陈定学:科学的新定义

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陈定学  

 

【内容提要】数百年来,科学概念一直缺乏一个理想的定义,科学的定义已经成为困扰科学和哲学的难题。本文尝试为科学概念拟定了一个新的定义,试图对科学作出更好的解释。新定义不仅揭示了科学的本义、功能与本质,而且还揭示了科学的特殊性,揭示了科学与其他学问、科学知识与其他知识的不同。这样通过新定义,就有可能对科学形成更为准确、完善的认识,也有望解决科学和哲学所面临的定义难题。

【关键词】科学;概念;定义

【中图分类号】N02 【文献标识码】A

 

现代科学发端于17世纪,经过几个世纪的发展,科学取得了巨大成功和辉煌成就。科学改变了人类的生活方式,提高了人类的生活水平,推动了社会的发展,成为文明的典范;科学揭开了许多未知的奥秘,提高了人类的认识水平,科学知识也成为人类最信赖的知识。科学对于人类如此重要,那就很有必要搞清一个问题:究竟什么是科学?或者说科学的定义是什么?数百年来,虽然科学家和学者们进行了诸多研究,但令人遗憾的是,科学这一概念一直没有一个理想的定义,对于“究竟什么是科学?”这一问题也未能做出满意的回答,科学的定义已经成为困扰科学和哲学的难题。

1.科学一直缺乏理想的定义

由于科学的重要性,科学家和学者们曾多次对其定义,例如英国著名物理学家、科学学的创始人贝尔纳在《历史上的科学》一书中把科学定义为:“科学可作为(1)一种建制;(2)一种方法;(3)一种积累的知识传统;(4)一种维持或发展生产的主要因素;以及(5)构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。”《辞海》(1999年版)的定义是:“科学:运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。”法国《百科全书》的定义是:“科学首先不同于常识,科学通过分类,以寻求事物之中的条理。此外,科学通过揭示支配事物的规律,以求说明事物。”原苏联《大百科全书》的定义是:“科学是人类活动的一个范畴,它的职能是总结关于客观世界的知识,并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动,而且还包括这个活动的结果。”德国《百科全书》(1957年版)的定义是:“科学是作为一个整体的知识的总和”。[1]

贝尔纳认为科学是一种建制、一种方法、一种积累的知识传统等,这个定义比较全面,但不够准确,不够清晰,通过这个定义,人们仍然无法确切地知道究竟什么是科学。《辞海》以及各国的《百科全书》也对科学进行了定义,这些定义大都把科学定义为“知识”、“知识体系”或“知识的总和”,但是,世界上存在着多种多样的知识,例如宗教知识、哲学知识、社会学知识、历史知识、经济知识、文学知识以及艺术知识等等,那么,科学知识与其他知识有什么不同?如何对它们进行区别呢?十分遗憾的是,这些定义大都未能揭示出科学的特殊性,所以根据这些定义,不仅很难把科学知识与其他知识区别开来,也无法把科学与其他学问相区别,这是这些定义的缺陷与不足。正是由于传统定义存在着缺陷与不足,所以长期以来,科学概念一直没有一个令人满意的定义,人们也一直搞不清这个十分重要的问题——究竟什么是科学?正如北京大学哲学系吴国盛教授所说,虽然“科学”是一个人们耳熟能详、妇孺皆知的词汇,但它的含义却相当模糊。[2] 数百年来,虽然人们经常在谈论科学、应用科学和研究科学,但人们并不知道究竟什么是科学,科学的定义已经成为困扰科学和哲学的难题。

2.科学的新定义

为了解决这一难题,作者经过长期思考与探索,为科学拟定了一个新的定义:

科学是一门揭示未知现象奥秘的学问,科学是一种独特的知识体系,科学的独特之处在于它通过实证方法产生出确实、可靠且可验证的知识。

可以看出,新定义与传统定义大不相同,那么,作者为什么这样定义科学?根据是什么?新定义又是如何对科学作出解释的?下面对新定义进行讨论。

①新定义首先揭示了科学概念的含义:科学是一门学问。

在定义科学时,首先必须了解科学概念的真正含义,那么,科学概念的真正含义是什么呢?新定义作出了明确回答:科学是一门学问,科学概念的真正含义就是学问。科学一词源于拉丁文的scio,英文为science,其本义就是学问或知识,所以新定义的解释与科学一词的本义是契合的。

