武際可：什么是科學(xué)

　　1.對(duì)科學(xué)的一些著名的定義

　　在我國(guó)的許多學(xué)者，在討論問題時(shí)，是將科學(xué)與技術(shù)不加區(qū)分的，籠統(tǒng)地稱為科技。不過科學(xué)與技術(shù)之間還是有很大的區(qū)別的。對(duì)于科學(xué)人們有過許多不同的定義。

　　我國(guó)《辭�！氛f，科學(xué)是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的知識(shí)體系。由大百科全書出版社出版，于光遠(yuǎn)主編的《自然辯證法百科全書》說，科學(xué)是反映客觀世界（自然界、社會(huì)和思維）的本質(zhì)聯(lián)系及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系。而《大英百科全書》則說，任何涉及自然界及其現(xiàn)象和無偏向的觀察與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)系統(tǒng)。一般說來,一門科學(xué)是牽涉到對(duì)所概括的普遍真理知識(shí)或?qū)�基本�?guī)律運(yùn)作的探求。（Science, any system of knowledge that is concerned with the physical world and its phenomena and that entails unbiased observations and systematic experimentation. In general, a science involves a pursuit of knowledge covering general truths or the operations of fundamental laws.）

　　以上這些有一定影響的定義，如果仔細(xì)推敲起來，都有毛病�！掇o�！钒芽茖W(xué)定義為知識(shí)體系，沒有說明在歷史發(fā)展的過程中，知識(shí)體系也是在變化著的，今天被認(rèn)為是正確的知識(shí)體系在明天可能就會(huì)變成錯(cuò)誤的東西。例如托勒密的地心說，曾經(jīng)被認(rèn)為是正確的知識(shí)體系一千多年，后來被哥白尼的日心說所取代。

　　《自然辯證法百科全書》的定義基本上和《辭�！废嗤�，只不過對(duì)知識(shí)體系添加了“本質(zhì)聯(lián)系及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的界定。

　　以上這兩種說法，都是對(duì)探求知識(shí)的結(jié)果來定義的。在《大英百科全書》的定義中，除了以探求的結(jié)果來定義科學(xué)，并且對(duì)它加了一些界定之外，還增加了一句以探求知識(shí)本身來定義科學(xué)。不過它所指的科學(xué)的內(nèi)涵，沒有像前二者所指的那樣廣泛，把科學(xué)的內(nèi)涵僅限于自然界和與之相關(guān)的方面。

　　盡管如此，人們對(duì)《大英百科全書》對(duì)科學(xué)的定義，也不是完全接受的。一是因?yàn)樗鼘?duì)“知識(shí)系統(tǒng)”說的過于籠統(tǒng)，例如，顯然技術(shù)的知識(shí)系統(tǒng)和科學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)是有本質(zhì)區(qū)別的，不能夠把技術(shù)當(dāng)作科學(xué)，也不可以把科學(xué)當(dāng)作技術(shù)。二是對(duì)探求知識(shí)的方法也說得不夠完全。只強(qiáng)調(diào)了觀察和實(shí)驗(yàn)，而沒有強(qiáng)調(diào)思辨與推理的作用。

　　2.莫頓給出科學(xué)的四條原則

　　由于已有對(duì)于科學(xué)的定義的種種缺點(diǎn)，所以有人便不給出它的定義，而給出科學(xué)的特征。1973年美國(guó)社會(huì)學(xué)家莫頓（Robert K. Merton.，1910-2003）[1]把科學(xué)的特點(diǎn)歸納為四條原則，即非盈利性原則、普遍性原則、公開性原則和可懷疑性原則。

　　莫頓的四條原則，給出了區(qū)分科學(xué)知識(shí)與其它知識(shí)（例如技術(shù)知識(shí)、神學(xué)知識(shí)或哲學(xué)知識(shí)等）的標(biāo)準(zhǔn)，所以為許多學(xué)者認(rèn)同。美國(guó)高等學(xué)校多數(shù)學(xué)生要學(xué)習(xí)的社會(huì)學(xué)課程，當(dāng)論及科學(xué)時(shí)也是采用的莫頓給出的說法。

