正版新书]科学的意义蒂姆·卢恩斯9787532160457

致谢
写给读者的话
前言
科学之奇妙
第一部分
“科学”意味着什么
第一章
科学如何运作
第二章
那是科学吗？
第三章
“范式”之范式
第四章
但那是实情吗？
第二部分
科学对我们意味着什么
第五章
价值与真实
第六章
人类的善意
第七章
天性——当心！
第八章
自由消解了吗？
结语
科学的领地
参考文献

蒂姆·卢恩斯，英国剑桥大学科学哲学教授、卡莱尔学院研究员。著有《生物伦理学的生物学基础》（The Biological Foundations of Bioethics）等，也常为《伦敦书评》和《泰晤士报文学增刊》撰稿。

\\\"托马斯？库恩（1922—1996）库恩于1940年进入哈佛大学，本科期间主修物理学。1945年，他开始做博士研究——依然是物理学，依然在哈佛——但是，他的兴趣已经远远超出了其论文量子力学和磁学的主题。攻读博士学位期间，他同时也在哲学领域工作。他在哈佛校报《深红》（TheCrimson）担任编辑，同时还是文印社（LiterarySignetSociety）的主席。120世纪40年代末到1956年这段时间里，库恩为哈佛的文科生开了一门课，想让他们了解科学领域的工作。这是他首次介入科学史，其教学重点是上至亚里士多德的历史个案研究。1956年，库恩前往加州大学伯克利分校哲学系任职，但其职位隶属于科学史，而不是科学哲学。在那里，他开始研读维特根斯坦（Wittgenstein）、费耶阿本德等人的哲学著作。
到目前为止，库恩最广为人知的著作是《科学革命的结构》（TheStructureofScientificRevolutions）（以下简称《结构》），它篇幅不大，但引人入胜、非常重要。这本书写于1962年，收入所谓“统一科学的国际百科全书”（InternationalEncyclopediaofUnifiedScience）系列。《结构》的首版收录于这一系列颇具讽刺意味，因为库恩的观点通常被认为与这一观点——科学作为一个整体构成了一个统一的复杂体系——相对立。1964年，库恩离开伯克利前往普林斯顿大学，后来又于1983年去了麻省理工学院。他的许多后期著作致力于澄清、修正并应用他一开始在《结构》中提出的观点：例如，在他1996年去世的时候，他还在写一本书，该书意在探索一种关于科学知识增长的演化观，而早在《结构》一书中他就曾捍卫过这一观点。
科学革命的结构《结构》的核心论点是，科学转变是周期性的。当各路调研团体基本上就何为出色的研究快要达成共识时，“常规科学”（normalscience）长期以来的发展就会被偶发的、剧烈的观念“革命”所中断。库恩例举了若干实例，比如，16世纪尼古拉斯？哥白尼（NicolausCopernicus）提出的日心说；20世纪初爱因斯坦引入的相对论时空观。
库恩说，革命出现之前会聚集一大批“反常现象”——尽管科学家卯足劲地想把它们塞入公认的解释框架，但任何已被奉为圭臬的科学方法均无法解释这些棘手的现象。革命之后，科学家转而拥抱某种新方法，因为它能够解释引发危机的那些反常现象。库恩表示，科学共同体为此可能需要调整他们的人数：有时候，某种新方法能被接受下来的唯一途径便是老一代的守卫者从位子上退下来，或者死掉。2“常规科学”将会开启一段新时期，直到最终出现另一批反常现象，另一次危机，另一场革命。库恩的科学图景大致就是这样。但它包括哪些细节呢？
