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本科學的成份和一些實用科學的成份。研究太陽表面上流體的流動或原子核中基本粒子間的作用是屬於這個方塊左下方的任務；利用長江在三峽地區水位的落差來發電是屬於這個方塊左上方的任務；研究原始人族群中的倫理與分工是屬於這方塊右下方的任務；為某一位候選人在一次選舉中爭取票源是屬於這個方塊右上方的任務。
這學期在會計系的教室上課，看到教室裡的課桌椅使我想起以前小學生教室裡的景象。雙併式的課桌，一邊坐一個男生、一邊坐一個女生，在桌子中央有一條兩人公定的界線，涇渭分明，不論是文具或手都不能絲毫越界，當然也常有淘氣的小男孩故意把手伸過界，引女孩去打又讓她打不到的遊戲。我們在台灣，人多而空間小，因為空間珍貴而砌了許多墻，墻這邊是我的，那邊是你的，努力經營墻內的領土而對墻外的一切並不怎麼關心。再到美國、加拿大、澳洲等土地比較寬廣的國家去看看，在郊外的住宅區裡，房子的四週是草坪，每戶人家各自經營自己的領土。種植花草樹木、掃落葉、剪草坪、鏟雪都是相當繁重的工作。但是在領土的交界處並沒有圍墻，漂亮的庭院就像一套外出服，也發揮讓鄰居賞心悅目的功能。在土地寬廣的社會裡反而能夠以共享的方式使空間的利用更為有效，這是一個頗為有趣的現象。
「知識」的空間無限寬廣可以任人遨遊，而每一個個人都各有其專長的領域，在自己的領域之內當然要學得深入，但不應該在四週劃一條界線而認為圈子之內是我的本行，外面的一切與我無關。在我們的社會中，因為升學和聯考的關係，在中學時期就把人分了類：人文社會、理工、醫農，劃上明顯的界線，也無形中製造了一些對立、互不相融的心態。高中先分組，大學再重視通識，這是非常不幸的現象。各種知識的領域之間是沒有界線的，也是不可能劃得出明確的界線的。我在提及知識的領域時，「領域(field)」這個詞用得很不恰當，因為我們一看到這兩個字，心中難免就會浮現好像是一幅地圖般的圖像：這邊是台北縣、那邊是桃園縣，中間有一條明確的界線。這是因為人的語言和文字的功能是有限的，它們都是很好的工具，能夠幫助我們把心中的意念表達出來，但很難表達得百分之百地正確、百分之百地明白。
在知識的無限寬廣的空間中，我們不應該劃地自限。一群朋友出去郊遊，其中有學藝術的、有學農的、也有學商的，在行經一片荷塘時，大家都會欣賞花與葉之美也都想去瞭解其生長的過程以及蓮子與藕的經濟價值，不同專長的人對這荷塘的不同的面的感受與認識的深刻度當然有所不同，但是，一位商場的老闆也不該放棄享受荷塘之美的機會，一位藝術家也該對經營荷塘的投資與利潤稍加關心，…。
有一個常用的名詞叫做「大自然(great nature)」，而科學家研究的對象就是大自然中各種的規律。自然界的時空，由原子核中的基本粒子到數億光年以外的銀河系，由暫短的電磁波起伏到漫長的天體生命史，涵蓋的範圍可謂浩瀚，物理、化學和生命的現象又有無窮的變化，而人類只是其中一個暫短而渺小的成員。以「蚍蚨撼大樹」似乎仍不足以形容人類研究並瞭解大自然的企圖的不自量力。但是，自然科學還是要學、還是重要的。大自然雖然浩瀚無比，自然科學所觸及的只是在人生活的時空範圍之內「物」的規律，只能在這個範圍之內去研究、瞭解並且設法善為利用的物的規律。
人生活的時空範圍隨著文明的進步不斷地擴大。在石器時代，人生活的時空範圍很小，所需要瞭解並且去遵守、利用的物的規律也不多，自然科學的領域也不大，不外是天氣何時冷、何時熱，如何取得水、取得火，如何避開猛獸、捕到獵物，…。到了現在，人的生活達到了目前的時空範圍，自然科學的領域也擴
