吳大猷科普獎》台灣數學普及活動三十年

華文世界最重要的科普獎項「吳大猷科學普及著作獎」,今年舉行第9屆。評選結果揭曉之際,Openbook閱讀誌特與吳大猷基金會合作推出科普專題。專題中除向讀者介紹近年不可錯過的得獎好書,我們還訪問了兩位青少年科普特別推薦獎的得主,從熱血的火箭發射到深邃的人體課,展現科學奇幻的抱負與人文思考。此外更有兩位重量級學者撰文,從數學普及的出版到美國社會學的開端,省思國內外科普的發展,精彩可期,將陸續推出,請勿錯過。

科學普及(popular science)書籍出版在台灣開始有「經濟規模」效應,應該是出自曾經是《科學月刊》中堅份子的林和牟中原李國偉及之周成功的策劃。1990年代,他們聯袂向天下文化出版社推薦,引進當時風行於英美出版界的科學人文書籍。這些以普及為目的出版品多半出自科學名家,其科學文化修辭不難擄獲一般知識分子的品味。

譬如說,戴森(Freeman Dyson)的《全方位的無限》(Infinite in All Directions,1991)就是一個絕佳範本。儘管它已絕版,不過,天下文化網頁還保存有關該書的推薦語:「普林斯頓高(級)研(究)院的戴森教授是科學界的通人,他以高超的智慧和過人的勇氣,跨越科學的門檻,思索宇宙與人類心智的緊密關連。」

這種訴諸科學博學通儒「究天人之際」的胸懷,對於科普書籍的印行與推廣,自然帶來莫大的助益。或許這也可以解釋何以這30年來,科普書籍在台灣出版界所占的比重,始終不容低估。

由於數學普及(popular mathematics)也在這個科學文化的推波助瀾之下受到矚目,因此,數學普及書籍的出版不僅連帶受惠,甚至有後來居上之勢。譬如,系出科幻小說的數學小說(mathematical fiction)顯然已經自成一個文類,吸引了許多傑出職業作家投入。他們的創作不僅怡情養性,同時也發揮不可思議的「認知」效果,是普及閱讀不可多得的選擇。

在本文中,我將以過去近卅年來國內出版的數學普及書籍為例,說明其書寫的面向或特色,聊供關心本土科普活動的有志之士參考借鏡。此外,也將略論數學普及作家的主張,以及數學普及作品的分類,作為相關作品特色刻畫的依據。

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▉數學普及的主張

正如科學普及一樣,數學普及的訴求對象也是非科學專業的社會大眾。從務實的角度來看,這些大眾當然包括少數握有國家預算的決策菁英或其諮詢顧問——要是他們多少接受科學文化的薰陶,或許就會友善地對待科學研究預算。

這也是二戰之後,英國物理學家史諾(C. P. Snow)那麼憂心所謂的「兩種文化」鴻溝的主要原因之一,因為當時英國的內閣大臣及國會議員鮮少出身科學專業。因此,讓非科學專業人士分享科學文化的風雅,進而在國家預算分配上嘉惠科學研究,顯然是這些科學名家十分在意的目標之一。

其次,科學vs.迷信(或因為大眾媒體資訊操弄所造成的理盲)的鮮明對比,一直也是科學文化旗手的主要修辭策略。不過,在數學普及的文化訴求中,這個對比無法引發爭議,因為數學是非分明,「正信者」(true believer)的操作自然沒有什麼空間。

對於數學家兼數學普及作家來說,為了正當化國家社會資源的爭取,他們也必須採用普及手法,以說明數學作為一個學門的意義、價值及用途。然而,由於數學知識的專業(內容極端抽象艱澀)遠非一般人可以企及,因此,正如英國數學家史都華(Ian Stewart)指出,數學普及在詞義(一個形容詞,一個名詞)連結上自我矛盾。同時,數學不時被貶抑、被低估乃至被誤解,像極了一種他所比喻的「灰姑娘式的科學」。

為了改善這種處境,史都華認為「數學普及至少提供一種門徑,讓非專家無需跟艱難無比的數學專門技巧拼鬥,就得以體會數學從何而來?誰創造的?做什麼用的?它終將往何處去?這就像是聆聽音樂而無需學習作曲一樣。」(出處

這種對於公民素養的數學博雅期許,並非全然出自數學家或科普作家的道德承擔或社會責任感,更多時候,也許是基於他們企圖分享的一種知識獵奇品味。這種書寫有時候甚至「超越」相關教科用書的品質,讓自學者可藉以掌握實質內容知識。