在库恩所谓的“前范式”（pre-paradigm）阶段，科学学科有这样一个特点：科学实践者之间有相当大的纷争，这种纷争往往就其事业的恰当基础诉诸明确的理论讨论。在早期思想家那里，对于正当的科学训练要求哪些内容，他们聚讼不休，什么是有价值的成就也众说纷纭。我所从事的哲学就几乎总是处在这样一种状态：满世界的哲学系每天都有许多重要的活动，然而，对于哲学是否应该着眼于那些伟大哲学著作的历史、揭示各种棘手概念的意义、发掘有关宇宙之本质的基本事实、为科学研究的重要性提供一个慎重的综合，学院里的哲学家并无把握。就连什么是优秀的哲学工作也存在着巨大的分歧。在一些人看来，维特根斯坦是一位恶毒的反哲学家，其所作所为给哲学造成了极大的伤害；而另一些人认为，维特根斯坦是独一无二的思想家，他揭示了西方哲学传统中的悖谬。一些人觉得德里达（JacquesDerrida）的工作是突破性的，但也有人认为他假充内行。
库恩说，科学知识领域在一开始都有这种前范式的特点，它也是目前哲学的特点。这怕不是巧合，对于今天的许多（也许是全部）科学学科来说，它们最初不过是哲学中充满玄想的分支。最后，库恩说，各种探索领域进入到他称之为“常规科学”的阶段，接受“范式”的引导。
近些年来，“范式”一词被广泛地用于各种官话套话，对此我们一定要小心，免得被它洗脑。我们先来看看库恩到底是怎么说的。在《结构》首版七年后的一篇重要的“补充说明”中，库恩承认，他也许在多达22种不同的意义上使用该词。3我愿接着库恩本人（以及我的前同事利普顿）的思路把范式当作特定意义上的典范（exemplar），这一点格外重要，也就是说，我们把它当作重要科学成就的公认实例。4范式，典范意义上的范式，既不是某种思维方式、世界观，也不是某种训练。典范指的是解决某一科学问题的特定例子。它是科学共同体中的每一个人（或基本上每一个人）认可的一件工作，是值得赞赏，值得效仿的。例如，孟德尔（Mendel）在豌豆代际遗传方面的工作最终在20世纪的遗传学家那里获得了应有的地位。艾萨克？牛顿于1687年出版的《原理》（Principia）数百年来都被视为典范。因此，达尔文在组织《物种起源》（OriginofSpecies）时，很可能就按照维多利亚时代的做法来表述和捍卫科学假说，而这些可取的做法正是基于维多利亚时代的科学人的不懈努力，他们准确地把握住了使得牛顿的工作如此出色的方法。5库恩的“常规科学”概念意在提出这样一个想法：此类科学的日常运作是指特定学科的科学家知道他们该干什么，因为他们全都同意以过去的种种成就为典范。但这并不是说，共同体中的所有科学家都是以同样的方式工作：实际上，当库恩告诉我们，科学受典范而不是规则的引导时，这一点才是他想要透露的关键信息。
观察一下那些与科学相当不同的其他活动，我们就可以非常容易地看到科学受典范引导和科学受规则引导这两个观念的差别所在。专业主厨也许都会同意，本世纪头十年，费朗？亚德里亚（FerranAdrià）在其位于加泰罗尼亚（Catalonia）的牛头犬餐厅（ElBulli）所呈现的烹饪作品是顶尖厨艺的典范。虽然他们对其厨艺何以如此之精湛意见不一，但他们可能达成这样一个共识：尽管当他们按自己的理解“像他那样”做菜时出现了相当大的偏差，但亚德里亚的厨艺还是值得效仿的。这些追随者的烹饪风格不可能一致。相比之下，那种基于规则的进路就是旨在将精湛厨艺所涉及到的一切汇编为规则，由之制定出一套相当明确的方法。英国的许多业余厨艺爱好者因此生搬硬套，试图再现迪莉娅？史密斯（DeliaSmith）的精湛厨艺，他们对其每一个操作的每一处细节亦步亦趋，甚至和她用同样的炊具。库恩的要点在于，虽然科学家也许会一致表达他们对牛顿所获成就的钦佩之情，但对于一个特定的研究者来说，他如何理解什么叫严丝合缝地按照《原理》的工作方式工作，这里并无定见。科学家受典范的引导，但是他们并不受操作手册（一本细致规划的、用以告诉他们如何探索世界的操作手册）的束缚。
