什么是科學

吳國盛

今天我們面臨的基礎科學軟弱、原始創新乏力的問題，就是嚴峻的挑戰。如果不能深入思考科學的本性、科學的本源，我們的科技政策和科研管理就可能違背科學自身的內在邏輯和規律，人為制造發展的障礙。

什么是科學？這是一個問題。任何問題都呼喚一個解答，但恰當的解答卻取決于問題的性質：誰在提出問題？為什么提出問題？發問者期望從哪些方面、以什么方式來回答？而這，是問題背后的問題。真正的問題都是有結構的。

上世紀80年代初，當我還是科學哲學專業碩士研究生的時候，英國科學哲學家查爾默斯的《科學究竟是什么》（What is this thing called Science）一書流傳很廣。許多愛好科學哲學的學生正是通過這本書了解西方科學哲學。然而，作為一個中國讀者，我一直覺得這本書沒有回答書名所提出的問題。我也了解到，許多讀者有和我同樣的感受。為什么呢？原因大概是，這本書所預設的東西在我們的心目中恰恰仍然是可疑、有待澄清的，是我們渴望繼續追問的。這本書名為“科學究竟是什么”，實際上只是通俗介紹了20世紀從邏輯經驗主義、波普爾到庫恩、費耶阿本德等科學哲學家的觀點，可以看成是一本西方科學哲學的簡明導論著作。可是，對西方科學哲學家來說，“科學”的指稱是清楚的，就是在近代歐洲誕生的、以牛頓力學為代表的自然知識類型，不清楚的只是，為什么這種知識類型如此有效、可靠，如此權威和成功。用康德的話說就是，先天綜合知識（科學知識）是否可能，這是沒有疑問的，因為牛頓力學已經就是這樣的“科學知識”；有疑問的是，它何以可能，亦即它得以可能的條件是什么。對他們來說，“牛頓力學”作為“科學”是一個給定的事實。可是對我們來說，牛頓力學為什么當然就是科學呢？如果回答說，牛頓力學符合科學之為科學的全部標準，那我們就要問“科學之為科學的標準”是什么，這通常引向科學哲學；如果回答說，科學就是按照牛頓力學來定義的，那我們就要問“牛頓力學”是怎么來的，這通常引向科學史。

是以科學哲學的方式來回答“什么是科學”的問題，還是以科學史的方式來回答，這仍然取決于你發問的背景和動機。

近30多年來，有兩件事情影響了中國人提出“什么是科學”的問題。第一件事情是反“偽科學”的需要。上世紀80年代，氣功、人體特異功能一度十分活躍，包括錢學森這樣的著名科學家都為之背書，但后來風向轉了，說這些東西是偽科學。就字面意思上講，所謂偽科學是指本來不是科學而冒充科學者，但問題是如何判斷它本來是不是科學，這就提出了科學的標準問題。于是，很長一段時間，國人希望向科學哲學家求助一個權威的標準答案。不幸的是，西方的科學哲學大家并沒有就此給出一個權威的答案，相反，每一個科學哲學家的答案都受到同行們無窮無盡的詬病，讓人莫衷一是。

