徐政龙:什么叫科学?

选择字号:   本文共阅读 5158 次 更新时间:2012-10-19 22:47:04

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徐政龙  

  

  “科学”一词,已经成为连文盲都觉得是耳熟能详的词语。在政治领域里,如果某领导人在会议上说道:“这是科学!”、“这是科学决策!”、“这是科学结论!”、“这是科学发展观!”等等,一定让人肃然起敬,是不是领导人发现了一个了不起的真理?人们对“科学”一词的定义形形色色、五花八门。大概是由于科学的惊人成果逼得那些不懂科学的人们也装扮成懂科学的人。然而,围绕着“科学”的争论总是喋喋不休,无休无止。学校中的“科学”教育也是各行其是,把它当做一门知识体系来传授。日常生活中到处是“科学”话语,诸如各种营养品、保健品的推销广告,气功大师们神奇的特异功能,这些常常让人费解。那么,究竟什么是科学呢?

  

  1.对“科学”的界定

  

  科学正如一个人,要从各个维度加以论述。

  

  从维科百度搜索得到:科学的英文词science的意思是“知识”、“学问”。这么说,凡是“知识”、“学问”都是科学啦?比如宗教知识、巫术知识、算卦占卜知识等等也是科学啦!怪不得一些《易经》研究者把《易经》当做科学,而且还是人类科学的最高成就。更怪不得马克思主义者们把马克思主义哲学、政治经济学和科学社会主义当做科学,而且还作为指导思想的理论基础。反映现实世界现象客观规律的知识很多,例如扑克牌知识、围棋知识、象棋知识、游戏知识、数学知识、军事知识,等等,都是科学吗?如果凡是“知识”、“学问”都是科学,那么诺贝尔科学奖总是授给那些对物理、化学、生物、医学有重大贡献的科学家,连数学家都轮不到,更何况那些“社会科学”研究者。可见,科学并非仅仅是“知识”、“学问”,而是有着严格的界定。比如,“科学家”并不包含社会研究者,而仅仅是那些在物理、化学、生物及其相关学科领域里研究取得重大成就的专业工作者。显然,“科学”一词常常被人们滥用了。在许多场合,“科学”泛指“知识”、“学问”、“正确”、“真实”、“合理”、“先进”、“实事求是”等意思。然而,“科学家”却仅仅包含在自然科学领域里研究取得重大成就的研究者。

  

  1.1“科学”的定义

  

  科学定义有狭义和广义之分。

  

  (1)广义的科学定义

  

  1)定义:科学是反映现实世界各种现象的客观规律的知识体系。

  

  2)学科范围:按照广义科学的定义,科学分为自然科学和社会科学。自然科学既属于狭义定义的科学范围,又属于广义定义的科学范围,是真正的科学;社会科学仅仅属于广义定义的科学范围。严格地讲,广义的科学定义并不确切,按照这种定义,除了迷信,凡是学科都是科学。社会科学不能算真正的科学,社会科学应该另取名称,例如称社会学或人文学等名称,包括的学科有哲学、人类学、人口学、宗教文化学、民族学、经济学、(人文)地理学、历史学、军事学、考古学、心理学、语言学、文学、教育学、政治学、法学、犯罪学,等等,这些学科不是科学及其相关学科。社会科学院、军事科学院也该另取别名,但取不好名称,随便一点也无妨。

  

  (2)狭义的科学定义

  

  1)定义:科学是对自然界的探究(探索);科学家是对自然的探索者。

  

  按照狭义的定义,探究是科学的核心或本质,科学是获取知识的过程,而科学知识是探究的结果,科学知识不是科学的核心。因此,在广义定义中,把科学定义为“知识体系”犯了原则性错误。如果学习科学仅仅是学习科学的知识体系,那么,这种学习不是学习科学而是学习社会学或人文学。按照狭义定义,科学教育不应该把知识教育放在核心地位,而应该放在从属地位、边缘地位。

  

  2)学科范围:从狭义上说,科学就是指自然科学,即物理学、化学、生物学及其相关学科。狭义的科学就是日常所称的科学,科学家特指在自然科学领域里研究的专家,社会学领域里研究的专家不是科学家,其它不相关学科都不是科学。相关科学有空间科学、天文学、天体物理学、宇宙学、自然地理学、地质学、生物地理学、海洋学、水文学、气象学、地震学、矿物学、药物学、材料学、环境学、生态学、生理学、解剖学、计算机科学、工程学,等等。

  

