科学与文化的对话
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没有文化的科学是残缺的科学
原华中理工大学（现华中科技大学）校长、著名的机械工程专家、教育家、中国科学院技术科学部副主任杨叔子院士提出了一个非常震撼的理念，“没有文化的科学是残缺的科学”。杨叔子认为：“一个国家、一个民族，没有现代科学、没有先进技术，就是落后，一打就垮；然而，一个国家、一个民族，没有民族传统，没有人文文化，就会异化，不打自垮。”
科学是为人类服务的，一个国家、一个民族要想强大，必须有先进的科学技术做支撑，同时，科学只有文化作向导，才能保证为这个国家、这个民族做好服务，更为重要的是，很多文化的形成都是建立在科学的基础上的，二者之间很难断然分开。
中国人为什么不擅长科学思维
汪品先院士对科学与文化的诠释：华夏文化有着历史上的辉煌，但在深层次里存在着不利于科学创新的因素，近百年来中国经历的社会动荡和文化反复，对创新形成了新的障碍；而由此产生的当今文化中，也包含着许多急需改变的成分，不能否认，从科举制度到今天的应试教育，文化上是一脉相承的。
01
东西方文化的差异
汪品先院士以孔丘和亚里士多德为例对东西方文化进行了比较：孔夫子的文化特点是社会现象、人际关系；而亚里士多德从物理学到生物学都有兴趣。因此说，现代科学之产生于西欧，不无历史文化原因。
自然科学的产生，源自对自然界的兴趣和好奇心，并不是为了实用。无论是“地心说”还是“日心说”，对生产力并没有直接关系，布鲁诺甘愿烧死就是为了追求真理，不是为了创造财富。但这种兴趣在中国古文化里就比较淡薄，中国人感兴趣的，一种是孔夫子的道理，这叫学问。另一种是应用技术，比如“造纸、火药、指南针、印刷术”四大发明以及张衡的地动仪等等。清朝末年提出的“中学为体、西学为用”，这种概念其实已经保持到了今天，科学技术是作为生产力需要才发展的，基础科学是因为能促进应用研究才给予重视，长期以来，“为科学而科学”是受批判的。重物质、轻精神的科学观容易导致浮躁、肤浅，科学不但是生产力，更是文化，对科学有如痴如醉的热爱，才会有不屈不挠的探索。
02
是谁“偷”走孩子们的科学梦
我国少年一代的现状更是堪忧。据总部设在巴黎的经济合作与发展组织此前公布的结果显示，中国“将来期望进入科学相关行业从业的学生比例”仅为16.8%，这一比例不仅远远低于美国的38%，也远远低于该组织24.5%的平均水平。
中国青少年研究中心2013年底也开展过类似调查。通过对全国5696名中小学生的调查发现，只有不到1/3（32.3%）的高中生将来想从事科学相关工作，比美国和韩国少17和12个百分点，这两个国家的数字分别是49.3%和44.6%。
曾几何时，小朋友们齐声高呼“长大想当科学家”的情景似乎只成了我们那个时代（上世纪50-80年代）的记忆。人们不禁会问：究竟是谁偷走了孩子们的“科学梦”？
03
中国科学家为什么不善于科普
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究员徐星认为：“人的一生需要各种各样的教育，人文教育、艺术教育、科学教育等，每一种教育都会在人的一生当中起到不同的作用，但对大多数中国孩子而言，科学教育要弱一点，这与我们传统文化中对人文和艺术的提倡有关，也与当前学校和家庭对孩子的培养方式有关，但我们知道，一个完整的人生不仅需要人文情怀、需要艺术素养、还需要其他许许多多方面的训练，尤其需要科学思维的训练，需要具备丰富的科学知识，掌握辩证的科学思维方式，这一点，在现代社会尤为重要”。
让孩子“像科学家一样思维”，也正是世界经济合作与发展组织倡导的理念之一，在过去考核孩子识别科学问题、运用科学证据、解释科学原因的能力的基础上，世界经合组织提出了“像科学家一样思维”这一个更高、全新的目标。
04
地学是我们身边的科学
在我们从事旅游地学的圈子里，有这样一句话广为流传，“地学就在你身边，地学就在你脚下”，这在一定程度上诠释了地学与人类的密切关系。换句话说，就是地学是和我们人类关系最密切的科学，因为我们人类生活在岩石圈上，地球表层系统（地质环境）中。
