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每一代人都对教育标准的不断降低而忧心忡忡。早在约4000年前苏美尔时代的人类历史上最早的一篇短文就感叹年轻一代与上一代相比，其无知已经达到灾难性的程度。2400年前，年老而又性情暴躁的柏拉图在《法律》第七卷中对科学素养作出了定义：
不能数出1，2，3……，或不能分清奇数和偶数，或根本就不会数数，或分不清白天黑夜之人；完全不知道太阳和月亮以及其他星球是在旋转之人……；我认为，所有的自由人都应该学习这些方面的知识，就像埃及的儿童在刚开始学习字母时就要学习各类知识一样。在那个国家里，仅仅为了满足孩子们的需要，就创造了各种数学游戏，他们可以在愉快的娱乐中进行学习。我……在生命的最后一段时期，听说了我们的人民对这些问题的无知，对此我感到惊讶。在我看来，我们更像是猪而不是人。我感到非常羞耻，不仅为我自己，更是为全体希腊人。
我不知道科学和数学的无知在多大程度上导致了古雅典的衰亡，但我知道科学素养低下的后果比过去以往任何一个时代都要危险得多。对于每个公民来说，对全球变暖、臭氧层破坏、空气污染、有毒和放射性废料、酸雨、表土流失、热带森林的消失、人口的指数增长等问题持续无知是危险的，是愚昧的表现。就业机会和工资水平都依赖于科学技术。如果我们国家不能制造我们的人民想买的高质低价的产品，我们的工业将会继续萎缩，并会将繁荣更多地让给世界其他国家。我们仔细想一下我们的社会是如何构成的：核裂变和聚变能、超级电脑、信息“高速公路”、堕胎、氧、大量销毁战略武器、吸毒、政府对公民生活的窃听、高清晰度电视、飞机航线和机场安全、胚胎器官移植、医疗费用、食品添加剂、治疗癫狂、抑郁症或精神分裂的药品、动物的权利、超导技术、日常保健药物、有争议遗产权的反社会倾向、太空站、火星探索、寻找治愈爱滋病和癌症的方法。
假如我们对上述知识所知甚少，我们如何参与国家政策的制定，甚至如何对我们自己的生活作出明智的选择？在我写作此书的时候，国会解散了它的技术评估办公室——唯一的向上院和参院提供科学和技术咨询的专业机构。在过去的年代里，这个机构的专业能力和诚实正直堪称楷模。在国会535个议员中，在20世纪中不到1％的人接受过良好的科学教育。最后的一位科学知识丰富的总统可能只有托马斯·杰斐逊。
那么美国人是怎样对问题作出决策的呢？他们如何向他们的代言人表达他们的意见和看法呢？谁是事实上的决策人？他们的决策是根据什么作出的呢？
科斯岛的希波克拉底是医学之父。2500年后人们仍然记得他的“希波克拉底誓言”（现在各地的医科学生在毕业时宣誓其略有变动的内容）。但是，他的主要功绩是使医学从迷信的迷雾中走出来，成为了一门真正的科学。在希波克拉底的一段著名的文字中他这样写道：“人们认为癫痫症是神灵造成的，仅仅是因为他们不了解它。但是如果把所有的本身不懂的事物都当做是神灵安排的，那么神灵造成的事物将层出不穷，永无止境。”我们虽然没有必要一定要承认我们对许多领域一无所知，但是我们却一直在说，像宇宙这样的事物充满了不可言喻的奥妙。差距之神承担了我们对许多事情仍然一无所知的责任。医学知识从公元前4世纪以来不断积累提高，我们懂得的东西越来越多，无论是在疾病的病因还是治疗上，我们将出现的问题归咎于神灵的作用越来越少。婴儿在分娩时的死亡率和儿童的死亡率降低了，人们的平均寿命延长了，医学提高了这个星球上数十亿人的生活质量。
在对疾病的诊断上，希波克拉底引入了科学的基本方法。他强调认真细致的观察。“不给任何疾病留下机会。不漏过任何细节。将相互矛盾的观察结合起来分析。你自己一定要有充分的时间。”在体温计发明以前，他就对许多疾病都描画出了其各自的体温曲线。他建议，医生应该能够仅仅根据病人的当前症状说出每种病的大概病史和病情的发展过程。他强调忠诚老实。他乐于承认医生知识的局限性。在面对后世人时，他毫无尴尬地向后人透漏，有一半以上的人死于他治疗的疾病。他那时的治疗方法有限，可以使用的药品也主要是缓泻药、催吐药和麻醉药。实行外科手术时只能用烧灼的方式来消毒。从古典时期到古罗马衰亡时，医学才有了长足的发展。
