1、1从科学革命中的哲学思维看哲学与科学的关系摘要科学革命是新理论取代旧理论的范式转换，其中最为关键和核心的部分是确立不同于旧理论的新的基本概念和基本假说以及在此基础上形成的科学理论被科学共同体所接受。新的基本概念和基本假说的建立，是为数不多的进行哲学思维的科学家完成的；不在科学危机时期、不在哲学思维层面上工作，科学家不可能完成科学革命。这并不是说科学家的工作要接受哲学家思想的指导，而是说科学家要完成科学革命，必须做哲学家的并且是哲学家做不了的创造性工作。哲学和科学之间的关系是“为什么的问题”与“怎么样的问题”之间的关系；一门具体科学不论是在创立时期还是其革命时期，与哲学之间都是这样的关系。 关键
2、词科学革命；哲学思维；常规科学；科学危机；范式转换 在近代自然科学从哲学中分离出来之前，一切学问或学术可以说都在哲学这一母体内孕育和成长。那么，当自然科学以及其他学科逐步从哲学这一母体分娩并走上自身发展道路之后，包括自然科学在内的各门科学，能脱离哲学及其思维方式而独立发展吗？或者说各门科学与哲学之间那个连接胎儿和母体的“脐带”真的能被剪断或真的被剪断了吗？这是一个过去和当代任何一门学科或科学的形成和发展都必须面对并要加以认清的问题，否则任何一门学科或科学的形成和发展都难以实现。本文力求从自然科学发展中的科学革命及其思维过程角度来探索这个问题。 2一、科学革命及其实质 所谓“科学革命” ，是指“
3、一种整体性的革命，这既可以针对整个科学而言，也可以针对某一学科而言。至于某一学科内部某个理论体系中的个别科学观念的变化，我们一般不称其为科学革命，而把它视为科学观念的局部变革（也有人称之为局部革命或小型革命 ） 。这种变革虽然也是科学观念的部分质变，但并未引起整个科学观念的根本质变和整体质变” 。这里所说的“科学革命” ， “其最极端、最易于识别的形式可以用哥白尼主义、达尔文主义和爱因斯坦主义的出现作为例证在这种事件中，一个科学共同体放弃一种长期看待世界、探索科学的方式，转而支持另一种往往不相容的探索这个科学的进路” 。例如，拉瓦锡的氧化说取代燃素说所带来的化学革命，物理学中牛顿革命和爱因斯坦
4、革命及其所带来的相应的整个科学革命，等等。 最早明确提及科学革命的思想家也许是彭加勒。在 1905 年，他就敏锐地洞察到物理学危机和革命的征兆，并对它进行了系统的分析和论证。李醒民把彭加勒关于科学革命的基本观点概括为：（1）由于新实验与旧理论的尖锐冲突，物理学已处于危机之中；（2）危机能加速物理学的根本变革，是物理学进入新阶段的前兆；（3）要摆脱危机，就要在新实验事实的基础上重新改造物理学。由此，可以得出结论：（1）科学革命是新的科学理论代替旧的科学理论，并且新理论与旧理论有根本的不同，是理论的根本变革，即科学理论发生根本的质变和飞跃；（2）科学革命前有一个危机时期，它是新实验与旧理论的尖锐冲
5、突，即旧理论处于危机之中。 3继承并发挥了彭加勒科学革命思想中科学理论质变和飞跃思想的科学革命论者是波普尔。他把科学看做人类心灵的探险事业，认为科学的本质就在于永无止境的探索。他把问题作为整个科学探索的起点，运用“证伪”或“否证”概念，把科学看做四阶段的发展：P， （问题 1）TT（试探性理论）E（消除错误）P2（问题 2） 。科学探索和发展就是这样一个周而复始、永无止境的过程。 然而，库恩不满意波普尔把理论看做科学变革实体的思想，认为波普尔“过分集中注意了科学理论的革命性变革” ， “只是盯住科学发展中的非常规事件或革命事件” ， “把科学事业中非经常性的革命部分的特点赋予了整个科学事业”
