科学哲学与批判－创新思维，本文主要内容关键词为：创新思维论文,哲学论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
引言：为何需要科学哲学？
从历史演变角度看，我们今日所处的“科技时代”依次来自16—17世纪的“科学革命”、18世纪的“启蒙运动”和“工业革命”、19世纪的“科技整合”和“科学社会化”以及20世纪的“科学－技术－经济－政治－军事一体化”过程。其中，对科学方法的追寻和运用起着关键作用。特别是20世纪，出现了以交叉研究和综合研究为特点的“大科学”，而且导致了以科学方法为核心主题的科学哲学这门现代哲学分支学科的产生。① 但是，两次世界大战使数千万人失去了生命，日益加剧的军备竞赛、大国霸权、恐怖主义、能源短缺、环境危机等，使人们生活在恐惧之中。正因如此，在20世纪后期，西方世界出现了以怀疑主义和相对主义看待科学的两股声势浩大的潮流，这就是所谓“后现代主义”和“新世纪运动”。
依我看，身处科技时代，我们之所以需要科学哲学，主要有两方面的理由：（a）科学哲学能够告诉我们，科学方法固有批判－创新思维的特征，由此便可引领我们加深对科学的理解（理论意义），进而使我们能更加合理有效地从事科学研究、科学教育、科学决策、科学管理和科学传播（实践意义）。（b）以下论述将表明，科学哲学本身的发展就是批判－创新思维不断涌现的过程，或者说，哲学方法也固有批判－创新思维的特征。因此，科学哲学这门现代形态的哲学学科必能为我们正确地反思科学的合理性、批判各种错误思潮（如上面提及的怀疑主义和相对主义）提供坚实的理论基础（理论意义），也能为我们正确地实施科学发展战略提供有益的启发（实践意义）。
一、科学方法的三种典型模式
科学哲学研究表明，科学中具有下述三种典型的研究模式（cf.Fetzer,p.169）②：
归纳－确证方法 演绎－证伪方法
溯因－解释方法
观察（Observation） 猜想（Conjecture）
疑难（Puzzlement）
分类（Classification） 衍推（Delivation）
沉思（Speculation）
概括（Generalization） 实验（Experimentation） 调适（Adaptation）
预测（Predication） 消错（Elimination） 解释（Explanation）
这三种科学研究方法分别遵循如下三条基本推理规则（cf.Fetzer,pp.7－8,140－141）：
1.归纳－确证方法遵循的基本推理规则是“直接规则”（straight rule）：
（SR）假设在恰当的变化条件下已观察到一定数量的事例As，则：如果有m/n个已观察事例As都是事例Bs，那么可归纳地推知有m/n个As是Bs。其中有一种特殊情况，即若每个已被观察到的As都是Bs（即m＝n），则可直接推知：所有的As都是Bs。
2.演绎－证伪方法遵循的基本推理规则是“否定后件式”（modus tollens）：
（MT）给定“如果p那么q”和“非q”，则可演绎地推知“非p”，其中“p”代表某个特定的理论，“q”代表某种观察或实验操作的结果。
3.溯因－解释方法遵循的基本推理规则是“似然性原则”（the principle of likelihood）：
（PL－1）普通似然性原则：L（h/e）＝P（e/h）。即：在设想假说h为真的情况下，给定证据e时假说h为真的可能性L之值，等于给定假说h时证据e的概率P之值。可以说，“似然性”意指证据对假说的支持力，或假说对证据的解释力。
当推理规则（PL－1）一般性地应用于统计式的假说时，我们需要一个更加特殊的推理模式，以适用于在设想假说为真的情况下，推知那些与科学定律相关的证据所显示的有规则的可预期性（nomic expectability）：
