证伪主义及其局限

文/ 祝阴阳

波普尔在《科学发现的逻辑》一书开篇就开宗明义：归纳（induction）问题和划界（demarcation）问题是知识理论中最基本的两个问题，而这两个问题又是紧紧缠绕密不可分的： 老式的经验主义者只愿意相信，可以在逻辑上还原为感性经验要素（比如感觉资料、印象、知觉、记忆等）才是科学的或者合理的。而逻辑实证主义者则更明确地认为科学不是概念的系统，而只是陈述的系统。因此他们只愿意承认可以还原为原子的经验陈述（即知觉判断、原子命题、或记录语句等），其隐含的划界标准就是归纳逻辑——归纳是经验科学的最重要的特性，如果摒弃归纳，则无异于撤除了科学与形而上学思辨间的屏障。 波普尔利用休谟的归纳问题批评逻辑经验主义。他认为必须摒弃归纳逻辑。这是因为它并不能提供一种划分科学与形而上学的合理标准。而如何找到一种合适的标准，使得我们能清晰地将经验科学和形而上学划分为两个截然不同的领域，即是所谓的“划界问题”。 波普尔的结论是，科学与非科学的划界标准不是可证实性而是可证伪性，科学的方法不是归纳、而是演绎检验。形而上学问题与哲学问题是不可证伪的，因而不是科学的。 这篇读书报告即主要围绕“归纳”、“划界”与“证伪”展开，并通过梳理波普尔的证伪主义，指出其局限之处。 1.作为划界标准的归纳 逻辑经验主义者反对约定主义，认为必须在经验科学和形而上学之间进行严格的、本质上的区分。这与他们对形而上学的负面态度是息息相关的——他们想要说明形而上学是无意义的“诡辩和幻想”，必须将其“付之一炬”。故而一项能够在形而上学与经验科学之间划界的标准是不可或缺的。逻辑经验主义者试图将“使用归纳方法”作为判定经验科学的标尺。 但是，波普尔批评逻辑经验主义者在急于消灭形而上学的同时也殃及了自然科学。因为如果一以贯之地应用归纳逻辑，科学定律也不能在逻辑上被还原为基本的经验陈述。他借助休谟对归纳逻辑不可靠性的揭示来说明这一点： 无论多大数目的有限次经验观察都不足以确证（verify）全称陈述，但只要一个反例就足以推翻全称陈述。 逻辑经验主义者也承认完全确证是难以企及的。故而它们放弃了严格意义上的确证，而代之以“证实”（confirmation）的概念。“证实”以如下的方式刻画科学性： 能验证一个理论的经验事实越多，该理论成真的概率就越大，其科学性也随之增加。 波普尔则认为诉诸概率并不能解决归纳难题，因为它依旧不能摆脱对归纳的依赖。而这可能导致两个恶果： 1)一个理论的概率越高，其内容就越贫乏。重言式的概率是1，但它的内容最少，故而无益于科学知识的增长。 2)科学家能够通过不断为自己偏好的理论寻找验证而增加其“科学性”，但这种经过挑选（无论是否有意）的经验自发地朝着待证实的理论偏斜，故而是无意义的。 由此，波普尔拒斥归纳与证实，即拒斥了原本的划界标准。但是，他依旧坚持经验科学与形而上学之间界限的存在，因此，他就必须提出一种新的有效的划界标准。 2.证伪主义 波普尔提出的新划界标准是证伪（falsification）原则。归纳的不可靠性主要表现在全称陈述与单称陈述之间的逻辑不对称性——一个反例可以推翻所有的正例。这种不对称性恰恰体现了证伪的可靠性： 尽管理论不能逻辑地从观察推出，但是它们可能同观察相冲突，这种情况的出现就能推知该理论是错误的。 波普尔并不要求科学系统能在肯定的意义上被一劳永逸地挑选出来。相反，他要求科学系统能在否定的意义上借助经验检验的方法被挑选出来，经验的科学系统必须有被经验反驳的可能性。通过这种方法对理论加以检验，“证伪”的缰绳就能防止理论失于偏颇，从而使经验科学不失严密性。 3.证伪主义之难题 波普尔的证伪主义包涵着丰富的内容，故而必然存在一些易受攻击之处。波普尔自己就在书中提到了三个可能遭到的批评，并一一进行回应： ①科学应该给我们肯定性的信息，而非否定性的要求。 回应：一个科学陈述与可能的单称陈述冲突的可能性越大，它所传达的关于世界的肯定性信息量就越大。我们将自然定律（natural law）称之为“律”（law）自有缘由——所禁越多，所述越多。 ②作为划界标准的可证伪性与可证实性类似，反驳后者的理由也能反驳前者。 回应：可证实性与可证伪性并不对称。全称陈述不能由单称陈述推导出，但能与单称陈述矛盾。可根据演绎推理，从单称陈述之真论证全称陈述之伪。对全称陈述之伪对论证是朝“归纳方向”进行的严格的演绎推理。 ③任何理论系统都不能最终被证伪，因为总能找到某种逃避证伪的方法，比如特设性地引入辅助假说、对一个定义特设性地加以修改、干脆拒绝任何起证伪作用的经验。 回应：提出这个批评是正当的。虽然科学家一般不这样做，但从逻辑上来说这些做法是可能的。应对策略是提出一组规范性的标准，使得待检验的系统以一切可设想的方式面临证伪的态度。提出证伪的目的不是去拯救岌岌可危的站不住脚的系统，而是使这些系统面临最剧烈的生存竞争，通过比较来选择其中最适应者。 但是，证伪主义所面临的问题并不因此就被波普尔轻易地化解了。下文将详细叙述笔者认为能够对证伪主义构成严重威胁的两种批评，并在证伪主义对批评的回应中展开波普尔对此更详细的描述。 3.1潜在的归纳性 证伪主义所要面对的一个重要挑战与实践相关。按照波普尔的理论，所有的科学理论只有两种：一是已被证伪的，二是尚未被证伪的。然而，在实践上必须要选择一个理论时，应该以何种标准进行挑选呢？显然，如果遵循波普尔的原则，我们不能因为“某一理论被多次证实”就认为这种理论更优，否则就又陷入了已被批判的逻辑经验主义。那么，这是否意味着，一个已被多次验证的理论与一个刚刚成型的新理论相比并没有优势？ 对此，波普尔认为：合理的决策应该是选择“支持度”（degree of corroboration）更高的理论： “支持度”表达的是理论经受住批判性检验的程度。支持度越高的理论就越应该被选择。 波普尔的反驳者从中嗅到了归纳的气息。他们责问：波普尔对归纳的态度是极端的敌视，在自己的理论大门前对归纳严防死守。但“支持”与“证实”之间的关系暧昧不清，他是否在提出“支持”的时候，就偷偷将敌军从后门放入了？ 对此，波普尔进行了澄清与修补的努力。他极力在“支持”与“证实”之间划清界限，其区别主要有两点： A判别标准： 检验支持度的标准主要有两个： 1、某一理论经受住的批判性检验的数量； 2、该理论经受住的批判性检验的严格程度（severity）。 经受住检验指的是这样一种情况——某理论预测：如果它是对的，那么在一定的条件c下会产生情况x而非情况y；一旦出现情况y，就说明了理论是错误的。在事后的检验过程中，条件c下确实产生了情况x，那么该理论就经受住了这次检验。 而在检验支持度的这两条标准中，后者相比前者有更高的权重，即受检验的严峻程度比受检验的数量有更大的影响。 度量证实度的标准则仅仅局限于成真的可能性。某理论成功的经验越多，则该理论的证实度越高。 由此可见，支持度与证实度实际上成反比：理论h预测得越少，为了完美拟合实验结果而进行的检验越宽松，则其在检验过程中可能遇到的矛盾也越少，即失败的可能性越低。理论h就是一个有着高证实度和低支持度的理论。 从这个方面看，“支持”与“证实”似乎是截然不同的。 B预测性： 理论的支持度生成了一项有关该理论经受住多少检验以及这些检验的严峻程度的报告。理论据此证明自己的耐受程度——这份报告的打分越高，则该理论的强健程度越高。但是，这份报告仅仅体现了过往表现（如同一份成绩单），它不具有预测性（即并不是保证未来表现的推荐信）。 从这个角度看，“支持”对预测的保守态度也与“证实”不同。 但是，波普尔进一步说，在比较两个竞争理论时，我们应该选择支持度更高的理论。这里恰恰是最有争议之处：波普尔认为，如果我们要从经验中学习，那就不应该看成功的证据，而应该看失败的证据，因为只有失败的证据才是具有科学价值的。但即使是依据失败的证据，也依旧是在依据过往的证据，这已然预设了某种归纳的思想。 虽然波普尔强调，“支持度”只体现过往表现而不能预测未来。但如果他始终贯彻这一点，那么凭什么说“选择支持度更高的理论”是合理的呢？ 后来，波普尔自己也承认，他的理论中难免掺杂了“一点”归纳的要素[1]（a ‘whiff’ of inductivism），然而在归纳问题的领域中，即使是“一点”也会成为危险的导火索。