再論科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯
——兼與劉洋、萬小龍先生商榷

林定夷

(中山大學 哲學系，廣東 廣州 510275)

一個偶然的機會，從網上得知華中科技大學萬小龍教授和他的研究生劉洋在《華南理工大學學報》(社會科學版)上發表了一篇與我商榷的文章： 《科學理論可檢驗性問題的新理解——兼與林定夷教授商榷》。[1]我十分高興，十分想再寫一篇文章來與他們討論，并求教于他們和其他對此問題感興趣的讀者，但由于其他事情的干擾加上精力有限，把此事耽擱了一段時間。現在我終于把我心里想要寫的東西寫出來了，以求教于萬、劉兩位先生和廣大讀者們。

一

看完劉洋和萬小龍先生的文章，給我最深刻的印象是： 他們對我的文章及其中所構建的模型的理解是正確的。這一點令我十分高興，在當前國內學術風氣浮躁的氛圍下，它甚至讓我感到有些難能可貴。因為最近幾年來，我已經累累遇到這樣的情況： 有一些作者，引用我的文章，甚至是以贊同的態度引用或引述我的文章，但他們根本沒有讀懂我的文章和其他相關重要作者的文章，甚至沒有去讀過所要討論的相關重要作者的文章，結果就把我的觀點和其他重要作者的觀點相混淆，甚至作了顛倒性的混淆。還有一些作者，雖然主動向我轉述了某作者在文章中對我的觀點作了顛倒性的混淆，但在他自己事后所撰寫的并寄給我的著作中，卻又把我文章中的論述所指的適用范圍作了不應有的變遷，并把這種變遷后的觀點說成是我的觀點。像這種情況，充分說明了這些作者學風上的浮躁。像這樣的所謂引用或者評論，盡管像是以肯定的觀點來支持我的學術見解，但實在讓我難以承受，甚至讓我感到哭笑不得。因為像這樣的所謂引用或者評論，決不會把學術研究推向前進，相反，它只能把真正的學術研究氛圍攪成一池混水。所以，近幾年來，我總想有機會說說這些事情。而萬小龍和劉洋的文章卻不同，他們對我的文章以及我所構建的模型的理解是正確的，并在此基礎上對我的學術見解以及我所構建的模型提出批評和進一步的討論。盡管我對萬小龍、劉洋先生的文章中的見解持有很不相同看法，但我十分看重他們的文章。因為他們這樣做十分有利于理清學術問題，使我們能夠在這個基礎上把相關的學術研究進一步引向深入。

我十分希望我國學術界能不斷地擺脫那種浮躁的風氣。

二

我曾經在《科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯》一文中，重述了我此前曾以簡明的方式所重構的著名的波普爾的簡單證偽主義關于科學理論檢驗的模式。它可以簡單地表示為：

(1)T→P

按照這個簡化的模型，就可以構建出關于科學理論檢驗的邏輯模式：

我在文中除了肯定波普爾模式的正面啟發價值以外，也批評了波普爾的簡單證偽主義觀念，指出它舍象掉了科學理論檢驗中的許多重要的實際因素，因而嚴重地偏離了實際。根據科學史以及現實科學中的科學理論檢驗的實際，我構建了一個關于科學理論檢驗的比較接近實際的模型，它可簡要但卻完整地表示為：

(1)T∧C∧H→P

(2) SO可錯

其中，T表示受檢理論 ，C表示一組初始條件和邊界條件的集合，H表示其他相關輔助假說的集合，P表示檢驗蘊涵，SO表示觀察陳述。

在上述三條簡要的描述中，(1)式表示要從受檢理論T、一組初始條件和邊界條件的集合C以及相關的輔助假說集H的合取中，才能導出檢驗蘊涵P。(2)式表示觀察陳述SO是可錯的。(3)式表示所獲得的觀察陳述SO與理論所導出的檢驗蘊涵P是相關的，它或者肯定P，或者否定P。

按照這個比較接近實際的模型，就可以按照如下兩個邏輯重言式從邏輯上來討論科學理論的檢驗問題：

(2)

萬小龍和劉洋的文章認為我所構建的科學理論的檢驗模型不合乎科學實際，而他們則在我所構建的模型的基礎上構建了他們認為更為合乎實際的科學理論檢驗的模型。他們所構建的模型包含兩個部分，其第一部分是我所重構的表述波普爾思想的模型下的檢驗邏輯，即：

其第二部分則是他們新加進去的東西，即：

((P∧C∧H)≡S)∧S→P∧C∧H

在這里，直觀地看來，萬、劉與我的分歧，是直接關于科學理論檢驗模型的分歧，但是，實際上，在其背后，卻是關于科學理論檢驗的實際、邏輯以及其他方法論理論的分歧。

萬、劉強調，在他們所構建的被他們視作更加符合科學實際的模型中，科學理論的檢驗將包含如下過程： “(從)全稱陳述的科學理論導出一個單稱科學陳述，這一單稱陳述接著又導出一個受檢蘊含，最后將這一受檢蘊含與初始條件、邊界條件的集合以及輔助性假說等因素合取導出可被經驗檢測的檢驗結果。”

