《自然辯證法概論(第2版)》第八章-科學理論的評價與演變

自然辯證法概論

（第2版）第三篇科學論與科學方法論科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論演變的動力科學理論的演變模式第八章科學理論的評價與演變重點問題一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論評價中的經(jīng)驗論伴隨著近代科學的迅速發(fā)展，強調(diào)通過經(jīng)驗事實的觀察和邏輯分析來驗證和評價科學理論的基本信念逐步得以確立。這種基本信念在邏輯實證主義哲學中得到了更深刻的體現(xiàn)。邏輯實證主義的基本觀點是：任何論斷世界的某種東西的陳述和假設，都必定是可以用描寫我們能以直接觀察所確立的某物的句子來加以直接或間接檢驗的。一個科學理論的可檢驗性或評價主要取決于其所包含的經(jīng)驗內(nèi)容或經(jīng)驗意義。一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認各家在科學理論的評價中關(guān)心的是經(jīng)驗證據(jù)與科學理論之間的關(guān)系，即從理論的基本原理中能否演繹出可被觀察的經(jīng)驗事實，因此可將它們統(tǒng)稱為科學理論評價中的經(jīng)驗論。按照這種科學理論評價觀，理論的好壞、可信程度的高低僅僅取決于它們與經(jīng)驗事實的關(guān)系，與社會、心理、歷史等因素無關(guān)。經(jīng)驗的證實或經(jīng)驗的證偽不僅作為科學與非科學的劃界標準，而且作為科學理論評價的基本準則。這種評價準則有一定的積極意義，但也面臨著難以克服的困難。一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論評價中的整體論蒯因提出整體主義的理論評價觀。他認為，用經(jīng)驗檢驗單個理論命題的真假會遇到困難，觀察和理論之間不存在涇渭分明的界限，因此觀察證據(jù)無法作為理論評價的唯一標準。觀察是充滿理論的；觀察語句就是一個語言共同體的成員在相同的刺激下都對它作出相同判斷的句子。語言共同體的引入，使觀察語句的有條件性、相對性和社會歷史性質(zhì)得以暴露。這意味著在觀察證據(jù)與科學理論間必然滲入科學活動的社會學、心理學及歷史因素，而不可能有邏輯必然性。一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學哲學家勞丹則把科學解決問題的效力看成是科學進步的主要標志和理論評價的標準，他將科學目的和評價標準合而為一，把目的與價值等同，主張選擇科學理論的評價標準應注重其解決問題的有效性和能力?？傊?，整體論者討論科學理論評價的立足點已經(jīng)不限于科學理論的經(jīng)驗基礎(chǔ)或者科學理論的真理性問題，而是從更廣泛的視角，特別是從科學的社會價值去分析科學理論的評價活動。一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論的評價依據(jù)

評價科學理論是為了促進科學知識的增長，在理論競爭中選擇更可靠、更有效的理論。在現(xiàn)實的科學活動中，科學家對理論的評價常常會受到科學以外的因素，諸如科學家的個人偏好、價值觀和其他社會因素的影響，但科學理論的基本價值應是追求真理，不斷地提升科學理論解決問題的能力。盡管不同的科學家和科學哲學家就科學理論的評價問題觀點各異，但他們中的大多數(shù)都承認科學理論的評價存在其客觀依據(jù)和基本的評價標準。全面總結(jié)各家觀點，可以提出以下基本依據(jù)：一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論同經(jīng)驗事實的一致性，即從科學理論推出的可檢驗的結(jié)論應該與實驗檢驗的結(jié)果相符合?？茖W理論與實驗結(jié)果符合得越好、越廣泛，科學理論的可接受性也就越大。特別是在科學理論替代或科學范式變革的非常時期，新的科學理論往往因能更好、更廣泛地與實驗結(jié)果相符合而贏得科學共同體的高度評價。科學理論內(nèi)在邏輯的完備性，即科學理論內(nèi)部必須在邏輯上自洽。科學理論是具有一定邏輯結(jié)構(gòu)的理論體系，它不僅應保持內(nèi)部邏輯上的一致性，而且應與公認的有關(guān)的科學理論具有一致性。

