1引論：科學技術哲學在中國的興起與發展

科學技術哲學是對科技時代提出的科技及其相關問題、要求和挑戰的哲學回應。一、學科歷史淵源中國科學技術哲學，這樣一個學科，它是怎么來的？說及科學技術哲學在中國的學科建制化發展，無可爭辯的事實卻是，它始于自然辯證法的傳播與發展。自然辯證法在中國的傳播與發展為中國科學技術哲學的學科建制化創造了條件，這是中國科學技術哲學的重要特色。2

有兩個重要的事件，對于自然辯證法的發展，也就是我們今天所說的科學技術哲學的建制化發展，是非常重要的：一個是1956年6月，中國科學院哲學研究所成立了自然辯證法研究組。另外一個標志，就是當年我國制定了《國家十二年科學發展遠景規劃》。3《國家十二年科學發展遠景規劃》對自然辯證法是這么說的：“在哲學和自然科學之間是存在著這樣一門科學，正像在哲學和社會科學之間存在著一門歷史唯物主義一樣。這門科學，我們暫定名為‘自然辯證法’，因為它是直接繼承著恩格斯在《自然辯證法》一書中曾進行過的研究。”推敲一下，它有這么幾個意思：首先，在哲學和自然科學之間存在著一門科學，就是自然辯證法。其次，正如在哲學和社會科學之間存在著歷史唯物主義一樣，在哲學和自然科學之間則存在著自然辯證法。最后，這門科學我們叫什么呢？就暫時定名為“自然辯證法”。4從中華人民共和國成立到1978年改革開放之初，作為馬克思主義自然觀的自然辯證法，人們常常從下列兩個方面去總結它的作用。首先，肯定它所起的非常重要的正面作用，成為馬克思主義和科學技術工作者的橋梁。再一個，是自然辯證法事業在歷史傳統和現實發展中形成了自己的鮮明特色，在某種意義上成為哲學改革的標桿。5自然辯證法堅持實行馬克思主義所提倡的三大結合，即：理論與實踐的結合——馬克思主義理論與中國改革開放的實踐相結合；科技與社會的結合——科技的發展不僅有自身規律，而且要與社會發展相結合，與經濟社會發展相互促進；中國與世界的結合——自然辯證法在改革開放之初就勇敢地面向世界，走出封閉，成為開放的重要窗口。實行三大結合是我們過去40年取得重要成就的保證，也是中國自然辯證法事業的可貴傳統。6二、科學技術哲學的興起科學技術哲學是怎么興起的呢？首先，有一個平臺，在這個平臺上結聚了一個生氣勃勃的學術共同體。全國性的學術研究平臺——中國自然辯證法研究會，在1981年正式成立了。再則，有一批專業性的學術期刊，為科學技術哲學的興起提供了學術陣地。期刊有很多，但是綜合性的、比較重要的有三種，即1979年創刊的科學院主辦的《自然辯證法通訊》、1984年創刊的由山西大學負責主辦的《科學技術與辯證法》，以及1985年創刊的由中國自然辯證法研究會主辦的《自然辯證法研究》。7科學技術哲學的興起是與改革開放的歷程緊密相關的。隨著學科建制化的完善，研究人員的增多，科學技術哲學的研究邊界也得到極大拓展。科學技術哲學（自然辯證法）學科的特別重要之處，在于它與科學技術之間的天然聯系，在于它與經濟社會發展緊密關聯。科學技術哲學從自然辯證法重視自然觀研究，拓展到重點關注科學技術的認識論與方法論研究，再到致力于科學技術與社會的關聯研究，這幾個方面整合起來，就成為科學技術哲學的主體。8改革開放以來中國科學技術哲學的發展劃分為四個階段：1.第一個十年改革開放以后，從20世紀70年代末到80年代，這個階段是撥亂反正的時期。科學技術哲學由于它的跨界性，由于它與科技以及它與哲學之間的緊密關系，它在中國成了思想解放的帶頭羊。2.第二個十年從20世紀80年代末到90年代，這個階段主要的進展就是科學技術哲學學科終于在高等教育領域實現了建制化，成為哲學的二級學科。93.第三個十年21世紀開初的十年，這個階段科學技術哲學直面科學發展的一些新問題，包括生態文明問題，還有以人為本問題。21世紀以來，有這么三個中心問題，理論界是不可忽視的：一個是自然與人的關系，一個是科技與社會的關系，還有一個是科技與人文的關系。4.第四個十年最近的十年是第四個階段，科學技術哲學研究工作者在全社會積極強化科學意識和人文精神。10探討下述科技發展中深層次的問題：一是結合人文精神來強調科學精神，把科學精神與人文精神融合起來。二是對于原始創新理念和機制的培育、發展。三是主動迎接新一輪科技革命的到來。四是面對新時代本學科建設和調整中的問題。11三、學科發展的規范與多元

20世紀90年代中期以來，經濟全球化伴隨著生態危機，氣候變化帶來了許多新的問題，科技與社會和環境的沖突加劇，這些都對科學技術哲學的理論和實踐提出了新的要求。這樣的格局，主要體現在科技與自然、科技與社會、科技與人這三大中心問題上。

從20世紀90年代至今，科學技術哲學形成了若干相對穩定的主要方向，它們也構成科學技術哲學主要的分支學科，在此扼要介紹如下：1.自然哲學：自然哲學是傳統的、有特色的研究。2.科學哲學：科學哲學是科學技術哲學的基礎理論。3.技術哲學：技術哲學一般是從總體上研究技術和技術發展的普遍規律。4.科學技術與社會研究：科學技術與社會研究是把科技與社會結合起來研究的新興學科。5.科技思想史研究：科技思想史研究屬于科技史研究，但是與專業科技史研究有一定的區別。12四、一些需要關注的問題與期待1.幾個重要問題當下，有兩個特別需要我們著力培育的新的生長點。第一個是科技倫理問題。第二個是科學的文化哲學研究問題。歷史上看，思想政治課（自然辯證法）有好些模式，經歷過的有這么三種：第一種模式是經典原著釋讀。第二種模式是把它作為自然觀，即辯證唯物主義的自然觀。第三種模式是思想政治課+通識課，它是思想政治課，同時又是通識課。132.兩個基本態度中國科學技術哲學的進一步發展，應該具備下面兩個基本態度：第一，要把科學技術哲學的良性運行和科學技術的良性運行聯系起來。第二，自然辯證法課程之所以一直受到理工農醫科研究生和一般讀者的歡迎，是因為它既具有思想教育功能，又具有通識課的作用。在該課程的定位和建設中，應當堅持三點：一是基點不動搖二是功能有特色三是學科要開拓14第一章

科學活動與科技結構

20世紀以來，特別是二戰結束以來，科學研究與技術乃至生產之間有了極為密切的相互依賴的關系，科學本身的狀況及其在經濟、社會發展中的地位和作用有了質的變化，科學精神日益成為主流觀念，人們不但從新的視角看待科學和技術，并且對科學活動的主體、對科學共同體及其規范、對現代科技的結構和發展趨勢、對科學精神的內涵等問題有了嶄新的理解。一、科學活動與科學共同體1.科學是一種人類活動（1）科學的主要形相現代科學所取的主要形相是：“一種建制”、“一種方法”、“一種累積的知識傳統”、“一種維持或發展生產的主要因素”、“一種重要觀念來源”。15

