關(guān)于地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的認(rèn)識(shí)論和方法論問(wèn)題
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)
2008年汶川地震后,中國(guó)社會(huì)在搶險(xiǎn)救災(zāi)中表現(xiàn)卓著,但在地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面也暴露出了嚴(yán)重的認(rèn)識(shí)論和方法論問(wèn)題,這就是地震規(guī)律到底能否被認(rèn)識(shí)的問(wèn)題,以及如何認(rèn)識(shí)和如何預(yù)報(bào)的問(wèn)題。這些問(wèn)題過(guò)去在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域就一直沒(méi)有得到妥善解決,由于汶川地震的發(fā)生又把它們進(jìn)一步推到社會(huì)層面,并引起了許多思想混亂。現(xiàn)在看來(lái),如不從哲學(xué)上進(jìn)行探討,這些問(wèn)題是很難得到正確答案的。本文擬就此做一嘗試。
一、關(guān)于地震預(yù)測(cè)的三種意見(jiàn)
關(guān)于地震是否能預(yù)測(cè)的問(wèn)題,科學(xué)界一直存在著可預(yù)測(cè)論和不可預(yù)測(cè)論兩大派的論爭(zhēng)。在基礎(chǔ)自然科學(xué)中,過(guò)去公認(rèn)有三大難以把握的前沿問(wèn)題:基本粒子、天體起源、生命本質(zhì),實(shí)際上,地殼運(yùn)動(dòng)和與之相關(guān)的地震預(yù)報(bào)也是一個(gè)毫不亞于以上三大問(wèn)題的前沿問(wèn)題。由于震源情況無(wú)法直接觀察,只能通過(guò)在地殼表層借助各種手段間接探測(cè),對(duì)其規(guī)律的探索不能等同于一般的科學(xué)研究,所以在探索過(guò)程中應(yīng)當(dāng)允許各種思想露頭并展開(kāi)交鋒。
目前地震學(xué)界的主流意見(jiàn)是:
——地震前兆信息大多來(lái)自地表,有用信息與無(wú)用信息相互混雜;
——不同地區(qū)、不同類(lèi)型的地震前兆特點(diǎn)迥異,尋找普遍規(guī)律困難;
——大陸同一地區(qū)的強(qiáng)震重復(fù)發(fā)生周期往往很長(zhǎng),可借鑒案例受限。
1997年3月,蓋勒(Geller,R.J.)等三位美國(guó)地震學(xué)者在《Science》雜志上發(fā)表了一篇論文,核心思想是“地震無(wú)法預(yù)測(cè)”,其主要觀點(diǎn)如下:
(1) 總結(jié)的前兆都不可靠。截至目前各國(guó)報(bào)道的地震前兆現(xiàn)象基本上是回顧性的,缺乏嚴(yán)格的論證,沒(méi)有證明它們是前兆,而是與地震無(wú)關(guān)的環(huán)境因素。研究者常把信噪比很低的數(shù)據(jù)當(dāng)做信號(hào)來(lái)進(jìn)行分析,用對(duì)事先取定了參數(shù)的假設(shè)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法來(lái)評(píng)估,通過(guò)事后調(diào)整參數(shù)的方法得到研究結(jié)果,在對(duì)結(jié)果的處理中根本不考慮其他的假設(shè)。
(2) 現(xiàn)行的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法不可行。1978年日本氣象廳根據(jù)伊豆半島附近發(fā)生的微震活動(dòng),預(yù)報(bào)90分鐘后發(fā)生的7.0級(jí)地震。然而,實(shí)際上它并沒(méi)有指出地震的時(shí)間、地點(diǎn)和震級(jí),所以預(yù)報(bào)不能算是成功。日本從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始就預(yù)報(bào),在太平洋沿岸距東京l50千米的東海地區(qū),近期有8級(jí)地震的可能,結(jié)果強(qiáng)震卻在其他未預(yù)報(bào)地區(qū)接連發(fā)生,這種誤導(dǎo)加劇了1995年阪神地震中的損失和傷亡。
(3) 物理實(shí)質(zhì)決定了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)不可能。由于地震過(guò)程對(duì)初始條件具有敏感的非線性依賴(lài)性,即使對(duì)地震的物理機(jī)制有了完善的認(rèn)識(shí),對(duì)地震也可能無(wú)法做出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。由于地殼處于自組織臨界狀態(tài),所以破裂過(guò)程是不穩(wěn)定的。地震大小取決于破裂開(kāi)始后的多種因素,只有在地震開(kāi)始后才能被確定,不是地震越大,孕育區(qū)就越大,事先預(yù)測(cè)不現(xiàn)實(shí)。
所以他們斷言:以對(duì)地震的物理機(jī)制并不完善的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)來(lái)預(yù)報(bào)地震是一個(gè)誘人的目標(biāo),但這個(gè)目標(biāo)人們從未達(dá)到過(guò)。
1999年2月25日至4月8日,《Nature》雜志在互聯(lián)網(wǎng)上組織了對(duì)地震預(yù)測(cè)的討論,最后主持者的總結(jié)意見(jiàn)是:對(duì)單個(gè)地震進(jìn)行準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)并在極其有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)施撤離計(jì)劃,是不現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)。
另一種觀點(diǎn)與之相反,持此觀點(diǎn)者列舉出了許多與以上論斷相悖的事實(shí)。
1966年3月8日中國(guó)河北邢臺(tái)地震后,周恩來(lái)在一次會(huì)議上說(shuō):“三八節(jié)那天地震后,有些科學(xué)家說(shuō),地震預(yù)報(bào)世界上沒(méi)有解決。李四光獨(dú)排眾議,認(rèn)為世界上未解決,我們?yōu)槭裁床荒芙鉀Q。”根據(jù)周恩來(lái)多次關(guān)于預(yù)防為主講話的基本精神,1972年正式形成“在黨的一元化領(lǐng)導(dǎo)下,以預(yù)防為主,專(zhuān)群結(jié)合,土洋結(jié)合,大打人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的地震工作方針。受這個(gè)思想指引,中國(guó)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作很快就出現(xiàn)了突破。
1974年12月至l975年2月初,遼寧南部地區(qū)專(zhuān)群結(jié)合的地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)大量異常,l975年2月3日晚,遼寧省地震辦公室提交了遼南地區(qū)可能發(fā)生較強(qiáng)地震的緊急報(bào)告,接報(bào)后省革委會(huì)立即采取了緊急措施。2月4日海城發(fā)生7.3級(jí)地震,由于事先有備,死亡人數(shù)僅1 300余,死者主要是老人和不愿轉(zhuǎn)移的人。
1976年8月2日、7日,四川省地震辦公室根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,發(fā)出了8月13日、l7日、22日在龍門(mén)山中南段茂汶、北川一帶或康定、瀘定一帶,可能發(fā)生6級(jí)或6級(jí)以上甚至7級(jí)地震的預(yù)報(bào)。12日省革委會(huì)根據(jù)臨震異常信息通知有關(guān)地區(qū)進(jìn)入戒備狀態(tài)。16日在松潘與平武之間發(fā)生了7.2級(jí)地震。之后,又準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了該地區(qū)22日6.7級(jí)地震和23日7.2級(jí)地震。三次地震共死亡38人,這雖有地廣人稀的因素,但防備得當(dāng)是主要因素。
1976年7月唐山大地震前,汪成民等中國(guó)地震工作者提出了預(yù)測(cè)和局部預(yù)報(bào):7月22日至8月5日之間,唐山、灤縣一帶可能發(fā)生5級(jí)以上地震。7月25日,距唐山115千米的青龍縣根據(jù)京津唐渤張地區(qū)地震群測(cè)群防經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)的信息,及時(shí)組織了人員轉(zhuǎn)移。結(jié)果7月28日地震發(fā)生時(shí),全縣雖然損壞房屋l8萬(wàn)間,倒塌房屋7 300多間,但僅有l(wèi)人死亡。
1992年3月12日,中國(guó)學(xué)者翁文波致信美國(guó)地球物理學(xué)界泰斗格林(Green, C.H.),預(yù)言當(dāng)年6月19日在美國(guó)舊金山地區(qū)可能發(fā)生6.8級(jí)地震。結(jié)果1992年6月28日7.4級(jí)地震在美國(guó)加州南部發(fā)生,與翁文波預(yù)測(cè)的時(shí)間僅差9天,震級(jí)僅差0.6。然而,設(shè)在美國(guó)加州門(mén)羅公園(Menlo Park)的地震監(jiān)視臺(tái)網(wǎng)在震前卻沒(méi)有任何預(yù)感,震后也沒(méi)有總結(jié)出震前征兆。
2008年汶川地震前,中國(guó)一些非主流學(xué)者獲取了比較準(zhǔn)確的信息并提出過(guò)警示。
第三種意見(jiàn)為地震學(xué)界相當(dāng)部分學(xué)者所持。有一種議論說(shuō),現(xiàn)在世界范圍內(nèi)地震的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)水平非常高,然而以目前地震學(xué)研究水平,精確的短期臨震預(yù)報(bào)的確是不可能完成之事,水平比較高的是根據(jù)主震對(duì)余震的預(yù)測(cè)。在中國(guó)以及世界其他一些國(guó)家,都有不少民間的地震預(yù)測(cè)說(shuō)法比如動(dòng)物的異常行為、異常天象的出現(xiàn)等。這些說(shuō)法到目前為止都還沒(méi)有真正的科學(xué)依據(jù)。從另外的角度說(shuō),即使這些異?梢宰鳛轭A(yù)報(bào)地震的參考數(shù)據(jù),地震監(jiān)測(cè)人員也不能僅僅依靠某一個(gè)單獨(dú)的異,F(xiàn)象作出地震預(yù)報(bào),因?yàn)檫@類(lèi)異?赡苤粚(duì)應(yīng)極小的地震概率。假如誤報(bào)了地震,直接和間接損失往往也是相當(dāng)嚴(yán)重的。迄今最準(zhǔn)確的一次強(qiáng)震臨震預(yù)報(bào)是1975年中國(guó)遼寧海城地震,但第二年發(fā)生的唐山大地震說(shuō)明,海城地震預(yù)報(bào)的成功經(jīng)驗(yàn)仍缺乏理論依據(jù)。當(dāng)年《美國(guó)地震協(xié)會(huì)公告》曾評(píng)價(jià)說(shuō),海城地震的猜測(cè),是結(jié)合了經(jīng)驗(yàn)主義分析、直覺(jué)判定和好運(yùn)氣的結(jié)果,這是猜測(cè)地震的一次嘗試。
有人認(rèn)為,中國(guó)與西方地震預(yù)報(bào)思想有很大差異。西方預(yù)報(bào)的主要思想是根據(jù)地震物理機(jī)制進(jìn)行預(yù)測(cè),而中國(guó)的預(yù)報(bào)則往往試圖從現(xiàn)象和資料中找尋經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。為什么要這樣呢?一方面,聯(lián)系物理機(jī)制的研究對(duì)知識(shí)儲(chǔ)備、理論基礎(chǔ)等要求較高,入門(mén)較難,而選取統(tǒng)計(jì)分析則人手較快;另一方面,這可能也和中國(guó)的傳統(tǒng)思維有關(guān):中國(guó)的傳統(tǒng)思維方式是整體性的,即所謂“天人合一”,覺(jué)得萬(wàn)事萬(wàn)物間都有聯(lián)系,自然界中可能存在著種種神秘的未被人們認(rèn)識(shí)的聯(lián)系,因此比較容易接受這種缺乏物理機(jī)制的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法。中國(guó)預(yù)報(bào)方法的優(yōu)勢(shì)在海城地震的成功預(yù)報(bào)中可以體現(xiàn),但是這種思維也造成一個(gè)問(wèn)題,就是容易使人們產(chǎn)生“總有一些現(xiàn)象可以預(yù)報(bào)地震”的錯(cuò)覺(jué)。而西方人覺(jué)得如果物理機(jī)制上存在不確定性,就會(huì)放棄對(duì)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的期待。應(yīng)該從根本上認(rèn)識(shí)到,預(yù)報(bào)成功是極少數(shù)的例外,未能預(yù)報(bào)才是常態(tài),因此,增強(qiáng)平時(shí)的防范措施才是從汶川地震中值得吸取的教訓(xùn)。
