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关于卡尔波普尔的科学定义----兼评时东陆 “再论科学的定义” (3)

（我曾答应本文献给CND的老朋友“印地安人”。我原来喜欢辩论，但不写文章。这篇是在他的多次鼓励下，才静下心来写出来的第一篇科普文章。从此以后，一发不可收拾，继续写了下去。谢谢CND的老朋友们。）

在漫长的历史中，人类感知自然世界,认识人间事物，解决自己问题的方式有五种：经验；权威，推理，归纳，和科学方法。这些方式是知识的来源。

个人经验我们都很熟悉，运用很广的知识来源。远古的耕夫用一代传一代的经验预测气象，季节，种地打粮。现代生活仍离不开经验。你送孩子上一个新的学校，来回几趟后，你就会知道哪条路近点。

个人经验是有局限的。在一些情况下，人们依靠权威来解决一些问题。如要知道亚裔移民的平均家庭收入，我们要看人口统计局的报告。交通事故发生，交通警察就是处理事故的权威。孔子，老子，柏拉图，亚里士多德等著名人物，和一些宗教领袖都曾被作为权威，真理的来源。

古希腊的哲学家为人类系统性地发现真理作出了贡献。亚里士多德和他的学生们首创三段论演绎推理。在这个思考程序中，人们按照演绎的规定，从一般事物出发推出特殊事物的规律。

在演绎推理中，大前提必须是正确的，结论才能是正确的。中世纪时，教堂的教义常常被用来作大前提，而推出许多错误的结论。弗兰西斯培根（1561－1626）倡导思想家直接观察自然，搜集事实，从这些信息中作出概括，达到正确的结论。这种方法叫逻辑归纳法。

归纳法可以把支离的知识积累起来，但是对这些信息的发展起作用不大。达尔文19世纪在马德拉岛（Madeira）发现那里的昆虫没有翅膀。这个观察与一般的观察不统一。运用归纳法在这里没有使达尔文达到任何关于进化论的结论直到他作了一个试探性的假设来解释这一现象: 马德拉岛的风力比别的岛上的强。然后达尔文开始收集资料，数据来检验这个假设。达尔文就是用这个方法发展了他的进化论。这个方法就叫科学方法。

科学方法实际上就是演绎＋归纳＋假设的方法。科学家观察某种事物的现象，总结出规律，作出试探性的假设，推出理论；然后从这个理论出发，再假设，再观察，然后再证实。第一位运用科学方法索取知识的是达尔文。

到底什么是科学？用科学方法取得的结果都是科学的吗？

20世纪影响较大的科学哲学家卡尔波普尔(1902-1994)认为，科学哲学的焦点问题是分界线的问题，即划分科学和非科学的分界线。他摈弃传统的观点，坚持“对于科学不存在一个唯一的方法，” 科学和非科学的分界线不属于方法论的范畴。这就是说即使用了科学的方法，结果也可能不是科学。

卡尔波普尔认为一个理论是否科学，不在于它的真理性，不在于它的准确性和可测性，也不在于它的方法性; 而在于这个理论必须有可错性。即可以被证伪。证伪就是提出假说和猜测，然后去寻找与这一假说不符合的事例。根据事例对假说进行修正，不断重复这一过程，乃至将最初的假说全盘否定。这种试错法对理论的修改和完善是没有止境的，试错法的结果只能是一个较好的假说，但不是最好的假说。最好的假说就是终极真理的代名词，和科学精神相悖。证伪可以避免对错误理论的辩护和教条。如果坚持证实，那么一旦出现与理论相悖的现象，人们便会做出特殊的设定或限制使其自圆其说。但实际上这样的设定往往是极不科学的。证伪主义使人们相信所有的科学都只是一种猜测和假说，它们不会被最终证实，但却会被随时证伪。

波普尔把积累科学知识的过程用下列模式来描述：P1->TS->EE->P2 。对于问题1（P1），人们提出假说尝试解决(Tentative Solution)它。然后通过证伪来消除错误(Error Elimination)，进而产生新的问题（P2）。随着问题的深入，对问题作尝试解决的理论的正确性也就越来越高。科学知识的积累不仅仅是数量上的增长，而更应该是新理论代替旧理论的质变。

