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《什么是科学》吴国盛 自序

什么是科学?这是一个问题。任何问题都呼唤一个解答,但恰当的解答却取决于问题的性质:谁在提出问题?为什么提出问题?发问者期望从哪些方面、以什么方式来回答?而这,是问题背后的问题。真正的问题都是有结构的。

上世纪80年代初,当我还是科学哲学专业硕士研究生的时候,英国科学哲学家查尔默斯的《科学究竟是什么》(What is this thing called Science)一书流传很广。许多爱好科学哲学的学生正是通过这本书了解西方科学哲学。然而,作为一个中国读者,我一直觉得这本书没有回答书名所提出的问题。我也了解到,许多读者有和我同样的感受。为什么呢?原因大概是,这本书所预设的东西在我们的心目中恰恰仍然是可疑、有待澄清的,是我们渴望继续追问的。这本书名为“科学究竟是什么”,实际上只是通俗介绍了20世纪从逻辑经验主义、波普尔到库恩、费耶阿本德等科学哲学家的观点,可以看成是一本西方科学哲学的简明导论著作。可是,对西方科学哲学家来说,“科学”的指称是清楚的,就是在近代欧洲诞生的、以牛顿力学为代表的自然知识类型,不清楚的只是,为什么这种知识类型如此有效、可靠,如此权威和成功。用康德的话说就是,先天综合知识(科学知识)是否可能,这是没有疑问的,因为牛顿力学已经就是这样的“科学知识”;有疑问的是,它何以可能,亦即它得以可能的条件是什么。对他们来说,“牛顿力学”作为“科学”是一个给定的事实。可是对我们来说,牛顿力学为什么当然就是科学呢?如果回答说,牛顿力学符合科学之为科学的全部标准,那我们就要问“科学之为科学的标准”是什么,这通常引向科学哲学;如果回答说,科学就是按照牛顿力学来定义的,那我们就要问“牛顿力学”是怎么来的,这通常引向科学史。

是以科学哲学的方式来回答“什么是科学”的问题,还是以科学史的方式来回答,这仍然取决于你发问的背景和动机。

近三十多年来,有两件事情影响了中国人提出“什么是科学”的问题。第一件事情是反“伪科学”的需要。上世纪80年代,气功、人体特异功能一度十分活跃,包括钱学森这样的著名科学家都为之背书,但后来风向转了,说这些东西是伪科学。就字面意思上讲,所谓伪科学是指本来不是科学而冒充科学者,但问题是如何判断它本来是不是科学,这就提出了科学的标准问题。于是,很长一段时间,国人希望向科学哲学家求助一个权威的标准答案。不幸的是,西方的科学哲学大家并没有就此给出一个权威的答案,相反,每一个科学哲学家的答案都受到同行们无穷无尽的诟病,让人莫衷一是。