大到目前的深度與廣度。因此，大自然雖大，自然科學的領域是隨著人所生活的時空範圍，由小而大，由近而遠不斷地擴大，但所觸及的範圍與整個大自然相較仍是非常渺小暫短的。也許說得更正確一點，是人所生活的時空範圍隨著自然科學領域的成長而逐漸擴大。科學的進步帶領在社會進步的前面，先發現了火，人的生活才進入熟食的時代；先有了近代物理的基礎才進入當年的原子時代；先有了半導體才進入資訊的時代；…。許多過去基礎性的自然科學研究成果己經發展成現在的實用技術，現在許多純粹為了求知而作的自然科學研究的成果也有希望發展成為未來的實用技術。
自然科學的進步使人生活的時空範圍擴大，因而也使人的社會中的現象與問題增多而且更為複雜化，社會科學的領域隨著自然科學領域的擴大而同步地擴大。在石器時代，自然科學的領域很小，在人的族群中或族群與族群之間的各種關係與交互的作用也很簡單，社會科學的領域也很小。到了現在的資訊時代，自然科學的進步使人生活的時空範圍擴大了，使人與人之間交互作用的問題也大幅度地複雜化，社會科學的領域因而也擴大了。自然科學探討物的規律，社會科學探討人的規律，都是隨著人類文明的進展由簡而繁、由近而遠，所涵蓋的領域也都是由小而大。自然科學與社會科學之間有同步成長的關係但無大小與輕重之別。
近來大家常用「科技」這一個名詞，把科學與技術放在一起，好像二者是一回事的樣子，其實不然。科學的目標在於求知，技術的目標在於求用，其間有相當大的差異，不該混為一談，但其間又是密切相關的。人的知識是經過千萬年累積起來的，其中有
許多是前人的經驗，現代的人只知其然不知其所以然；也有許多現象我們自己以為已經知道它們的原理了，其實並不真的瞭解。學科學的目的在於去瞭解許許多多人們還不瞭解的事。天文學家觀察千萬光年以外的太空中的現象，考古學家發掘遠古時代人類活動的情形，物理學家研究原子核中基本粒子間的作用，數學家試著去解一些很抽象的問題，…。他們辛勤工作的目的純粹是為了求知和好奇，希望去知道一些原來沒有人知道的事，在他們的心中並沒有一個實用的目標。
純粹科學的目的是在於求知，但在培養一個科學家的過程中，必需先讓他學會許多前人已經知道的知識，也要學會應用許多硬體和軟體的工具。這是一個相當漫長的過程，如果到了三十歲左右就能有一些科學上的發現或突破的話，應該算是一位非常優秀的學者了。在一個科學家的一生中要花很多的功夫去學，也要花很多的時間把自己的知識傳授給別人。世界上曾出現過不少偉大的科學家，像牛頓、愛因斯坦等等。記得有人說過這樣的話：他們確實都很了不起，好像一群巨人，但是我卻站在他們的肩膀上。這句話的意思是，人類的知識是累積起來的，好像一座用大大小小的石塊堆積起來的高塔，其中有些巨石是那些偉大的科學家所發現的知識，另外也有許多大小不一的石塊，是許多成就高下不一的科學家努力的成果，共同堆積在一起而成為人類知識的高塔。做為一個現代的科學家，先要充實自己，爬到巨人們的肩膀上去或是爬到這知識的高塔的頂部去，然後試圖發現一些新知，這些就是你的石塊，堆在這座知識的塔上，使它更高大了一些，這也就是你的貢獻。
在這裡我說「發現」新知，因為大自然的規律和真理是本來就在那裡的，就像江上之清風、山間之明月，科學家只需要把它們找出來、分辨出來、或是發掘出來。人無法創造真理也無法代
大自然定規律，因為人的能力有限，在一個時期所發現或證實的規律，過了一段時間之後便需要加以修正。例如質量不滅和能量不滅原是兩個重要的定律，誰也不會懷疑其正確性，但是後來卻又發現質量與能量可以互換，核能和太陽中的能量都是由物質轉換而來的。研究基礎(basic)或純粹(pure)科學是為了求知，是為了探索大自然的真理或規律，並沒有實用的目標，但所得到的結果卻往往自然而然地有許多實用的價值，人類的文明就是因此而不斷地進步的。發現火的原始科學家並沒有吃過烤肉，也不知道烤熟的獸肉比較好吃，心中應該並沒有「烤肉」這樣一個實用的目標。