貝爾納有關科學的多種形相的描述，引發了對科學的一種動態的觀點，即把科學看作一種重要的人類活動。首先，當代科學是從事新知識生產的人們的活動領域，它不再局限于個別科學家自發的認識過程，而表現為一種建制，在其中，科學家、科學工作者被社會地組織起來，服從一定的社會規范，為達到預定的目的而使用種種物質手段和周密制定的方法。其次，科學又是人類特定的社會活動的成果，它表現為發展著的知識系統，是借助于相應的認識手段和方式生產出來的，構成當代觀念和文化的重要方面。最后，科學活動是整個社會活動的一部分，它與經濟活動、社會活動、文化活動相互作用，特別引人注目的是，現代科學活動與生產活動有著最密切的關系，前者是后者的準備及手段。貝爾納16（2）科學是一種高層次的人類活動科學認識活動因其內部所特有的復雜程度和有序程度而屬于高層次的人類活動。科學與常識進行比較，則可以發現二者之間存在著諸多不同：首先，常識乃知其然而不知其所以然，科學活動則為一種解釋性活動。其次，科學所使用的概念比常識更加精確化、條理化。再次，科學具有可預言性。172.科學共同體的規范結構與科學范式共同體是靠同感和同類這種結合力聯系到一起的，其基本特征是：相互關系包含強烈個人色彩、高度的內聚力、集體性和時間持續。科學共同體更多的是關系性的共同體。“科學共同體”可代表兩種情形，一指整個科學界，二指部分科學家組成的各種集團。18對科學共同體的規范結構進行開創性研究者首推默頓。他研究了科學共同體的內部結構、體制、規范、動力以及作為共同體成員的科學家的行為模式等理論問題。默頓還進一步認為，科學的自主性或精神氣質——知識純正、誠實、懷疑性、無偏見、客觀——正受到政府施加于科學研究領域的一套規范的觸犯，并使科學共同體從原來的結構（在這種結構中，有限的權力點被分散于幾個活動領域）向另一種結構演變（在這種結構中，只有一個統治科學活動各個方面的權力中心）。幾種作為慣例的規則——普遍性、公有性、競爭性、無偏見性、合理的懷疑精神——共同構成了現代科學的精神氣質，成為科學共同體的特征。19科學共同體與范式的關系相當復雜，初步歸納為以下四個方面：第一，范式是科學共同體的共同信念和共同約定，是科學共同體的存在根據，科學共同體是范式的承擔主體；第二，范式是常規研究活動時期科學共同體提出與解決問題的指導性范例、工具、方法等；第三，范式與科學共同體之間具有對應性，特定的范式隸屬于特定的科學共同體，某一科學共同體可具有一個或多個相關的范式；第四，可以認為，科學共同體是一種有結構的實體，或稱其為實體結構，而范式是一種關系結構，正是有了這種關系結構，才形成一個相應的實體結構。203.科學的職業組織與名譽共同體英國科學社會學家理查德·懷特萊等認為，科學共同體對科學知識的發展是至關重要的，因為它聯結“知識主張”的生產與評價，從而控制科學研究的方向。“名譽組織”是一種工作組織與控制系統，組織內的成員按照名譽共同體的信念和目標，控制著工作方式和工作目標。21作為一種名譽組織的科學在大學中的建立，在科學職業化過程中起了非常重要的作用，并且產生兩個重要后果：一是人們認識到，科學不僅是有用的系統的知識，而且知識生產的實際過程能夠被計劃，并加以組織。二是出現了強有力的學術體制，這種體制融培訓、授課、名譽授予、網絡、設備、雇傭關系于一體，是適應研究任務和技術程序的精確化、純粹化、標準化，以及研究設備的復雜化而產生的。科學領域的主要特征是對集團目標做出新穎貢獻并追求名譽。分析科學組織結構的兩個維度：“相互依賴程度”和“任務不定程度”。22二、現代科技結構與發展趨勢1.科學與技術的旨趣

（1）科學的旨趣科學的首要旨趣是認識世界，即對世界做出解釋和預言。科學使人們從根本上改變了對世界的直觀性、常識性和靜止性的看法。在科學的認知旨趣的背后，還有一種更深層次的目的取向，那就是好奇取向。所謂好奇取向，就是指很多人之所以從事科學，在很大程度上是因為他們有一種抑制不住的沖動——揭示自然的奧秘。認知旨趣與好奇取向綜合起來，就是科學所獨有的內在旨趣，我們可以簡稱之為好奇認知旨趣。23（2）技術的旨趣技術的基本旨趣是控制自然過程和創造人工過程。這種旨趣體現了人對自然的能動關系，即人希望以技術為中介使自然成為人可以掌握的對象；然而，意義更為重大的是，人們還試圖用技術為自己編織一個人工世界。因此，技術不僅僅是對自然的改造，更是一種創造。242.現代科技的整體結構（1）科學活動的現代結構：基礎研究、應用研究和開發研究基礎研究包括理論和實驗兩個方面的工作，主要從事基本理論研究，目的在于分析事物的性質、結構以及事物之間的關系，從而揭示事物所遵循的基本規律。應用研究致力于解決國民經濟中所提出的實際科學技術問題，它的核心是技術。開發研究在現代工業社會是最為普遍的科學活動形式，它直接從事生產技術方面的研究，擔負著把科學技術直接轉化為社會生產力的工作。25（2）現代科學由基礎科學、技術科學和工程科學形成一個“三足鼎立”結構基礎科學是現代科學的基石，是技術科學和工程科學共同的理論基礎，其發展水平和狀況反映著一個國家的科學水平。技術科學是將基礎科學知識用于解決實際問題的中間環節。工程科學的發展，依靠基礎科學和技術科學的發展狀況，同時與經濟、社會有著密切聯系，它作為生產力最重要的組成部分，成為推動經濟、社會發展的強大力量。26（3）現代技術由實驗技術、基本技術和產業技術形成了另一個“三足鼎立”結構實驗技術是隨著近代科學發展而產生的，較之基本技術產生為晚，但在現代科學越來越成為技術和生產力發展的先導的情況下，仍可被視為基本技術和產業技術的基礎。基本技術，則既可以為實驗技術提供儀器設備促進其發展，又可通過勞動過程中的技術來推動產業技術的進步。產業技術則是由勞動過程中的不同技術組成的。273.現代科技結構的演化（1）時空分布現代科學技術結構的空間分布包括兩個方面：一方面是沿著客觀辯證法方向伸展的空間分布，即向符合研究和改造的物質層次結構由簡單到復雜的發展順序性的方向發展；另一方面是沿著主觀辯證法方向伸展的空間分布，即向認識、改造自然的逐漸深化的方向發展。28（2）相關生長現代科學技術之間的相關生長主要有三條途徑：第一，理論的轉移和綜合。第二，方法的轉移和綜合。第三，對象的轉移和綜合。（3）不平衡發展現代科學技術的發展是不平衡的，并不是各個學科或部門齊頭并進的。總有一門或一組學科或部門作為先導帶動其他學科或部門前進，這就是所謂帶頭學科。帶頭學科對于整個科學技術發展往往具有非常巨大的影響。294.現代科學技術的一體化20世紀以來，由于社會生產力的提高和經濟制度的演變，也由于二者自身發展的邏輯，它們之間的聯系日益密切，形成以科學為先導的相互促進、共同發展的良性循環。現代的科學更加技術化，現代的技術更加科學化，科學與技術逐漸一體化。（1）科學的技術化科學的技術化是指在總體的科學活動中包含著大量的技術科學研究、技術發展研究和技術應用作為其輔助部分。這些輔助的技術活動并非用于科學研究成果向相應技術領域的轉化，而是服務于科學研究活動自身的需要。科學技術化是科學實驗規模日益增大、所用儀器設備日益復雜，并且越來越普遍運用現成工藝技術而導致的必然后果。30（2）技術的科學化技術的科學化有兩重含義。第一，是指已有的技術上升為技術科學，形成系統的技術知識體系，反過來又完善和提高已有的技術。第二，是指技術創造發明根據已有的（包括最新的）基礎科研成果做出，即技術進步以科學進步為先導。（3）科學技術連續體的形成科學技術連續體是科學技術高度一體化的產物，它是從基礎研究經應用研究和發展研究到實用技術的連續的整體。31這種連續體的形成一般通過兩種途徑：一是科學的技術化與技術的科學化兩個過程相對展開，銜接后由于實踐需要的推動相互滲透與融合而成；另一種是由于科學實驗提出的技術原理符合某種實踐需要，科學的技術化連續演變成新技術。32三、科學技術的偉大力量1.科學的四個層面及其“革命力量”科學的力量來源于四個層面：科學知識、科學思想、科學方法和科學精神。科學知識是人類對于客觀規律的認識和總結。科學思想是人類在科學活動中所運用的具有系統性的思想觀念，它們是人類智力的集結、智慧的結晶，是認識和改造世界的銳利武器。科學方法是人們揭示客觀世界奧秘、獲得新知識和探索真理的工具。科學精神是科學的靈魂和光芒所在，是科學發展的動力源泉。332.“科學技術是第一生產力”馬克思的科學觀——關于科學的基本思想的重要貢獻：首先，馬克思的“科學是生產力”的思想，正確揭示了科學的生產力性質。其次，馬克思透徹分析了科學在生產力中的地位和作用。最后，馬克思深刻指出了科學與生產的互動關系以及科學轉化為直接生產力的基本途徑。342.“科學技術是第一生產力”馬克思的科學觀——關于科學的基本思想的重要貢獻：首先，馬克思的“科學是生產力”的思想，正確揭示了科學的生產力性質。其次，馬克思透徹分析了科學在生產力中的地位和作用。最后，馬克思深刻指出了科學與生產的互動關系以及科學轉化為直接生產力的基本途徑。35鄧小平為什么要在馬克思關于“科學是生產力”這個論斷中加上“第一”這個修飾詞？因為現代科學技術處于一切生產力形式、過程和因素中的首位，現代科學技術是生產力中相對獨立的要素，是生產力諸因素中起決定性作用的主導因素。363.科學技術是先進文化的基本內容

