上帝存在的论据之一——形上宇宙论

在这一系列的文章里,我想梳理一下当前证据派护教学证明上帝存在的几个论据。早在托马斯-阿奎那的神学大全和自然神论兴起的时期,这些证明上帝存在的论据就已有之。但是随着理性主义的兴起,显然这些论据的前提受到了严重挑战。进而随着知识界的世俗化,越来越少的人关注这些上帝论据。而在理性主义大厦崩溃之后,人们再也没有兴趣关注所谓理性上的对上帝的证明。大多数人认为上帝既然不能被证明,那么我们就简单地根据圣经去信吧,所以基督徒也淡出理性主义的最后堡垒——学术界。但是,随着上个世纪七八十年代基督教哲学在一批基督教哲学家的努力下开始影响整个美国的哲学界,自然神论又开始崛起。这种崛起也伴随着新的发展,即从以前决定论式的论据成为概率性的论据。这种转变集中体现在William Lane Craig的著作和辩论中。这篇文章主要是分析所谓的宇宙论论据。

在网上google了一下,cosmological argument这个英文词居然没有一个合适的中文翻译。如果把cosmological翻译成宇宙的,容易让人以为是宇宙的某种属性。如果翻译成宇宙学的,容易让人把它和宇宙学画等号。但是这个论据主要是从宇宙本身的不自足和不充分性来论证必然有一宇宙之外的造物主存在。所以,这是一个形而上的哲学论据。于是有人把它翻译为宇宙论,但是这个词并没有完全和宇宙学区分开来(虽然这两者也有一些联系),所以我把它译作“形上宇宙论论据”。这个论据后来由阿奎那和莱布尼茨等哲学家发展为contingency argument。 这些arguments的特点是人试图从自然理性(即不从圣经出发)得出对上帝存在和神性的认识。这种自然神论高举理性,所以自然也催生了理性主义。我接下来要做的是,试图挑战这些论据,进而表明自然神论的一些困境,并进而提出符合改革宗神学的某些修正。

我们就先来看现在最流行的William Lane Craig (WLC)的形上宇宙论论据:

任何有开端的存在都是有原因的

宇宙有开端

所以宇宙的存在有原因

如果前面两个前提是正确的,那么第三个前提也必定是正确的。所以关键是前面两个前提是否正确,或者可能性有多大。首先第一个论据是任何有开端的存在都是有原因的。这个论点所说的是,只有没有开端的事物才不需要原因。但是,这个论点并不是没有前提的,它的前提就是我们经典的对于因果律的认识,比如原因先于结果。而WLC说,原因和结果不一定是在时间上有先后,它们可以同时发生。比如,为什么窗户模糊了呢,是因为有水珠凝在上面了。那么水珠凝结和窗户边模糊是同时发生的,或者窗户变模糊是水珠凝结的结果,只是我们感受到这个结果需要时间,但是这个结果的发生却是和原因同步的。但是一个理论物理学家可能会说,这种经典性的因果律只是我们古典的认识。根据现代物理的发展,我们发现时空在普朗克尺度是不连续的,那么在这个尺度上是不存在时间和空间的,所以时间和空间是涌现出来的一种现象。所以我们经典的对因果律的认识不一定可以运用到量子尺度,于是也就不能应用在宇宙的开始阶段。这个反论也是Sean Caroll在和WLC的辩论中提到的。而且,量子力学里的不确定性原理让我们对决定性的因果关系产生质疑。也就是说,我们不能说有了某种原因,就一定能产生某种结果。比如一个处在激发态的电子,它随时有可能跃迁到低能级,虽然这种跃迁的几率是可以用概率分布来描述,但却不是决定性的。所以这种非决定论式的新物理思想既给机械唯物主义响亮的耳光,又给决定性的因果关系带来严重考验。虽然如此,这种严格的因果关系似乎可以被放开为一种宽松的因果关系,比如任何事物的发生都需要有某种解释。但是这种宽松的因果律似乎也无法真正运用到宇宙的开端,因为那是一个非经典的存在,哪怕量子物理也无法描述。

然后我们来看第二个论点,宇宙是有开端的。这个论据有两个支撑点。第一个是数学或者逻辑上的,另一个是物理学上的。因为在数学和逻辑中,无穷只能是潜在的,而不能是现实的。如果在现实宇宙中有无穷的存在,那么就有逻辑上的悖论。首先我们不能进行数学运算,比如无穷减去无穷或者除以无穷是多少呢?WLC还举出Hilbert旅馆的例子,比如有一个拥有无限个房间的旅店,店主称旅店已经客满,但是如果有客人来,店主可以让每个客人挪到临近的客房,而那个客人还是可以住进来。既然客满为什么又可以接客呢,这就是现实中无穷的困境。而另外一个证据是由宇宙学给出的。WLC列举了很多有名的科学家,都宣称宇宙有开端。但是,事实上,在他和Sean Carroll的辩论中,那个曾经写文章支持有开端的Alan Guth却为Sean作证说他相信宇宙是永恒的。所以,WLC岂不是搬起石头砸自己的脚。那么为什么宇宙学家会有这样的反复呢?原因是很多宇宙学家都是怀疑主义者或者不可知论者,严格来说,他们就是无神论者。所以,虽然宇宙很可能有开端,但是他们努力的方向是去寻找那非超验的原因,于是自然而然就是所谓的永恒暴涨之类的理论。如果宇宙是永恒的,那么我们当然不需要任何原因去解释它,因为它没有开始。所以看来,第二个论题在无神论宇宙学家面前算是站不住脚的。

这样看来,WLC的每个前设都有问题,但是也有某些证据,所以他也只是宣称是概率上的论据。那么前设派或者改革宗护教学能否利用这个论据来对无神论进行符合圣经的批判呢?改革宗护教学本身就承认圣经所启示的上帝是存在的,然后我们才能去用理性明白并探索万事万物。所以,形上宇宙论论据不应该是证明上帝存在的一个论据,而应该是基督教的上帝存在的一种自然结果。所以,我有如下演绎:

圣经是上帝的特殊启示

圣经启示道成肉身的基督是祂最荣耀之本体的完美彰显

于是圣经启示上帝创造了道成肉身的舞台——宇宙, 和前提——人犯罪

所以宇宙有开端并且人要为自己的罪行负责

所以宏观的因果律对于这个世界是普世的

当然这个演绎并不是完美的,但却基本符合圣经。前面三个前设虽然都以圣经无误为前提,但是我们仍然可以从圣经本身的逻辑来推论圣经本身的启示,所以有“于是”这样的字眼。基本上,前面三个可以看作一个前设,就是圣经是上帝的无误启示。虽然圣经抄本有出入,虽然人的理性有局限,但是圣灵的重生保证了基督徒对启示的基本正确的认识。这是一个最重要的前提,既有启示,并且有回应启示的能力。所以,前三个论题必须根植于改革宗的神学和改革宗的认识论。然后,我们自然得出结论,宇宙有开端并且有普世的因果律。如果因果律不普世,我们无法为罪负责。我们也无法认识这个宇宙,所以也无法履行上帝所赐的使命,所以也就无所谓犯罪与否。

虽然,如果按照我的这种思路去对抗无神论科学家似乎有点唯信主义的倾向,但是这就是我们对不信者的逻辑思维。我们根本无法透过所谓的理性来证明上帝的存在,因为我们的理性是弯曲的,堕落的。就算重生的人的理性已经恢复了亚当的水准,但是不信的人却是带着有色眼镜的。所以,基督也从来没有和人辩论上帝存在的问题。当然,在辩论的时候,我们可以不用亮出自己的底牌。而是温和地去引导对方来认识基督教世界观里的宇宙论论据是什么。这里我所回答的其实都是为什么的问题,而对方那个科学家可能一直会追问怎么样的问题。我们当然可以继续将这个演绎进行下去,比如要使得宇宙中因果律普适但又允许圣洁的上帝与宇宙隐秘互动(比如道成肉身等),因果律必然在宏观(人所能感知的尺度)上封闭,在微观上不可辨识。如果继续进行下去,我想我们就可以提出基督教的宇宙学模型来挑战无神论的宇宙学模型了。于是,我们既可以回答为什么的问题,又可以回答怎么样的问题,这样就可以质问无神论者为什么的问题。挑战无神论者为什么因果律得以存在,为什么自然定律可以用数学描述,为什么人可以用逻辑认识自然,为什么宇宙似乎有开端而非永恒等问题。而且,这样也避免了“缝隙中的上帝”的问题。因为我们不是用科学无法解释的现象来证明上帝的存在,而是用上帝的存在来说明为什么宇宙要这样存在,并且预言我们将发现宇宙中的哪些现象。

所以,改革宗护教学的方法没错,但是进行得不够彻底。现在的改革宗神学缺乏会应用的人,特别是在科学界中,相比而言,很多基督教哲学家都有很好的神学基础。总之,宇宙论论据应该反过来,这样的好处是不会将人堕落的理性视为上帝,而且是符合圣经的,更重要的是它可以挑战无神论科学,而催生基督教科学。愿一切荣耀归于永生的上帝,阿门!