那么,什么是“学问”呢?“学问”有两种含义,一是指知识、学识,二是指做学问的过程,这里主要是指做学问的过程。那么,什么是做学问的过程呢?中国古代典籍《易·乾》解释说:“君子学以聚之,问以辩之。”《礼记·中庸》的解释是:“博学之,审问之,慎思之,明辨之”;而《辞海》的解释是,做学问就是“学习,问难。”[3] 如果从哲学认识论的角度看,做学问其实就是人类认识世界的一种方式,而做学问的过程就是人认识世界并获得知识的过程。科学就是人类认识世界并产生知识的过程,所以科学也是一门学问。

②新定义还揭示了科学的功能:揭示未知现象的奥秘。

科学是一门学问,那么,这门学问有什么用处?或者说它有什么功能呢?新定义明确指出,科学的功能就是揭示未知现象的奥秘,科学就是一门揭示未知现象奥秘的学问。科学把未知现象作为自己研究的对象,把揭示未知现象的奥秘作为自己的宗旨,所以科学具有强大的功能。

世界上有多种学问,然而大多数学问仅仅是对未知现象作出一定的解释,真正能够揭开未知现象奥秘的学问并不多。例如人类经常提出这样一个疑问:万物的本原究竟是什么?古希腊哲学家赫拉克利特认为万物的本原就是原子,虽然这是一个天才的猜想,但原子究竟是什么东西?它具有什么样的结构与形态?几千年来人类一直无法揭开其中的奥秘。一直到19世纪,科学终于揭开了原子的奥秘,从此人类才对原子有了清晰而深入的认识。如果没有科学,人类很难了解原子的奥秘,不仅是原子,很多未知的奥秘都是科学揭示的,所以科学具有揭示未知奥秘的强大功能,这种强大的功能是其他学问所无法比拟的。

③新定义揭示了科学的本质与特殊性:科学是一种独特的知识体系。

科学是揭示未知奥秘的学问,在揭示未知奥秘的过程中,科学必然会产生大量的知识,这些知识积累起来会构成一个庞大的知识体系,科学正是以知识的方式存在,所以科学在本质上就是一种知识体系。但是世界上的知识有许多种,例如文学知识、艺术知识、历史知识以及宗教知识等,既然都是知识,那科学知识与其他知识又有什么不同?或者说科学知识有什么特殊性呢?新定义明确指出,科学是一种“独特”的知识,科学知识不同于文学、艺术、历史以及宗教等其他知识。那么,科学究竟“独特”在什么地方呢?

④新定义揭示了科学的第一个独特之处:实证方法。

科学究竟“独特”在什么地方?新定义揭示了科学的第一个独特之处,那就是它的方法——实证方法。实证方法发端于培根的经验哲学和牛顿、伽利略的自然科学研究,孔德《实证哲学教程》的出版揭开了实证主义运动的序幕,在西方哲学史上形成实证主义思潮。实证主义推崇的基本原则是科学结论的客观性和普遍性,强调知识必须建立在观察和实验的经验事实上,通过经验观察的数据和实验研究的手段来揭示一般结论,并且要求这种结论在同一条件下具有可证性。

在漫长的历史时期里,人类多数学问采用的方法都是非实证的,例如哲学的方法是思辨,文学的方法是创造,而科学却截然不同,科学的方法既不是思辨,也不是创造,它采用的是实证方法。

实证方法是科学最独特之处,实证是科学方法的精髓。

中国科学院张双南研究员认为,科学方法的精髓是逻辑、定量和实证,张先生的观点很全面,但作者认为三要素中最重要的还是实证,因为哲学也用逻辑,数学更是定量的,但它们都不是科学,所以科学方法的精髓应该是实证。

⑤新定义进一步揭示了科学的第二个独特之处:能够产生确实、可靠且可验证的知识。

正是由于科学采用了实证方法,所以它产生的知识也比较独特,这种独特的知识就是“确实、可靠且可验证的知识”。什么是“确实”的知识?所谓“确实”的知识就是符合实际的知识,就是如实反映事物本来面貌的知识,就是真实的知识即“真知”。为什么说科学知识是“确实”的知识呢?这是因为科学采用了实证的方法,对知识进行了严格的检验和验证。如果一个知识无法通过严格的检验和验证,无法证明它是符合实际的,那它就很难进入科学知识的行列,所以严格的检验和验证能够保证科学知识的确实性,保证科学知识是“真知”。