譬如說,日本科普作家結城浩(本業是程式設計師)的《數學女孩:伽羅瓦理論》或物理學家大栗博司的《用數學的語言看世界》中,有關伽羅瓦理論(Galois theory)的論述與敘事,就是此一理論的絕佳教材,甚至連高中程度的讀者,都可以找到恰當理解的切入點。

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相形之下,史都華或李維歐(Mario Livio)的相關著作就多少顯得「語焉不詳」,無從對非專業者提供五次方程根式求解的實質內容知識。日本 vs. 英美作品這種「推進」數學普及的對比,非常值得我們參考與借鏡。

上述這個面向,看起來是數學普及書籍所獨有。此外,數學小說這個新文類,也在傳統科幻小說創作的「強敵環伺」中脫穎而出。這是我們推動數學普及時必須高度重視的議題,在下一節中,我將略事說明。

▉數學普及讀物分類:數學小說、趣味數學問題、知識的演化史

數學普及讀物大致可分為3類。第一類是數學小說(含電影、舞台劇、漫畫及繪本等),正如前述,它是一個新興的文類,既是一種文學範疇中的小說,也可歸屬於數學普及書寫。

過去,由於創作量有限,數學小說常被歸類為科幻小說,比如說,A. J. Deutsch的數學小說〈名為莫比烏斯環的地鐵〉(A Subway Named Mobius, 1950),就被艾西莫夫收入17篇傑出的科幻短篇小說選集Where Do We Go From Here? 之中。此外,數學詩(含散文)及數學繪本也被歸類為數學小說,儘管詩或散文有時純粹關乎想像而無涉敘事。

無論如何,數學小說成為一個全新的文類,是最近幾年才出現的一個文化現象。正如前述,數學小說不過是科幻小說的子類,直到過去二、三十年來,數學小說才發展成熟,而成為一個不可忽視的創作文類。

根據我的粗陋觀察,日本傑出作家小川洋子在2003年出版《博士熱愛的算式》(同名電影版2004年發行),應該可以視為數學小說獨立成為一個文類的忠實見證。2009年,加拿大作家艾莉絲・孟若(Alice Munro)出版《太多幸福》(Too Much Happiness,對數學小說帶來了更多「加持」,那是根據俄羅斯女數學家索菲亞・柯巴列夫斯基(Sophia Kovalevsky, 1850-1891)的傳記創作而成的短篇小說。2013年孟若榮獲諾貝爾文學獎桂冠,本短篇小說也成了她最得意的代表作品之一。

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另一方面,數學普及讀物還有一大類與傳統的趣味數學問題有關,目前這個文類又向3個方面擴張,包括仿綜藝表演的「數學魔術」、與美術勞作相關的「摺紙玩數學」,以及以高等數學為張本的「藝術創作」,都讓數學知識活動有了全新的「遊戲」意義。

在可預見的未來,魔術師、摺紙達人或數學藝術家將會介入數學教育現場,也讓我們得以想像「制式教育」的教學評量在「獨斷的」紙筆測驗之外,還有極大的「另類」空間可以揮灑。在這個關聯中,或許我們也可以將親子教養主題的數學書籍歸入此類,因為這些著述意在「喚醒」為人父母的生活數學經驗,對於幼童的數學教育思考頗有啟發。

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除了上述兩大類之外,數學普及讀物還有大量涉及數學知識或概念的演化史,乃至於數學與文化的互動關係。這是從數學的歷史與文化面向來書寫的普及作品,作者大都從數學史取經,在歷史文化脈絡中說明數學的價值及意義。

譬如,毛爾(Eli Maor)、史特格茲(Steven Strogatz)、史都華、艾倫伯格(Jordan Eilenberg)、洛克哈特(Paul Lockhart)、桑托伊(Marcus du Sautoy)、德福林(Keith Devlin)等英美數學家、小島寬之、岡部恆治等日本數學家,或如曹亮吉等本土數學家,乃至我自己帶領的團隊成員,無不嘗試在普及論述及敘事中,分享他們有關數學及歷史的雙重洞察力。事實上,這些作品的確都洋溢著數學的博雅素養,其中涉及數學史的基本功夫,則是不爭的事實。