在上帝救赎蓝图中的宇宙

在这耶稣基督受难日的前夕,我思想着应该怎样度过,怎样去默想上帝的救赎宏恩。我们可以有很多方式去思考十字架对我们自己的巨大意义,我们可以去教会听道,再次聆听耶稣受难的圣经章节,再次去回想我们如何得救,如何重生,如何在成圣的道路当中经历上帝的恩典;我们也可以传统性地去听一些受难曲,或者借着这些机会去传福音。无论如何,我们基督徒都把这个耶稣受难当作一个重要的日子,我们认为耶稣的受难不是悲剧,而是我们的福音,所以我们称这一天为“好的星期五”或者“good Friday”。 这个日子对于我们每个基督徒既是一种个人性的信仰历程的回顾和将来盼望的展望,也是对圣经中宏大的拯救历史的更深理解和思考。我觉得这两方面的思考都很重要,特别是第二方面的思考对当下的信徒特别重要,因为上帝的救恩蓝图是为着祂自己的荣耀,我们的历史是祂的历史的一部份,我们的得救是祂的计划的一部份,我们一切的敬拜都是与众圣徒一起向上帝献上,这样才得以完全。那么,如果在拯救中彰显祂自己的荣耀是祂最终极的目的,那么祂创造这个世界,任凭人的堕落,以及耶稣基督的拯救和我们的成圣都在祂的救赎蓝图当中,都为那一个终极的目的效力,就是祂自己的荣耀。而祂得荣耀最重要的方式就是透过耶稣基督的救赎,在祂的受难中,我们看到上帝的无限慈爱和无限公义。耶稣基督就是上帝本体的真像,就是上帝的启示,是上帝与人之间的中保。如果说上帝是为着祂自己的荣耀创造并拯救,那么也可以等价地说上帝是为了祂儿子的死与复活创造了这个世界和我们。我们并不是工具,我们藉着耶稣基督与祂一同成为上帝的儿女。那么如果上帝的蓝图是这样的,也就是说上帝要在祂爱子的道成肉身中彰显祂的荣耀,那么祂应该造一个怎样的世界呢?这也是一些神学家和哲学家经常会思考的一个问题,如果这个宇宙有目的,那么目的是什么,这个宇宙如何为这个目的服务。

首先,如果道成肉身得以发生,前提是有一种受造物和上帝相似,这种相似就是圣经里面说的神的形象。最近我们教会在讲创世纪,我刚好听到牧师对神的形象的解释。他说,神的形象不仅仅是我们有思考,自由选择,创造力等能力,而且更重要的是,我们要像上帝一样做祂做的事情(当然这里只是相似,而不是我们真的可以做上帝所做的事情)。神创造光,分开光暗;创造世界,从混沌中创造次序。同样,拥有祂形象的受造物也必然应该治理这个世界,并且让这个世界按照上帝的法则运行。这就是亚当在伊甸园中受领受的使命。所以,上帝要造的是一个有能力代表祂去治理宇宙的活物。那么道成肉身之所以必须,必然是因为这个有上帝形象的活物没有按照上帝的吩咐去做,于是他们才需要拯救。那么这个有上帝形象的活物如果可以这样做或者叫犯罪,那么祂一定像上帝一样有自由意志可以进行选择是顺从上帝的吩咐还是违背。所以,这是第一个创世的条件,也就是说,这个宇宙一定得创造一种条件或者环境,让有自由选择能力并且具有上帝形象的受造物可以存在。我们现在称这个受造物为人。

人既然会堕落,那么上帝一定会对人有刑罚,所以一定要让人知道这刑罚是什么,在圣经中上帝让我们看到上帝给人的刑罚就是死亡,而且耶稣在十字架上为我们承受的也是死亡的刑罚,而且肉体的死亡只是地狱的永死的一种喻表或者符号。那么,上帝的世界必然允许死亡的存在,甚至得让人在没犯罪以前就知道死亡的可怕,否则他不知道为何死亡是一种刑罚。这可以被称为第二个条件。

上帝在耶稣基督身上所施行的审判是为了消除对人罪的刑罚就是死亡,那么上帝在这个过程中必然让我们看到死亡的反面,也就是说,上帝给那些遵守祂命令的人的赏赐,就是永生。正如死亡是一种个体的肉体的毁灭,同样生命是一个个体的肉体的存在。那么这个受造的世界必然彰显生命的存在,甚至在亚当和夏娃还没有犯罪之前,他们就知道生命或者永生为什么是上帝的奖赏,是好得无比的。这应该是第三个条件,也就是说上帝必然创造一个有生命而且具有永恒性特点的世界。

上帝所加给亚当和夏娃的命令是让他们生养众多,治理这地,上帝首先自己也要这样做(类似,正如父亲如何教导小孩吃饭一样,他自己首先得示范),否则他们也不知道该如何做。既然治理和生养都在纵向上是一种秩序的体现,在横向上是这种秩序的扩张,那么上帝所创造的宇宙也必须有这两种特点:秩序和广阔。而最后一个很重要的元素就是上帝要隐藏在这个世界背后,因为祂是圣洁的,祂不可能再和罪人交往。所以罪人所在的世界一定是上帝所隐藏的。而上帝也必然掌控这个世界来完成祂的救赎计划。所以最后一个元素就是这个宇宙必然是与上帝不同质而且是上帝可以完全掌控的。

然后,我们再来看这个世界,就不难理解了。既然,死亡和生命都是这个世界的必要元素,那么我们看到灾难和死亡以及生命自然在上帝的旨意当中,而且是指向耶稣基督的救赎的。那么要让生命得以存在,这个宇宙需要怎样创造呢?怎样创造一个允许自由意志,允许生命和死亡,具有永恒性和广阔性并且具有高度秩序并且与上帝不同质但向上帝开放的宇宙系统出现呢?我当然不知道真正的答案,但是通过思想我们现在的宇宙,我们也许不难理解。这个宇宙首先要有一种物质,这种物质是与上帝的灵的本质迥异的,也就是说在这个物质的世界是不可能发现或者证明上帝的存在的。宇宙的秩序性要求这些物质必然能够产生结构,所以这些物质必然可以相互作用。但是这些物质不可能和上帝一样是永恒的,所以它们必然有开端。那么这样,我们可以肯定,这个世界必然有一个开端,并且存在两种现象,一种是物质,一种是物质间的作用。

而要产生秩序,需要有特别的作用来联系这些物质。创造的广阔性要求人必须存在在一种空间中,因为只有在这种空间中,人才能感受到广阔。创造的永恒性要求这个世界必然是在时间中,因为只有在时间中,人才能感受到永生和永死。于是这个宇宙必然是有空间与时间有物质与作用,并且都有开端。那么广阔性又要求这种作用需要产生很广阔的结构,最好的方式就是让物质之间产生一种吸引力,而这种吸引力不是太强,因为太强,物质都挤压到一起了,也不是太弱,因为太弱,物质都散开了,不能成团。所以必须有一个常数来衡量这个力的大小。而且需要和物质的某种属性成比例,这样多的物质就能够吸附更多的物质形成打的结构,而少的物质吸附少的结构,形成小的结构。那么这种力,我们姑且把它叫做引力;这种属性就叫质量。引力的作用是让这个宇宙有一种至上而下的秩序,在引力作用下,物质坦缩成星系团,星系,恒星和行星,并且产生宏观的结构是远远超越人的空间体验的。而且要产生比较古老的宇宙,引力比如较弱,弱到一个程度,这些宇观的结构必须在很长的时间来产生并存在,并消亡,这种时间必然超越人的时间体验。于是引力被调节地恰到好处直到所有的结构形成。

如果宇宙中只有引力,那么因为所有物质都是相互吸引,必然导致一个个黑洞的存在,所以必然有一种力与引力相抗衡,这种力又不能产生很长距离的作用以至于让物质不能结团。那么这种力必然和物质的另外一种属性相联系,这种属性只有在小尺度才有效。但是事实上属性和空间与时间没有关系,所以这种属性必然可以被某种东西屏蔽,最好的方式就是创造两种相反的属性,一个正,一个负,这样拥有这种相异性的物质在一起的时候就不会产生与引力想抗衡的力。但是这些异性的物质如何连在一起而同时避免同性物质不连在一起呢,必然有另外一种作用力,而且这种力在同属性物质间是斥力,在异性物质间是引力,这种力就叫做电磁力,这种属性就叫做电荷。在电磁力作用下,引力就不能挤压物质了,因为在短距离上,电磁力可以与它抗衡。但是这种电磁力必定很强,因为只有很强才能抵挡引力的挤压,所以它必然具有一个很强的电磁力常数。最后在电磁力与引力之间达到一种平衡,就能够产生不同的结构。这就是宏观物体存在的原因,也是行星,恒星以及人与生物存在的原因。

但是有电磁力显然是不够的,因为在异性物质之间既然有很强的电磁吸引力,那么物质还是会被挤压成一点,所以还需要有另外一个力与之抗衡,正如对电磁力的要求,这个力需要在更短的距离内产生作用,但又需要有物质的某些同异属性可以屏蔽它,这就是强力和色荷产生的原因。而上帝既然要有秩序,那么必然有某种可以让人感受到的媒介,而且这个媒介可以很快穿越空间,让我们感受到,这个媒介可以被定义为光,而且光的速度是最快的。但上帝的无限性要求祂的受造物不具有无限性,所以光速是有限的。并且上帝要创造的是一个有次序的宇宙,这个次序中包含了因果次序,所以,光必然有限并且恒常,而且不具有物质的质量属性,否则光都被聚到一处了,就不能让人感知。这种感知也可以被称为是一种能量的注入。但是要产生光必然在以上三种力中再加一种,因为光是一种能量,所以必然要有一种持续产生这种能量的东西,这个东西要高效产生能量。最好就是让物质的某种属性可以直接转变成这种能量,这就是质能方程。而这个东西就是太阳,恒星,这种力就是弱相互作用。

