自然辩证法教案 第八章科学理论的发展.doc

第八章 科学理论的发展提纲8、教学要求认识科学理论发展的模式，理解科学理论的调整和更替，了解科学理论创新的思维过程与思维形式。一、科学理论发展的模式关于科学理论的发展，规范的科学哲学先后提出过多种模式，它们反映了科学发展的不同观点。科学逻辑的观点。归纳演绎模式认为，科学假说从经验事实中归纳得来，然后借助于演绎法推出预见，预见经受新的经验的检验：预见与新的经验如果不符合，则对假说进行修改；如果符合，则假说被证实。这个模式的特点是强调归纳法与证实原则。它认为，对相互竞争的、不同的假说，通过判决性实验，可以决定它们的命运。科学进化的观点。对归纳演绎模式提出批评：第一，经验证实只是科学理论知识的量的积累，而科学理论知识的质的飞跃必须是经验证伪；第二，从经验事实到假说、从特殊到一般并没有逻辑通道，假说是“思维的自由创造”。因此假说演绎模式认为，科学始于问题，为回答问题提出假说，人们根据假说演绎出一系列的预见，再根据这些预见设计观察和实验方案并将其付诸经验检验，然后依据经验检验的结果来调整理论或假说。科学理论的发展就是不断经受证伪检验的过程。科学社会学的观点。科学认识活动是由科学共同体进行的，在科学发展的社会史上可以分为几个时期：前范式时期，各种理论、观点、假说相互竞争，但没有一种在科学共同体中得到确认；常规科学时期，科学共同体在范式（已确立的科学理论）指导下不断积累知识的时期，常规研究是不断开拓与加深范式的内涵，为新观念、新理论的突破奠定基础；科学革命时期，出现了与范式所预期的不相符合的反常现象，当调整范式不能解决反常的问题时便出现科学危机，这时候原有的范式受到质疑，科学革命时期从此开始。因此，科学的发展就是前科学常规科学科学革命如此循环往复的过程。二、科学理论的调整与更替科学理论的发展是渐进与飞跃、继承与创新或常规科学与科学革命两种形式互为前提、交替出现的。科学理论是一个有结构的系统的整体，它由“硬核”和“保护带”组成。“硬核”是理论的基本假设，是理论的核心部分，不容反驳。“保护带”由一些补助假设与初始条件组成，它可以适当调整或改动，以对付“反常”情况的挑战，保护“硬核”免受侵犯。在渐进时期，科学理论的发展是已有理论的应用、深化和修改。当出现原有理论不能解释的“反常”现象时，科学家往往是在原有理论的框架内作出调整，即提出新的辅助假设或改变初始条件。在跃进时期，对“反常”现象出现相互竞争的不同理论，这时候就会导致理论的更替。新的更成功的理论通过调整辅助性假设、确定初始条件，不仅能解释反常，而且能对经验事实做出更多的预言，并得到经验的证实，于是新理论就代替了旧的理论。三、科学理论的创新科学理论创新的关键是提出新的问题，并由此提出新观念或新假说，这只能求助于创造性思维。1.科学研究的创造性。由经验事实到假说“没有逻辑通道”，必须而且只能通过创造性思维的途径。创造性思维的基本形式是直觉、灵感与想像力等。创造性思维形式与逻辑思维形式的关系，表现为发散思维与收敛思维的关系，这两种思维形式是相互联系、相互补充和相互促进的。2.人工智能与科学研究。要阐明人工智能与人的智能的区别与联系，说明机器发现与科学研究方法的关系。教案在讨论了科学技术的内外动力机制之后，本章转入对科学技术的具体演进方式及其机理的分析，从中进一步探讨科学技术发展的规律性。 科学与技术既有联系又有区别，在发展特征和机理方面既表现出类似性的一面，又具有其不同特点。下面分别对科学和技术的发展模式问题进行探讨。第一节 科学发展的模式 对科学的发展和演进方式可以从不同的侧面进行数学的或逻辑的、抽象的或形象的描绘和刻划。科学学、科技社会学和科学哲学家们从不同的角度、以不同的方式概括和提出了各种不同的关于科学发展的模式。