读书笔记（未完待续）

除开略显琐碎的文风和繁复的史实（当然，不可否认查尔默斯选取的科学史事例都挺恰当），其实本书的线索还是很清楚的。

导言

导言从已经深入人心的“科学是可靠的、权威的”的观点入手，进而立即引出，对这个似乎不应该受到怀疑的观点的怀疑，即“科学作为知识形式的一种凭什么是可靠的？”对于这个问题，有一个常识性的回答：科学之所以可靠，是因为它是从事实中推导出来的，而不是受个人主观情况的影响。可以说，本书之后的内容就是从这句话开始的——该回答会受到严格的审视和批评。

科学是从经验事实中推导出来的知识

如导言所述，有一种人们广泛持有的常识科学观认为，科学知识是从事实中推导出来的。其蕴含的意味似乎在说，事实是客观可靠的，推导也是可观可靠的，所以以此为基础建立起来的科学知识大厦自然也是客观可靠的。

为了对“事实”进一步做详细分析，查尔默斯把这种立场又拆分为了三个核心部分：

①事实是细心和无偏见的观察者通过感官直接获得的。

②事实先于理论并且独立于理论。

③事实为科学知识构建了一个牢固和可靠的基础。

对于①的反驳是，无论是作为知觉经验还是观察命题的事实，都不是仅仅由视网膜上的映像决定（①认为所看到的事物是由被观看事物的性质所决定的，观察者在面对同一个事物的时候，总是会获得同样的知觉经验）。事实上，知觉经验还依赖于观察者的经验、知识和期望。而观察命题也并不是由感官刺激直接决定的，需要以知识为先决条件。

既然事实需要以所谓前置知识和概念框架为条件才可以得到准确的理解，所以②所认为的事实和理论的顺序也是错误的。并不是事实先于理论，而是理论先于事实。

而综合上述反驳，③也显然有问题。既然知觉经验受知识的影响，那么因为不同人的知识储存往往不同，对于一个人看到的观察事实，对于另一个人很可能就不是如此。此外，既然观察命题是依赖于理论的，那么如果理论是可错的，可观察事实自然也就丧失了所谓可靠性。而显然，理论总是可错的。

作为实践介入的观察

在常识科学观看来，观察是被动的和个人的。但不管是日常生活和科学生活，我们都可以从大量为了获得更准确知觉经验行动中看到主观能动性的存在，所以观察显然是主动的。而既然我们可以通过设定一定的例行的和客观的检查程序，来对所谓主观的、私人的观察进行检验，那么，观察又显然是公共的。

至此，“可观察事实是客观的和可错的”的观点算是得到了论证。因为就其能被公众用直接的程序检验而言，它是客观的；就其可能会因为科技的进步而被推翻而言，它是可错的。

实验

为什么在科学中实验是必要的？科学研究中所需要的不仅仅是事实，而且需要是相关的事实，而判断是否相关的标准是由现有的科学背景知识决定的。通过科学实验，我们可以将其他无关的事实排除出“实验室”，仅留下我们所意图研究的事物及其过程。所以可以说，以实验结果形式出现的事实构成了科学的基础。

在这里，查尔默斯还对一种广泛流传的“关于实验与理论的恶性循环”的观点作了分析。简而言之，如果为了用某种实验来检验该实验本身依托的理论，似乎就陷入了一种循环之中。但这种循环是可以避免的。首先，我们可以做到确保预先假定的理论与正在接受检验的理论不是同一个理论。其次，查尔默斯更进一步地提出，实验结果是由世界的作用决定的，而不是由关于世界的理论观点决定的。简单来说，实验结果是由世界而非理论决定的。

从事实中推导出理论：归纳推理

前面三章实质上是“事实”的追问，接下来让我们把目光转向“推导”——也就是理论被事实证明的程度。

首先，按照查尔默斯的说法，逻辑并不能构成真理的来源。逻辑所能保证的，只是将已经被证明为真的作为前提的事实命题的真值性传递给结论。所以，如果所谓的“推导”是指“合乎逻辑的演绎推理”，那么科学知识是不能从事实中推导出来的。