愛因斯坦曾指出，科學對于人類事務的影響有兩種方式：第一種方式是大家熟悉的：科學直接地并且在更大程度上間接地生產出完全改變了人類生活的工具，這種方式所說的是科學技術的物質生產功能。第二種方式是教育性質的——它作用于心靈，這種方式則指科學技術的精神文化功能。愛因斯坦37作為一種重要的社會亞文化系統，科技文化在與其他文化的互動中不斷發展，已經成為當代社會的一種先進文化。科技文化在現代社會的拓展和滲透，主要有三個途徑：其一是科技對生產方式的變革，從器物層面傳導到制度層面再影響到文化價值層面。其二是科技在生活中的廣泛應用，新的科技文化不斷涌現。其三是通過教育、宣傳和普及直接進入社會文化價值領域。38

隨著科學的意義和社會作用愈來愈突出，人們開始從活動的觀點來看待科學：科學表現為一種建制，一種發展著的知識系統，是整個社會活動的一部分。科學是以共同體結構的形式組織和發展的。

科學的首要旨趣是認識世界，技術的基本旨趣是控制自然過程和創造人工過程，現代科學與技術緊密結合，構成一座宏偉的大廈，內部各分支或部門相互交織而又層次分明地、相對穩定地聯系在一起，現代的科學更加技術化，技術更加科學化，科學與技術逐漸一體化。

科學是“最高意義上的革命力量”；科學技術是“第一生產力”，是先進文化的基本內容。科學的力量來源于下述四個方面：科學知識、科學思想、科學方法和科學精神。要把握科學的主要特征，也要避免形而上學地看待科學，不斷促進科技文化的拓展。小

結391.怎樣從人類活動的角度看待科學？2.何為科學共同體？它與范式之間是什么關系？3.如何認識現代科學技術的一體化？4.科學技術的偉大力量體現在哪些方面？思考題40第二章

科學技術與自然觀

一、近代科學的興起與機械論自然圖景1.近代機械論自然觀的肇始伽利略為機械論自然觀奠定了認識論和方法論的基礎，他的格言：圣靈的心意是教導我們如何升入天堂，但決不是教給我們天堂本身是如何行走的。哈維的血液循環理論是用機械力學方法研究生理學的成果。

人類對自然的認識絕不是簡單的臨摹，而是依賴于人類的認知概念框架，對自然主動地進行同化和建構的結果。伽利略41法國哲學家、數學家笛卡兒是早期機械論哲學的代表人物。他的哲學是一種理性主義的二元論。笛卡兒認為，物質是形體世界里唯一的客觀實體，一切形體都是做機械運動的物質。笛卡兒將機械論引入生物界，他將動物看作具有各種生理功能的自動機器。笛卡兒對自然的認識基本擺脫了目的論和唯靈論的束縛，對后來機械論和唯物論的發展都起了重要作用。笛卡兒422.牛頓力學的影響與機械論哲學的成熟牛頓在他的著作中很好地貫徹了他的研究綱領。他在其經典名著《自然哲學的數學原理》中清楚地定義了涉及物質運動的“質量”“動量”“慣性”“時空”等基本概念，提出了運動三定律和萬有引力定律，從而將天上的運動和地上的運動統一了起來，構建起嚴謹的經典力學體系。牛頓通過在物質和運動基礎上加上一個新的范疇——力，把伽利略的數學傳統引入笛卡兒的機械論哲學的途徑，使得數學力學和機械論哲學彼此協調。牛頓43霍布斯曾被恩格斯譽為“第一個近代唯物主義者（18世紀意義上的）”。他建立了第一個比較完整的機械唯物論哲學體系，將力學范疇引入哲學，確立了物體、偶性、運動因果性等基本范疇。霍布斯洛克吸收并發展了牛頓、玻意耳用微粒說概括物體性質的觀點，認為微粒說“最能明了地解釋物體的各種性質”。洛克44成熟的機械觀，其基本思想是：整個宇宙由物質組成；物質的性質取決于組成它的不可再分的最小微粒的空間結構和數量組合；物質具有不變的質量和固有的慣性，它們之間存在著萬有引力；一切物質運動都是物質在絕對、均勻的時空框架中的位移，都遵循機械運動定律，保持嚴格的因果關系；物質運動的原因在物質的外部。453.機械論自然觀的社會、宗教背景近代科學的建立、機械論自然觀的形成，與工場的發展、機械的發明和制作密不可分。伴隨著勞動過程和社會過程的機械化，近代社會形成的諸過程，是機械論自然觀產生的基礎，也是其發展的推動力。在17世紀，科學與宗教也有著緊密的聯系。在特定的場合下，某種宗教信念也會促進自然科學的研究，但不能把這一點絕對化。46形成科學理論不可或缺的三種因素是：卓越的設想或假說；正確的觀測數據的積累；包括使用數學工具的、合乎事實的理論構筑。474.機械論自然觀是還原論方法的一種具體形態機械論自然觀推動了唯物主義哲學的創立和發展。在科學發展史上，它指導著幾個世代的科學家的思維方式。機械觀同嚴格的決定論緊密相關，巨大的宇宙機器完全具有因果性和決定性：一切發生的東西均有原因，并導致確定的結果；換言之，一切東西都可以精確地解釋和預言。48經典力學所描述的世界圖景，具有如下要點：首先，自然界是不變的，當上帝給予第一推動力創世之時起迄今，普天之下原則上并無新物。其次，宇宙大廈的基礎是某些絕對簡單的、不可再分的物質粒子——“原子”，我們周圍的大小物件，一切都是由這些原始磚塊構成的。再次，機械模型本來是抽象的形式，卻被想象成與看得見的東西相類似。最后，自然界中一切要素都是預先給定的，這就是說，世界是既成的，我們在自然界中所見到和認識到的物體是什么樣子，它們實際上就是什么樣子。49二、辯證自然觀的革命1.自然科學的新發現與機械觀的衰落19世紀末20世紀初以來重要的科學成就都是對機械自然觀的重新審查和否定，其中特別具有代表性的有：細胞理論、能量守恒和轉化定律、達爾文生物進化論，這是19世紀自然科學的三大發現。在19世紀與20世紀之交，從物理學開始發生了許多根本的變化。Ｘ射線、電子、放射性的發現，揭示了原子、元素的復雜結構，證明了它們的可分性和互變性。愛因斯坦相對論特別是量子力學的創立，堅決要求否定機械直觀性的原則。50亞原子領域（或微觀）物理學的現代成就表明，所謂基本粒子雖然是復雜的、可以相互轉化的，但并不具有構成性質：它們不是彼此由對方構成的，也不是由別的更簡單、更基本的粒子構成的。512.還原論的現代意義有關還原論存在著三個突出的問題，它們有著重大的理論和實踐意義。這三個問題是：（i）我們是否能夠或是否希望把生物學還原為物理學或者還原為物理學和化學？（ii）我們是否能夠或是否希望把我們認為可歸諸動物的那些主觀意識經驗還原為生物學，以及假如對問題（i）給予肯定的回答，我們能否再把它們還原為物理學和化學？（iii）我們是否能夠或是否希望把自我意識和人類心靈的創造性還原為動物的經驗，以及假如對問題（i）與（ii）給予肯定的回答，那么，我們能否再把它們又還原為物理學和化學？52科學理論的主要目標是回答有關外在世界尚存疑問的問題，并且對自然現象提供解釋。用構造性語言把現象納入某個理論模型，就給現象提供了某種解釋。在這個意義上，解釋相當于還原：就是把表面上極為復雜的自然現象歸結為幾個簡單的基本概念和關系。還原論的方法之所以有效：首先，是因為在科學研究中對紛繁多樣的總體加以限制，可以把注意力集中于現實的完全確定的方面，而免去可能產生的不明確的思想。其次，要想使一門科學趨向精確化、定量化，就必定會用已有的精密自然科學——物理學和化學的一般原理來加以解釋。533.辯證自然觀的深刻內涵自然科學新發現，突破了牛頓力學的框架，預示了一種新的自然觀的誕生，即辯證的自然觀。包括數學、物理學、力學、天文學、化學、生物學等可能涉及的領域，辯證的自然觀都從生成、變化和相互關聯的角度予以把握。辯證自然觀認為物質擁有運動性和主體性，批判了自然（對于人類這個唯一的主體而言）依賴于外部作用而運動的機械論的觀點，指出了機械論自然觀的偏狹之處。54馬克思關于人與自然關系的論述特別值得注意：其一，要解決所謂自然環境被破壞的問題，首先應該審問人與自然是怎樣的關系。其二，馬克思認為，一方面，勞動是人類實現理性目的的活動，自然是為此目的的素材；另一方面，勞動是人類與自然之間的一個過程，是人類介入人與自然物質代謝的一個過程。55三、當代科學突破與自然觀的新探索1.自然的簡單性與復雜性大多數古代的哲學家和科學家都認為自然的本質是簡單的，而不是復雜的。它主要表現在兩個方面：一是物質構成上的簡單性；二是物質運動上的簡單性。56自然的簡單性主要表現在下列幾方面：一是，自然的規律性。它表明自然具有機械性的確定性、固有的秩序、決定性、必然性和單一因果關聯等。二是，自然的外在分離性。它包括兩個方面：一是自然與人是完全分離和獨立的，只存在外在關系，而沒有內在關聯；二是自然可以盡可能地還原成一組基本要素，其中一要素與另一要素僅有外在關系而無內在關聯，它們不受周圍環境中事物的內在影響。三是，自然的還原性。它包含兩個方面：其一，以無限可分的思想探求物質的基本構成。其二，認為整體或高層次的性質可以還原為部分的或低層次的性質，認識了部分的或低層次的性質，也就可以認識整體的或高層次的性質。四是，自然的祛魅。一般而言，自然的經驗性與復雜性是緊密關聯的，也是人們難以認識的。57自然的簡單性除了表現在上述幾方面外，還表現在下列一些方面：絕對的時空觀；時間的外在性、非生命性和對稱性；自然的對稱性、可逆性、相似性、最優性等。最新發展起來的復雜性科學——系統論、混沌學、協同學、自組織理論等，考察它們對自然界中復雜性現象的研究，就會發現自然界中存在大量的模糊性、非線性、混沌、分形等復雜性現象。這是對“自然的本質是簡單”的反動。它比較充分地說明：由傳統科學所得出的“自然是簡單的”結論沒有充分的證據，自然具有廣泛的復雜性。582.時空的絕對性與相對性在牛頓的絕對時空觀中，時空是歐氏時空，符合伽利略變換下保持關系性質不變。時間與空間無關，是獨立的存在。愛因斯坦的相對論時空觀和量子力學的建立為人們打破這種絕對的時空觀創造了條件。一是同時性的相對性。二是時間與空間不可分離。三是時間、空間與物質不可分離。593.自然的構成性與生成性構成論的基本思想是：宇宙及其萬物的運動、變化、發展都是宇宙中基本構成要素的分離和結合。由自然的生成性自然而然地就可以得出自然具有有機整體性的特征。這可以概括為：世界是由關系網絡組成的有機整體，整體先于關系物；部分之和不等于整體；世界的各組成部分之間存在內在關系；世界是動態有序的整體：層創進化與自我超越；人類更大的意義與價值包含于自然整體的自組織進化過程中。604.自然的決定性與非決定性機械自然觀是決定論的自然觀。一切事物的運動變化都存在著確定的、必然的聯系，服從某種規律。這種機械論的決定論隨著科學的發展日益表現出它的局限性。量子理論在表明牛頓理論在宏觀領域有效性的同時，也暴露了在新的亞原子的領域，非決定論普遍存在。對機械決定論沖擊最大的是20世紀50年代創立的混沌學。61混沌運動具有內在的隨機性、對初始值的敏感依賴性和奇異性。所謂內在的隨機性，是指混沌的產生既不是因為系統中存在的隨機力或受環境外噪聲源的影響，也不是由于無窮多自由度的相互作用，更不是與量子力學不確定性有關，而是來自確定性系統內部的隨機性。所謂對初始值的敏感依賴性，是指當初始值出現微小偏差時，便引起軌道按指數速度分離，“蝴蝶效應”是其生動體現。所謂奇異性，是指從整體上看，系統是穩定的，但從局部看，吸引子內部的運動又是不穩定的，即相鄰運動軌線互相排斥，而且按指數速率分離；混沌吸引子具有無窮層次的自相似結構；它的空間圖形具有分形的幾何結構，其綜合利用數一般是非整數維。62人類的自然觀有一個演變的過程，與近代科學特別是牛頓力學一道興起的是機械論自然觀，它是還原論方法的一種具體形式，其要點是：自然的不變性、原子的基本性、機械的直觀性、世界的既成性。隨著現代科學的發展，機械論自然觀又暴露其局限性，強調普遍聯系和發展的辯證自然觀開始登上歷史舞臺，它把自然作為一個有機的整體，使我們得以恰當地把握人與自然的關系。當代科學的突破引發了自然觀的新探索，對于自然的簡單性與復雜性、時空的絕對性與相對性、自然的構成性與生成性、自然的決定性與非決定性等問題有了新的認識，展現了極為豐富的思想內容。小