例如，关于科学发展的不平衡性，人们提出带头学科更替的模式和世界科学活动中心转移的模式，关于科学知识的增长方式，提出的有科学知识的累进增长模式和指数逻辑增长模式，关于科学理论的发展，有问题模式、规范模式、研究纲领模式等等。这些模式各自从不同侧面概括和描述了科学发展的特点，揭示了科学发展的规律。下面着重对科学哲学研究中提出的几种最有代表性的科学发展模式作一介绍和探讨。一、 累进模式 为了更好地了解关于科学发展模式各种现代观点的由来、意义和发展脉络，有必要回顾一下历史上的一种传统观点，我们将其概括为累进模式。432(一) 累进观点的形成 历史上首次提出科学研究的程序或模式理论的是亚里士多德，他认为科学是从观察现象出发，通过简单枚举法和直观归纳法来归纳出一般解释性原理，然后再从蕴涵这些原理的前提出发，运用三段论推理演绎出有关现象的陈述。亚里士多德关于科学发展程序的思想可用下式表示：观察事实原理现象归纳演绎文艺复兴以后，弗朗西斯·培根从亚里士多德的上述模式出发，发展了亚里士多德模式的前半部分，提出了科学研究的归纳模式。 培根认为：“种族”、“洞穴”、“市场”、“剧场”这四种假象阻碍着科学的发展，在进行科学研究时首先要清除这些假象的影响，一切科学理论要建立在实践经验的基础之上。为此，培根提出了从观察实验到科学定律的“金字塔阶梯认识模式。金字塔的基部是现象世界，通过感知得到观察经验，从观察经验中找出事实的“相关性”，再通过不断排除“偶然的相关”，得到“本质的相关”，一直上升到金字塔顶部的“形式”或“定律”。“我们只有根据一种正当的上升阶梯和连续不断的步骤，从特殊的事例上升到较低的公理，然后上升到一个比一个高的中间公理，最后上升到最普遍的公理”。 由于上述认识与人们的日常经验相符合，与近代前期的自然科学发展水平相适应，故而为大部分科学家所接受。人们认为，开普勒显然是从第谷的天文观测资料中发现行星运动三定律的；伽利略也显然是从比萨斜塔实验和斜面实验得到落体运动规律的；而牛顿则自称是“从现象的特殊命题归纳出普遍命题”并经数学化而形成牛顿三定律的。科学就是伴随着归纳法的不断运用和科学规律的不断发现而不断积累和发展。牛顿力学的巨大成功，加上培北京大学哲学系外国哲学史教研室编译：西方哲学原著选读，上卷，北京：商务印书馆，1981年第l版，第360页 433根、洛克、穆勒等人对经验主义哲学和归纳方法论的理论发展，使科学发展的累进模式逐渐成为一种占绝对优势的观点。 (二) 累进模式的基本观点 ： 累进模式认为；科学研究首先要从观察开始，在观察实验中广泛搜集经验资料，然后运用归纳方法概括提升出一般原理，通过一点一滴地积累，科学连续而平稳地发展。这一过程可用下式表示： 观察经验一归纳一理论 累进模式具体包括如下几个方面的观点： 1关于科学的起点：科学研究自观察开始，观察资料是科学研究的依据，因而在观察时要排除主观概念的影响。例如洛克认为“人心本来就像一张白纸”，只有通过对现象的观察方能形成“观念”，再经“内心反省”而“整理出系统的知识”。赫舍尔将科学研究程序分为四步，第一步就是对现象的观察。培根、霍布斯和洛克等都承认科学是从观察、实验出发的。 2经验论观点：经验是科学的全部基础，一切科学理论都建立于经验之上。例如，培根认为人类主体是自然客体的“解释者”和“统治者”，主体“认识自然的主要工具是经验”，洛克认为观念来自于“感觉经验”，而科学定律则是“观念的联合”，伽桑狄认为理性就像一张白纸，“没有感觉便没有理性”。穆勒也认为知识都来源于经验，经验是感觉表象和知觉印象的“总和”，名词不过是经验的符号。 3归纳主义观点：科学定律和科学理论是从观察和实验中得来的事实材料通过归纳而得到。