6、；应该更强调常规科学的作用，因为“正是常规科学而不是非常规科学，最能把科学同其他活动区别开来” 。当然，库恩也继承和发挥了彭加勒的科学革命前有一个危机时期即旧理论处于危机之中的思想。在这一点上，彭加勒、波普尔和库恩是一致的， “都强调新理论抛弃并取代了与之不相容的旧理论的革命过程” 。 可以说，库恩的科学革命思想是对彭加勒科学革命思想的具体展开和深化。他对科学的发展提出了更为动态、细致的描述模式：前科学一常规科学一危机一科学革命一新的常规科学一十在库恩的描述模式中，常规科学就是有确定的范式并在范式指导下的有固定套路和方法的解题活动；危机是出现反常原有范式下不能解决的实验和现象，是随着反常的增多
7、而产生的对原有范式的怀疑和动摇；革命是新理论的产生并取代旧理论而成为新的范式；因而革命是范式的转变新范式取代旧范式。其中，常规科学中出现的反常以及所引发的危机是科学革命4不可或缺的前奏。 库恩对科学革命与常规科学、反常、危机之间的辨证发展关系进行了详细的阐述。在库恩看来，在常规科学时期， “科学家不是革新者，而是解决疑难的人，他所集中注意的疑难，恰恰是他相信在现有科学传统范围中既能表述、也能解决的” 。 “然而问题就在这里受这种传统束缚的研究工作，最终的结果还是一定会改变这个传统。几次三番地连续致力于阐述公认的现行传统，最终还是会在基本理论中、在问题领域以及在科学标准中出现一种变换，即我以前所
8、说的科学革命。 ”可是，常规科学研究为什么“更能产生打破传统的新事物”？“这是因为，任何其他类型的工作都不能这么容易通过注意力的长期集中而找到困难的所在和危机的原因，而基础科学最根本的进展正是依赖于对这种困难和危机的认识上” 。库恩认识到，当“理论碰到了麻烦科学家需要彻底依附于一种传统，但要取得完全成功又必须与之决裂。部分是由于科学家常规研究的问题性质，要求这样的依附。我们已看到，这通常都是一些深奥的疑难，疑难的挑战性并不在于解答所揭示的内容，而在于为提出任何解答都有待克服的技巧上的困难。人们只有确信的确存在一种可以由创造能力揭示的解，才能研究这些问题，也只有现有的理论才有可能保证这种信心。只
9、有理论给大多数常规研究题目以意义。怀疑理论，往往也就是怀疑构成常规研究的复杂的专门疑难是否真有一个解” 。因而，在库恩看来，常规科学研究的目的“在于完善现有范式，而非发明新范式。只有当这种完善工作失败后，科学家才会遭遇第三类现象，即公认的反常现象，其特征是无法被现有范式同化。只有这类现象才会促成新5理论的发明” 。而且“反常只在范式提供的背景下显示出来。范式越精确，涵盖面越广，那么它作为对反常的一个指示器就越灵敏范式不会太轻易地被抛弃，科学家将不会轻易地被反常烦扰，因而导致范式改变的反常必须对现存知识体系的核心提出挑战常规科学具有强烈的传统性质，也标志着这种传统的追求为常规开展自身的变化彻底地
10、铺设了道路” 。 从常规科学到科学危机再到科学革命，其间有不可分离的张力和辨证推进的发展过程，可以说，没有常规科学研究的推进就不可能有科学危机，而没有科学危机也就不可能有科学革命的发生。因此， “富有成果的科学家也必须是个传统主义者，他很乐于用已有规则玩复杂的游戏，以便成为一个发现用来玩游戏的新规则和新棋子的成功的革新家” 。库恩还用发散和收敛之间的相互补充及其张力来形象地描述常规科学与科学革命之间的关系。他说：“科学发现和发明本质上通常都是革命的。因此，它们确实要求思想灵活、思想开放，这是发散式思想家的特点如果不是大量科学家具有高度思想灵活和思想开放的特性，就不会有科学革命，也很少有科学进步
11、。 ”然而， “常规研究，甚至是最好的常规研究，也是一种高度收敛的活动，它的基础牢固地建立在从科学教育中获得的一致意见上，这种一致意见又在以后专业研究的生活中得到加强。可以肯定，在典型情况下，这种收敛式的或者说受一致意见制约的研究工作终将导致革命收敛式研究的持久时期正是革命转换所必不可少的准备。 ”从库恩的描述可以看出，收敛式的常规科学研究是革命发生的不可或缺的准备，没有持久的常规科学研究，也就不可能发现和应对反常和危机，也就不可能有科学革命和科学的进步。 “科学研究只有6牢固地扎根于当代科学传统之中，才能打破旧传统，建立新传统。这就是为什么我要谈到一种隐含在科学研究之中的必要的张力 。 ”