有許多科學家，他們努力的目標並不在於求知，而是為已有的知識尋求實用的出路，或是為一些實用上的需求尋求科學的方法，他們所從事的工作叫做應用科學(applied science)。事實上從事應用科學的比投身於純科學的人數較多。在基礎的問題上追求突破畢竟不是容易的事，全世界的大學裡教授們多如過江之鯽，然而能在人類知識的高塔上放塊夠大的石頭的又有幾人？電的發現是科學史上的一大突破，俟後的電燈、電話、電動馬達、…一個一個地發明出來，其難度就低得多了。從事應用科學與實利之間的距離當然近些，這也是件蠻現實的事。純科學與應用科學之間並沒有明確的界線，而科學家們大多數都或多或少地兩方面都涉及一些。
從事應用科學的科學家證實了一種新知在實際應用上的可行性，而將其付諸實行的是工程師。工程師的主要任務是設計，要找出以最少的原料、材料、時間、空間和人力把特定的任務完成的方法或程序。工程師與技術師也有所不同，工程師要多瞭解任務的基本原理，主要的職責是設計，而技術師更重視實務的經驗與實作的技巧，主要的職責是把任務完成。在從事應用科學的
科學家與工程師之間、工程師與技術師(或技師)之間也都沒有明顯的分界線，他們的工作或職責都有相當的重疊性。從新知誕生到實際的應用如果是一條河流的話，純科學便是源頭，應用科學是上游，工程師掌管的是中游，技術師做的是下游的事，其間沒有明顯的分界線也沒有何者重要何者次要之別，有的只是先後的次序。科是技之源，技是科之用，二者密切相關，但並不是一回事。
科學的目的在於求知，追求對大自然的規律的瞭解。人是大自然中的一個成員，因此，科學也包括對與人有關的自然規律的瞭解。瞭解人的規律的科學就是人文科學或稱之為社會科學。我們說科學的目的在於求知，是指純科學、基礎科學或科學的基本面而言，對探討物的規律的自然科學而言是如此，對探討人的人文科學而言也是如此。人文科學有其純粹為了求知的基本層面，也有其解決和處理實際問題的技術層面或實用層面，當然也有許多中間的層面。舉例來說，行為科學和心理學是人文科學中接近於基本層面的領域，而在一個會議中擔任主席和在一個大型群眾活動中維持秩序的經驗和技巧是在人文科學中接近於實用層面的領域。我們可以用圖2-1(左)來表示「科學」所涵蓋的範圍：左側的極限是純粹處理物的問題的自然科學，右側的極限是純粹處理人的問題的人文科學，下方的極限是純粹為了求知、為了瞭解宇宙間的人和物的基本法則的基本科學，上方的極限是完全為了達成實際目標的處理與人或實物有關的問題的實用科學。每一件科學方面的任務或使命都在這左右上下四個極限的範圍內佔有一個適當的位置。任何一件科學方面的任務或使命都不可能是百分之百的自然科學或人文科學，實用科學或基本科學，都是或多或少地帶有一些自然科學的成份、一些人文科學的成份、一些基
本科學的成份和一些實用科學的成份。研究太陽表面上流體的流動或原子核中基本粒子間的作用是屬於這個方塊左下方的任務；利用長江在三峽地區水位的落差來發電是屬於這個方塊左上方的任務；研究原始人族群中的倫理與分工是屬於這方塊右下方的任務；為某一位候選人在一次選舉中爭取票源是屬於這個方塊右上方的任務。
前面已經提到過，人文科學、自然科學、基本科學和實用科學都是由近而遠、由簡而繁同步地成長的，沒有什麼大、小、重要、次要之別。我們住在台南市，我就因為搞不清楚中山路和中正路的相對位置而常被人當笑話講，但是如果不知道台北市的新生南路和松江路的關係就是一件無所謂的事，而不知道紐約的華爾街和百老匯的位置則似是理所當然的事。但文明的進步使我們在不久之後，只要在自己的電腦上按幾下，這一類的資料馬上可以顯現出來，不必再去學、去記，多出來的時間和精力就可以去學離我們自身更遠也更繁的知識。