以上三種意見(jiàn)可以概括為蓋勒等為代表的“不可預(yù)測(cè)論”,以李四光、翁文波為代表的“可預(yù)測(cè)論”,部分地震學(xué)者所持的“難預(yù)測(cè)論”。“難預(yù)測(cè)論”者雖然不斷然否認(rèn)地震可以預(yù)測(cè),但把預(yù)測(cè)鎖定在遙遠(yuǎn)的將來(lái),所以與“不可預(yù)測(cè)論”并無(wú)根本區(qū)別。這里有三個(gè)問(wèn)題值得探討:第一,科學(xué)的常態(tài)是什么;第二,地震預(yù)測(cè)的特點(diǎn)何在;第三,如何處理預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)的關(guān)系。
二、科學(xué)研究的常態(tài)辨析
地震“預(yù)測(cè)”和“預(yù)報(bào)”是有密切聯(lián)系但不等同的兩個(gè)概念。預(yù)測(cè)即地震學(xué)研究屬于科學(xué)范疇,而預(yù)報(bào)則屬于技術(shù)范疇;前者解決自然規(guī)律認(rèn)識(shí)問(wèn)題,后者解決社會(huì)行為指導(dǎo)問(wèn)題。但基于地震發(fā)生的特殊性和危害性,這里主要是科學(xué)探索起主導(dǎo)作用,是前者決定后者而不是相反?茖W(xué)的基本特點(diǎn)是探索,沒(méi)有探索和創(chuàng)新,科學(xué)就失去了靈魂,而支持探索的基本信念則是客觀規(guī)律可知論。世界是否可知,這本來(lái)是一個(gè)舊問(wèn)題,但在新形勢(shì)之下卻又顯現(xiàn)出該問(wèn)題的未決性。當(dāng)然,即使是不可預(yù)測(cè)論者,也不敢從根本上斷然否認(rèn)自然規(guī)律的可知性,因?yàn)檫@與科學(xué)史明顯不符,但他們對(duì)預(yù)測(cè)的界定是以機(jī)械決定論為指導(dǎo)的。
文藝復(fù)興時(shí)期以來(lái),以牛頓力學(xué)為代表的近代科學(xué),在對(duì)簡(jiǎn)單因果關(guān)系的精確預(yù)測(cè)中取得了輝煌的成就,贏得了公眾的廣泛認(rèn)同,但這種心理征服也成為心理定勢(shì),形成了機(jī)械決定論自然觀。以拉普拉斯(de Laplace,P.S.)為代表的一批學(xué)者認(rèn)為,利用18世紀(jì)成熟的微分方程,只要引入無(wú)限多參數(shù),就足以把所有宇宙過(guò)程在給定時(shí)刻的狀態(tài),以必然事件的數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確地推導(dǎo)出來(lái)。
恩格斯在《自然辯證法》中對(duì)機(jī)械決定淪批評(píng)道:“按照這種觀點(diǎn),在自然界中占統(tǒng)治地位的,只是簡(jiǎn)單的直接的必然性。這一個(gè)豌豆莢中有五粒豌豆,而不是四;蛄#贿@條狗的尾巴是五英寸長(zhǎng),不長(zhǎng)一絲一毫,也不短一絲一毫;這一朵苜;ń衲暌延梢恢幻鄯涫诜郏且欢鋮s沒(méi)有,而且這一朵還是由這特定的蜜蜂在這個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)授粉的;這一粒特定的被風(fēng)吹來(lái)的蒲公英種子發(fā)了芽,而那一粒卻沒(méi)有;凌晨四點(diǎn)鐘一只跳蚤咬了我一口,而不是三點(diǎn)鐘或五點(diǎn)鐘,而且是咬在右邊肩膀上,而不是咬在右邊小腿上——這一切都是
由一種不可更動(dòng)的因果連鎖、由一種堅(jiān)定不移的必然性所引起的事實(shí),而且甚至太陽(yáng)系由之產(chǎn)生的那個(gè)氣團(tuán)早就構(gòu)造得使這些事情只能這樣子發(fā)生,而不能按另外的樣子發(fā)生。承認(rèn)有這一類(lèi)的必然性,我們也還是沒(méi)有擺脫掉神學(xué)的自然觀。
上述思維方式在處理分子運(yùn)動(dòng)和認(rèn)識(shí)熱的本質(zhì)時(shí)遇到了困難。人們認(rèn)識(shí)到,對(duì)于一個(gè)群體事物來(lái)說(shuō),能夠用牛頓定律進(jìn)行決定論性描述的,只有總體上的規(guī)律,而群體中的個(gè)體行為是不能按照機(jī)械決定論來(lái)進(jìn)行描述的,它只能給出個(gè)體行為的概率。這種決定論稱(chēng)為“經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論”。盡管經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論和機(jī)械決定論有別,但它們都有一條底線:無(wú)論是整體行為還是個(gè)體行為,都遵守動(dòng)力學(xué)定律。到量子力學(xué)誕生,就連經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論都遇到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
按照哥本哈根學(xué)派的解釋?zhuān)涸趤喸訉哟紊,?duì)粒子行為的任何觀察,都會(huì)帶來(lái)粒子行為的改變。他們回避了單個(gè)粒子的行為是否遵守動(dòng)力學(xué)定律這個(gè)本體論問(wèn)題,而只從認(rèn)識(shí)論角度來(lái)看待粒子行為,認(rèn)為微觀粒子的行為要通過(guò)波動(dòng)性和粒子性?xún)煞N圖景的相互補(bǔ)充才能得到描述。這種決定論稱(chēng)為“量子統(tǒng)計(jì)決定論”。哥本哈根學(xué)派的論斷,后來(lái)為科學(xué)技術(shù)的實(shí)踐證明。有學(xué)者認(rèn)為,機(jī)械決定論是關(guān)于單因果關(guān)系的表現(xiàn)形式,統(tǒng)計(jì)決定論是關(guān)于相鄰層次多因果關(guān)系的表現(xiàn)形式,而量子統(tǒng)計(jì)決定論則是層次相差較遠(yuǎn)的多因果關(guān)系的表現(xiàn)形式。
后來(lái),即使是被認(rèn)為向經(jīng)典決定論復(fù)歸的美國(guó)物理學(xué)家玻姆(Bohm,D.)也說(shuō):“無(wú)論人們?cè)鯓颖硎鲎匀欢,結(jié)果總將不可避免地依賴(lài)于一些實(shí)質(zhì)上獨(dú)立的偶然因素,這些偶然因素存在于所研究的范圍之外,因而相對(duì)于研究范圍之內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)要受到機(jī)遇漲落。因此,適用于任一特定范圍內(nèi)的因果律,即使是用來(lái)對(duì)只發(fā)生于這一范圍之內(nèi)的事情作理想的預(yù)測(cè),也是不夠用的!
可見(jiàn),就是在以嚴(yán)密著稱(chēng)的物理學(xué)之中,機(jī)械決定論也不可能堅(jiān)持到底,何況在研究尺度很大的地球科學(xué)之中! 我們面對(duì)的世界是復(fù)雜的,而不是簡(jiǎn)單的。簡(jiǎn)單因果關(guān)系只是復(fù)雜因果關(guān)系的一種程度很高的近似。20世紀(jì)40年代,為應(yīng)付復(fù)雜關(guān)系,誕生了系統(tǒng)科學(xué)。20世紀(jì)80年代,錢(qián)學(xué)森等開(kāi)創(chuàng)了開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究。開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中,它們的特點(diǎn)有:對(duì)外開(kāi)放性、規(guī)模巨大性、組分異質(zhì)性、關(guān)系非線性、行為動(dòng)態(tài)性、內(nèi)外不定性。他們認(rèn)為,不能用處理簡(jiǎn)單系統(tǒng)或簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)的方法來(lái)處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng),如果看不到這些理論方法的局限性和應(yīng)用范圍,生搬硬套,結(jié)果只能適得其反。
實(shí)踐證明,現(xiàn)在唯一能有效處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法,就是從定性到定量的綜合集成方法。通常是把科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專(zhuān)家判斷力相結(jié)合,提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)(猜想或判斷)。這些經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)不能用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式加以證明,它們往往是定性的認(rèn)識(shí),但可用經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)和資料以 及包含大量參數(shù)的模型對(duì)其確實(shí)性進(jìn)行檢測(cè)。模型也必須建立在經(jīng)驗(yàn)和對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際理解基礎(chǔ)上。經(jīng)過(guò)定量計(jì)算和反復(fù)對(duì)比,最后形成結(jié)論。這樣的結(jié)論就是我們?cè)诂F(xiàn)階段認(rèn)識(shí)客觀事物所能達(dá)到的最佳結(jié)果。
地震預(yù)測(cè)面對(duì)的系統(tǒng)就是這樣的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng),F(xiàn)在問(wèn)題的癥結(jié)在于:第一,把復(fù)雜巨系統(tǒng)當(dāng)做簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)看待;第二,用處理簡(jiǎn)單系統(tǒng)的定量方法來(lái)研究;第三,按照機(jī)械決定論的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)。在這種范式之下,不能預(yù)測(cè)是必然的,又被說(shuō)成理所當(dāng)然。成功預(yù)測(cè)被斥為“非科學(xué)”,不能預(yù)測(cè)反而成為“科學(xué)”。這種悖論,在其他領(lǐng)域也同樣存在。要消除這種悖論,必須實(shí)行科學(xué)范式轉(zhuǎn)換。
1963年,美國(guó)學(xué)者普賴(lài)斯(Price,D.)把科學(xué)分為“小科學(xué)”和“大科學(xué)”。中國(guó)學(xué)者趙紅州指出,現(xiàn)代科學(xué)已從“小科學(xué)”過(guò)渡到“大科學(xué)”,其標(biāo)志在于:第一,因難度增大由個(gè)人研究轉(zhuǎn)向集體研究;第二,由使用單參數(shù)儀器轉(zhuǎn)向使用二次儀器;第三,由私人出資研究轉(zhuǎn)向國(guó)家資助研究;第四,由單學(xué)科和小跨度學(xué)科研究轉(zhuǎn)向大跨度學(xué)科研究;第五,由個(gè)人搜尋研究資料轉(zhuǎn)向高度依賴(lài)情報(bào)系統(tǒng)。筆者認(rèn)為,20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)的常態(tài)是大小科學(xué)并存,小科學(xué)在一定范圍依然有效,但大科學(xué)成為科學(xué)的主流。大科學(xué)的基本特點(diǎn)是:對(duì)象復(fù)雜、進(jìn)路多元、處理集成、結(jié)果隨機(jī)。
現(xiàn)實(shí)當(dāng)中之所以出現(xiàn)主次顛倒甚至是非顛倒,一個(gè)深層根源就是關(guān)于精確和模糊的看法僵化。人對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,任何精確認(rèn)識(shí)都是認(rèn)識(shí)長(zhǎng)河中的一個(gè)駐點(diǎn),都只有相對(duì)意義,特別是模糊數(shù)學(xué)誕生以后,精確和模糊的絕對(duì)界限就從邏輯上消失了。小科學(xué)的結(jié)果,也是在對(duì)復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以后得到的,從根本上說(shuō)也是一種概率性結(jié)果。因?yàn)樵诤?jiǎn)化模型的建構(gòu)過(guò)程中已經(jīng)放棄了對(duì)細(xì)節(jié)的追求,也就是已經(jīng)放棄了精確,所以它對(duì)現(xiàn)實(shí)世界來(lái)說(shuō)仍然是一種模糊,甚至比大科學(xué)還要模糊。
但是,從學(xué)校教育來(lái)說(shuō),只能從小科學(xué)人手,而且社會(huì)在強(qiáng)調(diào)科學(xué)的力量時(shí),往往會(huì)以小科學(xué)對(duì)世界的反映結(jié)果來(lái)作為例證。小科學(xué)需要的思維跨度小,對(duì)哲學(xué)素養(yǎng)的要求低,同時(shí)也能滿(mǎn)足社 會(huì)淺層次的需要,所以在社會(huì)層面上的征服力量強(qiáng)勁,而一旦有人據(jù)此獲得強(qiáng)勢(shì)地位又力圖固守,便可輕易把對(duì)立意見(jiàn)置于死地。量子力學(xué)建立之初,愛(ài)因斯(Einstein,A.)就堅(jiān)持用嚴(yán)格決定論來(lái)批判量子測(cè)量的哥本哈根解釋?zhuān)@并沒(méi)有妨礙量子力學(xué)真理性的透射,量子力學(xué)的預(yù)言不斷被以后的事實(shí)證明。如果說(shuō)愛(ài)因斯坦這樣的科學(xué)巨擘尚且如此,那么在科學(xué)界就可以想象一般。普遍情況是,科技人員在科學(xué)活動(dòng)的規(guī)模上接受當(dāng)代科學(xué)的大科學(xué)轉(zhuǎn)化,但在思維方式上卻拒絕實(shí)現(xiàn)向大科學(xué)轉(zhuǎn)化,也就是說(shuō)沒(méi)有根本轉(zhuǎn)化。庫(kù)恩(Kuhn,T.) 曾引用普朗克(Planck,M.K.E.L.)的話說(shuō):與其說(shuō)一個(gè)新科學(xué)真理的勝利是靠使它的反對(duì)者信服和領(lǐng)悟,還不如說(shuō)是因?yàn)樗姆磳?duì)者終于都死去,而熟悉這個(gè)新科學(xué)真理的新一代成長(zhǎng)起來(lái)了。這話仍然有現(xiàn)實(shí)意義。