既然演绎推理不行，那么我们再考察与之相对应的归纳推理，看看情况如何。从有限数量的特殊事实推出普遍结论的论证（或推理），被称为归纳论证（或推理）。从概念上可以明显看出，归纳推理也不能保证科学知识的真值性。因为作为论证结论论据的观察事实总是有限的，这种论证的“跳跃”的合法性值得怀疑。

鉴于常规理解的推导出来的科学知识，都是从归纳（而不是演绎）意义上的推导。那么我们需要考虑的问题就变成了，满足什么样的情况，才可以说，某个从可观察事实到科学定律的归纳推理是成立的。

在这里查尔默斯给出了构成完善的归纳论证需要满足的三个条件：

①构成归纳基础的观察的数量必须很大。

②观察必须在许多不同的条件下可以重复。

③任何公认的观察命题都不应当与推导出的定律有冲突。

可以用归纳原理对上述论述加以概括：如果在很多不同的条件下已经观察到大量的A，而且如果所有这些被观察的A，无一例外都具有属性B，那么所有A都具有属性B。

对于①而言，最直接的反驳是什么叫“大量观察”？除了大量是一个很模糊的数字，并没有给出明确的数值标准以外，有些观察不需要甚至不应该有大量的数量（比如原子弹对城市的破坏性）。对于②来说，主要问题在于如何判别不同的条件？这涉及到所谓的情境知识（或者后文否证主义章节提到的背景知识），但我们会发现，以前的知识也正是通过归纳得到的，那么这样就会形成一个求证的永无尽头的链条。即使是③问题也很大，简单来说，科学知识很少出现没有例外的情况。

实质上，归纳原理的问题只是归纳主义本身具有的其中一个问题。所谓归纳主义，是指认为科学知识是通过某种归纳推理从观察事实中推导出来的立场。

归纳主义的问题可以简单分为两大类，第一类是什么是适当的归纳问题，第二类是归纳的循环论证问题。

第一类问题又可以细分为两大问题，其一是如何处理当代科学知识中涉及的许多不可观察事物（质子、电子、基因、DNA），因为归纳推理所要求的观察事实是可观察的，显然这种推理不能产生不可观察的知识。其二是观察事实的模糊性与科学规律的精确性的矛盾。很难理解，以精确形式出现的科学规律是从不精确的观察事实上归纳得出的。

第二类问题虽然隐晦但其实更为严重。我们似乎没办法找到归纳推理/主义的合法性。按照查尔默斯所说，无论是逻辑还是经验都无法证明归纳推理本身（这在前面关于演绎逻辑的部分，以及归纳原理部分已经得到了阐述）。

对于这个问题，有一种回应是将原先的归纳原理修改为较为弱化的版本——如果在很多不同的条件下，已经观察到大量的A，而且如果所有这些被观察到的A都具有属性B，那么所有A都可能具有属性B。

这个弱化版的归纳原理，其实依然没有克服上述问题。除了它仍然是一个全称命题，仍然是从有限神奇地“跳跃”至普遍，仍然尝试用归纳的方法论证归纳论证本身以外，它还会碰到一个零概率难题——任何一普遍定律的概率都为零。因为观察证据是有限的，而科学定律是普遍的，那么无论有多少观察证据，再与无限多的可能事实相除，结果都是零。或者说，有限的观察证据可以对应着无限多个满足这些证据的科学定律，在这里科学定律的清单中（如何可以列出来），关于它们其中任何一个为真的概率都是零。

即使归纳主义有诸多问题，但它的确拥有某些直接的吸引力，查尔默斯认为分别是科学知识的客观性、可靠性和有用性。

客观性是建基于观察、归纳和演绎本身被看作客观的程度。科学常识观认为，可观察的事实是通过无偏见地运用感官来确定的，这种运用感官的方式没有给塞入主观判断留下任何余地，所以观察事实是客观的。除此以外，其还认为，无论是归纳还是演绎推理，都有一个公共的客观标准。所以推理也是客观的。

