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1、第二篇第二篇 科学篇科学篇 - -对科学的性质与特点的认识对科学的性质与特点的认识 - -讨论科学研究中的一些方法论问题讨论科学研究中的一些方法论问题 - -科学在动态发展中呈现出哪样一些科学在动态发展中呈现出哪样一些规律性规律性第一章第一章 科学的本质与科学知识的构成科学的本质与科学知识的构成v科学的含义及特科学的含义及特征征v作为认识活动的作为认识活动的科学科学v科学的价值科学的价值第一节第一节 科学的含义及特征科学的含义及特征一、什么是科学？一、什么是科学？词源学考察词源学考察：中国：中国：l科举（科举（宋代陈亮，宋代陈亮，“自科学之兴，世之为士者往往困于一自科学之兴，世之为士者往往困于
2、一 日之程文，甚至于老死而或不遇。日之程文，甚至于老死而或不遇。” ）l大学大学中出现中出现“格致格致” “格物致知格物致知”， 朱熹对朱熹对“格物致知格物致知”的解释：要获得知识，必须考察事的解释：要获得知识，必须考察事 物，以物，以求认识事物的理。求认识事物的理。 l 明末西学东渐以来，中国的士大夫一直用明末西学东渐以来，中国的士大夫一直用“格致格致”来翻译西方的来翻译西方的“ScienceScience”，称为，称为“格致之学格致之学”。 日本：翻译日本：翻译“ScienceScience”，使用，使用“科学科学”v一种说法认为，日本学者西周在一种说法认为，日本学者西周在18741874
3、年的一篇文章年的一篇文章中最早使用了中最早使用了“科学科学”一词。一词。v另一种说法认为，福泽谕吉在另一种说法认为，福泽谕吉在18721872年刊行的名著年刊行的名著劝学篇劝学篇中提出中提出“一科一学一科一学”，这被当作是，这被当作是“科科学学”一词的最早出处。一词的最早出处。 v 康有为将这一翻译的方法引入到中国。严复在翻译康有为将这一翻译的方法引入到中国。严复在翻译赫胥黎的赫胥黎的天演论天演论中第一次公开使用了这一翻译。中第一次公开使用了这一翻译。 英文中的英文中的“ScienceScience”一词来源于拉丁文一词来源于拉丁文scientiascientia，意思是，意思是“静观的知识静
4、观的知识”。与实践的知识相对立。与实践的知识相对立。l康德：康德：“每一种学问，只要其任务是按照一定的原则建立一每一种学问，只要其任务是按照一定的原则建立一个完整的知识系统的话，皆可被称为科学。个完整的知识系统的话，皆可被称为科学。”（包括自然科（包括自然科学、人文和社会科学。现在德语中依然保留着这层含义）学、人文和社会科学。现在德语中依然保留着这层含义）v 科学是与知识有关的，而作为知识系统，科学的陈述必须是科学是与知识有关的，而作为知识系统，科学的陈述必须是有根有据、是真的陈述；有根有据、是真的陈述；v科学中的陈述必须共同构成一个系统，科学可以被理解为通科学中的陈述必须共同构成一个系统，科
5、学可以被理解为通过采用一定的方法或程序而达到的某种结果。程序决定了陈过采用一定的方法或程序而达到的某种结果。程序决定了陈述与陈述之间必须相互联系，此联系构成一个整体；述与陈述之间必须相互联系，此联系构成一个整体；v这一系统必须具有说理性与论证性，科学上的所有东西都得这一系统必须具有说理性与论证性，科学上的所有东西都得被证明一下，起码得自圆其说。（对被证明一下，起码得自圆其说。（对“毕达哥拉斯定理毕达哥拉斯定理”的的不同态度）不同态度） 科学的历史形象科学的历史形象积累的知识传统积累的知识传统方法方法社会建制社会建制生产力生产力影响人们诸信仰和对宇宙的诸态度的强有力影响人们诸信仰和对宇宙的诸态度