但是,这一切似乎都已经用公式写好了,那么上帝又如何掌控呢?其实在强力的演绎中,我们已经看到,为了避免强力将物质挤压,必然存在一种更强的力来抗衡,事实上这种力如今还没有发现。但是上帝也可以不用力来抗衡,而是用祂全能的命令来抗衡,而且他可以在任何人都无法察觉的小到不能再小的尺度里完全掌控祂的世界。这个尺度就是普朗克尺度,这个命令就隐藏在量子力学的不确定性中。而且,这种不确定性使得人的自由意志可以实现,使得上帝的形象藉着人的灵魂得以被赋予来纠缠在肉体当中并且与肉体有相当的独立性,因为灵魂可以掌控肉体来为自己的行为负责。 当这些力与物质都就绪之后,这个世界就会有热力学第二定律这种现象存在,也就是物质在不断地耗散,信息在不断地流失,一切都在死亡的阴影之下,一切都将过去,这正是罪人的世界的真实写照,这个世界本身就反映了人的罪恶,否则这个世界不会被造成现在这个样子。所以当我们观看这个世界的时候,正如以色列人在旷野观看被高举的铜蛇一样,我们看到的是罪,我们盼望的是拯救。我们盼望一个完美的世界,一个完全与神同在的世界,这就是天堂。

这样的推导看起来有点不伦不类,既不科学,也不神学。事实上,物理学家早有一套理论可以来解释这些力与物质以及时空,那么为什么你还要来这一招呢?因为我要回答的不是这个宇宙是什么和怎么运作的问题,我要回答的是从上帝的第一和最高目的出发,来询问宇宙为什么是这样的。如果这个世界之外有非物质的,属灵的上帝存在,那么自然科学现在的发展是不科学的。这就像一个评论家去研究一个画家的画作,研究颜色,线条,光线等,却从来不问画家的生平和画作的对象,这个评论家够科学吗?如果一个基督徒去做科研,他必然会问为什么上帝这样创造这个世界,祂的心意和目的如何,我应该如何回应。所以,自然主义式的自然科学在自己的黑匣子里面肯定找不到上帝,因为上帝是向罪人隐藏的。但是对于信的人而言,祂就像待摩西一样,面对面与我们说话,不是因为我们有多圣洁,而是因为祂看到的是基督。我们藏在基督里面是何等的荣幸与特别,而基督正是这个宇宙真正的焦点与终极指向。

基督教科学设想之一 —— 范式

既然这个宇宙是上帝创造的,而人堕落之后又无法借着这个受造界去认识上帝,因为人的理性也是堕落的,那么当一个人认识上帝,确实重生之后,他能否在科学研究中体现他的信仰呢?换一句话说,基督徒能否在科学研究中做神的见证呢?基督徒能否做出比非信徒更好的科学呢?基督徒也许可以做出很好的科学,然而,他的科学方法和思想是否受到圣经的深刻影响呢?这是我一直思考的问题,我相信在实证主义和理性主义至上的科学领域,这个问题对每一个基督徒科学家都是一个拷问?如果我的信仰和我的工作是分开的,我又怎能说我是在尽心尽意尽力地在爱上帝呢。也许我可以说我在我的工作中为人谦卑,温柔,也尽力去爱人,但是我的科学成果却不能体现出信仰的影响,我就没有尽意去爱祂。如果一个基督徒从事生物学研究而理所当然地认为唯物进化论及其背后的自然主义是正确的,却罔顾创世纪第一章中上帝在创造过程中的超自然作为,他又怎能得上帝的喜悦呢?最起码他应该像神导进化论者一样经过详细的圣经研究而做出合乎理性和良心指引的选择。那么究竟一个基督徒如何在科研中荣耀上帝呢?我在之前的一篇博文中已经讨论过一些与信仰一致的科研方法,在这里我想提出一个范式来讨论基督教科学的内容。这个范式就是“道”的科学,这种基督教科学是“本于道,依靠道,归于道”,这与圣经中所说的万物都是“本于祂,倚靠祂并归于祂”是一致的。 https://i0.wp.com/www.pewforum.org/files/2012/07/biblescience.jpg 这种基督教科学的设想是受创世记第一章的启发。上帝在六日内阶段性地创造出天地海和其中的万物。姑且不论这里的“日”是一段很长的时间还是24小时,我们可以肯定地是上帝借他的话语阶段性地创造了这个世界。那么我们可以肯定的是,在无神论或者自然主义的封闭式的科学体系中是不可能真正解决起源问题的,这些问题包括宇宙的起源,银河系和太阳系的起源,地球的起源,生命的起源以及人的起源。有很多基督徒认为基督徒不应该去研究起源问题,因为那是神迹,是我们用科学方法无法研究的。他們人为基督徒只能研究实验科学,比如传统的电磁学,力学等。但是这种将实验科学于起源科学截然分开的说法是肤浅的。比如在病毒学研究中,我们需要知道病毒的起源和传播途径才能有效地研究出解决办法。如果我们不去追究起源问题,我们也无法真正找到突破口。同样地,如果我们对地球起源一无所知,而只是把化石当成一堆死了的动物遗体而不去追究其原因,最终我们也无法理解现在地球的气候问题和物种灭绝问题。而上帝给亚当,也就是给人类的一个首要使命就是去治理万物。如果我们不懂这个世界是如何产生的,又怎能明白该如何管理它呢? https://i0.wp.com/asa3.org/zine/wp-content/uploads/2011/01/originoflife2.jpg 但是在研究起源问题的过程中,我们势必考虑到上帝的话语。也就是说,在自然主义的封闭体系中不可能解决起源问题,因为他們没有考虑超自然的因素。有人说,科学只讨论自然的问题,不讨论超自然的问题,这确实是很多科学研究的理论前提。不过,我们也当注意到现在的地外生命的搜索就已经超出了这个前提。在我看来研究超自然的信号在自然界中的遗迹和研究外星人在地外行星乃至地球上产生的信号并没有本质区别。理论上,我们可以认为上帝就是一个外星人,只是这个外星人的智慧和能力远远超越我们。 https://i0.wp.com/img2-1.timeinc.net/people/i/2014/sandbox/news/140609/et-600x450.jpg 那么问题是我们该如何进行这道的研究呢?我提出一个6阶段创世模型,这六个阶段是:宇宙创生,银河系形成,太阳系形成,地球系统的形成,第一个生命的产生,人类的出现。这六个阶段大致地与上帝六日创造相对应。上帝在每个阶段中输入了不同程度的信息,进而产生了我们所观测到的宇宙-银河系-太阳系-地球-生命-人类的层级结构。上帝通过量子系统输入信息,进而通过系统的“相变”放大这些信息并产生各个系统的结构。各个系统的演化并其与环境的互动都在上帝的护理中,这种护理可以通过自然定律进行研究乃至反演。但是各个系统的初始阶段不能由上一级系统的状态完全决定。 https://i0.wp.com/new.huji.ac.il/files/fcc920070e411ff81e2a1142181ce54b/styles/half-page-image-short/public/field/image/qua_1.jpeg 在我看来,宇宙早期微波背景辐射,银河系的结构,太阳系的结构以及DNA, RNA所蕴含的信息都是上帝所输入信息的外在表现。这只是一个非常粗略的设想,目的是为了激发更多基督徒科学家去思考这些问题。

预定论和人的自由意志的量子阐释

在基督教神学史上最有名并持续至今的争论是关于上帝的主权或者预定预知和人的自由意志的争论。这事实上也关乎到救恩论,也就是说人得救是因为自己自由地选择了福音还是因为上帝主权的拣选,人有没有不由上帝决定的自由。而这个议题其实又与上帝的創造和护理联系在一起,因为上帝的预定必然通过上帝的护理来实现。我在这里并不是要解决这样的问题,而是提供一个可能的上帝护理的途径来看待人的自由和上帝的主权。

二十世纪初逐步建立并完善的量子力学对科学乃至哲学的影响极为深刻。在量子的世界里,我们无法决定性地观测到一个粒子的所有物理量,进一步说,我们所观测的是一堆沙子中的一粒沙,所有态中的一个态。但当我们观测到这一个态的时候,所以态都将消失。而如果我们设计同样的实验不断反复统计粒子的这个态,我们最多只能得到这个粒子所有态的一个统计效果,而且前提是所有实验中粒子的环境都是一样的。薛定谔的猫是给这种观测者对量子态的影响的一个极好阐释。以下内容是我在维基百科上摘录下来的:

實驗者甚至可以設置出相當荒謬的案例来。把一只猫關在一個封闭的鐵容器裏面,並且裝置以下仪器(注意必須保固這儀器不被容器中的貓直接干擾):在一台蓋革 計數器內置入極少量放射性物質,在一小時內,這个放射性物質至少有一個原子衰變的機率為50%,它沒有任何原子衰變的機率也同樣為50%;假若衰變事件發 生了,則蓋革计数管會放電,通過繼電器啟動一個榔頭,榔头会打破裝有氰化氫的燒瓶。經過一小時以後,假若沒有發生衰變事件,則貓仍舊存活;否則发生衰变, 這套機構被觸發,氰化氫揮發,導致貓随即死亡。用以描述整個事件的波函數竟然表達出了活貓與死貓各半糾合在一起的狀態。
類似這典型案例的眾多案例裏,原本只局限於原子領域的不明確性被以一種巧妙的機制變為宏觀不明確性,只有通過打開這個箱子來直接觀察才能解除这样的不明確 性。它使得我們難以如此天真地接受採用這種籠統的模型來正確代表實體的量子特性。就其本身的意義而言,它不會蘊含任何不清楚或矛盾的涵義。但是,在一張搖 晃或失焦的圖片與雲堆霧層的快照之間,實則有很大的不同之處。——埃尔温·薛定谔, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics)