培根认为科学研究者不能像蚂蚁一样，因为单纯收集经验事实材料不是科学的最终目的；也不能像蜘蛛一样，因为单凭思维演绎无助于科学发现；科学研究者要像蜜蜂一样，不仅以观察、实验收集事实材料，而且能够对其“加以改造”，而根本的方法就是归纳法。故而培根提倡归纳法而贬低演绎法，认为只有归纳法才能导致新知识，而演绎逻辑论证仅当其前提得到归纳支持时才有科学价值。牛顿自称他的力学三定律便是从434分析归纳中得出来的，尽管他在自然哲学的数学原理中将他的力学理论以公理演绎的形式表述出来。牛顿说严我们必须把那些从各种现象中运用一般归纳而导出的命题看作是完全正确的”。穆勒是归纳主义的最重要的代表人物之一，他认为；归纳不仅“发现一般性命题”，而且可以“证明”一般性命题。所谓命题是“一个实词对一个主词有所肯定或否定”的断定，归纳是由经验作出概括，故观察和实验的概括可以归纳出一般性科学命题。他还在逻辑体系中提出了概括命题的判明因果的五种方法，即求同法、差异法、求同差异并用法；剩余法和共变法，称为“穆勒五法”。他甚至声称任何科学定律都可以“归结到这些方法中之一种”。穆勒认为；归纳是由一些命题推出一个一般性比较大的命题，而演绎则是由一些命题推出一个一般性比较小或相等的命题，故而他贬低演绎，认为三段论的大前提已经包含结论，而大前提又有待于结论来证明，是预期理由的特殊循环论证。只有特称或单称命题推出的结论才有新增的东西，故三段论大前提应从归纳概括得来，“演绎可以还原为归纳”。在穆勒和惠威尔等人的作用下，归纳主义上升到“归纳万能论”。4科学发展的方式：科学发展的过程是知识增加的过程，科学进步的历史是连续渐进的历史。科学就像一个仓库一样，每一项新知识、新发现都归入其中，科学的内容势必随着时间的推移而日益膨胀。当然，科学大厦并不只由经验材料和个别事实或定律简单堆积而成，科学进步也表现为知识的“归并”，如惠威尔认为，科学进步是定律相继“归并”为理论，或把更多的定律和理论“归并”和“归化”成一个范围更广阔的理论。而科学大厦不是知识的简单排列成类似于一个中药铺子，而是具有某种归并关系，更像是马戏团所用的“套箱”。但是不论如何，19世纪以前占统治地位的一个基本观点是认为：科学的进步体现为知识的积累，科学的发展是连续435渐进的。 (三) 传统观念的衰落 累进模式是一种传统的发展模式，反映了常态科学发展的特点，它在近代前期对科学发展起过巨大促进作用。由于它与当时科学发展水平相适应，符合人们的常识，故为大部分人所接受。但是这种观点也具有很大片面性，因而不断受到来自各方面的批评。早在17世纪，笛卡儿就提出了与培根等人相对立的科学认识观点。例如，培根提出科学认识的“金字塔模式”，主张由塔底开始向上部的一般原理提升，而笛卡儿则主张科学认识从顶部的“一般原理”开始，推到塔底的观察事实，培根等人推崇归纳法，轻视演绎法，而笛卡儿则重视演绎和“个人直觉”，轻视归纳，在认识论上，培根坚持经验论，笛卡儿则坚持唯理论。休谟也对归纳主义观点提出过质疑，认为“经验有限”，“并无纽带通往全称命题”。随着科学认识的深入和科学理论的发展，传统观念局限性日益明显，矛盾日益突出，终于走向衰落。本世纪以来相继出现了许多新的科学发展模式理论。二、 问题模式问题模式是奥地利籍英国哲学家卡尔·波普尔于本世纪30年代提出的一种关于科学理论发展的模式理论。 波普尔1902年出生于奥地利的维也纳，青少年时代亲眼目睹了本世纪初发生的一场自近代科学诞生以来规模最大、意义最深远的科学革命。1919年日食观测活动证实了爱因斯坦广义相对论的预言，给他造成了极大的思想震动，促使他背离传统的科学史观，从新的角度考察科学理论发展的模式问题。