科學是客觀的，求理解與實證，追求「真」。但是，任何一個使命或任務都不太可能百分之百地以科學的方法和態度來完成，任何一個行業也不大可能是純粹屬於科學，人文科學或自然科學的範疇，都或多或少地有一些藝術的成份。因此，如果我們要為一個使命或任務，或是一個行業定位的話，不能只用圖2-1(左)，而是要在圖2-2的立方體中找出一個適當的位置。這個立方體是由圖2-1中的左、右、前、後、上、下六個正方形的面所組成的，這六個面是我們所找尋的定位的極限。
藝術是主觀的，追求的是「美」。圖2-1(右)的左側是以物為主要載具或表現媒體的藝術，如彫塑、繪畫、公園裡的噴泉等等；右側是以人為主要載具或表現媒體的藝術，如各種的表演、戲劇
、舞蹈、演講等等；上方是以實用為主要目的的藝術，如建築設計、服裝設計、商業廣告、競選海報等等；下方則是純粹為藝術而藝術的藝術。任何一件藝術的作品，不論是靜態的或動態的，都不可能是百分之百的藝術產物，或多或少地要加入若干科學的成份，藝術工作要以科學的產品為原料或材料，也要利用科學的方法與技術。科學的進步使藝術的領域不斷地擴充，現在許多藝術表現的方式是過去不可能做得到的，將來隨著新的科學產品與技術的發明也會出現更多現在所想像不到的藝術表現方式。
藝術家不能沒有充份的科學知識。在成功大學校園裡曾舉行過一個彫塑大展，展出了一百多件名家的作品，其中有一批由奇美藝術館提供的歐洲中世紀的名家精品。由這些作品我們可以看得出當時的藝術家都有相當好的解剖學的造詣，如此方能把人體的力與美表現出來。我們讀了古典的文學名著，例如三國演義、紅樓夢等等，都會感覺到作者在文藝之外的其他方面的知識也非常豐富，否則也不可能寫得出如此精緻的文藝作品。提到三國演義使我想起幾年前在台北松山機場內候機室展覽的一座關公騎馬奔馳的塑像，那是一件很威武傳神的作品，但是手中握刀的位置很不合力學的原理。關公的大刀的刀柄相當長，刀頭重，在騎馬奔馳時手要握在全刀的重心處，也就是接近刀頭的位置才是最省力的握法，這樣握刀的手才不必抗拒刀的扭力，刀頭要在前才不致使長刀柄干擾到馬的奔馳。在戰鬥的時候要兩隻手握刀，一隻手握在刀柄的末端，刀頭向前，這樣刀頭與敵方接觸時才最有力量。而那座騎馬的關公一隻手握在刀柄的末端，刀頭高高地舉在身後，使人看了不免覺得他握刀的手好吃力呀，等遇到敵人時都沒有力氣了。
在人文科學方面的體驗對藝術家的創作非常重要，許多文學名著的作者在這方面必然都有深厚的造詣，一生都住在象牙塔裡
不大可能創造出傳世的精品傑作。在成功大學校園裡的彫塑大展中展出的大部分是台灣近百年之內名家的作品。我的感覺是，在台灣這塊土地上，近百年來日子過得當然相當艱苦，經過了不少的動亂，但是與世界上許多其他的地區相較，台灣還算是一個較為幸運的地方，不像同一時段中的一些地方，曾經用血洗過一遍甚至兩遍。因此，我們的藝術作品中表現的是：一些忍耐、不少泥土中的勤奮、許多的溫馨和對未來的響往，找不到多少悲或恨或是使人看了發怒或落淚的作品。我這種說法可能很不公平、不正確，因為藝術創作的目的大部分本來就是讓人看了心曠神怡的。在成功大學校園裡展出的都是受到西方藝術影響之後的彫塑作品。在此之前中國人的彫塑似乎都是「匠人」的工作；詩、詞和書法自是讀書人的事，而從事繪畫工作的有匠人也有讀書人。匠人作畫的題材多是小說或神話中的故事，畫在寺廟的墻上或是「年畫」上。古時作畫的文人，有許多是居官位的文人，他們對人文科學的體驗豐富，但表現在作品上的卻多是山水、花鳥蟲魚、仕女之類的較為出世的題材，不見有官場中和科舉歷程中的甜酸苦辣或民間的飢苦，也少有神話和歷史故事或是戰場上的景像。在中古時代歐洲從事繪畫和彫塑工作的人，似乎沒有藝術家和匠人的區別，作品的題材包括神話、宗教和歷史故事，戰爭的場面和民間實際生活中的一切，作者對人文科學和社會問題的體驗也多多少少地在作品中顯現出來。東方和西方的藝術為什麼有這樣的差異，我不得而知，也許我的觀察是錯誤的。