至于薛定谔的猫意味着波函數在观测者观测的时候坍塌还是在仪器探测的时候坍塌我觉得并不那么重要,因为仪器也是观测者感官的一种延续。而薛定谔猫的思想实验还意味着观测会带来信息的损失,也就是说,我们无法知道一个充分相干的量子系统的全部信息,观测或者实验本身就意味着信息的流失。当然,如果按照贝叶斯统计的理论,事后概率变得尖锐(观测到的猫的生或死的概率)与模型的似然函数(可能是另外一种信息的输入)和事先概率(猫在未被观测时的生死二重态)的乘积有关。但事实上,如果我们能够进行许多次这种实验,我们也许仍然可以统计到猫生和猫死的概率基本持平。也就是说,模型的似然函数可以为1或者不存在一个偏好猫死或猫活的信息输入,那么我们在一个实验中仍然可以同等几率地观测到猫生或者猫死的概率。但是,如果有一个信息的输入偏向于猫生,那么我们很可能就只能观测到猫生的状态。而如果这个信息的输入是决定性的,那么我们就只能决定性地观测到猫生的状态。

言归正传,薛定谔猫与上帝的预定有什么关系呢?我看是很有关系的。根據传统改革宗的看法,上帝的预知和预定是联系起来的,不是分开的。有的人说上帝是因为预知人会悔改,所以才预定人得救。但事实上,上帝如果不预定就无法预知。如果把上帝的预知视为一种信息,那么从上面的量子角度来说,如果上帝不预知就无法预定。也就是说,上帝可以通过输入信息来决定一个系统被观测到的量子态,因为这个系统已经被另外一个观测者——“上帝”——观测过了。而这信息的输入往往无法察觉,因为无论观测者观测到何种状态,从物理的角度来讲,都是合理的,因为严格来说它是不可重复的。更进一步,如果一个信息输入到一个量子系统,而这个量子系统的态(比如少量放射性物质)与一个宏观系统(比如猫)产生纠缠,那么当观测者观测到这个宏观系统的态(比如猫生或猫死)的时候,那个量子系统的态就得到了高度放大並且被观测者感知。如果把人看作是那个宏观系统,而某个神经点看作是一个量子系统,那么上帝完全有可能以输入最少量的信息来决定人的行为(被观测到的态)。当然,事实上上帝也可以不输入任何信息,即使是这样,人也并不完全是自由的,因为人的选择只有在物理系统自身所规定的”神经态“的几率中产生选择。当然,这种量子观念似乎忽略了人灵魂的作用,而灵魂可以和信息进行类比,或者说,灵魂具有输入信息的作用(比如圣经中记载被鬼附的人的行为完全由鬼的灵所掌控)。那么从这个角度来讲,人的行为是由上帝所输入的信息和人灵魂所产生的信息共同作用的结果。但是如果上帝的信息有质的不同(就像英语语法规定了英语的结构,所以可以被称为信息的信息。)或者可以产生主导作用,那么人的选择更是有限的,但是从表面上来看,人仍然可以作出某种选择,但这选择绝对不是独立于上帝之外的。
那么如果上帝预定人的行为是否意味着人不再为自己的行为负责呢?从神学上来说,当然不是的。而从量子理论的角度,我们可以作一些进一步的讨论。根据圣经的记载,人类始祖亚和夏娃犯罪之前是有能力选择善恶的,但是他们仍然听从了魔鬼的话选择悖逆上帝。从量子的角度来说,我们可以说人在上帝所规定的选择的自由(或者选择顺从或者悖逆的态)中,选择了悖逆。虽然这个时候上帝没有强加给人信息(主导性的信息),但是上帝规定了人作出选择的范围和充分的能力可以自己输入信息作出正确的选择。也就是说,其实上帝从外部世界和内部世界所给人的”似然函数“或者额外信息乃是人应该去顺服神。但是人却自己依靠自己的灵魂输入了信息,选择了背离神的态,所以,最终导致了上帝与亚当所立之约当中所规定的咒诅临到人类身上。这可以算是最影响深远的一次量子放大。既然所有人都从亚当拥有了原罪,以至于没有一个行善的,没有一个寻求神的,于是神就任凭他们存虚妄悖逆的心。或许有人问为什么圣经说,”王的心在耶和華手中,好像隴溝的水隨意流轉。“(箴21:1)我认为当神发现(永恒中发现)人所能产生的任何行为都是处于罪恶的那个态的时候,上帝就开始(根據永恒的蓝图)在某些人身上主导性的输入信息並且产生救赎歷史。也就是说,法老犯罪或者心刚硬确实有上帝的信息输入,但是上帝只是在法老所有罪恶的态中选择了某些态来彰显他救赎以色列民的大能,上帝并没有产生这些罪恶的态,而是法老的灵魂输入信息并产生了这些罪恶的意念。

信息传播的途径:信息经过某个量子系统(转换器)得到放大,並且由人的感官(有噪声的信道)感知,并由人的大脑(接收器)进行处理。

当然,我们永远无法透知上帝的护理和预定,但是我们可以透过科学的视角来探索上帝护理的途径,並且相信这个宇宙并不是封闭的,乃是向它的造物主开放的,以至于我们人类的歷史也是一个向那个终极的观察者开放的系统。与其说科学帮我们认识神,还不如说科学在为上帝在圣经中所启示的话作注脚。因为我们首先相信了圣经的无误启示,不管我们的头脑能否想通,然后我们通过科学发现看到我们以前不能理解的,现在可以稍微理解多一点了並且更信靠神。这就是保罗所说的,本于信以至于信。

圣经里的科学观

当代科学和信仰的争论主要是关于进化论与创造论,年轻地球与年老地球的问题。但是,Alvin Plantinga在他的“Where the Conflict Really Lies: Science, Religion, and Naturalism”一书中认为科学于宗教之间并非存在本质上的冲突,最多只是在背后的世界观方面的冲突。我虽然没有读过这本书,但是也大致能够猜测他的观点。 https://i0.wp.com/ecx.images-amazon.com/images/I/418zJ1QUx-L._SY344_BO1%2C204%2C203%2C200_.jpg 比如进化论的问题,从本质上来说是关于圣经字意解经和寓意解经的冲突,而并非科学于宗教本质性的冲突。毕竟有些著名的改革宗牧師如Timothy Keller也能够接纳神导进化论的观点。那么关于上帝创造并护理宇宙,科学更没有提出有效的反论。宇宙大爆炸理论并与之相关的精细调节问题都反而给创造论提供了最有利的证据。而当代科学已经不再是决定论的天下,量子力学早已打开这个封闭的宇宙,使得上帝完全可以随时改变并护理这个世界。不仅如此,整个宇宙不是一个 必须(necessary)的存在而是一个(contingent)的存在,所以上帝的存在不仅不是对科学精神的否定,反而是对科学精神的肯定。这个科学精神就是所谓的追寻真理。而基督教世界观不仅给了科学追求真理的哲学基础,也给了科学精神的内在动力。这些观点已经被科学史研究学者所公认(参《科学的灵魂》)。 但是,Plantinga 在他的书中还提到另外一种科学和宗教的关系,這是一种内在本质的深入的和谐关系。探索并发现这种内在的一致性正是我觉得作为一个基督徒科学家的使命。这种探索,在我看来,必然带来科学的革命,使得科学各个分支可以重新地联合起来,乃至和其他人文科学,乃至哲学有前所未有的整合。而这种整合必然产生一种新的科学,乃是世界观科学。因为每个科学课题的提出乃至完成以及对其结果的解释都牵涉到那个科学家个人的世界观。那么这种科学的产生有哪些必要的元素呢?圣经可以给出答案。 我们观察創世記就会发现,上帝并没有告诉我们创世的细节,而是告诉我们创造的基本原则。比如上帝用祂的言语创造了世界,祂先创造了承载万物的框架或者容器,然后创造了充满这容器的万有。他的创造带来了规律,次序和结构并进而带来了生命。这些基本原则正是科学一直以来在探索并印证的。 首先,上帝的创造是有规律的并且是连续的,或者是时间反演的。无论是牛顿万有引力的发现还是爱因斯坦广义相对论的进一步阐释,我们始终在自然界中观察到规律,并且这些规律可以用数学来描述。一方面,受造规律的数学描述暗示了人类的心智和自然定律乃有同一起源。而最好的解释乃是有一位智慧的造物主创造了宇宙和人的灵魂。另一方面,我们认识这个宇宙的起源和发展是基于一种连续的因果链。这种连续性使得我们可以追溯行星的起源和宇宙的起源。 https://i0.wp.com/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg 其次,上帝的创造是不连续的,是分离的,但却是有秩序的。这并不与前一个属性矛盾,因为这种分离性暗含于连续性中,并且是连续性的因果链条所产生的自然结果。经典物理所给我们的世界图景乃是这个世界在时空上是连续的,是决定性的。这种观点和圣经的创造观并非完全相符。神乃是分开光暗,天地,空气与海,神乃是有阶段性地创造了生物,并且各从其类。也就是说连续性不是宇宙的常态,而连续性本身就暗含了不连续性,并且也为着质的转变服务。比如太阳系最开始经历“空虚混沌”的原恒星阶段,然后形成了各大行星,经历了一系列的轨道变迁和小行星碰撞才产生了适宜于人类居住的地球。这种不连续性不仅出现在行星形成上,也出现于量子物理,生物起源和气候系统上。比如普朗克尺度的时空不连续性,寒武纪大爆炸,冰期-间冰期的突变等。这种不连续或者量子现象时常出现在复杂性激增的高度非线性过程中,比如宇宙的起源,恒星,星系的起源,行星的起源,气候系统的产生,以及生物的起源,人类的起源。这种不连续性或者量子原则,在我看来,既是量子物理也是宏观乃至宇观科学的基本原则。而正是这种原则产生了秩序和生命。