6、的强有力的杠杆的杠杆 v作为知识的科学作为知识的科学 知识：知识： 事实、规律、反映事实、规律、反映 知识体系：知识体系： 系统性系统性 v作为认识活动的科学作为认识活动的科学 - -知识生产知识生产 - -科学精神科学精神“知识是探求的结果，知识是探求的结果，而活动才是内容本身。而活动才是内容本身。” v作为社会建制的科学作为社会建制的科学 组织化组织化 社会化社会化 “所谓科学，就是所谓科学，就是国家出钱满足科学家国家出钱满足科学家的好奇心的好奇心”两种意义上的科学两种意义上的科学v“一种科学是关于自然的经验陈述或形式陈述，以及一种科学是关于自然的经验陈述或形式陈述，以及由一定时间内被人们
7、接受了的科学知识所构成的理论由一定时间内被人们接受了的科学知识所构成的理论和数据的一种集合。根据这种观点，科学总是一种典和数据的一种集合。根据这种观点，科学总是一种典型的完成了的产品，因为它出现在教科书和论文中。型的完成了的产品，因为它出现在教科书和论文中。”v另一种观点将科学理解为另一种观点将科学理解为“由科学家们的活动或行为由科学家们的活动或行为构成构成”，即一种作为人类行为的科学。，即一种作为人类行为的科学。 这种意义上的科学是科学史、科学哲学、科学社这种意义上的科学是科学史、科学哲学、科学社会学、科学政治学、科学伦理和道德等学科的研究对会学、科学政治学、科学伦理和道德等学科的研究对象。
8、对科学的哲学、历史和社会学的研究，有助于我象。对科学的哲学、历史和社会学的研究，有助于我们更清楚地认识科学的本质和特征。们更清楚地认识科学的本质和特征。v。二、科学的特征二、科学的特征v深刻性（解释性）深刻性（解释性）v确定性（精确性）确定性（精确性）v可检验性（批判性）可检验性（批判性）v可错性（可变性）可错性（可变性） v系统性（逻辑性）系统性（逻辑性）v主体际性主体际性 v深刻性深刻性( (解释性和实证性）解释性和实证性） 不但描述现象，而且要揭示不但描述现象，而且要揭示现象的本质，制约现象出现的规律。现象的本质，制约现象出现的规律。剑桥大学三一学院的苹果树剑桥大学三一学院的苹果树 v确
9、定性（精确性）确定性（精确性） - -任何定律、原理在特任何定律、原理在特 定的条件下、有限的范定的条件下、有限的范 围内成立围内成立 - -结论的表述要系统、结论的表述要系统、 严格、精确、明晰严格、精确、明晰 v可检验性可检验性 命题要在可控的条命题要在可控的条件下可以接受实验的件下可以接受实验的检验检验 批判性批判性批判性批判性 “科学行为的标志是甚至科学行为的标志是甚至科学行为的标志是甚至科学行为的标志是甚至对最珍爱的理论都持某种怀对最珍爱的理论都持某种怀对最珍爱的理论都持某种怀对最珍爱的理论都持某种怀疑，盲目信仰某种理论不是疑，盲目信仰某种理论不是疑，盲目信仰某种理论不是疑，盲目信仰
10、某种理论不是智力上的美德，而是智力上智力上的美德，而是智力上智力上的美德，而是智力上智力上的美德，而是智力上的罪过。的罪过。的罪过。的罪过。” 拉卡托斯拉卡托斯拉卡托斯拉卡托斯 v可错性或可变性可错性或可变性 科学就是在试科学就是在试错中不断发展的。错中不断发展的。 v系统性系统性 对事实的有组织的、对事实的有组织的、系统地阐述与理解。一系统地阐述与理解。一概念、判断、推理的逻概念、判断、推理的逻辑形式表述。辑形式表述。 v主体际性或主体间性主体际性或主体间性 知识在交流和讨论知识在交流和讨论（甚至协商）过程中（甚至协商）过程中 被接受和传播被接受和传播 三、科学划界三、科学划界 科学与非科学
11、、伪科学科学与非科学、伪科学v逻辑经验主义：命题的意义逻辑经验主义：命题的意义 v批判理性主义：可证伪性或可反驳性批判理性主义：可证伪性或可反驳性v工具主义：效用工具主义：效用 - -劳丹：理论的效力劳丹：理论的效力v历史主义：强调科学的社会历史主义：强调科学的社会 历史性。历史性。 - -库恩库恩: :范式范式 - -费耶阿本德费耶阿本德: :无标准无标准 逻辑经验主义v亨普尔：“一个句子有经验意义，当且仅当，它不是分析的，而又可以从某个有穷的，逻辑上观察一致的观察句类逻辑地得出。”v普遍性、精确性、可证伪性v经验证据、理论演绎的逻辑关系v经验论者的缺陷：哥白尼革命蒯因：经验论的两个教条v一
