科學與科學精神
“什麼是科學”與“什麼是科學精神”都是非常難以確切回答的問題。下面是當 代學者對科學的較為可取的特征描述:
A. 與現有科學理論的相容性:現有的科學理論是一個宏大的體繫,一個成功的科學學說,不能和這個體繫發生過多的衝突。
B. 理論的自洽性:一個學說在理論上不能自相矛盾。
C. 理論的可證偽性:一個科學理論,必須是可以被證偽的。如果某種學說無論怎麼考察,都不可能被證偽,那就沒有資格成為科學學說。
D. 實驗的可重復性:科學要求其實驗結果必須能夠在相同條件下重復。
E. 隨時準備修正自己的理論:科學隻能在不斷糾正錯誤不斷完善的過程中發展前進,不存在永遠正確的學說。在此基礎上,對於科學精神比較完整的理解也可以包括:
理性精神——堅持用物質世界自身來解釋物質世界,不訴諸超自然力。
實證精神——所有理論都必須經得起可重復的實驗觀測檢驗。
平等和寬容精神——這是進行有效的學術爭論時所必需的。
所有那些不準別人發表和保留不同意見的做法,都直接違背科學精神。
不能將科學精神簡單歸結為“實事求是”或“精益求精”,盡管在科學精神中確實可以包含這兩點,但“實事求是”或“精益求精”僅是常識。
並不是每一個具體的科學家個體都必然具有科學精神。
現代科學的源頭在何處
答案非常簡單:在古希臘。
如果我們從今天世界科學的現狀出發回溯,我們將不得不承認,古希臘的科學與今天的科學接近。恩格斯在《自然辯證法》中有兩段名言:
如果理論自然科學想要追溯自己今天的一般原理發生和發展的歷史,它也不得不回到希臘人那裡去。
隨著君士坦丁堡的興起和羅馬的衰落,古代便完結了。中世紀的終結是和君士坦丁堡的衰落不可分離地聯繫著的。新時代是以返回到希臘人而開始的。——否定的否定!
這兩段話至今仍是正確的。考察科學史可以看出,現代科學甚至在形式上都還保留著濃厚的古希臘色彩,而今天整個科學發現模式在古希臘天文學中已經表現得極為完備。
歐洲天文學至遲自希巴恰斯以下,每一個宇宙體繫都力求能夠解釋以往所有的實測天像,又能通過數學演繹預言未來天像,並且能夠經得起實測檢驗。事實上,托勒密、哥白尼、第谷、開普勒乃至牛頓的體繫,全都是根據上述原則構造出來的。而且,這一原則依舊指導著今天的天文學。今天的天文學,其基本方法仍是通過實測建立模型——在古希臘是幾何的,牛頓以後則是物理的;也不限於宇宙模型,例如還有恆星演化模型等——然後用這模型演繹出未來天像,再以實測檢驗之。合則暫時認為模型成功,不合則修改模型,如此重復不已,直至成功。
在現代天體力學、天體物理學興起之前,模型都是幾何模型——從這個意義上說,托勒密、哥白尼、第谷乃至創立行星運動三定律的開普勒,都無不同。後來則主要是物理模型,但總的思路仍無不同,直至今日還是如此。法國著名天文學家丹容在他的名著《球面天文學和天體力學引論》中對此說得非常透徹:“自古希臘的希巴恰斯以來兩千多年,天文學的方法並沒有什麼改變。”
而這個方法,就
是基本的科學方法,這個天文學的模式也正是今天幾乎所有精密科學共同的模式。
有人曾提出另一個疑問:既然現代科學的源頭在古希臘,那如何解釋直到伽利略時代之前,西方的科學發展卻非常緩慢,至少沒有以急劇增長或指數增長的形式發生?或者更通俗地說,古希臘之後為何沒有接著出現近現代科學,反而經歷了漫長的中世紀?