結631.機械論自然觀與近代科學的興起有什么關聯？2.機械自然觀的主要內涵是什么？3.辯證自然觀是如何隨著科學的進步而興起的？4.當代對自然觀的新探索有什么特點？5.簡述自然觀與科學進步的關系。思考題64第三章

科學邏輯與科學方法

對科學認識活動的分析表明：問題是科學研究的始點；科學認識具有不同的層次，需要厘清科學發現與科學辯護（證明）之間的關系；直覺、靈感和機遇在科學創造活動中具有特殊的作用；應當在程式化的追求與隨心所欲之間尋求互補。一、科學研究中的問題1.科學研究始于問題科學問題一經提出，科學家就會通過猜測去尋求解答，或是發現新的事實，或是引入新的解釋性理論，或是引入新的概念。65

科學問題是指一定時代的科學家在特定的知識背景下提出的關于科學認識和科學實踐中需要解決而又尚未解決的問題。科學問題是特定時代的產物。科學問題從形式上可以分解為以下三種主要類型：其一，“是什么”的問題。其二，“為什么”的問題。其三，“怎么樣”的問題。一般把問題所指向的研究對象，稱為“問題的指向”。第一類問題指向自然界的某種可觀察的實體或現象，第二類問題指向現象的原因，第三類問題指向對象或對象系統的狀態或過程。662.科學問題的提出當代美國科學哲學家勞丹曾把科學問題劃分為經驗問題和概念問題兩大類。經驗問題可分為：（1）未解決的問題，即未被任何理論恰當解決的問題；（2）已解決的問題，即被同一領域中所有理論都認為解決了的問題；（3）反常問題，即未被某一理論解決，但被同一領域中其他理論解決了的問題。概念問題分內部概念問題和外部概念問題兩種：內部概念問題是由理論內部的邏輯矛盾產生的問題；外部概念問題是指同一領域中不同理論的矛盾或理論與外部的哲學、文化觀念等的不一致產生的問題，如科學家關于“時空”“因果性”“實在”等概念的爭論就屬外部概念問題。673.解決科學問題的基本途徑對科學問題的解決，可以總結出三條基本途徑：（1）通過進一步獲取事實來回答問題（2）通過引入新的假說來解答問題（3）通過引入新的概念解決問題684.由問題激發的創造過程發現過程不是平緩的、漸進的，它采取跳躍的形式，其中有一個突變，這個突變就叫創造。創造行為從思維突然被轉變的角度來看是一種方向的改變，往往開初是不完善的，帶有這樣或那樣的缺點。在科學發現的過程中，勇氣是最可寶貴的。發現是奇特的，是意料之外的事情。人們總是在有了一個更好的概念以后才放棄現有概念的，否則就不叫創造，只能叫紊亂。69二、證明的邏輯與發現的邏輯

