三、科学理论发展模式
自近代以来，许多著名科学哲学家都提出了自己的科学理论发展模式，从一个侧面反映了科学发展观的时代特征，值得我们研究和借鉴。
1.归纳主义的累进模式
这是一种对科学理论发展的传统看法。以归纳主义为代表，认为科学理论的发展是许多绝对真命题的积累，观察次数愈多、愈广泛、愈深入，在此基础上归纳出来的理论就愈普遍、愈正确；科学发展只是量上的递进、渐进的积累，而没有革命的、渐进的中断与质的飞跃。
归纳主义主要是以两种科学进步的归化方式来理解科学理论发展的。一种归化方式是理论在原来范围内继续得到确证，但理论扩展到了包括更大范围的系统和现象，以英国的W·惠威尔的“支流-江河说”为代表；一种归化方式是有很高确证度的理论被归化到某个内涵更广的理论之中，以美国科学哲学家E·内格尔为代表。
（1）W·惠威尔的“支流-江河说”
在科学哲学史上，W·惠威尔是第一个系统地提出科学理论发展模式的科学哲学家。他在1837年出版的《归纳科学史》一书中把科学的发展比作支流汇合成江河的过程，认为科学是通过将过去的成果逐渐归并到现在的理论中而进化的(15)。
具体说来，W·惠威尔的科学理论发展模式是一份具有支流-江河形式的“归纳表”（图10-1）。这份“归纳表”类似于一个倒立的金字塔，其顶部是具体事实，底部则是范围最广的概括即科学理论。它由一些定律相继归并而成。从事实经定律到理论的过渡，反映了循序渐进的归纳概括，其中观察和描述性概括包容在范围不断扩展的理论之中。
W·惠威尔引用牛顿力学作为归并而成长的范例。许多的天文观测事实汇合成哥白尼的相关关系，这种相关关系与其他关系汇合成为开普勒定律，开普勒定律、伽利略的自由落体定律、潮汐运动规律等又汇合而成牛顿理论。于是，牛顿理论便成为由支流汇合而成的江河。W·惠威尔还指出，这种概括不是简单的结合，而是较低层次的概括，仅在引入一个概念或一组概念时才能归并为范围更广的概括。例如，一份从开普勒定律到牛顿定律的归纳概括表既展示倒立的金字塔形式，又规定这种归并是借助于诸如力、惯性、绝对空间和绝对时间等这样一些引入的概念完成的。
图10-1 W·惠威尔的归纳表
（2）E·内格尔的归化观
1961年，E·内格尔在《科学的结构——科学说明的逻辑问题》一书中提出，科学理论发展表现为“一个相对自足的理论为另一个内涵更大的理论所吸收，或者归化到一个内涵更大的理论”(16)。换言之，先前提出的理论总可以归化到后来提出的理论之中，或先提出的理论总可以从后提出来的理论演绎出来。科学的进步就是在这种不断的“吸收”、“归化”中实现的。
E·内格尔认为有两种不同类型的归化。
一种是所谓“同质归化”，“在这种归化中，一条定律后来被归并到利用出现在该定律中的、‘实质上相同’的概念的一个理论中去”(17)。例如，化学的当量定律、定比定律和倍比定律被归化到原子论中，就属于这种类型的归化。1791年至1802年，德国化学家H·T·里希特和E·H·费歇尔发现了化合物之间的反应有定量的关系，而不是任意的关系，由此建立了一条经验定律——当量定律。1797年，法国科学家J·L·普鲁斯发现了两种或两种以上元素相化合成某一化合物时，遵循一条经验定律——定比定律。1804年，J·道尔顿又提出当相同的两元素可生成两种或两种以上的化合物时，其中一元素之当量恒定，则另一元素在各化合物中相对重量有简单倍数之比，由此又确定了倍比定律。后来原子论学说获得成功和证实，上述三条经验定律便被吸收到原子论中，即原子论包含了上述三条经验定律，并从本质上阐明了三条经验定律。上述三条经验定律和原子论有相同的基本概念，因此这是同质归化。
另一种是所谓“异质归化”，它是“一条定律通过演绎包容在一个使用了与表达该定律的概念不同的概念的理论内”(18)。常见的是，被包容的定律涉及客体的宏观性质，而包容的理论涉及客体的微观结构。例如，经典热力学归化到统计力学中，就属于这种类型的归化。经典热力学只涉及对象的宏观性质，而统计力学则涉及对象的微观结构。出现在经典热力学定律中的那些概念，诸如“温度”、“自由能”、“内能”和“熵”等，并没有包括在统计力学的概念中。虽然如此，人们可以从包括分子运动统计规律的那些前提中，成功地推演出经典热力学的一些定律。