　　莫頓給出的科學(xué)知識(shí)的四條原則，可以用來區(qū)分技術(shù)知識(shí)和科學(xué)知識(shí)，因?yàn)榧夹g(shù)可以保密、可以盈利，而科學(xué)必須公開，也不能夠盈利。微積分、量子力學(xué)都屬于科學(xué)，它們都必須公開發(fā)表，發(fā)表后人人都可以用，也不能夠報(bào)專利。普遍性原則表示一種科學(xué)知識(shí)，必須在一定范圍內(nèi)，有相當(dāng)數(shù)量的人認(rèn)可了，而且所闡述的規(guī)律需要有一定的普遍性，例如某人缺了一顆牙，它沒有普遍性，就不屬于科學(xué)知識(shí)。它的領(lǐng)域又是任何人都可以進(jìn)入研究的，不得由某人或某個(gè)集團(tuán)私人占有的；
所以科學(xué)知識(shí)是屬于全世界的。希特勒時(shí)代，有人把物理分為日耳曼物理和猶太人物理，從而為打擊排斥愛因斯坦等科學(xué)家制造理論根據(jù)，這就不符合普遍性原則，從而是反科學(xué)的。最后，神學(xué)或某些哲學(xué)把自己的知識(shí)說得無懈可擊，說得是放之四海而皆準(zhǔn)，也有說他的辦法心誠(chéng)則靈，這都是無法否證，也即不能夠、不準(zhǔn)許和無可懷疑的，所以也不屬于科學(xué)知識(shí)。

　　莫頓給出的四條原則，雖然對(duì)區(qū)分科學(xué)知識(shí)與其它知識(shí)給出了一個(gè)準(zhǔn)則。不過現(xiàn)今說到科學(xué)不僅是說科學(xué)知識(shí)，而且還意味著探求知識(shí)的方法。而莫頓的準(zhǔn)則沒有涉及科學(xué)探求的方法。所以我們?nèi)匀挥斜匾獙?duì)科學(xué)的定義來加以研究。

　　3.從方法論的角度討論科學(xué)的定義

　　從方法論的角度來研究科學(xué)的定義，筆者在[2]中曾經(jīng)這樣說：‘美國(guó)社會(huì)學(xué)家默頓（Robert K. Merton，1910－2003）說科學(xué)必須遵從的是非贏利性原則、普遍性原則、公開性原則和可懷疑性原則。我國(guó)學(xué)者顧準(zhǔn)說：“所謂科學(xué)精神，不過是哲學(xué)上的多元主義另一種說法而已�！盵3]我們不妨把這些說法引申一下：所謂科學(xué)，就是對(duì)自然和社會(huì)規(guī)律認(rèn)識(shí)上的民主。這種民主不是簡(jiǎn)單地以多數(shù)人的意志來決定真理，而是靠擺事實(shí)講道理的方法來判定真理。所謂擺事實(shí)就是實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)的事實(shí)，所謂講道理就是靠嚴(yán)密的邏輯推演包括數(shù)學(xué)推理和演算�？茖W(xué)的結(jié)論是要在一定專家的范圍內(nèi)有相當(dāng)多數(shù)人認(rèn)可才能成立的。不過任何個(gè)人或團(tuán)體，只要是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)或觀察、或經(jīng)過嚴(yán)格的推理發(fā)現(xiàn)多數(shù)人認(rèn)可的結(jié)論是錯(cuò)誤的，都可以對(duì)它提出批評(píng)。一部自然科學(xué)的發(fā)展史，就是不斷由少數(shù)人掌握了新的理論推翻以往多數(shù)人認(rèn)可的理論，然后為多數(shù)人承認(rèn)的歷史�！�

　　科學(xué)方法是由不可分割的兩方面組成的，一方面是思辨和推理，另一方面是觀察和實(shí)驗(yàn)。把前面我說的這段話總結(jié)起來：現(xiàn)代科學(xué)方法就是思辨推理與觀察實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法。用這種方法為人類添加符合莫頓四條原則的知識(shí)，就是現(xiàn)代科學(xué)的全部。

　　現(xiàn)今，當(dāng)我們說到科學(xué)的時(shí)候，更準(zhǔn)確地說，多是指在科學(xué)發(fā)展中，人們所采用的研究方法，而不只是指研究所得到的知識(shí)和結(jié)論。因?yàn)閺臍v史的長(zhǎng)河來看，所謂科學(xué)知識(shí)一直是發(fā)展變化著的。今天認(rèn)為是無可非議的科學(xué)知識(shí)，在明天就有可能被證明是錯(cuò)誤的。所以我們需要著重從方法的角度來討論科學(xué)的定義。