當代關于科學方法的主要爭議是：究竟著眼于對科學的結果（知識）做靜態分析，還是著眼于對科學的過程（發現）做動態把握。1.證明的邏輯基礎經驗論的科學哲學家比較強調歸納推論的作用，一般認為，歸納推論是一套根據事實、由猜測引導到發現上去的發現邏輯。但邏輯經驗主義者仍然堅持，歸納推論是在一種證明的要求中被完成的，因此它也是證明的邏輯。70命題的意義是通過邏輯分析澄清的，具體說有下面三個主要觀點：（1）所有有意義的認識陳述或者是分析的（不然就是自相矛盾的），或者是經驗的。（2）所有有意義的經驗陳述，原則上可以用經驗來證實，也只能用經驗來證實。（3）所有有意義的經驗陳述都能歸結為中立的直接觀察語句。經驗原則、證實理論和還原分析方法，這些都是邏輯實證主義的精髓，是現代經驗論的核心。712.對發現邏輯的關注1958年，美籍英國科學哲學家NR漢森在《發現的模式》一書中著重對科學發現邏輯進行了研究。漢森確信存在發現邏輯，并尋找科學家構思和產生新思想時所遵從的邏輯方法。漢森對邏輯實證主義只限于考察科學研究的結果而不注意借以提出假說、定律和理論的推理方法提出了批評。他認為，科學哲學不應只限于研究科學認識業已取得的成果，它可以也應當對認識過程的一切階段，因而也包括對新的科學思想、科學假說和科學理論的產生階段加以研究。723.發現與辯護之間的真正區別發現涉及科學理論和假說的起源、創造、發生及發明。它是主觀的，與文化因素、心理構成、社會背景有關，屬于心理學和社會學的課題，只適合于描述性研究。辯護則涉及科學理論和假說的評價、檢驗、維護、成功及確認。它是客觀的、規范的。它決定什么應該被接受，屬于科學哲學（認識論和方法論）的課題。73真正的區別在于猜測、假設的或然性與理論可接受性之間。猜測表示最初的思索，這可以不要理由，邏輯對于猜測不是必要的。假設的或然性是指有好的理由支持一個假設，但它尚未被檢驗。理論的可接受性或理論的確認，這就是辯護。74或然性先于可接受性。好的理由支持或然性，肯定將有利于可接受性。但給或然性以根據的東西可能不足以給可接受性以根據，可接受性更為嚴格，要求的東西更多。或然性的一個強的甚至結論性的理由，對于接受而言，可能既不足夠強，也不具有結論性。當然，這種差別只是程度上的，或然性的理由和可接受性的理由之間不存在基本的區別。754.收斂性思維與發散性思維的互補創造性對于科學工作者的思維素質提出了復雜的要求，這種要求可以簡單概括為：在收斂性思維與發散性思維之間形成必要的張力，即達到某種適當的平衡。發散性思維是指科學思維中具有高度思想活躍和思想開放的性格的思維。收斂性思維是指科學思維中建立在傳統一致基礎上受到一系列規范約束的思維。收斂思維與發散思維的統一，在某種意義上可轉化為科學研究中傳統與創新的統一。76傳統和創新是科學發現的兩個相互補充的方面。常規研究是一種遵循傳統的、高度收斂的思維活動，這種研究總是在科學傳統的范圍內進行，試圖調整現有理論或現有觀察，使之越來越趨于一致。科學研究只有牢固地扎根于當代科學傳統之中，才能打破舊傳統而獲得創新。在一個明確規定的根深蒂固的傳統范圍內進行研究，比那種沒有收斂標準的研究更能打破傳統，因為任何其他的研究都不可能像這樣通過長期集中注意而找到困難所在。775.言傳與意會、知道是何與知道如何人類的知識分為兩類。通常被說成知識的東西，即用書面語言、圖表或數學公式表達的東西，只是其中的一種，即言傳知識；而非系統闡述的知識，例如我們對正在做的某事所具有的知識，是另一種形式的知識，叫作意會知識。78言傳知識顯然重要的原因是，只要大腦在不借助于語言的情況下工作，即使成年人也看不出比動物高明多少。言傳知識具有清晰的邏輯特征，它使我們可以對之進行批判性思考。所謂意會，就是理解。精神的意會作用是理解的過程，對詞語和其他符號的理解又是意會過程。意會知識的最大特點在于它不脫離認識主體，人的身心是達到意會的工具，因此又可以把它稱為個體知識。總的來看，意會知識比言傳知識更為基本，人們能知道的比他所能說出來的東西多得多。言傳知識，也只有通過意會才能被深刻理解。意會知識既是訣竅，也是認識的中心動作，因為理解包含并最終依賴通過實踐而成功地獲得的領悟。791949年，英國哲學家賴爾在《心的概念》一書中，提出了區別兩類知識范疇的一種有用的分法：知道是何（knowingthat）與知道如何（knowinghow），這種分法可以很好地說明發現與辯護的關系。知道是何，是一種可以明確表述的知識，證明的邏輯就屬于這種知識，常以勸告、程序和常識規則的形式出現，目的是對科學活動過程做出明白無誤的解釋。知道如何，則是一種無法明確表述的知識，認知者心里明白，但講不出來。發現的邏輯屬于這種知識。80三、直覺、靈感和機遇1.直覺思維有意識的努力和下意識的作用，相互之間有如下關系：在科學發現的過程中，有意識的努力給下意識一個尋找問題答案的參考范圍；下意識則從知識積累的材料中、從個人以往和現在的經驗中，選擇某種可用概念的結合；然后，把下意識的想法交給有意識的見解去鑒定，如果證明它們是有用的就保留下來，要不然就自行消失。下意識活動的主要特點是聯想，它是不受控制的，因而有可能提出完全出乎意料的思想。81直覺思維區別于邏輯思維的重要特征，在于它那種直接把握的思維方式。直覺思維是人腦對客觀世界及其關系的一種非常迅速的識別和猜想。雖然直覺是難以預期的，但直覺思維需要一定的主客觀條件,這些條件是：有一個能解決的問題，問題的解決已經具備了相當的客觀條件，研究者頑強地探求問題的答案，并且經歷了一段緊張的思考。還需注意，盡管直覺思維不同于邏輯思維，但在科學理論的創造和發展中，二者之間存在著一種互為補充的關系。在直覺的創造以前，人們總是在前人鋪就的邏輯大道上行走。一旦邏輯通道阻塞了，產生了已有知識難以解釋的矛盾，在邏輯的中斷中才會出現直覺的識別和猜測。822.自覺地激發靈感靈感產生的前提條件，就是科學家執著于創造性地解決問題。對要解決的問題，他已經做了非常充分的準備，強烈地期望有所突破。由于對該問題揮之不去，驅之不散，長期思索的結果，大腦建立了許多暫時聯系，一旦受到某種刺激，就如同打開電鈕一樣，豁然貫通。靈感產生時，注意力處于高度集中狀態。擺脫分散注意力的各種干擾，尤其是不為私生活的煩惱所困，對于靈感的產生是非常必要的。琴弦不能繃得太緊，否則就會使聲音發木。靈感是突發的、飛躍式的。833.機遇及其利用

