科学革命的结构

六、科学革命的结构

科学是人类思想精华的凝结，科学革命又是人类思想的飞跃，理解它们无疑对思想史的研究十分重要。在此科学技术发展日新月异的今天，研究科学知识的发展模式和知识更新的规律，更加显得重要。当代西方这方面的研究首推库恩的《科学革命的结构》。

库恩关于科学革命的思想

库恩（Thomas S．Kuhn，1922～）出生于美国辛辛那提城。1947年毕业于哈佛大学，毕业后当了三年研究生，重点研究科学史，尤其是物理学理论的历史。1949年在哈佛大学获物理学哲学博士学位。1952年在普林斯顿等大学执教科学史。他的主要著作和论文有：《哥白尼革命：西方思想发展中的行星天文学》（1957）、《科学革命的结构》（1962）、《再论范式》（1969）、《必要的张力》（1977）、《黑体理论和量子不连续性》（1978）等。1968～1970年库恩出任美国科学史学会主席，现任美国麻省理工学院科学技术与社会教学计划教授、美国《科学哲学》杂志主编。

《科学革命的结构》是库恩的代表作，被誉为西方学术界的一个里程碑，该书仅一百多页，但它的影响却远远超出科学哲学的学科界线，对各门学科甚至社会科学都有积极影响，因为它提出了一种科学知识增长的新模式。

库恩反对科学知识是积累式发展的观念，主张用“科学革命”说来代替它。按照他的学说，科学知识是按照这样的模式来发展的：前科学——常规科学——危机——科学革命——新的常规科学……如此反复循环。所谓前科学就是学科没有系统理论而众说纷纭的阶段。当这门学科有了系统理论之后。学科就进入常规科学的阶段，这样人们运用学科中的“范式”（Paradigm）去解决理论和实验中的问题。当原有的范式无法解决的难题愈来愈多时，危机就到来，学科通过科学革命，旧的范式遭到决定性的破坏，新的范式产生，学科又沿着新的常规科学的方向向前发展。

库恩学说的另一个特点是从更广泛的社会心理领域和历史的角度来考察知识的增长问题，人们把这种强调对科学事实作历史解释的科学哲学称为“历史社会学派”。

“范式”一词来源于希腊文，原来包含有“共同显示”的意思，由此引申为模式、模型、范例等，库恩用此词来表示科学发展中某一重大理论体系中的一定观点和方法的框架。

范式在库恩的学说中应用十分广泛，然而又是一个不甚确定的范畴。库恩自己也承认，他在自己的著作中经常用范式去代替各种熟悉的观念。因为范式是理解库恩科学革命结构理论的核心概念，科学革命是通过新旧的范式的转变而实现的，因此有必要把库恩自己的解释说明介绍一下。他在《科学革命的结构》的序言中说：他是把范式作为普遍承认的科学成就，在一段时期中为科学工作者团体提出典型的问题和回答。他采用这个术语是想说明，在科学实际活动中，某些公认的范例——包括定律、理论、应用以及仪器设备系统在内的范例——为某一种科学研究传统的出现提供了模型。这就是一些历史学家在“托勒密（或哥白尼）天文学”、“亚里士多德（或牛顿）力学”、“微粒（或波动）光学”等标题下所描述的那种传统。范式在这里被理解为科学研究团体中共同遵守的理论和传统。

后来他在《再论范式》一文中又说：范式一词无论实际上还是逻辑上，都是接近于“科学共同体”这个词，具体地是指集团认识中的三种根本成分：一是集团所采用的符号概括，二是为集团提供类比和给人们以启发的模型，三是作为具体的题解的范例。库恩认为，范式具有多方面的作用，它规定着常规科学发展的方向，迫使科学家仔细而深入地研究自然界的某一部分，使事实对更加多样的情况具有更加精确的判决作用，甚至范式会规定问题并保证有一个稳定的解，借助它还可以猜测出某些定律来。总之，抛弃了某一范式就等于不再研究该范式所规定的这门科学。这说明范式是某一科学共同体在科学研究工作中不可缺少的认识工具。

库恩早年研究过皮亚杰的发生认识论，接受了那种“知识来源于动作，而非来源于物体”的影响。因此他强调新理论和它的应用同时产生，科学研究必须同时发展两种思维方式，一种是自由奔放的发散式思维，一种是一定传统制约的收敛式思维而且要善于在两者之间保持一种张力。科学家范式的转变是“世界观的转变”，也是“洞察力的转变”，范式反过来又能影响一个人的注意力和理解力。

在库恩看来，范式并不是纯粹认识论意义上的知识体系，而是知识的社会形式，即一定社会集团的信念和行为规则，因而，他常常把认识论范围内的问题与认识论以外的问题混淆起来，把科学革命与政治革命作简单的类比。毫无疑问，他重视社会、历史、心理等因素对认识过程影响的思想是可取的，但把科学革命与政治革命作简单类比却是把人类认识自然的复杂过程简单化。例如，他认为在范式的选择问题上就像政治革命一样，有关团体的赞成是更高的标准，而团体的赞成又是依据该团体成员的共同信念和价值观念作出的。这样，就很难与唯心主义、实用主义的真理观划清界限。