12、显然，库恩的核心问题是科学革命，但他着墨的重点却在常规科学上，强调常规科学研究的持久和坚定所导致的物极必反的效力旧范式的突破而导致科学革命。因此，在库恩的思想中，不论是常规科学、反常、危机还是科学革命，都是围绕范式而展开的。常规科学是范式不变并在范式指导下的解题活动；危机是范式的动摇；科学革命是范式的转换。 总之，科学革命是新理论取代旧理论，是新范式取代旧范式的范式转换，这是一个从常规科学到出现反常再到危机并最终实现科学革命的持续发展的过程。 二、哲学思维贯穿科学革命始终 上述分析表明：从形式上看，科学革命是有与旧理论根本不同的新理论的产生，是有不同于旧范式的新范式的产生和确立。那么，新理论与
13、旧理论的根本不同到底在什么地方呢？它是怎样产生的呢？ 对此，李醒民在总结诸多科学哲学家关于科学理论的要素和结构的论述基础上，认为“成熟的或高级的科学理论是由科学公理（基本概念和基本假设） 、导出命题或科学定律、科学事实（感觉经验和观察资料的科学陈述）三大要素组成的严密的逻辑演绎体系。 ”其中，科学公理是科学理论的逻辑前提或概念框架，是科学理论大厦的建筑基础，离开它们，科学理论就失去赖以立足的基础和进一步展开的依据，就根本无从建立起来。也就是说，科学理论的更新是基本概念和基本假说的更新，是创7建出比原有科学理论的基本概念和基本假说更适合于自然对象、具有更大解释力的新的基本概念和基本假说的过程。因
14、此，要进行科学革命，必然要有新的基本概念和基本假说的创立，这是前提，也是最为关键之点。也可以说，建立在新的基本概念和基本假说基础上而形成的新理论及其被科学共同体所接受，就实现了科学革命。在李醒民看来，科学的概念基础和基本假设是科学理论赖以立足的本体论和逻辑基础。 “在科学理论的更迭中，特别是在科学史上为数不多的科学革命中，摧毁的正是这个基础，而不是别的” ；“在科学革命中，科学家用新的基本概念和基本假设取代了旧的科学公理，比如用牛顿力学的公理基础取代亚里士多德的概念框架和分类范畴，用相对论的基本概念和基本假设取代牛顿力学的公理基础，这就是所谓的范式转换” 。对此，爱因斯坦也认为，在面临科学革命
15、时， “整个物理学的基础可能需要从根本上加以改造” ；“我们关于物理实在的观念绝不会是最终的。为了以逻辑上最完善的方式来正确地处理所知觉到的事实，我们必须经常准备改变物理学的公理基础” 。那么，什么样的科学家才能担当此任（改变科学理论的公理基础）呢？答案是：只有那些有意识地对科学所遇到的疑难问题进行哲学思维、在哲学思维的层面上工作的少数科学家。事实上，具体的科学理论都有特定的哲学世界观为其基础，要建立新的科学理论就必须找到新的哲学世界观作为其基础；而新的哲学世界观的形成，必须在比科学理论层次更高的、哲学世界观的层面上来思考问题，它不再是科学层面上的问题，而是更高、更抽象的哲学思维层面上的问题了
16、。 8在哲学思维层面上，范式不仅包括科学理论的公设，而且也包括关于这些公设必须适合的世界的预设，关于它们应该如何适合那个世界的预设，关于试图使它们适合的恰当步骤和判断何时是成功的或不成功的标准的预设，这些都与哲学世界观层面上的基本概念和基本假说相联系。这依赖于人的整体论（wholism） ， “整体论导致与传统观点的巨大差异。所谓的整体论，我意指下述观点：组成部分融入这样的统一体，以至于即使部分本身的性质也受到那个统一体的影响。整体的性质在某种意义上是部分本身的性质的决定因素。库恩的整体论奠基于整体论的感知理论和整体论的（或融贯论的）意义理论。 ”对此，马根瑙（H，Margenau）进行了具体