機遇，按語義學上的解釋，就是偶然的遭遇。但機遇是蘊涵著轉化為必然條件的偶然。科學認識本來要達到必然性，為什么客觀上倒常常由偶然性起作用呢?原因有二：其一在于科學認識過程本身的復雜性，人們不可能完全循著一條預定的路線達到預期的目的。其二在于客觀事物發展的必然性，總是通過偶然性來實現的。84認識了機遇在做出新發現中的重要作用，就應當正視它，辯證地看待它，并且認真研究機遇與發現之間的關系。在做前瞻性的研究時，應當做好準備，有意識地利用機遇:其一，主動增加機遇的出現率。其二，注意線索，保持對意外事物的警覺性。其三，善于解釋線索。其四，具有堅持的膽識。85四、程式化的追求與隨心所欲1.兩個互相矛盾的基本目標人們對科學及其方法的追求有兩個互斥的基本目標：一個是基礎性和程式化方面的追求，另一個是擺脫任何先驗預設和固定方法程式束縛的傾向。在科學與方法的基本問題即科學的合理性問題上，形成了兩條明顯對立的路線：一條是預設主義，一條是相對主義。86（1）預設主義經驗主義的預設主義是對科學合理性問題的傳統解決辦法，它的宗旨是預設兩個前提來為科學辯護，其一是以經驗為合理性的最終目標，其二是以邏輯為合理性的基本形式。（2）相對主義相對主義者在分析近代、現代科學革命時發現，事實往往與預設主義者斷言的相反。相對主義者還發現，任何形式的東西都不是絕對的、不可改變的，包括科學陳述的邏輯特征、科學理論的邏輯結構，概莫能外。相對主義對預設主義傾向的討伐有時候也是對科學合理性本身的否定。87（3）互斥兩極的互補性在科學合理性問題上，有兩種基本情況是不容忽視的：第一，科學的變化和創新是無所不在的，它們比單純發現新事實、比簡單更替有關世界的信念要深刻得多。很難確定一個作為普適的仲裁者的科學合理性或科學進步標準，標準本身如同科學事業也是變化的。第二，在人類的實踐中，科學確實在進步，現代科學的主張確實比過去的要好，這是一個給人印象深刻的事實；盡管科學并非萬能，但科學在大多數人心目中畢竟更具合理性、更有資格被稱為理性事業，這也是無可否認的。88上述兩個共存的基本情況明顯地具有互斥性。它們各自為對方設定了界限和障礙，以致如果任何人固守某個確定的預設的標準，他必定行之不遠；而如果任何人放棄科學是進步事業的信念、否定科學合理性，他又必定與人類的實踐相左。892.程式化追求的里程碑回顧歷史，我們可以看到在方法論研究領域幾個像里程碑那樣屹立著的成就：（1）亞里士多德的科學方法論亞里士多德對科學程序、科學解釋和科學結構提供了一套完整的論述。關于科學程序，他認為是從觀察上升到一般原理，然后再返回到觀察，即科學研究應該從被解釋的現象中歸納出解釋性原理，然后再從這些原理演繹出關于事件、性質和現象的陳述。90（2）歸納邏輯的深入研究1600年前后，弗·培根在科學方法論領域一反亞里士多德的正統地位，把程式化的方向轉向科學發現的程序，導致了歸納邏輯的深入研究。培根主張逐漸上升的科學程序。（3）現代歸納主義20世紀正統的科學方法論思想是一種現代歸納主義者的觀點，認為只有經驗才能給我們提供關于世界的可靠知識，只有通過數學與邏輯尋求到的知識才可能精確。91（4）智能機器人的成功與困惑隨著電子計算機從第一代發展到第五代，人類思維程式化的努力已經獲得了驚人的成果。程式化已經取得的成果固然給人深刻的印象，但它的可能前景卻使人困惑。作為人類思維工具的機器思維是否能超越作為工具的職能而達到人的智能的水平？如果答案是肯定的，那么，從正面來說，人類通過某種程式化的努力，終于可找到一種具有自主性的方法——智能機器人，它具有類似人的創造性，人類可以借助它達到自己的目的。從反面來說，人類這種程式化的巨大努力，不僅可能給自己提供一種有效的幫助思維的方法，而且可能成為人類的對手，反過來和人類激烈競爭，一改人類把它作為自己工具的初衷。923.擺脫固定方法程式的束縛（1）方法論中的“機會主義”科學巨人愛因斯坦把這種不受制于固定思想和方法程式的態度戲稱為“機會主義”，他自己一生的思想和工作恰恰具有這種特點：敢于正視矛盾的、互斥的兩個極端，善于在它們之間保持必要的張力，由此而得益匪淺。科學發現并無一定之規，常常要另辟蹊徑。科學發明也常常是由于自覺采用與傳統方法悖逆的方法來獲得成功的。93（2）隨心所欲的反規則費耶阿本德建議用反歸納來代替歸納。費耶阿本德強調，科學是一種自由的實踐，理論上的無政府主義比主張按規律和秩序辦事更為人道，更容易鼓勵進步。費耶阿本德曾把他的上述原理稱為“反規則”。對于方法論，他反對一切普遍性標準，以及作為普遍性標準的規則。費耶阿本德94在科學認識過程中，經驗認識和理論認識之間的關系錯綜復雜。證明的邏輯主要分析科學理論與其經驗事實的邏輯關系，發現的邏輯則側重于建立科學發現過程的規范標準，發現和證明之間沒有一道天然的鴻溝，反而正在逐漸接近，支持或然性發現的東西也支持或然性的證明。科學研究是從問題開始的，科學問題的提出具有重要的科學認識功能。科學問題蘊涵著問題的指向、研究目標和求解的應答域。科學問題的解決有多種途徑，可通過發現新的事實、提出新的科學假說，以及引入新的概念等來實現。小

結95

直覺是一種下意識的從整體上直接把握事物的活動，在科學創造活動中有特殊重要的作用，與邏輯思維存在一種互補關系。直覺和靈感常常相伴而出，應自覺地激發靈感，產生直覺；并讓頭腦做好準備，有意識地利用機遇，以獲得創造性的科學成果。人們對科學及其方法的追求存在著程式化和擺脫固定方法程式的束縛這兩個互相矛盾的基本目標，在科學合理性的問題上，也形成了預設主義和相對主義兩條明顯對立的路線。從古典科學方法論到現代人工智能，人類在對程式化的追求上取得了卓越的成就，但程式化的努力不應當限制人類認識的無限可能。961.為什么說科學研究是從問題開始的？2.什么是證明的邏輯，什么是發現的邏輯？3.發現與辯護之間的真正區別是什么？4.簡述直覺、靈感和機遇在科學創造活動中的作用。5.對科學及其方法的追求中有哪兩個互相矛盾的基本目標？各有什么特點？思考題97第四章

科學實驗與科學理論

在科學認識中，最基本的認識方法是科學實驗，即觀察和實驗，這是科學獲得直接的、第一手材料的重要途徑。一、科學實驗的認識論反思1.科學實驗的意義和作用科學認識的基礎是什么？

在現代科學認識中，科學實驗具有愈來愈重大的作用，是科學認識活動的直接的、重要的基礎。

實驗是近現代科學最偉大的傳統。98

科學實驗之所以是科學認識的基礎：一方面在于實驗方法是證明和發展科學知識的有效手段，一方面在于理論不斷改進的原動力來自實驗及其結果。實驗把感性認識和理性思維的特點在自身中有機地結合起來，因而具有直接現實性的品格，成為證明和發展科學知識的有效手段。實驗是科學認識活動的基礎，這在科學認識中不但是個理論問題，而且是個實踐問題。99科學實驗（包括觀察和實驗）最基本的作用：一是證明或反駁假說，二是提出新的理論。觀察或實驗提供某種事實材料以加強或者反駁某一假說。觀察和實驗常常提供新鮮的事實材料，它們構成新假說或新理論的經驗基礎。科學實驗與理論思維的聯系是辯證的：一方面實驗必定受某些科學知識體系的支配，另一方面它又產生更完善、更深刻的新的理論構成。1002.科學實驗的主客體結構實驗和生產勞動一樣都是實踐形式，它們的重要組成部分之間有許多共同之處，無論在哪一種情況下都有：第一，活動對象（生產對象和實驗研究對象）；第二，作用于對象的手段（勞動的手段和工具，實驗手段——儀器和設備等等）；第三，有目的的活動（一種情況是勞動生產本身和實驗研究過程本身；另一種情況是實驗者的活動）。101實驗可分為實驗者及其活動、進行實驗的手段（工具、儀器、實驗裝置等）、實驗研究的客體三個組成部分。實驗活動的主觀方面即實驗者的活動，是任何實驗的首要組成部分。在討論實驗活動中實驗者與對象、手段的關系時，應當把所有那些表征人的活動、能力、熟練程度、知識水平的特征稱為實驗活動中的主觀方面。具體說來，包括如下：人的感官對信息的接收能力；理論水平和邏輯思維能力；工作能力和熟練程度；恰當提出問題和表述實驗結果的水平；實驗者本身的活動。上述一切構成認識論的主體范疇。102實驗活動的客觀方面包括實驗研究對象和實驗手段。把實驗手段和研究對象統一在認識論的客體這一共同范疇中有很重要的意義。實驗研究的客體在認識論客體中是這樣的一部分，認識活動的興趣指向它，它受到裝備有儀器的實驗者即實驗研究的主體的作用，目的是要揭示出隱藏于其中的規律性。儀器、設備、器械、實驗裝置和其他工具，都是實驗研究的手段，借助于它們，研究的主體對研究的客體施加作用和影響，它們的基本功能就是幫助主體變革客體。實驗手段作為人對自然過程認識的能動關系上的媒介，有效地克服了人的感官的生理局限性，使人們的感覺可以深入事物的里層，擴展到微觀粒子領域和遙遠的宇宙天際。1033.科學實驗的行為功能特點（1）實驗中要求簡化、純化以及強化自然過程科學實驗的一個顯著特點是簡化、純化以及強化自然過程，以便在人工條件下研究對象所具有的規律性。在自然狀態下，往往有許多現象錯綜復雜地交織在一起，很不容易發現它們之間的真實關系。人們在實驗過程中借助科學儀器、裝備所提供的條件，排除自然過程中各種偶然的、次要的因素的干擾，人為地把被研究的對象同其他次要的、附屬的對象隔離開來，使它們的屬性或聯系以比較純粹的形態呈現出來，因而能夠比較容易和精確地發現對現象起支配作用的本質規律。104（2）實驗中經常通過各種形式實行模型化原則在科學實驗中，人們常常建立對象系統的簡化模型來研究真實的對象系統，從而獲得有關對象系統的知識。模型化原則是科學認識中的一條重要原則。沒有模型，人們就很難對復雜的客體進行有效的研究。模型實驗的功能是首先將對象在思維中簡化，然后將實驗的實際行為回推到對象中去。人們只要把握了模型，就能根據它與原型的類似認識原型。模型化有效地將自然狀態下的對象轉化為人工條件下的對象。105（3）實驗過程中必須具備可重復性可重復性特點的意義，首先是體現實驗過程在本質上是客觀的物質過程。可重復性特點在行為和功能方面，對實驗的客觀性和現實可行性做出了保證。1064.科學儀器與科學測量科學實驗對科學認識的決定作用，不能不牽涉到儀器和測量的問題。科學儀器的作用首先在于它能幫助人們克服感官的局限，在廣度和深度上極大地增強認識能力，使單靠感官觀察不到的現象顯示出來，單靠感官分辨不清的東西變得清晰，人的視野因而達到新的領域。科學儀器的作用還在于，它們能幫助人們改善認識的質量，使獲得的感性材料更加客觀化、準確化。107在科學實驗中，量的觀察是很重要的。量的觀察就是觀測或測量，是對研究對象的一種定量描述。測量在天文學、生物學、物理學及工程技術等領域得到非常廣泛的應用。測量的直接目標是獲得關于現象的定量方面的信息。測量結果中的常數，是人類對客觀世界的量的反映，并不是客體的直觀映象。108測量在科學認識過程中的重要作用可以概括為：其一，測量為運用數學概念和技術去研究自然提供了必要條件。其二，測量精煉了科學結構。其三，測量作為一種說明具有簡潔性、準確性、普遍性和不變性。隨著現代科學的發展，測量已不僅僅著眼于提高精密度，而且對認識論提出了重大挑戰。它還涉及哲學的基本問題。作為科學實驗的特殊形式，測量是主體的對象——工具活動與理論活動的統一。109二、科學規律與科學理論