（PL－2）规则似然性原则：NL（h/e）＝NE（e/h）。即：给定证据e时，假说h的规则似然性NL，等于给定假说h时证据e的规则式可预期性NE。
二、归纳－确证方法论
我认为，在科学哲学中，逻辑实证主义的科学方法论集中体现了归纳－确证的思维方式，其基本要点如下：
1.观察是科学的认识论基础。在现代哲学“语言转向”的背景下，逻辑实证主义者对科学语言的意义分析体现出步步深入的三重性特点：首先，他们根据认知意义性（cognitive meaningfulness）标准，将所有语句区分为描述性语句和评价性语句两类：前者因描述客观的世界状况而具有真值，从而具有认知意义；后者因仅仅表达主观心态而没有真值，因此也无认知意义。其次，根据语句真值的判定方式，进一步把描述性语句区分为分析语句和综合语句：前者仅据语句构件的意义或逻辑关系就能确定其真值，后者则须参照世界状况或经验证据才能确定其真值。最后，根据有关实体、性质、过程、关系等的可观察与不可观察的认识论区分标准，再将综合语句区分为观察语句和理论语句：前者的真值可独立于理论而直接由观察和实验结果得到确定，后者的真值则须依赖于相应观察语句的真值才能得到确定。正是凭借这些区分，逻辑实证主义者为科学哲学研究确立起了两个基本立场：（a）只有依据经验证据能够确定其真值，因而具有可证实性（verifiability）的语句，才是具有认知意义的语句，也才有可能被称为经验科学的语句。由此，可证实性的意义标准隐含着关于科学与非科学的划界标准。（b）观察和实验在经验上的客观性和可靠性独立于理论，观察语句的真理性在认识论上优先于理论语句的真理性；换言之，观察、实验及其记录语句（观察语句）是经验科学的认识论基础。
2.归纳推理规则（SR）的运用包括两个步骤：首先，以观察语句为基础，凭借一定的分析、辨别和判断能力做出适当分类，为相关对象提供恰当定义。其次，根据推理、想象、协调等能力来做出概括或普遍化，其目的是提出科学定律、构造科学理论；基本的方法论要求是：已观察到事例As是Bs的数量足够多，质量足够高。在此，无论是分类还是概括，都是创新思维的具体体现，因为分类能够提供新定义、界定新对象，而概括能够提出新定律、为构造新理论奠定基础。
3.经验预测的目的是检验科学理论，提高科学理论的真理性或可靠性。依照逻辑实证主义的科学方法论，如果由科学理论T和辅助假说集A联合推出一系列可充当经验预测的观察语句Oi，而且Oi与观察－实验结果相吻合，那么就可以说T经由Oi得到了确证（confirmation）。这种检验科学理论的方式实为批判思维之体现，因为它要求一个普遍性的假说，仅当其判断内容和推理程序受到严格的逻辑审查，而且其逻辑蕴涵得到经验证据支持时，方才可能成为科学理论。
进一步说，凭借概念分析、先验论证和反思平衡的哲学方法来批判逻辑实证主义，进而以新的科学方法论取而代之，体现了科学哲学具有批判－创新思维的特色。以下即为这种批判的重点：（a）观察和实验的理论负荷（theory-ladenness）。与以上所说观察、实验独立于理论，以及观察语句在认识论上优先于理论语句不同，有些哲学家认为观察和实验在语言的意义（meaning）方面和科学的认知（cognition）方面均依赖于特定的理论（cf.Bird,pp.173－175）。在科学中，“有可能观察在认知方面依赖于一个理论，而在意义方面依赖于另一个理论。譬如说，当我们使用射电望远镜来观察一颗中子星时，这一观察就在认知方面依赖于有关射电望远镜的理论。如果我们使用‘中子星’这一术语来说明我们的观察结果，那么相应的观察报告就在意义方面依赖于关于星球演化的理论。”（Bird,p.175）由此可见，逻辑实证主义以独立于理论的观察语句作为认知意义标准和科学认识论基础的观点面临着严峻的困难。（b）归纳推理的非必然性。自休谟以来，归纳推理是否足以充当科学方法论基础的问题就一直困扰着哲学家们。现在，即使不考虑以上所说观察对理论的意义依赖和认知依赖，我们仍然面临休谟式的质疑，这就是：既然从单称观察语句到全称理论语句的归纳推理不具有逻辑必然性，那么上述归纳－确证方法论中从分类到概括的过渡在什么意义上具有合理性呢？由下文可见，正是针对这种质疑，波普尔（Karl R.Popper）提出了科学研究的演绎－证伪方法论。