這個問題涉及近來國內科學史界一個爭論的熱點。有些學者認為,近現代科學與古希臘科學並無多少共同之處,理由就是古希臘之後並沒有馬上出現現代科學。然而,中國有一句成語“枯木逢春”——當一株在漫長的寒鼕看上去已經近乎枯槁的樹木,逢春而漸生新綠,盛夏而枝繁葉茂,我們當然不能否認它還是原
來那棵樹。事物的發展演變需要外界的條件,中世紀歐洲遭逢巨變,古希臘科學失去了繼續發展的條件,好比枯樹在寒鼕時不現新綠,需要等到文藝復興之後,纔是它枯木逢春之時。
科學不等於正確
在我們今天的日常話語中,“科學”經常被假定為“正確”的同義語,而這種假定實際上是有問題的。
比如,對於“托勒密天文學說是不是科學”這樣的問題,很多人會不假思索地回答“不是”,理由是托勒密天文學說中的內容是“不正確的”——他說地球是宇宙的中心,而我們知道實際情況不是這樣。然而這個看起來毫無疑義的答案,其實是不對的,托勒密的天文學說有著足夠的科學“資格”。
因為科學是一個不斷進步的階梯,今天“正確的”結論,隨時都可能成為“不夠正確”或“不正確的”。我們判斷一種學說是不是科學,不是依據它的結論,而是依
據它所用的方法、它所遵循的程序。不妨仍以托勒密的天文學說為例稍作說明:
在托勒密及其以後一千多年的時代裡,人們要求天文學家提供任意時刻的日、月和五大行星位置數據,托勒密的天文學體繫可以提供這樣的位置數據,其數值能夠符合當時的天文儀器所能達到的觀測精度,它在當時就被認為是“正確”的。後來觀測精度提高了,托勒密的值就不那麼“正確”了,取而代之的是第谷提供的值,再往後是牛頓的值、拉普拉斯的值等,這個過程直到今天仍在繼續之中——這就是天文學。在其他許多科學門類中(比如物理學),同樣的過程也一直在繼續之中——這就是科學。
有人認為,所有今天已經知道是不正確的東西,都應該被排除在“科學”之外,但這種想法在邏輯上是荒謬的——因為這將導致科學完全失去自身的歷史。
在科學發展的過程中,沒有哪一種模型(以及方案、數據、結論,等等)是永恆的,今天被認為“正確”的模型,隨時都可能被新的、更“正確”的模型所取代,就如托勒密模型被哥白尼模型所取代、哥白尼模型被開普勒模型所取代一樣。如果一種模型一旦被取代,就要從科學殿堂中被踢出去,那科學就將永遠隻能存在於此時一瞬,它就將完全失去自身的歷史。而我們都知道,科學有著兩千多年的歷史(從古希臘算起),它有著成長、發展的過程,它取得了巨大的成就,但它是在不斷糾正錯誤的過程中發展起來的。
科學中必然包括許多在今天看來已經不正確的內容,這些內容好比學生作業中做錯的習題,題雖做錯了,卻不能說那不是作業的一部分;模型(以及方案、數據、結論,等等)雖被放棄了,同樣不能說那不是科學的一部分。
唯科學主義和哲學反思
近幾百年來,整個人類物質文明的大廈都是建立在現代科學理論基礎之上的。
我們身邊的機械、電力、飛機、火車、電視、手機、電腦……無不形成對現代科學有力、直觀的證明。科學獲得的輝煌勝利是以往任何一種知識體繫都從未獲得過的。
由於這種輝煌,科學也因此被不少人視為真理,甚至是終極真理,是正確的乃至正確的知識;他們相信科學知識是至高無上的知識體繫,甚至相信它的模式可以延伸到一切人類文化之中;他們還相信,一切社會問題都可以通過科學技術的發展而得到解決。這就是所謂的“唯科學主義”觀點。
正當科學家對科學信心十足,而公眾對科學頂禮膜拜之時,哲學家的思考卻是相當超前的。哈耶克早就對科學的過度權威憂心忡忡了,他認為科學自身充滿著傲慢與偏見。他那本《科學的
反革命——理性濫用之研究》(The Counter Revolution of Science, Studies on
the Abuse of Reason),初版於 1952 年。從書名上就可 以清楚感覺到他的立場和情緒。書名中的“革命”應該是一個正
面的詞,哈耶克的意思是,科學(理性)被濫用了,被用來“反革命”了。哈耶克指出,有兩種思想的對立:一種是有利於創新的,或者說是“革命的”;另一種則是僵硬獨斷的,或者說是“不利於革命的”。
