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2020-06-15探险引领

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吴大猷科普奖》台湾数学普及活动三十年


吴大猷科普奖》台湾数学普及活动三十年 华文世界最重要的科普奖项「吴大猷科学普及着作奖」,今年举行第9届。评选结果揭晓之际,阅读誌特与吴大猷基金会合作推出科普专题。专题中除向读者介绍近年不可错过的得奖好书,我们还访问了两位青少年科普特别推荐奖的得主,从热血的火箭发射到深邃的人体课,展现科学奇幻的抱负与人文思考。此外更有两位重量级学者撰文,从数学普及的出版到美国社会学的开端,省思国内外科普的发展,精彩可期,将陆续推出,请勿错过。

科学普及(popular science)书籍出版在台湾开始有「经济规模」效应,应该是出自曾经是《科学月刊》中坚份子的林和、牟中原、李国伟及之周成功的策划。1990年代,他们联袂向天下文化出版社推荐,引进当时风行于英美出版界的科学人文书籍。这些以普及为目的出版品多半出自科学名家,其科学文化修辞不难掳获一般知识分子的品味。

譬如说,戴森(Freeman Dyson)的《全方位的无限》(Infinite in All Directions,1991)就是一个绝佳範本。儘管它已绝版,不过,天下文化网页还保存有关该书的推荐语:「普林斯顿高(级)研(究)院的戴森教授是科学界的通人,他以高超的智慧和过人的勇气,跨越科学的门槛,思索宇宙与人类心智的紧密关连。」

这种诉诸科学博学通儒「究天人之际」的胸怀,对于科普书籍的印行与推广,自然带来莫大的助益。或许这也可以解释何以这30年来,科普书籍在台湾出版界所占的比重,始终不容低估。

由于数学普及(popular mathematics)也在这个科学文化的推波助澜之下受到瞩目,因此,数学普及书籍的出版不仅连带受惠,甚至有后来居上之势。譬如,系出科幻小说的数学小说(mathematical fiction)显然已经自成一个文类,吸引了许多杰出职业作家投入。他们的创作不仅怡情养性,同时也发挥不可思议的「认知」效果,是普及阅读不可多得的选择。

在本文中,我将以过去近卅年来国内出版的数学普及书籍为例,说明其书写的面向或特色,聊供关心本土科普活动的有志之士参考借镜。此外,也将略论数学普及作家的主张,以及数学普及作品的分类,作为相关作品特色刻画的依据。

数学普及的主张

正如科学普及一样,数学普及的诉求对象也是非科学专业的社会大众。从务实的角度来看,这些大众当然包括少数握有国家预算的决策菁英或其谘询顾问——要是他们多少接受科学文化的薰陶,或许就会友善地对待科学研究预算。

这也是二战之后,英国物理学家史诺(C. P. Snow)那幺忧心所谓的「两种文化」鸿沟的主要原因之一,因为当时英国的内阁大臣及国会议员鲜少出身科学专业。因此,让非科学专业人士分享科学文化的风雅,进而在国家预算分配上嘉惠科学研究,显然是这些科学名家十分在意的目标之一。

其次,科学vs.迷信(或因为大众媒体资讯操弄所造成的理盲)的鲜明对比,一直也是科学文化旗手的主要修辞策略。不过,在数学普及的文化诉求中,这个对比无法引发争议,因为数学是非分明,「正信者」(true believer)的操作自然没有什幺空间。

对于数学家兼数学普及作家来说,为了正当化国家社会资源的争取,他们也必须採用普及手法,以说明数学作为一个学门的意义、价值及用途。然而,由于数学知识的专业(内容极端抽象艰涩)远非一般人可以企及,因此,正如英国数学家史都华(Ian Stewart)指出,数学普及在词义(一个形容词,一个名词)连结上自我矛盾。同时,数学不时被贬抑、被低估乃至被误解,像极了一种他所比喻的「灰姑娘式的科学」。

为了改善这种处境,史都华认为「数学普及至少提供一种门径,让非专家无需跟艰难无比的数学专门技巧拼斗,就得以体会数学从何而来?谁创造的?做什幺用的?它终将往何处去?这就像是聆听音乐而无需学习作曲一样。」(出处)

这种对于公民素养的数学博雅期许,并非全然出自数学家或科普作家的道德承担或社会责任感,更多时候,也许是基于他们企图分享的一种知识猎奇品味。这种书写有时候甚至「超越」相关教科用书的品质,让自学者可藉以掌握实质内容知识。

譬如说,日本科普作家结城浩(本业是程式设计师)的《数学女孩:伽罗瓦理论》或物理学家大栗博司的《用数学的语言看世界》中,有关伽罗瓦理论(Galois theory)的论述与叙事,就是此一理论的绝佳教材,甚至连高中程度的读者,都可以找到恰当理解的切入点。