他于1934年发表研究的逻辑，以德文本出版。他的思想开始并未引起人们的注意，直到1959年出版研究的逻辑的英文增订版科学发现的逻辑之后，他的观点才开始产生广泛影响，后来又出版了猜想与反436驳(1963年)，客观知识(1972年)等书，系统阐述了他有关知识的发现和进化理论，并创立的证伪主义理论一反过去的传统认识，提出了许多惊世骇俗的结论，对现代科学哲学理论产生了巨大影响。 (二) 基本观点波普尔提出的关于科学理论发展模式的思想可用下述公式表示： 科学问题一假说一证伪一新问题即科学研究自问题开始；围绕问题提出尝试性的解释理论或假说；对假说进行批判性的检验，排除错误；产生新的科学问题。如此循环往复，推动科学的进步发展。具体来说，包含以下几个方面的观点：1关于科学的起点：波普尔认为科学只能从问题开始，科学家的活动围绕科学问题而展开，科学理论的建立是为了解决科学问题，而一切有价值的新理论又必然会产生新的科学问题。因而科学和知识的增长永远始于问题，又终于问题，问题是科学活动承上启下的发展环节，是科学发展的源泉和动力。整个科学发展史表现为问题的不断深化、不断进步的历史。例如，波普尔说：“应当把科学设想为从问题到问题的不断进步从问题到愈来愈深刻的问题。” 、如前所述，传统的经验论者认为：理论建立在观察基础之上，一切知识来源于观察经验，理论又需要观察实验的检验，因而观察对科学认识活动具有突出的作用，逻辑经验主义者甚至认为存在独立于任何理论的中立的“观察语言”，可以对不同理论进行评价和选择。所以当波普尔从科学问题角度讨论科学发展模式时，令人有耳目一新的感觉。现代科学哲学以及神经生理学和心理学的发展证明了：并不存在绝对中立的观察活动和观察语言，观察离不开437观察者原有的知识背景的影响，对具体研究活动而言，科学问题和原有理论观念先于观察而存在，对观察实验等活动具有导向作用。本世纪中叶以来J科学问题的重要性为人们所确认，波普尔的相关观点得到人们的广泛重视。 2猜想反驳方法：科学探索活动的目的在于建立科学理论。理论是如何形成的?建立理论的方法是什么?传统观点认为理论通过对经验材料的归纳而形成。但是人的经验总是有限的，不可能单纯从经验中得出普遍原理。爱因斯坦曾指出，从经验到理性没有逻辑通路，只能靠自由创造、自由想象，这就是他的所谓“探索性演绎法”。波普尔在爱因斯坦观点的启发下，提出了猜想反驳方法。所谓猜想就是围绕特定的科学问题而提出的尝试性理论，即假说。科学研究者对所要解决的问题，要充分发挥主观想象能力，提出各种可能的解决方案。所谓反驳就是对所提出的各种猜想进行批判性的检验，以排除错误。猜想是一个过程，要经过曲折的探索道路不断的消除错误。对同一问题，可以提出不同的尝试性理论，这些理论是相互竞争的理论，通过竞争才能淘汰不好的假说，选择出具有最好的解释能力和高度可检验的假说。所以，反驳就是批判，批判在科学认识过程中具有特殊的地位，大胆猜想，严格批判的“试错法”，是科学研究的根本方法，是科学理论发展的必要途径。 3科学的划界标准；什么是科学，什么是非科学?对这一问题的讨论由来已久。培根曾认为，真正的科学应当通过适当整理过的经验归纳而来，不应当是纯粹思维的产物，休谟讨论了科学与道德原则的区别，认为道德属于情感和内在良知的领域而非感性经验的认识；康德也认为，只有脚踏实地的经验才是我们关于现实和知识的唯一源泉，而纯粹从概念思辨的逻辑推理则无法导出有关现实事物的因果知识；本世纪的逻辑经验主义进一步把“经验证实”原则当成了区分科学与非科学的标准，认为被众多的经验事例所证实的理论，就是一个有意义的，而且也是真的科学理论。 上述建立在经验论的归纳主义基础上的划界标准符合一般的438常识，长期以来人们一直认为“经验证实”是科学的根本划界标准。