早先的邏輯經驗主義者說，科學之為科學就在于它能夠得到經驗的證實，可是波普爾（Karl Popper， 1902-1994）反駁說，我們的經驗都是單稱陳述，單稱陳述經過歸納并不能確鑿可靠地導出全稱陳述。我即便看見一萬只天鵝是白的，要得出“天鵝皆白”這樣的理論也是很有風險的，事實上，的確有黑天鵝存在。于是，波普爾別出心裁地提出證偽理論，認為科學之為科學不在于可證實，而在于可證偽，即它總是包含著可以訴諸經驗檢驗的預測。比如，愛因斯坦的廣義相對論預言了光線在經過太陽這樣的大引力場時會發生彎曲，因此是可證偽的，而像占星術這樣的理論總是把預言說得含含糊糊，無法證偽，因而不是科學。波普爾之后的科學哲學家提出“觀察滲透理論”的命題，認為沒有什么經驗觀察是中性的，任何經驗觀察都預設了某種理論。如果A觀察證實了B理論，很有可能是A觀察之中滲透的理論支持了B理論。由于觀察滲透理論，不僅觀察與理論之間的證實關系出現了問題，證偽關系也同樣存在問題。A觀察證偽了B理論，也有可能是該觀察背后的理論與B理論相沖突所至。到了庫恩（Thomas Kuhn， 1922-1996）這里，科學之為科學的標準問題性質發生了改變。邏輯經驗主義者和波普爾所說的科學指的就是科學“理論”，“科學之為科學的標準”指的就是科學理論的成真標準。對他們而言，科學劃界問題本質上是一個理論與觀察之間的邏輯關系問題。庫恩不再關心這個問題。他從科學史的研究中發現，實際發生的科學理論的更替，并不是由理論與觀察之間的邏輯關系決定的，而是由科學家共同體決定的。在常規科學時期，科學家根本就不會問“什么是科學”這樣的問題，因為一旦經過艱苦的訓練進入了科學共同體，科學家已經就許多信念達成了共識，對這些信念通常不再追究。換句話說，你要是非要問什么是科學，庫恩的答案很簡單：“科學家們做的事情就是科學”。只有在傳統的范式出現了大量反常的科學革命時期，科學家們才被迫思考“什么問題是真正的科學問題”“什么樣的解決辦法是真正科學的解決辦法”，但最終的裁決方案也不是一個可以通過邏輯和理性來解決的方案，而更多的是一種非理性的歷史裁決，就像德國物理學家普朗克（Max Planck， 1858-1947）在他的自傳里所說：“一個新的科學真理并不是通過說服對手并且讓他們開悟而取得勝利的，往往是因為它的反對者最終死去，熟悉它的新一代成長起來。”庫恩之后，費耶阿本德（Paul Feyerabend， 1924-1994）更是主張，沒有什么科學方法論，如果有的話，那就是“怎么都行”。他雄辯地表明，科學劃界問題完全是一個無聊的問題。在科學史上，科學與非科學之間的界線從來是模糊不清的，而且這些模糊不清的界線也隨著歷史的變遷而變遷。明確劃定科學的界限，只會窒息科學的自由和創造精神。

西方科學哲學家令許多中國讀者失望。那些對偽科學深惡痛絕、急于斬盡殺絕的人，甚至對庫恩和費耶阿本德這樣的科學哲學家破口大罵了。如果非要援引科學哲學的話，他們往往還是喜歡波普爾，畢竟波普爾明確提出了劃界問題，給出了劃界方案。

本書不是為這些讀者寫的。我并不認為劃界問題是一個很重要的問題。只要偽科學不是一個政治上讓人恐懼的意識形態大帽子，只要反偽科學不是一項迫切的政治任務，人們完全可以根據具體的情況和具體的要求來辨別科學和非科學，并不需要一個絕對正確、普遍適用可做尚方寶劍的科學標準。你如果想區別科學與常識，你可以強調一下科學的精確性和邏輯連貫性；你如果想區別科學與宗教，可以強調科學的懷疑和批判精神；你如果想區別科學與人文學科，可以強調科學的數學和實驗特征。當科學事業出現內部問題時，我們可以講講科學的規范，以平息紛爭重建共識，或者清理門戶，嚴肅紀律；當科學事業遭公眾誤解、受公眾攻擊時，我們可以講講科學的價值，講講科學追求真善美的統一，熱愛和平，重視協作等等，以重修科學的形象；當別的社會事業羨慕科學所取得的進步，向科學取經時，我們可以向他們講講科學的方法，以幫助那些非科學的事業也取得像科學所取得的成功。再說，生活中也不是處處都需要科學，有時候像占星術這樣的偽科學也可以用來娛樂，干嗎一定要斬盡殺絕？繪畫原作固然寶貴，復制品也可以有它的地位。