一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論的簡單性，即科學理論體系所包含的彼此獨立的基本概念和基本定律應該盡可能少。科學理論的預見性，即科學理論應當具有廣闊的視野，能預言那些未知的或在科學理論創(chuàng)立時未被解釋的實驗事實和現(xiàn)象，能超越其得以產(chǎn)生的經(jīng)驗事實基礎(chǔ)并預言大量新的未知的經(jīng)驗事實。科學理論的功能不僅表現(xiàn)在能對已有實驗事實和現(xiàn)象作出解釋，更重要的是表現(xiàn)在對目前尚未觀察到、但卻能為日后科學實驗所觀察到的大量實驗事實和現(xiàn)象作出解釋。

一、科學理論的評價依據(jù)和社會確認科學理論的社會確認科學理論的社會確認是在科學共同體內(nèi)部完成的。一般地，作為科學認識的個體成果的科學理論，特別是重要的包含著新思想的科學理論都要經(jīng)歷一個驗證時期，在這個時期里，證據(jù)逐步積累起來，越來越多的科學家逐漸相信和接受它，最后，這個新理論或者新信息被納入到普遍接受的知識范圍之中，并被編入教科書中。二、科學理論演變的動力理論與實驗的矛盾在科學理論內(nèi)在的演變過程中，科學理論與科學實驗是一對基本的起決定作用的矛盾，它貫穿于科學發(fā)展的全過程，構(gòu)成了科學發(fā)展的最基本的內(nèi)在動力。著名德國物理學家海森堡曾經(jīng)指出，不論在哪里，實驗方面的研究總是理論認識的必要前提，而且理論方面的重要進展，只是在實驗結(jié)果的壓力下而不是依靠思辨來取得的；另一方面，實驗結(jié)果沿著向前發(fā)展的方向，應該總是由理論的圖景來實現(xiàn)的。無論是整個科學的發(fā)展還是各門學科的發(fā)展，科學實驗與科學理論的相互作用都是其內(nèi)在的根本動力。二、科學理論演變的動力任何科學理論活動基本上都是在科學實驗的不斷證實或證偽中得以確立和完善起來的?？茖W實驗往往不顧舊有理論的“安排”或預期，引出種種意想不到的信息和結(jié)果，進而推動科學理論體系的演變。許多科學理論的創(chuàng)新，表面看來似乎是科學理論自身的發(fā)展，其實都立足于堅實的實驗基礎(chǔ)之上。任何科學實驗都不是盲目的、自發(fā)的觀察活動，而總是在一定的科學理論指導下，有目的地、自覺地進行的。

二、科學理論演變的動力科學與技術(shù)的相互驅(qū)動科學和技術(shù)的相互驅(qū)動，事實上已成為科學理論演變的重要動力之一。首先，許多重要的科學理論的建立和持續(xù)發(fā)展離不開技術(shù)上的突破。其次，許多技術(shù)上的難題為科學理論的形成提供了大量有待解決的問題?？茖W理論與技術(shù)創(chuàng)新之間的相互推動是一個雙向的建設性過程，不僅科學理論推動技術(shù)創(chuàng)新活動的不斷升級，而且技術(shù)變革也在不斷打造出更先進的科學觀測儀器和科學研究工具，不斷提出新的科學理論問題，它們共同推動整個科學理論體系演變和進步。二、科學理論演變的動力對科學思想的深層次上的批判性、革命性的認識，會產(chǎn)生出一些與科學理論的規(guī)范不相容的概念、觀念、結(jié)論和方法，從而將科學理論固有的邏輯悖論或內(nèi)在矛盾揭露出來。科學理論中存在的邏輯悖論總是相對于特定的科學理論而言的。從一定意義上講，邏輯悖論是對特定科學理論有效性的一種挑戰(zhàn)和質(zhì)疑，但同時卻可能成為新的科學理論創(chuàng)生的重要預告。科學理論中存在的邏輯悖論是孕育新科學思想和使科學理論得以發(fā)展的“湍流”，對科學理論演變有極大的推動作用。理論中的邏輯悖論二、科學理論演變的動力由于邏輯悖論是科學理論系統(tǒng)應有的內(nèi)在矛盾，要排除悖論，只囿于原有的理論框架是不行的，必須提出全新的概念和思想，創(chuàng)立出全新的研究方法和理論思路。邏輯悖論的排除對于科學理論的演變有兩方面的意義：改進與完善原來的科學理論。對于剛剛誕生不久的新的科學理論產(chǎn)生的悖論，通常是以消除悖論的方式來加強科學理論的嚴謹性。提出并創(chuàng)立新的科學理論。對于科學理論發(fā)展到相當成熟的時期而出現(xiàn)的悖論，通常是以消除悖論的方式來創(chuàng)立新的科學理論。二、科學理論演變的動力不同理論之間的相互競爭