三、地震預(yù)測(cè)的特點(diǎn)探究
對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不能奢望過(guò)于精確的結(jié)果,但并不等于說(shuō)可以放棄對(duì)盡可能精確結(jié)果的追求。對(duì)結(jié)果精確度的苛求,往往導(dǎo)致對(duì)盡可能精確結(jié)果追求的拒絕,這是極端性思維的兩極相通,所謂“不可預(yù)測(cè)論”和“難預(yù)測(cè)論”就是這樣產(chǎn)生的。在人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的征途中,沒(méi)有絕對(duì)真理可言,特別是對(duì)地內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)這種很難直接獲取信息的問(wèn)題,只能通過(guò)不懈的點(diǎn)滴探索,才能逐步向真相逼近。如果以困難太大為由拒絕探索,或者放棄點(diǎn)滴的積累性進(jìn)取,真相永遠(yuǎn)不可能自動(dòng)呈現(xiàn)。而只要進(jìn)行積極的探索,就不可避免地會(huì)犯錯(cuò)誤。如果由于怕犯錯(cuò)誤就不作為,本身就是最大的錯(cuò)誤,因?yàn)檫@是對(duì)社會(huì)不負(fù)責(zé)任。前者是方法問(wèn)題,后者是態(tài)度問(wèn)題。
所謂積極的探索,應(yīng)該是不拘一格的探索。不管地殼運(yùn)動(dòng)有多么深沉復(fù)雜,都可以歸結(jié)為內(nèi)力和外力的綜合作用,而不是單純的內(nèi)力作用。從總體上看,整個(gè)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都是天體之間相互作用的結(jié)果,因而地殼運(yùn)動(dòng)也可以視為天體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)組成部分。既然地殼運(yùn)動(dòng)不是孤立的運(yùn)動(dòng),那么地震作為地殼運(yùn)動(dòng)的一種,其發(fā)生和發(fā)展必然就與系統(tǒng)中的其他要素變化息息相關(guān)。同時(shí),地震可能不僅源于巖層擠壓而斷裂,還可能源于地球內(nèi)部的其他作用而造成巖層斷裂。如果不從系統(tǒng)的高度來(lái)觀察問(wèn)題,就會(huì)犯“管中窺豹”的錯(cuò)誤。
目前在地震預(yù)測(cè)中遇到的困難是由于把目標(biāo)完全鎖定于震源體的地下物理參數(shù)造成的。震源物理參數(shù)測(cè)量是地震測(cè)量的一種方法,但不是唯一的方法,這種方法的理論基礎(chǔ)是固體地球動(dòng)力觀。根據(jù)固體地球動(dòng)力觀,地震主要是構(gòu)造性地震。按照這種理論,要預(yù)測(cè)地震,就必須精確掌握地下深處應(yīng)力場(chǎng)以及破裂巖石的種種物理學(xué)參數(shù),然后通過(guò)精密計(jì)算,才能得到準(zhǔn)確推斷。沿著單一思路,主流地震工作者不能說(shuō)沒(méi)有付出努力,儀器精度越來(lái)越高,觀測(cè)臺(tái)站越來(lái)越多,但不僅沒(méi)有收到預(yù)期的回報(bào),而且最后竟然還得出“地震難以預(yù)報(bào)”這樣一個(gè)令人沮喪的結(jié)論。
回顧中國(guó)地震預(yù)報(bào)的歷史,成功預(yù)報(bào)者使用的儀器并不精密,臺(tái)站的數(shù)量也不多,盡管各方面的條件都比較落后,卻屢見(jiàn)成效。有人認(rèn)為這是碰運(yùn)氣所致。所謂“運(yùn)氣”就是概率。按照主流意見(jiàn)的邏輯,隨著儀器精度提高和臺(tái)站數(shù)量增加,概率應(yīng)該上升,但事實(shí)上并非如此,這就不能不懷疑其思維方式的正確性了。現(xiàn)在看來(lái),當(dāng)初地震預(yù)報(bào)成功的原因有三:
第一,相信地震可以預(yù)測(cè)。基于這種信念,科學(xué)工作者就會(huì)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,以百折不撓的態(tài)度進(jìn)取?茖W(xué)史證明,真正的科學(xué)探索在很大程度上就是要靠“碰運(yùn)氣”,但機(jī)遇只屬于有準(zhǔn)備的頭腦,如果持不可知論,面對(duì)再佳的機(jī)遇也會(huì)失之交臂。
第二,不墨守成規(guī)和迷信權(quán)威。科學(xué)發(fā)現(xiàn)從來(lái)就沒(méi)有一成不變的方法可以恪守,前人再成功的路徑也只能提供參考,相對(duì)論和量子力學(xué)都是勇敢突破既有路徑的卓越范例,對(duì)地震這樣一種只能采用“黑箱”方法進(jìn)行研究的對(duì)象,情況更是如此。
第三,發(fā)動(dòng)群眾廣泛參與。地震前兆信息類(lèi)型多樣,足夠信息的搜集是正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然,群眾提供的信息可能有誤,但完全可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行篩選。同時(shí),廣泛發(fā)動(dòng)群眾,能充分調(diào)動(dòng)多個(gè)專(zhuān)業(yè)科技人員的積極性,為地震專(zhuān)業(yè)科技人員提供多種思路。
現(xiàn)在看來(lái),要提高地震預(yù)測(cè)的成功概率,需要 在“天”、“地”、“史”三個(gè)方面綜合開(kāi)展工作。
“天”即空間信息。早在1967年翁文波就提出了地震的發(fā)生與近地天體有關(guān)。20世紀(jì)80年代以來(lái),中國(guó)學(xué)者耿慶國(guó)把“太陽(yáng)一磁暴一強(qiáng)震”活動(dòng)聯(lián)系起來(lái),把K指數(shù)、急始變幅、磁暴最大幅度、磁暴類(lèi)型等地磁信息進(jìn)行全面綜合分析,給出了中國(guó)內(nèi)地Ms≥7.0級(jí)強(qiáng)震跨越式發(fā)震危險(xiǎn)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)用化預(yù)測(cè)指標(biāo)及其限制條件。中國(guó)學(xué)者任振球注意到,當(dāng)月球和黃道面主要天體與地球呈直線排列 (即“三星一線”排列) 時(shí)會(huì)發(fā)生引潮力異常疊加,這種引力共振作用在臺(tái)風(fēng)、暴雨、地震等自然災(zāi)害內(nèi)部條件基本具備的情況下,會(huì)成為重大災(zāi)害的觸發(fā)因素。上述方法曾多次得到驗(yàn)證。
“地”即地球信息。地震發(fā)生的原因復(fù)雜、信息間接,在預(yù)測(cè)中必須防止把問(wèn)題簡(jiǎn)單化,宜采用類(lèi)似中醫(yī)的黑箱方法“辨證施診”。l971年,中國(guó)學(xué)者傅承義提出關(guān)于地震孕育的“紅腫說(shuō)”,認(rèn)為地球內(nèi)部的劇烈活動(dòng)會(huì)在地球與大氣耦合的界面引起異常,這種異,F(xiàn)象可以表現(xiàn)為物理、化學(xué)和生物反,F(xiàn)象。1987年,中國(guó)學(xué)者杜樂(lè)天進(jìn)一步提出,地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)作用不是巖石的固體擠壓,而是深部的超臨界流體輻射,它會(huì)引起包括地震在內(nèi)的各種災(zāi)難。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都觀察到大震之前震中附近大氣中會(huì)出現(xiàn)熱紅外異,F(xiàn)象。耿慶國(guó)等還發(fā)現(xiàn)干旱與地震有一定聯(lián)系。至于震前生物反,F(xiàn)象更是普遍發(fā)生。
“史”即歷史信息。事物發(fā)展總是帶有某種復(fù)歸性質(zhì)的。翁文波長(zhǎng)期致力于通過(guò)對(duì)歷史信息的處理來(lái)預(yù)測(cè)突發(fā)事件。他認(rèn)為,用對(duì)大量樣本求平均值的傳統(tǒng)的概率統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)復(fù)雜性事件會(huì)造成信息失真,因而必須放棄對(duì)普遍原理的追求,專(zhuān)注對(duì)異態(tài)要素的提取和處理,盡可能多地對(duì)原始信息進(jìn)行保留。他認(rèn)為,實(shí)體是可數(shù)的,一切實(shí)體的所有狀態(tài)不可能被完全認(rèn)識(shí)。他注意到,自然數(shù)是反映世界本質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種重要數(shù)字序列,如果把自然數(shù)擴(kuò)充到整數(shù),運(yùn)用加減法來(lái)處理信息,就既能簡(jiǎn)化信息處理,又不會(huì)造成信息失真。以此為基礎(chǔ),他把天文學(xué)中的“可公度性”方法運(yùn)用到地震等災(zāi)害性事件的預(yù)測(cè)中,獲得了很高的成功率。
盡管預(yù)測(cè)方法可以不同,但只要是帶有真實(shí)信息的方案,總會(huì)殊途同歸,這就需要進(jìn)行信息綜合,從來(lái)自不同渠道的信息中找出共性。對(duì)于各種假說(shuō)不宜輕易否定,因?yàn)槎髿⒁环N新思想比提出一種新思想要容易得多。這里最重要的不是定量的計(jì)算,而是定性的判斷,即把各種信息當(dāng)做決策平面上的一群隨機(jī)點(diǎn)進(jìn)行概率分析,再與長(zhǎng)期積累的概率分布背景進(jìn)行對(duì)比,從而得出結(jié)論。專(zhuān)業(yè)知識(shí)只是正確判斷的基礎(chǔ),正確判斷的關(guān)鍵是決策者的智慧。智慧是哲學(xué)思維,它與決策者學(xué)識(shí)的廣闊程度、閱歷的豐富程度以及境界的高低程度密切相關(guān)。目前許多地震工作者往往囿于原有狹窄專(zhuān)業(yè)的局限,把專(zhuān)業(yè)以外的知識(shí)視為異端,把來(lái)自民間的信息貶為糞土,最后竟然走到直接否定系統(tǒng)科學(xué)的地步。
汶川地震發(fā)生以后,有人在主流媒體上撰文提問(wèn)“地震學(xué)和蟾蜍誰(shuí)更可靠?”[8]這樣一個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn),說(shuō)明我們離真正的現(xiàn)代科學(xué)距離尚遠(yuǎn)。因?yàn)椋旱谝,?duì)生物異常的觀察本身就是系統(tǒng)地震學(xué)的必要部分,生物異常反應(yīng)與地震發(fā)生的相關(guān)性,不僅早有理論根據(jù),而且有大量事實(shí)支持。把生物反常觀測(cè)排除在地震學(xué)之外,不是進(jìn)步而是倒退。第二,持系統(tǒng)地震學(xué)觀點(diǎn)的學(xué)者從來(lái)沒(méi)有認(rèn)為,生物反常與地震發(fā)生之間的聯(lián)系是必然性聯(lián)系,但不等于說(shuō)它們之間沒(méi)有聯(lián)系。
有人認(rèn)為,地震預(yù)報(bào)宣告了波普爾(Popper,K.R.)證偽說(shuō)的終結(jié),理由是波普爾認(rèn)為科學(xué)與偽科學(xué)的劃界就是理論能否被證偽,但是現(xiàn)有地震預(yù)報(bào)中相當(dāng)大部分都不是正確的,那么一次失效是否意味著一個(gè)理論是錯(cuò)誤的,科學(xué)家就應(yīng)當(dāng)放棄這種理論?[9] 這是對(duì)波普爾學(xué)說(shuō)的誤解。波普爾的證偽主義針對(duì)的是歸納主義。他認(rèn)為,從邏輯的觀點(diǎn)看,個(gè)別陳述不管有多少,要從它推論出一般陳述來(lái)顯然是不合理的,因?yàn)橹灰幸粋(gè)反常就可以否定一般陳述。所以,歸納推理不可能得出帶有必然性的一般陳述,只能用演繹法來(lái)檢驗(yàn)理論。由此可知,可證偽性才是科學(xué)與偽科學(xué)之間的劃界,不可反駁不是理論的優(yōu)點(diǎn)而是理論的缺點(diǎn)。他不僅不認(rèn)為一次失效就意味著理論的失敗,反倒認(rèn)為,理論的可證偽度高和理論的普遍程度高及經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容多是一致的,科學(xué)的發(fā)展是真內(nèi)容不斷增加和假內(nèi)容不斷減少的逼真性過(guò)程。
四、地震預(yù)報(bào)的深層反思