然后,上帝乃是用言语创造了天地万物。圣经让我们看到量子原则只有通过信息论才能得到量化处理。任何一门成熟的科学门类都需要经过数学的洗礼,那么以上所说的量子原则也必然需要得到合适的量化。那么为什么需要信息论来量化呢?因为信息的传达和表现都是量子的,信息的传达可以用频谱进行分析,信息的表现可以用语言学或者计算机理论进行信息学的量化。这种将信息论整合于量子科学的科学就是量子信息,它和香农的信息论略有不同,但是最终都是为了将量子或者不连续现象用信息理论进行量化。而量子信息的另外一个走向就是用信息和量子来建立大统一物理学模型。而正如上面所分析的,这种量子信息的模式可以应用于宏观乃至宇观科学。在这种科学图景中,宇宙乃是信息,物理定律是信息的转换器,人类的大脑乃是信息的接收器,上帝是信息的发出者,而每个有正常心智的人类个体是信息的接收者。有意思的是,在2008年已经有人提出用信息论来研究人类心智的功能,“Consciousness as Integrated Information: a Provisional Manifesto ”。这可谓一个划时代的贡献,因为它越过了神经科学的复杂理论,直接将人类大脑做了一个功能性的描述。这就好像越过了基因学,直接进行内科临床的研究。这样看来,量子信息的普遍原理也必然是越过了复杂的过程而直接对现象进行信息学的研究。这就好像一个信息经过了许多信号转换器,我们无需知道每个信号转化的过程,我们只需要分析每个转换器输入和输出的信息就可以知道这个信号转换器是如何运作的。而更有意思的是,如果上帝在某些过程中输入了额外的信息,通过这种分析,应该能够发现这些信息。所以,創世記的阶段性创造应该可以透过这种万有量子信息原理进行合理的解读。

Figure 1.
来自Consciousness as Integrated Information: a Provisional Manifesto 链接:http://www.biolbull.org/content/215/3/216.full 说明:见文献

最后,上帝的创造是有目的的。话语或者信息是和意义和目的连接在一起的。一个不懂中文的人看中文,对他而言可能没有什么明显的意义。所以,信息必须在一定的大脑环境中才能产生出意义。而这个大脑环境乃是由这个人的世界观和个人经历所决定的。比如我学过中文,所以我能读懂一本中文小说;但是我读这本小说和另外一个中国人读可能读出不同的意思,那么这是由我们的理解水平或者世界观决定的。那么,我们去理解外在客观世界的言语及其意义也必然牵涉到我们自己内在的世界观和价值观。从这种意义上来讲,每个科学成果都是在某种世界观之树上结的果子。科学家们再也无法声称自己是中立的,客观的了,他们必须亮出自己的底牌。一个简单的例子是对人类所居住的地球的解读,有的人认为地球不是独特的,所以他们寻找地外文明;有的人相信地球是独特的,是上帝专门设计给人的,所以他们寻找地外行星来验证地球的独特性。虽然这两类科学家在做同样的事情,却有不同的价值取向。 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Icy_Exoplanet_(artist%27s_impression).jpg 简言之,在上帝所创造的宇宙中,连续是肤浅的,量子的深刻的,信息是基本的,意义是终极的。现代科学一直以连续性为其研究的理论前提,比如地球科学常常认为地球的气候,生态变化是连续的,渐变的,但是数据却常常给出不同答案。而最深刻的变革开始于上个世纪初的量子革命,它现在仅仅带来了物理学的革命,但我觉得它必将带来整个自然科学领域的革命。虽然信息革命已经在计算机领域产生并且结出累累硕果,但是信息论需要与物理和生物乃至天文相结合才能产生出更强大的威力。不過这一切理论最终乃是不同世界观任意摆弄的小姑娘,但是幸好我们有个试金石,那就是“本于信以致于信”的统计原理——“贝叶斯”统计,让我们亮出自己的底牌,并用数据对我们的前设进行挑战。在这种世界观科学的疆土里,已经没有了自然和人文的区分,只有不同世界观的猛烈碰撞。这可能就是Plantinga所言的科学与信仰真正的和谐罢!

基督徒如何做科研

虽然我的博客一直没有人气,不过我觉得写博客除了给人看,还有一个很大的用处就是可以梳理自己的思想。很多东西往往只在头脑中闪现,但是当它们被聚敛成文字的时候就产生了思想。虽然我不是思想家,但我期望尽意爱神,所以我想过一个前后一致的基督徒生活。这其中也包括如何经营我的家庭,工作和孩子教育。我非常希望当我和一个基督徒或者一个非基督徒聊天的时候,我们可以坦呈自己的信仰是如何贯彻我们的每个生活层面的。

作为一个搞天文的博士生,我非常热衷于如何更好地做天文,更好地去探索并认识真理。虽然不一定基督徒才能做最好的科研,但如果没有基督教的世界观,现代科学恐怕很难诞生,这也已是科学史学界的一个共识。科学的许多工作假设只有在基督教信仰体系中才有,比如这个宇宙是有次序并可以被认识的(有被认识的可能),这个宇宙不是神(作为研究对象的可能),手工劳动不是可耻的而是神圣的(实验的可能)等等。这说明基督教思想使得科学成为可能,而且基督教精神也是科学发展的原动力。在文艺复兴后的基督教世界里,一个最强劲的科研动机就是认识真理并认识真理的上帝,这也是为什么当时很多大学得以建立的原因。这样一个动机催生了许多科学界的先驱者,如牛顿,哥白尼,伽利略,开普勒,莱布尼茨,法拉第,麦克斯韦,帕斯卡尔等。所以,基督教思想不仅提供了正确的世界观,而且提供了正确的目的或者动机。那么基督教思想有没有提供正确的方法论呢,也就是说基督教思想有没有告诉我们如何做科研呢?

实验科学之父弗朗西斯-培根在他的”Meditationes Sacrae“一书中说无神论者是愚拙人,他认为科学研究应该和神学研究或者形而上学区分开来。他提倡用归纳法来做研究,他建议在学校里建实验室,植物园对经验事实进行收集,进而弄清楚事物背后的原理。虽然培根的科学哲学影响了现代科学的发展,不过他的科学哲学实际上有很多漏洞。在现代科学的研究方法中,科学家在做实验或者观测的时候已经有了他自己的一套前设,也就是说科学家无法做到没有偏见地去实验,去观测。这也正是现代科学哲学所发现的,最有贡献的算是卡尔-波普尔和托马斯-库恩。那么,作为一个基督徒该如何看待科学呢?科学是不是对上帝所造自然客观真理的追求呢?还是一种自以为是的想象并用这想象出来的定律解释一切呢?我想两者都是,科学是堕落后的人对上帝普遍启示的一种反应,它不可能是中立的,甚至往往与真理所指向的背道而驰。如果是上帝创造了这个宇宙,而大爆炸宇宙学说似乎将人引向这个结论。但自然科学的自然主义假设不允许它的信徒们走向超自然,所以信徒们就按着自然主义的前设所指引地去研究永恒宇宙的可能。当然,这似乎是科学精神的必须,因为科学精神就是不断地追问,没有穷尽。但是这种追问是带有方向性的,而每个科学家的世界观就是他的路标。自然主义者寻求一个不需要外因而自有永有的宇宙,但有神论者要探索一个自有永有的上帝所创造的有限但却又彰显神的永能和神性的宇宙。两者都带有前设,而不同的前设引向不同的探索路径。有神论者并不会因为承认上帝存在而不去探索,因为认识上帝是他探索的目的,上帝无限的智慧是他不断否定自己继续前进的力量。无神论者被自己的好奇心驱动着,要去明白这个宇宙背后的原则,而他探索的目的则是逃避去面对上帝(虽然他自己不承认是这样)。

科学需要前设,人不可能活在没有前设的世界中,或者没有信念的世界中。我们的记忆在不断地为我们更新前设,这正是为什么婴孩可以成长为大人的原因,因为他的经验和知识在不断塑造他的前设。既然科学研究是有前设的,而不同的世界观又影响着科学家们的科研方向,那么具体而言基督教世界观是如何影响科学家的选择的呢。有几个例子可供考察。第一个是寻找地外文明,这类科研是与基督教传统信仰不一致的,所以我相信很多基督徒是不愿意选择这样的科研方向的。第二个是研究永恒暴涨宇宙或者多重宇宙学说,这类学说的背后的动机其实是要寻找一个自足的宇宙,一个不需要创造主的宇宙,是被物质自然主义的世界观所驱动的。在生物学,我认为宏观进化研究在很大程度上也是被这样一种自然主义的动机驱动着。但是基督徒不一定不去做进化论的研究,如果只是把进化论作为一种研究事物之间联系而非本质进化的学说是可以的。比如人与猿在基因和形态上的相似性对分类学的影响等。但是大多数生物学家都会进一步假设这种相似性是来源于同源祖先的分化。这也是为什么进化论胜于创造论的原因之一,因为进化论可以进一步解释这种相似性,而创造论则只能归于上帝的创造。创造论的问题在于只问上帝是否创造而不问上帝如何创造,所以创造论不能成为科学理论,乃是因为它不能提供一套可供科学探索的范式。我觉得除非一个基督徒真正明白他该如何在他的基督教世界观下去进行进化论研究,他还是不要去这个领域受试探。

