究團體偶然碰上，因而還有我們至今尚不知道的其他問題呢？對於我們所揭示的每個問題，諸如鹵代烴在大氣圈中的效應，是否就不會再有其他成打的問題潛伏著而未引起我們的注意呢？所以，有一個令人驚奇的事實是，在聯邦政府，主要大學或私人研究機構中尚沒有一個獨立的具有雄厚實力、設備齊全和資金充裕的研究機構，其責任在於專事找出並杜絕由於新技術的發展而給未來造成可能有的大禍害。
這些研究機構和環境檢測監督機構的建立，如果要做到真正行之有效，則將需要有實質性的政治魄力。技術社會已形成了一種結構緊密的工業生態學，它是一個與經濟學假設相交織的網絡。牽一線而不動全網是很少有的。對技術發展會引起人類不利後果的任何判斷，都暗含著會給某些人的利益造成損失。例如，一家鹵代烴火箭推進劑的主要製造商杜邦公司在公開爭論中持有這樣一種奇怪的論調：關於鹵代烴破壞大氣圈的一切結論都是「理論性的」。他們似乎暗示出，只有當這些結論都經受了實驗檢驗之後，他們才準備停止生產鹵代烴。這就是說，只有當大氣圈遭到破壞之後才停止鹵代烴的製造。有些問題，我們只能是推理論證；有些一旦大禍降臨，再要對付它們，就為時太晚了。
與此相類似，新能源部，只有當它能與既得商業利益保持若干距離，允許人們能自由地追求新的選擇，即使這些選擇會使某些工業喪失利潤也在所不惜，這才能發揮其有效的作用。同樣，在醫藥研究中，在各種內燃機的更新換代中，以及在其他許多技術前沿領域中，也應該如此。我並不認為，新技術的發展應置於舊技術的控制之下；壓制競爭的誘惑是太大了。要是我們美國人生活在一個富於自由競爭的社會，那麼，在我們的所有的技術中就應該有真正獨立的企業，因為我們的未來就將取決於這樣的企業。如果專事技術發明及其可接受性條件的各種研究機構，不向至少是某些強有力的團體挑戰（或者激怒它們），那麼，這些機構就不能實現它們的目的。
有許多應用技術，並不因為缺乏政府的支持而不去有目的地尋求發展了。例如今人煩惱的癌症便是。我並不認為，人們可以說我們的文明已受到了它的威脅。即使癌症被完全征服，平均壽命也許會延長一些，但在其他疾病（目前還沒有象癌症那樣使人痛苦）尚未被制服以前，人的壽命延長也維持不了幾年。似乎真正可能的情況是，我們的文明基本上受到缺乏適當控制生殖力的威脅。正如馬爾薩斯早就認識到的那樣，人口按指數級數增加將壓倒食物和資源技算術級數增加的速率，縱然通過技術上創造奇跡促進糧食和資源的增加，也無濟於事。雖然目前有些工業國家的人口不再增加，但就全世界而言，情況還遠不是這樣。
小氣候波動能破壞整個人口的經濟平衡。在許多技術落後的發展中國家，人們只有寄希望於多生子女以避免在難料的未來走投無路或流離失所。例如，在一個消費品嚴重匱乏、饑荒遍地的社會裡，是談不上有什麼損失的。一當有這樣一個時刻，核武器正失去理智地增長起來，原子裝置又幾乎成了家庭手工業，那麼，普遍的饑荒和重重的困難對於發達世界和不
發達世界都將成為一種嚴重的危險。對這樣一些問題的解決，確實需要較好的教育，至少需要在技術上有一定程度的自給自足能力，尤其需要有對世界資源的公平分配。但人們也應為有完全合適的避孕法而大聲疾呼，這種避孕法要求是長期的，安全控制生育的藥丸，對男女都有效，也許一次可以保持一個月，或甚至更長的時間。國內外都對習慣上使用的雌性激素類口服避孕藥所產生的副作用已引起了相當的關注，因此這種發展不僅對國外而且對國內都會是非常有用的。為什麼對這種發展不作更大的努力呢？
許多別的技術創造已經被提出，應當非常認真地加以考察。它們中有的非常便宜，有的則極其昂貴。一端是軟技術——例如，封閉的生態系統的發展包含對海藻、小蝦和魚類的研究，這些生物能在鄉村池塘中放養並能提供高營養的和特別低廉的輔助食品。另一端是普林斯頓大學的傑勒德·奧尼爾（Gerard O'Neill）的建議，他設想了一種巨大的軌道城市，這些城市將使用月亮和星球上的材料建成，並能自我繁殖——一個城市能夠利用星外資源建造另一個城市。地球軌道上的這些城市可以把太陽光轉變為微波能量而加以利用並擬動力傳送到地球。太空中獨立城市的思想——每個城市或者按不同的社會、經濟或政治的設想建造起來，或者按不同的民族風格建造起來——是引人入勝的。這對於那些想把地球上的文明擴展到其他地區而又苦於找不到的人們，將是一個大顯身手的良機。在美洲的早期歷史上，就曾為那些不滿現狀，雄心勃勃而又富於探險精神的人們提供過這樣的機會。空間城市將是天空中的美洲方式。空間城市也將會大大提高人類倖存下去的潛在力量。不過這項計劃耗資巨大，最低限度的耗資，大約與一次越南戰爭的耗資相仿（這是指自然資源而非人的生命）。此外，這種思想也還有令人煩惱的問題，即拋棄地球上的各種問題於不顧，而正是在地球上，人們畢竟可以用少得多的耗費面能建立起自我克制的具有開創性的社會來。