这将我们带至“常规科学”这一概念的第二个要点。人类基因组的第一次完整测序——或更确切地说，对我们这个物种据称有着代表性的基因组的初步测序——是一项里程牌式的成就，它于2001年首次公布。6自那时起，对于人类基因组如何变化，我们就有了越来越详细的资料，而且我们还得到了其他许多物种的全部基因组序列，比如狗、水稻以及鸽子的基因组。7对于配有合适的器材、接受过良好训练的人来说，基因组测序已不再是项挑战。于是，我们很容易就把最初的那个人类基因组测序项目视为典范，而把随后的那些项目仅仅看作常规基因科学的实例。不过，在库恩看来，这么想会让人误以为，常规科学仅仅是“更多地复制”（muchofthesame）——机械套用早先那些较有名望的科学家所探索出的工作方法。
库恩并不是暗示，常规科学——大部分科学家在大部分的时间里所从事的工作——没有创造性、毫无生趣、琐碎无关紧要的，是基于算法的。库恩的观点是，科学的创造性常常在于，我们要能将一个摆在我们面前的新问题转化为一个与之类似且我们已经知道如何去解决的问题。伽利略一开始观察的是小球沿斜坡滚下时的情形。当小球冲上另一道斜坡时，无论这一道斜坡有多么陡，小球的上升高度几乎和它被释放时的高度一样高。于是他觉得，我们可以将钟摆的摆动看成是小球的这种往返运动。然而，对于真实的钟摆，其下方有一个很重的摆锤，连接摆锤的摆杆或摆线也参与了摆动，它们的质量不可忽略。荷兰自然哲学家克里斯蒂安？惠更斯（ChristiaanHuygens）后来发现，我们可以更加细致地理解整个钟摆的运动，只要我们将整个钟摆看成是沿摆线或摆杆分布的一系列联结在一起的钟摆。换句话说，他把真实的钟摆看作一系列简单的伽利略钟摆之集合。惠更斯将伽利略视为典范，而库恩认为，正是出于此，惠更斯的工作是常规科学的一部分。8常规科学是一种巧妙的适应，它将我们当前不理解的东西转成那些我们已然理解了的东西。
一段时间之后，常规科学可能会进入库恩称之为“危机”的阶段。在危机阶段，棘手的现象开始聚集，典范式的创造性工作再怎么也无法解释这些现象。科学进入了一个自我怀疑的阶段。由于科学家不确信那种风格醒目的工作还能否为这些棘手的现象给出解释，他们不再竞相模仿其典范，而是开始猜度合适的科学方法应该是什么样子，或他们的典范是否遭到了误解。换句话说，他们把精力更多地放在做哲学工作而不是做科学工作。最终，一个新的理论出现了，而且，通常是那些不怎么迷恋典范的青年学者使新理论流行起来的。如果这一新理论可以解释先前理论所不能解释的反常现象，那么，老一代的典范就最终会被抛弃，而新的典范得以加冕。新一轮的常规科学时期开启了。科学革命爆发。
当库恩在描绘科学革命的一般模式时，他脑子里都浮现了哪些情景呢？牛顿认为，空间是某种实体（substance）——一个无限大的容器，所有事件都发生于其中。他同时代的人戈特弗里德？莱布尼茨（GottfriedLeibniz）反对这一观念：在莱布尼茨看来，对于物理存在，比如桌子、椅子，我们可以表明它们在空间上是如何相互联系的，比方说，椅子在桌子的左边，但我们没有必要认为空间本身是某种类似容器的实体。
到19世纪末，物理学家越来越多地倾向于接受光的波动说，这似乎使牛顿的实体空间观得到了支持。声波借空气中分子的振动传播，因此它无法在真空中传播。而在海洋中，声波借水分子上上下下的运动传播。那么，当光从一个地方传播到另一地方时，又是什么物质媒介在振动呢？不是空气，因为光可以在真空中传播。这些物理学家似乎认为，光必须借空间这一实体本身——它没有质量，物理学家称之为介光以太（luminiferousaether）——的震荡方能传播。9人们设计了大量愈发精巧的实验来侦测外裹于地球的介光以太，问题是所有这些实验都失败了，起码可以说，它们没能给出估证以太存在的决定性裁决。10以太变成了一个反常的事物，看来主流理论似乎是出了什么问题，但物理学家怎么也无法查明问题出在哪儿。直到1905年爱因斯坦发表了狭义相对论，物理学家才立即转变了观点：光不需要以太，而且更一般地，它也不需要牛顿式的空间——那个装着所有物理事件、无限大的容器。爱因斯坦引发了库恩所谓的科学革命。