归纳主义关于科学理论发展的累进模式阐明了科学具有很强的历史继承性，揭示了科学理论的连续性以及直线式发展的进程。它对于促进科学理论的形式化和综合统一，具有一定的影响与作用。但它忽视了科学发展的飞跃、革命和批判的方面，因此不能解释科学史上理论被摒弃的现象，如地心说、燃素说等理论并没有被包容在后来的日心说和氧化说之中。
2.K·R·波普尔的证伪主义模式
1963年，英国著名科学哲学家K·R·波普尔在《猜想与反驳——科学知识的增长》一书中突破归纳主义的累进模式，提出了一个富有批判精神的猜测、反驳、再猜测、再反驳的科学理论发展模式。也就是说，科学理论发展是一个不断假设和不断证伪的过程。他强调指出：“科学知识增长并不是指观察的积累，而是指不断推翻一种科学理论，由另一种更好的或者更合乎要求的理论取而代之。”(19)在K·R·波普尔看来，理论并不相互流入对方，相反地，竞争是法则，一个理论被另一个理论代替，常常是革命性的推翻。因此，科学发展是跳跃式的革命，科学发展的过程就是一个不断革命的过程。
1967年，K·R·波普尔发表“没有认识主体的认识论”的论文，进一步把科学知识增长的模式表述为著名的“四段图式”（图10-2），即“以猜测和反驳为手段来解决问题的一般模式”。
图10-2 K·R·波普尔的“四段图式”
在上述“四段图式”中，“P1”表示问题（problem），“TT”表示试探性理论（tentative theory），“EE”表示批判性检验、排除错误（eliminaton of error），“P2”表示新的问题（problem）。这一科学理论发展的模式是说，“我们从某个问题P1出发，提出一个尝试性的解答或尝试性的理论TT，它可能（在部分或整体上）是错误的；无论如何它都必须经受消除错误的阶段EE，这可由批判讨论或实验检验组成”(20)，其结果通常会突现出新问题P 2；新问题P 2较之旧问题P1往往有更大的深度，它们之间的深度差和预见度适当地表征出科学理论的成长或科学进步；最好的试探性理论是能引发最深刻和最意外的新问题的理论。
K·R·波普尔说，他的模式从根本上说是达尔文主义的，而不是拉马克主义的。因为它强调的是知识的进化，而不是渐进。在上面的图式中，对一个问题的尝试性的解决实际上不止一个，它应作如下的修改：
如图10-3所示，在各种尝试性的理论TT1，TT2，TT3，…，TTn之中，存在着类似C·R·达尔文所说的优胜劣汰的生存斗争。只有那些能够通过证伪的严格检验的理论，才能被保留在科学知识之中，其余则在消除错误的过程中被淘汰。当然，生存下来的理论并非一成不变，它还要面临新的问题，经受新的检验，进化成新的理论。
图10-3 新理论的进化
显然，K·R·波普尔的证伪主义模式包含着一些合理思想。第一，他把科学看成一个永不止息的动力学系统，强调科学发展是一个不断革命的过程，他反对归纳主义仅仅对科学进行静态的逻辑分析，强调从动态角度来揭示科学知识增长的机制，从而在现代科学哲学的发展中开了动态研究科学理论发展模式的先河。第二，他把“问题”看作科学发展的动力，认为“科学和知识的增长永远始于问题，终于问题——愈来愈深化的问题，愈来愈启发新问题的问题”(21)，问题是认识的起点，又是认识的终点，它推动着科学认识的发展。K·R·波普尔所说的问题就是矛盾或不一致，其中包括新的观察事实与旧理论之间的矛盾，理论与理论之间的矛盾，同一理论自身内部的矛盾。有了这些问题，人们便进行猜测，试探着作出解答，提出理论。第三，他强调发挥思维的能动作用，主张在科学探索中要大胆猜测，反对狭隘的经验主义。第四，他强调任何科学理论都可能包含错误，在真理与谬误这对矛盾中，把可错性提高到认识论的高度来分析，旨在强调一种革命的批判精神，使人们以科学的批判态度来对待现有的一切，这有助于克服思想僵化，促进科学进步。