可是波普尔却对此提出了一个与众不同的看法。他认为，“经验证实”不能作为科学划界标准。这是因为： 首先，只要去寻求证实，差不多任何理论都可以被证实，就像占星术之类的伪科学，也拥有根据观察、根据算命天宫图和根据传记所积累的大量经验证据。算命先生总是把预言说得模棱两可，似是而非，将来无论出现什么结果都会“证实”他们的预言，否则也就不会有那么多信奉算命术的人。 其次，任何理论都是由全称命题构成的，而经验总是局部的、有限的，因而依靠经验归纳完全证实一个理论是不可能的。 第三，经验证实标准不能判断一个假说和理论的优劣。一方面，它甚至不可能排除占星术这样的伪科学；另一方面却可能排除像相对论这样高度抽象的理论，因为它的经验证实非常困难，往往一个预言在相当长时间内得不到证实。 波普尔主张用“可证伪性”代替“可证实性”作为科学划界的标准。他认为：在区分科学与非科学问题上，证伪优于证实，因为千万次实证也无法证明一个理论为真，而一次证伪就可以证明一个理论为假。相对论等之所以是科学的，在于它们事先就为自己设置了在逻辑上被证伪的可能性。一个理论的不可反驳性并非是它的长处，而是它们的短处。 波普尔的证伪主义观点新颖独特，富有创见，它不仅在科学划界问题上冲破了传统观点，而且对科学程序理论和科学史观的发展也产生了巨大的影响。 4科学发展的方式：科学研究的程序不是从观察经验到理论归纳的过程，而是从问题到猜想、反驳的过程。科学研究不应该消极地等待观察的证实和经验资料的极大丰富，而应该一开始就是进攻式的，要积极地提出问题，自由地建立假说，然后努力地去反驳这些假说。知识的发展不是反复的或累进的过程，而是消除错误的过程。439在进行科学研究时，要不断解放思想，批判已有理论，通过消除错误而不断逼近真理。 科学发展的历史也并不是知识积累的历史，而是不断批判、不断革命的历史。波普尔指出：不应当把科学的历史看作是理论的历史，而应当看作是问题处境以及不断地试图通过解决问题以及改进这一处境的历史。科学的发展表现为从提出问题到解决问题，从建立理论到批判理论，然后又提出新的问题和建立新的更令人满意的理论这样一种往复的无穷的探索过程。 以波普尔为主要代表的证伪主义学派在探讨科学发展模式过程中提出了许多富有新意的观点，对突破传统的归纳主义观点，建立现代的科学发展模式理论作出了重要贡献，在国外哲学界和科学界都引起过强烈的反应。其中有关批判精神、科学问题的重要性以及科学研究过程中的否证作用和不断革命等方面的观J 点，具有辩证法的思想，符合科学发展中的部分事实，尤其是反映了现代科学发展的某些特点，是应该肯定的。 但是，证伪主义者过分轻视经验和归纳方法，否定科学发展中的肯定因素、证实原则以及知识积累的作用，又具有一定的片面性和内部的矛盾性。例如，“证伪”与“证实”二一样，也要依靠经验事实，一个可证伪某一理论的事实，必然也同时证实相反的理论；另外，一个有希望的理论不会一遇反驳就被否定，理论既不能一次证实，同样也不能一次证伪。所以，对上述证伪主义的观点要加以具体的分析和批判的吸收。三、范式模式（一）范式模式的提出范式模式是美国科学史学家和科学哲学家、历史学派的主要代表人物托马斯· 库恩于本世纪60 年代提出的一种有关科学发展的模式理论。这是继波普尔问题模式之后提出的另一种新的模式理论。440 库恩在研究科学史的过程中发现，历史上不同的科学家或科学家群体，在研究科学问题时往往具有完全不同的“思路”，从而看到了完全不同的世界。科学的发展不是一些确定知识的直线堆砌，而是经历着某种质的变化，即从一种思路到另一种思路的转变，类似于“格式塔”心理学中所说的有关认识过程中整体形象的转换。