問題在于： 首先，從作為全稱陳述的科學理論中，不借助于初始條件和邊界條件的陳述能直接導出任何一個單稱陳述嗎？這是一個基本的邏輯問題。萬、劉在文章中對此作了肯定的回答。他們認為能夠從作為全稱陳述的科學理論中導出作為事實陳述的單稱陳述。但這明顯地是錯誤的。邏輯告訴我們，僅僅從普遍命題或它們的合取中，只能導出某種條件句，而不能導出任何關于事實陳述的單稱命題。事實上，即使在他們自己的文章中，也已經包含了這樣的意思。他們在其認為可以從作為全稱陳述的科學理論中直接導出單稱陳述的時候，列舉了這樣的邏輯依據： ?x(Fx→Gx)→(Fa→Ga)。但十分明顯，他們所列舉的這個公式正好說明了從純粹的全稱陳述中只能蘊含某種條件句，它們具有“如果……，則……”這種語句形式。例如，在他們的這個公式中是“如果Fa，那么Ga”。這里，Fa是某種待確定的假言陳述，它所涉及的就是在實驗或觀察中待滿足的條件；而Ga則是在實驗觀察中可予以肯定或否定的單稱觀察陳述。從他們所例舉的這個公式就已經明白地顯示，僅僅從任何普遍命題或它們的合取中，只能導出某種條件句，而不能直接導出任何可觀察事實的單稱陳述。這是十分明顯的。當然，在科學中，關于初始條件和邊界條件的任何假定，也必須是可觀察或可檢驗的。但這些初始條件和邊界條件本身，只有通過實驗或觀察的設計和實施才能被滿足，而從理論中則只能導出某種以條件句形式出現的假言判斷(“如果……，則……”)。這是十分明白的。這是劉、萬文章中出現的邏輯上的第一個錯誤。其次，在劉、萬的文章所構建的模型中，出現了如下的公式：

((P∧C∧H)≡S)∧S→P∧C∧H

我想，他們在這個公式中所用的符號“≡”是“等值”的意思，相當于雙蘊含，它在現代的一般通用的邏輯教科書中通常被用符號“?”來表示。如果在他們的邏輯公式中的符號“≡”就是指“等值”，那么它在邏輯上則是完全不通的。我想，他們的本意是想說從P∧C∧H能夠導出S，相當于說(P∧C∧H)┠ S,在這里，符號“┠”(可推出)的前件和后件的關系雖然不同于蘊涵式的前件和后件的關系，但卻蘊含了前件與后件之間的蘊涵關系。因此，如果(P∧C∧H)┠ S能夠成立，那么，從理論上說，(P∧C∧H)→S是能夠成立的。但是要說(P∧C∧H)?S，那卻是不能成立的。這在邏輯上也是明顯的。

以上所言表明，他們的模式，僅僅從邏輯上說，就是不能成立的。

其次，就科學中科學理論檢驗的實際而言，他們所構建的模式以及他們對我的批評也是不能成立的。例如，他們在文章中承認我為我的模型所得出的四個方面的結論所引證的幾個歷史事實都是準確的，但他們卻又用這些事實來做出相反的解釋，以便為他們在邏輯上都不能成立的模式做辯護。但在我看來，他們所做出的解釋和辯護，不但在邏輯上，而且在史實上也都是不能成立。且看：

他們說，“林先生用‘當考夫曼于1906年宣布，他用高速電子實驗‘證明’在他的實驗中‘量度的結果同洛倫茲-愛因斯坦假定不相容’這個科學實例來說明當理論的預言與實驗結果相矛盾時，不一定說明理論錯了，而可以懷疑實驗(或觀察)結果的正確性，這個例子舉得很恰當。但它正好說明了考夫曼實驗驗證的不是從相對論理論與其他‘初始條件和邊界條件的集合以及其他輔助性假說的合取’中導出的檢驗蘊涵，而是從相對論理論中導出的單稱陳述‘考夫曼1906年高速電子實驗中的電子符合洛倫茲-愛因斯坦變換’與實驗誤差的合取”。萬小龍、劉洋的這段話真讓人費解。它在邏輯上不能成立，前已說明。即使在實際上，它也是完全背離史實的。我不知道他們是否考查了有關史實。但從字面來看，我敢斷言，他們未曾做過史實上的任何考證。關于有關史實的說明，說來話長，我們準備在下文中另作說明。在這里，我們暫時只對其他容易說明的有關史實做簡要的討論，并與萬、劉二位商榷。

