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发信人: skyfly (飞天), 信区: Physics
标  题: 科学究竟是什么2？
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月10日18:01:18 星期六), 站内信件


标  题: 科学究竟是什么？
发信站: 中国科大BBS站 (Sat, 23 Dec 2000 09:55:55)，站内信件
 
科学究竟是什么？ [英]Ｊ．斯帕克斯著
 
    一些理论被评价为“科学”的理由，与另一些不被评价为科学
的理由，事实上并没有严格的界限。将科学作为反馈过程来考虑，
这一结论是十分明显的。
    从去年７月开始由Ｂ·赫尔斯泰德的一篇文章引起了一场论战
。争论围绕着：进化是不是真正科学的理论以及决定此问题的标准
是什么？令我惊异的是大多数参与争论的人已欣然接受K·波普尔关
于科学的可证伪性标准，然而须知那是属于波普尔１９３０年的经
典理论，科学哲学自那以后已有了巨大的进步。本文的目的是围绕什
么是科学以及进化究竟是一种什么样的理论作一阐述。
    主要的新见解来自I-拉卡托斯在１９６０年伦敦经济学院的工作。
众所周知，科学的理论在特征上是趋向于层次结构的；较晚的、较少
的理论依赖于较基本的那些理论。拉卡托斯将这种依赖看成是一种相
互依赖。他将基本理论描述为“核心理论”或“试金石理论”，它们
被辅助理论层所保护。这种稍带修正、辅助的科学理论的结构模型有
很重要的意义，它解释了为什么核心理论并不能被轻易地按波普尔的
可证伪性标准去证伪，因为如果实验结果与理论预言不符，作为一个


科学家来说并不一定要被迫放弃这个理论，他面临着两种选择：或者
是放弃理论的核心部分，或者是调整保护带的辅助理论，这样也可以
使理论与实验重新相符，用这种方法核心理论也可以保存下来，甚至
乍看起来事例与核心理论对立。
    另一关键的见解是这种保护战略（拉卡托斯称之为反面启发法）
并不是什么非科学，它也算不上什么差的科学，它恰恰是科学理论建
立的最被重视的特征。牛顿力学可以作为一个最好而又简单的例子。
I-牛顿的核心理论是如果没有外力的作用，物体将保持其原来的自然
状态：或静止、或作匀速直线运动。这就代替了亚里士多德的思想，
他认为仅仅竖直运动：上或下才是自然的。毋庸说明的。当然我们日
常的经验是支持亚里士多德的，物体自然地下落、火焰自然地上升、
所有已知的匀速直线运动实际上是需要有力来保持的，这样如果让直
接经验来充当裁利，无疑，牛顿的核心理论就会被抛弃，但是正象拉
卡托斯所说：“对于处于幼苗时期的科学理论必须宽大为怀”，它们
需要给予时间来保护自己。在牛顿核心理论的情况中，这种保护取一
系列力的形式，它被用以来解释我们所能看得到的、测量得着的真实
运动。每一种新的、前所未被解释过的非线性运动都不足以对牛顿的
核心理论构成威胁，而只是激发人们去探索自然界新的力，他的核心
理论实际上已获得了公理的地位，不允许靠经验来推翻。
    然而，这种保护论并不仅限于运用到核心理论上，在受到保护的
理论中，过去和现在都有除核心理论之外的其他等级理论。例如：万
有引力定律说所有的物体相互吸引，于是人们就设想：如果发现了物


