
McIntyre教授(右)、作者、美國(guó)加州理工學(xué)院教授Tapio Schneider(左)在南京中山陵。 作者供圖
邁克爾·埃奇沃斯·麥金太爾(Michael Edgeworth McIntyre)是劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)與理論物理系榮休教授,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、歐洲科學(xué)院院士,國(guó)際知名的大氣動(dòng)力學(xué)家、流體力學(xué)家和應(yīng)用數(shù)學(xué)家。他和同事大衛(wèi)·安德·斯(David Andrews)于上世紀(jì)70年代中后期提出的廣義拉格朗日平均和變形歐拉平均方法對(duì)波流相互作用理論作出了開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
由于這一理論貢獻(xiàn)對(duì)大氣、海洋等地球和行星流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響,麥金太爾于1987年被美國(guó)氣象學(xué)會(huì)授予氣象學(xué)研究的最高獎(jiǎng)——羅斯貝獎(jiǎng)。
而麥金太爾的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止于此,他在音樂(lè)聲學(xué)、太陽(yáng)差旋層動(dòng)力學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域都有原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。更令人驚奇的是,他本來(lái)極有可能成為一位職業(yè)的音樂(lè)家。
首先從他最近的一本跨學(xué)科著作講起。書(shū)名是Science,Music,and Mathematics-The Deepest Connections(新加坡世界科技出版社出版,書(shū)名譯為《科學(xué)、音樂(lè)和數(shù)學(xué)——最深刻的聯(lián)系》)。
全書(shū)共分六章和終曲,單從每章的標(biāo)題就可以感受其內(nèi)容的廣泛:1.無(wú)意識(shí)的大腦;2.何為明晰性、何為理解;3.思維定勢(shì)、進(jìn)化和語(yǔ)言;4.因果幻覺(jué)和感知方式;5.何為科學(xué);6.音樂(lè)、數(shù)學(xué)和柏拉圖理念世界;最后以“氣候的放大器隱喻”作為全書(shū)的終曲。
很難想象有人——除了極少數(shù)百科全書(shū)式的通才能對(duì)上述諸多論題有深刻而融會(huì)貫通的見(jiàn)解。但麥金太爾正是這樣一位百科全書(shū)式的科學(xué)家和音樂(lè)家。這可能與他的家庭有關(guān)。
麥金太爾的曾外祖父埃奇沃斯·大衛(wèi)是一位著名地質(zhì)學(xué)家和南極探險(xiǎn)家——南極洲的大衛(wèi)冰川和大衛(wèi)島就是以他的姓氏命名的。他的父親是一位受尊敬的神經(jīng)生理學(xué)家,而他的母親是一位有成就的畫(huà)家。麥金太爾本人年輕的時(shí)候曾經(jīng)是新西蘭國(guó)家青年交響樂(lè)團(tuán)的首席小提琴家。即使在他攻讀劍橋大學(xué)的流體力學(xué)博士學(xué)位期間,還曾參加過(guò)音樂(lè)比賽并進(jìn)入半決賽,并且被邀請(qǐng)加入一個(gè)職業(yè)的弦樂(lè)四重奏樂(lè)團(tuán)。但他最終選擇了科學(xué)和數(shù)學(xué),音樂(lè)則成為他一生的愛(ài)好。
作出這樣的選擇,除了因?yàn)樗诳茖W(xué)方面有天賦,很大程度上也和他的個(gè)性和理念有關(guān)。
麥金太爾曾在一次講演中提到,他對(duì)音樂(lè)圈內(nèi)盛行的贏(yíng)家通吃、過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)的文化以及對(duì)青年音樂(lè)家的無(wú)恥剝削等現(xiàn)象深感不滿(mǎn)。而作為對(duì)照,科學(xué)作為一種職業(yè)更吸引他和很多年輕人是因?yàn)榭茖W(xué)中特有的一種“饋贈(zèng)文化(gift culture)”。這種“饋贈(zèng)文化”的關(guān)鍵特征是一種近于騎士精神的科學(xué)倫理:有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的同事之間,在保持自然的競(jìng)爭(zhēng)性和保密性的同時(shí),總是有一定程度的開(kāi)放性和共同解決問(wèn)題的合作精神。
關(guān)于科學(xué)倫理,他還這樣說(shuō)道:“如果你在科學(xué)研討會(huì)上就自己心愛(ài)的理論站起來(lái)說(shuō)‘我錯(cuò)了’,你會(huì)贏(yíng)得而不是失去同行的尊重。你的聲譽(yù)會(huì)增加而不是減少?!?/p>
科學(xué)倫理對(duì)事實(shí)、證據(jù)和理論的一致性和自洽性的要求要高于個(gè)人面子的重要性。如果別人指出了你的錯(cuò)誤,那么科學(xué)倫理還要求你一有機(jī)會(huì)就介紹指出你錯(cuò)誤的科學(xué)家的名字,使更多的人知曉他的貢獻(xiàn)。相信很多熱愛(ài)科學(xué)的人都會(huì)同意他的觀(guān)點(diǎn)。