　　思辨和推理發(fā)展得比較早。各國(guó)在古代都有認(rèn)識(shí)世界的思辨推理的發(fā)展，我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，有名家、墨家、道家等，通過思辨推理達(dá)到新的認(rèn)識(shí)。莊子“一尺之杵，日取其半，萬世不竭�！边_(dá)到樸素的對(duì)極限的認(rèn)識(shí)。

　　思辨推理，有它自己的規(guī)律，即邏輯學(xué)和數(shù)學(xué)，特別是早期幾何學(xué)的發(fā)展。而邏輯學(xué)的發(fā)展需要有民主的環(huán)境。古希臘由于有古代六七百年的貴族民主政治，所以在世界各地區(qū)中，邏輯學(xué)的發(fā)展獨(dú)占鰲頭。因此關(guān)于自然科學(xué)的思辨推理也得到了空前豐富的結(jié)果。物質(zhì)的元素說、物質(zhì)最小單位的原子說、數(shù)學(xué)上的極限理論的萌芽等，莫不是思辨推理的輝煌成果。

　　由于思辨推理的發(fā)展，便形成對(duì)一切問題尋根問底的方法和知識(shí)門類，這就是哲學(xué)。

　　然而，人類的知識(shí)畢竟不是單靠思辨推理能夠完全積累起來的。單靠思辨推理，有時(shí)會(huì)把我們引到十分荒誕不經(jīng)的地步。“腐草化螢、腐肉生蛆”、“天堂”、“地獄”、“生死輪回”等等。

　　為此，人們需要把思辨推理所得到的結(jié)果與實(shí)際發(fā)生的情況進(jìn)行對(duì)照，這便是實(shí)驗(yàn)。把推理與實(shí)驗(yàn)和觀察結(jié)合起來，這就是近代科學(xué)方法的開始。14、15世紀(jì)，正是實(shí)驗(yàn)作為一種獨(dú)立的科學(xué)認(rèn)識(shí)手段進(jìn)入認(rèn)知方法論的領(lǐng)域，這也標(biāo)志著科學(xué)脫離哲學(xué)而獨(dú)立成為認(rèn)知世界的知識(shí)體系。

　　最早的實(shí)驗(yàn)只是一種名叫“假想的實(shí)驗(yàn)”或稱為“思想實(shí)驗(yàn)”，實(shí)際上還是屬于思辨的范圍。它是把思辨與推理得到的結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)相對(duì)照。如16世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家斯梯芬（Simon Stevin，1548-1620）假想的擱置于光滑楔形體上的鏈條實(shí)驗(yàn)[4]，從而奠定了靜力學(xué)的基礎(chǔ)。而伽利略最著名的假想實(shí)驗(yàn)是他對(duì)亞里斯多德關(guān)于重物比輕物下落快的駁斥。他想象一塊重的石頭和一個(gè)輕的球，用繩子綁在一起，然后從塔上扔下來。如果球下落得比石頭慢，它必然會(huì)阻礙石頭的正常下落而使它變慢。但另一方面，球和石頭一起比單獨(dú)的石頭為重，因而應(yīng)當(dāng)下落得比單獨(dú)石頭自己為快。由此推出，只有它們是以相同的速度下落才可能避免這一矛盾。

　　隨后伽利略還設(shè)計(jì)并實(shí)際進(jìn)行過許多重要的實(shí)驗(yàn)，如在斜面上物體下落的實(shí)驗(yàn)、單擺實(shí)驗(yàn)、梁的彎曲強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)等等[5]，從而為動(dòng)力學(xué)和材料力學(xué)這兩門新學(xué)科打下了最重要的基礎(chǔ)。