三、演绎－证伪方法论
在科学哲学中，以波普尔为代表的证伪主义是演绎－证伪方法的集中体现。事实上，证伪主义正是试图作为逻辑实证主义的替代方案而登上历史舞台的，这本身就是科学哲学中批判思维和创新思维的具体展示。与上文所示相合，波普尔对归纳－确证方法论的批判及其相应的创新集中体现在两个方面：第一，以观察－实验负载理论的主张取代逻辑实证主义关于观察－理论的语义学区分和认识论区分；第二，以演绎－证伪方法论取代归纳－确证方法论。波普尔本人把他所提倡的演绎－证伪方法论简称为“猜想与反驳”方法论（cf.Popper,chap.1）。按上述推理程序，这种方法论的基本要点是：
1.猜想 波普尔认为科学始于问题，而非始于观察。何谓待解的“科学问题”，受制于相关的背景理论。正是针对科学问题，设想解决方案，才启动了科学研究。在科学中，这往往要求大胆想象，小心协调，创造性地猜想合适的假说h，并使h与问题p之间具有h→p式的逻辑蕴涵关系，或使h能合理地解释p的出现。
2.衍推 按上述要求所猜想的假说是否合理呢？回答此问题须运用规则（MT），借助相关的分析、判断和推理，设法达成“［（h→q）∧～q］→～h”式的逻辑衍推关系（这里的q是可由实验确定其真值的“基础陈述”［basic statement］）。在此，q的新颖性是一个重要指标，因为它提示假说h可能具有新颖的经验内容和预测新现象的能力。一言以蔽之，这里所谓“衍推”十分明显地体现了科学思维应该具有批判－创新的本性，而严格的批判和大胆的创新竟然不会违背具有逻辑必然性的推理规则（MT）！
3.实验和消错 这是对科学假说h的实际检验，以确定是否确实存在～q，同时也是批判思维的一种生动体现。具体地说，如果通过正确的实验设计和操作，确定了～q确实存在，那么就表明h是假的（波普尔称之为“判决性检验”［crucial test］）。此时应设法做到：要么修改已有的假说h，要么抛弃已有的假说h而重新猜想新的假说h′。无论采取哪种协调策略，都要求新假说h′与～q之间符合如下逻辑蕴涵关系：h′→～q。这里的方法论要求是：对假说的修改应防止“特设性修改”（adhoc revision），也就是其目的仅仅在于挽救面对反例的假说、却无任何新经验内容的那种修改。当然，如果实验表明～q不存在，那么人们就应该暂时接受假说h。
演绎－证伪方法论主要面临两个困难：首先是逻辑困难，即衍推关系“［（h→q）∧～q］→～h”未能准确地刻画科学思维的真实情况，因为实际上科学中任何一个假说只有与相关背景知识和初始条件相结合才能推出经验命题。设背景知识集为b，初始条件集为i，则相应的逻辑关系是：｛［（h∧b∧i）→q］∧～q｝→（h∧b∧i）。这表明，即使实验确认了～q存在，也未必能够确定就是假说h错了，因为可能是背景知识或初始条件中有错。因而，此时像波普尔那样要求科学研究者抛弃假说h是不合理的。其次是历史错误。科学史表明：（a）归纳－确证方法在科学中具有广泛的适用性和许多成功的案例；（b）在实际科学研究中，当科学家遇到反例时，他们确实不会轻易抛弃已有的假说；（c）实际的科学检验往往是多个相互竞争的假说面对同样的经验证据，而不是单个假说接受经验证据的检验。
四、溯因－解释方法论
我认为，在科学哲学中，以托马斯·库恩（Thomas S.Kuhn）所代表的历史主义学派为基础、经适当修正后形成的“修正的历史主义”，可以作为体现溯因－解释方法论的典型。事实上，库恩等人正是在批判逻辑经验主义和证伪主义的基础上，试图提出一种新的科学哲学的。历史主义科学方法论的基本要点是：