他认识到：不论是经验主义的“积累渐进模式”还是证伪主义的“问题假说模式”，都经不住科学史的检验，为此他反对静态地研究科学的“横断面”的逻辑分析方法，而主张历史地、动态地研究科学的进化和发展。1 962 年他出版了 科学革命的结构 一书，简述了他关于这一间题的系统观点。该书的出版，对哲学界和科学界造成了继证伪主义之后的另一次巨大的震动，相继被译成德、意、日、俄、法、中、波兰及西班牙等各种文字，有人将库恩的科学认识论列为第二次世界大战以来哲学、逻辑和科学史方面最重大的成就之一。（二）基本观点库恩在 科学革命的结构 一书中提出的科学发展模式理论认为：科学的发展经历着常规科学到科学革命，再到新的常规科学的基本过程，具体可用下式表示： 前科学常规科学反常危机革命新的常规科学具体观点分述如下：1.范式的概念：要理解库恩的科学发展模式理论，首先必须了解范式的概念，因为范式概念是库恩理论的核心。但是对这样一个重要的概念，库恩却并没有对它下一个统一和精确的定义，范式有时指规范、范例，即某项为研究工作者所效法的重大科学成就，有时指某一科学家群体共同遵循的理论、方法、科学价值观、哲学信念等不同层次内容组成的有结构的综合体。这种模糊性概念自然要引起激烈的批评。70 年代库恩专门撰文讨论范式，将其称为“专业基体”，即专门学科工作者所共同掌握的，有待于进一步发展的基础，主要包括三个要素：符号概括（共同体所采纳的总公式）、形而上学假定（符号概括所借以获得解释的假说）和范例（解决具441 体问题的解题模型)。 范式的重要性在于，科学历史的发展就是范式的发展，科学的竞争是范式的竞争，科学革命是范式的更替，科学的发展、不同科学知识之间的关系，都需要借助于范式才能够得到说明和把握，范式的形成、发展和更替是贯串全部科学发展历史的主线。 2常规科学时期：根据库恩的观点，常规科学是科学家团体在范式的指导下不断积累和继承知识的过程。某科学领域进入常规科学时期以前，科学家们对该领域内的问·题尚无统一的看法，没有形成权威理论和权威人物，也没有结成科学共同体，因而科学研究活动是无组织的、无定向的，大家各行其事，可以各自独立地提出不同的假说和理论。随着科学的发展和占优势的理论或传统的出现，逐渐形成具有共同看法的科学共同体，他们自觉地按照同种模式进行研究，科学发展就进入了常规科学时期。 在常规科学阶段，科学家的任务主要是解决难题，即在一定范式的指导下消除该领域出现的“疑点”。在解难题过程中，一方面扩展范式的作用范围，另一方面通过提高范式的精确性和有效性而使范式逐步完善。范式还具有定向作用，即集中一部分科学家于某一领域，研究一些主要问题。库恩说：“正是这些因信仰规范而产生的限制，对科学的发展却成为不可缺少的。由于集中注意狭小范围中比较深奥的问题，规范会迫使科学家仔细而深入地研究自然界的某一部分，否则就不能想象。”例如，“由于引力常数在物理科学中的重要地位，改进其数值就成了此后一大批著名实验室反复努力的目标。这一类长期研究的其他事例是：确定天文单位、阿佛伽德罗数、焦耳系数、电荷等等。如果没有一种规范理论规定了问题并保证有一个稳定的解，就很难设想会有这么多精心的努力，更不会产生任何成果。” 3科学革命：在常规科学阶段，会出现许多矛盾和难题，即范、T.S库恩著：科学革命的结构，上海；上海科技出版社，1980年第l版第20页、第23页442式会遇到各种反常。对一般的反常，可以通过调整范式加以克服，该范式的作用和地位不被动摇，这体现了科学发展的稳定性。但是任何范式都不能穷尽真理，随着研究的深入，必然会出现一些无法用原范式解决的反常，此类反常的出现和增加会使范式无能为力，人们对该范式的信念也随之动摇，于是范式进入危机阶段，需要寻求新的范式来取代旧的范式。