科學理論演變的另一種重要的動力機制是：針對同樣的經(jīng)驗事實或科學問題有多個科學理論相互競爭，進而形成某些科學理論的證偽或者某些科學理論之間的歸并和融合以至包容和替代，進而促成科學理論的演變。二、科學理論演變的動力

不同科學理論之間的相互競爭，最終表現(xiàn)為不同觀點和不同學派之間的爭鳴。概括起來有三種情形：兩種或幾種科學理論的相互競爭，不同學派之間相互爭鳴，最終導致一種科學理論對其他理論的替代。兩種或幾種不同的科學理論的相互競爭，不同理論學派的長期爭鳴，產(chǎn)生了更高層次上統(tǒng)一的、綜合性的、新的科學理論.兩種或幾種不同的科學理論的相互競爭，以及相關(guān)學派之間的相互爭鳴，發(fā)生在一個低層次的虛擬的理論悖論之上，理論競爭和學派爭鳴的結(jié)果形成了一種更高層次的、能夠消解這種理論矛盾的科學理論。二、科學理論演變的動力總之，在科學研究中，針對同一個研究對象甚至同一個科學事實，由于科學家的世界觀、研究方法、依據(jù)的科學事實的不同，以及理論概括能力的差異等，常常會形成不同的學術(shù)觀點、科學理論之間的相互競爭和科學學派之間的相互爭鳴，特別是在科學探索的前沿，多數(shù)的情形是假說林立、學派叢生。這種現(xiàn)象完全符合科學認識發(fā)展的規(guī)律，能夠推進科學理論系統(tǒng)的整體演變和不斷進步。二、科學理論演變的動力

科學發(fā)展的不平衡性首先在于學科發(fā)展的不平衡性。在不同的歷史時期，由于科學自身的性質(zhì)和社會經(jīng)濟需要的條件各異以及實驗手段的完備性、理論和方法的成熟程度的不同，各門學科的發(fā)展總是不平衡的。在這些方面領(lǐng)先的學科，被稱為該時代的帶頭學科。帶頭學科由于率先地、較好地對自然作出了解釋，它的理論和方法就成了當時其他學科的解釋性基礎(chǔ)和方法論范例，因而能對其他學科起推動和改造作用?？茖W發(fā)展的不平衡性二、科學理論演變的動力

科學發(fā)展的不平衡性還表現(xiàn)在世界科學活動中心的不斷轉(zhuǎn)移?？茖W社會學家貝爾納最先在《歷史上的科學》中提出世界科學活動中心的概念，他認為，沒有長盛不衰的科學中心，科學中心總是隨著民族的經(jīng)濟文化的興衰消長而轉(zhuǎn)移的。綜觀科學技術(shù)發(fā)展的歷史，科學技術(shù)的高峰先后出現(xiàn)在不同的國家和地區(qū)。二、科學理論演變的動力科學發(fā)展的不平衡性不論是由于學科發(fā)展的不平衡性引起的，還是因為區(qū)域發(fā)展的不平衡性引起的，都將對科學理論的演變產(chǎn)生積極的影響。帶頭學科和科學中心因其在整個科學共同體中所具有的優(yōu)勢地位可能會吸引更多的有才華的青年科學家或置身于特定的學科領(lǐng)域或投奔于特定的科學中心從事創(chuàng)造性的科學理論活動，這些優(yōu)秀人才的相互激勵很可能導致某些特定的研究領(lǐng)域的全面拓展或者眾多科學理論體系的整體演變和不斷進步。科學發(fā)展的不平衡性也是科學理論演變的重要動力之一，盡管這一動力不是來自于科學理論自身。三、科學理論的演變模式因經(jīng)驗積累而進步的演變模式按照這種模式，科學活動就是要獲取真命題，科學活動的目標就是要獲取全部有關(guān)世界的真命題，因此，科學實際上是由于不斷地積累了各種真命題而進步的。對這種科學理論演變模式的具體闡釋產(chǎn)生于對科學活動的歸納主義理解。

