科学是什么意思

题记:近来身体不适,案头工作多有不便。今天电脑里翻出一篇差不多20年前的旧文。读研时跨系额外修了《科学哲学》课程,写了一篇文章作为考核作业。当时还向一知名学刊投稿,也收到刊用通知,但要几百块的版面费,那时是个穷学生,没舍得。后来因与工作没太多关联,所以这篇文章就一直躺在电脑里了。差不多20年过去,科学技术带来的变化是惊人的,以互联网、智能化为代表的现代技术不断改变着人类的生活方式和行为方式。科学的形象也不断变幻着,按照江晓原先生的说法,“科学已告别纯真的年代”,科学与技术的边界也越来越模糊,要理解科学变得愈发困难了。今天再读,可以发现文章与现实的距离,同时也感受到的是做学生时的纯真。不过我还是一字不改地呈现给各位亲们,因为纯真或许可以帮助我们驱散一些迷雾。

美国科学哲学家MW瓦托夫斯基在《科学思想的概念基础——科学哲学导论》中指出,理解科学有两种方式:“一种是对科学本身的研究。这后一种就是对科学概念框架的研究。”本文旨在科学的概念框架内,从科学所包含的内容、科学发展的动因和科学的作用和影响等方面对科学的整体性问题作一番探讨。

一、科学的内容

科学有广义和狭义之分,广义的科学包括社会科学,狭义的科学指自然科学。这里的科学指狭义的科学,即自然科学。

自然科学以自然界的存在为研究对象,以认识自然为目的。从内容上看,它首先是关于自然界的系统化的知识体系。如美国1977年出版的百科全书中对科学的解释是:“系统化的实证知识,或者看作是在不同时期不同地点多系统化的这样一种知识。”英国的新百科全书中把科学解释为“科学是按在自然界的秩序对事物进行分类和对它们的意义的认识。”

科学作为系统知识体系,它一般由以下基本部分组成:实验事实、基本概念、基本原理和规律、逻辑演绎系统及其推论。实验事实是整个知识体系的基础,离开了它,科学的成长将失去根基;基本概念是从实验事实中抽象出来的构成知识体系的基本要素,基本概念之间的关系也就是基本原理及规律,它们作为科学理论体系的逻辑基础;逻辑演绎系统是从逻辑基础出发,由逻辑规则或数学运算推理法则构成的逻辑体系,由这一逻辑体系推演出来的具体结论为我们提供了判断知识体系是否正确的依据,如果具体结论与实验事实相符,理论体系是正确的,如与实验事实不相符,那么理论体系中就可能存在着错误,必须就进行修改。

科学作为知识体系,应具有逻辑一致性、可预见性和可检验性。零碎的知识或经验没有系统性或未能纳入系统知识之中,它就不能成为科学。

对自然的探索从人类意识自身与自然的关系时就已经开始,而对系统化科学知识的探寻起码科学追溯到亚里士多德的古希腊时代,但使之意义上的科学到了近代才得以产生,这里实际上隐显着在系统知识体系形成的背后更深层次的内容——科学方法和科学认识思想。在这里我们将涉及科学内容的第二个方面。

培根的实验-归纳方法为近代科学开拓了途径,使科学如《新工具》扉页上的那艘吴畏扬帆穿越直布罗陀海峡的帆船驶入一个新的时代;而伽利略则以实验-归纳方法奠定了以实验为基www.58yuanyou.com础的近代物理学。与此相反,亚里士多德的理论体系不仅没有促成近代科学的生成,一定时期反而成为科学的障碍

作为知识体系,亚里士多德的理论体系本身是完整的、并且是系统化的,但事实证明其许多内容是错误的。同实质意义上的科学相比,它主要的缺陷在于没有建立在广泛的实验基础之上,因而也缺乏从实验基础抽象出来的概念系统;由于缺乏实验基础,其结论当然也经不起实践的检验。虽然在建立其理论系统时,亚里士多德也运用了归纳的方法,但只不过是演绎科学的必要的预备步骤罢了。