盡管麥金太爾沒(méi)有以音樂(lè)為職業(yè),但他一直保持對(duì)音樂(lè)的熱愛(ài)。他和同事曾于1978年在《交叉科學(xué)評(píng)論》雜志上發(fā)表過(guò)一篇關(guān)于弦樂(lè)樂(lè)器的聲學(xué)論文。這篇論文后被美國(guó)聲學(xué)會(huì)選入音樂(lè)聲學(xué)的基準(zhǔn)論文集。
或許由于他的家學(xué)淵源,他對(duì)神經(jīng)科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)也有濃厚興趣,這促使他于1997—1998年在《交叉科學(xué)評(píng)論》雜志上發(fā)表了關(guān)于“明晰性和科學(xué)” 的三篇系列長(zhǎng)文,闡述了他對(duì)科學(xué)研究和交流的明晰性原則和科學(xué)倫理的系統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)。
我第一次見(jiàn)到麥金太爾是他1992年到北京參加學(xué)術(shù)會(huì)議并應(yīng)邀到中科院大氣物理所作學(xué)術(shù)報(bào)告的時(shí)候。當(dāng)時(shí)我還只是一名二年級(jí)研究生,和他沒(méi)有交流,印象最深的是他是一位風(fēng)度翩翩的美髯公。
和麥金太爾的交流是在十多年后我在美國(guó)工作期間。對(duì)任何一個(gè)對(duì)大氣、海洋等地球物理流體動(dòng)力學(xué)感興趣的青年研究者而言,麥金太爾所做的工作是無(wú)法繞過(guò)的高峰。對(duì)我來(lái)說(shuō),他的研究風(fēng)格尤其具有吸引力,原因是雖然他擅長(zhǎng)數(shù)學(xué),但總是善于從物理直觀(guān)出發(fā)把問(wèn)題講得深入而又透徹。所以我設(shè)法找到他所有的論文來(lái)看——其中大部分是在他的個(gè)人網(wǎng)頁(yè)上找到的。
在他的主頁(yè)上就有前文提到的三篇“明晰性和科學(xué)”系列論文。剛開(kāi)始論文之所以吸引我,僅僅是因?yàn)樗麑?duì)寫(xiě)作技巧的討論。但他在論文里所涉及的面是如此的廣泛,包括人的認(rèn)知方式、音樂(lè)、進(jìn)化論、語(yǔ)言學(xué)、科學(xué)倫理、歷史和哲學(xué)等,并且寫(xiě)得引人入勝,以至于我通宵達(dá)旦一氣讀完了全文,并因此和他成為忘年之交。
巧合的是,我國(guó)最高科技獎(jiǎng)獲得者、大氣科學(xué)家葉篤正先生在上世紀(jì)80年代初率團(tuán)訪(fǎng)問(wèn)劍橋大學(xué)時(shí),曾聽(tīng)當(dāng)時(shí)還很年輕的麥金太爾介紹研究工作。1992年,麥金太爾到中科院大氣物理所訪(fǎng)問(wèn)并作了報(bào)告,在此過(guò)程中和葉篤正先生的接觸,也使他在幾十年后仍印象深刻。
因此,我邀請(qǐng)他參加2016年9月葉篤正先生誕辰100周年學(xué)術(shù)會(huì)議時(shí),他很快接受了邀請(qǐng)。在根據(jù)報(bào)告整理的文章《關(guān)于多層面思考》中他特別提到,葉篤正先生是一位“真正的紳士、文明的最好代表”。
學(xué)術(shù)會(huì)議之后,我請(qǐng)他在南京、廣州、珠海、北京等地多所高校、研究所作了多場(chǎng)學(xué)術(shù)報(bào)告。他總是滿(mǎn)懷熱情、不知疲倦地和青年學(xué)子們交流。只有親身感受到他對(duì)年輕人的熱情和在同行前的謙遜,才能理解為什么他能培養(yǎng)出那么多在國(guó)際大氣科學(xué)界知名的科學(xué)家,并廣受人們尊敬。毫無(wú)疑問(wèn),麥金太爾也是一位“真正的紳士、文明的最好代表”。
在他結(jié)束中國(guó)之行回英國(guó)時(shí),我送他到首都機(jī)場(chǎng)三號(hào)航站樓。因?yàn)檫€有時(shí)間,我們就在二樓的咖啡廳繼續(xù)交談。記得他當(dāng)時(shí)談到了2的1/12次方這個(gè)特殊的數(shù)字——也就是音樂(lè)中著名的十二平均律。
我不擅音樂(lè),但知道明朝皇子朱載堉曾早于歐洲人發(fā)明了十二平均律,并用特制的算盤(pán)將2的1/12次方計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后很多位。盡管十二平均律發(fā)揚(yáng)光大于西方,但其發(fā)明卻在中國(guó),這也足以說(shuō)明國(guó)人對(duì)音樂(lè)和數(shù)學(xué)之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是超越學(xué)科的。而中國(guó)的年輕一代學(xué)人同樣可以像麥金太爾一樣,徜徉在科學(xué)、音樂(lè)和數(shù)學(xué)之間,尋找其中的通感,感受它們之間的聯(lián)系,創(chuàng)造出新的理念。
(作者系中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授)
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