关于可靠性的论述基本和客观性是类似的。科学常识观认为，构成科学知识基础的观察命题，可以直接地通过仔细运用感官得到可靠的证实，这就是认为观察事实的可靠的。而如果满足适当的归纳概括的条件，这种观察事实的可靠性，就可以通过归纳法，从事实中传递到推导出的科学知识或定律。

而有用性主要是指，一旦通过客观可靠的推理从同样客观可靠的观察事实中得出的科学知识，就可以利用它来作出预见和解释。

介绍否证主义

由于常识科学观和归纳主义似乎都无法证明科学的优越性，我们接着考虑波普尔提出的否证主义。在波普尔看来，只有可否证的理论才是科学理论。所谓可否证，是指如果在逻辑上，有可能存在一个或一组观察命题与一个假说不一致，那么，该假说就是可否证的。

为什么可否证如此关键，以至于在波普尔眼中足以成为科学的划界标准呢？

首先，从演绎逻辑上看，如果前提是肯定的，而结论是否定的，那么，就可以推导出前提是错误的（在这里可以对比前文关于“逻辑并不能构成真理的来源”的叙述）。

其次，从经验上看，波普尔认为，只有通过排除一组逻辑上可能的观察命题，一个定理或理论才能增进知识。换而言之，如果一个理论要具有增进知识的内容，它就必须冒着被否证的危险。所以可否证度越高的理论（潜在否证者多、理论陈述清晰精确），就是越好的科学理论。

按照波普尔的说法，通过对理论的否证，科学进步和科学创新都会得到实现。具体而言，否证主义的科学进步观认为，科学进步是一个从问题到推测性假说、再到对它们的批判和最终否证、由此再到新问题的过程。

如果我们对否证主义再做进一步的分析，就会涉及到所谓精致否证主义的相关内容。

首先，其相对于朴素的否证主义精致在区分了相对可否证度和绝对可否证度。简单来说，由于我们很快会发现，对某一个理论做绝对否正度的测度是很难实现的事情，所以将问题从“它是否是可否证的？”“它有多大的可否证度？”或“它是否已经被否证了？”转变为“这个理论是否比它所挑战的理论更具有可否证度”似乎更为恰当。

其次，在理论的否证进程中，我们还需要注意避免出现所谓特设性修改——这种对理论的修改仅仅旨在保护一个理论避免受到否证，而不具有任何可检验的推论。与特设性修改相对的是可独立检验修改。这些检验可能导致对修改后的假说的否证。

最后，还需要对否证进程中的确证问题进行一些更为精确的阐述。即所谓的科学进步，不是否证了高否证的理论那么简单，更准确的说法应该是对大胆猜想的否证或对谨慎猜想的否证。而要判别一个猜想是否大胆、新颖，就要参考当时的背景知识（在科学史某个阶段被普遍认可并得到充分证实的科学理论的总体）。在这里，否证主义和归纳主义科学确证观的区别就很明显了。按照上文所述，可以明显的看出，归纳主义认为，一个理论的某些确证实例的重要性，完全是由被确证的观察命题与它们所支持的理论之间的逻辑关系决定的，获得证据的历史背景是与之无关的。显然，否证主义的确证观对历史背景的依赖是很强的。

当然，否证主义也是存在不少问题的。

第一是源于情境逻辑的难题。虽然演绎逻辑可以帮助我们否定前提，但是它并不能告诉我们是作为结论的观察出了问题，还是作为前提的理论本身出了问题。严格来说，对理论明确的否证其实是无法通过观察来完成的。而就算我们可以确定理论出了问题，但实际情况中，作为前提的理论并不是诸如“所有的天鹅都是白色的”这类简单的单一命题，而是往往包括了论证理论必须的辅助性假设甚至一些初始条件（例如对于需要实验介入的情况，需要对实验设置预先做一个描述）。哪怕这个像迷宫一样的前提被证明是错误的，但情境逻辑能告诉我们的只能是，这些前提中至少有一个为假，但并不能直接告诉我们是哪一部分或哪几部分出问题了（更多关于这个困难的描述可参考迪昂-奎因难题）。