不可公度库恩关于科学革命的言辞让人想起了宗教皈依。也许出于此故，库恩常常被描绘为这样一个人——他认为伴随科学革命出现的理论上的巨大转变是非理性的：科学家从旧世界观到新世界观的转变似乎必定是一次信念上的飞跃。库恩最有名的主张——不同范式的理论间是不可公度的（incommensurable）——进一步增强了这一印象。库恩本人断然否认科学理论的转变是非理性的，不过，唯有我们去了解他的“不可公度”（incommensurability）概念，我们才能理解他为什么这么说。
一个优秀的科学理论研究的标志是什么？当一个理论优于另一个理论时，我们将如何做出裁决？如前所述，库恩认为，常规科学受共同典范的引导。科学共同体把一项特定的科学工作树立为典范，随之亦将那种作品——牛顿的《原理》、达尔文的《物种起源》、孟德尔有关豌豆实验的著作——设为高品质的标准。若确如库恩所言，典范以这种方式设立标准，而且会在科学革命期间发生改变，那么，问题便随之而来：科学的哪些优秀部分将在革命之后发生改变？当库恩说革命中到处可见的理论改变是不可公度的，其意为，它们没有共同之处可供我们对其优点加以评估，因为标准来自典范，而典范并非恒久不变。
库恩认为，典范以多种方式决定科学的标准。他颇为坚决地主张，有一些非常普遍的评估标准在历经科学革命后也不曾改变：在任何时间，科学家都偏爱那种能准确预言现象的理论，他们更希望理论是简单的、一致的，在阐释说明那些已然确立下来的科学知识时是合理的。即便如此，我们还是来看看这其中的一个标准是怎么回事。说某个理论是简单的，我们是想说什么呢？是说它易于掌握吗？还是说该理论断言了非常少的新理论实体（theoreticalentity）？又或，我们的意思是，这些新实体之间的关系可以用形式优雅的方程式来表述？简单可以有许多种理解。
不仅如此，这些历经革命而被保留下来的优点很难全都转向同一个方向。设想我们必须在两套理论之间做出选择。其一在数学上优雅无比，但在说明已存在的知识方面它似乎极不合理。另一套理论和我们已知的东西相吻合，但它只能从丑陋的方程式起步。我们该偏向哪套理论呢？是简单性胜过合理性，还是反过来？库恩的想法是，科学共同体忠于追随典范的做法会激发他们去诠释各单个标准的意义、平衡相互竞争的标准。这么说来，当量子力学在20世纪初被提出来的时候，我们似乎就没法中立地评估其地位。其强大的预测力是否就该让我们对理解上的困难置之不理？它如何才能与其他的物理学领域整合在一起？——此间涉及的因素事关重大。但在不同的科学传统中，它们却有着不同的权重。
库恩所强调的“不可公度”涵盖了诸多主题，但他小心谨慎地对这些主题的重要性做了限制。库恩声称，当科学家出现分歧时，逻辑不会告诉他们哪个理论更好。他们也无法通过演绎来确定，比方说，应该如何理解简单性、如何权衡简单性与合理性。库恩这么说时，他并不是在说科学理论的改变是非理性的，或者像某种信念上的盲目一跃。相反，他的主张是，当科学家作出这些决定时，他们动用了某种技术性判断，但这种技术性判断不能被理解为逻辑算法的机械运用。它可以是理性的、有理由的，而且最终可以说服异议者。