影響中國人提出“什么是科學”問題的第二件事情，是李約瑟難題以及傳統文化的評價問題。在近代中國走向現代化的過程中，傳統文化的評價問題一直是一個極為引人注目的問題。五四時期的啟蒙思想家普遍認為，傳統文化基本上一無是處，是阻礙我們走向現代文明的攔路虎、拌腳石，應予徹底否定，而傳統文化之所以一無是處，是因為它沒有科學。民國時期的學者討論的都是“中國古代為什么沒有科學”的問題。到了上世紀50年代，愛國主義成為時代的新需求。英國生物化學家李約瑟站出來發問，中國古代有發達的科學技術，為什么近代科學沒有在中國誕生呢？這一問問得讓深受西方列強封鎖的國人很舒服，因為這一問的前提是中國古代有科學，而且很發達，只是近代落后了。到了上世紀90年代，新一代的科學史家和科學哲學家開始質疑李約瑟問題，特別是追問“中國古代究竟有沒有科學”，引發了熱烈的爭論。然而，問題的實質仍然是，這里的“科學”是什么意思。只要調整科學的定義，就可以使“中國古代有科學”和“中國古代無科學”都能夠成立，但科學的定義并不是隨意指定的，而是歷史地形成的。要準確理解“科學”，必須回到歷史之中。

本書針對的就是這個背景，因此將主要采納科學史的方式來回答“什么是科學”的問題。牛頓力學之所以天生就是科學，而我們的陰陽五行天生就不是科學，這是歷史形成的。就好比披薩是西方人發明的，天生就是披薩，而我們的餡餅天生就不是披薩。我們當然可以說餡餅也能吃，而且比披薩更好吃，但你還是不能說餡餅就是披薩。今天我們稱之為科學的東西本來就是來自西方的，要理解什么是科學，就必須回到西方的語境中。

我認為，在理解科學方面，我們中國人最大的誤解是沒有真正意識到科學的獨特性。我們通常都認為科學是一種全人類都普遍具有的能力—技術能力，或者高智力。正因為沒有認識到科學的獨特性，所以就容易誤認為中國古代其實也是有科學的—中國人既然是人，當然有技術、有智力，因而有科學。這種錯誤的科學觀妨礙了我們反省我們的文化。事實上，科學是一種十分希罕的人類文化現象，起源于對自由人性的追求和涵養。中國古代沒有科學，根本不是偶然的錯失，而是存在的命運。

100年來，本著我們一向熟悉的實用的態度來學習西方的科學，中國科學也取得了非常巨大的成就，基本實現了“科學救國”的理想。但是，今天我們面臨新的歷史使命。中國人在解決了落后挨打、貧窮挨餓的急難之后，要復興中華文化，成為引領人類文明之未來的力量。在這個新的形勢下，仍然用實用的態度來對待科學和科學家，就不能真正地完成這個新的歷史使命。今天我們面臨的基礎科學軟弱、原始創新乏力的問題，就是嚴峻的挑戰。如果不能深入思考科學的本性、科學的本源，我們的科技政策和科研管理就可能違背科學自身的內在邏輯和規律，人為制造發展的障礙。

我認為，現代科學的主流是數理實驗科學，它起源于希臘理性科學與基督教唯名論運動的某種結合，但是，數理實驗科學并不是現代科學的全部，最終蘊釀了達爾文進化論的近代博物學（自然志）也是不可忽視的科學類型。技術、博物學（自然志）、理性科學三者構成了一個科學譜系。中國古代的科學更多的屬于博物學的范疇，以現代數理實驗科學的框架去整理重建，往往得到的是歷史的碎片。因此，建立中國科技史研究的博物學編史綱領，是未來值得嘗試的一個方案。

什么是科學？這個問題在今天格外緊迫。近十多年來，我在各種場合無數次發表以此為題的講演，聽眾既有政府高級官員、院士科學家、IT精英，也有普通學生、學者、民眾。他們對此話題的熱切關注，讓我深感這是我民族今天不能不認真反省的問題。我希望這些初步的思考能夠喚起更多人的認同，凝聚更多人的共識。

（作者為北京大學哲學系教授，本文系作者為即將出版的新書《什么是科學》自撰的前言，經作者授權發表）