第二是我们可以以史为据看否证主义的不当。从历史上来看，如果严格遵循否证主义，包括哥白尼理论在内的科学理论的革命性理论甚至在最初就应该被抛弃（按照库恩的理论，任何范式都具有反常）。

第三是否证主义划界标准的不适当性。如果只是认为可以通过观察和实验进行验证真伪性的理论就算是科学理论，那么诸如占星术之类波普尔认为的伪科学似乎也可以划到科学领域中。而如果适用严格的否证主义，与上一点相同，那么似乎没有科学理论可以幸存。针对这一点，精致的否证主义者和波普尔似乎都认为有一些理论虽然被否证了，但依然应该坚持某种“教条主义”而得到保留。可一旦承认教条主义的作用，那么否证主义的合法性又该如何考虑呢？也就是说，一个理论虽然被否证却依然应该坚持的说法实质上与否证主义的核心诉求是自相矛盾的。

作为结构体系的理论（一）：库恩的范式

无论是归纳主义还是否证主义，对科学的说明都过于细碎和简单。在他们眼中，要给科学下定义，似乎只需要关注和理解理论与观察命题的关系即可。但事实上，对科学的理解，肯定不能离开决定科学活动的理论框架。这就需要更为宏观的历史的视角。

库恩的范式理论的关键特征就是强调：科学进步具有革命性。用一个图式来表示库恩所描述的科学进步便是：前科学→常规科学→危机→革命→新的常规科学→新的危机。简单而言，这里所说的革命就是指一个新范式取代旧范式。而要理解范式，就离不开科学共同体。

库恩并没有给出范式的精确定义，不过可以确定的是，范式与常规科学、科学共同体是密不可分的——范式由具有普遍性的理论假设和定律以及它们的应用方法构成，而这些都是某个特定的科学共同体的成员所接受的。而，在某范式框架内进行研究的人所从事的，就是库恩所谓的常规科学（前科学就是缺乏范式的研究阶段）。

具体而言，我们可以说，范式是由以下部分组成：有明确陈述的基础定律和理论假设、把基础定律应用于各种情况的标准方法、使范式的定律对现实世界产生作用所必需的仪器设备和仪器使用技术、一些非常普遍的形而上学原则以及一些非常一般的方法论规定（如使范式尽力与自然情况相匹配）。

按照前文所述的科学进步图式，发生范式革命的原因是产生了不可解决的危机。按照库恩的说法，危机是由任何范式都一定具有的一些反常造成的。当然，不是所有的反常都会造成危机，除非它对范式最基本原则形成了打击，并且一直难以被科学共同体消除。具体而言，这样的反常往往表现为：符合某种紧迫的社会需要（比如哥白尼革命产生于航海事业对精确的天文历法的需求）、很长时间都未被消除以及出现了很多的严重反常。

当危机愈演愈烈，使得该范式的支持者丧失信心时，革命的时机就成熟了。由于按照库恩的说法，不同范式的支持者“生活在不同的世界之中”（对世界构成情况看法不同、提出不同问题、问题的合理与解决标准也不同） ，所以范式与范式之间是不可公度的。

为了强调这种不可公度性——没有纯粹的逻辑论证可以证明一种范式比另一种优越，库恩将范式的变化称为“格式塔转换”或“宗教上的改宗”。

但正是如此，库恩的范式理论也显露出了其最大的弊端，就是相对主义倾向。既然范式与范式之间没有客观标准判断哪一个更为优越，那又如何对科学进步进行准确的说明呢？

作为结构体系的理论（二）：研究纲领

拉卡托斯的“研究纲领”概念和库恩的“范式”概念是相似的。不过，研究纲领概念在某种程度上可以说是精细不少。

简单来说，在拉卡托斯看来，可以把一门科学看成是对基本原理的结论依据一定纲领所做的拓展。科学家可以按照他们认为适宜的方式修改更具辅助特点的假设，以此来尝试解决问题。也就是说，研究纲领由三部分组成：硬核、保护带和助发现法。

