科學(xué)的重要性

時間:2022-03-16 11:51:00

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科學(xué)的重要性

緒論

科學(xué)證據(jù)在人類文本的任何領(lǐng)域都具有特殊的地位。如果洗發(fā)水生產(chǎn)商想說服我們他們的商品值得購買,他們典型的做法是添加這樣一些話“科學(xué)研究證明”本產(chǎn)品能夠增強頭發(fā)光滑度和彈性。同樣的,濕潤劑經(jīng)過皮膚病學(xué)測試,牙膏被證明可以減少齒菌斑,香水經(jīng)過臨床證明可以吸引男士拜倒在你石榴裙下。

在更嚴(yán)肅的場合,如刑事審判勝訴與否取決于專家的科學(xué)證據(jù)。如果證人聲稱她看到甲先生殺人,那么這對于甲先生是壞消息,但是如果尸體上和犯罪現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)甲先生的指紋和DNA結(jié)果得到法醫(yī)專家的證據(jù)支持,甲先生的鵝就被科學(xué)煮熟了。科學(xué)證據(jù)有獨特的,優(yōu)先于其他任何證據(jù)的地位。

這些例子表明科學(xué)觀點和證據(jù)的特殊作用。科學(xué)觀點受到具體條件,測試方式的限制,需要仔細(xì)檢驗,更重要的是,如果出現(xiàn)新證據(jù)的話需要改變和發(fā)展。科學(xué)家的證據(jù)被認(rèn)為可靠就是因為它一直受到檢驗而且在每一個階段都進行交叉檢驗。這當(dāng)然不是說科學(xué)觀點就是沒有任何錯誤可能的,因為科學(xué)家也可能像普通人一樣犯人的(道德的)錯誤。但是過程標(biāo)志了科學(xué)思維和科學(xué)觀點的特殊性,普遍認(rèn)為比別的主張或者證據(jù)更可靠。

科學(xué)方法被有些人認(rèn)為是讓科學(xué)成為理性實踐的過程,在實施過程中受到科學(xué)界的監(jiān)督制衡,完全根據(jù)證據(jù)的可靠性得出結(jié)論。但是那種認(rèn)為存在單一的、確定的科學(xué)方法的觀點仍然引起爭議。有些理論家認(rèn)為沒有這樣一個可以用在任何學(xué)科上的單獨的方法,而且科學(xué)方法的標(biāo)準(zhǔn)描述與實驗室里的行為沒有多少聯(lián)系。

但是科學(xué)確實在不斷前進。科學(xué)知識在增加,技術(shù)上的革新非常迅速許多人根本就趕不上。挽救生命的醫(yī)學(xué)發(fā)展而提高健康標(biāo)準(zhǔn)和生活質(zhì)量的程度在50年前幾乎是不可想象的。不管有沒有單一的科學(xué)方法,科學(xué)家肯定在做一些正確的事情。

這個簡短的介紹目的在于粗略回顧科學(xué)方法的觀點和科學(xué)本身的一些哲學(xué)思考。我們的目的是幫助科學(xué)家以外的人區(qū)分科學(xué)觀點和非科學(xué)觀點,同時試圖解釋科學(xué)觀點和科學(xué)證據(jù)在我們的社會中享受的特殊地位。

方法

一般來說,在小學(xué),中學(xué)和大學(xué)科學(xué)課程中講授的科學(xué)方法是下面的四個步驟的過程:

1)對一個現(xiàn)象或者一組現(xiàn)象的觀察或者描述,

2)形成一個試圖解釋這個現(xiàn)象的假設(shè),

3)運用這個假設(shè)預(yù)測其他現(xiàn)象,

4)通過實驗驗證這些假設(shè)。

一旦科學(xué)家開始這個過程,假設(shè)可能被認(rèn)為已經(jīng)獲得某種程度的證實了,它就可以被叫做“理論”。假設(shè)和理論的區(qū)別是重要的。雖然這個界限有時候比較模糊,但是區(qū)別在于假設(shè)是個有一定根據(jù)的猜想,一種某

些事情如何或者為什么是那個樣子的想法,而理論是一個已經(jīng)經(jīng)過證實或者實驗證明了的假設(shè)。請注意對“理論”的這種理解和把“理論”等同于假設(shè)的非科學(xué)使用之間的區(qū)別。