萬、劉二位說，“林先生用‘天王星的實測軌道與根據牛頓理論所計算的軌道不符’，導致伽勒于1846年終于發現了海王星作為例子來說明當理論預見與實際觀察不符時，可能是初始條件與邊界條件的問題而不一定是理論本身的問題。不過，這個例子正好形象的說明了當時的科學家不是在用經驗檢驗牛頓理論與‘初始條件和邊界條件’合取推出的邏輯后承，而是檢驗的從牛頓理論單獨推出的邏輯后承‘天王星與太陽之間有符合萬有引力定律的引力’與初始條件和邊界條件‘唯一要記入的就是這個引力’這兩者的合取。”他們的這個說法也是十分奇怪的。僅有牛頓三大定律和萬有引力定律(它們與質量、慣性、力等等基本概念的定義一起，構成了作為牛頓理論之邏輯出發點的基礎命題)就能導出天王星的理論軌道嗎？不能！即使試圖粗略地當做“二體問題”看，為了從牛頓理論中導出天王星的理論軌道也必須引進如太陽的質量、天王星與太陽的距離以及天王星在軌道的某一點上的切線速度等等關于初始條件和邊界條件的初始假定。至于想要從牛頓理論中導出直接可接受經驗檢驗的可觀察命題，那就更要引進其他更多的關于初始條件、邊界條件以及其他相關的輔助假說了。因為為了要從牛頓理論中導出可以直接接受經驗檢驗的可觀察命題，例如在某年某月某日某時，天王星在天區的某個仰角上，那就必須首先從牛頓理論導出天王星的軌道，然后還必須引進更多更多的關于相關的初始條件、邊界條件和其他的輔助假說，通過復雜的運算，才能反推出可與觀察經驗相比較的可觀察命題。認為僅僅從牛頓理論，無須引進相關的初始條件、邊界條件和別的輔助假說的假定，就可以直接導出可與觀察經驗相比較的可觀察陳述，從科學的角度看，那簡直是笑話。

此外，他們還說，“林先生根據‘當能量守恒定律與當年的β衰變實驗的結果不符時，泡利實際上就是通過設定一個輔助性的假說(中微子假說)而維護了能量守恒定律’，這個科學史實說明輔助性假說能夠幫助理論逃脫被證偽。但(這個)例子正好說明了： 雖然能量守恒定律逃脫被證偽是因為從能量守恒定律中推出的單稱陳述‘在那次β衰變實驗中能量守恒’與‘在那次β衰變中不存在中微子作用’的合取被證偽了。但如果‘在那次β衰變中存在中微子的作用’這個輔助性假設是真的，那么‘在那次β衰變實驗中能量守恒’這個陳述就沒有被證偽，那么，能量守恒定律就沒有被證偽”。萬、劉兩位先生的這個說法又是十分奇怪的。事實上，在泡利于1932年提出中微子假說并以此來維護了能量守恒定律以前，科學中并沒有“中微子”這個概念，在此之前的任何涉及β衰變的實驗中，會有哪位科學家會想到“在β衰變的實驗中不存在中微子的作用”這個假設并檢驗這個假設呢？這不是杜撰了“史實”嗎？萬、劉兩位先生在這里鬧了一個完全不應有的笑話。事實上，泡利的中微子假說即使在1932年以后也沒有如萬、劉兩位所說的那樣“在那次β衰變中存在中微子的作用”被證實，從而才維護了能量守恒定律。中微子的存在實際上是直到20世紀50年代以后，由于有了較大的反應堆，才終于通過間接的途徑發現了中微子存在的效應，從而才使得泡利的中微子假說從實驗觀察中獲得了支持，而在此之前，β衰變實驗對能量守恒定律的沖擊主要就是通過泡利的中微子假說以及在此假設的基礎上由費米于1933年提出的“β衰變理論”而得到了維護。

三

前面，我們曾經談到考夫曼的高速電子實驗，萬、劉二人雖然承認我所談及的考夫曼實驗“這個例子舉得很恰當”。但他們卻又拿這個實驗做出了古怪的解釋，別出心裁地認為： “但它正好說明了考夫曼實驗驗證的不是從相對論理論與其他‘初始條件和邊界條件的集合以及其他輔助性假說的合取’中導出的檢驗蘊涵，而是從相對論理論中導出的單稱陳述‘考夫曼1906年高速電子實驗中的電子符合洛倫茲-愛因斯坦變換與實驗誤差的合取’”。他們的這段話當然讓人費解。所以我在本文第二節中指出： 萬小龍、劉洋的說法不僅在邏輯上不能成立，而且也是完全背離史實的。我在那里說： “我不知道他們是否考查了有關史實。但從字面來看，我敢斷言，他們未曾做過史實上的任何考證。”但由于有關史實的討論，會把第二節的內容拉得太長，就暫時把它忽略了，現在就來專門討論這個問題。因為對這個問題的討論，對理解科學理論的檢驗結構和檢驗邏輯是十分有意義的。當年，為了通過案例來研究科學理論的檢驗結構和檢驗邏輯，我在這個案例上也確實曾花費過不少有限的時間。