科学家来说并不一定要被迫放弃这个理论，他面临着两种选择：或者
是放弃理论的核心部分，或者是调整保护带的辅助理论，这样也可以
使理论与实验重新相符，用这种方法核心理论也可以保存下来，甚至
乍看起来事例与核心理论对立。
    另一关键的见解是这种保护战略（拉卡托斯称之为反面启发法）
并不是什么非科学，它也算不上什么差的科学，它恰恰是科学理论建
立的最被重视的特征。牛顿力学可以作为一个最好而又简单的例子。
I-牛顿的核心理论是如果没有外力的作用，物体将保持其原来的自然
状态：或静止、或作匀速直线运动。这就代替了亚里士多德的思想，
他认为仅仅竖直运动：上或下才是自然的。毋庸说明的。当然我们日
常的经验是支持亚里士多德的，物体自然地下落、火焰自然地上升、
所有已知的匀速直线运动实际上是需要有力来保持的，这样如果让直
接经验来充当裁利，无疑，牛顿的核心理论就会被抛弃，但是正象拉
卡托斯所说：“对于处于幼苗时期的科学理论必须宽大为怀”，它们
需要给予时间来保护自己。在牛顿核心理论的情况中，这种保护取一
系列力的形式，它被用以来解释我们所能看得到的、测量得着的真实
运动。每一种新的、前所未被解释过的非线性运动都不足以对牛顿的
核心理论构成威胁，而只是激发人们去探索自然界新的力，他的核心
理论实际上已获得了公理的地位，不允许靠经验来推翻。
    然而，这种保护论并不仅限于运用到核心理论上，在受到保护的
理论中，过去和现在都有除核心理论之外的其他等级理论。例如：万
有引力定律说所有的物体相互吸引，于是人们就设想：如果发现了物


题比较清楚了，从拉长托斯的著作中可以看出这两种必要并不相同：显
而易见，当预言已被表明确实是错了，并不能就由此推出导致预言的假
说（或者说初始条件）也是失败的，因为假说总是在一定限度内可能受
到保护的。
    科学家信奉波普尔的证伪标准，将它作为真伪科学的界限的这种意
愿本身就是拉卡托斯纲领的最好说明。在任何情况下，在科学中如果有
一种理论，虽然有与此相对立的经验证据，但却不能对这理论进行证伪
，则证伪失败，则波普尔标准也随即失败。但是尽管有这样的反例存在，
波普尔的理论却继续有虔诚的追随者，它能象其他好的理论一样被保护
起来。反例更多地是改善这规律，而不是来证明它！
    但是如果我们决定不再保护波普尔的标准时，我们必须再回过头来
看看什么是科学并试着找出科学是如何区别于其他经验感觉方法的。例
如：科学的看法是建立在事例的可重复性上的；它的严密的逻辑推理；
它的易被接受；它的普遍理论不论是明天、昨天、或一亿年以前都永久
地有效，这每一个都是科学的特性，这些特性往往并不是排他的，而是
组合在一起共同起作用，这就是我们所说的科学的含义。很显然，我们
就会想到把科学看成由这些关键元素所组成的过程。这种科学模型有很
多优越性，尤其是，就象我们将要解释的那样，它可以抵挡费耶本德蛊
惑人心的说法，帮助我们从拉卡托斯的观点中导出逻辑的结论。
    加利福尼亚的费耶本德并没有给人以任何科学方法论的印象，在其
他方面，他又是如此怀疑经验事例证伪假设的能力，以致于他主张所有
情况下仅有一个原理可以得到保护，这个原理就是：“什么都行”。逻


题比较清楚了，从拉长托斯的著作中可以看出这两种必要并不相同：显
而易见，当预言已被表明确实是错了，并不能就由此推出导致预言的假
说（或者说初始条件）也是失败的，因为假说总是在一定限度内可能受
到保护的。
    科学家信奉波普尔的证伪标准，将它作为真伪科学的界限的这种意
愿本身就是拉卡托斯纲领的最好说明。在任何情况下，在科学中如果有
一种理论，虽然有与此相对立的经验证据，但却不能对这理论进行证伪
，则证伪失败，则波普尔标准也随即失败。但是尽管有这样的反例存在，
波普尔的理论却继续有虔诚的追随者，它能象其他好的理论一样被保护
起来。反例更多地是改善这规律，而不是来证明它！
    但是如果我们决定不再保护波普尔的标准时，我们必须再回过头来
看看什么是科学并试着找出科学是如何区别于其他经验感觉方法的。例
如：科学的看法是建立在事例的可重复性上的；它的严密的逻辑推理；
它的易被接受；它的普遍理论不论是明天、昨天、或一亿年以前都永久
地有效，这每一个都是科学的特性，这些特性往往并不是排他的，而是
组合在一起共同起作用，这就是我们所说的科学的含义。很显然，我们
就会想到把科学看成由这些关键元素所组成的过程。这种科学模型有很
多优越性，尤其是，就象我们将要解释的那样，它可以抵挡费耶本德蛊
惑人心的说法，帮助我们从拉卡托斯的观点中导出逻辑的结论。
    加利福尼亚的费耶本德并没有给人以任何科学方法论的印象，在其
他方面，他又是如此怀疑经验事例证伪假设的能力，以致于他主张所有
情况下仅有一个原理可以得到保护，这个原理就是：“什么都行”。逻