也請注意理論是從來都無法證明是正確的。它能夠被顯示可能性非常非常大,或者通過相反的證據(jù)證明是錯誤的。但是理論從來都不可能被證明是百分之百正確的。而且,沒有一個好的科學(xué)家宣稱保證他的科學(xué)工作的百分之百準(zhǔn)確性。

宣稱沒有所謂科學(xué)方法的有些理論家(包括有些科學(xué)家)也認(rèn)為上文描述的四步過程是虛假的,是杜撰的“研究秘訣”。但是,假設(shè)驗證的基本原則和不斷對主張和理論的檢驗是所有學(xué)科領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。不管是否存在單一的,具體化的得到普遍認(rèn)可的方法,分享信息,把研究放在公共監(jiān)督下和對假設(shè)不斷驗證的重要性確實得到科學(xué)界普遍贊同和認(rèn)可。

科學(xué)界的作用

在學(xué)術(shù)雜志上或者在學(xué)術(shù)會議上宣讀論文是科學(xué)家相互交流研究成果的主要方式。尤其是學(xué)術(shù)雜志被用來作為研究的質(zhì)量控制。一項科學(xué)研究發(fā)表在這樣的刊物上以前,它要經(jīng)過被成為同行審閱的過程,稿子被一幫專家仔細(xì)審查。(如果要了解同行審閱的過程,請參閱SenseAboutScience)

同行審閱的進出都非常復(fù)雜和耗費時間。但是,它為科學(xué)家提供了基本的質(zhì)量控制,確保達到標(biāo)準(zhǔn)的文章得到在雜志發(fā)表的機會,獲得認(rèn)可。因此,同行評議對于科學(xué)證據(jù)的總體上的可靠性就具有非常重要的作用了。

但是同行審閱的過程也不是沒有問題的。考慮一下最近的丑聞,被認(rèn)為取得干細(xì)胞研究重大突破的黃禹錫(DrWooSukHwang)發(fā)表在同行審閱的名牌雜志上的成果后來被發(fā)現(xiàn)是偽造的。其他的事例,包括80年代后期的“冷聚變”(coldfusion)爭議涉及到科學(xué)家得出夸張的結(jié)論,根本無法復(fù)制。而曾經(jīng)做出重大科學(xué)成果的科學(xué)家故意偽造欺騙是很難被發(fā)現(xiàn)的。但是這些例子是非常罕見的,一旦一項明顯突破性的科學(xué)研究成果公布出來,它一般都被科學(xué)家團體拿來進行檢驗。如果這些發(fā)現(xiàn)被證明是偽造的,或者是不能復(fù)制的,弄虛作假的行為不可避免要被揪出來。

因此,科學(xué)界在維持科學(xué)研究的可靠性和準(zhǔn)確性方面發(fā)揮重要作用。通過同行審閱和新研究的不斷檢驗和驗證,科學(xué)家們相互監(jiān)督對方的研究工作。

哲學(xué)問題

雖然上文描述的科學(xué)方法,多數(shù)本科生科學(xué)課程上講授的科學(xué)方法把它描寫成為科學(xué)家們普遍同意的東西,它的確切形成與其說是科學(xué)倒不如說是哲學(xué)問題。合法性的哲學(xué)關(guān)心在于許多常見的對科學(xué)本質(zhì)的誤解后面,對科學(xué)最有趣的有些問題實際上是哲學(xué)意義上的,而不是科學(xué)意義上的。

科學(xué)哲學(xué)是一個大海,大部分內(nèi)容是專業(yè)性非常強的,與科學(xué)本質(zhì)的日常問題關(guān)系不大。但是進入卡爾·波普爾(KarlPopper)和托馬斯·庫恩(ThomasKuhn)關(guān)于科學(xué)革命和科學(xué)實在論(scientificrealism)問題的著作將會帶領(lǐng)我們穿越科學(xué)哲學(xué)提出的一些最核心和最迫切的問題。

波普爾和證偽主義(falsificationism)