  数学既不属于纯粹的自然科学,也不属于纯粹的社会科学。数学应该属于逻辑学、语言学的学科范围,但一定是广义的科学,而不是狭义的科学。医学中有科学的成份,不是纯粹的科学。

  

  现今中国各地初中使用的教材《科学》就是一套名符其实的科学课本,跟世界各国共同使用的教材内容一致。西方多国联合出版一套科学教材,叫做《科学探索者》。

  

  可见,科学不是一门学科,而是一个学科群。以下所述的科学特指狭义的科学,即自然科学。

  

  1.2科学的核心特征

  

  (1)理性客观

  

  从事科学研究一般不以“神”、“鬼”、“上帝”为前提(一些科学家仍会信仰宗教,但是“科学”本身是理性思维的结果),一切以客观事实的观察为基础。通常,科学家会设计实验并控制各种变因来保证实验的准确性,以及解释理论的能力。

  

  科学是重证据的,在证据面前人人平等。

  

  (2)可证伪

  

  这是来自卡尔·波普尔的观点,人类其实无法知道一门学问里的理论是否一定正确,但若这门学问有部份有错误时,人们可以严谨明确的证明这部分的错误,的确是错的,那这门学问就算是合乎科学的学问。正确的理论之间是逻辑自洽的。利用这一点,作为检验一个理论是否正确的判断依据,新的理论是否跟已有理论之间是否存在逻辑冲突,如果存在,那么,要么是新理论是错误的,要么旧理论是错误的,要么新旧理论都是错误的。

  

  (3)存在一个限度

  

  ①科学的结论不一定是正确的结论或合理的结论。

  

  由科学的定义知道,科学是寻找信息解决问题的方法,所以科学只能解决有客观现实基础的问题。同时,科学也受到人的能力的限制。任何人会犯错误,科学家也会不例外,同时,由于信息的缺乏或者误解,人们有时也会得出错误的结论。但是科学本身是具有自我纠错能力的,当人们获取了新的知识,就必须改变或者抛弃原本错误的想法。

  

  ②任何理论都有适用的范围

  

  任何理论的预测结果都只在一定的精度范围内是正确的,超过这个精度范围,就会不适用。例如:牛顿万有引力定律在一定精度下是正确的,广义相对论和量子理论在极小极端引力情况下失效,也就是在这种情况下适用精度无限扩大,无法得出有意义结论。不过不少科学家们仍然努力寻找与探索是否有某种理论可以囊括所有自然现象,虽然哥德尔定理否定了公理系统实现这一目标的可能性。

  

  (4)普遍必然性

  

  科学理论来自于实践,也必须回到实践,它必须能够解释其适用范围内的已知的所有事实。

  

  1.3科学方法

  

  经典的科学方法有两大类,即实验方法和理性方法。其中,理性方法主要就是归纳法和演绎法。

  

  ①归纳法

  

  将特殊陈述上升为一般陈述(或定律、定理、原理)的方法。经验科学来源于观察和实验,把大量的原始记录归并为很少的定律定理,形成秩序井然的知识体系,这就是经验科学形成的过程。

  

  ②演绎法

  

  演绎推理与归纳推理相反,它反映了论据与论点之间由一般到个别的逻辑关系。

  

  应用一般陈述(或公理、定律、定理、原理)导出特殊陈述或从一种陈述导出另一种陈述的方法。在演绎论证中,普遍性结论是依据,而个别性结论是论点。演绎推理的主要形式是三段论,即大前提、小前提和结论。大前提是一般事理;小前提是论证的个别事物;结论就是论点。用演绎法进行论证,必须符合演绎推理的形式。

  

  1.4科学态度

  

  在美国科学促进协会颁布的《2061计划》中,提出通过科学教育,儿童应该具有的科学态度是:

  

  (1)好奇心:善于提出问题,并且积极地去寻求答案。

  

  (2)尊重实证:思路开阔,积极主动地去考虑不同的、有冲突的实证。

  

  (3)批判地思考:权衡、观察和对观察到的事实进行评价。

  

  (4)灵活性:积极主动地接受经证实的结论和重新考虑自己的认识。

  

  (5)对变化世界敏感:有尊重生命和环境的觉悟。

  

  1.5科学精神(科学思想、科学理念)

  

  科学精神应包括15个方面的特征:

  

  (1)执着的探索精神

  

  根据已有知识、经验的启示或预见,科学家在自己的活动中总是既有方向和信心,又有锲而不舍的意志。

  

  (2)创新改革精神

  