圖2-2的上方是各種實用的領域，在這圖的左後上角是實用的自然科學，是工程師或是通常所謂技術人員的領域。工程師為了實用上的需求而設計並且建造一座大橋或是一種車輛，因為不論是一座大橋或是一種車輛，都是要給人用的，所以在設計建造
的過程中也要考慮到人文和藝術的層面，建造成本不能太貴，造型要美觀，使人看起來賞心悅目，使用上要舒適便利。但最重要的是要達到實用上的規格和目標，這座橋的載重量如何，能夠耐幾級的地震？這種車輛最高的速度能開多快，一公升汽油可以開幾公里，等等。工程師拿到一項任務之後就要想辦法加以完成，有的任務根據基本的理論或過去的經驗就知道如何去完成，當然沒有問題；有的任務根據基本的理論一時之間不知道如何去完成，過去也沒有這方面的經驗，在這種情況之下，也要想辦法去完成它。工程師在訓練的過程中和經常的工作中便養成了注重實際問題和想辦法解決問題的習慣。因此，在去探訪一位獨居的老前輩時，不是只說些我們好尊敬你好想念你之類的感性的話，而是想要問清楚這位行動不便的老人每日三餐以及洗澡、大小便之類的問題如何解決，並且試圖建議一些辦法。在欣賞一幅國畫時，也往往會考慮到畫中的石頭穩不穩，是不是輕輕一推就會倒下去？山林中的幾位品茗的逸士是從那條路走到畫中那個位置去的？把那些茶具搬去時是不是很辛苦之類的問題。
圖2-2的左前上角是實用的人文科學，是「管理眾人之事」的政治家或是通常所謂行政人員或管理人員的領域，他們也可以說就是人文的工程師或人文的技術人員。政治家為了解決眾人的實際問題而推動一些政策或理想，例如戊戌變法、三七五減租、耕者有其田、農地重劃、以至於「精省」等等，都會涉及「物」的問題和藝術的層面。人的問題和物的問題之間往往是一而二、二而一，很難劃出一條界線的。物是死的而人是活的，因此處理實際的人文問題比處理物的問題更該藝術化。而政治本來就是一種藝術成份相當高的科學，所謂政治的藝術也可以說就是高明的手腕和技巧，處理得好就被譽為「台灣奇蹟」，處理得失敗了就可能成為一項歷史上不幸的流血事件。實用的人文科學上的問題
與實用的自然科學上的問題一樣，如果依據基本的學理就有明確的解決辦法，或是有過去的經驗可資遵循，也就不成其為問題了。因此，人文的工程師也要有想辦法解決本來不知如何解決的問題的習慣和能力。當一個政治家在欣賞一幅清明上河圖的時候往往會想到畫中人物中的一些社會問題，當時的經濟狀況如何？那些販夫走卒的生意可好？官府和百姓間的關係可好？等等的問題；當他在欣賞有名的夜宴圖時難免也會想到這些人過得如此豪華，錢是那裡來的？沒有畫在圖內的老百姓是否會因此而過得更苦？畫中人物間的關係如何？他們之間雖然看不出有什麼明爭，是否必然有些暗鬥？男人之中那幾個是來趨炎附勢的？女人之中是否正在爭寵？人文的工程師在訓練的過程中和經常的工作中，也和處理物的問題的工程師一樣，有重視實際問題、發現實際問題和想辦法解決問題的習慣。