地震預(yù)報(bào)屬于技術(shù)問(wèn)題,其中既有自然因素,又有社會(huì)因素,一般說(shuō)來(lái)可以因時(shí)因地進(jìn)行變通。然而基于地震發(fā)生的特點(diǎn),以及預(yù)報(bào)與社會(huì)安全的于系程度,預(yù)報(bào)變通的空間實(shí)際上又是很小的。如果不當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)社會(huì)對(duì)預(yù)報(bào)的承受能力,將會(huì)招致嚴(yán)重后果,所以地震預(yù)報(bào)主要應(yīng)當(dāng)考慮求真即主要考慮自然因素,緊密依靠預(yù)測(cè)。來(lái)自主流地震學(xué)研究群體的聲音說(shuō):“至少在現(xiàn)階段,要求做到地震預(yù)報(bào)的想法是做不到的!薄氨仨氃鰪(qiáng)平時(shí)的防范措施,才是值得我們吸取的教訓(xùn)。”這里有更深層的認(rèn)識(shí)需要澄清。
平時(shí)的防范措施是需要增強(qiáng)的,但這并不能替代預(yù)報(bào)。理由是:第一,由于社會(huì)發(fā)展的不平衡性,不是所有人員都有條件平時(shí)就采取充分防范措施,在發(fā)達(dá)國(guó)家是如此,在發(fā)展中國(guó)家更是如此。第二,由于社會(huì)活動(dòng)的多樣性,不少活動(dòng)尤其是生產(chǎn)活動(dòng)不可能完全在高度設(shè)防的條件下進(jìn)行,有些危險(xiǎn)性活動(dòng)對(duì)地震預(yù)報(bào)還有特殊的期待。第三,由于地殼運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,地震的級(jí)別很難完全預(yù)先確定,現(xiàn)實(shí)的工程防范級(jí)別只能根據(jù)歷史資料來(lái)設(shè)立,這就決定了風(fēng)險(xiǎn)的不可避免。同時(shí),如果僅消極應(yīng)對(duì),勢(shì)必會(huì)反過(guò)來(lái)拖延對(duì)地震規(guī)律的探索。因此,必須對(duì)預(yù)報(bào)予以高度重視。
什么才叫“做到地震預(yù)報(bào)”?按照普遍的說(shuō)法,就是要做到時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度三要素精確齊備。這要取決于地震學(xué)的進(jìn)展。如前所述,科學(xué)的常態(tài)就是結(jié)果隨機(jī),對(duì)地震學(xué)更是如此。由地震發(fā)生的高度概然性決定,要完全精確預(yù)測(cè)可能永遠(yuǎn)都有困難,但這并不等于說(shuō)就沒(méi)有任何信息可以提供。不太準(zhǔn)確的信息是否能夠發(fā)布,這里有一個(gè)社會(huì)承受能力的問(wèn)題。按照主流意見(jiàn),不準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)造成的社會(huì)損失并不比地震更小。這種意見(jiàn)完全沒(méi)有根據(jù)。不太準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)可能會(huì)造成一定的社會(huì)損失,但絕不會(huì)造成大地震那樣嚴(yán)重的損失,而且這種損失完全可以通過(guò)社會(huì)心理的調(diào)節(jié)來(lái)減少。若干次地震的事實(shí)表明,許多本可以避免的災(zāi)難性后果就是因?yàn)檫^(guò)分追求精確的心態(tài)導(dǎo)致的,這種心態(tài)使得有關(guān)部門(mén)多次失去了寶貴的預(yù)報(bào)機(jī)會(huì)。
我國(guó)是一個(gè)地震高發(fā)國(guó)家,本來(lái)就應(yīng)當(dāng)在全社會(huì)時(shí)時(shí)開(kāi)展防震教育。大量事實(shí)已經(jīng)證明,凡是對(duì)模糊信息“寧信其有,不信其無(wú)”的地方、單位和群眾,雖然平時(shí)會(huì)付出一些代價(jià),但在關(guān)鍵時(shí)刻卻避免了重大傷亡!皟衫鄼(quán)取其重,兩害相權(quán)取其輕!比绻^續(xù)追求絕對(duì)“完美”的預(yù)測(cè)結(jié)果,就只能留下一次又一次的慘痛教訓(xùn)。應(yīng)當(dāng)看到,隨著人們受教育水平的提高,公眾對(duì)地震預(yù)測(cè)的參與愿望必然會(huì)日益增強(qiáng)。逐漸增加地震預(yù)測(cè)的透明度,擇善采納非主流學(xué)者意見(jiàn),信息的模糊性可能會(huì)越來(lái)越小,同時(shí)也有助于減少社會(huì)行為的盲目和恐慌。
20世紀(jì)70年代國(guó)家制定的群測(cè)群防工作方針,已被實(shí)踐證明是提高預(yù)測(cè)水平、增強(qiáng)社會(huì)心理承受能力的正確舉措。這個(gè)方針之所以到后來(lái)沒(méi)有堅(jiān)持下去,主要是把西方科學(xué)神秘化的結(jié)果。改革開(kāi)放以來(lái),我們?cè)趯?duì)西方科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)和引進(jìn)上的受益點(diǎn)主要是在技術(shù)方面。就技術(shù)引進(jìn)而言,也是有兩面性的。先進(jìn)成果的引進(jìn)的確顯著地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),但也助長(zhǎng)了依賴(lài)心理的滋生。在國(guó)際交往中總是集注于技術(shù)跟蹤,并且很容易就接受了用技術(shù)綁架科學(xué)的模式,將其奉為圭臬。
相對(duì)于科學(xué)創(chuàng)造而言,技術(shù)創(chuàng)造對(duì)創(chuàng)造主體的要求較低,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不相同,所以用技術(shù)特別是現(xiàn)代高技術(shù)來(lái)看待科學(xué),會(huì)把人們引入誤區(qū)。高技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)有不解之緣,但高技術(shù)本身并不是科學(xué),只是科學(xué)探索的手段,盡管高技術(shù)是基礎(chǔ)研究成分較高的技術(shù)。從西方開(kāi)始,隨著高技術(shù)的突飛猛進(jìn),工程化傾向正在對(duì)科學(xué)的活力進(jìn)行絞殺。
如前所述,現(xiàn)代科學(xué)是大科學(xué),其基本特點(diǎn)是對(duì)象復(fù)雜、進(jìn)路多元、處理集成、結(jié)果隨機(jī),這是大科學(xué)的本質(zhì),但很多人僅僅從規(guī)模上理解大科學(xué),把它單純視為國(guó)家行為。由此,科學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)了三種傾向:第一,排斥非主流學(xué)者意見(jiàn);第二,拒絕接收來(lái)自民間的信息;第三,把思維進(jìn)路程序化。這與科學(xué)活動(dòng)不拘一格的自由精神是背道而馳的,更遑論與大科學(xué)需要的思維高度跳躍性相適應(yīng)。工程化的科學(xué)活動(dòng),在20世紀(jì)中葉最早始于西方國(guó)家,后來(lái)被標(biāo)榜為科學(xué)典范,例如曼哈頓核彈工程、阿波羅登月工程、人類(lèi)基因組測(cè)序工程,等等。當(dāng)然,它能解決一些科學(xué)問(wèn)題,但更重要的是與國(guó)家利益和國(guó)際控制能力密切相關(guān)。
只要認(rèn)真梳理一下l7世紀(jì)以來(lái)的科學(xué)史就可以發(fā)現(xiàn),重大科學(xué)思想差不多都出現(xiàn)在20世紀(jì)中葉以前。第二次世界大戰(zhàn)以后,表面看來(lái)科學(xué)技術(shù)活動(dòng)越來(lái)越大,實(shí)際上是技術(shù)規(guī)模越來(lái)越大、思想突破越來(lái)越小,特別是那種帶有改變世界圖景的科學(xué)思想更是鮮于露頭。有人將其解釋為這是科學(xué)研究的對(duì)象越來(lái)越遠(yuǎn)離直觀的結(jié)果。該解釋很難服人,因?yàn)樵谶@之前的重大突破早已遠(yuǎn)離了直觀。且不說(shuō)20世紀(jì)的相對(duì)論和量子力學(xué),就是18世紀(jì)的天體起源說(shuō)和19世紀(jì)的生物進(jìn)化論,也不是憑直觀可以把握的。之所以能夠產(chǎn)生這樣驚世駭俗的思想,是因?yàn)樗枷胝弑3种叨鹊乃枷胱杂伞?0世紀(jì)中葉以后科學(xué)思想之所以突然出現(xiàn)斷層,明顯不是對(duì)象變化的原因。
科學(xué)活動(dòng)工程化使科學(xué)成為一種職業(yè),這本來(lái)對(duì)科學(xué)活動(dòng)開(kāi)展有一定裨益,因?yàn)榭梢宰尶茖W(xué)工作者的生活費(fèi)用和科研經(jīng)費(fèi)得到充分保障,使智力資源得到充分開(kāi)發(fā),但穩(wěn)定的既得利益也容易在體制內(nèi)催生利益集團(tuán)。利益集團(tuán)一旦形成,當(dāng)然也可以沿慣性思維把技術(shù)向前推進(jìn),也可以用同質(zhì)性思維處理一些科學(xué)問(wèn)題,但一般不允許異質(zhì)性思維產(chǎn)生,這就窒息了科學(xué)的活力。這個(gè)時(shí)期,不是沒(méi)有重大創(chuàng)新思想的萌芽,而是沒(méi)有適宜的環(huán)境成長(zhǎng)。第二次世界大戰(zhàn)以前在絕大多數(shù)國(guó)家,基礎(chǔ)科學(xué)研究缺乏政府支持,但也因而就沒(méi)有可能形成一家獨(dú)大的局面,不同意見(jiàn)可以自由爭(zhēng)鳴。第二次世界大戰(zhàn)之后,無(wú)論在體制內(nèi)還是體制外,異質(zhì)性思想都很容易受到強(qiáng)烈排斥。
行政力量不干預(yù)科學(xué)活動(dòng)是現(xiàn)代社會(huì)的共識(shí),但實(shí)際上在科研領(lǐng)域,利益集團(tuán)的專(zhuān)制作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了行政力量。如果說(shuō),行政力量的干預(yù)可能由于無(wú)知而導(dǎo)致失誤的話,那么利益集團(tuán)的偏見(jiàn)則必然會(huì)造成作惡。偏見(jiàn)比無(wú)知離真理更遠(yuǎn)。對(duì)于利益集團(tuán),社會(huì)在很大程度上是無(wú)可奈何的,因?yàn)槔婕瘓F(tuán)具有專(zhuān)業(yè)權(quán)威地位,對(duì)異質(zhì)意見(jiàn)的壓制有特殊的表觀合理性。這種運(yùn)作機(jī)制的弊端在發(fā)達(dá)國(guó)家普遍存在,一旦被后發(fā)國(guó)家仿效,就還要被放大。與一些強(qiáng)烈要求撤銷(xiāo)科研管理部門(mén)的意見(jiàn)相反,不少人認(rèn)為,上述弊端的形成正是政府對(duì)科研活動(dòng)采取消極觀望態(tài)度的結(jié)果,因?yàn)樵谝欢l件下,單純的行政官員還可以持中間立場(chǎng)。
對(duì)物理、化學(xué)、生物、天文等基礎(chǔ)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),科學(xué)活動(dòng)工程化的后果最多造成拖延人類(lèi)的認(rèn)識(shí)進(jìn)程而已,唯獨(dú)對(duì)地球科學(xué)中的地震學(xué)來(lái)說(shuō),工程化預(yù)測(cè)造成的拖延則具有嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)后果。與其他基礎(chǔ)科學(xué)不同的是,地震學(xué)需要搜集種類(lèi)特別多的信息,從中篩選盡可能多的有用成分,而工程化的研究卻堵塞了廣泛的信息通道,從而把大量有用信息屏蔽在研究之外。同時(shí),在信息處理中又往往運(yùn)用傳統(tǒng)的概率統(tǒng)計(jì)方法,通過(guò)對(duì)樣本求平均值來(lái)預(yù)測(cè)復(fù)雜性事件,造成信息失真,其失敗是必然的,F(xiàn)在看來(lái),要實(shí)現(xiàn)地震預(yù)測(cè)的突破和地震災(zāi)害的有效抗御,就必須率先突破工程化的研究模式,改“求常”思維為“求異”思維,向群測(cè)群防的模式復(fù)歸。
今天向群測(cè)群防的道路復(fù)歸,是一種螺旋式上升。應(yīng)當(dāng)通過(guò)科協(xié)領(lǐng)導(dǎo)的各有關(guān)學(xué)會(huì),組織體制外科學(xué)工作者開(kāi)展地震預(yù)測(cè)研究。地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,宜交與有關(guān)問(wèn)題涉及更為綜合的政府職能部門(mén)管理。體制內(nèi)外研究的不同意見(jiàn),可以組織學(xué)術(shù)討論會(huì)通過(guò)爭(zhēng)鳴解決。異質(zhì)性認(rèn)識(shí)的較量,往往就是重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)。預(yù)測(cè)結(jié)果可以采用概率預(yù)報(bào),以不同顏色區(qū)分不同等級(jí)。實(shí)踐證明,有序地降低社會(huì)高層和基層之間的信息不對(duì)稱(chēng)程度,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的動(dòng)態(tài)平衡,才是穩(wěn)定社會(huì)的根本途徑?梢钥紤]逐步向社會(huì)開(kāi)放有關(guān)地震預(yù)測(cè)的學(xué)術(shù)會(huì)議,讓公眾隨時(shí)了解一些地震預(yù)測(cè)的信息,這有助于提高社會(huì)的科學(xué)理性和對(duì)概率性預(yù)報(bào)的承受能力。