哈耶克的矛頭並不是指向科學或科學家,而是指向那些認為科學可以解決一切問題的人。哈耶克認為這些人“幾乎都不是顯著豐富了我們的科學知識的人”,也就是說,幾乎都不是很有成就的科學家。照他的意思,一個“唯科學主義”(scientism)者,很可能不是一個科學家。他所說的“幾乎都不是顯著豐富了我們的科學知識的人”,一部分是指工程師(大體相當於我們通常說的“工程技術人員”),另一部分是指早期的空想社會主義者及其思想的追隨者。有趣的是,哈耶克將工程師和商人對立起來,他認為工程師雖然在工程方面有豐富的知識,但是經常隻見樹木不見森林,不考慮人的因素和意外的因素;而商人通常在這一點上比工程師做得好。
哈耶克筆下的這種對立,實際上就是計劃經濟和市場經濟的對立。而且在他看來,計劃經濟的思想基礎,就是唯科學主義——相信科學技術可以解決世間一切問題。計劃經濟思想之所以不可取,是因為它幻想可以將人類的全部智慧集中起來,形成一個超級的智慧,這個超級智慧知道人類的過去和未來,知道歷
史發展的規律,可以為全人類指出發展前進的康莊大道,而實際上這當然是不可能的。
從“怎麼都行”看科學哲學
科學既已被視為人類所掌握的前所未有的利器,可以用來研究一切事物,那麼它本身可不可以被研究?哲學中原有一支被稱為“科學哲學”(類似的命名還有“歷史哲學”“藝術哲學”,等等)。科學哲學家中有不少原是自然科學出身,是喝著自然科學的乳汁長大的,所以他們很自然地對科學有著依戀情緒。起先他們的研究大體集中於說明科學如何發展,或者說探討科學成長的規律,比如歸納主義、科學革命(庫恩、科恩)、證偽主義(波普爾)、研究範式(庫恩)、研究綱領(拉卡托斯),等等。對於他們提出的一個又一個理論,許多科學家隻是表示了輕蔑——就是隻想把這些“討厭的求婚者”(極力想和科學套近乎的人)早些打發走(勞丹語)。因為在不少科學家看來,這些科學哲學理論不過是一些廢話而已,沒有任何實際意義和價值,當然更不會對科學發展有任何幫助。
後來情況出現了變化。“求婚者”屢遭冷遇,似乎因愛生恨,轉而采取新的策略。今天我們可以看到,這些策略至少有如下幾種:
1. 從哲學上消解科學的權威。這至遲在費耶阿本德的“無政府主義”理論(認為沒有任何確定的科學方法,“怎麼都行”)中已經有了端倪。認為科學沒有至高無上的權威,別的學說(甚至包括星占學)也應該有資格、有位置生存。
這裡順便稍討論一下費耶阿本德的學說。就總體言之,他並不企圖否認“科學是好的”,而是強調“別的東西也可以是好的”。他的學說消解了科學的無上權威,但是並不會消解科學的價值。費耶阿本德不是科學的敵人——他甚至也不是科學的批評者,他隻是科學的某些“敵人”的辯護者而已。
2. 關起門來自己玩。科學哲學作為一個學科,其規範早已建立得差不多了(至少在國際上是如此),也得到了學術界的承認,在大學裡也找得到教職。科學家們承不承認、重不重視已經無所謂了。既然獨身生活也過得去,何必再苦苦求婚——何況還可以與別的學科戀愛結婚呢。
3. 更進一步,挑戰科學的權威。這就直接導致“兩種文化”的衝突。
“兩種文化”的衝突
科學已經取得了至高無上的權威,並且掌握著巨大的社會資源,也掌握著優勢的話語權。而少數持狹隘的唯科學主義觀點的人士則以科學的捍衛者自居,經常從唯科學主義的立場出發,對來自人文的思考持粗暴的排斥態度。這種態度必然導致思想上的衝突。一些哲學家認為,哲學可以研究世間的一切,為何不能
將科學本身當作我們研究的對像?我們要研究科學究竟是怎樣運作的、科學知識到底是怎樣產生出來的。
這時原先的“科學哲學”就擴展為“對科學的人文研究”,於是
SSK(科學知識社會學)等學說就出來了。主張科學知識都是社會建構的,並非純粹的客觀真理,因此也就沒有至高無上的權威性。
這種激進主張,當然引起了科學家的反感,也遭到一些科學哲學家的批評。著名的“科學大戰”“索卡爾詐文事件”,等等,就反映了來自科學家陣營的反擊。對於學自然科學出身的人來
說,聽到有人要否認科學的客觀性,在感情上往往難以
接受。
這些爭論,有助於加深人們對科學和人文關繫的認識。科學不能解決人世間的一切問題(比如戀愛問題、人生意義問題,
