科學方法是什么？

邱仁宗

美國科學哲學教授約翰·洛西寫了一本介紹科學方法歷史的書，題目叫《科學哲學歷史導論》(一九八○年修訂第二版)，中譯本將由華中工學院出版社出版。這本書是新西蘭華裔學者孔憲中博士推薦給我們的。

這是一本專給大學生和其他沒有專門學習過形式邏輯的讀者寫的，寫得比較簡明扼要，淺顯易懂。全書共分十四章，從亞里士多德一直論述到本世紀七十年代。讀了這本書，覺得它對于邏輯實證主義以后、尤其是第二次世界大戰以后的科學哲學介紹得過于簡單，脈絡也不十分清楚，但是通過它了解一下科學哲學的歷史，還是極有啟發的。

科學方法是什么？起初，一些哲學家和科學家認為，似乎存在著一套萬無一失的程序，只要掌握了這套程序，就能獲得確定無疑的科學知識。至今，有些人還以為存在著這種程序。但是科學方法的歷史發展表明這種程序是不存在的。

最早研究科學方法的是亞里士多德。他提出了歸納－演繹法，認為科，學是從觀察通過歸納獲得原理，然后再通過演繹用原理解釋所觀察到的現象。他指出從觀察上升到原理有簡單枚舉歸納法和直覺歸納法，但是這些方法并不能保證我們獲得確實可靠的知識。他對演繹法的貢獻則是眾所周知的，他認為只有大前提、小前提、結論都是全稱命題時，所獲得的知識才是必然真理(如“凡生物必死”，“凡人是生物”，“故凡人必死”)。但是通過什么方法才能獲得可靠的大前提？他沒有解決。例如“凡生物必死”這個大前提就是錯誤的，死亡是生物進化到一定階段才出現的現象。

從培根到穆勒，形成了一套歸納主義的方法。穆勒仿效演繹邏輯，制定一些歸納邏輯的格，認為按照這些格所規定的程序進行，就能獲得確實可靠的科學知識。要證明已獲得的科學知識是否是真理也采取這種方法。這種歸納主義的科學方法是以經驗論的認識論為基礎的。通過反復觀察到一些烏鴉是黑的，就可用歸納邏輯概括出“天下烏鴉一般黑”的結論；同理，通過再觀察到另外一些烏鴉是黑的，就可用歸納邏輯證明“天下烏鴉一般黑”的原理。牛頓力學凱旋式的勝利，使這種似乎萬無一失的科學方法增添了奪目的光彩。

但是歸納主義方法的立足點并不穩固。從邏輯上說，歸納與演繹不同，前提的真并不能必定傳遞到結論上。“這只烏鴉是黑的”這個前提是真的，但結論“天下烏鴉一般黑”不是真的。而演繹邏輯則不同，如果前提是真的，結論也必定是真的，除非前提本身有問題。歸納邏輯也不能用經驗來證明，因為經驗證明本身也是歸納論證。結果，企圖證明科學知識的歸納邏輯本身卻得不到證明。后來，愛因斯坦理論的提出，使人們突然發現，原認為確定無疑的牛頓力學也不是萬無一失的。于是，人們陷入了紊亂之中。也許根本沒有什么科學的方法。

邏輯實證主義企圖來挽救歸納主義的方法。它的代表聲稱獲得確定無疑的科學知識的方法是沒有的，但獲得具有一定概率的科學知識的方法是有的。如果我們觀察到黑烏鴉的次數多，那末“天下烏鴉一般黑”是真的概率就大。這種概率主義方法的代表們花了很長的時間來制定他們的證明邏輯也沒有取得成功。因為一則他們并沒有解決歸納邏輯不能證明的問題，概率主義本身不過是一種弱的歸納主義；二則一提到概率，他們就陷入了窘境，因為一個普遍原理包含著無限多的實例，通過經驗觀察到的實例再多，它的概率也是零。而且由于他們認為發現屬于歷史和心理學范圍，只有證明才能進行邏輯、方法論的分析，因此他們的精力幾乎都花費在證明的邏輯上，全然忽視了發現的邏輯。

波普爾開始了邏輯實證主義以后的新時期。從他開始，科學方法研究的重點又倒轉了過來——重視科學發現的邏輯。但是這種發現的邏輯與古典意義上的發現邏輯完全不同：它的目的不是制定一套獲得確實無疑的科學知識的萬無一失的程序，而是對已出現的科學知識的評價和選擇，旨在促使科學知識的進步和成長。這種發現邏輯的一個重要特點是強調科學知識的歷史性質。它認為，一個人在哥白尼以前和以后提出日心說，意義是大為不同的。如果有人能夠證明他在愛因斯坦以前就提出了相對論，就應該補發他諾貝爾獎金，但如果他今天提出與愛因斯坦的相對論完全一樣的理論，大概就會被作為“剽竊者”而遭到斥責。因此，盡管波普爾的方法中存在著不少問題，但強調科學知識的成長這一點，是十分重要的。

在波普爾的否證主義后產生的“歷史學派”，實際上除了主張科學哲學應以科學史為基礎這一點外，內部歧異非常之大。但他們與波普爾一樣都強調科學知識的成長，盡管對于進步、成長的意義有不同的看法。庫恩認為科學通過常規科學的解難題活動以及革命而進步、成長。拉卡托斯對科學知識成長的強調則更為明顯。例如在他的科學性標準或評價標準中，強調一個理論應該在理論上和經驗上都是進步的。所謂理論上進步，是指它必須能夠預見別的理論意料不到的新穎事實；所謂經驗上進步，是指這些預見至少其中有一些能夠得到證實。如果一個理論長期作不出預見，作出的預見又不能證實，老是被動地應付別的理論預見到的、已經出現的事實，“開馬后炮”，那末這個理論就退化為“偽科學”。這樣，科學方法就成為科學知識成長的方法了。

從科學方法的發展歷史中，不論是科學工作者，哲學工作者，還是一般讀者，都可以得到教益。