波普爾是20世紀(jì)最有影響的科學(xué)哲學(xué)家。我們現(xiàn)在稱為科學(xué)方法的討論的許多歸功于他對科學(xué)理論的證偽性著作。他也是對科學(xué)家本身有最大影響的哲學(xué)家,這可以從他被選為皇家科學(xué)學(xué)會成員這個事實得到證明,這個榮譽是很少授予非科學(xué)家的。波普爾生平的描述傾向于指出他早年對馬克思主義和心理分析的興趣作為他對科學(xué)哲學(xué)興趣的可能根源。年輕的時候,波普爾是維也納馬克思主義政治小組的積極分子,而且對弗洛伊德和阿德勒(Adler)的心理分析理論表現(xiàn)出濃厚興趣。但是,據(jù)說在聽了愛因斯坦關(guān)于相對論的一次演講后,波普爾被愛因斯坦的科學(xué)所震撼,對最近讓他感到有點幻滅的政治和心理分子理論與科學(xué)之間的區(qū)別所吸引。他決心揭示這種分界線的根源,也就是發(fā)現(xiàn)到底什么東西讓愛因斯坦的物理學(xué)和馬克思的社會理論以及弗洛伊德心理理論區(qū)別這么大。

答案就是波普爾的《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯》(TheLogicofScientificDiscovery)的基礎(chǔ),而且是他影響很大的著名的證偽主義的基礎(chǔ)。區(qū)別在于愛因斯坦的物理學(xué)風(fēng)險很大。它預(yù)測可能性很小的物理現(xiàn)象。如果這些現(xiàn)象不像預(yù)測的那樣出現(xiàn),愛因斯坦的假設(shè)將被證明上虛假的。而這個風(fēng)險不管在馬克思的政治理論還是弗洛伊德的心理分析理論中都不存在。

下面這個例子顯示了這種差別:

一女子愛她的父親,竭力要證實她是幸福的,得到充分關(guān)愛的。這個可以被弗洛伊德理論家解釋為戀父情結(jié)(Electracomplex)的例子,姑娘受到父親性的吸引力。

或者一女子非常討厭她的父親,成年后避免與他接觸,放棄他的愛,轉(zhuǎn)向其他家庭成員。這也可以被弗洛伊德理論家解釋為戀父情結(jié)的例子,因為姑娘感受到的對母親的排斥被轉(zhuǎn)移到或者指向父親了,或者廣泛的家長制社會。馬克思主義有類似的特征,兩個明顯矛盾的現(xiàn)象可以歸結(jié)在同一個馬克思理論

對社會的理解上。

像馬克思理論和心理分析之類理論的問題只是解釋太多。幾乎任何現(xiàn)象都可以靠這兩種理論的任何一種來解釋。但是,愛因斯坦的物理理論風(fēng)險就很大。它預(yù)測可能性很小的物理現(xiàn)象,而且是從前沒有觀察過的現(xiàn)象。如果實驗顯示這些預(yù)測是錯誤的,那么這個理論就會被顯示是錯誤的。根本不存在馬克思理論或者心理分析實際上證偽實驗的可能性。正是這種被證明是錯誤的特征或者具有可以被證明是錯誤的可能性的特征是波普爾認(rèn)為的科學(xué)理論的確定性特征。

但是,波普爾沒有認(rèn)為馬克思理論或者弗洛伊德理論是沒有價值的。實際上,他覺得它們告訴了我們很多關(guān)于社會的本質(zhì)和人類行為。只不過按照波普爾的觀點,這些理論不能被成為科學(xué)因為它們不能通過實驗來證明,或者沒有可證偽性。把可證偽性作為科學(xué)實踐的基礎(chǔ)的觀念從根本上說也是反對****的。一個理論不因為為它辯護的人的權(quán)威就成為科學(xué),也不因為科學(xué)家們都同意這個觀點就成為科學(xué),理論成為科學(xué)必須是因為它提出了經(jīng)得起證偽檢驗的預(yù)測。

自從波普爾的《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯》出版后,科學(xué)哲學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了他的理論。實際上,他通過可證偽性來解釋進步存在許多問題,不僅僅是這樣的信念有些科學(xué)證據(jù)包括蓋然性的證據(jù)是無法證偽的,以及認(rèn)為在實驗室里科學(xué)家常常忽略證偽。但是,波普爾對科學(xué)哲學(xué)的永久性貢獻是他強調(diào)實證主義和不斷驗證科學(xué)觀點的重要性,這些原則已經(jīng)成為好的科學(xué)工作普遍接受的要求。