以上这些领域中所面临的试探,只是我个人的总结,也许其他人有更好的见解。基督教世界观不仅关系到我们怎样选择课题,而且涉及我们如何研究课题。因为我们知道科研和信仰不是分开的,那么这样一种整合性的世界观必然导致我们以一种整体观去看待某一个课题。比如我做彗星的研究,那么我很可能考虑到彗星撞击地球的可能性,彗星对太阳系起源的意义,以及彗星轨道受太阳在银河系中运动的影响,乃至星系碰撞对彗星分布的影响等。这种整体性的思考方式很容易产生出革命性的科学成果,比如Luis Alvarez(诺贝尔物理学奖得主)和Walter Alvarez(地质学家)父子及他们的合作者就是因为将Ir的丰度异常,0.65亿年前的生物灭绝和陨石撞击联系起来才发现了恐龙灭绝是由小行星撞击引起的。所以,基督徒科学家应该很愿意进行交叉学科的研究,并对其他领域学者的意见持开放和欣赏态度。

基督教思想的第二个方法论就是贝叶斯方法论。贝叶斯方法的特点在于它合理地考察了前设对结论的影响,这种方法让我们可以坦诚我们的前设,并坦白我们数据中的不确定性,并把这些因素都融入到贝叶斯统计方法中来。比如,当我考察生物多样性随时间变化的时间序列时,我需要建立一个模型可以把这个数据中的不确定性纳入到我的模型中去。由于很多科学家宣称生物多样性具有周期性,而他们的方法就是只给出一个周期性模型,并试图从化石数据中找出这种周期。这种方法并不能说明周期模型是最好的模型,它只能告诉我们如果周期模型是正确的,那么可以解释化石数据的最佳模型参数是什么。但如果周期模型不是最佳模型,那么这种研究就是瞎子引路,白费力气。在贝叶斯统计中,对应一个数据,有很多种模型,每个模型都有自己的参数空间,或者前设。在选定模型后,对于每个模型的每个参数集合,计算这个模型估计的似然函数,然后对该模型所有的参数样本平均得到“证据(evidence)”,通过比较evidence,我们就能知道模型的优劣了。为了进一步验证结论的可靠性,我们需要检验evidence对参数空间的依赖,所以我们改变参数空间范围,然后重新计算evidence进行敏感性测试。最后,我们才可以下结论说哪种假设是最合理的。我认为这种模型比较方法才是符合基督教思想的正确的科学研究方法,而且如今已经应用到很多领域。

基督教第三个科学方法论是关于动机的。当我们做研究的时候,我们总希望能够有一些创新性的成果。当我们原来以为应该有正面结果的科研最后以负面结果收尾,我们就很难发表。比如我要研究磁场对星系形成的影响,如果我发现磁场最终对星系形成影响不大,我就很不愿意投稿,因为怕没有影响力。所以,很多人就通过某些小伎俩把负面结果变成正面结果,最后你的结果却不能被其他人重复,于是这就是所谓的“作假”。据《经济学家》杂志(The Economics)2013年10月份的一个报道,在生物科技领域,有将近53%的里程碑式的实验无法重复。这些生物学的研究虽然不一定是作假,但很大程度上是采取了不太严格的论证方法得到一个过于乐观的结果。这也足以见得科学家的急功近利会如何地败坏科学。作为一个基督徒,我们应该鼓励发表负面的研究,只要是经过严格论证的。因为我们不是为了获取名利而科研,是为了明白真理的主而科研。负面的结果让我们知道上帝不是这样造宇宙的,那么也是对我们的劳苦科研的一种馈赠。

基督教第四个科学方法就是勇于建立并接受新的范式。基督徒并不是墨守成规的人,特别在科学领域,因为我们知道科学定律不是真理,所以它一定不是正确的,这也正是波普尔的证伪主义的方法论。基督徒应该比一般科学家更愿意去欣赏新的理论和方法,因为它也许就是让我们更明白真理的途径。与之相反,很多权威杂志不愿意发表新理论,新假说,新方法,因为这类学说一开始名声都是不好的,它们冒犯了许多学霸。就拿当下的宇宙学来说,大多数人认为标准宇宙学模型已经经过了最严格的宇宙微波背景辐射(CMB)的测试,所以不会有什么大的改动了。然而,在CMB中确实也有所谓的邪恶轴心或者非高斯“冷点”,以及大尺度结构中卫星星系缺失等问题,但大多数人都是在范式下寻找合适的理论解释。不过更严重的理论缺陷是,标准宇宙学模型中的暗物质和暗能量始终无法得到标准粒子物理模型的理论解释。那么在这种情况下,许多理论物理学家提出其他理论模型来解释这些现象应该得到做观测的天文学家的尊重,但是大多数人对这些理论往往是不屑一顾。我觉得作为基督徒,我应该去欣赏这些理论,而非简单地认为这些人都在胡说,以至于轻视非标准模型的研究。如果这些理论有很严格的论证,而且没有与现有观测明显违背,我认为我们就可以采取一些观测手段来检验这些模型的真伪。

如果一个基督徒科学家要尽心尽性尽意尽力地爱上帝,他必然愿意按照圣经的世界观和方法论去做他的科研,我愿意成为其中之一。虽然现在搞科研的基督徒越来越少,但上帝就是借着寄居外邦的但以理和他的三个朋友彰显祂的荣耀。上帝就是要拣选最小的一个民族 — 以色列民族来跟随祂,拣选看似弱小的大卫来攻击歌利亚。上帝要在婴孩口中建立祂的能力,愿祂在科学的发现中得荣耀。

“签放在怀里,定事由耶和华”的统计学含义

在圣经箴言书16:33节,有这样的一节经文,“签在怀中,定事由耶和华”。这节经文的上下文都是教导言行的,而这句话看似与上下文没什么联系。不过,看第一节,“心中的谋算在乎人,舌头的应对由于耶和华”;第二节,“人一切所行的在自己眼中看为清洁,唯有耶和华衡量人心”; 第九节,“人心筹算自己的道路,唯耶和华指引他的脚步”。这些经文和33节形成互补和对应,也给其他经文勾画了一个框架。也就是说,人要行善止恶的前提并不在于眼前的利益,而在于上帝永恒中的旨意,在于上帝的主权。人似乎是凭己意为自己捞得好处,但是唯有上帝主宰一切,祂也监察人的良心。也就是说,基督徒行善的动机和智慧乃在于相信耶和华主权的护理。这样,成圣和信心联系了起来,若一个人总是信心软弱,总是生命不长进,很可能是祂不信上帝护理的主权。这往往和我们想象的不一样,我们常常认为人没有信心需要祷告求圣灵帮助,但是圣灵却是靠圣道在人心里面工作的。那么关键在于找到那个软弱的基督徒对哪些真理没有信心,然后对症下药。我越来越发现人所信的,决定了他如何生活,这对于不信主的人也同样适用。哪怕对于基督徒,他生命的问题肯定是某些真理认识不清楚造成的。这也就验证了改革宗为何如此强调讲道的原因,因为信心唯有抓住真理才能活出真正的生命。言归正传,那么这个“签放在怀中,定事由耶和华”与统计学有什么联系呢?我认为是大有联系。

首先,这句话所讲的是一个人要行善的动机问题。既然对上帝主权护理的信心如此重要,那么我们就更应该重视这句话到底在讲什么,表明这句话并不是圣灵随意放在圣经里面的。那么,这句话包含的意义必定涉及到一个人的世界观的问题。既然是世界观的问题,那么很有可能也正如“本于信以致于信”的经文一样,是一种方法论的问题。我们常常看到这样的经文,如“并且被造的没有一样在他面前不显然的,原来万物在那与我们有关系的主眼前,都是赤露敞开的”。我常常思想这样的经文到底意味着什么,现在看来和这节经文一样,都显明了上帝对人心的监察。那么既然人的心思和意念似乎有很大的偶然性,为什么上帝以确定性的口吻来描述祂的预定?“签放在怀中,定事由耶和华”,这句话不正表明在这个看似无序的自发的偶然的随机的世界背后有一个主宰一切决定一切的造物主吗?正如马丁路德曾说,上帝是隐藏的上帝,因为祂的旨意何其难寻,祂的脚踪无人知道。这也让我想到了爱因斯坦的“上帝不掷色子”的问题,爱因斯坦认为量子力学的不确定性原理背后一定有决定性的隐变量存在。虽然爱因斯坦的上帝并非圣经中的上帝,但是我们也可以借用他的话来说明上帝是统计背后的主宰,上帝才是那个真正的隐变量。无论是宇宙中的精细调节问题,还是生物起源问题,归根到底乃是上帝在随机性中做决定性的创造和护理的问题。既然人的问题和自然的问题都源自于同一个问题,那么这个问题就很有趣了,而且很严肃。