早先的逻辑经验主义者说,科学之为科学就在于它能够得到经验的证实,可是波普尔(Karl Popper, 1902-1994)反驳说,我们的经验都是单称陈述,单称陈述经过归纳并不能确凿可靠的导出全称陈述。我即便看见一万只天鹅是白的,要得出“天鹅皆白”这样的理论也是很有风险的,事实上,的确有黑天鹅存在。于是,波普尔别出心裁地提出证伪理论,认为科学之为科学不在于可证实,而在于可证伪,即它总是包含着可以诉诸经验检验的预测。比如,爱因斯坦的广义相对论预言了光线在经过太阳这样的大引力场时会发生弯曲,因此是可证伪的,而像占星术这样的理论总是把预言说得含含糊糊,无法证伪,因而不是科学。波普尔之后的科学哲学家提出“观察渗透理论”的命题,认为没有什么经验观察是中性的,任何经验观察都预设了某种理论。如果A观察证实了B理论,很有可能是A观察之中渗透的理论支持了B理论。由于观察渗透理论,不仅观察与理论之间的证实关系出现了问题,证伪关系也同样存在问题。A观察证伪了B理论,也有可能是该观察背后的理论与B理论相冲突所至。到了库恩(Thomas Kuhn, 1922-1996)这里,科学之为科学的标准问题性质发生了改变。逻辑经验主义者和波普尔所说的科学指的就是科学“理论”,“科学之为科学的标准”指的就是科学理论的成真标准。对他们而言,科学划界问题本质上是一个理论与观察之间的逻辑关系问题。库恩不再关心这个问题。他从科学史的研究中发现,实际发生的科学理论的更替,并不是由理论与观察之间的逻辑关系决定的,而是由科学家共同体决定的。在常规科学时期,科学家根本就不会问“什么是科学”这样的问题,因为一旦经过艰苦的训练进入了科学共同体,科学家已经就许多信念达成了共识,对这些信念通常不再追究。换句话说,你要是非要问什么是科学,库恩的答案很简单:“科学家们做的事情就是科学”。只有在传统的范式出现了大量反常的科学革命时期,科学家们才被迫思考“什么问题是真正的科学问题”、“什么样的解决办法是真正科学的解决办法”,但最终的裁决方案也不是一个可以通过逻辑和理性来解决的方案,而更多的是一种非理性的历史裁决,就像德国物理学家普朗克(Max Planck, 1858-1947)在他的自传里所说:“一个新的科学真理并不是通过说服对手并且让他们开悟而取得胜利的,往往是因为它的反对者最终死去,熟悉它的新一代成长起来。”库恩之后,费耶阿本德(Paul Feyerabend, 1924-1994)更是主张,没有什么科学方法论,如果有的话,那就是“怎么都行”。他雄辩地表明,科学划界问题完全是一个无聊的问题。在科学史上,科学与非科学之间的界线从来是模糊不清的,而且这些模糊不清的界线也随着历史的变迁而变迁。明确划定科学的界限,只会窒息科学的自由和创造精神。

西方科学哲学家令许多中国读者失望。那些对伪科学深恶痛绝、急于斩尽杀绝的人,甚至对库恩和费耶阿本德这样的科学哲学家破口大骂了。如果非要援引科学哲学的话,他们往往还是喜欢波普尔,毕竟波普尔明确提出了划界问题,给出了划界方案。

本书不是为这些读者写的。我并不认为划界问题是一个很重要的问题。只要伪科学不是一个政治上让人恐惧的意识形态大帽子,只要反伪科学不是一项迫切的政治任务,人们完全可以根据具体的情况和具体的要求来辨别科学和非科学,并不需要一个绝对正确、普遍适用可做尚方宝剑的科学标准。你如果想区别科学与常识,你可以强调一下科学的精确性和逻辑连贯性;你如果想区别科学与宗教,可以强调科学的怀疑和批判精神;你如果想区别科学与人文学科,可以强调科学的数学和实验特征。当科学事业出现内部问题时,我们可以讲讲科学的规范,以平息纷争重建共识,或者清理门户,严肃纪律;当科学事业遭公众误解、受公众攻击时,我们可以讲讲科学的价值,讲讲科学追求真善美的统一,热爱和平,重视协作等等,以重修科学的形象;当别的社会事业羡慕科学所取得的进步,向科学取经时,我们可以向他们讲讲科学的方法,以帮助那些非科学的事业也取得像科学所取得的成功。再说,生活中也不是处处都需要科学,有时候像占星术这样的伪科学也可以用来娱乐,干吗一定要斩尽杀绝?绘画原作固然宝贵,复制品也可以有它的地位。

