科学理论与科学发展

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1、第四讲 科学理论与科学发展主要内容和结构l1 科学的划界l2 科学的本质l3 自然科学的价值l4 科学发展的模式l5 科学理论的逻辑结构及其评价依据1 科学的划界1.0伪科学与科学相伴而行l灵学 l19世纪末以来，以灵学为代表的伪科学发展进入一个高峰期 。1848年近代唯灵论运动发源于美国，到1882年心灵研究 会在伦敦成立，一般称为唯灵论时期。这一时期的灵学的特 点是，江湖术士利用社会动荡、战争频繁，人们精神与信仰 出现危机的现实，通过招亡会和降神会欺骗民众。1882年心 灵研究会成立，由克鲁克斯等一批知名科学家参与其中，用 心灵研究取代臭名昭著的唯灵论，灵学被披上了漂亮的科学 外衣。但心灵

2、研究仍然没有摆脱降神会和神媒活动，骗术仍 然一再被人们揭露，在当时的心灵研究会会长麦独孤（ W.McDougall, 1871-1938）的鼓动下，灵学在1927年出现 重大转折，伪科学家们“出降神室，进实验室“，以杜克大学 为基地，以莱因(J.B.Rhine, 1895-1980)为首的第二代灵学 家登场，把心灵研究的招牌换成了更有科学味道的“超心理 学“（parapsychology）。l从19271965年称超心理学的莱因时期，1965年到 20世纪末称后莱因时期。这期间伪科学也不断演化 出伪技术，走出实验室，为有关人员和政府服务， 灵学进一步社会化和商业化，女巫的“心灵阅读“开始 被搬

3、上电视节目，超心理家也展开公关活动，游说 政府官员利用心灵传感、遥视等声称的特异功能为“ 心灵战“服务。不过，灵学一类伪科学从未被主流科 学界所接受，虽然1969年美国超心理学协会以集体 会员的方式加入美国科学促进会（AAAS），但也受 到惠勒（John Archibald Wheeler）等科学家的激烈 抨击，认为它从未能够拿出一个、两个或者三个经 得起挑剔的结果。1987年美国国家理事会的报告全 盘否定了130年来的灵学研究，1995年美国中央情 报局也终止了几十年的利用超心理学技术的“星门计 划“。1.0伪科学与科学相伴而行l星占是一大类伪科学。历史上星占与天文学有密切联系 ，后来走向分

4、化。星占用想像的、简化的天体运行与人 世变化之间的所谓因果联系和某种神秘主义，代替严格 的理论和经验考察，声称能够惊人准确地预测未来。在 天文学高度发达的今日，这种神秘理论和活动被斥为伪 科学。 l李森科事件。李森科(Trofim Denisovich Lysenko, 1898 -1976)出于政治与其他方面的考虑，坚持生物进化中的 获得性遗传观念，否定基因的存在性，用拉马克（J.- B.de Lamarck,1744-1829）和米丘林(I.V.Michurin)的遗 传学抵制主流的孟德尔-摩尔根(G.Mendel-T.H.Morgan) 遗传学，并把西方遗传学家称为苏维埃人民的敌人。李

5、森科本是一位普通的农学家，开始时他的朴素观点也与 当时注重实践的自然选择论者的想法差异不大，有一些 有实践根据，也有一些是臆想的，但他认清了自己所处 的政治和社会形势，把它们与阶级斗争相结合，攻击西 方科学的遗传学，越来越极端和霸道，最后成为伪科学 的代表，给苏联科学发展造成了损失。1.0伪科学与科学相伴而行l水变油事件。中国黑龙江人王洪成声称做了大量实验，发明 了水变油技术，后来在全国各地表演，吸引了科学家和领导 干部的注意，水变油一度被宣传成中国继古代的“四大发明” 之后的第五大发明。据科技日报，这项有科学界、企业 界和部分政府部门合作演出的闹剧已经使国家损失4亿元。 水在许多反应中是最终