愛因斯坦曾經于1905年9月在德國的《物理學雜志》上發表了有歷史意義的《論動體電動力學》一文，首次系統地公布了他所創建的狹義相對論理論。1906年，W. 考夫曼就在同一雜志上發表了《關于電子的結構》一文，其中就用他所設計的高速電子實驗對愛因斯坦的相對論做出了驗證，宣稱“量度的結果同洛倫茲-愛因斯坦的基本假定不相容。”這個實驗對剛剛產生的尚未在科學界立足的愛因斯坦的狹義相對論產生了嚴重的沖擊。此后，1907年，愛因斯坦又在德國《放射學和電子學年鑒》上發表了新的詳細論文《關于相對性原理和由此得出的結論》，其中不但詳細展開了相對論的原理，把力學和電磁學統一起來，甚至還開始涉及到了廣義相對論理論的構思。在該文的第二部分“電動力學部分”中還專門列了一節(文章的第十節)來討論了考夫曼的實驗，其題目是“關于質點運動理論的實驗證明的可能性。考夫曼的研究。”在文中，愛因斯坦首先討論了檢驗相對論中關于電子運動的結論的兩種可能性。認為這種可能性其首要的出發點應是“帶電荷質點的運動速度的平方相對于c2不可忽略時才可出現”，根據這一要求，愛因斯坦提出了兩種可能性。其一是用高速陰極射線，其二是用β射線。進而愛因斯坦否定了在當時的條件下前一種可能性而肯定了第二種可能性。并指出： “在β射線方面(實際上)只有量Ae和Am是可觀測的。”進而認為： “考夫曼先生以令人欽佩的細心測定了鐳-溴化物微粒發出的β射線的Ae和Am之間的關系。”[2]然后，愛因斯坦進一步討論了考夫曼的實驗如下：

“他(指考夫曼-林注)的儀器的主要部分在圖中是以原來的尺寸描繪的，它基本上處于一個不透光的黃銅的圓筒H中，這個圓筒放在抽空了空氣的玻璃容器中，在H的底部A的一個小穴O中，放著鐳的微粒。由鐳發出的β射線通過電容器的兩塊板P1和P2之間的空間，穿過直徑為0.2毫米的薄膜D，然后落到照相底片上。射線將被電容器兩極P1和P2直徑形成的電場以及一個大的永磁鐵產生的同方向的磁場相互垂直地偏轉，那末由于一個具有一定速度的射線的作用就在照相底片上畫出一個點，而所有不同速度的粒子的作用合起來則在底片上畫出一條曲線。

圖1 考夫曼高速電子實驗結構圖

圖2 考夫曼的實驗結果

考慮到試驗的困難，我們可以傾向于認為結果是頗為一致的。然而出現的偏離是系統的而且超出了考夫曼先生的試驗誤差的界限。而且考夫曼先生的計算是沒有錯誤的，因為 普朗克先生利用另一種計算方法所得結果同考夫曼先生的結果完全一致。*參見M.普朗克，《德國物理學會會議錄》(Verhandl. d. Deutschen Phys. Ges.),Ⅷ年度，20期；Ⅸ年度，14期，1907年。”[2]178-182

以上所談到的考夫曼實驗對相對論所做出的檢驗，圖2中帶叉的曲線是由相對論從理論上所導出的結果，相當于由相對論所做出的檢驗蘊涵(集)；帶小圓圈的曲線是考夫曼實驗結果所得的曲線，相當于由考夫曼實驗所做出的觀察陳述(集)。顯然，從相對論導出檢驗蘊涵時，其前提中都必須引進由考夫曼所用實驗儀器所給出的條件集(如考夫曼實驗所用的儀器的結構和尺寸、鐳微粒所釋放β射線中不同電子的速度分布等)，此外，還要引進與此次實驗的儀器結構無關的其他輔助性假說(如電子的靜止質量等等)。而考夫曼的實驗正是要用他的實驗來檢驗相對論理論結合著該實驗所給出的條件以及所引進的相應的輔助假說集而做出的那些檢驗蘊涵。