培根的实验-归纳方法使科学活动摆脱了经院哲学,为近代科学的成长提供了工具。这里我们科学看到从亚里士多德的理论体系到近代科学的形成经历了一个科学方法和科学认识思想的转变。实际上,从近代到现代,任何一门成熟的科学不仅形成系统化的知识体系,而且都包含着独特的科学方法和科学认识思想。例如牛顿物理学不仅成为经典物理学体系的主要部分,而且形成了独特的科学方法论体系。牛顿学仍然以实验为基础,重视实验基础上的归纳,但它又不限于实验和归纳。牛顿在《原理》的序言中把这部著作称为“哲学的数学原理”,意在说明逻辑演绎的方法和过程,这反映牛顿力学中逻辑方法和实验方法结合的科学认识思想。科学的历史表明牛顿的科学方法和认识思想不但为经典物理学提供了方法论基础,而且推动了整个近代科学的产生。再如,达尔文的进化论不仅揭示了生物进化机制,而且对其他科学,尤其是对社会科学产生了重大影响。而现代科学的产生更是科学认识思想的突破和飞跃。爱因斯坦的的相对论突破了牛顿的绝对时空观,量子力学动摇了决定论的信念。相对论和量子力学这二十世纪的两大突破不仅在科学上引起了一场革命,而且从根本上震撼了人们现存的观念和信念,诸如事物的相对性,主客观关系,确定性和不确定性、统一性和差异性的关系等等。

科学哲学的研究成果也证明了科学的进步是科学方法和认识思想的转变。现代科学哲学家库恩更视科学革命为“范式”的转变,即科学共同体的信念。以及在此信念下基本理论、基本观点和基本方法等方面的转变。

科学是一种知识体系,也是认识世界的一种方式,知识和方法论体系成为科学的实体;但科学在本质上是一种创造活动,是科学家的精神活动。因此,科学内容中还包含着第三个——科学态度和科学精神。

科学的发展过程是一个历史过程,科学的进步不但体现了科学家孜孜不倦的追求,而且经历了血与火的凝练。科学的发展需要有一定的态度、信念、精神的支撑,而科学活动本身又不断养成具有自身特点的态度、信念和精神。在西方,许多科学家把科学和宗教联系起来来说明科学的精神因素。赫胥黎在一系列讲演中指出“真正的科学和真正的宗教是双生姊妹,把一个从另一个分开,一定会使双方死亡。……哲学家(实指科学家-笔者)的伟大成就,比较少的是他们的智慧的成果,比较多的是显著的宗教心情指导那智慧的成果。真理的出现由于他们的耐心、热爱、专心忘我,也比由于他们的锐敏的逻辑要多。”爱因斯坦认为科学上有伟大创造成就的科学家都浸染着真正的宗教信念,“我们的宗教感情就是对我们的软弱的理性所能达到的不大一部分实在中占优势的那种秩序怀着尊敬的赞赏心情。”爱因斯坦把这种尊敬感情称作为宇宙宗教感情,其主要包含两个方面的含义,一方面是宗教式的敬畏心情,即科学家对宇宙奥秘的敬畏;另一方面是宗教式的狂热心情,即对自然规律如饥食渴的追求。

美国科学社会学创始人K默顿提出“科学家的精神气质”的概念,指出它是“一套约束科学家的价值和规范的综合”,具有“普遍性”、“公有性”、“诚实性”、和“合理的怀疑性”,这些基本上表达了科学精神的内容。在默顿的基础上,巴伯提出科学的精神因素包括:理性精神、批评精神、客观精神、“普遍主义”、价值意义下的平等、共享、宽容精神和民主自由精神。虽然关于科学精神应当包含哪些内容没有完全一致的看法,但概括起来起码包含以下几个方面:(1)求真、求实的客观精神,追求理性的“罗格斯”精神,它们组成科学精神的基本内核;(2)合理的怀疑和批评精神,不断创新的进取精神,它们是科学发展的动力;(3)民主、平等、自由、合作精神,它们成为科学活动有效的保障。