用一例子来说明波普尔的理论。从前面马德拉岛的例子中，我们的第一个问题是为什么马德拉岛上的昆虫没有翅膀。对此我们可以试探性地作出假设来尝试解决它：（1）马德拉岛是个岛，周围有水；有翅膀的昆虫，飞起来一不小心都掉到水里淹死了。所以马德拉岛上的昆虫没有翅膀。从这个理论出发我们开始证伪：（甲）如果我们发现其它任何一个岛上的昆虫有翅膀，（1）就不成立。结果我们发现一些风和日丽的大西洋岛上的昆虫是有翅膀的。证伪成功。我们同时又发现，这些岛与马德拉岛环境的唯一区别是风的强度。我们又试探性地作出假设：（2）因为马德拉岛的风太大。是风把有翅膀的昆虫都吹到水里淹死了，没翅膀的昆虫才能活下来。从这个理论出发我们开始证伪：如果（2）成立，那么（乙）当一岛上的风大到一定程度，这岛上的昆虫都应该没有翅膀。我们又观察，收集数据，发现（乙）是事实。证伪没成功，而是证实了（2）。因此我们证实了昆虫的进化是与风（环境）有关，证实了达尔文的进化论。好多年以后，我们又发现一些岛上，虽然没有很强的风，昆虫仍没有翅膀，我们继续假设，继续证伪。。。

“可错性，”是卡尔波普尔的哲学思想的核心。根据波普尔的这个观点，数学和逻辑性的论段都不是科学，因为数学和逻辑是典型的没有“可错性”的。怎样去证明1＋1 ＝ 2是错误的？把公式左面的一个“1”移到公式的右面，可看出这个公式是一个赘述。怎么驳斥一个长方形桌子的面积是它的长乘它的宽呢？定义了1＋1 ＝ 2，我们就在这个基础上导出了长方形的面积。再证回去，仍是证回到1 ＝ 1，仍是赘述。我们因此不能证明数学的运算和公式是错误的。同样原理，我们不能证明“叔叔都是男性的，姑姑都是女性的”是错误的论断。这就是说数学，逻辑不是科学的。这里说数学，逻辑不是科学，不是说它们不是真理，而是说它们比科学更具有真理性。科学比数学的真理性少一点，伪科学又比科学的真理性更少。当然，把数学的公式用于其它领域，这就是其它领域的问题了，因此在一定范围内可以有“可错性。”

如果一理论不具有可错性，如果一理论可以解释这个理论所在领域里的任何情况，如果不管这一领域发生了什么事情都可以证实这个理论，那么波普尔就认为这个理论不可能是科学的。而是有点象星占学。弗洛伊德的心理分析学，阿德勒（Alfred Adler）的个别心理学，有神论都是归在这一类。

另外波普尔认为马克思主义的早期历史观中一些公式和预测可以测试，被证伪过。但一些追随者没有接受失败，而是为了理论和事实的统一，重新解释。就这样马克思主义的历史观成了“放之四海而皆准”的了，也因此丧失了“科学”的身份。

波普尔强调“可错性。”一些概念，虽然已经被淘汰（如以太），但从波普尔的观点出发，这些的概念仍是科学的。又有一些政治理论（如历史循环论），有点象逻辑论述，且不能证实也不能证伪，但不一定是无效的，不正确的。波普尔认为这些政治理论不是科学的。

物理定理科学与否更复杂点。一些象“力等于质量乘加速度”（F＝ ma）最基本的定理是不能证伪的。但是这些公式具体怎样运用有许多不同看法。例如牛顿的运动定理曾被20世纪的物理试验证伪过，被广义相对论所代替。但这些运动定理在描述自然现象时误差很小而仍能满足人类的一般需要，仍可以使用。

当然波普尔的证伪也受到一些科学家的批评。他们指出科学家总是尽力维护自己的范式(paradigm)，如用加上自行补救假设的方法，来抵抗证伪。转移范式不象波普尔说得那么容易。波普尔不是声称科学的方法并不保证达到科学的标准吗？如果坚定不移地坚持证伪是唯一的，科学与否的问题不又回到方法论的范畴里了吗？