萬小龍、劉洋在他們的文章中認為，科學家“從來不是從受檢理論、一組初始條件和邊界條件的集合以及其他輔助性假說的合取中，導出這種與

可觀測經驗相比較的檢驗蘊涵，更不是‘才能導出’檢驗蘊涵的。”請讀者注意萬、劉兩位的說法與實際的科學理論檢驗之間的“天壤之別”。在我看來，他們的這種說法，實在是太缺少了對實際檢驗過程的知識和理解了。進一步來說，萬小龍、劉洋兩位先生堅持認為從全稱的科學理論導出的檢驗蘊涵能夠“可靠地”被證實或被證偽，同樣是不能成立的。這涉及到兩方面的問題。第一，僅僅“從全稱的科學理論”能導出可與觀察陳述相比較的檢驗蘊涵嗎？第二，觀察陳述一定是可靠的嗎？關于第一點，前面已經做了清楚的說明。關于第二點，我們再結合著考夫曼的實驗做一點必要的說明，看看愛因斯坦和其他科學家們是怎么看待這個問題的。愛因斯坦就在他所寫的那篇《關于相對性原理和由此得出結論》的論文中，雖然一方面他承認考夫曼實驗中“所出現的偏離是系統的而且超出了考夫曼先生的試驗誤差的界限。而且考夫曼先生的計算是沒有錯誤的，因為 普朗克先生利用另一種計算方法所得結果同考夫曼先生的結果完全一致。”但是，愛因斯坦卻一方面懷疑考夫曼試驗裝置可能有問題，認為“至于這種系統的偏離，究竟是由于還沒有考慮到的誤差，還是由于相對論的基礎不符合事實，這個問題只有在有了多方面的觀察資料以后，才能足夠可靠地解決。”另一方面，愛因斯坦還注意到，考夫曼的實驗結果雖然與相對論發生系統偏離，但卻與阿布拉海姆(Abraham)和布雪勒(Bucherer)的電子運動理論所給出的曲線更為一致。然而，愛因斯坦是否就認為他的相對論就已經被考夫曼的實驗所證偽了呢？不！作為當時才28歲的年輕科學家，他卻明確地指出： “在我看來，那些理論(指阿布拉海姆和布雪勒的理論)在頗大的程度上是由于偶然碰巧與實驗結果相符，因為它們關于運動電子質量的基本假定不是從總結了大量現象的理論體系得出來的。”事后表明，愛因斯坦的這兩方面的懷疑都是正確的。關于考夫曼的試驗裝置，后來法國科學家居耶和拉旺希從理論上分析了考夫曼的實驗裝置是有毛病的。居耶和拉旺希的這種解釋得到了科學界的普遍接受。關于電子的質量，也表明當時的值是不準確的。而年輕的愛因斯坦的相對論卻獲得了全世界科學界的普遍接受，構成了物理學中的一次偉大革命(這涉及科學理論的評價，關于如何評價科學理論，建議讀者參閱拙著《科學哲學——以問題為導向的科學方法論導論》，一書的相關章節)。[4]

萬小龍和劉洋在文章中還針對我對科學理論檢驗結構的模型中所強調的主要思想： “要從受檢理論T、一組初始條件和邊界條件的集合C以及相關的輔助假說集H的合取中，導出檢驗蘊涵”(他稱之為觀點‘C’)和“才能導出檢驗蘊涵”(他稱之為C#)而批評說： “持有觀點C或增強版的C#的科學家實際是對他們的科學實踐工作的一個業余科學哲學表述，而持有觀點C或C#的科學哲學家很可能從這里開始對科學理論的可檢驗性問題的討論誤入歧途。”我且不論我是否“誤入歧途”，我倒想在這里討論一下著名的物理學家兼科學哲學家皮埃爾·迪昂的觀點。法國的著名科學家兼科學哲學家皮埃爾·迪昂在科學哲學界都是一個舉世聞名的人物，他對20世紀的科學哲學的發展留下了不可磨滅的貢獻。那末，作為一個有很高科學哲學素養的著名物理學家，他對科學理論的檢驗是怎樣看的呢？請看他在他的名著《物理學理論的目的與結構》一書中是怎樣說的。在那本書中，皮埃爾·迪昂曾經深刻地分析了科學實驗中的復雜的認識論問題。他指出，科學儀器的背后就包含有一大堆的科學理論或假定，所以，當科學家使用儀器的時候，就意味著“也在暗中承認為這些儀器的使用提供辯護的理論是精確的。”[3]206他還指出，在科學檢驗活動中，我們實際上是不可能從某個科學原理或命題中直接導出可接受檢驗的預言(檢驗蘊涵)的。他分析說，在科學中“為了從這個命題導出對一個現象的預言，為了設計用來說明這個現象是否出現的實驗，為了解釋實驗的結果即被預測的現象有沒有產生，他并不限于使用當前的命題，而是使用一整組他所接受并視之為毫無疑問的理論。一種現象被人預言，但并沒有出現，爭端于是徹底解決。但是，預言這種現象的并不是受到挑戰的命題，而是還要加上一整組其他理論。如果預言的現象沒有出現，出錯的就不單單是受到置疑的命題，而且還有物理學家使用的整個理論框架。實驗僅僅告訴我們，在用來預言現象并確定現象能否出現的眾多命題中至少有一個出了差錯。但是這個錯誤出在哪里，實驗可就三緘其口了。”[3]208-209所以，迪昂突出地強調說： “一項物理學實驗永遠不能拒斥一個孤立的假說，它只能拒斥整個理論的組合。”[3]207所以，皮埃爾·迪昂通過對實驗的認識論分析，他實際上已向我們明確地指明，在科學實驗中，我們試圖通過有限數目的的實驗和觀察(而科學中的實驗和觀察的數目總是有限的)，想要證實某種科學理論或普遍原理固然不可能，而要想明確地證偽它同樣是不可能的。請問萬、劉二位先生，在看了皮埃爾·迪昂的這些論述以后，你們作何感想呢？皮埃爾·迪昂的這些影響深遠的見解，是否如你們所說的那樣，是“對他自己的科學實踐工作的一個業余的科學哲學表述”呢？