也有学者认为,如民主、平等、自由、合作精神等不是科学活动所特有的,因此不能作为科学精神的一部分。笔者持与此相左的观点。科学作为一种社会活动与其他社会活动当然有着共同的价值基础,按帕森斯、巴伯等人的说法,就是科学与其他社会活动意趣相合。以上这些精神内容虽不是科学活动所特有的,但是科学活动提供了特殊的营养,使之表现的尤为强烈,而且带上了自己的特征。

传统的看法仅把科学作为一个知识体,从上面的分析可知这一看法是不完整的。科学不但是一个系统化的理论体系,从内容上它还包含有科学的方法和方法论体系,科学态度、信念和科学精神,三个方面组成一个不可分割的有机整体。

二、科学进步的动因

科学进步的动因,也即科学的目的、进步的动力和价值是什么的问题。对于这一问题历来存在着理主义和功利主义两种科学观。

主义科学观可以追溯到亚里士多德的古希腊时代。亚里士多德认为,求知是人类的本性,而为求知而从事学术,并无任何实用的目的,即不为其他利益而寻找智慧,这是求知的最高境界。功利主义也有古老的传统,它可以在古巴比伦工艺技术传统中找到起源,但到了希腊人那里机械技术是低贱的,因此直到17世纪初功利主义才有弗兰西斯培根鲜明地提出来。培根强烈批判了亚里士多德为科学而追求科学的观点,指出:“科学的真正的、合法的目标”应当是“把新的发现和新的力量惠赠给人类生活”,过去科学之所以仅取得极小的进步是因为没有摆正目标,那种在“五花八门的思辨和学说”中追求所谓真理“不外是那种替早已发现的事实安排原因以使人新和理解力得到满足的真理,而并不是那种足以导致事功的新保证和原理的新光亮的真理”。

主义和功利主义的科学观在近代以来一直存在着,但持其一都不能很好地说明科学发展的历史。理主义与逻辑演绎的理性方法相联系,而功利主义与实验-经验主义相联系。牛顿物理学确立了近代科学的大厦,牛顿物理学是以实验为基础的,但其数学方法是理性的,如前所述牛顿科学认识思想是逻辑方法和实验方法的结合,因而牛顿物理学也是理性和实验结合的产物。在近代科学的创立时期,“无形学院”可以说是理主义的产物,是科学家为科学而科学而自发形成的组织;但后来“皇家学会”以及欧洲其他各国科学院的成立则是理性主义和功利主义结合的结果。在爱因斯坦的身上理性主义和功利主义得到完美的结合,他一方面极力主张“要使科学造福于人类”;另一方面又把科学看作崇高的精神追求。可见,理主义与功利主义各自从不同的方面对科学的建立、发展起着推动作用,可以这样说自然科学体系是二者结合的结果。

当然,理主义和功利主义是两种不同的科学观,它们对科学的作用是不同的,而且在科学发展过程中形成一定的张力。

主义立足SgujtY于科学的内部寻找科学的动力、目的SgujtY和价值,强调科学的思想、精神等方面的价值,把对知识和真理的追求作为科学的根本目的和动力。理主义认为科学的目的在于科学本身,科学在本质上是非功利的。理性主义对科学的发展起着不可忽视的作用。

首先,它为科学工作者提供了持久而强有力的精神动力。著名科学史家乔治萨顿认为“科学的好奇心既然是进步的主要来源,必然也是变革世界的主要原因:在这种意义上它是我们头脑中最革命的活动。它的革命倾向并不局限于这件或那件事情,而是扩展到每一件事情。”如果说对科学的好奇心某种程度上还属于“本能”的精神状态的话,而爱因斯坦则把对科学的追求提高到人的内在品质的高度。爱因斯坦指出,对真理的追求并为之奋斗,是人的最高品质之一,“认为宇宙宗教感情是科学研究的最强有力、最高尚的动机。只有那些作了巨大努力,尤其是表现出热忱献身——要是没有这种热忱,就不能理论科学的开辟性工作中取得成就——的人,才会理解这样一种感情的力量,唯有这种力量,才能做出那种确实是远离直接现实生活的工作。”科学发展的历史也证明精神力量对科学发展的推动作用是巨大的。