西方地震學(xué)界從苛求精準(zhǔn)的理念出發(fā),到不可知論告終。中國(guó)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)要取得成功,就必須擺脫這種兩極相通的機(jī)械性思維模式,走天、地、史全面綜合考察的系統(tǒng)研究道路,改“求!彼季S為“求異”思維。在實(shí)踐層面必須突破工程化的科研模式,向“群測(cè)群防”的方針復(fù)歸,積極有序地組織社會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)的理性參與,逐漸降低社會(huì)高層和基層之間的信息不對(duì)稱(chēng)程度,提高社會(huì)對(duì)預(yù)報(bào)的心理承受能力。
一、關(guān)于地震預(yù)測(cè)的三種意見(jiàn)
關(guān)于地震是否能預(yù)測(cè)的問(wèn)題,科學(xué)界一直存在著可預(yù)測(cè)論和不可預(yù)測(cè)論兩大派的論爭(zhēng)。在基礎(chǔ)自然科學(xué)中,過(guò)去公認(rèn)有三大難以把握的前沿問(wèn)題:基本粒子、天體起源、生命本質(zhì),實(shí)際上,地殼運(yùn)動(dòng)和與之相關(guān)的地震預(yù)報(bào)也是一個(gè)毫不亞于以上三大問(wèn)題的前沿問(wèn)題。由于震源情況無(wú)法直接觀察,只能通過(guò)在地殼表層借助各種手段間接探測(cè),對(duì)其規(guī)律的探索不能等同于一般的科學(xué)研究,所以在探索過(guò)程中應(yīng)當(dāng)允許各種思想露頭并展開(kāi)交鋒。
目前地震學(xué)界的主流意見(jiàn)是:
——地震前兆信息大多來(lái)自地表,有用信息與無(wú)用信息相互混雜;
——不同地區(qū)、不同類(lèi)型的地震前兆特點(diǎn)迥異,尋找普遍規(guī)律困難;
——大陸同一地區(qū)的強(qiáng)震重復(fù)發(fā)生周期往往很長(zhǎng),可借鑒案例受限。
1997年3月,蓋勒(Geller,R.J.)等三位美國(guó)地震學(xué)者在《Science》雜志上發(fā)表了一篇論文,核心思想是“地震無(wú)法預(yù)測(cè)”,其主要觀點(diǎn)如下:
(1) 總結(jié)的前兆都不可靠。截至目前各國(guó)報(bào)道的地震前兆現(xiàn)象基本上是回顧性的,缺乏嚴(yán)格的論證,沒(méi)有證明它們是前兆,而是與地震無(wú)關(guān)的環(huán)境因素。研究者常把信噪比很低的數(shù)據(jù)當(dāng)做信號(hào)來(lái)進(jìn)行分析,用對(duì)事先取定了參數(shù)的假設(shè)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法來(lái)評(píng)估,通過(guò)事后調(diào)整參數(shù)的方法得到研究結(jié)果,在對(duì)結(jié)果的處理中根本不考慮其他的假設(shè)。
(2) 現(xiàn)行的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法不可行。1978年日本氣象廳根據(jù)伊豆半島附近發(fā)生的微震活動(dòng),預(yù)報(bào)90分鐘后發(fā)生的7.0級(jí)地震。然而,實(shí)際上它并沒(méi)有指出地震的時(shí)間、地點(diǎn)和震級(jí),所以預(yù)報(bào)不能算是成功。日本從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始就預(yù)報(bào),在太平洋沿岸距東京l50千米的東海地區(qū),近期有8級(jí)地震的可能,結(jié)果強(qiáng)震卻在其他未預(yù)報(bào)地區(qū)接連發(fā)生,這種誤導(dǎo)加劇了1995年阪神地震中的損失和傷亡。
(3) 物理實(shí)質(zhì)決定了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)不可能。由于地震過(guò)程對(duì)初始條件具有敏感的非線性依賴(lài)性,即使對(duì)地震的物理機(jī)制有了完善的認(rèn)識(shí),對(duì)地震也可能無(wú)法做出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。由于地殼處于自組織臨界狀態(tài),所以破裂過(guò)程是不穩(wěn)定的。地震大小取決于破裂開(kāi)始后的多種因素,只有在地震開(kāi)始后才能被確定,不是地震越大,孕育區(qū)就越大,事先預(yù)測(cè)不現(xiàn)實(shí)。
所以他們斷言:以對(duì)地震的物理機(jī)制并不完善的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)來(lái)預(yù)報(bào)地震是一個(gè)誘人的目標(biāo),但這個(gè)目標(biāo)人們從未達(dá)到過(guò)。
1999年2月25日至4月8日,《Nature》雜志在互聯(lián)網(wǎng)上組織了對(duì)地震預(yù)測(cè)的討論,最后主持者的總結(jié)意見(jiàn)是:對(duì)單個(gè)地震進(jìn)行準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)并在極其有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)施撤離計(jì)劃,是不現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)。
另一種觀點(diǎn)與之相反,持此觀點(diǎn)者列舉出了許多與以上論斷相悖的事實(shí)。
1966年3月8日中國(guó)河北邢臺(tái)地震后,周恩來(lái)在一次會(huì)議上說(shuō):“三八節(jié)那天地震后,有些科學(xué)家說(shuō),地震預(yù)報(bào)世界上沒(méi)有解決。李四光獨(dú)排眾議,認(rèn)為世界上未解決,我們?yōu)槭裁床荒芙鉀Q。”根據(jù)周恩來(lái)多次關(guān)于預(yù)防為主講話的基本精神,1972年正式形成“在黨的一元化領(lǐng)導(dǎo)下,以預(yù)防為主,專(zhuān)群結(jié)合,土洋結(jié)合,大打人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的地震工作方針。受這個(gè)思想指引,中國(guó)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作很快就出現(xiàn)了突破。
1974年12月至l975年2月初,遼寧南部地區(qū)專(zhuān)群結(jié)合的地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)大量異常,l975年2月3日晚,遼寧省地震辦公室提交了遼南地區(qū)可能發(fā)生較強(qiáng)地震的緊急報(bào)告,接報(bào)后省革委會(huì)立即采取了緊急措施。2月4日海城發(fā)生7.3級(jí)地震,由于事先有備,死亡人數(shù)僅1 300余,死者主要是老人和不愿轉(zhuǎn)移的人。
1976年8月2日、7日,四川省地震辦公室根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,發(fā)出了8月13日、l7日、22日在龍門(mén)山中南段茂汶、北川一帶或康定、瀘定一帶,可能發(fā)生6級(jí)或6級(jí)以上甚至7級(jí)地震的預(yù)報(bào)。12日省革委會(huì)根據(jù)臨震異常信息通知有關(guān)地區(qū)進(jìn)入戒備狀態(tài)。16日在松潘與平武之間發(fā)生了7.2級(jí)地震。之后,又準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了該地區(qū)22日6.7級(jí)地震和23日7.2級(jí)地震。三次地震共死亡38人,這雖有地廣人稀的因素,但防備得當(dāng)是主要因素。
1976年7月唐山大地震前,汪成民等中國(guó)地震工作者提出了預(yù)測(cè)和局部預(yù)報(bào):7月22日至8月5日之間,唐山、灤縣一帶可能發(fā)生5級(jí)以上地震。7月25日,距唐山115千米的青龍縣根據(jù)京津唐渤張地區(qū)地震群測(cè)群防經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)的信息,及時(shí)組織了人員轉(zhuǎn)移。結(jié)果7月28日地震發(fā)生時(shí),全縣雖然損壞房屋l8萬(wàn)間,倒塌房屋7 300多間,但僅有l(wèi)人死亡。
1992年3月12日,中國(guó)學(xué)者翁文波致信美國(guó)地球物理學(xué)界泰斗格林(Green, C.H.),預(yù)言當(dāng)年6月19日在美國(guó)舊金山地區(qū)可能發(fā)生6.8級(jí)地震。結(jié)果1992年6月28日7.4級(jí)地震在美國(guó)加州南部發(fā)生,與翁文波預(yù)測(cè)的時(shí)間僅差9天,震級(jí)僅差0.6。然而,設(shè)在美國(guó)加州門(mén)羅公園(Menlo Park)的地震監(jiān)視臺(tái)網(wǎng)在震前卻沒(méi)有任何預(yù)感,震后也沒(méi)有總結(jié)出震前征兆。
2008年汶川地震前,中國(guó)一些非主流學(xué)者獲取了比較準(zhǔn)確的信息并提出過(guò)警示。
第三種意見(jiàn)為地震學(xué)界相當(dāng)部分學(xué)者所持。有一種議論說(shuō),現(xiàn)在世界范圍內(nèi)地震的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)水平非常高,然而以目前地震學(xué)研究水平,精確的短期臨震預(yù)報(bào)的確是不可能完成之事,水平比較高的是根據(jù)主震對(duì)余震的預(yù)測(cè)。在中國(guó)以及世界其他一些國(guó)家,都有不少民間的地震預(yù)測(cè)說(shuō)法比如動(dòng)物的異常行為、異常天象的出現(xiàn)等。這些說(shuō)法到目前為止都還沒(méi)有真正的科學(xué)依據(jù)。從另外的角度說(shuō),即使這些異?梢宰鳛轭A(yù)報(bào)地震的參考數(shù)據(jù),地震監(jiān)測(cè)人員也不能僅僅依靠某一個(gè)單獨(dú)的異,F(xiàn)象作出地震預(yù)報(bào),因?yàn)檫@類(lèi)異?赡苤粚(duì)應(yīng)極小的地震概率。假如誤報(bào)了地震,直接和間接損失往往也是相當(dāng)嚴(yán)重的。迄今最準(zhǔn)確的一次強(qiáng)震臨震預(yù)報(bào)是1975年中國(guó)遼寧海城地震,但第二年發(fā)生的唐山大地震說(shuō)明,海城地震預(yù)報(bào)的成功經(jīng)驗(yàn)仍缺乏理論依據(jù)。當(dāng)年《美國(guó)地震協(xié)會(huì)公告》曾評(píng)價(jià)說(shuō),海城地震的猜測(cè),是結(jié)合了經(jīng)驗(yàn)主義分析、直覺(jué)判定和好運(yùn)氣的結(jié)果,這是猜測(cè)地震的一次嘗試。
有人認(rèn)為,中國(guó)與西方地震預(yù)報(bào)思想有很大差異。西方預(yù)報(bào)的主要思想是根據(jù)地震物理機(jī)制進(jìn)行預(yù)測(cè),而中國(guó)的預(yù)報(bào)則往往試圖從現(xiàn)象和資料中找尋經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。為什么要這樣呢?一方面,聯(lián)系物理機(jī)制的研究對(duì)知識(shí)儲(chǔ)備、理論基礎(chǔ)等要求較高,入門(mén)較難,而選取統(tǒng)計(jì)分析則人手較快;另一方面,這可能也和中國(guó)的傳統(tǒng)思維有關(guān):中國(guó)的傳統(tǒng)思維方式是整體性的,即所謂“天人合一”,覺(jué)得萬(wàn)事萬(wàn)物間都有聯(lián)系,自然界中可能存在著種種神秘的未被人們認(rèn)識(shí)的聯(lián)系,因此比較容易接受這種缺乏物理機(jī)制的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法。中國(guó)預(yù)報(bào)方法的優(yōu)勢(shì)在海城地震的成功預(yù)報(bào)中可以體現(xiàn),但是這種思維也造成一個(gè)問(wèn)題,就是容易使人們產(chǎn)生“總有一些現(xiàn)象可以預(yù)報(bào)地震”的錯(cuò)覺(jué)。而西方人覺(jué)得如果物理機(jī)制上存在不確定性,就會(huì)放棄對(duì)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的期待。應(yīng)該從根本上認(rèn)識(shí)到,預(yù)報(bào)成功是極少數(shù)的例外,未能預(yù)報(bào)才是常態(tài),因此,增強(qiáng)平時(shí)的防范措施才是從汶川地震中值得吸取的教訓(xùn)。
以上三種意見(jiàn)可以概括為蓋勒等為代表的“不可預(yù)測(cè)論”,以李四光、翁文波為代表的“可預(yù)測(cè)論”,部分地震學(xué)者所持的“難預(yù)測(cè)論”。“難預(yù)測(cè)論”者雖然不斷然否認(rèn)地震可以預(yù)測(cè),但把預(yù)測(cè)鎖定在遙遠(yuǎn)的將來(lái),所以與“不可預(yù)測(cè)論”并無(wú)根本區(qū)別。這里有三個(gè)問(wèn)題值得探討:第一,科學(xué)的常態(tài)是什么;第二,地震預(yù)測(cè)的特點(diǎn)何在;第三,如何處理預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)的關(guān)系。