设想我用两把不同的尺子来量我的两个孩子的身高。我发现，其中一个是120厘米，而另一个是3英尺2英寸。他俩哪个更高呢？很明显，其中一次用的是公制系统，而另外一次是英制系统，但这并不会给我的比较带来什么麻烦，因为我可以将它们转换为同一种单位的长度。类似地，有人可能会想，只要我们找到某种方法将一种范式下的各种发现转译为另一种范式的语言，我们就可以逐字逐词地比较它们。这时我们说爱因斯坦的体系优于牛顿的体系也没有什么问题，因为我们可以用爱因斯坦的语言来阐释牛顿的工作。
特别是在库恩后期的著作中，他经常就翻译的限度来谈“不可公度”这一概念。11他借法语“doux”一词来说明上述问题。我们很难精确地将该词译为英语：12说法语的人会说枕头是“doux”，而说英语的人会说，枕头是柔软的；他说黄油是“doux”，而说英语的人会说，黄油是无盐的；他说酒是“doux”，而说英语的人会说，酒是甜的；他说小孩子的举止“doux”，而说英语的人会说，小孩子们乖顺。不仅如此，在法国人听来，“doux”并非意义含混：它不像英语词“bank”有两个截然不同的意思（银行和河岸）。“doux”在法语中只有一个意思，只不过它的意思要比任何一个与之相应的英文词的意思都宽泛得多。
我们大概会同意，像“doux”这种词确实无法精确地译为英语，因为没有哪个英文词可以和这个法语词有同样的意思。一些关键的科学术语，比如“质量”“基因”，它们的意思也曾发生过变化：从牛顿的理论到爱因斯坦的理论，“质量”一词的意思不尽相同；从20世纪初孟德尔（当时他对染色体的内在性质一无所知）的主张，到沃森、克里克等人有关DNA双螺旋结构的工作，再到今日的分子生物学，“基因”的意思也在改变。库恩的想法是，对于法语中有关无盐黄油的看法，我们无法用英语传达出它的全部内容，与之类似，我们也无法用爱因斯坦的语言传达出牛顿的总体构想的全部内容。
我们不可能给出精确的翻译，虽然这一点有助于理解不同范式间的不可公度，但库恩对它的重要性也有所保留。即便法语无法被精确地译为英语，法国人和英国人也完全可以相互交流，而且，人们也大可以为法语文本给出实用的英语翻译。此外，虽然我们做不到精确翻译，但这既不妨碍说法语的人和说英语的人不同意彼此，也不妨碍他们可以解决彼此间的分歧，从而使双方都满意。如果我确信服务员要给我们拿来加盐的黄油，而我的法国朋友菲利普却认为这份黄油会是“doux”，那我们可以等到黄油端上来的时候尝一尝，由此来决定谁对谁错。同样，库恩说，尽管两位科学家工作在不同的范式下，他们的工作无法被精确地互译，但这既不意味着他们无法理解彼此，也不意味着他们无法通过各方都满意的实验来决定哪个范式更加优秀。13不同的世界库恩并不认为科学家会迷陷于自己的理论研究营造的氛围当中，从而无法理解、谈论，或相信其他替代理论的营造者。他的绝大多数细致阐发的观点完全是头脑清醒的。尽管如此，在《结构》著名的第十章，库恩的论述变得较为奇怪：他在此论证道范式转换革命有着极为深远的影响，其影响超乎想象。
库恩早年研读古代科学文献的经验将他引至这样一个观点：在不同范式下工作的研究者看来，宇宙本身呈现出不同的形态。在准备第一次科学史讲座课程的过程中，他阅读了亚里士多德的《物理学》（该书写于公元前4世纪），并天真地想去发掘“亚里士多德有多少力学知识，他给伽利略、牛顿等人留下了多少待发现的东西”。不出所料，库恩一开始就发现，尽管亚里士多德声名卓著，却对现代科学一无所知。更糟的是，亚氏的作品不仅无法理解，还很拙劣。但在仔细琢磨了亚氏的种种主张之后，库恩受到启发，改变了自己的看法：我坐在桌子旁，手里拿着一根四色铅笔，面前摆着一本摊开的亚里士多德的《物理学》。我抬起头，出神地望着窗外——那情景我现在还记得。突然间，我的思绪以一种全新的方式组织起来，变得清晰明朗。我大吃一惊，原来亚里士多德是一位极为优秀的物理学家，是我做梦都不曾想到的那种。14在《结构》一书很靠后的地方，库恩个人实现了对亚里士多德的格式塔转变（gestalt-shift），借此他正告读者，“革命之后，科学家就工作在一个不同的世界里”。15主要因为这类论述，库恩曾被称为相对主义者。他似乎想告诉我们，当一套理论取代另一套理论时，不仅关于世界的科学看法会变，而且世界本身——它正是科学所要探究的对象——也会随革命发生改变。照此来看，种种争胜的理论并不提供对同一个宇宙的不同理解，反而是宇宙的本质取决于用以描述它的理论。库恩为什么会说出这样的话呢？