就我自己而言，我確實不是學哲學出身。我本來是一個“工科佬”，名義上學了八年工科。但我命運不濟，年輕的時候，就被當做一顆螺絲釘，被強制地安放到了哲學教師的崗位上。但我從事科學哲學研究，有一個強烈的愿望，總是希望我所得出來的科學哲學結論，一定要符合科學的實際(在簡化模型的基礎上)。從這一點出發，所以，在哲學上，我不太認同邏輯實證主義和后現代主義的研究思路。為此，我在于2009年出版，2010年又重印的拙著《科學哲學——以問題為導向的科學方法論導論》的“序言”中明確地寫道： “……，從這一點出發，所以，我不太認同某些邏輯實證主義者和近些年來很時興的后現代主義科學哲學的觀點和原則。而且，我對科學家們，特別是那些哲人科學家們的哲學思考的關注，可能更甚于對專業哲學家們的專業思考的關注，因而，在某種程度上，我對科學家們的哲學著作的關注更甚于對哲學家們的專業著作的關注，盡管從數量上未必如此。”我的這些做法和想法，當然有可商量之處，歡迎萬、劉二位給予批評指正。至于萬、劉二位在文章中所表達的對我的模型進行批評的重要見解中，更為基本的還在雙方于對研究科學哲學的方法論思考的不同，我將在下一節中再予以較詳細的討論。

四

劉洋、萬小龍兩位先生在他們的文章中指責我所構建的模型時說如，“C和H的形式地位是相同的，就沒有必要把C和H兩種在邏輯上平權的因素分別討論。……僅列出C和H也并不能窮盡影響檢驗結果的因素。”我認為在這背后所涉及的是構建理論和模型的方法論問題。這個問題確實需要很好地進行討論。下面我就把我在這個問題背后的方法論思考端出來和諸位討論。

在形式上平權的東西就無需把他們區別開來討論嗎？一種理論的建構是否應當像列寧所曾經要求的那樣必須考慮到復雜現象和過程一切方面、一切條件、一切因素呢？這正是我們應當考慮清楚以免誤入歧途的。

在形式上平權的東西就無需把他們區別開來討論嗎？這個論點當然是不能成立的。如果這個論點真的能夠成立，那么，邏輯學中的合取和析取概念都沒有存在的必要了，相應地“∧”“∨”這樣的符號也應該從一切邏輯系統中抹去。因為在任何合取或析取的式子中，其中的任何成分在形式上都是平權的。據于此，那么在他們自己文章中所使用的各種邏輯式子中的合取項或析取項也都應當取消而歸一。能夠這樣嗎？這種觀念的不合理性是無需討論的。所以我們寧愿化更多的筆墨來討論另一個問題： 構建一種模型或理論是否應當而且必須考慮到復雜現象和過程的一切方面、一切條件、一切因素？或者如萬、劉二位在指責我對科學理論的檢驗結構與檢驗邏輯的理論或模型時要求的那樣，應當“窮盡影響檢驗結果的一切因素”呢？

我曾經于1995年在中山大學學報(1995年第一期)上發表了《“抽象——具體”方法之重構》一文，其中就表述了我對構建理論或模型的一般方法論觀念。該文的內容后來就寫進了我于2009年10月出版并于2010年10月重印的專著《科學哲學——以問題為導向的科學方法論導論》之中，成為其中的一節(第三章第二節)。我對構建理論或模型的一般方法論觀念簡要地說來就是：

MP0、方法論上的一個重要的，但迄今為止仍很少被方法論學家正面闡述的是如下的原理，它可以被表述為： 研究對象的高復雜性與關于所研究對象的理論的高精確度不兼容。

我們可以簡要地把這個原理稱之為“不兼容原理”。這個原理的一些較直接的推論就構成如下重要的方法論原則：

MP1、自然界和社會的過程大都十分復雜，對于這些復雜的過程本身，我們不可能直接構建出關于它們的高度精確的理論。

MP2、為了構建精確的理論，我們必須把研究對象簡化。

由于MP1和MP2所造成的困境，在人類的科學史和認識史上曾經不斷地在摸索中尋求出路。自有文明史以來，特別是從近代科學產生以來，人們終于產生出并不斷地完善了科學中的“抽象方法”。