但是，K·R·波普尔的证伪主义模式也存在明显的缺点和错误。第一，他在强调科学通过批判、否定而前进，通过“不断革命”而发展的时候，却否认科学知识的继承和积累，否认科学发展包含着量变渐进的过程。第二，他强调猜想、想象、灵感在科学假说中的作用，不仅削弱了假说形成过程中的经验基础，而且忽视了对假说形成过程可能的逻辑性解释。尽管在对假说的验证中，他强调了经验的重要性。他说：“只有‘经验’才能帮助我们确定与事实有关陈述的真假。”(22)“理智的直觉和想象极端重要，但它们并不可靠……观察、推理甚至直觉和想象的最重要功能，是帮助我们批判考察那些大胆的猜想，我们凭借这些猜想探索未知。”(23)第三，他在反对归纳主义、推崇演绎法的同时，却片面地否定了归纳法的作用。第四，在证实和证伪的关系上，认为证实是相对的，证伪是绝对的，忽视了在实践检验中两者的对称性和复杂性。
3.T·S·库恩的“范式论”模式
美国著名科学哲学家T·S·库恩反对K·R·波普尔的“不断革命论”的科学理论发展观，认为科学理论的发展不像K·R·波普尔所认为的那样是一个没有量的进化准备的不断否定、不断革命的过程。他说：“所谓‘不断推翻’的‘增长’这本身就是一个怪论。”证伪了的就应该抛弃，这就意味着“减少”，怎么会“增长”呢(24)？他在1962年出版的《科学革命的结构》一书中提出了如图10-4所示的“范式论”模式。
图10-4 T·S·库恩的“范式论”模式
在这一模式中，T·S·库恩用“范式”（paradigm，亦译作“规范”、“范型”）来说明科学理论的发展。如今，许多学者已经学会和使用“范式”这个术语，但这个术语却往往被随便地当做与“理论”的同义词或赋予它的更有限意义上使用。“范式”一词，原来在希腊语中是“范型”、“模特儿”的意思，后来是指学习拉丁语时的词形变化的“典型范例”的意思。而在T·S·库恩的著作中有许多不同的解释，没有精确的定义，大体上是指科学共同体成员所共有的“研究传统”(25)、“理论框架”(26)、“理论和方法的信念”(27)、科学的“模型”和具体运用的“范例”(28)等，还包括指导和联系理论体系与心理认识的自然观或世界观(29)。英国学者V·玛斯特曼在她撰写的论文“范式的本质”中精当地指出，T·S·库恩的“范式”由形而上学范式、社会学范式、构成范式三部分组成。形而上学范式主要指“信念”、思维方式等；社会学范式指科学共同体共同遵守的惯例和成规；构成范式则指科学理论体系本身，一个范式要有获得过重大成就的科学理论体系作为基础(30)。T·S·库恩认为，“范式”是科学活动的实体和基础，科学的发展正是“范式”的运动。
所谓“前科学”，就是尚未形成该学科“范式”的原始科学阶段。其特点是从事同类学科的研究者对共同研究的问题基本观点很不一致，各种理论长期争辩和竞争，没有为大家所接受的公认理论，也就是没有形成该学科的“范式”。
“常规科学”，即是形成了“范式”的成熟科学。科学家们经过长期的研究和争论，形成了公认的“范式”，并依靠共同信仰的“范式”把大家统一为一个共同体。“范式”的产生是一门科学达到成熟的标志。“常规科学”的活动本质上就是科学共同体在“范式”支配下的一种“解难题活动”，它集中研究范式内有确定解的问题（puzzle），并提供解决难题的方法。“常规科学”的任务是不断验证和发展范式，促进范式不断自我完善和自我发展，这是科学渐进性发展的时期。
“科学危机”，就是科学家对旧范式丧失信心的科学阶段。它由“反常”现象所引起。科学探索中新事物是层出不穷的，当科学家们发现了范式预期之外的新事物、新现象、新发现，用原有范式难以解释，这就是反常现象，即出现了与原有范式相矛盾的客观现象。“反常”的出现，推动更多科学家通过观察、实验搜集更多的事实去证实“反常”。当“反常”现象大量出现，并成为“常规科学”无法解决的问题（problem）时，人们开始怀疑原有范式，失去对原有范式的信任。由于受旧范式支配的“常规科学”面临生死存亡的考验，“反常”势必导致“危机”。
在某种意义上说，“科学危机”最能揭示某种理论的最深刻的本质，一切可能发生但被掩盖了的各种各样的矛盾都暴露无遗，它对于这种理论、学说等获得突破性进展是必要的。“科学危机”的出现，往往预示着科学理论将发生重大的飞跃，意味着科学的生机与转机。这种危机将以新范式取代旧范式即科学革命而告终。
“科学革命”是新范式战胜或取代旧范式的科学阶段。“科学危机”发生后，一些思想解放、具有革命批判精神的成员就不再盲目迷信旧范式，而是勇于创新，去建立新理论、新范式，以解释和吸收“反常”。科学革命就是非累积性的发展事件，在这种革命中，一个旧范式整个地或部分地被一个不相容的新范式所取代。