[2] 3.2 “证伪”的模糊性 另一个针对证伪主义的批评是，证伪原则并不如波普尔声称的那样清晰明了。实际的科学研究往往是复杂的，很难声称某些经验能够毫无争议地证伪某一理论——经验是一组陈述的合取。当经验与理论发生矛盾时，何以判别其中的哪一环节出了问题？因此，把理论系统分为可证伪的和不可证伪的是模糊的，可证伪性标准作为划界标准是无用的。 波普尔也意识到了这一点，即任何理论系统都不能最终被证伪，因为总能找到某种逃避证伪的方法。比如特设性地引入辅助假说、直接修改理论的定义、对实验者的可靠性采取怀疑态度、指控那些威胁系统的观察不充分、不科学或不客观；对理论家的才智或诚实表示怀疑。 波普尔的应对策略是提出一组规范性的标准，使得待检验的系统以一切可设想的方式面临证伪的态度。首先要规定一个最高规则——科学程序的其他规则必须不能保护科学中的任何陈述不被证伪。原因在于，尽管我们可以将理论巧妙地改造成能适应各种条件、能与任何现象符合，但这样做并不能推进我们的知识。提出证伪的目的不是去拯救岌岌可危的系统，而是使这些系统面临最剧烈的生存竞争，通过比较来选择其中最适应者。 但是，即使波普尔提出了这些应对策略，证伪主义的危机依旧未被解决，主要体现在以下几点上： 1、分界困境 证伪主义分界标准的问题在于，有时它并不能将伪科学排除在外；而更多时候它则有将真正的科学（至少是波普尔承认的真科学）驱逐出去的风险。 对于前者，占星术虽然被波普尔看作伪科学，但它实际上曾被彻底地否决过，故而符合可被证伪的标准。[3]【时隔两年来补一个例子，炼丹术：有内丹派和外丹派之争；外丹派被否决过，毕竟人给活活吃死了= = 所以炼丹术也符合可证伪性标准】 而对于后者，如果严格遵循波普尔的标准，那么科学史将是一片荒芜。因为绝大多数新理论在其幼年期多少都会有异例（anomaly），所有的理论都是在大量的异例中生长的。如果将这些异例作为证伪一个理论的标准，那么许多重要的理论都会被扼杀于萌芽之时。但科学史上的实际情况是，新理论遇到异例时往往能通过对自身的内部结构进行调节以适应异例，有时甚至搁置异例以待日后处理。而看起来摇摇欲坠的理论系统有时经过调整后还能再抢救回来。只有当异例累积到不得不推翻理论时，该理论才算被证伪。科学需要有一定的容错率才有其韧性。 支持这一看法的例子包括牛顿的万有引力理论——它在刚被提出时曾与月球轨道的观测不一致，直到20世纪50年代后才找到原因；而后来又与水星轨道的细节不一致，但科学家并未因此而放弃它。[4] 2、经验中理论的渗透 另一个困境是，经验与理论的分界并非是泾渭分明的。所有的经验观察中难免有理论的渗透，所有的“事实”中实则都有理论的负载。因此，不能找到完全可靠的、中性的事实。因而使用经验基础证伪某理论与证实该理论一样难以达到。 综上所述，上文说明了证伪主义因其对归纳原理反驳的不彻底性以及与科学史的龃龉，使得其理论的说服力大打折扣。这种局限性是难以在波普尔的修补下被克服的，故而证伪主义并非一种判别经验科学的完善标尺。 4.结语与发散性感想 波普尔的理论从直觉上来看有极大的吸引力（至少对未曾正式接触过哲学之前的本人而言是如此；而根据探讨波普尔的文献规模来看，对当时的很多哲学家与科学家而言也是如此），但其理论体系（在此仅指本文所涉及的范围）本身所存在的漏洞在集中的哲学辩论中逐渐暴露，使之在科学哲学界的影响力逐渐淡化。但另一方面，波普尔又是极少数对科学界有持续影响力、受到科学家们真心拥戴的科学哲学家。甚至科学家会引用其思想资源作为科学内部争论的标尺，尤其是生物学领域。（Hull，1999） 波普尔的思想在哲学界与科学界的影响趋势似乎很不一致。对此的一种揣测是：对科学家而言，波普尔所描绘的科学家形象——坚韧、富有创造力而又勇于挑战自身成果的英雄形象，相比于逻辑实证主义者之思想所暗示的科学家：一群谨遵逻辑的、干巴巴地进行模式识别的机器，相比于库恩笔下的常规阶段的科学家（normal scientist）：一群小团体中兢兢业业、循规蹈矩的“科研搬砖工”，显然更符合科学家对自身的理想定位。 