圖2-2的右前上角是實用的以人為媒體的藝術。各種型式的戲劇如電影、舞台劇、平劇、歌仔戲等等都可以用來達到實用的目的。許多傳統的戲劇如平劇和歌仔戲所宣揚的往往是忠孝節義之類的主題，發揮安定社會的功能；抗戰時期話劇盛行，宣揚的主題當然是愛國和抗戰，引起廣大的迴響。由此可見，成功的以宣傳為目的戲劇所宣揚的必須是觀眾心中所想要的：惡人得到惡報、好人最後大團圓、抗戰勝利、建國成功等等。一個電視廣告不管做得多好也很難使一個瘦子去買減肥藥。但群眾也是很容易騙的，野心家利用群眾的心理造成世界性大動亂的歷史實例也不少，在這裡就不必多談了。在實際的社會中有生、旦、淨、丑，他們的作為可以用戲劇描繪得淋漓盡致。最近的一次辜汪會晤，辜汪兩位老先生同看平劇，演的是空城計，台上的兩位政治高手在角力，台下的兩位之間的關係也差不多，台上台下都是好戲。有一齣平劇叫法門寺，演的是明朝的太后老佛爺靠著大太監劉瑾
的協助為一對被知縣誤判的青年男女平反的故事，當時的慈禧太后和太監李蓮英看得一定很高興。但是劇中也把大太監和小太監的跋扈，他們的干涉司法以及文人出身的知縣的無奈描繪得淋漓盡致。這方面，讀書不多的老太后和大太監是體會不出來的。
圖2-2的右後上角是實用的以物為媒體的藝術，如廣告看板、霓虹燈、競選的宣傳品和旗幟、建築設計、服裝設計、…等等。因為是以物為媒體的藝術所以與物的科學和技術的關係密不可分。科技的進步使這些藝術的領域擴大而多樣化。藝術表現的對象是人，當然與人文的層面息息相關。我們到一個國家，由他們的衣著、建築、路邊的招牌等等便可以感覺得出這個國家的文化的風格和特質。北方氣候寒冷地區的民族的衣著色彩都比較淡，圖案也比較簡單，食物的口味也比較淡，而赤道附近熱帶民族的衣著的色彩都比較濃，圖案也比較複雜，食物的口味也較重，用許多辛辣的調味料，我不知道這是為什麼。台灣的位置在北回歸線上，但穿與吃的品味接近於北方的民族，這當然是因為我們本來就是從北溫帶遷來的緣故。
圖2-2的下方是各種基本的領域，它們是上方的各種實用領域的基礎和源頭。這圖的左後下角是許多基本的自然科學，是理論數學家、理論物理學家、理論化學家、生命科學家、考古學家、地質學家、天文學家、…的領域。這圖的左前下角是各種基本的人文科學，是歷史學家、心理和行為科學家、語言學家、民族學家、政治學家、法學家、…的領域。人類學家也許應居於這圖左下方不前不後而較為中央的位置。這圖的右前下角是基本的以人文為主體的藝術，在這個角落裡產生過中外戲劇的精品、文學名著、古典名曲、聲樂家的歌聲、唐詩、宋詞…。這圖的右下角是
基本的以物為主體藝術，在這個角落裡產生過目前珍藏在故宮博物院和世界各地的博物館裡的書法、美術和彫塑的精品。成功大學所主辦的彫塑大展中的作品大部分也是這個角落裡所產生的。一個國家在圖2-2下方各種基本領域中的基礎多麼深厚代表它的文化素質，也可以說是一項國力的指標。但是，投身於圖2-2下方的人的工作的難度高，需要較多的創造力和天份，同時因為曲高而難免和寡，所得到的個人實利又往往較少。因此，這些是需要以國家的力量加以支持與保護的人，因為他們所從事的行業關係到國家民族的文化素質，也是國力的重要基礎。
任何一種行業、或是一個工作的任務或使命都可以在圖2-2的立方體中有一個適當的位置，不可能在這個立方體的外面，也不可能在任何一個面上。因為每一種科學，自然科學或人文科學，都或多或少涉及到藝術和感性的成份；每一種藝術都會使用到一些科學的觀念、技巧或方法。任何自然或物的問題都會有人文的層面；任何人文的問題也都會與物有關。基礎性的學術或技藝都不可能全然毫無實用的價值；實用的方法和技術也不可能全然沒有學理的基礎。對一個個人也是一樣，定位在這個立方體正中央的是全材型、平衡型的人，什麼都懂一些但對什麼都不專精。定位離某一個面或某一個邊或某一個角較近的，就是這些領域的專家，但不管學得多麼專精都不可能落在任何一個面、邊、或角上，否則就成了怪人了
在圖2-2的立方體中不可能有任何界線或界面，如果有的話也是由於誤解或錯覺而產生的假想的界線或界面。