二、科學(xué)研究的常態(tài)辨析
地震“預(yù)測(cè)”和“預(yù)報(bào)”是有密切聯(lián)系但不等同的兩個(gè)概念。預(yù)測(cè)即地震學(xué)研究屬于科學(xué)范疇,而預(yù)報(bào)則屬于技術(shù)范疇;前者解決自然規(guī)律認(rèn)識(shí)問(wèn)題,后者解決社會(huì)行為指導(dǎo)問(wèn)題。但基于地震發(fā)生的特殊性和危害性,這里主要是科學(xué)探索起主導(dǎo)作用,是前者決定后者而不是相反?茖W(xué)的基本特點(diǎn)是探索,沒(méi)有探索和創(chuàng)新,科學(xué)就失去了靈魂,而支持探索的基本信念則是客觀規(guī)律可知論。世界是否可知,這本來(lái)是一個(gè)舊問(wèn)題,但在新形勢(shì)之下卻又顯現(xiàn)出該問(wèn)題的未決性。當(dāng)然,即使是不可預(yù)測(cè)論者,也不敢從根本上斷然否認(rèn)自然規(guī)律的可知性,因?yàn)檫@與科學(xué)史明顯不符,但他們對(duì)預(yù)測(cè)的界定是以機(jī)械決定論為指導(dǎo)的。
文藝復(fù)興時(shí)期以來(lái),以牛頓力學(xué)為代表的近代科學(xué),在對(duì)簡(jiǎn)單因果關(guān)系的精確預(yù)測(cè)中取得了輝煌的成就,贏得了公眾的廣泛認(rèn)同,但這種心理征服也成為心理定勢(shì),形成了機(jī)械決定論自然觀。以拉普拉斯(de Laplace,P.S.)為代表的一批學(xué)者認(rèn)為,利用18世紀(jì)成熟的微分方程,只要引入無(wú)限多參數(shù),就足以把所有宇宙過(guò)程在給定時(shí)刻的狀態(tài),以必然事件的數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確地推導(dǎo)出來(lái)。
恩格斯在《自然辯證法》中對(duì)機(jī)械決定淪批評(píng)道:“按照這種觀點(diǎn),在自然界中占統(tǒng)治地位的,只是簡(jiǎn)單的直接的必然性。這一個(gè)豌豆莢中有五粒豌豆,而不是四;蛄#贿@條狗的尾巴是五英寸長(zhǎng),不長(zhǎng)一絲一毫,也不短一絲一毫;這一朵苜;ń衲暌延梢恢幻鄯涫诜郏且欢鋮s沒(méi)有,而且這一朵還是由這特定的蜜蜂在這個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)授粉的;這一粒特定的被風(fēng)吹來(lái)的蒲公英種子發(fā)了芽,而那一粒卻沒(méi)有;凌晨四點(diǎn)鐘一只跳蚤咬了我一口,而不是三點(diǎn)鐘或五點(diǎn)鐘,而且是咬在右邊肩膀上,而不是咬在右邊小腿上——這一切都是
由一種不可更動(dòng)的因果連鎖、由一種堅(jiān)定不移的必然性所引起的事實(shí),而且甚至太陽(yáng)系由之產(chǎn)生的那個(gè)氣團(tuán)早就構(gòu)造得使這些事情只能這樣子發(fā)生,而不能按另外的樣子發(fā)生。承認(rèn)有這一類(lèi)的必然性,我們也還是沒(méi)有擺脫掉神學(xué)的自然觀。
上述思維方式在處理分子運(yùn)動(dòng)和認(rèn)識(shí)熱的本質(zhì)時(shí)遇到了困難。人們認(rèn)識(shí)到,對(duì)于一個(gè)群體事物來(lái)說(shuō),能夠用牛頓定律進(jìn)行決定論性描述的,只有總體上的規(guī)律,而群體中的個(gè)體行為是不能按照機(jī)械決定論來(lái)進(jìn)行描述的,它只能給出個(gè)體行為的概率。這種決定論稱(chēng)為“經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論”。盡管經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論和機(jī)械決定論有別,但它們都有一條底線:無(wú)論是整體行為還是個(gè)體行為,都遵守動(dòng)力學(xué)定律。到量子力學(xué)誕生,就連經(jīng)典統(tǒng)計(jì)決定論都遇到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
按照哥本哈根學(xué)派的解釋?zhuān)涸趤喸訉哟紊,?duì)粒子行為的任何觀察,都會(huì)帶來(lái)粒子行為的改變。他們回避了單個(gè)粒子的行為是否遵守動(dòng)力學(xué)定律這個(gè)本體論問(wèn)題,而只從認(rèn)識(shí)論角度來(lái)看待粒子行為,認(rèn)為微觀粒子的行為要通過(guò)波動(dòng)性和粒子性?xún)煞N圖景的相互補(bǔ)充才能得到描述。這種決定論稱(chēng)為“量子統(tǒng)計(jì)決定論”。哥本哈根學(xué)派的論斷,后來(lái)為科學(xué)技術(shù)的實(shí)踐證明。有學(xué)者認(rèn)為,機(jī)械決定論是關(guān)于單因果關(guān)系的表現(xiàn)形式,統(tǒng)計(jì)決定論是關(guān)于相鄰層次多因果關(guān)系的表現(xiàn)形式,而量子統(tǒng)計(jì)決定論則是層次相差較遠(yuǎn)的多因果關(guān)系的表現(xiàn)形式。
后來(lái),即使是被認(rèn)為向經(jīng)典決定論復(fù)歸的美國(guó)物理學(xué)家玻姆(Bohm,D.)也說(shuō):“無(wú)論人們?cè)鯓颖硎鲎匀欢,結(jié)果總將不可避免地依賴(lài)于一些實(shí)質(zhì)上獨(dú)立的偶然因素,這些偶然因素存在于所研究的范圍之外,因而相對(duì)于研究范圍之內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)要受到機(jī)遇漲落。因此,適用于任一特定范圍內(nèi)的因果律,即使是用來(lái)對(duì)只發(fā)生于這一范圍之內(nèi)的事情作理想的預(yù)測(cè),也是不夠用的!
可見(jiàn),就是在以嚴(yán)密著稱(chēng)的物理學(xué)之中,機(jī)械決定論也不可能堅(jiān)持到底,何況在研究尺度很大的地球科學(xué)之中! 我們面對(duì)的世界是復(fù)雜的,而不是簡(jiǎn)單的。簡(jiǎn)單因果關(guān)系只是復(fù)雜因果關(guān)系的一種程度很高的近似。20世紀(jì)40年代,為應(yīng)付復(fù)雜關(guān)系,誕生了系統(tǒng)科學(xué)。20世紀(jì)80年代,錢(qián)學(xué)森等開(kāi)創(chuàng)了開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究。開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中,它們的特點(diǎn)有:對(duì)外開(kāi)放性、規(guī)模巨大性、組分異質(zhì)性、關(guān)系非線性、行為動(dòng)態(tài)性、內(nèi)外不定性。他們認(rèn)為,不能用處理簡(jiǎn)單系統(tǒng)或簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)的方法來(lái)處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng),如果看不到這些理論方法的局限性和應(yīng)用范圍,生搬硬套,結(jié)果只能適得其反。
實(shí)踐證明,現(xiàn)在唯一能有效處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法,就是從定性到定量的綜合集成方法。通常是把科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專(zhuān)家判斷力相結(jié)合,提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)(猜想或判斷)。這些經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)不能用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式加以證明,它們往往是定性的認(rèn)識(shí),但可用經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)和資料以 及包含大量參數(shù)的模型對(duì)其確實(shí)性進(jìn)行檢測(cè)。模型也必須建立在經(jīng)驗(yàn)和對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際理解基礎(chǔ)上。經(jīng)過(guò)定量計(jì)算和反復(fù)對(duì)比,最后形成結(jié)論。這樣的結(jié)論就是我們?cè)诂F(xiàn)階段認(rèn)識(shí)客觀事物所能達(dá)到的最佳結(jié)果。
地震預(yù)測(cè)面對(duì)的系統(tǒng)就是這樣的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng),F(xiàn)在問(wèn)題的癥結(jié)在于:第一,把復(fù)雜巨系統(tǒng)當(dāng)做簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)看待;第二,用處理簡(jiǎn)單系統(tǒng)的定量方法來(lái)研究;第三,按照機(jī)械決定論的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)。在這種范式之下,不能預(yù)測(cè)是必然的,又被說(shuō)成理所當(dāng)然。成功預(yù)測(cè)被斥為“非科學(xué)”,不能預(yù)測(cè)反而成為“科學(xué)”。這種悖論,在其他領(lǐng)域也同樣存在。要消除這種悖論,必須實(shí)行科學(xué)范式轉(zhuǎn)換。
1963年,美國(guó)學(xué)者普賴(lài)斯(Price,D.)把科學(xué)分為“小科學(xué)”和“大科學(xué)”。中國(guó)學(xué)者趙紅州指出,現(xiàn)代科學(xué)已從“小科學(xué)”過(guò)渡到“大科學(xué)”,其標(biāo)志在于:第一,因難度增大由個(gè)人研究轉(zhuǎn)向集體研究;第二,由使用單參數(shù)儀器轉(zhuǎn)向使用二次儀器;第三,由私人出資研究轉(zhuǎn)向國(guó)家資助研究;第四,由單學(xué)科和小跨度學(xué)科研究轉(zhuǎn)向大跨度學(xué)科研究;第五,由個(gè)人搜尋研究資料轉(zhuǎn)向高度依賴(lài)情報(bào)系統(tǒng)。筆者認(rèn)為,20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)的常態(tài)是大小科學(xué)并存,小科學(xué)在一定范圍依然有效,但大科學(xué)成為科學(xué)的主流。大科學(xué)的基本特點(diǎn)是:對(duì)象復(fù)雜、進(jìn)路多元、處理集成、結(jié)果隨機(jī)。
現(xiàn)實(shí)當(dāng)中之所以出現(xiàn)主次顛倒甚至是非顛倒,一個(gè)深層根源就是關(guān)于精確和模糊的看法僵化。人對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,任何精確認(rèn)識(shí)都是認(rèn)識(shí)長(zhǎng)河中的一個(gè)駐點(diǎn),都只有相對(duì)意義,特別是模糊數(shù)學(xué)誕生以后,精確和模糊的絕對(duì)界限就從邏輯上消失了。小科學(xué)的結(jié)果,也是在對(duì)復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以后得到的,從根本上說(shuō)也是一種概率性結(jié)果。因?yàn)樵诤?jiǎn)化模型的建構(gòu)過(guò)程中已經(jīng)放棄了對(duì)細(xì)節(jié)的追求,也就是已經(jīng)放棄了精確,所以它對(duì)現(xiàn)實(shí)世界來(lái)說(shuō)仍然是一種模糊,甚至比大科學(xué)還要模糊。
但是,從學(xué)校教育來(lái)說(shuō),只能從小科學(xué)人手,而且社會(huì)在強(qiáng)調(diào)科學(xué)的力量時(shí),往往會(huì)以小科學(xué)對(duì)世界的反映結(jié)果來(lái)作為例證。小科學(xué)需要的思維跨度小,對(duì)哲學(xué)素養(yǎng)的要求低,同時(shí)也能滿(mǎn)足社 會(huì)淺層次的需要,所以在社會(huì)層面上的征服力量強(qiáng)勁,而一旦有人據(jù)此獲得強(qiáng)勢(shì)地位又力圖固守,便可輕易把對(duì)立意見(jiàn)置于死地。量子力學(xué)建立之初,愛(ài)因斯(Einstein,A.)就堅(jiān)持用嚴(yán)格決定論來(lái)批判量子測(cè)量的哥本哈根解釋?zhuān)@并沒(méi)有妨礙量子力學(xué)真理性的透射,量子力學(xué)的預(yù)言不斷被以后的事實(shí)證明。如果說(shuō)愛(ài)因斯坦這樣的科學(xué)巨擘尚且如此,那么在科學(xué)界就可以想象一般。普遍情況是,科技人員在科學(xué)活動(dòng)的規(guī)模上接受當(dāng)代科學(xué)的大科學(xué)轉(zhuǎn)化,但在思維方式上卻拒絕實(shí)現(xiàn)向大科學(xué)轉(zhuǎn)化,也就是說(shuō)沒(méi)有根本轉(zhuǎn)化。庫(kù)恩(Kuhn,T.) 曾引用普朗克(Planck,M.K.E.L.)的話說(shuō):與其說(shuō)一個(gè)新科學(xué)真理的勝利是靠使它的反對(duì)者信服和領(lǐng)悟,還不如說(shuō)是因?yàn)樗姆磳?duì)者終于都死去,而熟悉這個(gè)新科學(xué)真理的新一代成長(zhǎng)起來(lái)了。這話仍然有現(xiàn)實(shí)意義。