应该说，库恩强调科学共同体作用的思想是可取的。在他看来，科学的发现和发明很难归结为某一个人，科学共同体作为一个集体的认识主体，是解决范式所规定的问题和疑难的强有力工具，也是推动科学革命的重要力量。科学共同体由相同的范式而团结起来，与使用其他范式的科学共同体相互竞争，各自发展以范式为基础的实验、仪器、论文和书籍等，培养自己的接班人。在库恩看来，这些专业团体就是专业成就的唯一仲裁者。

库恩还强调新旧范式之间的不可比性，反对新旧理论之间具有对应或继承的关系，他反对把牛顿力学说成是爱因斯坦理论的特例，认为那样做实际上已对牛顿定律在某种程度上作了重新解释，只有承认牛顿的理论是错误的，爱因斯坦理论才能被接受。这似乎不符合人类认识由浅而深的发展过程，忽视了旧理论在科学探索时的借鉴作用。

总之，库恩的学说是很有启发性的，然而他并没有找到一种说明科学连续发展的客观性标准，也没有说明范式转换的合理性依据。因而，有人认为库恩的科学革命说仅有辩证法的外观，即从量变到质变的相互转化，但在揭示这种发展的内在辩证特征上不够全面，对于范式的说明有过多的实用主义色彩。库恩的这些不足为后来的许多科学哲学家所补充和修正。

科恩关于科学革命的思想

科恩（I．Bemard Copen，1914～）是另一位研究科学革命的思想家。他是一位历史学家，哈佛大学的退休教授，写有《科学中的革命》，对十七世纪以来的科学革命进行了详细探讨。他认为该书是从一种新的、严格的史学观点来考察科学革命的尝试。他不同意库恩科学革命起源于危机、是范式的根本转换的说法。在他看来，并非所有的科学革命都像库恩说的那样起源于危机，库恩的范式转换只适合于某个学科的某个时期。科恩强调科学革命是科学进步的一种形式，但不是唯一的形式。科学革命不是知识发展的中断，新旧理论之间也并非完全不相容，诱发科学革命的因素很多，可以是新理论、新范式的出现，也可以是现有的知识和信息的综合，或是新的研究方法、科学研究仪器的发明。尤其重要的和可贵的是，他认为科学革命不仅会对科学本身发生重要影响，而且还会对人类的整个思想发生影响，因而科学革命在人类思想发展史上有重要作用。

科恩喜欢把科学革命放到整个社会的政治革命和社会改革的背景下来分析。他企图纠正人们的一些看法。他说：“人们在判断某些特定的事件是否具有革命性这方面的观点，也是不断变化的，哥白尼革命就是一个很恰当的例子。那种认为随着1543年《天体运行论》的出版天文学出现了一场革命的看法，只不过是十八世纪天文学家们幻想的产物而已；这种看法曾流行一时，以致哥白尼革命一度成了革命范式。然而，历史学家对历史证据的批判性考察证明，那根本不是什么哥白尼革命，它充其量可以被称之为是一场伽利略和开普勒革命。”

他认为，要给科学革命下定义是很难的，科学革命往往是指“连续性的打破，已经可以承前启后的新秩序的确立，旧的、为人熟知的事物与新的不同寻常的事物之间的分水岭等”。他认为，科学革命也和政治革命、社会革命、经济革命一样，有不同的等级，有重大的革命和小型的革命。科学革命的特征是它仅对科学的现行的知识结构构成威胁，而不对整个社会构成威胁。对人们的影响也不是那样的直接，有的影响是它的实际应用带来的。毫无疑问，每一革命都是一场进步。

科恩指出，即使到了二十世纪，科学家和科学史家也没有普遍认为，科学是通过一系列的革命而进步的。一般认为科学中发生革命是极为罕见的，通常科学是以一种渐进的方式而发展的。然而正是库恩1962年出版的《科学革命的结构》影响了人们的看法，人们不得不承认在科学的发展中存在着一些大的革命，革命过程是科学知识增长的模型的组成部分。自此之后，哥白尼式的革命在一些学科发生观念和范式改变的时候，被人频频使用。科恩经过研究，认为科学革命有四个阶段，判定是否是科学革命也有四个标准；这是科恩著作中最值得我们重视的地方。

科学革命的第一阶段是“思想革命”阶段，即某一科学家或科学家小组为了解决某一问题或某一些问题而提出一种新的知识框架。第二阶段是对一种新的方法。概念或理论的信仰阶段，即人们以文字的形式将新的规律、新的发现发表出来，开始影响别的科学家和同行。第三个阶段是一种思想或一组思想已经开始在科学共同体的成员中广泛地流传起来。科学中的革命在这最初的三个阶段中，都有可能失败，如有的文献被放进了档案，无人问津；或文献没有付印，得不到流通。第四阶段是把某位科学家或某科学家小组思想上的成就进行公开交流。

鉴别科学革命是否发生，有四个检验的方法。第一个是当时目击者的证明，第二个是对据说曾经发生过革命的那个学科以后的一些文献进行考察，第三个是有相当水平的历史学家、尤其是科学史学家和哲学史学家们的判断，第四个是对现存的科学传统和构成科学家所接受的作为文化遗产一部分的佳话逸事进行分析和判断。科恩认为，这四项标准终归还是主观的标准，并非对每一个偶然事件都适用，然而这些检验的条件足以使我们判定革命是否发生，能否支持进一步的研究和有助于批判性的思考。

毫无疑问，科学知识的发展、更新和创新是科学进步的灵魂，是值得人们继续研究和探讨的。