当医学在伊斯兰世界兴盛时，欧洲却进入了一个黑暗的时代。许多解剖学和外科学的知识都丢失殆尽，人们依靠祈祷和大量神奇的自我痊愈，世俗的医生几乎全部消失了。人们广泛地使用赞美诗、圣水、占星术和护身符。解剖死尸是被禁止的和违法的，于是那些从事医学的人便无法从人体获得第一手的知识。医学研究停滞不前。
那时的情景酷似历史学家爱德华·吉本对以君士坦丁堡为首都的整个东罗马帝国的描述：
在十个世纪的革命中，没有出现一项有助于提高人类的尊严和幸福的发明。在古代的思想体系中没有增添过一个新思想，一代接一代的折磨人的训练使人们轮流成为卑躬屈膝的下一代的只懂教义的老师。
即使最好的前现代医学实践也没能救活许多人的生命。安妮女王是大英帝国斯图亚特王室的最后一代君主。在17世纪的最后17年里，她怀孕过18次，但仅生了五个孩子。其中只有一个活到了童年，但是在未成年时，在女王1702年加冕前就死去了。似乎没有任何证据表明有什么遗传上的疾病。她能够买到当时最好的医疗保健。
曾经悲惨地夺走了无数孩子和婴儿生命的疾病已经被科学逐步控制和治愈，这都应归功于人们发现了微生物世界的秘密；归功于人们意识到医生和从事接生工作的人应该洗手并对器械消毒；归功于公共保健和卫生措施；归功于抗生素，药物、疫苗，DNA分子结构的揭示，分子生物学以及新的基因疗法。至少是在发达国家，与17世纪末期世界上最强大的国家的王位继承人相比，今天的父母更有机会看见自己的孩子长大成人。天花在世界范围内已被消灭，受到携带疟疾病菌蚊虫侵害的地区已经大大缩小，诊断出患血癌的儿童的存活年限也一年一年地逐步延长。科学使得地球可以供养比几千年前多几百倍的人口，并且生活状况不会很糟。
我们可以为霍乱患者祈祷，也可以每隔12小时让其服用500毫克的四环素（仍然有一种宗教——基督教科学，否认病菌理论。如果祈祷无效，这种宗教的信仰者即使眼睁睁地看着自己的孩子死去，也不给他们服用抗生素）。我们可以尝试几乎无效的精神分析谈话治疗法来治疗精神分裂症患者，也可以每天让他们服用300到500毫克镇静剂。科学的医疗方法比其它方法的有效率要高出成百上千倍（即使其它方法好像也起了一点作用，但我们却无法确切知道它们究竟起了什么样的作用：可能是病情的自我缓解，即使是霍乱和精神分裂，不作祈祷或精神分析治疗也可能会自我缓解或康复）。放弃科学就意味着放弃了比空调、CD唱机、电吹风和高速汽车更多的东西。
在狩猎和前农业时期，人类的期望寿命大约在20到30岁。在罗马后期和中世纪时期的西欧的情况下人的期望寿命也是同样。到1870年时，人的寿命还未达到40岁。1915年达到50岁，1930年60岁，1955年70岁，今天人的期望寿命已经达到80岁（女性稍高，男性略低）。其他国家正在跟着欧洲人寿命增长的速度在增长。是什么导致了人类会产生如此惊人和前所未有的变化？是病菌理论？公众卫生保健措施，药物和医疗技术。寿命的延长可能是衡量人类物质生活质量的最好的唯一标准了（倘使你死去了，那还有什么幸福可言呢？）。这是科学给人类的最宝贵礼物——没有任何东西能和生命的礼物相媲美。
但是微生物却会变异。新疾病像野火般蔓延，在微生物传染和人们反传染之间存在着不断的斗争。我们要在这场斗争中取胜，不仅要研制新的药物和治疗方法，而且要不断深入地了解生命的本质，这就是基础研究。
如果我们这个世界想由于避免全球人口的增长和到21世纪后期时人口达到100亿或120亿所带来的直接后果，我们必须发明安全和更加有效的增加食物的方法，与此相配套的还有良种