三、地震預(yù)測(cè)的特點(diǎn)探究
對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不能奢望過(guò)于精確的結(jié)果,但并不等于說(shuō)可以放棄對(duì)盡可能精確結(jié)果的追求。對(duì)結(jié)果精確度的苛求,往往導(dǎo)致對(duì)盡可能精確結(jié)果追求的拒絕,這是極端性思維的兩極相通,所謂“不可預(yù)測(cè)論”和“難預(yù)測(cè)論”就是這樣產(chǎn)生的。在人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的征途中,沒(méi)有絕對(duì)真理可言,特別是對(duì)地內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)這種很難直接獲取信息的問(wèn)題,只能通過(guò)不懈的點(diǎn)滴探索,才能逐步向真相逼近。如果以困難太大為由拒絕探索,或者放棄點(diǎn)滴的積累性進(jìn)取,真相永遠(yuǎn)不可能自動(dòng)呈現(xiàn)。而只要進(jìn)行積極的探索,就不可避免地會(huì)犯錯(cuò)誤。如果由于怕犯錯(cuò)誤就不作為,本身就是最大的錯(cuò)誤,因?yàn)檫@是對(duì)社會(huì)不負(fù)責(zé)任。前者是方法問(wèn)題,后者是態(tài)度問(wèn)題。
所謂積極的探索,應(yīng)該是不拘一格的探索。不管地殼運(yùn)動(dòng)有多么深沉復(fù)雜,都可以歸結(jié)為內(nèi)力和外力的綜合作用,而不是單純的內(nèi)力作用。從總體上看,整個(gè)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都是天體之間相互作用的結(jié)果,因而地殼運(yùn)動(dòng)也可以視為天體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)組成部分。既然地殼運(yùn)動(dòng)不是孤立的運(yùn)動(dòng),那么地震作為地殼運(yùn)動(dòng)的一種,其發(fā)生和發(fā)展必然就與系統(tǒng)中的其他要素變化息息相關(guān)。同時(shí),地震可能不僅源于巖層擠壓而斷裂,還可能源于地球內(nèi)部的其他作用而造成巖層斷裂。如果不從系統(tǒng)的高度來(lái)觀察問(wèn)題,就會(huì)犯“管中窺豹”的錯(cuò)誤。
目前在地震預(yù)測(cè)中遇到的困難是由于把目標(biāo)完全鎖定于震源體的地下物理參數(shù)造成的。震源物理參數(shù)測(cè)量是地震測(cè)量的一種方法,但不是唯一的方法,這種方法的理論基礎(chǔ)是固體地球動(dòng)力觀。根據(jù)固體地球動(dòng)力觀,地震主要是構(gòu)造性地震。按照這種理論,要預(yù)測(cè)地震,就必須精確掌握地下深處應(yīng)力場(chǎng)以及破裂巖石的種種物理學(xué)參數(shù),然后通過(guò)精密計(jì)算,才能得到準(zhǔn)確推斷。沿著單一思路,主流地震工作者不能說(shuō)沒(méi)有付出努力,儀器精度越來(lái)越高,觀測(cè)臺(tái)站越來(lái)越多,但不僅沒(méi)有收到預(yù)期的回報(bào),而且最后竟然還得出“地震難以預(yù)報(bào)”這樣一個(gè)令人沮喪的結(jié)論。
回顧中國(guó)地震預(yù)報(bào)的歷史,成功預(yù)報(bào)者使用的儀器并不精密,臺(tái)站的數(shù)量也不多,盡管各方面的條件都比較落后,卻屢見(jiàn)成效。有人認(rèn)為這是碰運(yùn)氣所致。所謂“運(yùn)氣”就是概率。按照主流意見(jiàn)的邏輯,隨著儀器精度提高和臺(tái)站數(shù)量增加,概率應(yīng)該上升,但事實(shí)上并非如此,這就不能不懷疑其思維方式的正確性了。現(xiàn)在看來(lái),當(dāng)初地震預(yù)報(bào)成功的原因有三:
第一,相信地震可以預(yù)測(cè)。基于這種信念,科學(xué)工作者就會(huì)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,以百折不撓的態(tài)度進(jìn)取?茖W(xué)史證明,真正的科學(xué)探索在很大程度上就是要靠“碰運(yùn)氣”,但機(jī)遇只屬于有準(zhǔn)備的頭腦,如果持不可知論,面對(duì)再佳的機(jī)遇也會(huì)失之交臂。
第二,不墨守成規(guī)和迷信權(quán)威。科學(xué)發(fā)現(xiàn)從來(lái)就沒(méi)有一成不變的方法可以恪守,前人再成功的路徑也只能提供參考,相對(duì)論和量子力學(xué)都是勇敢突破既有路徑的卓越范例,對(duì)地震這樣一種只能采用“黑箱”方法進(jìn)行研究的對(duì)象,情況更是如此。
第三,發(fā)動(dòng)群眾廣泛參與。地震前兆信息類(lèi)型多樣,足夠信息的搜集是正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然,群眾提供的信息可能有誤,但完全可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行篩選。同時(shí),廣泛發(fā)動(dòng)群眾,能充分調(diào)動(dòng)多個(gè)專(zhuān)業(yè)科技人員的積極性,為地震專(zhuān)業(yè)科技人員提供多種思路。
現(xiàn)在看來(lái),要提高地震預(yù)測(cè)的成功概率,需要 在“天”、“地”、“史”三個(gè)方面綜合開(kāi)展工作。
“天”即空間信息。早在1967年翁文波就提出了地震的發(fā)生與近地天體有關(guān)。20世紀(jì)80年代以來(lái),中國(guó)學(xué)者耿慶國(guó)把“太陽(yáng)一磁暴一強(qiáng)震”活動(dòng)聯(lián)系起來(lái),把K指數(shù)、急始變幅、磁暴最大幅度、磁暴類(lèi)型等地磁信息進(jìn)行全面綜合分析,給出了中國(guó)內(nèi)地Ms≥7.0級(jí)強(qiáng)震跨越式發(fā)震危險(xiǎn)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)用化預(yù)測(cè)指標(biāo)及其限制條件。中國(guó)學(xué)者任振球注意到,當(dāng)月球和黃道面主要天體與地球呈直線排列 (即“三星一線”排列) 時(shí)會(huì)發(fā)生引潮力異常疊加,這種引力共振作用在臺(tái)風(fēng)、暴雨、地震等自然災(zāi)害內(nèi)部條件基本具備的情況下,會(huì)成為重大災(zāi)害的觸發(fā)因素。上述方法曾多次得到驗(yàn)證。
“地”即地球信息。地震發(fā)生的原因復(fù)雜、信息間接,在預(yù)測(cè)中必須防止把問(wèn)題簡(jiǎn)單化,宜采用類(lèi)似中醫(yī)的黑箱方法“辨證施診”。l971年,中國(guó)學(xué)者傅承義提出關(guān)于地震孕育的“紅腫說(shuō)”,認(rèn)為地球內(nèi)部的劇烈活動(dòng)會(huì)在地球與大氣耦合的界面引起異常,這種異,F(xiàn)象可以表現(xiàn)為物理、化學(xué)和生物反,F(xiàn)象。1987年,中國(guó)學(xué)者杜樂(lè)天進(jìn)一步提出,地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)作用不是巖石的固體擠壓,而是深部的超臨界流體輻射,它會(huì)引起包括地震在內(nèi)的各種災(zāi)難。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都觀察到大震之前震中附近大氣中會(huì)出現(xiàn)熱紅外異,F(xiàn)象。耿慶國(guó)等還發(fā)現(xiàn)干旱與地震有一定聯(lián)系。至于震前生物反,F(xiàn)象更是普遍發(fā)生。
“史”即歷史信息。事物發(fā)展總是帶有某種復(fù)歸性質(zhì)的。翁文波長(zhǎng)期致力于通過(guò)對(duì)歷史信息的處理來(lái)預(yù)測(cè)突發(fā)事件。他認(rèn)為,用對(duì)大量樣本求平均值的傳統(tǒng)的概率統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)復(fù)雜性事件會(huì)造成信息失真,因而必須放棄對(duì)普遍原理的追求,專(zhuān)注對(duì)異態(tài)要素的提取和處理,盡可能多地對(duì)原始信息進(jìn)行保留。他認(rèn)為,實(shí)體是可數(shù)的,一切實(shí)體的所有狀態(tài)不可能被完全認(rèn)識(shí)。他注意到,自然數(shù)是反映世界本質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種重要數(shù)字序列,如果把自然數(shù)擴(kuò)充到整數(shù),運(yùn)用加減法來(lái)處理信息,就既能簡(jiǎn)化信息處理,又不會(huì)造成信息失真。以此為基礎(chǔ),他把天文學(xué)中的“可公度性”方法運(yùn)用到地震等災(zāi)害性事件的預(yù)測(cè)中,獲得了很高的成功率。
盡管預(yù)測(cè)方法可以不同,但只要是帶有真實(shí)信息的方案,總會(huì)殊途同歸,這就需要進(jìn)行信息綜合,從來(lái)自不同渠道的信息中找出共性。對(duì)于各種假說(shuō)不宜輕易否定,因?yàn)槎髿⒁环N新思想比提出一種新思想要容易得多。這里最重要的不是定量的計(jì)算,而是定性的判斷,即把各種信息當(dāng)做決策平面上的一群隨機(jī)點(diǎn)進(jìn)行概率分析,再與長(zhǎng)期積累的概率分布背景進(jìn)行對(duì)比,從而得出結(jié)論。專(zhuān)業(yè)知識(shí)只是正確判斷的基礎(chǔ),正確判斷的關(guān)鍵是決策者的智慧。智慧是哲學(xué)思維,它與決策者學(xué)識(shí)的廣闊程度、閱歷的豐富程度以及境界的高低程度密切相關(guān)。目前許多地震工作者往往囿于原有狹窄專(zhuān)業(yè)的局限,把專(zhuān)業(yè)以外的知識(shí)視為異端,把來(lái)自民間的信息貶為糞土,最后竟然走到直接否定系統(tǒng)科學(xué)的地步。
汶川地震發(fā)生以后,有人在主流媒體上撰文提問(wèn)“地震學(xué)和蟾蜍誰(shuí)更可靠?”[8]這樣一個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn),說(shuō)明我們離真正的現(xiàn)代科學(xué)距離尚遠(yuǎn)。因?yàn)椋旱谝,?duì)生物異常的觀察本身就是系統(tǒng)地震學(xué)的必要部分,生物異常反應(yīng)與地震發(fā)生的相關(guān)性,不僅早有理論根據(jù),而且有大量事實(shí)支持。把生物反常觀測(cè)排除在地震學(xué)之外,不是進(jìn)步而是倒退。第二,持系統(tǒng)地震學(xué)觀點(diǎn)的學(xué)者從來(lái)沒(méi)有認(rèn)為,生物反常與地震發(fā)生之間的聯(lián)系是必然性聯(lián)系,但不等于說(shuō)它們之間沒(méi)有聯(lián)系。
有人認(rèn)為,地震預(yù)報(bào)宣告了波普爾(Popper,K.R.)證偽說(shuō)的終結(jié),理由是波普爾認(rèn)為科學(xué)與偽科學(xué)的劃界就是理論能否被證偽,但是現(xiàn)有地震預(yù)報(bào)中相當(dāng)大部分都不是正確的,那么一次失效是否意味著一個(gè)理論是錯(cuò)誤的,科學(xué)家就應(yīng)當(dāng)放棄這種理論?[9] 這是對(duì)波普爾學(xué)說(shuō)的誤解。波普爾的證偽主義針對(duì)的是歸納主義。他認(rèn)為,從邏輯的觀點(diǎn)看,個(gè)別陳述不管有多少,要從它推論出一般陳述來(lái)顯然是不合理的,因?yàn)橹灰幸粋(gè)反常就可以否定一般陳述。所以,歸納推理不可能得出帶有必然性的一般陳述,只能用演繹法來(lái)檢驗(yàn)理論。由此可知,可證偽性才是科學(xué)與偽科學(xué)之間的劃界,不可反駁不是理論的優(yōu)點(diǎn)而是理論的缺點(diǎn)。他不僅不認(rèn)為一次失效就意味著理論的失敗,反倒認(rèn)為,理論的可證偽度高和理論的普遍程度高及經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容多是一致的,科學(xué)的發(fā)展是真內(nèi)容不斷增加和假內(nèi)容不斷減少的逼真性過(guò)程。
四、地震預(yù)報(bào)的深層反思
地震預(yù)報(bào)屬于技術(shù)問(wèn)題,其中既有自然因素,又有社會(huì)因素,一般說(shuō)來(lái)可以因時(shí)因地進(jìn)行變通。然而基于地震發(fā)生的特點(diǎn),以及預(yù)報(bào)與社會(huì)安全的于系程度,預(yù)報(bào)變通的空間實(shí)際上又是很小的。如果不當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)社會(huì)對(duì)預(yù)報(bào)的承受能力,將會(huì)招致嚴(yán)重后果,所以地震預(yù)報(bào)主要應(yīng)當(dāng)考慮求真即主要考慮自然因素,緊密依靠預(yù)測(cè)。來(lái)自主流地震學(xué)研究群體的聲音說(shuō):“至少在現(xiàn)階段,要求做到地震預(yù)報(bào)的想法是做不到的!薄氨仨氃鰪(qiáng)平時(shí)的防范措施,才是值得我們吸取的教訓(xùn)。”這里有更深層的認(rèn)識(shí)需要澄清。