辑上讲来，凡涉及到理论的地方他似乎是正确的。如果一些理论可以被
保护，为什么其他理论就不能呢？我们的回答却应建立在这一事实的基
础上：科学，就象进化一样，它是一种适应或反馈过程，它所可能的适
应范围具有一定的限度。
    我们对科学的理解上一个主要进步应归功于波普尔，他用关于科学
进步的假说——演绎理论代替了归纳理论。他认为一旦实验事实被认为
在某种程度上多少依赖于理论，那未，从这一系列客观实验资料归纳出
的规律和理论也就站不住脚了。让我们还是引用P 梅多沃的一段活吧：
“科学是两种声音的对话。一种是富干想像力的，另一种是批判的；它
是可能与实际之间；计划与实行之间；推测与批许之间以及可能是什么
而实际上又是什么之间的对话。”换言之科学的进步是一种如图所示的
适应、反复或负反馈过程。系统的输出由真正的解释组成，
 
将‘反馈’运用到科学上
 
    可以把今日称之为反馈的系统用来描述科学，尤其应该指出的它们
之间有许多一致性，可以用来解决当前关于科学的一些论战。
    负反馈系统，譬如说一个自动控制的加热系统是自动达到目标的，
不论锅炉已用成什么样了（有一定限度），或者气压是怎么改变的（在
一定范围内），或者说锅炉是否生锈，房间都能获得预定温度。换句话
说，即使系统的某些部分有些不完善，只要不是太不完善它也总是向目
标靠拢而最终获得目标的。科学也是这样，即使科学知识本身包含有不


辑上讲来，凡涉及到理论的地方他似乎是正确的。如果一些理论可以被
保护，为什么其他理论就不能呢？我们的回答却应建立在这一事实的基
础上：科学，就象进化一样，它是一种适应或反馈过程，它所可能的适
应范围具有一定的限度。
    我们对科学的理解上一个主要进步应归功于波普尔，他用关于科学
进步的假说——演绎理论代替了归纳理论。他认为一旦实验事实被认为
在某种程度上多少依赖于理论，那未，从这一系列客观实验资料归纳出
的规律和理论也就站不住脚了。让我们还是引用P 梅多沃的一段活吧：
“科学是两种声音的对话。一种是富干想像力的，另一种是批判的；它
是可能与实际之间；计划与实行之间；推测与批许之间以及可能是什么
而实际上又是什么之间的对话。”换言之科学的进步是一种如图所示的
适应、反复或负反馈过程。系统的输出由真正的解释组成，
 
将‘反馈’运用到科学上
 
    可以把今日称之为反馈的系统用来描述科学，尤其应该指出的它们
之间有许多一致性，可以用来解决当前关于科学的一些论战。
    负反馈系统，譬如说一个自动控制的加热系统是自动达到目标的，
不论锅炉已用成什么样了（有一定限度），或者气压是怎么改变的（在
一定范围内），或者说锅炉是否生锈，房间都能获得预定温度。换句话
说，即使系统的某些部分有些不完善，只要不是太不完善它也总是向目
标靠拢而最终获得目标的。科学也是这样，即使科学知识本身包含有不