在科學認識的過程中，從經驗層次過渡到理論層次，有一個必不可少的環節，這就是對科學事實進行概括。1.客觀事實與科學事實不可能離開事實問題與規律問題來談論科學。事實概念的兩種主要含義：客觀事實和科學事實110科學事實有極其重要的作用。首先，科學事實是形成科學概念、科學定律、科學原理，建立科學理論的基礎；其次，科學事實是確證或反駁科學假說和科學理論的基本手段，是推進科學進步的動力之一。111科學事實與客觀事實之間有很深刻的辯證關系。第一，科學事實作為客觀事實的反映，固然具有不依賴主觀意識的客觀實在性，但是，對科學事實的客觀性，要做認真的分析。第二，就事實概念而言，這里同一件事情是從不同的關系上被考察的。第三，在科學認識活動中，事實也是認識的一種形式。第四，科學認識活動從經驗地收集事實開始，最終目的是建立能解釋事實并預見新事實的理論。第五，與客觀事實不同，由于科學事實是某種經驗的陳述或判斷，所以允許對它做出某種評價或估計。1122.必然規律與統計規律必然規律在邏輯形式上，由“全稱條件陳述”予以表達。對于所有的x，如果x具有性質P，則x也具有性質Q。符號表示則為：（x）（Px→Qx）統計規律以相對頻率表達事物之間或事物屬性之間的“不變關系”。形式化表達為：RF（Q，P）＝r必然規律與統計規律是科學陳述的兩種形式，它們是互為補充的，它們為人們預言未知事實提供了運作前提，使科學認識成為可能。1133.科學假說成立的前提（1）假說是通向理論的必要環節科學認識的結果是科學理論，科學理論的建立有其特殊的思維形式—假說。（2）假說是科學性和假定性的辯證統一首先，假說是在事實和已有科學知識的土壤中生長的，它不但要以一定的實驗材料和經驗事實為基礎，而且要以一定的科學知識做依據，經過一系列的科學論證才能提出。假說與主觀臆測不同，同缺乏科學論證的簡單猜測、隨意幻想也有區別。它具有科學性的特點。114（3）狹義與廣義的假說在狹義上，假說是有著對象存在或它與其他對象具有本質聯系的某種猜測性判斷。在廣義上，假說是指判斷系統，其中一些是具有或然性質的原始前提，即狹義的假說，而另一些則是這些前提的演繹展開。假說成立的根本條件在于它能否接受實踐的全面檢驗。115下述前提，對于科學假說都是很必要的。第一，科學假說應當符合科學世界觀。第二，科學假說不應當與科學中普遍的、久經考驗的規律和理論相矛盾。第三，科學假說不應當同已知的經過檢驗的事實相矛盾，并且必須盡力做到，假說不僅能解釋個別事實，而且能解釋一系列事實的總和。第四，科學假說應當是可檢驗的。第五，科學假說應當符合簡單性原則，以便假說盡可能地簡單，并能由少數幾個原理或基本假說來解釋一定領域內所有的已知事實。1164.科學假說向科學理論轉化。假說向理論的轉化是一個復雜的認識過程。在實踐中，如果假說滿足下述兩個條件，就可以認為假說已經轉化為理論。第一，把假說運用于實踐，如果有愈來愈多的事實和這個假說相符合，并且沒有任何已知事實與之矛盾，那么，就證明這個假說是客觀規律的正確反映。這是假說轉化為理論的首要標志。第二，假說是否已轉化為理論，除了解釋性條件，還必須有預見性條件。117三、科學理論的功能、結構與模型1.科學理論的解釋、預見功能科學理論具有兩個最基本的特點：一個特點是與實踐檢驗相聯系，就是具有客觀真理性；一個特點是與形式結構相聯系，就是構成嚴密的邏輯體系。118科學理論兩個最重要的功能——解釋功能和預見功能所謂解釋，就是揭示存在事物的本質。根據本質關系的特點，可以建立相應的科學解釋的類型。第一，因果解釋。第二，概率解釋。第三，結構解釋。第四，功能解釋。第五，起源解釋。預見與解釋是不可分割的，它們都是根據理論本身，也就是根據理論所揭示的規律性和本質聯系，按照邏輯機制演繹出的結果。1192.科學理論的結構科學理論的完整體系就是由概念、與這些概念相應的判斷，以及用邏輯推理得到的結論組成的。反映理論成分（即概念和相應的判斷、推論）之間的關系的總和，是理論的結構。理論的概念和判斷相互存在著邏輯聯系，借助于邏輯的規律和法則可以從一些判斷中獲得另一些判斷。120一個演繹體系通常由三個部分組成：第一，基礎詞匯（即基本符號手段的總和）；第二，給定語言所使用的邏輯手段；第三，通過邏輯手段而從基礎詞匯得出的體系。伽利略的實驗——數學方法，蘊涵著兩個重要的認識論原則：第一，科學認識必須建立在觀測和實驗的基礎上；第二，科學認識不應當是零散的事實堆砌，它們之間必須有確定的、必然的邏輯聯系，這些聯系要力求用數學公式定量地表達出來。1213.科學理論的假說—演繹模型（1）假說—演繹模型的確立假說—演繹模型在近代科學史上的完善過程，是與牛頓創立力學體系的工作一道進行的。這一工作的實質是用一個與經驗聯系的公理體系來組織科學知識，具體說，可分為下述幾個方面。首先，提出一個公理系統。其次，規定一個把公理體系的命題與觀測結果聯系起來的程序。再次，確證用經驗解釋的公理體系中的演繹結果。122（2）現代假說—演繹模型現在，最為流行的演繹模型可用圖示如下：P…H∞Oc→Hc其意義是，某項研究從解決一個問題（P），通過非邏輯的或者直覺的猜測——所謂智力突變（…），導出一個假說（H），由此推演出（∞）必然的可觀察的檢驗陳述（Oc），然后，如果這些陳述被證明是正確的，就歸納出（→）被確證的結論（Hc）。研究始于問題，而不是始于觀察和實驗，這是演繹模型的關鍵。123（3）波普爾的演繹模型波普爾的演繹模型甚至把一般演繹模型中最后的歸納確證過程去掉了，他的著名圖式如下：P1—TT—EE——P2這里P1表示問題，TT表示試驗性理論，EE表示消除錯誤，P2表示新的問題。與前述演繹圖式相比，波普爾的圖式實質上是刪去了最后一步：P…H∞Oc124四、經驗規律與理論規律1.可觀察性與兩類規律（1）“可觀察性”的意義“可觀察性”一詞意指人們日常經驗中可以直接觀察的任何現象的特點，經驗規律就是關于可觀察現象的規律。125“可觀察性”在現代科學中的含義究竟如何？首先，一般來說，隨著科學的發展，“可觀察”的內容和方式也發生了很大的變化。盡管人們可以用通常習慣的方式、直接用感官去覺察事物的狀態，但是在現代的科學觀察中，已經加入了一些數學方法和儀器設備作為觀察的輔助手段。其次，對于“可觀察”的現象，還有一個實驗設計參與觀察的問題。再次，“可觀察”的現象與“不可觀察”的現象之間的界限是模糊的。126（2）經驗規律與可觀察性經驗規律的最大特征就在于它的實際可觀察性，或者稱為實際的可確證性。一般把經驗的規律看作一種經驗的概括，它表示這些規律是通過對觀察和測量結果的概括而獲得的。這種經驗的概括不僅包括簡單的定性規律，它也包括某些定量規律。127（3）理論規律與不可觀察性理論規律作為與經驗規律相區別的一種規律，在它與經驗規律的比較中，可以發現如下幾個特點：第一，理論規律一般是表述為抽象的語言，借助某些科學家創造的概念來表述規律，如原子、電子、質子等等。第二，理論規律的詞語不涉及可觀察的東西。第三，理論規律不是觀察現象的直接概括或總結。1282.理論規律的獲得及其普適性（1）理論規律獲得的途徑對于經驗規律的獲得，可以認為是物理學家（或者其他科學家）觀察了自然界的某種事物，經反復地測量、比較，發現其中的一個規律，于是以一種歸納性的概括來描述這個規律。理論規律是不可觀察的規律，但是當科學家提出理論規律時，這個理論規律卻應當可以導出多種多樣的經驗規律，而這些經驗規律則應當可以解釋已經觀察到的事實，同時還可以預見尚未觀察到的事實。129（2）理論規律構造的普適性就理論規律的構造而言，它都具有很大的普適性，即科學家提出的理論規律都具有比較普遍的意義，而且從這個理論規律中可以導出多種多樣的經驗規律去供人們檢驗。理論提出新規律的能力越大，它的預言能力就越強。1303.從理論規律導出新的經驗規律（1）提出一種將理論詞語與可觀察詞語聯結起來的規則集合從分析理論規律與經驗規律的差異可知，理論規律運用概念性的理論詞語，而經驗規律卻只含有可觀察詞語，一個概念性的理論詞語是無法直接演繹出觀察性詞語的。131（2）數學實體與物理學理論體系的聯系和差異運用對應規則從理論規律導出經驗規律，具有開放性和無終結性這兩個特點。所謂開放性，指把理論規律用對應規則解釋成可觀察的經驗規律，這種解釋必然會是不完備的。所謂無終結性，指理論規律的對應規則的解釋是不會一次性完結的。對于理論規律而言，不斷地出現新的對應規則，不斷地有理論詞語演繹為一個可觀察的事實，這正是理論規律的生命和價值所在。132（3）運用對應規則把理論詞語轉化演繹為可觀察詞語對應規則作為聯結理論規律不可觀察詞語與經驗規律可觀察詞語的特殊橋梁，在理論規律的發展和確證方面發揮著極大的作用。理論規律的提出，再加上對應規則的確立，使理論規律能夠對原有的經驗規律進行解釋并且對新經驗規律做出預見。133科學實驗，即觀察和實驗，是科學認識的基礎。科學實驗結合感性認識和理性思維的特點，具有直接現實的品格，一方面是證明和發展科學知識的有效手段，另一方面是理論不斷改進的原動力。科學儀器可以幫助人們克服感官的局限并改善認識的質量，并通過測量把握事物的定量的信息。無論在實驗的構思準備階段還是在實驗結果的解釋階段，科學實驗都離不開理論思維。科學實驗與理論思維的聯系是辯證的，實驗受科學知識體系的支配，同時又產生更完善和更深刻的新的理論。區分本體論和認識論意義上的事實概念，搞清客觀事實與科學事實的聯系和差異具有重要意義。小