6、产物，一般情况下将水变成燃料获得 能量是得不偿失的。水如果变成油，必须使其中氧原子变成 碳原子，只有通过核反应才有可能实现，而此过程要消耗大 量能量。 l中国科协年公众科学素养调查显示 相信算命等迷 信者约，而具有公众科学素养者不到。还有一个 数据没有列出来：被调查者中有多少人相信科学？他估计几 乎为 分析这几个数据是有趣的。事实上中国懂科 学的极少，但信仰科学的极多，分不清真科学与假科学的更 不是少数。1.0伪科学与科学相伴而行1.1 早期认识：亚里士多德和培根 l（1）亚里士多德（Aristotle，384-332B. C.）l科学知识是关于事物原因的、必然 的、普遍的、永恒的认识，因而是

7、 不可能靠感觉经验获得的。l科学知识必须是能用逻辑来证明的 知识，逻辑证明和推论是获得科学 知识的方法。l例如，他将运动视为广义上的变化 ，包括实体的生成和消灭，量的增 大和减少，质的变化以及位置的移 动等。1.1 早期认识：亚里士多德和培根 l（2）弗兰西斯培根（Francis Bacon, 1561-1626）l近代自然科学的鸣锣开道者。首 次总结出科学实验的经验方法 归纳法，对近代科学的发展起 到了指导作用。l科学是对自然的解释。l新工具：“解释自然和人的王国的 箴言”。l科学知识只能来自自然，获得知识的途 径有二：实践与思考，或观察与论证。1.2 实证主义哲学l孔德（Auguste C

8、omte 17981857），实证主义 的创始人、实证主义在法国 的最大代表。l实证主义哲学认为，应当以 实证的知识来代替神学和形 而上学的思辨概念。l科学是应当由经验(观察、 实验)来证实的知识，因为 科学知识只能来自经验。1.3 逻辑经验主义l德国科学哲学家石里克(M. Schlick，1882-1936 )l在20世纪科学革命以后，实证 论也有很大的发展，成为逻辑 经验论，或者叫逻辑实证论。 这就是维尔纳学派的哲学。l石里克是维尔纳学派的领袖， 他原来是学物理的，博士论文 是关于相对论的，但是他后来 研究科学哲学。 1.3 逻辑经验主义l石里克(M. Schlick，1882-1936

9、)l如果一个命题，既不能用经验来证实，也不能用逻辑来证 明，那它就没有任何意义，就不是科学的命题。l石里克认为“证实”有两种：“事实的”证实和“逻辑的”证实。l证实原则的内在困难：因为科学命题一般都是全称命题（ 如，所有的金属都是导体 ，所有乌鸦都是黑色的等）， 在时间和空间上都是无限的，而我们的经验永远都是有限 的。1.3 逻辑经验主义l美籍德裔哲学家卡尔纳普(R. Carnap, 1891-1970)，现代逻辑经验主义的主要代 表及集大成者。 l“如果证实的意思是决定性地、最后地确 定为真；那么我们将会看到，从来没有 任何（综合）语句是可证实的。我们只 能越来越确实地验证一个语句。因此我

10、们谈的将是确证问题而不是证实问题。” l用“可检验性”来代替“可证实性”。l例如：达尔文的自然选择进化论。1.4 批判理性主义 l波普尔（Karl Popper ，1902-1994）， 英国科学哲学家。 l命题不能被经验所证实，因为每次经验 证实都是单称判断，而科学理论一般都 是全称判断。l经验证实原则是以归纳法的有效性为信 念的。 例，“所有天鹅皆白色” 。l波普尔的新观念：命题虽然不能证实， 但可以证伪。1.4 批判理性主义 l证实与证伪在逻辑上是不对称的。例如，1亿只白天鹅的观察，也不能证实“所有天鹅皆白色”的命题，只 要观察到1只黑天鹅，就彻底推翻了这个全称陈述。l经验证伪的科学划界

11、标准：“一个陈述只有它是可检验或可证伪的，才是科学的；反之， 不可证伪的就是属于非科学、形而上学”。1.4 批判理性主义 l根据证伪标准，下列六类命题都不是科学命题：l（1）重言式命题。如“生物是有生命的物体”。l（2）罗列了各种可能性的逻辑命题。如“明天这里可能下雨 ，也可能不下雨”。l（3）数学命题，也是同义反复，如“2+2=4”。l（4）形而上学命题。哲学命题都是经验以外的命题，不可 能用经验来证伪。l（5）宗教神话命题，也是超越经验的命题。l（6）伪科学命题，虽讨论了经验问题，但叙述模棱两可， 如占星术、相面术。1.5 科学历史主义l库恩(T. S. Kuhn)，当代美 国著名科学史家