歸納主義的基本假定是：存在著不依賴于人類認識的科學事實，這些事實有待于人類通過各種觀察手段來發(fā)現(xiàn)；科學理論來自對經(jīng)驗事實的歸納，科學進步就是通過歸納獲得科學知識的不斷增加，具體表現(xiàn)為科學事實以及能夠揭示這些事實的科學定律和理論的不斷積累。三、科學理論的演變模式哲學家?guī)於髟门械难酃鈱w納主義的科學理論發(fā)展觀進行評價，他說：按照這種觀點，“科學的發(fā)展成了一點一滴的進步，各種貨色一件一件地或者一批一批地添加到那個不斷加大的科學技術(shù)知識的貨堆上”邏輯實證主義的科學觀勾畫了一幅積累式的科學發(fā)展圖景，這從一個側(cè)面反映了科學不斷進步的總趨勢，但其根本缺陷是忽視了科學中的革命現(xiàn)象，因而不能解釋那些在邏輯上與傳統(tǒng)的科學理論不同的原創(chuàng)性的、革命性的新理論的產(chǎn)生過程。三、科學理論的演變模式波普爾從證偽主義的基本立場出發(fā)，否定了邏輯實證主義的逐漸積累的科學理論演變模式。波普爾的科學理論演變模式具有如下意義：科學問題是科學理論演變的動力?？茖W理論本質(zhì)上是一種猜想。科學只有在不斷的證偽和批判中才能前進?？茖W理論的演變或進步表現(xiàn)為一個理論對另一個理論的替代，它不是積累式的，倒像是跳躍式的、不斷革命的過程。通過證偽而增長的演變模式三、科學理論的演變模式1962年，美國科學哲學家?guī)於髟凇犊茖W革命的結(jié)構(gòu)》中提出了一種不同于傳統(tǒng)科學發(fā)展的科學理論的演變或進步的模式：前科學→常規(guī)科學→反常→危機→科學革命→新的常規(guī)科學這一模式核心概念就是“范式”。按照庫恩的說法，范式有兩種主要的用法：一是作為總體意義上的“專業(yè)母體”，包括科學共同體的一切共有的信念；二是抽出其中的一種特別重要的信念，構(gòu)成一個子集，稱之為范例。庫恩認為，范式在科學理論的演變中發(fā)揮著非常重要的作用。

范式嬗替的科學革命模式三、科學理論的演變模式這種基于范式轉(zhuǎn)換的科學理論演變模式將科學理論的演變描述為革命性的轉(zhuǎn)化和漸進性的積累相統(tǒng)一的過程。庫恩認為，范式是一門學科成為科學的必要條件，新舊范式的更替導致科學理論的演變或科學的進步，而且這種更替是一種“格式塔”轉(zhuǎn)換，類似于宗教上的皈依，是一種非例行活動。因此，科學理論的演變不是一個連續(xù)的、積累的過程，而是一個進化與革命、積累與飛躍、連續(xù)與間斷不斷交替的過程。

三、科學理論的演變模式在波普爾的“證偽主義”和庫恩的“范式”理論影響下，英國科學哲學家拉卡托斯提出了科學研究綱領(lǐng)的理論。他說，任何科學研究綱領(lǐng)都表現(xiàn)出進化和退化兩種形式。權(quán)衡一個理論進化和退化的客觀標準在于它的經(jīng)驗內(nèi)容。一個科學研究綱領(lǐng)如果經(jīng)過調(diào)整輔助性假設后，它的經(jīng)驗內(nèi)容增加了或說它能對經(jīng)驗事實作出更多的預言和解釋，那它就是一個進步或者進化的研究綱領(lǐng)。科學研究綱領(lǐng)的進步包括理論上的進步和經(jīng)驗上的進步兩個方面?；谘芯烤V領(lǐng)進化的演變模式三、科學理論的演變模式以科學研究綱領(lǐng)理論為基礎(chǔ)，拉卡托斯提出的科學理論的演變模式是：科學研究綱領(lǐng)的進化階段→科學研究綱領(lǐng)的退化階段→新的研究綱領(lǐng)證偽并取代退化的研究綱領(lǐng)→新的研究綱領(lǐng)的進化階段……這種科學理論演變模式至少包含幾個重要思想：科學家應通