MP3、欲構建精確的理論，必須運用抽象方法；抽象方法的實質是把研究對象簡化。

MP4、抽象方法的一個重要類型是模型化方法。模型化方法的實質是： 通過構建與真實世界對象相似的，但卻大大簡化了的模型，來研究真實世界中的復雜對象或對象系統，以便為它們構建出相應的精確理論。

MP3、MP4連同MP1和MP2一起，在近代科學的發展中，起了十分重大的作用，它們不僅大大地推動了近代各門自然科學迅速地走向成熟，而且也成了近代科學各門學科是否達到成熟的一種標志。

一般來說，MP1、MP2和MP3、MP4可以向我們提供如下的方法論啟示： 為了理解自然界(社會亦同)，我們不能試圖按自然界對象本來所呈現的樣子去直接把握自然界；相反，為了理解自然界，我們必須首先對自然界進行抽象，在頭腦中構造出某種并非自然界對象本身，但卻大大簡化了的對象(如質點、剛體、理想流體等等)，著力于對這些簡化了的對象進行研究，才有可能對這些簡化的模型建立起精確的理論。然后，才有可能借助于這些精確的理論去較好地理解復雜的自然界。因此，我們有：

MP5、精確科學的理論都是關于模型的理論，它所描述的是模型，而不是直接關于自然界本身。

MP6、科學中所謂精確的理論，其主要的含義僅僅是指理論中所使用的語言是精確的；由于這些語言是用來描述模型的，因而也可以說理論對于模型來說是精確的。但這并不意味著理論的描述與自然界現象之間一定是精確符合的。相反，由于模型是對自然界復雜的對象或對象系統的高度簡化了的類似物，因而關于模型的精確理論也常常不得不以偏離自然界的實際過程或現象作為它的副產品或代價。

MP7、通過科學抽象而獲得的簡化模型的一個重要的實際后果，是它擺脫了自然界實際對象的個性化特點，而具有了普遍性的品格；從而，用以描述簡化模型的理論也具有了普遍性的品格。

MP8、科學的目標最終是要求能用精確的理論來理解(解釋或預言)實際發生的復雜的自然現象。

MP9、通過引進包括種種輔助性假說和特定條件陳述的科學解釋的結構，就能運用簡化模型下獲得的精確理論或“自然規律”，來解釋(或預言)復雜的自然現象。

MP10、為了構建科學理論，我們不應當僅僅從特定的現實個體所具有的特點和復雜性開始，并試圖建立適合于單個個體特點的“理論”。相反，應當舍象掉現實個體所特有的特點和復雜性，力圖通過抽象而構建具有一定普適性的簡化模型，然后才可能建立精確的具有一定普適性的理論。[注]也正是從這個意義上，簡單地說毛澤東提出了中國革命道路的理論，如農村包圍城市，武裝奪取政權等，這是錯誤的或至少是不恰當的。實際上，這是提出了某種改造當時中國社會的具體實際的可行的技術方案。這種技術方案應當不止一種。我們在工作中應做的是從多種備選方案中通過理性的討論而擇優，這種擇優的方法可參見拙著《系統工程概論》，中山大學出版社1998年出版；也可參見其他作者所撰寫的“系統工程”方面的著作。理論不強調具有個體性特色，而技術方案則不同。技術方案可以且常常必須考慮個體的自身特點和所處的復雜條件而具有個體性的特色，并常常包含有理論之應用的過程。而理論的創立則必須是在抽象的基礎上包含有一般規律而具有一定的普適性。混淆了創建理論與設計技術方案的區別以及它們所需要的不同思路，將十分不利于理論的發展與創造。