12、个是认为在分析命题和综合命题之间可以截然划一条界限 v另一个是还原论，认为一切命题归根结底可以归结为经验，或者由经验来决定 从经验论者到整体论者v观察与理论之间：v是否有泾渭分明的界限？v理论的其他性质：保守性、温和性、简单性、普遍性、精确性v波普：批判理性主义v可证伪性与可反驳性v白天鹅与黑天鹅 v库恩：历史主义学派v“各种范式之间的竞争不是那种可以通过实验解决的战斗。”v劳丹：科学进步的主要标志和理论评价的标准在于科学解决问题的效力。评价科学理论的标准v科学理论具有的主要特征：v第一，理论应当精确v第二，理论应当一致v第三，应有广阔的视野v第四，理论应当简单v第五，理论应当产生大量的研究成
13、果李约瑟之谜李约瑟之谜西方现代科学在西方现代科学在16、17世纪兴起的时候，曾经世纪兴起的时候，曾经辉煌的中国科学技术为什么落后了。辉煌的中国科学技术为什么落后了。延伸的问题：到底近代以前中国有没有科学延伸的问题：到底近代以前中国有没有科学?也可以倒过来看，也就是问：为什么西方发展也可以倒过来看，也就是问：为什么西方发展出了科学？也就是说，如果不从西方中心来看出了科学？也就是说，如果不从西方中心来看问题，更好的问法就不是为什么中国没有发展问题，更好的问法就不是为什么中国没有发展出现代科学，而西方怎么就发展出了现代科学出现代科学，而西方怎么就发展出了现代科学。 v威廉威廉休厄尔：休厄尔： 科学是
14、一种纯粹的欧洲现象，而不应该归科学是一种纯粹的欧洲现象，而不应该归功于其他文化或时代。功于其他文化或时代。v爱因斯坦：爱因斯坦： “西方科学的发展是以两个伟大的成就为基西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是础，那就是: :希腊哲学家发明形式逻辑体系希腊哲学家发明形式逻辑体系( (在欧几里德几何学中在欧几里德几何学中) )，以及通过系统的实，以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系验发现有可能找出因果关系( (文艺复兴时期文艺复兴时期) )。”第二节第二节 科学价值与科学精神科学价值与科学精神v科学的内在价值科学的内在价值与外在价值与外在价值v科学精神及其文科学精神及其文化意义化意义 一
15、、科学价值一、科学价值v国外关于价值的一般理解：国外关于价值的一般理解： 狭义：善、可取、值得。狭义：善、可取、值得。 广义：正当、义务、美德、美、真、神圣等。广义：正当、义务、美德、美、真、神圣等。v马克思：马克思：“关系的范畴关系的范畴” “在主客体关系中，客体是否按照主体的尺在主客体关系中，客体是否按照主体的尺度满足主体的需求，是否对主体的发展具有度满足主体的需求，是否对主体的发展具有肯定的作用，这种关系的表现就成为价值。肯定的作用，这种关系的表现就成为价值。” 科学的内在价值与外在价值科学的内在价值与外在价值v内在价值：学术价值内在价值：学术价值。 智力上追求的满足，智力上追求的满足，
16、 对真理的追求对真理的追求 真理意味着什么？真理意味着什么？ 符合论符合论 贯通论贯通论 实用论实用论v外在价值：科学的社会作用或意义外在价值：科学的社会作用或意义 科学的物质价值科学的物质价值 科学的精神价值科学的精神价值 科学是否具有伦理意义？科学是否具有伦理意义？v科学价值中立说：科学与价值无涉科学价值中立说：科学与价值无涉 休谟：科学知识关于事实的陈述休谟：科学知识关于事实的陈述 康德：人类的理性法则分为自然的和道德的。康德：人类的理性法则分为自然的和道德的。 韦伯：学术的韦伯：学术的“价值中立价值中立”v科学价值负荷说：科学具有伦理意义科学价值负荷说：科学具有伦理意义 科学是一种善的