1.“范式”（paradigm）和“科学共同体”（scientific community）。它们标志着科学哲学中科学观的变化。逻辑实证主义者和证伪主义者把科学看成是命题的集合，他们注重的是对科学结构的逻辑分析。但是，历史主义者却把科学看成是科学家团体从事专业研究的社会活动，注重的是科学共同体的社会实践，这有时被人们称为科学哲学中的“社会学转向”（cf.Barnes,etc.,chap.5; Kukla,chap.1－2）。所谓“科学共同体”，就是在一个特定范式支配下从事科学研究的专业团体。至于“范式”，可按库恩1969年为《科学革命的结构》再版写的“后记”（“Postscript”）和《再论范式》（“Second reflection on paradigm”）一文所提供的线索，从“范例”（exemplar）和“专业基质”（disciplinary matrix）两个方面来予以解说：“范例”是范式概念的基本义，“专业基质”是其扩展义，两者都是针对特定问题并对科学共同体成员具有引导作用和示范效应的研究成果。（Kuhn,1970,1977）例如，《自然哲学的数学原理》就是牛顿为物理学家提供的范例，其序言明确声言：该书所述科学方法适用于所有关于自然的研究。（参见牛顿，第7页）这里已经涉及范式中的一个重要因素，即用于评价科学理论的应用范围的广泛性这个价值（value）因素。另外，精确性、一致性、简单性、丰富性，甚至偏好定量表达、因果解释等，都是范式中的价值因素。此外，还有两个重要因素：一个是模型（model），即关于特定研究领域存在对象的本体论承诺和方法论示范，如牛顿物理学关于世界由物质微粒构成，而且物质微粒之间具有机械碰撞作用和引力－斥力关系的本体论承诺，以及相应的力学分析方法和技巧；另一个是符号概括（symbolic generalization），主要指用数学方程表达的科学定律式的陈述，如牛顿物理学中的运动定律和万有引力定律。依库恩看来，正是由范例和专业基质构成的范式规定了特定的研究对象、典型问题及其标准解答，引导着特定科学共同体成员的学习、训练和研究，从而将科学研究的专业活动与其他活动区分开来。
2.“常规科学”（normal science）与“难题解答”（puzzle-solving）。库恩把特定范式支配下的科学研究称为常规科学活动。此时，科学共同体成员对特定范式没有丝毫怀疑，他们的一切研究都是为了深化和扩展范式的内容，总是相信所研究的问题终将有明确的答案。换言之，他们把自己从事的研究看作类似于猜谜式的“难题解答”，相信谜底一定存在。
3.“科学革命”（scientific revolution）与“不可通约性”（incommensurability）。任何范式都会遇到反例，但从事常规研究的科学家一般不认为这些反例会威胁他们所信赖的范式。只有当无法处理的反例积累到足够多，并显得足够严重时，才会有少数科学家开始怀疑旧范式而尝试提出新范式，进而引起科学革命。显然，科学革命就是范式的转换。1970年以前库恩认为，就科学革命而言，由于世界观、基本概念的意义、方法论规则和价值标准方面的差异，我们无法按统一的标准来对新旧范式的优劣做出理性的比较和评价（cf.Kuhn,1962），这就是著名的“不可通约性”论点。
以上述内容为基础，就不难理解库恩提出的科学变化的一般模式了：常规科学1→反例积累…→危机→科学革命→常规科学2。
依我看，历史主义造成的一个实际恶果是：“不可通约性”与“社会学转向”联手，否认存在着独立的“科学方法”，引出了相对主义思潮。我认为，克服相对主义思潮的关键在于充分论证科学方法的自主性，从而阐明科学中概念形成、理论选择和知识增长的合理性。在起源于美国的“科学教育”（science education）中，有一个基本立场，就是科学方法乃是科学的本质。广义地说，“科学方法”这一术语具有两类所指：（a）适用于所有科学研究的普遍性的基本原理、推理规则和思维程序，可称为“一般科学方法”，通常简称为“科学方法”；（b）适用于特殊科学分支的专门性的操作规则、操作程序和操作技巧，可称为“特殊科学方法”，通常被称为专业性的“技术”。显然，本文所论归纳－确证方法、演绎－证伪方法和溯因－解释方法均属（a）的范畴。在我看来，在考奇（Huge G.Cauch）的《科学方法实践》一书中，有如下一个示意图可以显示一般科学方法的自主性及其与科学哲学的关系：