相形之下,史都华或李维欧(Mario Livio)的相关着作就多少显得「语焉不详」,无从对非专业者提供五次方程根式求解的实质内容知识。日本 vs. 英美作品这种「推进」数学普及的对比,非常值得我们参考与借镜。

上述这个面向,看起来是数学普及书籍所独有。此外,数学小说这个新文类,也在传统科幻小说创作的「强敌环伺」中脱颖而出。这是我们推动数学普及时必须高度重视的议题,在下一节中,我将略事说明。

数学普及读物分类:数学小说、趣味数学问题、知识的演化史

数学普及读物大致可分为3类。第一类是数学小说(含电影、舞台剧、漫画及绘本等),正如前述,它是一个新兴的文类,既是一种文学範畴中的小说,也可归属于数学普及书写。

过去,由于创作量有限,数学小说常被归类为科幻小说,比如说,A. J. Deutsch的数学小说〈名为莫比乌斯环的地铁〉(A Subway Named Mobius, 1950),就被艾西莫夫收入17篇杰出的科幻短篇小说选集Where Do We Go From Here? 之中。此外,数学诗(含散文)及数学绘本也被归类为数学小说,儘管诗或散文有时纯粹关乎想像而无涉叙事。

无论如何,数学小说成为一个全新的文类,是最近几年才出现的一个文化现象。正如前述,数学小说不过是科幻小说的子类,直到过去二、三十年来,数学小说才发展成熟,而成为一个不可忽视的创作文类。

根据我的粗陋观察,日本杰出作家小川洋子在2003年出版《博士热爱的算式》(同名电影版2004年发行),应该可以视为数学小说独立成为一个文类的忠实见证。2009年,加拿大作家艾莉丝・孟若(Alice Munro)出版《太多幸福》(Too Much Happiness),对数学小说带来了更多「加持」,那是根据俄罗斯女数学家索菲亚・柯巴列夫斯基(Sophia Kovalevsky, 1850-1891)的传记创作而成的短篇小说。2013年孟若荣获诺贝尔文学奖桂冠,本短篇小说也成了她最得意的代表作品之一。

另一方面,数学普及读物还有一大类与传统的趣味数学问题有关,目前这个文类又向3个方面扩张,包括仿综艺表演的「数学魔术」、与美术劳作相关的「摺纸玩数学」,以及以高等数学为张本的「艺术创作」,都让数学知识活动有了全新的「游戏」意义。

在可预见的未来,魔术师、摺纸达人或数学艺术家将会介入数学教育现场,也让我们得以想像「制式教育」的教学评量在「独断的」纸笔测验之外,还有极大的「另类」空间可以挥洒。在这个关联中,或许我们也可以将亲子教养主题的数学书籍归入此类,因为这些着述意在「唤醒」为人父母的生活数学经验,对于幼童的数学教育思考颇有启发。

除了上述两大类之外,数学普及读物还有大量涉及数学知识或概念的演化史,乃至于数学与文化的互动关係。这是从数学的历史与文化面向来书写的普及作品,作者大都从数学史取经,在历史文化脉络中说明数学的价值及意义。

譬如,毛尔(Eli Maor)、史特格兹(Steven Strogatz)、史都华、艾伦伯格(Jordan Eilenberg)、洛克哈特(Paul Lockhart)、桑托伊(Marcus du Sautoy)、德福林(Keith Devlin)等英美数学家、小岛宽之、冈部恆治等日本数学家,或如曹亮吉等本土数学家,乃至我自己带领的团队成员,无不尝试在普及论述及叙事中,分享他们有关数学及历史的双重洞察力。事实上,这些作品的确都洋溢着数学的博雅素养,其中涉及数学史的基本功夫,则是不争的事实。

数学普及的全新风貌

根据上文的简要说明,以及我所撰写的数十篇数学普及书籍深度评论,近卅年来,数学普及书籍的书写与出版,的确呈现了如下特色:

比起一般科普,主题诉求更加多元。譬如,以普及书写来论述教育改革议题,或者以更贴近读者心灵的手法,详述某一理论(如伽罗瓦理论)的内容全貌,对即使是专家的读者而言,也裨益良多。数学小说异军突起,职业作家积极投入,在故事情节中融入数学知识活动,让此一文类也发挥知识普及的功能。数学家採取数学文化史进路书写时,对于数学史文献(无论是原始典籍或史家研究报告)都相当得心应手,总能分享他们丰富多元的数学经验。前述英美数学普及作者有多位是杰出数学家,而且,在他们生涯早期即已投入普及书写,或许他们在数学家养成阶段即已发为宏愿。

由此可见,数学普及的书写及出版,已经成为国际数学文化创新中不可或缺的一个重要环节。即使我们只是根据中译本的少量资讯,已足以看出此一主流趋势。国内的普及书籍大都仰赖英文或日文着作的中译,显然还不够资格谈论创新。不过,究竟该如何因应此一潮流,却是我们的数学家社群及科学文化界必须共同面对的课题,我们责无旁贷。

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