12、和科学哲学 家。l不能只从科学理论与经验事 实的关系方面来思考科学划 界问题；l应当从历史的、社会的角度 来研究。1.5 科学历史主义l历史的过程：前科学常规科学反常危机科学革命新的常规科学l常规科学与前科学的区别，在于形成了“范式”。l“科学共同体”：在科学发展的某一个时期，许多科学家在 一定的学科领域形成了具有共同的基本理论、基本观点和 基本方法的集团。l“范式”：科学共同体所共有的信念、理论观点、模型、范 例。l科学家按照一定的范式解决难题的活动，便是科学。 1.6 科学无政府主义l奥地利哲学家费耶阿本德(Paul Karl Feyerabend，1924-1994 )l他提出了一种与传

13、统看法截然对立的科学 方法论论点“怎么都行”。 l科学与非科学既不可能区分，也不应 该区分。l非科学的方法和成果，对科学的发展 有很大促进作用，所以不应当把科学 与非科学硬性拆开。例如，古代巫医不分，医学得益于巫术。中 医的针灸不是科学，但对医学很有帮助。1.7 多元论l加拿大物理学 家、哲学家邦 格(M. Bunge)l科学是一种复 杂的存在，具 有多方面的本 质属性。l科学划界的标 准也应当是多 元的。1.7 多元论l邦格说：“我们判断一块金属是不是真金，除了看 颜色和光泽之外，还要考察许多其他属性。同样 ，判断一个知识领域是不是科学也要考察它的许 多特征。” l他把科学看作一个特定的知识

14、领域，分为共同体 、社会、哲学、所谈论的事物、形式背景、特殊 背景、问题、特殊知识储备、目标、方法等10方 面元素。l这些元素共有12方面特征，满足了这些条件的知 识领域才是科学。2 科学的本质2.1 科学是一种知识l（1）意识形式知识、符号形式知识和物化形式知识l意识形式知识是存在于人们大脑中的知识，或存储于人们 记忆之中的知识。l符号形式知识，是由言语、文字、图画等符号所表述出来 的知识。l物化形式知识，是凝聚在人造物中的知识。l科学具有这三种形式的知识，可是当我们谈论科学知识时 ，主要是指符号形式知识。2.1 科学是一种知识l（2）言传知识和意会知识l英国物理化学家、哲学家波兰尼(M.

15、Polanyi)把知识分为言 传知识和意会知识。l他认为科学知识中也有意会知识，他甚至把言传知识比喻 为巨大冰山露出水面的小小的尖顶。l波兰尼强调长期被人忽略的意会知识，是有意义的，但不 能因此认为科学“只可意会，不可言传”。l科学必须是言传知识，必须是可表述、可解释、可论证的 ，否则各种神秘主义、伪科学就会混淆视听。2.1 科学是一种知识l（3）日常知识和专业知识l常识的两层含义：其一，人们在日常生活中自发地、自然而然地形成的知 识，主要是生活经验和生产经验，或者是自己的亲身体验， 或者是从别人那里听来的经验；其二，一个时期被公众知道的知识。l专业知识是由特殊人群(专业人员)研究出来的知识。

16、l自然科学是关于自然界的专业知识。2.2 自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识 l自然界是个庞大的系统，那么自然科学是以什么为切入口 来研究自然界的呢？或者说，自然科学研究自然界时，主 要研究的是什么？l恩格斯认为，自然科学的研究对象主要是物质或物体，而 物质或物体只有在运动中，在相关联系中才能被认识。2.2 自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识 l知识社会学中的建构主义观点：自然科学知识的内容不是 来自于自然界，而是由科学家在社会活动中建构出来的。l自然科学的发展(包括科学理论的形式、选择、竞争)受着 各种社会因素的影响，但它的内容是对自然界各种物质形 态、运动形态的具体本质、具体规律的正确反映，并不是 科学家关在实验室里随心所欲闭门造车的结果。l如果取消了科学的客观对象，也就取消了科学的客观内容 。建构主义这样来理解“建构”、“知识的制造”是不妥当的 。2.3 科学也是一种活动，一种社会建制l人类最初认识自然的活动，是生存活动的一部分 。体力劳动与脑力劳动分工以后，科学认识活动 逐渐形成。l到了近