技术
科学专业
科学方法
科学哲学
哲学
普通感知能力
据此，正如考奇所说，“科学方法的基础是由科学哲学提供的，更普遍地依赖于哲学，其最终的基础是普通感知能力。反过来，科学方法支持着科学专业和技术。”（Cauch,p.7）
我认为，拉卡托斯所说的“研究纲领”（research programme）是在坚持科学方法自主性的前提下对库恩范式概念的修正。因此，可把拉卡托斯的研究纲领方法论看成是一种修正的历史主义学说。在我看来，其关键性的修正是：借助“正面助探法”（active heuristics）和“反面助探法”（negative heuristics），消除不可通约性论点可能造成的相对主义立场，为合理地评价、选择彼此竞争的科学理论提供一组公共标准。依此修改，假设有两个彼此竞争的科学理论
和
，按研究纲领方法论，原则上可以获得评判优于的判据：（i）具有超出的经验内容，亦即说预测了不能预测的新颖的经验事实；（ii）能够解释已获得的成功，或者说能够包含中那些经受住了经验证据检验的内容；（iii）至少有一些超出的经验内容得到了实验验证。（cf.Lakatos,chap.1）③
以拉卡托斯的研究纲领方法论为基础，借助溯因推理（abductive reasoning）规则和最佳解释（the best explanation）要求，对其中的“正面助探法”再做适当修正，便可得到符合溯因－解释程序的科学方法论。其基本程序如下：（a）寻求似然性的最佳解释是人们接受一个科学假说的根本理由。换言之，我们之所以接受一个科学假说，是因为它能够对相关的疑难问题做出恰当的分析和判断，进而给出似然性的最佳解释。（b）基于溯因推理的似然解释引导着对相关假说的猜测性沉思。具体地说，针对疑难问题e，科学家创造性地想象和猜测假说h可能是对e的最佳解释，并设法按经修正的正面助探法做出批判性的调适，使h和e之间的关系满足（PL－1）和（PL－2）。（c）如果符合以上条件，那么h就构成了对e的似然解释。如果针对e，有两个相互竞争的科学假说，那么更能符合（PL－1）和（PL－2）的假说就是对e的最佳解释，从而也符合上述关于科学理论的三个评价标准。由此亦可看见，批判－创新思维在似然性最佳解释关于科学理论的评价、选择步骤中，也得到了具体运用。
五、批判－创新思维的理论基础和评价标准
据上所论，因为一般科学方法是由科学哲学提供的，所以既然科学方法具有批判－创新思维的特点，那么哲学方法当然也必定具有批判－创新思维的特点。实际上，在以上的讨论中，我已明确展示三种典型的科学方法（归纳－确证、演绎－证伪、溯因－解释）的确具有批判－创新思维的特点，同时也尽力显示科学哲学中三个典型流派所用的哲学方法（概念分析、先验论证、反思平衡）也固有批判－创新思维的特点。当然，限于本文主题，这里对于典型的哲学方法，只是以科学哲学主要流派的演变为线索予以了显示，而没有给出详细的说明。此外，在其他智力探索领域也有特定的批判－创新思维模式。然而，虽然批判－创新思维在不同的智力探索领域都有各自的特色，但是每个领域也共享着所有批判－创新思维方式固有的理论基础、基本要求和评判标准。