17、的阐述：在顶端一级，我们遇到所谓的原始经验（protocol experience） ，即感觉材料、观察，它们无凝聚力，本身没有秩序，需要用在原始领域没有直接给出的辅助概念（supplementary concepts）来“说明”或理论化；说明包含着概念化的程序，处于原始经验之下的一级结构；在底部，每一门科学都显示出十分普遍的命题，它们被称为公理或公设；无论给定的科学在给定时刻的公理是什么，它们都通过演绎的形式分析导出高一级的即较少的普遍的命题，通常称它们为定律或定理；由定律或定理还可以推出比较特殊的推论；这些推论借助对应规则与经验资料联系，以决定其去留。 关于此，库恩有经典的阐述：“在公认的
18、危机时期，科学家常常转向哲学分析，以作为解开他们领域中的谜的工具。科学家通常并不需要当哲学家，也不想当哲学家。的确，常规科学通常与创造性的哲学保持一段距离，而且这可能有充分的理由。在常规研究工作中能够利用范式9作为模型进行时，就无须使规则和假定弄得很清楚明白由哲学分析所找出的整套规则，甚至也并不非要不可。但这不是说，寻找假定（甚至是不存在的假定）不可能是削弱心理上的传统束缚、并为新传统提供基础的一条有效途径。17 世纪牛顿物理学的突现，20 世纪相对论和量子力学的突现，并不是偶然事件，而是两者都以相同时代研究传统的基本哲学分析为先导和相伴随的。在这两个时期，所谓的思想实验在研究的进步中起到如此
19、重要的批判作用，也不是偶然的。 ”在此，库恩表达了这样几层意思：（1）在常规科学时期，科学与哲学保持距离，科学家不做哲学家的事，也不想当哲学家；（2）在危机时期，科学家常常转向哲学分析，并且这种哲学分析是摆脱旧传统建立新传统的有效工具和途径；（3）牛顿物理学、相对论和量子力学等的科学革命，都说明了这一点。 当然，这种哲学层面上对问题的分析，也必须结合原有科学理论背后的哲学世界观问题来进行，即挖掘并揭示原有科学理论与其背后的哲学世界观的深层关系。这一点，库恩也进行了阐述，认为“在成熟科学中，新理论以及越来越新奇的发现不能从头诞生。相反，它们是从旧理论中涌现的，是关于世界应包含什么现象和不应包含什
20、么现象的旧信念的母体中涌现的。通常这种新奇事物太过于奥妙莫测，引不起未受很多科学训练的人的注意。即使受过相当的训练更为可能的是，即使敢于闯进这些领域的科学家，仅仅依赖于他接受新现象的能力以及对新的组织模式的灵活性，也将一事无成。倒不如说他会使他的学科退回到意见尚未一致或自然状态的历史阶段。 ” 通过上面的分析，我们可以看出，科学革命实际上是形成科学理论10基本概念、基本假说、评价标准、思维方式的变化，是哲学世界观的改变。因此，科学革命是一场科学观念和思维方法的彻底重建。当然，科学革命并没有抛弃已有的经验材料和经验知识，只是改变理解原有材料和知识的方式和规则：“科学革命打碎的只是科学理论的旧框架
21、，摧毁的只是科学的旧基础。 ” 因此，从本质上看，如何实现科学革命基本假设的革命即世界观和方法论的变革，这是一个哲学问题，只是在自然科学中它是由科学家来表述、刻画和解决的。纯粹的哲学家很难解决这些专业内的科学问题。但是，专业的科学家如果还在原有范式指导下工作而不进行哲学创新思维，也是不能实现科学中的革命的（这并不是说，在科学危机时期，科学家要接受哲学家的指导而从事科学研究；而是说，如果科学家在该学科中不进行本体论和方法论的思考和创新，从而打破原有范式的本体论和方法论禁锢，是不可能实现科学理论创新即科学革命的） 。所以，在科学革命中，科学家就是在做哲学的工作。科学家和哲学家都提出某种本体论和方法论，但哲学家要对这种本体论和方法论进行展开和论证，而科学家的工作是把新的本体论和方法论即科学基本概念和基本假说具体化为新学科的理论并用实验加以检验。这恰如查尔默斯所说， “对基本原则进行持续的批判，最恰当地说，是哲学而非科学所具有的特征” 。而对基本原则进行持续的批判，只能是少数的具有哲学思维能力的科学家所进行的工作。科学家“经常不能”完成新旧范式的转变，而且，即使那些有哲学思维能力的科学家，如果科学不处于危机中，他们也不能进行或完成科学革命。因而， “替代理论的发明恰恰是科学家们很少做的，