给科学下定义，不是件容易的事情。我认为这件事情不在一般科学工作者的工作范围之内。读了“再论科学的定义，”并没觉得定义很清楚，有些问题需要澄清。

整个文章是用了传统的观点，认为科学是方法论的范畴。用了科学的语言，科学概念，科学方法，科学规范，科学系统，科学知识，科学道德，科学精神，去研究问题，就是科学了，就可“科学地”定义“科学”了。

“再论科学的定义”中的科学语言是以时间划分，多指公式和定义；科学方法不外乎是观察，搜集资料；科学规范是量度和准确性；科学的概念是学科的概念。

文中举出生物试验的一个例子来强调“观察”在科学方法中重要。事实上即使使用了观察和数据，也不一定达到科学的标准。比如占星术是建立在观察星占图和人物传记后所得的大量数据上，但仍不能肯定是科学的。在观察后，整理所获信息的过程只是归纳的过程。科学方法与逻辑推理的最大不同，关键的一步，就是提出假设，然后为证实这个假设，系统性地再观察和搜集数据。这一步可以作为波普尔的证伪阶段。

文中举出中医的例子来说明不使用科学语言的理论不属于科学。这里我理解为中医因其概念不能量度，被剥夺科学的标志。中医的历史中，很少用科学仪器。但科学技术的发展，会填补这一空白。针灸穴位不是已被电子仪器显示出来了吗？用脉象来诊断是中医一特征。测量脉搏的仪器也已制造出来。目前所缺乏的是用统计资料说明某一脉象对诊断起的作用。

中医能不能证伪？我不懂中医的理论，但我想是能的！脉象在中医里是有“可错性的。”比如说用一个脉象可以诊断某种疾病，当病人同时患另一种疾病，或身体处于某种状态时，这种脉象就不再出现。这种情况下，脉象就被证伪。这种情况有点象爱因思坦相对论的例子。爱因斯坦的重力理论预测光经过太阳引力场要弯曲，所以一些离太阳近的星球看起来必实际举例要远一点点。这个现象只有在日食时才能观测到。这个在“日食时才能观测”接近中医的脉象在身体处于某种状态才能测出, 同是一个证伪。

中医和弗洛伊德的心理分析学，阿德勒（Alfred Adler）的个别心理学有本质的不同。中医对不同的病证，不同脉象和其它症状，有不同的诊断和用药。而在心理分析学和个别心理学里，如果一成人把一孩子推到水里淹死，另一成人牺牲自己的生命去救一孩子；不管这个人是谁，出于什么动机，在什么情况下，这两个事例在心理分析学和个别心理学里都能找出对应的概念。弗洛伊德可能说第一人患有恋母情结而心理上有压抑，第二个人的“本我”迫于社会压力，被转化，完成“升华。” 阿德勒可能认为第一人患自卑感，需要证明自己有胆量去犯罪。第二个人同样患自卑感，但需要证明自己有胆量去救孩子。

另外文中 “那些历史上对自然的认知都不属于科学”一句有误导。人类对自然的认知是目的，科学只是一种认知的方法。既然历史上人类对自然已有认知，科学不科学已不重要。

最后，科学方法之中还应强调的是，在任何研究工作开始之前，应先研究领域里已有的理论。如果作者了解波普尔的理论，“再论科学的定义”就会更深入一些，与时共进一些。

参考文献：

The Open Society and Its Enemies, 1945, by Karl Popper.

The logic of Scientific Discovery, 1959, by Karl Popper (Translation of Logik der Forschung)

Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge, 1963, by Karl Popper

In Search of a Better World, a collection of Popper’s essays and lectures covering a range of subjects from the beginning of scientific speculation in classical Greece to the need for a new professional ethic based on the ideas of tolerance and intellectual responsibility; "All things living are in search of a better world." Karl Popper, from the Preface of the book.

（在此文的写作过程中，作者在一些词组的翻译上，得到CND一些网友的帮助，这里谨致感谢。）