地质是山水的筋骨，
植被是山水的衣服，
地貌是山水的外表，
文化史山水的眼睛。
由此可见，地质虽然不像植被那样华丽，地貌那样诱人，文化那样凸显，但没有地质的山水就像是“无水之源、无本之木”。所以说，没有地学的山水是不存在的，然而，正因为地质是我们身边的科学，我们往往会忽略他。
那么，任何地质环境之间又是怎样的循环理念呢？空气中有氧气和CO2气体，植物通过光合作用，吸收空气中的CO2，放出氧气，把C留在了植物的身体，供植物生长壮大。动物和人，吸收空气中的氧气，通过和人体中的C氧化以后，放出CO2，以此来维持生命的活动。植物、动物和人维持了大气中主要元素C、O的平衡，而人所在的岩石圈、大气圈、生物圈、水圈都是地学研究的主要对象，所以说，人生活在地质环境当中。
05
地学科普的“桃子理论”
科学和科普、解说以及旅游的关系，我想用一个桃子来比喻也许更能说明问题。如果我们把桃子比作旅游的吸引物，游客能否产生购买桃子的欲望，首先是需要桃子又大又漂亮，能够吸引住游客的目光。但能不能让游客诚心购买，则要看桃子的肉好不好吃，而桃子大不大、好不好吃，是和种子即桃核很有关系的，这种关系必须要科学解说游客才能够明白。所以说，如果我们把桃子比作旅游吸引物，桃肉是科普，桃核是科学，三者的关系解说就是科学解说。
06
让地质拥有人文的情怀
地质是什么？地质是过去的现在。地质现象是什么？地质现象是远古时期发生在海边、湖边、河边以及各个角落里的地质故事。
地质是一首歌，从尘埃走来，地震火山、褶皱错断、喜怒哀乐。
生命像一条河，从源头走来，兴衰成败、螺旋进化、起起落落。
地史如一首诗，从远古走来，沧海桑田、岁月轮回、各领风骚。
地貌像一幅画，从落差走来，水蚀冰劈、精雕细琢、妆点山河。
千古地球多少事，留下遗迹绘大地，
旅游朝阳喷薄出，探秘地景成学科。
走进自然山水，感受地学神奇，倾听科学解说，领略地质奥秘。带上父母走进自然山水，陪父母追忆那时光的变迁，留住历史的纪念；带上妻子走进自然山水，陪爱人感受什么是千古永恒、海枯石烂、沧海桑田；带上孩子走进自然山水，陪子女发现地质运动的巨力万钧，生命进化的举步维艰，和孩子们一起畅想幸福美好的明天。
案例——四大怀药文化与怀药形成的科学之间的对话
“四大怀药”是指古怀庆府(今河南省焦作辖区温县、沁阳、武陟、孟州)一带所产的“山药、牛膝、地黄、菊花”四味中药。我国最早的药物学经典《神农本草经》，把'覃怀地'(怀川)所产的山药(薯蓣)、地黄、牛膝、菊花都列为上品，之后历代医药名家由表入里、去粗存精进一步发现了四大怀药的优秀原始本性。常言说:一方水土养一方人，一方水土生一方草药。地域特产'四大怀药':怀山药、怀地黄、怀菊花、怀牛膝，即以药材道地、疗效神奇成为博大精深的中医药文化和地域文化的瑰宝，独领风骚数千年。
那么，四大怀药并非仅为怀庆府独有，而是只有产在怀庆府黄河滩上（如图的阴影部分）的四大怀药才有药用价值，这究竟是什么原因呢？地质科学给了我们答案。
下面的这张图是济源王屋山地区的地质图，从图上我们可以看出，王屋山地区的地质结构非常独特，地层岩石类型很全面，有岩浆岩、火山岩、沉积岩、变质岩，岩石种类更是多达百种以上。岩石类型的多样，其中的各种元素也非常全面，而王屋山的河流都是自北而南流入黄河的，这些河流在流经不同岩石地层的过程中，会把岩石中的元素溶解，因此，这些河流的流水中，元素的类型就较为全面。
如果黄河在出山口以后没有遇到邙山的黄土，黄河水就会像脱缰的野马东流而去，就无法在黄河的北岸孟州-武陟一带形成黄河滩，四大怀药也就成了无源之水、无本之木。但是，机缘巧合的是，黄河一出山口，就遇到了邙山的黄土，黄河于是就开始漫长的、对邙山黄土的侵蚀过程，并不断把侵蚀下来的邙山黄土通过横向旋流，堆积在孟州-武陟一带成为黄河滩，黄土又在河流旋流的过程中把水中的元素吸附到黄土中，使黄河滩上的黄土富含适合四大怀药生长的微量元素，也使黄河滩成为四大怀药形成的温床。
这里还有一个秘密要告诉你，四大怀药不能够每年都种，靠近黄河的滩地要种一年休息一年，远离黄河的滩地，间隔种植的时间越长，最长的要间隔九年才能重新种植，由此可见，元素的补给对“四大怀药”是多么重要。