然后,我要谈谈我对统计学中的outlier的看法。为什么会有outlier呢?因为我们在一大堆数据中,找到大多数数据都符合一种分布,无论是高斯分布还是伽玛分布,但是只有一两个点不符合这种分布,那么我们就定义其为outlier。也就是说,这种outlier是在这个我们采取了某个分布或者模型之后所预言的世界中发生的几率非常小的一种事件。而科学尽量避免去阐释outlier,因为科学所需要的是一个框架或者模型,也就是我所说的那个把大多数数据点都能够拟合得很好的分布或者函数。那么在这样一种科学框架下,人们要么忽略outlier,要么重建一个框架,把outlier也纳入到他们的模型当中。在我看来,暗物质和暗能量的产生就是为了解释这样的一种outlier,而且看起来解释得很成功。而且这些outlier随着观测的深入和发展已经不再是outlier了,比如有越来越多的旋转曲线的异常,越来越多的引力透镜星系的质光比异常,越来越多的星系团动力学异常等。但是关键问题是这些新引进的参数和变量(两暗一黑)并没有能够恰如其分地融入到原有的体系当中,反而有一种要推翻原有统一模型的趋势。即便如此,这种outlier还是比较容易对付的,但是还有一种outlier是比较难以对付的,那就是宇宙学里面的精细调节问题。因为这个问题是模型本身的问题,也就是说物理学统一模型当中有很多参数必须很精细地进行调节,才能产生我们所在的宇宙,或者是适合人类居住的宇宙。论述宇宙学精细调节比较有名的是Martin Rees的“Just Six numbers”。他认为以下六个无单位常数需要及其精细地调节才可能才生现在的宇宙:引力强度和电磁力强度的比值,强力的强度,引力强度和宇宙中膨胀力的强度,宇宙学常数,把一个星系解体所需的能量和该星系的静止质量所包含的能量的比值,还有时空中空间的维度。而这些常数是彼此独立的,也就是说必须所有常数得到精细地调节,才能产生一个适合人类以及任何智能生物居住的宇宙。如果我们把所有的常数看作是随机产生的,那么产生如此精细常数的概率极其低,远远低于在宇宙中所有行星中随意挑选一颗行星并刚好选到地球的概率。这个精细调节的问题为什么是一个outlier的问题呢?因为很多科学家所信奉的自然主义假设不允许存在一个精细调节的常数,因为要得到如此精细的常数,必须有一个无限智慧的存在。在自然主义的框架下,物理学的基本常数应该是随机分布的,而且产生一个适合人类居住的宇宙应该是几率不太小的。也就是说他们的模型无法解释一个几率几乎为零的宇宙的存在,于是就产生了人择原理,多重宇宙还有膜宇宙等种种猜想。这些猜想的本质要么是把这种情况归结与一种偶然,也就是说刚好被我们碰到了;要么是设想有无限多个宇宙,我们刚好在一个比较适合居住的宇宙当中。在我看来,这些理论完全成了智力游戏,完全缺乏观测事实,至少现在我们很难看到比CMB更早的宇宙图像。不过这一切在我看来只是把科学家们奉为圭臬的自然主义假设一并抛弃了,因为他们设想一个我们所能观测的宇宙之外的宇宙来弥补理论的缺陷,这和神话并无本质区别。那么这样一个outlier就其本质而言,在自然主义的假设下,却是就是一个极致的outlier,而且由这个outlier衍生出来的模型就其本质也是自然主义假设的outlier。不过,“签放在怀中,定事由耶和华”告诉我们,就算我们拋一亿次硬币全为正面也不算outlier,因为那是由全能的上帝所决定的。

最后,我想谈谈进化论当中的生物进化的概率问题。已经有很多人讨论过物种进化的概率问题,其中最有名的是对寒武纪生物大爆炸的讨论。寒武纪大爆炸出现在公元前542百万年前,在20百万年中产生了基本上现在所有的生物门,进化速度是一般进化速度(不知道这种速度是模型预测还是根据化石拟合出来的)的十倍。首先暂且不论宏观进化论是否正确,那么在极短的事件里产生十倍的进化本身就是一个进化论模型的outlier,否则也不会称其为生物学里的大爆炸了。还有一个问题就是第一个生物大分子的产生,就如RNA或者蛋白质或者DNA。而这些大分子的产生哪怕在现在的实验室中尚且不能事先,更不要说在早期地球恶劣的大气和地理环境当中。当然生物起源说有很多中假说解释第一个生物大分子的起源,但是这些理论大多假定了早期地球有比现代实验室更加精细调节的环境来实现我们在实验室中尚且不能实现的化学过程,其中著名的算是米勒-尤里实验。这样看来物种起源的问题和宇宙学精细调节问题是同一个问题,那就是说人们无法把这些精细调节的参数纳入到自然主义的或者唯物论的工作假设当中。也就是说唯物主义者们自己的模型无法解释这些outlier,于是就有了多重宇宙或者地外可居住行星的假说。

“签放在怀中,定事由耶和华”就是上帝作为的方式,outlier也只有在上帝模型中才能得到解释。因为这个宇宙并不是自足的,我们不可能在宇宙和自己的理性中找到所有的答案,否则,人们就不必有信仰了。这正是“本于信以致于信”的方法论所预言的,本于正确的信仰会不断加深正确的信仰,本于错误的信仰只能得到不自洽的结果。对于这个宇宙和自己的认识本于对在这个宇宙和自我之外的不可见的世界的信心,这正是人为什么需要信仰以及需要什么样的信仰的关键。科学的终极假设绝对不是科学所能证明的,所以科学需要对一个不可见的信念的信心;同样,人每日的生活源于对于某种世界观的信心,而这种世界观是不可见的。对于这个世界观的信心产生了人的生活形态和社会形态。既然上帝是创造outlier的上帝,这也就说明科学不可能在自己封闭的系统中寻找到真理的本体——就是上帝自己。

“本于信以致于信”的哲学原理

在罗马书第1章17节,我们读到如此对信心的描述,“这义是本于信,以致于信”。而对于这句话,释经学家和神学家有很多话要说。正如对于亚当和夏娃偷吃禁果一样,对这样一节聖經的解释可以上升到世界观层面。首先,“本于信以致于信”是前设护教学的本质;其次,“本于信以致于信”是科学研究的方法论。

对 于任何一套自恰的信仰系统,它本身其实不需要证据去证明才可以让人相信。这种信仰系统普遍存在于我们的意识当中,比如我们对于逻辑的信任,我们对物理定律 的信任,我们对于记忆的信任。对逻辑的信任是数学研究的前提,对物理定律的信任是日常生活的前提,对记忆的信任是认知的前提。如果人们不再相信光线延直线 传播,那么人们就无法确定物体的位置;但是光线延直线传播的物理定律只是后来才被人发现并以数学的方式描述的。也就是说,在这个定律以知识的方式形成之 前,人们已经在头脑中本能地把它视为“自然”或者“理所当然”,而这个信仰并没有以数学的方式去证实,但是却时时被人经历着,虽然人不知道它是什么。如果 人们不再相信记忆是可靠的,那么我们就没办法学习历史,也没办法建立知识系统,甚至连生存都成困难。而阿尔文 普兰丁格认为对聖經所启示的上帝的信仰就是这些最基本的信仰系统中的一个。而且这个信仰系统不仅被认为是合理的,而且被一些护教学家如范泰尔等人认为是惟 一正确的世界观。他们所使用的方法论,在我看来,就是“本于信以致于信”的方法,而这个方法常常被冠以“前设护教学”的称号。不过,范泰尔更进一步地说, 人对上帝的顺服和爱有多少,人对上帝的认识就有多少。也就是说,这个“本于信以致于信”的方法论只有真正的基督徒才能掌握。换句话说,方法论和本体论是连 在一起的,信的内容和信的方法是彼此关联的。不信上帝的人其实也是以有神论为前提,所以他们无法贯彻他们的无神论信仰的前提。也就是说,不信上帝的人的世 界观是不自恰的,而大多数人并没有意识到,但是他们在自己的生活中经历到了这种不自恰。想要在这世界上伸张公义,但无神论世界观认为没有绝对“公义”;想 要自己的生命有永恒的价值,但无神论世界观否认任何的灵魂不死之说;想要被爱,但无神论告诉他说这些情感只是进化的幻象……所以一个口称无神的人很有可能 是时时刻刻以有神为前提的。如果要描述得更彻底,那么罗马书第一章18节至末尾就是对人类全然败坏最精辟的诠释。所以,严格来说,这种“本于信以致于信”的方法论只有基督徒才可以掌握,任何的无神论乃至其他异教徒只能以不自恰的方式诠释有神论。

虽 然,无神论者并不真的相信无神,但是他们可以把“本于信以致于信”这个最基本的方法运用到其他方面,比如科学。有的人说科学研究是最中性最没有个人偏见 的,这只是说对了一半。科学研究确实追求这个目标,但是它永远无法实现在科学研究中。首先,科学研究的前提在于这个世界是独立于人类之外而且是可以被认识 的。这个前提并不是那么显而易见的。至少李约瑟就认为中国之所以没有产生现代科学,与儒家和道家当中对自然的哲学观念有关。其次,科学研究必须相信这个物 质世界背后是有规律可循的,也就是说是有智慧在里面的,而且这种智慧是人可以通过理性思维认识的。这种规律也可以被视为中国哲学里面的“天道”。也就说自 然界背后的规律是可以被认识,并且是普适的恒常的。虽然,现代科学也认为自然定律的常数也许是可变的,但这种可变性其实也是一种规律,因为它必须以函数的 形式呈现。这两个基本前提是一切科研工作者所默认的。无论科学理论如何标新立异,也必须以这两个前提为默认的工作假设。既 然这是整个科学研究的工作假设,那么具体到一个个小的领域,这个假设也就是默认的,所以一般不会出现在文献当中。不过,在每个领域都会有一些标准模型之类 的理论,而这些理论一般是有一定的前提的。比如宇宙学的标准模型就是以宇宙学原理(各向同性和各向均匀)为前提的。无论如何,科学是有前提的,而且有一种 统计学方法以数学的方式呈现了这种前提,这种方法就是“贝叶斯分析”。虽然贝叶斯本人是牧师,但他并没有用它来证明上帝的存在,不过Richard Price却非常推崇用他的方法证明上帝的存在。