与其他知识相比较,科学知识无疑是最确实的知识,这是科学知识最独特之处。我们以人体的循环系统为例,人体是一个复杂的整体,在人体中存在着一个输送营养物质和能量的循环系统,否则人就无法维持生命。那么,人体中的这个循环系统究竟是什么呢?中医理论认为这个系统是“经络”,而在经络中运行的是一种叫作“气”的东西,中医的这个理论已经持续了数千年之久,很多人都把它视为“经典”。但是几千年来,人们一直无法发现“经络”和“气”的真实存在,既不知道它们在人体的精确位置,也不知道它们究竟是什么样子。现代医学也认为,人体中确实存在着一个输送营养物质和能量的系统,但与中医不同的是,现代医学认为这个系统是由心脏以及大量的血管所组成的循环系统,在这个循环系统中运行的是血液。现代医学通过人体解剖,在人体中找到了真实的心脏、血管、血液和血液循环系统,并可以让所有人亲眼目睹它们的样子。事实证明,现代医学关于血液循环系统的知识是符合实际的,是确实的;而中医关于“经络”和“气”的知识无法得到事实的验证,所以中医的这些知识很难进入科学的行列。当然,许多中医知识产生于古代,由于认识水平和科学发展水平的限制,古人作出一些不符合实际的猜测或假设,也是可以理解的,但是,那些没有经过严格检验的猜测或假设并不是科学。

什么是“可靠”的知识?所谓“可靠”的知识是指这种知识是真实可信的,可以信赖的。知识的可靠性也十分重要,如果知识不可靠,那人类就无法根据知识去了解、认识事物,也无法根据知识解决问题,这样的知识不仅毫无用处,而且还有可能对人类造成危害。例如人身识别是刑侦司法中的一个重要问题,古人常用滴血之法进行人身识别,由于这种方法极不可靠,所以造成了许多冤假错案。生命科学发现,不同的人基因存在着差异,这种差异可以像指纹一样具有“唯一性”,被形象地称为“基因指纹”,基因指纹已经成为一个重要的科学知识。根据这个知识,现代科学技术已经发展到能从一滴血、一根头发、一口唾液或一片皮屑中找到基因指纹。如果一个罪犯在作案现场遗留下血液、头发、唾液或皮屑等,那么,科技人员就能从中找到基因指纹,并进行DNA鉴定。如果疑犯身上的基因指纹与现场发现的基因指纹是一致的,那么,就可以100%地确定这个疑犯就是罪犯。通过基因指纹进行人身识别,这个科学知识不仅准确无误,而且屡试不爽、极其可靠。如果把基因指纹识别与古代的滴血之法进行比较,就可以明显地看出滴血之法是极不可靠的,而基因指纹识别这种科学知识却是十分可靠的。

不仅基因指纹识别知识是可靠的,而且几乎所有的科学知识都是可靠的,可靠性是科学知识的一大特征。与科学知识相比较,其他知识的可靠性大都不如科学知识,这是科学知识的一个独特之处。

什么是“可验证”的知识?所谓“可验证”的知识是指,这种知识是可以得到证实的,可以重复,屡试不爽的。科学知识就是这样的可验证知识,例如我们上面所说的基因指纹识别知识,不计其数的刑侦司法实践就证明了它是可以重复,屡试不爽的可验证知识。

科学知识是确实、可靠且可验证的知识,而其他知识不一定具备这种确实、可靠及可验证性,所以科学是一种独特的知识。正如时东陆先生在“科学的定义”一文中所指出的那样:科学与信仰(Believe)无关,科学与感觉(Senses)无关,科学与看法(Perception)无关。因为信仰、感觉、看法是因人而异的,而科学是唯一的、客观的。无论任何人都必须接受正确的结论,因为真理是唯一的、可重复的、泛普的。[4]

3.新定义如何对科学作出解释?

第二节对新定义进行了讨论,通过讨论可以看出,新定义对科学概念作出了新的解释,这种解释与传统定义大不相同。那么,新定义与传统定义有哪些不同?新定义又是如何对科学概念作出解释的呢?

首先,新定义揭示了科学概念的真正含义——科学是一种学问。贝尔纳认为科学是一种建制、一种方法、一种积累的知识传统等,其他学者认为科学是一种“知识”、“知识体系”或“知识的总和”,那么,科学究竟是什么东西?由于众说纷纭,人们很难对这个问题作出准确的回答。而新定义指出科学是一种学问,这就明确地揭示了科学概念的真正含义。

其次,新定义还揭示了科学的功能——揭示未知现象的奥秘。科学是一种学问,那么这种学问有什么用处呢?或者说它有什么功能呢?新定义明确指出,科学的功能、科学的用处就是揭示未知现象的奥秘。能够揭示未知现象的奥秘,这说明科学的功能十分强大,科学有很大的用处。