我以為，上述方法論思想不但適用于科學(自然科學和社會科學)，而且也可以適用于科學哲學中模型和理論的構建。基于以上的方法論思想，我曾經評價了科學哲學中比較極端而典型的兩種方法論思路。一種是邏輯實證主義的思路。這種哲學完全是分析性的，以至于他們所構建出來的理論幾乎是或近乎是一套邏輯。只要承認它的前提，結論是必然的。但為此他們必須把他們的研究對象高度簡化。但由此帶來的后果是： 一方面使他們的理論過于專門化，以至于連科學家也看不懂他們的論著，另一方面，更嚴重的還在于他們的理論把研究對象過于簡化，而遠離了科學研究過程的實際。與邏輯實證主義的方法論思路相對立的另一種研究科學哲學的方法論思路，就是所謂的歷史主義的研究思路。歷史主義的方法要求把科學發展及相關的問題(包括劃界問題、理論的發展、檢驗、評價等等問題)都看作是一種社會歷史現象或歷史事件，所以不能把科學與非科學的劃界、科學理論的檢驗、評價等，僅僅看作是一種認識論和邏輯問題，而且還必須考慮到社會歷史因素和科學家個人的因素，如社會的歷史文化背景、國家的政策、科學家權威的影響、科學家的個人心理素質等各方面的因素。由于歷史主義要求考慮到各種因素(盡管都是實際因素)，過于復雜，沒有把研究對象、問題情境做適當的簡化，因而他們所構建的理論常常十分粗陋，缺乏簡潔、優美、嚴謹的結構，更難以形式化，并且所構建起來的“理論”也常常只是描述性的，而不是規范性的，因而還遠遠算不上作為演繹陳述等級系統的那種標準的“理論”形態。當然，盡管按歷史主義的研究思路所構建的理論不可避免地會造成以上缺點，但由于他們的視野更寬，所以他們常常又能提供出許多深刻的富有啟發性的思想，并對邏輯實證主義的甚至波普爾主義的科學哲學提出許多切中要害的猛烈沖擊。我本人研究科學哲學的思路是想在這兩種極端的方法論思路所構成的張力中保持某種必要的平衡。所以，我所要構建的科學哲學理論，一方面仍然把科學哲學看作是對科學歷史的理性重建，而這種理性重建僅僅是對科學史從邏輯和認識論方面的理性重建。另一方面，我又希望不至于像邏輯實證主義和波普爾主義那樣把研究對象過于簡化。所以，例如，在研究科學理論的檢驗結構和檢驗邏輯時，我就構建了如前文所說的那種檢驗模型和檢驗邏輯。它仍然僅僅是對科學中關于科學理論的檢驗做出某種邏輯和認識論的重構，希望它能比較接近實際，但它們仍然只是把研究對象簡化以后的某種接近而已。問題只在于我們的這種簡化是否合理。我在于1998年發表在《中國社會科學》(1998年第三期)上的長篇論文《檢驗證據的價值與干凈的實驗》(約25000余字)中，就已經提到： “我們曾構建過一個簡潔的模型，它可以描述為：

(1)T∧C∧H→P

(2) SO可錯

……。當然，這個模型由于它的簡化畢竟是把檢驗過程中的許多復雜因素抽象掉了。例如，從理論上做出的待檢驗的預言實際上常常并不是直接可觀察的，就如科學家們雖然從理論上事先預言了正電子、膠子、夸克的存在，但是正電子、膠子、夸克并不是直接可觀察的那樣。而且，通常觀察陳述SO也并不能直接對理論上的預言做出肯定或否定的回答。在科學實驗中，科學家們通常要通過一大堆的觀察資料或數據，即SO是一個龐大的觀察陳述的集合，然后依據另一些相關的理論和假說集Tˊ、Нˊ結合著實驗中所給出的條件集C對SO做出分析，才能通過對這些資料SO的分析而斷定有某一事實E，而

在該文中，為了進一步討論科學中做出“干凈的實驗”所應當滿足的條件，我們曾經進一步討論了在這種復雜條件下科學理論的檢驗問題。讀者如果想進一步了解我在這方面的見解，可進一步參見拙作 《檢驗證據的價值與干凈的實驗》或拙著《科學哲學——以問題為導向的科學方法論導論》。(在那本著作中，作者對各種科學哲學中的重要問題都做了更為詳細的論述)。由此可見，我在文章中所說的我所構建的模型是對科學理論檢驗問題的“簡潔但卻完整的描述”，實際上也只是說，從邏輯和認識論的意義上，它可以說“是對科學理論檢驗問題的簡潔但卻完整的描述”而已，就像在熱力學中僅僅借助于溫度、內能、熵這三個熱力學函數就能對一個熱力學系統作出完全的描述那樣。

當然，應當說明，作者雖然在這里仍然在為自己所構建的模型做辯護，但這只能看作是，在作者看來，這個模型迄今仍有它存在的理由。但作者明白，作者所構建的這個模型，僅僅是對于科學理論的檢驗問題的一種可能的模型。作者十分希望能看到比這個模型更優的模型，這才是我所十分期盼的。

最后，當結束本文的時候，請容我貿然揣測： 萬、劉兩位合寫的論文《科學理論可檢驗性問題的新理解——兼與林定夷教授商榷》大約是出于萬小龍教授的學生劉洋之手，萬小龍教授大概沒有對此文仔細地斟酌過。不知情況是否如此？

參考文獻：

[1] 劉洋，萬小龍. 科學理論可檢驗性問題的新理解——兼與林定夷教授商榷[J]. 華南理工大學學報(社會科學版)，2010(6)： 67-70.

[2] 愛因斯坦. 愛因斯坦文集： 第二卷[M]. 北京： 商務印書館，1977.

[3] 皮埃爾·迪昂. 物理學理論的目的與結構[M]. 北京： 中國書籍出版社，1995.

[4] 波普爾. 科學發現的邏輯[M]. 北京： 科學出版社，1986.

[5] 林定夷. 科學哲學——以問題為導向的科學方法論導論[M]. 廣州： 中山大學出版社，2010.