　　人們對(duì)自然的觀察起源也很早，最古代的天文學(xué)知識(shí)都是由觀察天象積累的。但只靠觀察而沒有嚴(yán)格的推理，只能夠形成“天圓地方”和托勒密“地心說”的基于直觀得到的自然界的模型。只有憑借嚴(yán)密的思辨推理，包括數(shù)學(xué)論證和計(jì)算，和已有的觀察相結(jié)合，才會(huì)產(chǎn)生哥白尼“日心說”的新理論�！耙蕴�”是一種思辨推理的產(chǎn)物，依靠這種概念，推動(dòng)了光的波動(dòng)說的發(fā)展，也促進(jìn)了彈性力學(xué)和流體力學(xué)的發(fā)展。人們?cè)��?jīng)設(shè)計(jì)過許多實(shí)驗(yàn)，想測(cè)量它的物理常數(shù)，不過經(jīng)過綜合各種實(shí)驗(yàn)的矛盾和嚴(yán)格推理思辨的結(jié)果，終于否定了它的存在。

　　邏輯學(xué)的發(fā)展，無論是演繹推理還是歸納推理，都是思辨推理的重要組成部分。數(shù)學(xué)工具的發(fā)展，無論是幾何學(xué)、數(shù)學(xué)分析、微分方程、概率論、計(jì)算數(shù)學(xué)等等分門別類的數(shù)學(xué)分支的發(fā)展，雖然也離不開觀察與實(shí)驗(yàn)，但它們首先都是思辨推理的重要發(fā)展。麥克斯韋（James Maxwell，1831-1879）根據(jù)法拉第關(guān)于電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于1864年發(fā)表重要著作《電磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論》，提出了控制電磁場(chǎng)規(guī)律的偏微分方程組，即所謂的麥克斯韋方程組。并且根據(jù)這組方程，預(yù)言電磁波的存在，又預(yù)言光也是一種電磁波，這些隨后都得到了實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。

　　人類最近三、四百年的歷史證明，近代科學(xué)的所有進(jìn)展都莫不是思辨推理和觀察實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的產(chǎn)物。我們平常說的科學(xué)發(fā)展中的假設(shè)與求證，無非是不斷進(jìn)行思辨推理和觀察實(shí)驗(yàn)的某些環(huán)節(jié)。

　　值得提到的，在重視觀察與實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，從19世紀(jì)開始，在哲學(xué)上，出現(xiàn)了一種稱為“實(shí)證主義”或“實(shí)證哲學(xué)”的流派。他們雖然非常重視觀察和實(shí)驗(yàn)，在這一點(diǎn)上，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展是有推動(dòng)作用的，而且起過非常重要的作用。不過，當(dāng)把觀察實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)到不適當(dāng)?shù)某潭�，從而反�?duì)合理的思辨推理，事情就會(huì)走向反面。到了20世紀(jì)初，盡管原子的大小、質(zhì)量都可以借助實(shí)驗(yàn)和推理間接地準(zhǔn)確地得到�？墒且恍�實(shí)證學(xué)者，就是不承認(rèn)。著名物理學(xué)家、哲學(xué)家、心理學(xué)家馬赫就是其中之一，他說：“你究竟看到了它嗎？”。這種只有眼見為實(shí)的態(tài)度，實(shí)際上在一定程度上阻礙了科學(xué)的發(fā)展。在今天，我們借助于實(shí)驗(yàn)，并且依靠推理，我們可以認(rèn)識(shí)壽命只有一億億分之一秒的基本粒子的存在。在探求極為遙遠(yuǎn)的天體、極為微小的世界、極為古老的秘密時(shí)，我們還是要用思辨推理和觀察實(shí)驗(yàn)相緊密結(jié)合的方法。缺一不可。把其中之一強(qiáng)調(diào)到不適當(dāng)?shù)某潭�，也是不行的�?/p>

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] Merton,R.K. ，The Sociology of Science: Theoretical & Empirical Investigations (University of Chicago Press). 1973。

　　[2] 武際可，也談民主與科學(xué)，《太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）》２００５年第２３卷，第１期，ｐ．３５－３８。

　　[3] 顧準(zhǔn)，顧準(zhǔn)文集，第345頁(yè)，貴州人民出版社，1994年。

　　[4] 羅杰•G•牛頓著，武際可譯，何為科學(xué)真理，上海科學(xué)教育出版社，2001年，p.75-77

　　[5] 伽利略著，武際可譯，關(guān)于兩門新科學(xué)的對(duì)話，北京大學(xué)出版社，2006年。

相關(guān)熱詞搜索：科學(xué) 武際可