其次,有利于新的科学领域和深层次理论的探索。科学和技术的关系经历了两次转变,即从科学与技术的分离,到技术为科学提出问题再到科学超前技术,不断拓展新的科学和技术领域。现代科学中,基础科学的研究越来越“远离”现实。如,量子力学现在已成为微电子技术、信息技术等现代技术群的基础,但在它发展的初期是一个纯学术的领域,仅从功利性来要求它,那么它的发展是难以想象的。事实上,正是科学的精神传统推动了这门学科的崛起。萨顿指出:“科学精神从来不是安静的。它从不盲目地满足于已经存在的事物,只要可能它就想改善它,或者用更美好的某些事物来取代它。”现代基础科学获得进展,并保持高度的学术性是与这样一种来自科学内部的动力是分不开的。

再次,有利于方法论体系的形成、发展。理性主义的一个重要特征是追求事物的逻辑一致性。与培根强调科学的功利性相反,笛卡尔强调科学的理性主义,他深信从不可怀疑的确定性原理出发,利用数学演绎程序,就可以把自然界的一切显著特征演绎出来。学科成熟的标志是理论的系统化。培根提倡实验-归纳法,但实验归纳也需要逻辑理性。牛顿重视通过实验揭示事物的规律,但他又继承了理性的逻辑方法,创立了实验与逻辑相结合的认识论方法体系。重大的科学进步都伴随方法论体系的演变,而有重大影响的方法论体系都是完整的、规范的、协调一致的,而对科学理论系统化、规范化的追求都是与科学理性主义的追求分不开的。

与理性主义相反,功利主义从科学的外部,从科学、技术和社会三者之间的联系来考察科学的动力、目的和价值。科学本质上仍是一种社会活动,它的目的在于为人类谋取福利。功利主义突出科学的工具价值和功利性,它对自然科学的发展起着十分重要的作用,其对科学的影响和推动主要表现在以下方面。

第一,有利于科学获得社会支持。人类最初对科学的兴趣来源于好奇心,科学家对科学的爱好自发组织起“无形学院”,但只有当科学成为一项社会事业时才获得了巨大的推动力。科学不可能在真空中成长,它必须根植于社会,服务于社会,并在社会的需要中获得动力和支持。各国科学院的成立,各类科学组织的形成都得益于社会的支持。实际上,正是科学的功利性才使得科学获得了合法的地位,建立了牢固的社会物质基础。

第二,有利于科学同社会需要,特别是生产密切联系起来,在推动经济和社会发展的同时,科学自身也获得巨大的推动力。正如恩格斯所说的那样:“如果说,在中世纪的黑夜之后,科学以意想不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的速度发展起来,那末,我们要再次把这个奇迹归功于生产。”需要是技术之母,“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”

第三,科学对功利性的关注推动了技术的进步,反过来技术的进步又为科学提供日趋先进的技术手段。科学的发展离不开观察和实验,最初人们依靠自我感官对自然进行观察。但随着科学发展的深入,自我感官所能触及的领域十分有限,越来越需要借助于技术设备。现代科学大到宇观,小到分子、原子、电子甚至更小的微观领域,离开了先进的实验设备、仪器,科学活动是不可想象的。现代技术拓展了科学的领域,延伸了实验观察的手段。