通常，人们对“批判”一词的理解似乎偏重于其否定性的意义，即查明错误、指出缺点、分析原因、评判影响等。其实，正如康德的“批判哲学”（critical philosophy）所表明的那样，“批判”一词还有肯定性的意义，这就是关注基础、前提、界限，评判正确性、准确性、优越性等。一般说来，“批判思维”（critical thinking）强调的是提出问题和解决问题的想象、洞察、辨别、分析、判断、推理、协调能力等，以及与此相应的基本的原理、规则、程序、技巧等。“创新思维”（creative thinking）同样也需要这些能力、原理、规则、程序和技巧，但强调其结果相对于背景知识而具有新贡献。正是由于两种思维方式具有共同特征和密切关系，所以常被合称为“批判－创新思维”（critical-creative thinking）。
在大学的“科学教育”中，批判－创新思维之类课程的设置始于20世纪70年代末的美国，随后世界各国相继仿效，而且多数课程由哲学教师承担。据统计，目前美国开设此类课程的大学已占全国大学的40％以上。主要有三种不同风格的课程：第一种是具有逻辑风格的课程，第二种是具有修辞风格的课程，第三种是具有交际风格的课程。（参见谷振谐、刘壮虎，第17－18页）从哲学史提供的理论基础来看，“亚里士多德的逻辑学思想、修辞学思想，还有苏格拉底与柏拉图对话哲学中的辩证思想，分别成为这三种课程设计的理论依据。”（谷振谐、刘壮虎，第19页）
关于批判－创新思维，有五个指标具有以下两方面的作用：其一，它们是培养批判－创新思维能力在思维品质方面的基本要求；其二，它们是判断一个人是否具有批判－创新思维能力的评判标准。这五个指标是：（a）清晰性，即要求思考问题时应力求做到层次分明、条理清楚、表达准确。（b）相关性，即要求思考问题时应力求做到具有针对性（避免“牛头马嘴”的错误）和逻辑性（注重逻辑关联，而不是诉诸情绪宣泄式的“意气用事”）。（c）一致性，即要求思考问题时应避免自相矛盾，力求做到逻辑方面的融贯和解释方面的协调。（d）正当性，即要求思考问题时力求做到证据真实可信、推理符合逻辑。（e）可解释－预见性，即要求一个人的信念具有可解释性，行动具有可预见性。（参见同上，第3－13页）④ 以上各条要求的基本关系是：凡列于前面的要求都是后面所列要求的必要条件，而不是充分条件。比如说，可解释－预见性以清晰性、相关性、一致性和正当性为前提，但后四者尚不足以保证一个人的信念具有可解释性，也不足以保证这个人的行动具有可预见性。恰如上述典型科学方法所表明的那样，“解释和预见的能力同样需要真实可信的理由和强有力的推理来做出保证。寻求对事物成因的最佳解释，并对所做出的解释不断地进行检验和修正，都离不开可靠的证据和符合逻辑的推理。在这方面，任何草率的断言和鲁莽的行动都是不可取的。”（谷振谐、刘壮虎，第12－13页）
一言以蔽之，上述五个关于批判－创新思维的基本要求和评判标准可以简略地统称为“合理性”（rationality）的要求和标准。依我看，最佳解释推理（the inference to the best explanation）是一切批判－创新思维方式满足合理性要求所必须遵循的基本规则。实际上，本文所论归纳－确证、演绎－证伪、溯因－解释三种典型的科学方法，还有科学哲学中三个流派都使用了的概念分析、先验论证、反思平衡三种典型的哲学方法，均可按最佳解释推理模式来予以分析、重构和评判。⑤
注释：
① 关于作为一门现代学科的科学哲学之产生，我认为应以逻辑实证主义的兴起为标志，对应于后文关于归纳－确证方法的系统阐述。
② 这里在表述上作了如下修改：分别以“归纳－确证方法”、“演绎－证伪方法”和“溯因－解释方法”替换了原文中的“归纳主义（Inductivism）”、“演绎主义”（Deductivism）和“溯因主义”（Abductivism）。
③ 我在此之所以说“原则上”，乃是因为拉卡托斯本人对“正面助探法”的论述显得含糊不清，但我认为他的大方向是对的。
④ 我在表述方面做了一些修改，并以“可解释－预见性”要求取代了原书中的“实用性”要求。
⑤ 这是我提出的一个初步设想，详论这一设想将是另一组论文的任务。在前面对“修正的历史主义”的论述中，可以略微看出我对该设想的一点运用。