File:Thomas Bayes.gif
1701 – 7 April 1761

现代科学根据“本于信以至于信”的方法论发展出了一套系统的模型论证方法,即贝叶斯分析。这种分析方法的精髓在于合理地考虑了先验概率和后验概率的差别。在贝叶斯定律中,P(M|D)=P(D|M)*P(M)/P(D). P(M)是模型M发生的先验概率,P(D|M)是模型预言得到数据D的概率或者称为似然函数,P(D)是模型D的概率,P(M|D)是模型M的后验概率。一般的模型验证理论并没有考虑到P(M)在计算模型后验概率的作用,只有在贝叶斯分析中才被认真对待。如果要比较两个模型,一个复杂,一个简单,那么一般而言如果只管P(D|M),一般是复杂的模型占优。但是如果考虑P(M),我们就会发现在复杂模型中P(M)发生的概率很低,因为复杂模型需要调节很多参数才能正确预言数据。这样看来考虑了模型的先验概率得到的认证是符合Occam剃刀原理的。这样P(M)就是我们对M的信心(可以称为信仰M),而P(D|M)就是我们因着这个信仰产生出的对某个事件的解释。这两者的乘积就得到了P(M|D),可以称为我们经过了某件事情(D)之后所得到的对信仰M的更新的信心。这样不断反复地经历事件D,我们就不断丰富并巩固我们对信仰M的信心。如果要比较信仰M和信仰M‘, 我们就得考虑到这两个信仰的先验概率和他们对事件的解释力。据我看来,普兰丁格所论证的基督教信仰的合理性其实是在论证P(M)的概率有多大,当然他肯定也熟悉贝叶斯分析这一套。所以,P(M)的大小关键看这个信仰是否自恰,这是逻辑的范畴。而范泰尔认为,只有基督教信仰才是正确的合理的,这就是说P(M)=1, 而任何P(M’)=0。不过,如果能够结合前设派和证据派的优势,即结合P(M)和P(D|M)的优势,基督教护教学,在我看来,才真正的既合理,自洽,又合乎逻辑,并且有很强的说服力。

这样看来,聖經中的信仰原理也应用在科学中,是普适的。而且这套原则完全可以用在护教学里面,有效地结合前设派和古典派的优势。

对科学的热诚

对于一个搞科研的人而言,最宝贵的是兴趣,否则你就没法心安理得地去搞科研了。而如果一个人始终保持对科研的热情实在是很难得,在我周围的这些博士、博后身上,我看到的是为生活奔忙的身影。科学被蒙上了厚重的阴影,因为科学家沦落到科研工作者的水准。

当我走在自己的回家的路上,我常常会感到有一种落差,那就是我以前的科学理想和现实中整天对着电脑编程的差距,而这种差距随着年龄增长会越来越大。无论是学术还是其他行业,大家都是整个社会机器的一颗螺丝钉,于是才有人重新提倡自我和个性。不过这种自我和个性在这个时代来得太肤浅,早已被生活的重负击溃。问题是,在这种重压下,我们是否可以继续保持对科学的兴趣或者爱好或者某种理性主义式地,英雄主义式地奋斗精神。这种精神,在我来海德堡的期间,只在某些科学狂人身上看到,他们为了学术不要孩子,不要妻子,但是蜕变成了学霸或者学究。但大多数人如我等草民,只能向士兵一样跟随将军的号令。特别当我想把科学放到崇高的位置的时候,我觉得我的科研好像有点冰冷,就像面对一具冰冷的尸体,让人厌烦。我知道作为一个基督徒,我不应该有这种想法,但我只想面对我的内心的真实。所以,我有另外一种热诚,就是努力地去整合自己的科学和信仰,来缓解这种理想和现实的张力或者压力。对于大多数人而言,这种张力是不存在的,因为学术是荣誉的象征。这就好像金庸的武侠一样,那个门派牛掰,那个门派的弟子优秀,那个门派就是武林霸主。所以,我有时候会把一些学术会议看成是华山论剑,虽然大家各有所长,不过每个人都以为自己身怀绝技。起码在自己的这门功夫上,可以独步江湖。那么学术或者剑法本身就只是一个工具,为了达到个人的霸主梦想。有的人是小李飞刀,一技定乾坤,有的人则有点像李小龙,啥招式都有,看来我比较想当李小龙。

那么有没有人爱自己的剑法呢,会不会有的人觉得剑法本身就是一种美,或者就是他信仰的体现呢。我想是有的,而且毕竟在金庸的武侠当中有像周伯通这样的把武术当玩意的人,这也是很多学者的心态,学术的魅力就在于不断地有人和我论剑,然后不断地有人拜倒在我的剑下,引用我的文章。当然还有另外一种人,把武术当作行侠仗义的工具的,就像水浒传里面的那些人。但如今在学术界,有如此胸怀的人实数少数,这些往往是那些有很强的民族主义气节的如钱学森之类的角色。但回到我自己,我觉得我不属于这些人当中,我认为学术是追求真理的途径,而追求真理得去爱真理,这就是信仰。如果一个人不相信有可以去爱的真理,那么他把学术当做去追求真理的途径岂不是很可笑,因为他根本就不想去达到目的或者他觉得这个真理无关紧要,和自己没什么关系。于是大多数人就假装去追求真理,追求众因之因,众力之力,但其实只不过是为了其他目的,就像我以上说的那些剑客们和武侠们。

这就是如今学术界的悲哀,每个人都在利用学术达到自己的目的,每个人都心甘情愿地假装去追求真理,不过有一些人干脆就不假装了,直接就宣称是为了混口饭吃。这样,我们也不难理解为什么中国没有好学术了。这个问题并不在于学术环境,而在于人的世界观和价值观。西方世界也并不是学术的乐土,因为在这里也充满了功利主义的色彩,我想美国也好不了多少。不少的杂志追求的不是真理,而是影响力如何,是否有人会引用文章,是否主流。那么,正如于歌在《现代化的本质》一书中所指出的一样,每个现代人都在现代化的社会中成了一颗螺丝钉,而这现代化的发动机是由信仰启动的。科学也不例外。

如果我们稍微关注一下wiki百科上的19世纪乃至20世纪初之前的科学家就不难发现,在他们的生平介绍中大多有宗教信仰一栏,而且很多知名的科学家也在人文或者宗教领域有一定的贡献。这种人文关怀以及对真理价值的追求已经随着后现代的潮流流逝了。科学所崇尚的理性主义已经是名不副实了,因为我们的方法是理性主义的,但是我们的心却是后现代的解构主义或者是非理性的。我们的头脑哦是理性主义的,但是我们的感情是非理性的。我们所貌似追求的和我们真正追求的并不一致,于是科学蒙上了阴影。科学精神正在慢慢解体,随之而来的很可能是科学的变异。在20世纪粒子物理和宇宙学的狂风之后,21世纪的我们有着更多的虚无感和无力感。而科学正走向与世俗社会结盟的态势,这从NASA的gangnam style可见一斑。所以,科学精神的重启和学者的自我价值的重整是必须的,特别对于已经非常专业化并分工明确的科研实体来说。原因在于在那些一大堆作者列表的文章当中,你很难看到一个个个体,而这就是当代科学,是一群人为了一个idea服务。而这个idea往往是在标准模型的框架下提出来的,否则,那就是个异类,是一般的小组讨论所不齿的。这就是库恩所说的范式吧。

对于我来说,科研应该是信仰的体现。当我相信这个世界是由上帝为了人类而设计的,并且祂愿意让我们发现祂设计的蓝图,我心中满有发现的喜悦。而且,科研方法本身就是认识真理绝妙的手段,而这些正体现在人乃是具有上帝的形象的信仰当中。也就是说,我们认识真理的手段和真理本身是一个整体,什么样的方法论和什么样的本体论是相关联的(用哲学的话来说)。正是这种一贯性和一致性使得我得以去继续发现,继续开会,编程,写论文,申请位置等。而且当今的宇宙学本身已经具有哲学乃至神学影射,如果一个宇宙学家去做宇宙学而没有一定得宗教思考,那么他不是真的想做宇宙学到底。连霍金这个无神论者,也不厌其烦地想证明上帝不存在,那么其他很多人至少可以站在无神论的立场来批判宗教,我觉得这一点也是可喜的,起码有一些人觉得这是个问题,这种传统可以追溯到爱因斯坦的”上帝不掷筛子“理论。好吧,无论如何,总会有人去思考这些问题,而我愿意成为其中之一。我不仅把学术当成工作,我要把它当做一条追随真理的路,而且我知道这真理的主是爱我的,于是发现这真理和发现真理的主实在是一致的,而且是对上帝之爱的回应。正是这种世界观的一致性和完美让我有力量不断去重复和失败,但愿上帝挪去我和其他同行同样的把学术当做取利的工具的心态,让我可以像帕斯卡尔一样去热爱真理,并且热爱思想真理。

 

 

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