托馬斯庫恩,范式改變和科學(xué)革命

雖然波普爾認(rèn)為科學(xué)理論總是應(yīng)該能被證偽的,他也相信科學(xué)是積累性的,也就是說建立在前輩科學(xué)家工作的基礎(chǔ)上,科學(xué)穩(wěn)定地朝向?qū)τ钪婕捌溥\行的更準(zhǔn)確理解。托馬斯·庫恩是20世紀(jì)哲學(xué)家,物理學(xué)家,科學(xué)史家,他的著作挑戰(zhàn)科學(xué)進步是積累性的信念,認(rèn)為科學(xué)前進是通過劇烈的革命,或者范式轉(zhuǎn)變,而不是穩(wěn)定的、理性的、實證指導(dǎo)的證偽性。庫恩的著作不僅影響大而切引起爭論,導(dǎo)致有些人懷疑對科學(xué)理性和科學(xué)進步的信任。

庫恩1962年的著作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》(TheStructureofScientificRevolutions)認(rèn)為科學(xué)發(fā)展的歷史常常是被科學(xué)家歪曲了的。比如,從傳統(tǒng)的亞里士多德行星理論轉(zhuǎn)向哥白尼天文學(xué)普遍被認(rèn)為是理性戰(zhàn)勝宗教的勝利。但是庫恩認(rèn)為這些事情要復(fù)雜得多,地方和歷史背景影響科學(xué)理論的選擇與實證經(jīng)驗考慮同樣重要。他還指出科學(xué)家自己的價值觀也影響理論選擇,科學(xué)家宣稱的理性和嚴(yán)格的實證主義在真正的科學(xué)實踐中并沒有嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

范式的觀念是庫恩著作的核心。雖然他對這個詞的定義非常寬泛,它普遍被認(rèn)為是潛藏于科學(xué)研究背后的假設(shè)和信念的背景。古典或者牛頓物理學(xué)就是科學(xué)范式的例子。其他的范式包括燃燒的燃素理論和托勒密天文學(xué)。按庫恩的描述,所有的科學(xué)都是在某個范式背景下進行的,因而受到背景的影響。他的科學(xué)革命理論認(rèn)為后面發(fā)生的事情是挑戰(zhàn)這個范式的證據(jù)能被發(fā)現(xiàn)。這些往往被忽略直到積累的權(quán)重越來越大無法再忽略為止。這個時候科學(xué)就發(fā)生激烈的革命,范式轉(zhuǎn)變開始出現(xiàn)。

庫恩的歷史著作當(dāng)然顯示對科學(xué)家作為理想的理性代表的傳統(tǒng)理解,他們的觀察和實驗是不受主觀價值觀的干擾的,明顯是不準(zhǔn)確的。但是,在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》出版后的幾十年里,庫恩試圖保持與激進理論家的距離,他們聲稱他的著作表明科學(xué)里沒有理性存在。

或許科學(xué)理性的信念實際上和庫恩對科學(xué)范式的信念不一致。關(guān)于庫恩著作的爭論仍然出現(xiàn)在哲學(xué)界,他的影響也傳播到學(xué)術(shù)界的眾多領(lǐng)域。有人引用他的觀點為他自己肯定反對的許多結(jié)論辯護,包括那種認(rèn)為科學(xué)里沒有真理,科學(xué)完全是沒有理性的,或者科學(xué)進步是實證上沒有根據(jù)的,就像相信煉丹術(shù)。

科學(xué)實在論問題

科學(xué)實在論(Scientificrealism)是我們應(yīng)該相信最好的科學(xué)理論的信念。這包括相信那些理論指出的無法觀察的東西。這樣的討論傾向于造成下面這樣的反應(yīng),即使哲學(xué)家也不能幸免。

“你瞧,這種現(xiàn)實和玄學(xué)的討論都非常好,但是我們多數(shù)人使用手機,開汽車,乘飛機,吃抗生素當(dāng)我們受到病毒感染的時候。科學(xué)理論肯定是真理,因為科學(xué)家做了那么多正確的東西。”

但是,科學(xué)的“反實在論”(anti-realism)就比典型的單純否認(rèn)實在論復(fù)雜得多。比如,許多反實在論者不挑戰(zhàn)科學(xué)進步的事實,也不挑戰(zhàn)科學(xué)是理性探索的過程這個信念。反實在論者的觀點集中在科學(xué)知識的局限性或者科學(xué)觀察內(nèi)在的一些問題。科學(xué)的成功被看作恩賜的,待解釋的詞,而不是要面對的挑戰(zhàn)。實在論/反實在論的辯論因此非常微妙,認(rèn)為科學(xué)整體上是徹底虛假的或者錯誤的理論家是絕對的,常常狂熱的少數(shù)分子。