等等),人文同樣也不能解決一切問題,雙方各有各的局限。在寬的文明社會中,雙方固然可以經常提醒對方“你不完美”“你非全能”,但不應該相互敵視、相互詆毀,隻有和平共處纔是正道。
但在很長一段時間裡,科學和人文這兩種文化不僅沒有在事實上相親相愛,反而在觀念上漸行漸遠。而且很多人已經明顯感覺到,一種文化正日益凌駕於另一種文化之上。眼下嚴重的問題,在於工程管理方法之移用於學術研究(人文學術和自然科學中的基礎理論研究)管理,工程技術的價值標準之凌駕於學術研
究中原有的標準。按照哈耶克的思想來推論,這兩個現像的思想根源,歸根結底還是唯科學主義。
改革開放以來,科學與人文之間,主要的矛盾表現形式,已經從輕視科學與捍衛科學的鬥爭,從保守勢力與改革開放的對立,向單純的科學立場與新興的人文立場之間的張力轉變。中國的兩種文化總體狀況比較復雜:一是科學作為外來文化,與中國傳統文化存在著巨大差異;二是唯科學主義已經經常在社會話語中占據不適當的地位(這在發展中國家是常見的現像);三是新技術所造成的社會問題已經出現,如工業環境污染、互聯網侵犯隱私、新媒體矮化文化等。
公眾理解科學
科學的終目的,應該是為人類謀幸福,而不能傷害人類。因此,人們擔心某種科學理論、某項技術的發展會產生傷害人類的後果,因而產生質疑,要求展開討論,是合理的。畢竟誰也無法保證科學技術永遠有百利而無一弊。無論是對“科
學主義”的質疑,還是對“科學主義”立場的捍衛,隻要是嚴肅認真的學術討論,事實上都有利於科學的健康發展。
如今的科學,與牛頓時代,乃至愛因斯坦時代,都已經不可同日而語了。一個的差別是,先前的科學可以僅靠個人來進行。
事實上,萬有引力和相對論,都是在沒有任何國家資助的情況下完成的。但是如今的科學則成為一種耗資巨大的社會活動,而這些金錢都是納稅人的錢,因此,廣大公眾有權要求知道:科學究竟是怎樣運作的,他們的錢是怎樣被用掉的,用掉以後又有怎樣的
效果。
至於哲學家們的標新立異,不管出於何種動機,至少在客觀上為上述質疑和要求提供了某種思想資源,而這無疑是有積極意義的。
為了協調科學與人文這兩種文化的關繫,一個超越傳統科普概念的新提法“科學傳播”開始被引進,核心理念是“公眾理解科學”,即強調公眾對科學作為一種人類活動的理解,而不僅是單向地向公眾灌輸具體的科學和技術知識。事實上,這符合“弘揚科學精神,傳播科學思想,介紹科學方法,普及科學知識”的原則。
與此同時,在中國高層科學官員所發表的公開言論中,也不約而同地出現了對理論發展的大膽接納。例如,科技部部長徐冠華在
2002 年 12 月 18 日的講話中說:
我們要努力破除公眾對科學技術的迷信,撕破披在科學技術上的神秘
面紗,把科學技術從像牙塔中趕出來,從神壇上拉下來,使之走進民眾、走向
社會……越來越多的人已經不滿足於掌握一般的科技知識,開始關注科技發
展對經濟和社會的巨大影響,關注科技的社會責任問題……而且,科學技術
在今天已經發展成為一種龐大的社會建制,調動了大量的社會寶貴資源;公
眾有權知道,這些資源的使用產生的效益如何,特別是公共科技財政為公眾
帶來了什麼切身利益。
又如,時任中國科學院院長路甬祥在講話中認為:
科學技術在給人類帶來福祉的同時,如果不加以控制和引導而被濫用的話,也可能帶來危害。在
21 世紀,科學倫理的問題將越來越突出。科學技術的進步應服務於全人類,服務於世界和平、發展和進步的崇高事業,而不能危害人類自身。加強科學倫理和道德建設,需要把自然科學與人文社會科學緊密結合起來,超越科學的認知理性和技術的工具理性,而站在人文理性的高度關注科技的發展,保證科技始終沿著為人類服務的正確軌道健康發展。
所有這一切,都不是偶然的。這是中國科學界、學術界在理論上與時俱進的表現。這些理論上的進步,又必然會對科學與人文的關繫、科學傳播等方面產生重大影響。2002 年底,在上海召開了首屆“科學文化研討會”(上海交通大學科學史繫主辦),會後發表了此次會議的“學術宣言”,對這一繫列問題作了
初步清理。隨後出現的熱烈討論,表明該宣言已經引起學術界的高度重視