平時(shí)的防范措施是需要增強(qiáng)的,但這并不能替代預(yù)報(bào)。理由是:第一,由于社會(huì)發(fā)展的不平衡性,不是所有人員都有條件平時(shí)就采取充分防范措施,在發(fā)達(dá)國(guó)家是如此,在發(fā)展中國(guó)家更是如此。第二,由于社會(huì)活動(dòng)的多樣性,不少活動(dòng)尤其是生產(chǎn)活動(dòng)不可能完全在高度設(shè)防的條件下進(jìn)行,有些危險(xiǎn)性活動(dòng)對(duì)地震預(yù)報(bào)還有特殊的期待。第三,由于地殼運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,地震的級(jí)別很難完全預(yù)先確定,現(xiàn)實(shí)的工程防范級(jí)別只能根據(jù)歷史資料來(lái)設(shè)立,這就決定了風(fēng)險(xiǎn)的不可避免。同時(shí),如果僅消極應(yīng)對(duì),勢(shì)必會(huì)反過(guò)來(lái)拖延對(duì)地震規(guī)律的探索。因此,必須對(duì)預(yù)報(bào)予以高度重視。
什么才叫“做到地震預(yù)報(bào)”?按照普遍的說(shuō)法,就是要做到時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度三要素精確齊備。這要取決于地震學(xué)的進(jìn)展。如前所述,科學(xué)的常態(tài)就是結(jié)果隨機(jī),對(duì)地震學(xué)更是如此。由地震發(fā)生的高度概然性決定,要完全精確預(yù)測(cè)可能永遠(yuǎn)都有困難,但這并不等于說(shuō)就沒(méi)有任何信息可以提供。不太準(zhǔn)確的信息是否能夠發(fā)布,這里有一個(gè)社會(huì)承受能力的問(wèn)題。按照主流意見(jiàn),不準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)造成的社會(huì)損失并不比地震更小。這種意見(jiàn)完全沒(méi)有根據(jù)。不太準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)可能會(huì)造成一定的社會(huì)損失,但絕不會(huì)造成大地震那樣嚴(yán)重的損失,而且這種損失完全可以通過(guò)社會(huì)心理的調(diào)節(jié)來(lái)減少。若干次地震的事實(shí)表明,許多本可以避免的災(zāi)難性后果就是因?yàn)檫^(guò)分追求精確的心態(tài)導(dǎo)致的,這種心態(tài)使得有關(guān)部門(mén)多次失去了寶貴的預(yù)報(bào)機(jī)會(huì)。
我國(guó)是一個(gè)地震高發(fā)國(guó)家,本來(lái)就應(yīng)當(dāng)在全社會(huì)時(shí)時(shí)開(kāi)展防震教育。大量事實(shí)已經(jīng)證明,凡是對(duì)模糊信息“寧信其有,不信其無(wú)”的地方、單位和群眾,雖然平時(shí)會(huì)付出一些代價(jià),但在關(guān)鍵時(shí)刻卻避免了重大傷亡!皟衫鄼(quán)取其重,兩害相權(quán)取其輕!比绻^續(xù)追求絕對(duì)“完美”的預(yù)測(cè)結(jié)果,就只能留下一次又一次的慘痛教訓(xùn)。應(yīng)當(dāng)看到,隨著人們受教育水平的提高,公眾對(duì)地震預(yù)測(cè)的參與愿望必然會(huì)日益增強(qiáng)。逐漸增加地震預(yù)測(cè)的透明度,擇善采納非主流學(xué)者意見(jiàn),信息的模糊性可能會(huì)越來(lái)越小,同時(shí)也有助于減少社會(huì)行為的盲目和恐慌。
20世紀(jì)70年代國(guó)家制定的群測(cè)群防工作方針,已被實(shí)踐證明是提高預(yù)測(cè)水平、增強(qiáng)社會(huì)心理承受能力的正確舉措。這個(gè)方針之所以到后來(lái)沒(méi)有堅(jiān)持下去,主要是把西方科學(xué)神秘化的結(jié)果。改革開(kāi)放以來(lái),我們?cè)趯?duì)西方科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)和引進(jìn)上的受益點(diǎn)主要是在技術(shù)方面。就技術(shù)引進(jìn)而言,也是有兩面性的。先進(jìn)成果的引進(jìn)的確顯著地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),但也助長(zhǎng)了依賴(lài)心理的滋生。在國(guó)際交往中總是集注于技術(shù)跟蹤,并且很容易就接受了用技術(shù)綁架科學(xué)的模式,將其奉為圭臬。
相對(duì)于科學(xué)創(chuàng)造而言,技術(shù)創(chuàng)造對(duì)創(chuàng)造主體的要求較低,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不相同,所以用技術(shù)特別是現(xiàn)代高技術(shù)來(lái)看待科學(xué),會(huì)把人們引入誤區(qū)。高技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)有不解之緣,但高技術(shù)本身并不是科學(xué),只是科學(xué)探索的手段,盡管高技術(shù)是基礎(chǔ)研究成分較高的技術(shù)。從西方開(kāi)始,隨著高技術(shù)的突飛猛進(jìn),工程化傾向正在對(duì)科學(xué)的活力進(jìn)行絞殺。
如前所述,現(xiàn)代科學(xué)是大科學(xué),其基本特點(diǎn)是對(duì)象復(fù)雜、進(jìn)路多元、處理集成、結(jié)果隨機(jī),這是大科學(xué)的本質(zhì),但很多人僅僅從規(guī)模上理解大科學(xué),把它單純視為國(guó)家行為。由此,科學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)了三種傾向:第一,排斥非主流學(xué)者意見(jiàn);第二,拒絕接收來(lái)自民間的信息;第三,把思維進(jìn)路程序化。這與科學(xué)活動(dòng)不拘一格的自由精神是背道而馳的,更遑論與大科學(xué)需要的思維高度跳躍性相適應(yīng)。工程化的科學(xué)活動(dòng),在20世紀(jì)中葉最早始于西方國(guó)家,后來(lái)被標(biāo)榜為科學(xué)典范,例如曼哈頓核彈工程、阿波羅登月工程、人類(lèi)基因組測(cè)序工程,等等。當(dāng)然,它能解決一些科學(xué)問(wèn)題,但更重要的是與國(guó)家利益和國(guó)際控制能力密切相關(guān)。
只要認(rèn)真梳理一下l7世紀(jì)以來(lái)的科學(xué)史就可以發(fā)現(xiàn),重大科學(xué)思想差不多都出現(xiàn)在20世紀(jì)中葉以前。第二次世界大戰(zhàn)以后,表面看來(lái)科學(xué)技術(shù)活動(dòng)越來(lái)越大,實(shí)際上是技術(shù)規(guī)模越來(lái)越大、思想突破越來(lái)越小,特別是那種帶有改變世界圖景的科學(xué)思想更是鮮于露頭。有人將其解釋為這是科學(xué)研究的對(duì)象越來(lái)越遠(yuǎn)離直觀的結(jié)果。該解釋很難服人,因?yàn)樵谶@之前的重大突破早已遠(yuǎn)離了直觀。且不說(shuō)20世紀(jì)的相對(duì)論和量子力學(xué),就是18世紀(jì)的天體起源說(shuō)和19世紀(jì)的生物進(jìn)化論,也不是憑直觀可以把握的。之所以能夠產(chǎn)生這樣驚世駭俗的思想,是因?yàn)樗枷胝弑3种叨鹊乃枷胱杂伞?0世紀(jì)中葉以后科學(xué)思想之所以突然出現(xiàn)斷層,明顯不是對(duì)象變化的原因。
科學(xué)活動(dòng)工程化使科學(xué)成為一種職業(yè),這本來(lái)對(duì)科學(xué)活動(dòng)開(kāi)展有一定裨益,因?yàn)榭梢宰尶茖W(xué)工作者的生活費(fèi)用和科研經(jīng)費(fèi)得到充分保障,使智力資源得到充分開(kāi)發(fā),但穩(wěn)定的既得利益也容易在體制內(nèi)催生利益集團(tuán)。利益集團(tuán)一旦形成,當(dāng)然也可以沿慣性思維把技術(shù)向前推進(jìn),也可以用同質(zhì)性思維處理一些科學(xué)問(wèn)題,但一般不允許異質(zhì)性思維產(chǎn)生,這就窒息了科學(xué)的活力。這個(gè)時(shí)期,不是沒(méi)有重大創(chuàng)新思想的萌芽,而是沒(méi)有適宜的環(huán)境成長(zhǎng)。第二次世界大戰(zhàn)以前在絕大多數(shù)國(guó)家,基礎(chǔ)科學(xué)研究缺乏政府支持,但也因而就沒(méi)有可能形成一家獨(dú)大的局面,不同意見(jiàn)可以自由爭(zhēng)鳴。第二次世界大戰(zhàn)之后,無(wú)論在體制內(nèi)還是體制外,異質(zhì)性思想都很容易受到強(qiáng)烈排斥。
行政力量不干預(yù)科學(xué)活動(dòng)是現(xiàn)代社會(huì)的共識(shí),但實(shí)際上在科研領(lǐng)域,利益集團(tuán)的專(zhuān)制作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了行政力量。如果說(shuō),行政力量的干預(yù)可能由于無(wú)知而導(dǎo)致失誤的話,那么利益集團(tuán)的偏見(jiàn)則必然會(huì)造成作惡。偏見(jiàn)比無(wú)知離真理更遠(yuǎn)。對(duì)于利益集團(tuán),社會(huì)在很大程度上是無(wú)可奈何的,因?yàn)槔婕瘓F(tuán)具有專(zhuān)業(yè)權(quán)威地位,對(duì)異質(zhì)意見(jiàn)的壓制有特殊的表觀合理性。這種運(yùn)作機(jī)制的弊端在發(fā)達(dá)國(guó)家普遍存在,一旦被后發(fā)國(guó)家仿效,就還要被放大。與一些強(qiáng)烈要求撤銷(xiāo)科研管理部門(mén)的意見(jiàn)相反,不少人認(rèn)為,上述弊端的形成正是政府對(duì)科研活動(dòng)采取消極觀望態(tài)度的結(jié)果,因?yàn)樵谝欢l件下,單純的行政官員還可以持中間立場(chǎng)。
對(duì)物理、化學(xué)、生物、天文等基礎(chǔ)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),科學(xué)活動(dòng)工程化的后果最多造成拖延人類(lèi)的認(rèn)識(shí)進(jìn)程而已,唯獨(dú)對(duì)地球科學(xué)中的地震學(xué)來(lái)說(shuō),工程化預(yù)測(cè)造成的拖延則具有嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)后果。與其他基礎(chǔ)科學(xué)不同的是,地震學(xué)需要搜集種類(lèi)特別多的信息,從中篩選盡可能多的有用成分,而工程化的研究卻堵塞了廣泛的信息通道,從而把大量有用信息屏蔽在研究之外。同時(shí),在信息處理中又往往運(yùn)用傳統(tǒng)的概率統(tǒng)計(jì)方法,通過(guò)對(duì)樣本求平均值來(lái)預(yù)測(cè)復(fù)雜性事件,造成信息失真,其失敗是必然的,F(xiàn)在看來(lái),要實(shí)現(xiàn)地震預(yù)測(cè)的突破和地震災(zāi)害的有效抗御,就必須率先突破工程化的研究模式,改“求常”思維為“求異”思維,向群測(cè)群防的模式復(fù)歸。
今天向群測(cè)群防的道路復(fù)歸,是一種螺旋式上升。應(yīng)當(dāng)通過(guò)科協(xié)領(lǐng)導(dǎo)的各有關(guān)學(xué)會(huì),組織體制外科學(xué)工作者開(kāi)展地震預(yù)測(cè)研究。地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,宜交與有關(guān)問(wèn)題涉及更為綜合的政府職能部門(mén)管理。體制內(nèi)外研究的不同意見(jiàn),可以組織學(xué)術(shù)討論會(huì)通過(guò)爭(zhēng)鳴解決。異質(zhì)性認(rèn)識(shí)的較量,往往就是重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)。預(yù)測(cè)結(jié)果可以采用概率預(yù)報(bào),以不同顏色區(qū)分不同等級(jí)。實(shí)踐證明,有序地降低社會(huì)高層和基層之間的信息不對(duì)稱(chēng)程度,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的動(dòng)態(tài)平衡,才是穩(wěn)定社會(huì)的根本途徑?梢钥紤]逐步向社會(huì)開(kāi)放有關(guān)地震預(yù)測(cè)的學(xué)術(shù)會(huì)議,讓公眾隨時(shí)了解一些地震預(yù)測(cè)的信息,這有助于提高社會(huì)的科學(xué)理性和對(duì)概率性預(yù)報(bào)的承受能力。
西方地震學(xué)界從苛求精準(zhǔn)的理念出發(fā),到不可知論告終。中國(guó)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)要取得成功,就必須擺脫這種兩極相通的機(jī)械性思維模式,走天、地、史全面綜合考察的系統(tǒng)研究道路,改“求!彼季S為“求異”思維。在實(shí)踐層面必須突破工程化的科研模式,向“群測(cè)群防”的方針復(fù)歸,積極有序地組織社會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)的理性參與,逐漸降低社會(huì)高層和基層之間的信息不對(duì)稱(chēng)程度,提高社會(huì)對(duì)預(yù)報(bào)的心理承受能力。