17、事业（培根、马克思）科学是一种善的事业（培根、马克思） 科学意味着控制的欲望（卢梭、马尔库赛）科学意味着控制的欲望（卢梭、马尔库赛） 二、科学精神及其文化意义二、科学精神及其文化意义 求真精神求真精神客观公正的心智习惯客观公正的心智习惯理性精神理性精神诉诸理性思考框架诉诸理性思考框架怀疑精神怀疑精神反权威、民主意识反权威、民主意识创新精神创新精神”创新是一个民族的灵魂创新是一个民族的灵魂” 必要的张力：弘扬科学精神与反对科学至上必要的张力：弘扬科学精神与反对科学至上 第三节第三节 科学的社会组织科学的社会组织v科学家角色（科学认识主体）科学家角色（科学认识主体）v科学共同体科学共同体 v科学的
18、体制目标和社会规范科学的体制目标和社会规范 一、科学角色一、科学角色科学家v古代的科学角色古代的科学角色 哲学家、工匠哲学家、工匠v16、17世纪的业余科学家世纪的业余科学家v18世纪末科学家带薪制世纪末科学家带薪制职业化职业化 科学院科学院 大学大学 企业（工业实验室）企业（工业实验室） 政府部门政府部门二，科学共同体二，科学共同体 “由共同的信念，由共同的信念， 共同的价值观念，共同的价值观念，共同的规范组成的共同的规范组成的科学家群体。科学家群体。”二、科学共同体二、科学共同体1、交流方式、交流方式v正式交流正式交流 书信、书籍、期刊书信、书籍、期刊v非正式交流非正式交流 2、体制特征、
19、体制特征v激励机制：激励机制： “承认是科学王国承认是科学王国的通货。的通货。” 默默 顿顿精心设计的奖励系统：精心设计的奖励系统：命名（荣誉性的）命名（荣誉性的）引证引证结构：结构：特殊的分层结构特殊的分层结构 分层、而且高度分层分层、而且高度分层 科学革命的大师科学革命的大师 诺贝尔奖得主诺贝尔奖得主 院士（或科学顾问）院士（或科学顾问） 学科奖得主学科奖得主 博士博士 （见以下数据）（见以下数据） 论文：论文： 一般的科学家在其整个科学生涯中仅发表3-6篇 1%的科学家发表论文超过10篇 最多产的科学家1年发表40篇（平均每周1篇） 引证：引证：19601980年间在得到引证的科学家中：
20、 62%的科学家仅获得5次以下引证 6%的科学家获得100次引证 1%的科学家被引证500次（平均每年25次）获奖获奖：11%的物理学家获得所有奖励的70%基金：基金：1979197919801980年度提供给美国大学的所有基金，年度提供给美国大学的所有基金， 21%21%由前由前1010所大学获得，所大学获得， 前前2020所占所占43%43%， 其其余余30003000多所大学只得到多所大学只得到36%36%诺贝尔奖：诺贝尔奖：5 5所大学雇用了所大学雇用了50%50%，半数以上诺被奖得，半数以上诺被奖得主的博士学位来自主的博士学位来自5 5所大学，所大学， 院士：院士：1010所大学所大
21、学又有又有50%50% “权威结构权威结构”权威结构权威结构精英治理精英治理v知识权威知识权威v权威的导师权威的导师 著名的导师拥有著名的学生（一系列著名的学生）原因： 1、精英倾向于知名的大学或研究机构 2、导师的作用“马太效应马太效应”科学中的不平等科学中的不平等 “因为凡有的，因为凡有的，还要加给他，叫还要加给他，叫他有余。没有的，他有余。没有的，连他所有的也要连他所有的也要剥夺。剥夺。”马太效应的几种表现：马太效应的几种表现：优势积累：优势积累： 参与合作研究的科学家之间，声望由已经有名望的科学参与合作研究的科学家之间，声望由已经有名望的科学家获得；家获得； 独立多重发现，荣誉给予最著