他思想倾向的存在也是允许的。
    一个能动的反馈系统的第四个性质是它们表现为有目的性。即使是
组成的元素改变、环境有所变化，系统仍然不断地追寻着目标，这就解
释了为什么科学看来有一个不顾及参与科学者目标的方向和动向，这也
解释了为什么进化看来仍有一定的目的，尽管达尔文抹杀这一点。
    现在：看来把科学考虑成是一种适应的或反馈的过程是很有道理的
。那么，另一适应的过程。进化，为什么要建立起它的科学地位就出现
了一些麻烦了呢？我想有两个理由。
    其一，在一种理论中，如果观察到的现象之间的前后关系与它的内
容一样重要，这就与科学的特性有些不相称。受控制的实验是用来检验
实验事实重复性的关键，这就必须确保清除环境中通常的变化。这样，
才能导致实验者从现象的内容中或内部特点而不是从现象的前后关系上
探索原因。在科学中结果多选择还原论和偶然性的解释。然而，在进化
中，环境对种的发展所起的决定作用就像种的天生本性一样重要。这就
使这种特殊的观察的可重复性远比科学中通常观察的可重复性要小得多。
    进化的第二个特点产生于它是一个反馈过程这一事实。这就意味着
仅仅可以预言过程的目的（适者生存）和这种系统的各种一般特性以及
如前所述科学方法的一般性质，反馈环中其他元素（如种的组成）却没
有一个能被可靠地预言，这是因为反馈环中变化并不必然能阻止目标的
达到。这种不可预见性按波普尔的标准当然使理论的证伪工作变得非常
困难，造成理论的科学地位确定不了。但它却可以象它的对手创世论一
样被保护起来。但真正的争论并不在于进化、或其他基于反馈的任何理


他思想倾向的存在也是允许的。
    一个能动的反馈系统的第四个性质是它们表现为有目的性。即使是
组成的元素改变、环境有所变化，系统仍然不断地追寻着目标，这就解
释了为什么科学看来有一个不顾及参与科学者目标的方向和动向，这也
解释了为什么进化看来仍有一定的目的，尽管达尔文抹杀这一点。
    现在：看来把科学考虑成是一种适应的或反馈的过程是很有道理的
。那么，另一适应的过程。进化，为什么要建立起它的科学地位就出现
了一些麻烦了呢？我想有两个理由。
    其一，在一种理论中，如果观察到的现象之间的前后关系与它的内
容一样重要，这就与科学的特性有些不相称。受控制的实验是用来检验
实验事实重复性的关键，这就必须确保清除环境中通常的变化。这样，
才能导致实验者从现象的内容中或内部特点而不是从现象的前后关系上
探索原因。在科学中结果多选择还原论和偶然性的解释。然而，在进化
中，环境对种的发展所起的决定作用就像种的天生本性一样重要。这就
使这种特殊的观察的可重复性远比科学中通常观察的可重复性要小得多。
    进化的第二个特点产生于它是一个反馈过程这一事实。这就意味着
仅仅可以预言过程的目的（适者生存）和这种系统的各种一般特性以及
如前所述科学方法的一般性质，反馈环中其他元素（如种的组成）却没
有一个能被可靠地预言，这是因为反馈环中变化并不必然能阻止目标的
达到。这种不可预见性按波普尔的标准当然使理论的证伪工作变得非常
困难，造成理论的科学地位确定不了。但它却可以象它的对手创世论一
样被保护起来。但真正的争论并不在于进化、或其他基于反馈的任何理


只有一条。争论的要点在于它们能否导致一个有效的解释，来帮助我们
在这复杂的世界中作出决定，对这个问题的回答是：它们能。事实上，
环境、生命、社会和现在许多技术都因为反馈过程的行为和稳定性极大
地依赖于它成功的运转。如果科学不把这样的过程包括在自己范围之内，
自有其他方法论将包括它。
（Ｎｅｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｓｔ， Ｊａｎ· １５， １９８１）

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人生在世须尽欢，莫使金尊空对月。
人生在世不称意，明朝散发弄扁舟。

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