新旧范式的更替就是科学革命。 科学革命是一种质变和飞跃。库恩指出：“从一种处在危机中的规范过渡到一种新的规范，由此而能出现常规科学的一种新传统，远不是一个积累的过程，不是靠老规范的分析和推广而达到的。不如说它是这领域按新原理的一种重建，是一种改变这领域的某些最基本的理论推广，以及它的许多规范方法和应用的重建。”（同上，科学革命的结构第70页） 科学革命是有结构的创新。库恩指出，科学发现往往被描述为仅仅是科学知识的积累和增加，这是片面的观点，应当把科学革命看作是一个在时间上和空间上有结构的过程，是科学知识积累过程中的中断和创新。 科学革命是新旧范式的更替。它不仅涉及科学概念、科学理论，还涉及研究规则、研究方法和哲学观点，因而是一场深刻的变革。库恩认为新旧范式之间不存在逻辑联系，具有“不可通约性”，因而没有逻辑上的理由来判定哪一种规范更优越。一种理论可以从理性上说服对方，但是不能使他们真正转变立场，发生“信仰跳跃”。因此，新旧范式之间的更替不能靠论证来实现，只能靠宣传鼓动，靠人的心理因素和社会因素的作用。库恩甚至引用普朗克的话说：“一种新的科学真理并不是靠使他的反对者信服，并且使他们同情而胜利的，不如说是因为他的反对者终于死了，而在成长的新的一代是熟悉它的。” 443 范式模式认为科学发展既有连续的渐进，又有间断的跳跃，是从常规科学到科学革命，通过科学革命又进入新的常规科学的交互更替的历史过程，刻划了科学发展的辩证性质，具有其合理性。但是该模式也存在一些明显的缺陷甚至错误，例如，范式的概念较为模糊，新旧范式的不可通约性否认了科学知识发展的继承性，不承认科学进步是趋近客观真理的过程等等，这些都是需要加以批判分析的。四、 科学研究纲领模式 (一) 科学研究纲领模式的提出 “科学研究纲领”是英国哲学家拉卡托斯于本世纪70年代提出的一种解释科学发展模式的理论。70年代以后，无论是波普尔的问题模式还是库恩的范式模式，都暴露出了许多矛盾，受到来自各个方面的批评。拉卡托斯试图克服上述两种模式的缺点而结合二者的优点，提出了研究纲领的方法论，其主要的观点包括于否证与科学研究纲领方法论(1970年)、科学史及其理性重建(1971年)、波普尔论分界和归纳(1974年)等著作中。 拉卡托斯早年信奉波普尔证伪主义，但当他将其运用于研究数学时，便对其权威性产生了怀疑。他认为证伪主义最大的错误是：理论并不是一旦被经验否证就立即遭到抛弃。于是在认真批判波普尔问题模式并吸收库恩模式的合理因素的基础上，创立了自己的科学哲学观点。拉卡托斯说：“我与波普尔的观点的最主要的区别是，在我看来理论并不能像他所认为的那样，可以很快被经验否证，经验的破坏性的反驳并不能淘汰一个理论。”拉卡托斯将TS库恩著：科学革命的结构，上海：上海科技出版社，1980年第l版，第125页转引自舒炜光、邱仁宗主编：当代西方科学哲学述评)，北京：人民出版社，1987第一版，第139页444波普尔的证伪主义称为“朴素的证伪主义”，而成自己的理论为精致的证伪主义。 (二) 基本思想拉卡托斯的科学研究纲领模式认为：科学理论是一种有结构的整体，科学的发展表现为研究纲领的进化、退化、与更替。可用下式进行简要概括： 科学研究纲领的进化阶段退化阶段证伪、取代阶段一新的研究纲领进化阶段1科学研究纲领的概念；拉卡托斯认为任何理论都不是孤立的，而是相互联系的、具有严密的内在结构的完整理论系统，主张用“理论系列”取代波普尔的“理论”作为证伪的基础。他说：“精致证伪主义的关键特点之一是它以理论系列的概念取代了理论的概念来作为发展逻辑的基本概念。只有理论系列而非一个给定的理论才能被评价为科学的活伪科学的。但是，这种理论系列中的成员通常被明显的连续性联系在一起，这一连续性把它们结合成研究纲领。” 