波普尔批评逻辑实证主义者的证实理论时指责其与科学实践不符，而他本身的证伪理论却又被后来的历史主义者指责为与科学实践不符，或者说至少有相当一部分不符。值得注意的一点是，波普尔的理论有着鲜明的时代性，它所折射出的是科学的特定部分，即爱因斯坦物理学的崛起——这恰恰是库恩所言的科学革命时期。笔者认为，这一点也很能体现波普尔理论的可贵之处。尽管未必能够作为科学的真实写照，但他所展示的是一种在科学革命时期格外显著的、理想的科学方向：不是谨小慎微、竭力避免攻击，而是直面迎接“被证伪”的风险。正是这种“美德”才能指向真正重大的、进步性的、能带来新洞见的科学理论。

参考文献： Carlson, Shawn, 1985. “A Double Blind Test of Astrology”, Nature, 318: 419–425. Culver, Roger and Ianna, Philip, 1988. Astrology: True or False. 1988, Buffalo: Prometheus Books. Hull, D. 1999. ‘ The Use and Abuse of Sir Karl Popper .’ Biology and Philosophy 14 : 481 – 504 . Lakatos, I., 1978, The Methodology of Scientific Research Programmes, J. Worrall & G. Currie (eds.), Cambridge: Cambridge University Press. Newton-Smith, 1981, The Rationality of Science, Routledge & Kegan Paul Popper, K.R., 1934/1959, The Logic of Scientific Discovery, London: Routledge, 2002. Popper, K.R.,1963, Conjectures and Refutations, London: Routledge, 2002. Putnam, H., 1974, ‘The Corroboration of Theories’, in Schilpp (ed.) 1974. Quine, W.v.O., 1951, “Two Dogmas of Empiricism”, in From a Logical Point of View, Cambridge (MA): Harvard University Press, pp. 20–46. [1] 波普尔的这个承认更多地与逼真性（verisimilitude）联系在一起，但是限于本文的容量，本文不再进一步论述与逼真性有关的内容。 [2] 不少哲学家对“一点”的说法非常不认同，反而认为这种归纳的掺入是a full-blown storm.( Newton-Smith, 1981) [3] Carlson, Shawn, 1985. “A Double Blind Test of Astrology”, Nature, 318: 419–425. Culver, Roger and Ianna, Philip, 1988. Astrology: True or False. 1988, Buffalo: Prometheus Books. [4]Lakatos, I., 1978, The Methodology of Scientific Research Programmes, J. Worrall & G. Currie (eds.), Cambridge: Cambridge University Press. 不是对整本书的书评，是就单个问题而言的。很多有趣的章节，比如讲简单性和概率的，都没有提； 真·小萌新时期写的初稿，比较青涩。旨在把问题摊明了说清楚，文风有点硬梆梆，但是严谨和明晰程度都尽当时所能了。