当然,功利主义和理性主义也都有各自的缺陷。理性主义轻视技术价值传统,缺少对人类物质利益的关注,会因而失去社会推动力。功利主义强调科学的工具价值和功利性,容易导致科学的片面发展,会忽视基础科学的探索研究,而最终阻碍科学的进步科学发展的历史是理性主义和功利主义张力的历史,我们只有从两者的结合中才能找到科学发展的动因,在现实中只有把二者作为一个整体才能理解科学活动。在我国,如何处理好二者的关系显得尤为重要。当前,经济建设是我国的中心任务,对科学事业来说,当然应当面向社会需要,面向经济建设,加强应用研究。但另一方面,我们也应该重视基础研究,为基础理论研究提供必要的条件。否则,基础理论失去动力,应用研究将失去根基。另外,由于我国深厚的实用功利的传统,常常看不到科学的精神价值,因此强调科学的理价值显得尤为重要。

三、科学影响和作用

科学的进步不断推动社会的发展是不争的事实,在此不再赘述。这里主要就科学的负面影响而引发的对科学的怀疑和批评做一番讨论。

随着科学技术的发展,在提供物质手段、推动经济发展、提高人们的生活水平的同时,科学技术的负面效应也逐渐显露出来。特别是在上世纪中期以后,科学技术的负面效应更引起人们的关注,人文主义再度兴起,对科学的批评声雀起,有的甚至走到了反对科学、否定科技文明的极端,把一切后果都归结为科学技术。那么,在这些对科学的批评中,对科学的影响和作用的认识是否全面?其中许多问题还有待澄清。

对科学技术的批评不外乎以下方面。一是战争的威胁。二次大战使人们从科技进步的陶醉中惊醒:科学技术是一把双刃剑,它不仅可以带来人类的进步,也可以给人类予以毁灭性的的打击。二次大战中技术成为杀人的武器,在冷战中则成为超级大国相互威胁的手段。

二是环境问题。科学技术拓展了人类改造自然的能力,刺激了向自然摄取的欲望,人类极度的开发造成了严重的//www.58yuanyou.com生态环境问题。近年来,资源匮乏、环境污染、森林破坏、水土流失等不断困扰中人类;酸雨、臭氧空洞、厄尔尼诺现象等诸多生态问题也始终威胁中人类的生存。

三是科技的发展致使人类受技术的控制,导致人性的失落。科学技术的发展带来物质生产的高速增长,促进了技术结构、生产结构、社会结构和生活方式的转变,但是物质财富的增长并没有带来文明的同步增长,想法加深了人性的异化。过度城市化的生活方式违背了人的自然本性,造成了人的精神的空虚、失落;对物质的追求欲望的极度膨胀导致了道德的沦丧,带来了许多社会问题。所有这些问题引起人们的深刻反思,对工业文明提出了质疑,进而对科学技术进行了批评。

科学技术的负面效应是不容置疑的,但如果把负面效应都归结为科学技术则有失公允,把科学和人文对立起来更是错误的。实际上,许多人只是从功利性来看待科学,看到的知识科学巨大的实用价值和经济价值。正如萨顿所说:“确实,大多数的文人,而且我也要遗憾地说还有不少的科学家,都只是通过科学的物质成就来理解科学,却不去思考科学的精神,既看不到它的内在美,也看不到它不断地从自然的内部提取出来的美。现在我要说,在过去的科学著作中发现的那种没有也不可能被更换的东西,也许正是我们研究中最重要的部分。一个真正的人文主义者必须理解科学的生命,就像必须理解艺术的生命和宗教的生命一样。”其实,科学不是孤立的事件,而是一个过程,是一个整体,我们只有从整体上来认识科学才能对科学的影响和作用有确定的认识。

纵观科学的历史,可以看到科学的影响远不止功利方面。从科学和人文的关系来看,科学和人文从来是密切联系的。文德尔班在其《哲学史教程》中指出:“人文主义哲学内在运动的推动力也就是对崭新的世界知识的迫切需求,此种需求最后自然科学的建立和自然科学按原则而扩展的过程中获得了实现。他进而得出结论:“近代自然科学是人文主义的女儿。”文艺复兴时期,以科学、理性为旗帜的人文精神追求人的自然本性的解放,人的主体性的尊重。如果说古典人文主义把人视为宇宙的中心的话,那么科学激起对人的自身地位的反思,摆正了人的位置。如哥白尼的“日心说”使人从天上掉到地上;而达尔文的进化论揭示了人没有自然界中居于独一无二的位置,冲击了“人占有自然界的独尊位置”的思想;现代科学则更导致整个人类思想的转变,尤其是哲学思想的演变,继而引起人们对人与自然的关系、人与社会的关系、人与人之间的关系的重新认识。