硬核是一个研究纲领的基本原理（非常一般性的假说），它界定了一个纲领的特征，形成了纲领发展的基础。在这里，拉卡托斯强调，硬核由于所谓的“它的倡导者的方法论决策”而不可被否证。

保护带是补充硬核的附加假说的总体——补充硬核的假设和定律以及一些初始条件所依据的假设。一个明确表述的纲领与观察结果之间的任何不一致，都会被看作是保护带（某部分或全部）出了问题，而不会允许对硬核进行否定或修改。

助发现法是一组有助于发现或发明的规则或提示。拉卡托斯认为存在两类助发现法：反面助发现法（明确建议科学家不要做什么，如禁止修改硬核）和正面助发现法（明确说明科学家在一个纲领的框架中应做什么，如怎么样补充硬核以及如何修改所产生的保护带）。

拉卡托斯的科学革命（进步）观是一个进步的研究纲领将取代一个退步的研究纲领。对于拉卡托斯而言，一个研究纲领只要能比另一个研究纲领更成功地预见新现象，它就是一个更优越的纲领。但查尔默斯认为，就一个研究纲领所包含预见的价值而言，是自然而非人为设计出来的还是特设的这个问题比是否新颖更准确。比如哥白尼体系比托勒密体系能更好地解释“金星和水星看起来总是距离太阳不远”这个现象，但其并不是拉卡托斯意义上的新现象。因为哥白尼所描述的现象，早就被托勒密体系所描述，并且自古以来，人们非常熟悉那些现象。所以他认为，应当重新阐述拉卡托斯的观点为：就一个纲领作出了自然的而不是新颖的预见，并且预见得到了确证而言，它是进步的。在这里，“自然的”是与“设计的”或“特设的”正相反。

拉卡托斯的“研究纲领”概念遇到的质疑也跟库恩的“范式”概念相似。

首先，“硬核”与“倡导者的方法论决策”是否存在令人怀疑。因为在科学史上，科学家的确会试图通过调整其工作框架中的核心原则和基本理论。那么，我们是否可以找到某一个硬核来表征一个研究纲领，或者我们是否可以找到一个研究纲领的硬核就是个很大的问题。同时，如果硬核不能被找到或者硬核可以被修改，那拉卡托斯所谓的“硬核的倡导者的方法论决策”是否具有现实性也值得怀疑。

其次，类似于波普尔对已被否证的理论的“教条”态度，拉卡托斯也认为，对于某些退步的研究纲领，我们可以相信它还会恢复生机，而不将其整个排除，也就是说，他承认他的研究纲领方法论只能在回顾时借助历史的事后认识作出判断（“科学中不存在即时合理性”）。按照这种说法，那么至少，研究纲领理论不能判定任何当代的理论是非科学的。实质上，拉卡托斯的研究纲领理论在科学划界问题上是无能为力的。

最后，拉卡托斯的方法论还具有物理沙文主义的气息。拉卡托斯将其对物理学史的研究，想当然地扩展到所有科学领域。换言之，他潜意识认为，所有研究领域，如果要被认为是科学的，都必须具有物理学的特征。显然自然科学和社会科学的差异是很明显的，比如社会科学就很难创造出自然科学研究中那么理想的“实验环境”，并且不同于自然科学的研究往往不会对客观事物产生影响（如行星并没有因为我们的研究而改变其运动方式），但社会科学中被研究的客体是有可能因为被研究而产生变化的（如经济学理论和预言往往会反过来影响经济运行）。