▉數學普及的全新風貌

根據上文的簡要說明,以及我所撰寫的數十篇數學普及書籍深度評論,近卅年來,數學普及書籍的書寫與出版,的確呈現了如下特色:

  • 比起一般科普,主題訴求更加多元。譬如,以普及書寫來論述教育改革議題,或者以更貼近讀者心靈的手法,詳述某一理論(如伽羅瓦理論)的內容全貌,對即使是專家的讀者而言,也裨益良多。
  • 數學小說異軍突起,職業作家積極投入,在故事情節中融入數學知識活動,讓此一文類也發揮知識普及的功能。
  • 數學家採取數學文化史進路書寫時,對於數學史文獻(無論是原始典籍或史家研究報告)都相當得心應手,總能分享他們豐富多元的數學經驗。
  • 前述英美數學普及作者有多位是傑出數學家,而且,在他們生涯早期即已投入普及書寫,或許他們在數學家養成階段即已發為宏願。

由此可見,數學普及的書寫及出版,已經成為國際數學文化創新中不可或缺的一個重要環節。即使我們只是根據中譯本的少量資訊,已足以看出此一主流趨勢。國內的普及書籍大都仰賴英文或日文著作的中譯,顯然還不夠資格談論創新。不過,究竟該如何因應此一潮流,卻是我們的數學家社群及科學文化界必須共同面對的課題,我們責無旁貸。

▇推薦書單

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  • 數學的浪漫:數學小說閱讀筆記
    洪萬生著,遠足文化,300。【內容簡介➤
  • 數學女孩:伽羅瓦理論
    数学ガールガロア理論
    結城浩著,洪萬生審訂,陳冠貴譯,世茂出版,399元。【內容簡介➤
  • 用數學的語言看世界:一位博士爸爸送給女兒的數學之書,發現數學真正的趣味、價值與美
    数学の言葉で世界を見たら:父から娘に贈る数学
    大栗博司著,許淑真譯,臉譜出版,350元。【內容簡介➤
  • 博士熱愛的算式(三版)
    博士の愛した数式
    小川洋子著,王蘊潔譯,麥田出版,240元。【內容簡介➤
  • 太多幸福:諾貝爾獎得主艾莉絲.孟若短篇小說集1
    Too Much Happiness
    艾莉絲.孟若(Alice Munro)著,張茂芸譯,木馬文化,340元。【內容簡介➤
  • 摺紙玩數學:日本摺紙大師的幾何學教育
    おりがみで楽しむ幾何図形
    芳賀和夫著,張萍譯,世茂出版,580元。【內容簡介➤
  • 用手指思考!幾何摺紙摺出數學力╳想像力╳記憶力
    考える力が育つ 魔法の折り紙あそび
    杉之原真貴著,亞緋瑠譯,三采文化,280元。【內容簡介➤
  • 阿草的圓錐曲線
    曹亮吉著,三民書局,150元。【內容簡介➤
  • 阿草的葫蘆:文化活動中的數學
    曹亮吉著,遠哲出版,560元。【內容簡介➤
  • 漫畫微積分入門:輕鬆學習、快樂理解微積分的第一本書
    マンガ・微積分入門:楽しく読めて、よくわかる
    文:岡部恒治,圖:藤岡文世,蔡青雯譯,臉譜出版,280元。【內容簡介➤
  • 圖解統計學入門
    完全独習 統計学入門
    小島寬之著,韓雅若譯,易博士出版,350元。【內容簡介➤
  • 數學教你不犯錯(上下):搞定期望值、認清迴歸趨勢、弄懂存在性
    How Not to be Wrong:The Power of Mathematical Thinking
    艾倫伯格(Jordan Ellenberg)著,李國偉譯,天下文化,660元。【內容簡介➤
  • 毛起來說無限
    To Infinity and Beyond: A Cultural History of the Infinite
    毛爾(Eli Maor)著,曹亮吉譯,天下文化,330元。【內容簡介➤
  • 一個數學家的嘆息:如何讓孩子好奇、想學習,走進數學的美麗世界
    A Mathematician's Lament
    保羅.拉克哈特(Paul Lockhart)著,高翠霜譯,經濟新潮社,250元。【內容簡介➤
  • 這才是數學:從不知道到想知道的探索之旅
    Measurement
    保羅.拉克哈特(Paul Lockhart)著,畢馨云譯,經濟新潮社,400元。【內容簡介➤
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#新聞看到太多民眾跟立委「手指」爆料
#誰說「文學事件」不能手指咧

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