19世纪后半叶至20世纪上半叶掀起了唯科学主义的思潮,继而引起科学与人文的对立。但是,在人文主义思潮中对科学的批评是从科学的外部,看到的是科学的技术层面,和唯科学主义一样看到的只是科学的工具价值。实际上,科学也不断地对本身进行反思,而且科学团体对科学的反思来自科学的内部,因而显得更为全面深刻。许多科学家和关心科学的人常常以宗教的感情来审视科学,如斯宾诺莎、赫胥黎、斯宾塞、爱因斯坦等都用宗教性来表达科学精神,认为科学不仅仅是结果,而且能使我们正确认识人与其他一切存在物的关系,理解自然、生命和思维的关系。他们都十分强调科学的文化意义和价值,爱因斯坦指出要使科学“用创造性的工作所生产的成果为提高人类的精神境界而做出贡献。”

科学进步的动因来自功利主义和理性主义的张力,当科学促进技术的进步,成为向自然索取的有巨大威力的工具时,人们首先关注的是它的工具价值和功利性。由于技术应用的不当和对自然的极度开发,引起了诸多的环境生态问题;人类的欲望和野心常常造成战争的威胁。对于这些,有人常常把它们作为科学的“逻辑结果”。近年,“性别鉴定”技术、“克隆”技术等引起各界关注,更引起对科学的反思。

科学的发展经历一个过程,对自身的认识也有一个过程。当一门科学首先发展时,它或许不能全面意识自身的影响和作用,但当科学整体上成熟时,它将意识自己行为的后果,对自身的行为进行调整。如,当今社会对环境问题的重视实际上是科学整体成熟后的自觉调整。如果科学未能认识自身的负面效应的时候,那么科学对其引起的不良影响有不可推卸的责任;但当科学解释出可能的破坏作用,那么环境等问题的进一步恶化就不是科学的责任了。事实上,发现、反映科学可能的负面效应的仍是科学自身。如果没有科学,人类将还处在蒙昧的状态,即使面临灾难,也会一无所知。

现代科学技术是一门科学,更不是一项技术,而是一个科学群体和由此产生的技术群体。科学本质上是一项人类活动,它的目的在于为自己某福利。战争使科学技术成为杀人的武器,这科学的根本目的所不容;“性别鉴定”技术、“克隆”技术等导致违背自然规律的结果,那么也是与科学本身的精神向违背的。这时科学运用它整体的力量来证明这些技术的负面作用,以使技术的运用限制在为人类谋福利的范围内。

当然,认为科学万能也是错误的,科学只能做它份内的事。现代工业社会存在的问题是多方面因素原由网造成的,这些问题只有靠社会调动包括科学在内的各方面的力量才能解决。

瓦托夫斯基指出:“我们可以把科学事业看成一个整体,或者若干个方面。这涉及到科学对国民生活、对经济、对政治、对和平和战争的影响,以及对业已与科学密切相联的人类生活和生存的各个方面的影响。”科学作为一种人类活动,它在与社会系统的其他各个方面相互作用时总是以一个整体出现的。当前,科学与人文的整合成为社会发展的一个重要的主题。但是,在我国由于传统的“实用理性”的影响,对于科学我们看到的只是工具价值和功利性,缺乏对其他方面的认识,尤其是精神价值的领悟;而且我国的科学是从西方移植过来的,缺乏历史和心理的沉淀,因而更缺乏对科学完整的理解。本文从三个方面对科学的整体性做了一番探讨,以期对完整理解科学有所启迪。

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