费耶阿本德的无政府主义科学理论

对科学相对于其他知识形式优越性的表征的寻找似乎越发困难，而在费耶阿本德这里，更是直截了当地否定了这种优越性表征的合法性。费氏的主要论证逻辑是：如果对科学方法和科学进步的说明甚至都不能理解伽利略创新的意义，那么这样一种所谓的对科学的说明是无效的。

比如归纳主义者认为，伽利略的创新可以根据他重视可观察事实的程度以及使他的理论与这些可观察事实相适应的程度来解释。但按照费氏的说法，伽利略并非如此认为。与他同时代的人们所认可的可观察事实是感官所证实了的事实，而对伽利略来说，我们应该用理性征服感官，甚至用“更高级和更完备的辨别能力”亦即望远镜来取代感官。换而言之，伽利略判定可观察事实的标准和同时代其他人不同。所以，不可能通过单纯的论证，使得那些既否认哥白尼理论，又否认通过望远镜获得的观察资料合法性的反对伽利略的人转变观点。费氏指出，伽利略必须求助于，而且他也的确求助了宣传和圈套。

我们可以明显发现，在这里出现了两种知识框架，一种是典型的亚里士多德氏世界观：坚持直接通过肉眼（而不通过如望远镜的机器）获得可观察事实，另一种是伽利略提出的，坚持通过望远镜获得可观察事实。费氏认为，这两种世界观是相互排斥、不可公度的。这就是费氏理论与库恩理论的相似之处。

不过库恩认为，面对范式之间的冲突，可以通过科学共同体的（社会）共识来重建规律和秩序，从而避免走向费氏的无政府主义结论。但后者拒斥了这种做法。费耶阿本德认为，库恩所谓的社会共识不仅没有对获得共识方式（如杀死所有竞争对手）合理与否进行区别，而且也没有指出什么是科学体（而不是神学组织、和社会组织）的共识。

至此，费氏认为他已证得科学并没有所谓对其他知识形式（如宗教、形而上学）的绝对优越性，所以如今社会和国家对科学高度尊重的教条态度是非常危险的。他认为，这窒息了个人的自由和自由的个人。

费耶阿本德的“人道主义态度”的自由观其实核心内涵是两部分。一部分是要求个人有更多选择的自由。他认为，“应该增加自由的尝试，以便趋向一种完美的有价值的生活”，而不是只有相信科学这一条道路。尤其对于科学家来说，可以摆脱所谓科学方法论（已论证过其根本没有合法性）的束缚，从而增加他们的自由。另一部分是要求个人的选择是自主的，人们可以在科学和其他形式的知识之间进行自主的选择。我们可以从费氏对理想社会的描述中可见一斑：在这个社会中，一个成熟的公民是一个学会了自己作决定的人，因而是一个已经决定赞成他认为最适合他的事物的人。每一个个人都具有做出自由决定所需要的信息。国家在不同意识形态（比如科学与宗教）之间是中立的，以便确保个人能维持选择的自由，不会把某种意识形态在违背他们意志的情况下强加给他们。

查尔默斯认为费氏的自由观是消极的——把自由理解为摆脱束缚。他认为，自由不是绝对的，是有条件的，应该而且一定是受某种限制的。比如达到某种自由的手段是否合理合法是需要考量的，而不是一味打着自由的旗号造成对其他个体甚至整个社会的危害。另外，个人出生在某个时代某个社会，这个时代和社会是先于这个个人存在的，所以时代和社会具有的条件是个人无法选择，只能接受的。并且在生活和工作中，所拥有的行动的自由都是受一定客观路径限制的。比如在科学研究中，科学家个人面对的理论、数学方法、仪器和实验技术发展水平都是客观存在的。换而言之，并非有无限多的选择，实质上选择是有限的，只有在这有限的选择中，才能谈所谓自由。总而言之，自由不是一个宽泛的无差异的口号，而需要对历史和社会中个人面对的现实情况做具体分析。

当然，对费氏这种朴素的个体主义框架的自由观念做批评是一回事，对他的“反对方法”的批评是另外一个问题。查尔默斯会在下一章再进行处理。