库恩是不是真想如此极端并不总是很清楚，因为他的措辞经常摇摆于温和与激烈的主张之间：然而，我们真得把伽利略和亚里士多德，或拉瓦锡和普利斯特利之间的区别说成是视野的转变吗？这些人在面对同一对象时，他们当真看到了不同的东西？是否有一个合理的意义，在这个意义上我们可以说，他们是在不同的世界从事研究？16库恩在此处发问：是说两位受不同理论支配的科学家确实有着看待事物的不同方式，还是说，虽然他们就其所见得到了不同的结论，但他们看待事物的方式毫无二致。库恩认为，我们应该接受前者。他认为，理论承诺对我们看待事物的方式有影响。其论证在很大程度上立足于视觉心理学。如果你戴上一副特殊的眼镜——它可以颠倒你视网膜上的图像，那么在一开始，你看到的所有东西都是头朝下的。你会失去方向感，变得笨手笨脚。但是，经过一段时间的适应，你看到的东西又都和以前一样了。一旦习惯了这种方式，那么唯有当你再次摘去眼镜，周遭的事物才会变得不对劲。
库恩认为我们的视觉经验具有可塑性，这一点儿没错；也就是说，我们看待事物的方式可以在我们的生活过程中发生改变。更特别的是，它可以被我们的信念改变：设想有一副纸牌和我们平时玩的纸牌不太一样，比方说，其中的红桃Q是黑色的，或黑桃四是红色的，那么，只要人们接触它的时间不太长，就不会注意到这其中有何异样，反而会把这些反常的纸牌认作正常的。对于事物是怎么样的，我们有自己的预期（在本例中，我们的预期便是我们熟悉的那种标准纸牌），这种预期会对事物的呈现方式产生影响。
技术训练同样也可以影响我们看待事物的方式：如哲学家伊恩？哈金（IanHacking）强调的，普通人在X射线照片上看到的只是光斑，最多有一些光斑让人联想到骨头，而有经验的医生在看到同样的照片时，他就能根据照片做出诊断。她看到一处肿瘤，而我们要么一无所见，要么只是看到模糊的形状。17于是，库恩说，训练和理论上的信念不仅会影响科学家从显微镜的载玻片或望远镜那里得到的结论，还会影响他们看待世界的方式。即便如此，从库恩温和的想法（两位科学家“看到了不同的东西”，在这个意义上事物向他们呈现出不同的样貌）到其远较激烈的想法（他们确实“在不同的世界”从事研究）之间还是有一个巨大的飞跃。
我们偶尔会有这样的印象：库恩的断言，即不同的科学家工作“在不同的世界”，仅仅是为了以一种引人入胜的方式生动地表达他更基本、更少争议的信念——当你的理论承诺发生了改变，世界也将开始变得不同。但是，库恩的主张——经过科学革命世界变了——并不仅仅是一种说法（faondeparler）。为什么呢？我们来看看库恩是如何借用18世纪德国哲学家伊曼努尔？康德（ImmanuelKant）的观点的。

半个世纪以来，成千上万的读者选了鹈鹕丛书作为他们的自学方式。这些蓝封面小书，代表了前沿的思想潮流，阅读它们就如置身一流的大学课堂之中。”鹈鹕有一种特殊的魔力，它吸引社会学家、经济学家、数学家、历史学家、物理学家等各领域知名学者迫不及待发表前沿的研究成果，同时也鼓励普通民众跃跃欲试，探索不息。剑桥大学蒂姆·卢恩斯著的《科学的意义(精)/鹈鹕丛书》原来鹈鹕丛书中的一本，对我们这个时代最重要的科学议题和伦理议题都做出了精湛的分析。