顯然，現在已有了我們力所能及的更多技術方案能夠付諸實施了。其中有些可能有巨大的經濟效益，但也許需要有一筆巨額費用，以致一時難以付之實踐。有的方案最初可能需要一筆大膽的資源投資，它將引起我們社會發生一次改良主義的革命。這些選擇不得不以極度的細心加以考慮。最謹慎的策略要求把危險較少而能獲致適度報償的探索與適度危險且又能獲高報償的探索結合起來。
為了使這些開創性技術得到人們的理解和支持，有必要大大改善公眾對科學和技術的理解。我們是有思維頭腦的人。我們的心靈是我們這個物種的顯著特徵。我們並不比與我們在這個星球上棲居的許多其他動物更矯健或更敏捷。我們只是更機靈一些罷了。除了使廣大公眾受到科學教育而獲致巨大的實際利益之外，研究科學和技術，還容許我們操練我們的智力，以達到我們可能達到的智力限度。科學是對我們居住的這個錯綜複雜，微妙而又令人敬畏的宇宙的一種探索。探索它的人們都知道，至少是有時知道，蘇格拉底所說的那種罕有的顯露，乃是人的最大樂事。這是一種具有感染力的樂事。為了便於告訴公眾參與技術決策，為了減少有許多居民感覺到與技術社會的疏遠，也為了來自對事物精深認識而感到的無窮喜悅，我們需要更好的科學教育，也需要良好地宣傳它的力量和樂趣。這樣做的一個簡單入手，就是在聯邦獎學金和基金上防止大學中的科研人員和科學教學人員、研究生及博士後的水平自我摧殘式的下降。
對公眾傳授科學的最有效工具是電視、電影和報紙——這些工具提供的科學往往是枯燥乏味的、不準確的、冗長的，整個說來都是拙劣的摹仿或者（象對孩子播放的許多星期六早晨的商業電視節目那樣），對科學是極為不利的。當前行星探索，腦蛋白質小分子在影響我們情感生活中的作用，大陸碰撞，人種進化（以及從我們的過去預測我們未來的範圍），物質的最終結構（以及是否有基本粒子或是它們是否無限轉化問題），與別的恆星的行星上文明相互通訊的企圖，遺傳密碼的本質（遺傳密碼決定我們的遺傳並使我們成為與這個行星上的所有別的動植物具有親緣關係），生命、世界和作為整體宇宙的起源、本質和命運的最終問題等等方面，都有了驚人的新發現。這些問題上的新近發現能夠為任何有文化的人所理解。為什麼這些新發現在宣傳品中、在學校裡以及在日常交談中討論得這樣稀少呢？
文明的特徵可以用他們如何對待這些問題，他們對於身心問題持何看法來表徵。現近科學對這些問題的探求，代表了企圖能獲得為公眾所普遍接受的關於人類在宇宙中地位的觀點的一種努力；它要求有能接納新思想的創造性、率直的懷疑論以及一種遇事好奇的新鮮感。這些問題與我們前面討論的那些實際問題不同，但又與它們密切相關，正像法拉弟和麥克斯韋的例子所看到的那樣，鼓勵純理論研究也許是最可靠最有效地擔保：我們會有處理面臨的實際問題所必要的智力手段和技術手段。
只有小部分最有才華的青少年才能進入科學的殿堂。我經常為中小學的青少年比大學生對科學有如此更多的才能和熱情而驚歎不已。有些事情恰好發生在中小學時代（主要還不是青春期）而挫傷了他們的興趣；我們必須理解並設法避免這種帶有危害性的挫傷。沒有人能夠預見到，未來的科學領導人會來自何處。很顯然，愛因斯坦成為一位科學家是與他不顧中小學教育，而不是由於接受了這種教育的結果（見第三章）。馬爾柯姆十世（Malcolm X）在他的自傳中，描繪了一位賽跑競賽者，他們從不下賭注，而是抱定畢生從事競技的決心。馬爾柯姆問道，這樣一個人，難道不應當接受適當的教育和鼓勵，以便對社會作出貢獻嗎？最富才華的青少年乃是國家和全世界的財富。他們需要特殊的照顧和培養。
我們所面臨的許多問題都是可以解決的，但這只有我們情願接受天才的、大膽而綜合的解決辦法才行。這些解決辦法需要有天才的、大膽而善於綜合的人。我相信，不論每個國家、每個民族和每個團體，不論其富裕程度如何，都有這樣的人，比我們所知道的要多得多。當然，培養這樣的青少年不必限於科學和技術；事實上，新技術切實地應用來解決人類問題，需要有對人類本性和人類文化有深湛的理解並需要有一種廣義的普遍教育。
我們正處在人類歷史的十字路口。如此同時具有危險和充滿希望的時刻乃是前人所從未有過的。我們是自己把握自己進化的第一個物種。我們第一次具有了有意或無意地自我毀壞的手段。我相信，我們也有辦法通過這種技術青春期階段，使我們這個物種的所有成員進入長壽的、富有而充實的成熟期。不過，決定把我們的孩子和我們的未來送上哪一條岔路上去，已為時不多了。
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