結134科學的理論建構以假說為中心。假說是科學性和假定性的辯證統一。假說一旦經受實踐檢驗，具備解釋性和預見性，就可以轉化為理論。通過假說—演繹方法構造的科學理論具備解釋功能和預見功能。假說—演繹模型在不同時期有不同的形態。經驗規律和理論規律的分水嶺在于可觀察性（或不可觀察性）。理論規律是作為一種假說形式而被創造性地陳述出來的，具有普適性，并通過對應規則導出新的經驗規律。1351.科學實驗活動有什么重要意義？有哪些行為上的特點？2.簡述測量在科學認識活動中的作用。3.科學假說如何才能轉化為科學理論？4.簡述假說—演繹體系的構造過程及其在歷史上的各種形態。5.經驗規律和理論規律是什么關系？理論建構的原則是什么？6.如何從理論規律導出經驗規律？思考題136第五章

建構主義的哲思路徑

科學認知活動總是離不開科學實驗，強調以經驗為基礎。基于科學知識的后驗（非先驗）特征，經驗主義被看作科學哲學的底色。一、科學哲學新建構的主要路徑1.新實驗主義路徑強調從實驗中為科學尋找一個相對可靠基礎的趨勢，通常被稱為“新實驗主義”，有時也被稱為“科學實驗哲學”。“新實驗主義”產生于20世紀80年代，其主要代表人物有伊恩·哈金（IanHacking）、德博拉·梅奧（DeborahGMayo）等。137

新實驗主義有如下鮮明特點：第一，旗幟鮮明地認為“實驗有自己的生命”，打破了理論優位的科學觀；第二，認為實驗可以先于理論而存在，打破了自漢森以來的“觀察負載理論”。1382.科學實踐解釋學路徑科學實踐解釋學，也是運用建構主義來建構新的經驗主義科學哲學的一種重要路徑。科學實踐解釋學對“實踐”概念進行了新的詮釋，在此基礎上強調實踐優位，同時認為科學是一種地方性知識，科學實踐具有權力維度等。139勞斯的科學實踐解釋學論述：首先，勞斯賦予“實踐”更基礎的概念地位，即一般意義的科學實踐。其次，與傳統科學哲學相比，他堅持實踐優位，認為“實踐有其獨立于理論的生命”。再次，在對科學實踐的分析基礎之上，勞斯認為科學是一種地方性知識。最后，傳統科學哲學往往不談論權力，而勞斯卻認為科學實踐具有權力維度。1403.新經驗主義路徑新經驗主義的主要代表人物是南希·卡特賴特。首先，她認為物理定律不具有客觀性和普遍性。其次，卡特賴特反對科學的統一，倡導一種多元主義的科學觀。4.科學知識社會學（SSK）路徑科學知識社會學（SSK），尤其是后SSK研究更關注科學活動的實踐過程和人類學方法，此類經驗主義的建構方式，帶有典型的建構主義特點。141二、新建構路徑間的關系及其實質

新建構所采納的各條路徑關系錯綜復雜，既相互聯系，又相互區別。1.新建構路徑間的關系新實驗主義、科學實踐解釋學、新經驗主義和科學知識社會學（尤其是后SSK），作為科學哲學經驗主義新建構的四條路徑，它們之間有什么關系呢？首先，路徑名稱的選用因有不同的來源，所以不是唯一的。其次，不管各條路徑如何命名，可以肯定的是，它們都有同樣的時代背景和相似的哲學背景。142上述四條路徑，其名稱來源各不相同，名稱之間可以互相包含卻又各有側重，具體到某個科學哲學家屬于哪個學派或路徑，可能會有爭議，但從整個科學哲學史的趨向來看，它們都是在科學哲學的研究中運用建構主義的理念和方法，形成新的經驗主義的建構方式，而且，如果與傳統的經驗主義建構方式聯系起來看，確實顯現為“科學哲學的經驗主義新建構”。1432.新建構的實質在認識論上反對傳統的二分，即反對主體與客體、自然與社會、人類力量與物質力量、男人與女人等。在方法論上反對還原主義，堅持整體主義。科學哲學的經驗主義新建構是對傳統經驗主義，即邏輯主義和歷史主義的經驗主義建構方式的解構和提升。144三、建構主義所展開的哲學變革建構主義的經驗主義建構方式引發了一系列的哲學變革。首先，改變了傳統經驗主義理論優位的科學觀，而以實踐優位的科學觀取而代之；其次，對實驗活動進行了重新定位，實驗不再是理論的附屬物，實驗也不僅僅是起到驗證科學理論的作用，“實驗有其自己的生命”；最后，質疑知識的普遍性，堅持認為從本性上來說科學知識是地方性知識。1451.從理論優位轉向實踐優位實踐優位的科學哲學是對20世紀80年代以來科學哲學總體發展趨勢的一種概括。2006年成立了“實踐中的科學哲學協會”（SocietyforPhilosophyofScienceinPractice，SPSP），其宗旨在于，扭轉傳統科學哲學對科學實踐的忽視和科學技術哲學的社會學研究對外部世界不加關注的局面，而要沿著自然主義的路徑，通過對具體情景化的科學實踐中的實驗、模型和測量等的研究，提倡一種基于理論、實踐和世界的科學實踐哲學（philosophyofscientificpractice）。1462.對實驗活