  坚持创新改革,反对固步自封。这是科学的生命,科学活动的灵魂。

  

  (3)虚心接受科学遗产的精神

  

  科学活动有如阶梯式递进的攀登,科学成就在本质上是积累的结果,科学是继承性最强的文化形态之一。

  

  (4)理性精神

  

  科学活动须从经验认识层次上升到理论认识层次,或者说,有个科学抽象的过程。为此,必须坚持理性原则。

  

  (5)求实精神

  

  科学须正确反映客观现实,实事求是,克服主观臆断。

  

  (6)求真精神

  

  在严格确定的科学事实面前。科学家须勇于维护真理,反对独断、虚伪和谬误。

  

  (7)实证精神

  

  科学的实践活动是检验科学理论真理性的必要途径。

  

  (8)严格精确的分析精神

  

  科学不停留在定性描述层面上,确定性或精确性是科学的显著特征之一。

  

  (9)协作精神

  

  由于现代科学研究项目规模的扩大,须依靠多学科和社会多方面的协作与支持,才能有效地完成任务。

  

  (10)民主精神

  

  科学从不迷信权威,并敢于向权威挑战。

  

  (11)开放精神

  

  科学无国界,科学是开放的体系,它不承认终极真理。

  

  (12)功利精神

  

  科学是生产力,科学的社会功能得到了充分的体现,应当为人类社会谋福利。

  

  (13)可重复和可检验

  

  科学是正确反映客观现实,实事求是,研究规律并用于改造客观的知识。研究客观规律(在一定条件下,就必然出现的事情)就应具备可重复、可检验原则。因此掌握规律就可以预测和改造客观事物。

  

  (14)实践精神

  

  离开实践,科学毫无意义和真实性。

  

  (15)怀疑精神与批评精神

  

  要勇于质疑传统、权威,坚持真理,敢于向其挑战。一个科学家必须首先是一个健康的怀疑论者。他必须分得清事实和主张。一件事是否科学取决于它是否被众多严密的证据支持,而非听起来是否响亮。另外,科学家必须十分关注细节,对诚实有强烈的道德认同感。实事求是是科学工作者的一种道德,或者说科学的态度是实事求是的态度。

  

  2.科学的邻域与外沿问题

  

  2.1科学与技术的关系

  

  (1)科学的邻域——技术

  

  技术是关于改造自然的手段、工艺方法、技能技巧体系的综合。历史上,技术早于科学出现,人们在生产和日常生活中的生产工具和生活用具、劳动和生活技能技巧,就是技术。直到19世纪中叶之后,科学理论在技术上的应用,才出现了科学技术。在科学尚未崛起之前,技术和科学几乎处于分离状态,例如被誉为中国四大发明的火药、罗盘、活字印刷术、造纸术,是技术而不是科学。今天,不少人认为科学就是技术,技术就是科学,分不清科学家和发明家、工程师、技术员的关系,这充分体现了技术对于科学的依赖关系。

  

  (2)科学与技术的关系

  

  科学是对自然的探索,是获取知识的过程,以知识、观念、思想、理论等形态表现出来。

  

  而今,由于科学与技术的紧密结合,技术通常是指科学理论的应用。技术注重于对自然的改造,既以物质形态表现出来,又以人的活动形态表现出来。技术既用于科学研究,也用于生产和生活。

  

  科学和技术是两个不同的研究领域,由于两者的交叉重叠,相互渗透,使两者结合在一起,统称为科学技术。科学大大地推动了技术进步,反之,技术也大大地推动了科学发展,最终使科学技术成为现代社会最活跃的生产力。

  

  2.2科学的外沿问题

  

  (1)科学与迷信

  

  人对事物的一种痴迷信任状态,也是迷惘地信服,盲目地相信,就是迷信。“迷信”的含义更多的倾向于“盲目的相信、不理解的相信”。对神鬼的盲目相信就是古代迷信或说原始迷信,宗教信仰是由原始迷信发展而来,到现代在道德教育领域还是发挥积极作用,但在自然知识领域起消极作用;对个人的过分崇拜就是封建迷信,这种迷信在专制社会里达到登峰造极的地步,比如文化大革命时期对毛泽东个人的崇拜就是一例;对科学的过分相信而失去怀疑心理就是科学迷信。因此,理论上,人类对任何事物都可能存在着迷信的观念,即使是在科学领域,同样存在着“科学迷信”。

  

  科学与迷信、信仰或宗教有着重要区别。(点击此处阅读下一页)

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