再次,新定义揭示了科学的本质——科学是一种独特的知识体系。科学是一种学问,科学能够揭示世界的奥秘,所以科学必然会产生出大量的知识,这些知识有序地组合起来,就构成了一个庞大的知识体系,这个知识体系不仅是科学的成果,而且还是科学的存在方式,所以科学在本质上就是一种知识体系。

但是,世界上的知识有许多种,知识体系也有许多,那么,科学知识与其他知识有什么不同呢?新定义明确指出,科学是一种“独特”的知识体系,正是因为科学知识具有“独特”性,所以科学知识不同于其他知识。传统定义也指出科学是知识或知识体系,但它们都没有指出科学知识的独特性,它们把科学知识与其他知识混为一谈,这是传统定义突出的不足。

科学是一种“独特”的知识体系,那么,科学究竟“独特”在什么地方?新定义首先揭示了科学的第一个“独特”之处——实证方法。世界上的学问有许多种,但大多数学问采用的方法都是非实证的,例如哲学的方法是思辨,文学的方法是创造等。而科学方法却截然不同,科学方法既不是思辨,也不是创造,更不是想象,它采用的是实证方法,实证方法是科学的第一个“独特”之处。

然而科学的“独特”之处不仅是方法,更重要的是它通过实证方法产生出了“独特”的知识——确实、可靠且可验证的知识。世界上的知识有许多种,但大多数知识都很难称得上是“确实、可靠且可验证”的知识,这是科学知识与其他知识的一个重要区别,也是科学知识最独特之处。新定义明确揭示了科学方法和科学知识的独特性,揭示了科学的特殊性,这样就可以把科学与其他学问、科学知识与其他知识区别开来,就能够对科学有一个准确而又清晰的认识。由于传统定义未能揭示科学的特殊性,所以通过这些定义,人们很难把科学与其他学问、科学知识与其他知识区别开来,使得人们对科学的认识模糊不清,这是传统定义最大的缺陷与不足。

逻辑学指出:“定义就是揭示事物的特有属性(固有属性或本质属性)的逻辑方法”[5] 新定义不仅揭示了科学概念的本义、功能与本质,而且还揭示了科学的特有属性或特殊性,这样通过新定义,人们不仅能够对科学有一个准确、清晰的认识,而且还能够把科学与其他学问、科学知识与其他知识严格区别开来,能够准确地回答“究竟什么是科学?”这一问题。如果人们对科学有一个准确而又清晰的认识,那么,长期困扰科学和哲学的定义难题就有望得到解决。

科学的定义是长期困扰科学和哲学的难题,作者不揣浅陋,冒昧提出科学的新定义,目的是抛砖引玉,吸引更多的人参与讨论,共同为科学拟定一个理想的定义。

 

A new definition of science

Chen Dingxue

(Henan Institute of Dialectics of Nature, Zhengzhou 450002, China)

[Abstract]

For hundreds of years, the concept of science has been lacking an ideal definition, and the definition of science has become a difficult problem plaguing science and philosophy. This paper attempts to draw up a new definition of scientific concept in an attempt to make a better explanation of science. The new definition not only reveals the original meaning, function and essence of science, but also reveals the particularity of science, reveals the difference between science and others, scientific knowledge and other knowledge. In this way, it is possible to form a more accurate and perfect understanding of science through the new definition, and it is also expected to solve the definition problems faced by science and philosophy.

[Key words] science; concept; definition

[Chinese library classification number] N02

[Document identification code] A

 

【注释】

[1] 张长城等主编:《新科学知识手册》,吉林大学出版社1985年版,第341页。

[2] 吴国盛:“现代中国人的‘科学’概念及其由来”,《人民论坛》2012年1月(中)总第353期。

[3] 夏征农主编:《辞海》,上海辞书出版社2000年版,第1360页。

[4] 时东陆:“科学的定义”,《科学》(上海)2007年第5期。

[5] 金岳霖:《形式逻辑》,人民出版社1979年版,第42页。

 

【Reference】

[1] Zhang-Changcheng et al., Handbook of New Scientific Knowledge,Jilin University Press, 1985, p.341.

[2] Wu-Guosheng, Modern Chinese Concept of "Science" and Its Origin, People's Forum, January 2012 (middle) No.353.

[3] Xia-Zhengnong, Ed. Ci Hai, Shanghai Dictionary Publishing House, 2000, p.1360.

[4] Shi-Donglu, "The Definition of Science", Science (Shanghai), No.5,2007.

[5] Jin-Yuelin, Formal Logic, People's Publishing House, 1979, p.42.

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