科學(xué)實在論辯論是廣泛,復(fù)雜的,簡單的評述是不公平的。因此,我這里不討論它,而是推薦有興趣的讀者可以閱讀萊德曼(Ladyman)非常好的著作《理解科學(xué)哲學(xué)》(UnderstandingPhilosophyofScience)。我這里提到它只是要說一方面哲學(xué)辯論仍然關(guān)于科學(xué)理論的地位,以及科學(xué)觀點的真理價值,另一方面,這些辯論是在不斷預(yù)測科學(xué)進步的背景下進行的。關(guān)于科學(xué)整體上是正確與錯誤的議題并不成為辯論科學(xué)實在論的真正哲學(xué)辯論。

結(jié)論---我們該相信誰,相信什么?

考察科學(xué)方

法和科學(xué)進步本質(zhì)的哲學(xué)問題提出了許多看來無法回答的問題。但是這個過程顯然是有價值的,因為它迫使我們面對科學(xué)的先入之見,以及科學(xué)的可靠性基礎(chǔ)。

簡要提到的哲學(xué)辯論顯示對于科學(xué)方法和本質(zhì)或者科學(xué)觀點的真實性沒有絕對的共識。但是,科學(xué)實踐有些主要的特征使得科學(xué)觀點不同于其他觀點,雖然并不總是普遍實踐的,標(biāo)志著科學(xué)證據(jù)是一種具有特殊優(yōu)越性的證據(jù)。

弄清科學(xué)和非科學(xué)觀點的區(qū)別在哲學(xué)上被稱為“界限問題”。這曾經(jīng)是熱烈辯論的領(lǐng)域,雖然現(xiàn)在看起來不像從前那么有爭議了,任何試圖提供一個科學(xué)是什么的公式將是簡單化的,不能讓人滿意的。但是科學(xué)哲學(xué)歷史上的辯論,對科學(xué)家行為的普遍觀察讓我們得出科學(xué)觀點的如下幾個關(guān)鍵結(jié)論:

1)科學(xué)觀點在發(fā)表之前受到清楚界定的實驗條件下的不斷檢驗。

2)科學(xué)研究成果發(fā)表前經(jīng)歷同行審閱過程,發(fā)表后繼續(xù)受到檢驗。

3)科學(xué)觀點得到證據(jù)的支持。

4)科學(xué)觀點往往可以通過相反的證據(jù)來證偽。

這四點結(jié)論并不能確定科學(xué)實踐,但是它們形成了區(qū)分科學(xué)和非科學(xué)觀點及其證據(jù)的非常好的初步的指南。這些觀點隱含的基本原則是透明性,愿意讓發(fā)現(xiàn)接受公眾和同行的檢驗,愿意被相反的證據(jù)證明是錯誤的。雖然我們已經(jīng)看到波普爾證偽性的描述是有問題的,如果一個科學(xué)理論解釋太多,包括看起來相互矛盾的現(xiàn)象,那么,這就可能是懷疑其可靠性的一個理由。

科學(xué)觀點和偽科學(xué)觀點時刻充斥著我們的日常生活。從食品生產(chǎn)商到高保真專家都渴望在他們的商品上貼上科學(xué)證據(jù)的標(biāo)簽。更重要的是,現(xiàn)代世界的有些最緊迫的辯論也是用科學(xué)對宗教,科學(xué)對偽科學(xué)來作為框架的。

科學(xué)哲學(xué)不能為我們提供一套確定性的答案,實際上,有時候它甚至讓我們更加困惑。但是,哲學(xué)實踐為我們提供方法上的工具箱,幫助我們考察分析關(guān)于科學(xué)的信念和成見。我們已經(jīng)知道科學(xué)的重要性,但是對科學(xué)本質(zhì)的哲學(xué)思考能讓我們知道科學(xué)為什么重要。

現(xiàn)在我們把科學(xué)觀點和它值得獲得的尊重一致起來比從前任何時候都更重要,通過挑戰(zhàn)它們,檢驗其可靠性的基礎(chǔ),首先質(zhì)疑其科學(xué)身份。這樣做肯定讓不同的人得出不同的結(jié)論,但是最重要的是這樣的結(jié)論將是建立在堅實可靠的基礎(chǔ)上。