拉卡托斯：科学研究纲领方法论，上海：上海译文出版社，1986。第一版，第65页显然，在这一问题上，拉卡托斯倾向于库恩的观点。但是，库恩的范式具有模糊性，不易把握，为此，他提出了“研究纲领”的概念，并进一步阐述了研究纲领的内在结构。 研究纲领由“硬核”和“保护带”构成。“硬核”由最基本的原理构成，是整个研究纲领的基础和核心，具有“坚韧性、不许改变、不容反驳”的特点。它是决定某研究纲领存在的基本根据。一旦“硬核”被反驳或证伪，整个研究纲领就要被动摇。例如，牛顿力学中的牛顿力学定律、万有引力定律就是牛顿力学研究纲领的“硬核”。“保护带”由许多辅助性假设构成，处于研究纲领的外围，具有一定的弹性，可以通过增加和减少辅助假设来保护“硬核”不受经验事实的反驳。例如，托勒密天文学的“本轮均轮体系”就是“地心说”的保护带，当理论与观测事实发生误差时，可以通过修改本轮445均轮系统来维护“地心说”。 由于“硬核”和“保护带”各有不同的特点和功能，可以说明科学发展动态性和开放性特点，既可以避免波普尔生硬的“一次证伪性”，遇到反常时可以置之不理，同时也可以避免库恩“范式”具有的垄断性特点，在科学史上多种研究纲领同时存在和竞争，不仅是普遍存在的，而且是有益的。 2方法论规则：拉卡托斯的“研究纲领”提供了指导科学研究的方法，称为“助发现法”或“启发式方法”，包括“正面启发法”和“反面启发法”两种方法规则。 “正面启发法”告诉人们应该怎样做，包括预先设想好的研究方向、指导方针和研究途径等，是一种积极的、鼓励性的规定，鼓励通过修改、变动辅助性假设来发展整个研究纲领。 “反面启发法”告诉人们不应该怎样做，是一种禁止性的规定，即禁止把经验反驳的矛头指向硬核，通过调整保护带来保护“硬核”，以便排除干扰，集中精力解决主要问题。 “正面启发法”着眼纲领的未来发展，“反面启发法”则应付当前的反常而保护“硬核”，两者都是为了维护研究纲领，因而也属于研究纲领的组成因素。 3科学划界的标准：科学划界的标准不是归纳主义认为的“证实”，也不是波普尔的“证伪”，也不是库恩的范式，而是理论对经验事实的预见性。任何理论，只有能预见新的事实才是科学的，否则就是非科学的。同一个研究纲领，也可以由科学的转为非科学的。当它处于进化时期，它是科学的；当处于退化时期就变为非科学的了。所以在拉卡托斯看来，对一个理论能进行证伪的，不是具体的经验事实，而是一个比它更进步的理论。 拉卡托斯的科学研究纲领模式认为：科学的发展的历史是研究纲领的成长进化、退化和更替的历史。这个模式肯定了科学的发展既有连续性，又有阶段性；既有量的变化，又有质的发展，体现了科学发展的继承与创新、量变与质变的对立统一和动态性、进步性446的特点。它吸取了问题模式与规范模式的长处，弥补了两者的不足，取得了一定的成功，赢得了较多的支持。但是也遭受到一些非议。例如，奈勒指出：拉卡托斯虽然告诉科学家怎样识别进化与退化，但是他没有告诉他们到底应该为之作些什么。他也没有提出怎样合理地发明硬核和启发法，或者怎样在它们之间进行合理的选择。在对理论的评价标准方面，虽然拉卡托斯竭力避免逻辑实证主义和波普尔的否证论那种过于狭窄的评价标准。但拉卡托斯的评价标准过于宽大、软弱。尤其是拉卡托斯否认研究纲领有千个确切的衰亡标准，这几乎导致取消了理论的评价标准。 上述关于科学发展的模式理论，各自从不同侧面探讨了科学发展的特点，都可以说明科学历史上的部分事实，在认识论和方法论上也具有一定的启发作用，但是也存在一些片面性和错误观点，我们应该以辩证唯物主义的哲学观点为思想指导，批判地吸取其中的合理成分，正确地分析和看待科学理论的进步，促进科学事业的发展。