影响中国人提出“什么是科学”问题的第二件事情,是李约瑟难题以及传统文化的评价问题。在近代中国走向现代化的过程中,传统文化的评价问题一直是一个极为引人注目的问题。五四时期的启蒙思想家普遍认为,传统文化基本上一无是处,是阻碍我们走向现代文明的拦路虎、拌脚石,应予彻底否定,而传统文化之所以一无是处,是因为它没有科学。民国时期的学者讨论的都是“中国古代为什么没有科学”的问题。到了50年代,爱国主义成为时代的新需求。英国生物化学家李约瑟站出来发问,中国古代有发达的科学技术,为什么近代科学没有在中国诞生呢?这一问问得让深受西方列强封锁的国人很舒服,因为这一问的前提是中国古代有科学,而且很发达,只是近代落后了。到了90年代,新一代的科学史家和科学哲学家开始质疑李约瑟问题,特别是追问“中国古代究竟有没有科学”,引发了热烈的争论。然而,问题的实质仍然是,这里的“科学”是什么意思。只要调整科学的定义,就可以使“中国古代有科学”和“中国古代无科学”都能够成立,但科学的定义并不是随意指定的,而是历史地形成的。要准确理解“科学”,必须回到历史之中。

本书针对的就是这个背景,因此将主要采纳科学史的方式来回答“什么是科学”的问题。牛顿力学之所以天生就是科学,而我们的阴阳五行天生就不是科学,这是历史形成的。就好比披萨是西方人发明的,天生就是披萨,而我们的馅饼天生就不是披萨。我们当然可以说馅饼也能吃,而且比披萨更好吃,但你还是不能说馅饼就是披萨。今天我们称之为科学的东西本来就是来自西方的,要理解什么是科学,就必须回到西方的语境中。

我认为,在理解科学方面,我们中国人最大的误解是没有真正意识到科学的独特性。我们通常都认为科学是一种全人类都普遍具有的能力——技术能力,或者高智力。正因为没有认识到科学的独特性,所以就容易误认为中国古代其实也是有科学的——中国人既然是人,当然有技术、有智力,因而有科学。这种错误的科学观妨碍了我们反省我们的文化。事实上,正如本书第二章所说的,科学是一种十分希罕的人类文化现象,起源于对自由人性的追求和涵养。中国古代没有科学,根本不是偶然的错失,而是存在的命运。

一百年来,本着我们一向熟悉的实用的态度来学习西方的科学,中国科学也取得了非常巨大的成就,基本实现了“科学救国”的理想。但是,今天我们面临新的历史使命。中国人在解决了落后挨打、贫穷挨饿的急难之后,要复兴中华文化,成为引领人类文明之未来的力量。在这个新的形势下,仍然用实用的态度来对待科学和科学家,就不能真正的完成这个新的历史使命。今天我们面临的基础科学软弱、原始创新乏力的问题,就是严峻的挑战。如果不能深入思考科学的本性、科学的本源,我们的科技政策和科研管理就可能违背科学自身的内在逻辑和规律,人为制造发展的障碍。这是本书写作的深层动机。

本书除了回到西方的历史语境中,追溯希腊科学和近代科学的历史由来,也希望为重新评估中国古代的科学开辟一个新的思路。我认为,现代科学的主流是数理实验科学,它起源于希腊理性科学与基督教唯名论运动的某种结合,但是,数理实验科学并不是现代科学的全部,最终蕴酿了达尔文进化论的近代博物学(自然志)也是不可忽视的科学类型。技术、博物学(自然志)、理性科学三者构成了一个科学谱系。中国古代的科学更多的属于博物学的范畴,以现代数理实验科学的框架去整理重建,往往得到的是历史的碎片。因此,建立中国科技史研究的博物学编史纲领,是未来值得尝试的一个方案。

什么是科学?这个问题在今天格外紧迫。近十多年来,我在各种场合无数次发表以此为题的讲演,听众既有政府高级官员、院士科学家、IT精英,也有普通学生、学者、民众。他们对此话题的热切关注,让我深感这是我民族今天不能不认真反省的问题。我希望这些初步的思考能够唤起更多人的认同,凝聚更多人的共识。

 

本书是国家社会科学基金重大项目“世界科学技术通史研究”项目(项目批准号14ZDB017)的阶段性成果,受国家社科基金资助。

吴国盛

2016年5月1日

    
        
    来源(转载自):搜狐网>科学的历程
 

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