22、名的发现者。独立多重发现，荣誉给予最著名的发现者。v光环效应光环效应v回溯效应回溯效应v棘轮效应棘轮效应v波敦克效应波敦克效应v普朗克效应普朗克效应普朗克现象普朗克现象 一项重要的科学发明创一项重要的科学发明创造，很少是逐渐地争取和造，很少是逐渐地争取和转变他的对手而获得成功转变他的对手而获得成功的，扫罗变成保罗的事是的，扫罗变成保罗的事是罕见的。罕见的。 而一般的情况是，对手而一般的情况是，对手们逐渐死去，成长中的一们逐渐死去，成长中的一代从一开始就熟悉这种观代从一开始就熟悉这种观念。念。 普朗克普朗克棘轮效应棘轮效应v棘轮效应，是指人的消费习惯形成之后有不可逆性，即易于向上调整，而难于向下
23、调整。v尤其是在短期内消费是不可逆的，其习惯效应较大。v这种习惯效应，使消费取决于相对收入，即相对于自己过去的高峰收入。v消费者易于随收入的提高增加消费，但不易于收入降低而减少消费，以致产生有正截距的短期消费函数。这种特点被称为棘轮效应。波顿克效应波顿克效应v 诚实地回顾科学发展的历史,我们不难发现,由于人才所在机构处的层次不同,处于声望较低机构中的人才,尽管其成果是第一流的,却往往不能及时得到承认;而在声望较高的机构中工作的人才们,可能其成果是二流甚至三流的,但被承认的机会相对地要多得多。美国著名科学家杰里加斯顿把这一现象称之为波顿克效应。默顿的优势积累理论v早期接近资源对于造就特定的个人具
24、有独一无二的重要性发展越早、跑得越快。v优势积累在一个系统中运行，奖励可以转换成获得进一步成绩的资源。这使成就和奖励形成上升的螺旋。v在其科学生涯的接续阶段上，科学家面临的机会结构在集中程度上取决于其过去的业绩，正如现在的业绩型构了未来的机会结构一样。v优势积累的结果：科学中的角色表现，存在着鲜明的差异，在获取资源和奖励方向也存在着鲜明的差异。而且这种差异随着科学职业生涯的展开而不断加大。换言之，科学家之间的最初微小差异，几十年以后就会转化成绩效水平的巨大鸿沟。三，科学的体制目标和社会规范三，科学的体制目标和社会规范v体制目标体制目标v社会规范社会规范 （精神气质）（精神气质）1、体制目标、体
25、制目标v爱因斯坦的爱因斯坦的“三种人三种人”： 出于兴趣出于兴趣 出于功利目的出于功利目的 想摆脱物欲，理性地描述自然想摆脱物欲，理性地描述自然v默顿的默顿的“扩展确证无扩展确证无 误的知识误的知识”。2、社会规范（精神气质）、社会规范（精神气质）默顿，默顿，19421942，科学的规范结构科学的规范结构-普遍主义普遍主义- -公有主义公有主义- -无私利性无私利性- -有条理的怀疑有条理的怀疑普遍主义（普遍主义（universalismuniversalism） v科学向一切有能力的人开放；v科学知识向一切人开放；v科学的标准处处一样。 “科学的真理性不依赖于个别人的社会或个人属性。” 公有
26、主义公有主义（communismcommunism） 科学家无权独占自己科学家无权独占自己的科学发现，所有的发的科学发现，所有的发现都是社会协作的产物。现都是社会协作的产物。无私利性无私利性（disinterestednessdisinterestedness） 科学首先是科学首先是“增进知识、增进知识、造福人类造福人类”， 其次才是其次才是“谋生手段谋生手段”。“这个职位一旦可以带来这个职位一旦可以带来大量收入，那么，以后大量收入，那么，以后到这个职位上来的将不到这个职位上来的将不是天文学家了是天文学家了”。 布拉德莱布拉德莱布拉德莱布拉德莱有条理的怀疑有条理的怀疑（organized skepticismorganized skepticism） “科学家的任务并不科学家的任务并不是在于去证明什么，而是是在于去证明什么，而是在于总是企图去怀疑什么在于总是企图去怀疑什么、否定什么。、否定什么。”