“新常规科学”，就是科学革命以后，科学在新范式指导下的渐进式发展的科学阶段。
总之，科学发展就是“常规科学”、“科学革命”、“新常规科学”不断交替的过程，以致循环往复、永无止境。
T·S·库恩指出，新旧“范式”在逻辑上是互不相容的，亦即具有不相容性。科学的发展是“新理论抛弃并取代了与之不相容的旧理论的革命过程”(31)。这与前述的归化观根本不同。归化观认为牛顿力学同爱因斯坦相对论是相容的，前者可以认为是后者的特例。T·S·库恩则认为，这种观点不合逻辑，尽管在形式上可以设想限制爱因斯坦学说所涉及的变量和参数的范围，得出与牛顿理论相一致的陈述。但是，牛顿理论中的时间、空间、同时性、质量、能量等基本概念，在爱因斯坦相对论中获得了完全不同的意义。从根本上说，A·爱因斯坦的时空观、质量观等就与I·牛顿的不同，这是世界观及其概念网的不同，彼此不能相容。所以，在T·S·库恩看来，只有承认I·牛顿的理论是错误的，才能接受相对论。
与“范式”的不相容相关，T·S·库恩认为新旧“范式”之间是具有“不可通约性”（incommensurabiliy）的。他说：“由于科学革命中出现的新的常规科学传统，与以前的传统不仅在逻辑上不相容，而且实际上是不可通约的。”(32)他把一次范式转换（paradigm‐switch）称为“皈依”（conversion），认为范式转换是“一种像模式塔转换（gestalt switch）的比较突然而无结构的事件”(33)。“不可通约”是从古希腊的数学中借来的，在那里专指两个没有公度（no common measure）的量之间的关系(34)。例如，一个直角三角形的边与斜边就是不可通约的，因为人们找不出一个单位使斜边成为边长的整数倍。T·S·库恩则为了强调科学革命前后的两个范式之间不能彻底还原，其间有着质的差别，而认为不同的范式是存在“不可翻译性”、“没有共同语言”的(35)。这主要表现在：不同的“范式”对于科学有不同的标准和定义，对于科学所要解决的问题的看法也不同；不同的“范式”有着不同的概念系统，与观察、实验有着不同的联系；不同“范式”的支持者，由于世界观的差异，好像他们生活于不同的世界，或者说，是在不同的世界中从事他们的事业的(36)；不同“范式”的科学家看到的是不同的世界，“范式”的转变是科学图景的变化。
T·S·库恩的“范式论”有许多精辟、新颖、深刻的思想。第一，它的这一发展模式既不是传统归纳主义的“渐进积累”，也不是K·R·波普尔的“不断革命”，而是克服了两者的片面性，综合了两者的合理性，提出了常规科学与科学革命的相互交替、新旧范式不断更替的模式。这在一定程度上反映了科学发展历史过程中实际存在的量变与质变、肯定与否定的辩证关系。第二，他的范式理论提出了一种新的科学观，即认为科学不是停留在已有的知识体系上，而是不断探求新知识，放弃旧范式、旧理论，接受新范式、新理论的创造性活动。第三，他不仅把范式看作认识论上的知识体系，而且看作知识的社会形式、科学共同体的信念和行为规范。范式不仅要依靠它自身的科学性，而且有赖于心理学、社会学的条件，如科学共同体对范式的信念以及社会的政治、经济、文化因素等。
但是，在T·S·库恩的“范式论”中也存在着一些缺陷和错误。其一，它过分地强调了新旧范式之间的差别，认为“相继范式之间的差别是必然的和不可调和的”(37)，范式的更替是格式塔的转换，是“鸭”与“兔”的更换，即“在革命以前在科学界是鸭子，在革命以后成了兔子”。虽然可以通过翻译部分交流，但这种交流是不完全的，译不准的。后来，T·S·库恩虽然用部分交流代替范式不可通约(38)，但始终未能完满表达新旧范式之间既继承又变革的辩证关系。其二，它认为范式不过是科学家解难的工具，不同范式之间没有真理和谬误之分，只有工具实用意义上的好坏之分，科学革命中新旧范式的交替，并不表现人类更加逼近客观真理。“科学革命并没有发现自然界的真理，它们也没有愈来愈接近于真理。”(39)认为“科学进步”，甚至“科学的客观性”这类话语看来在某种程度上是多余的，走向了相对主义。其三，在新范式、新理论产生和转变问题上，片面夸大灵感、直觉、心理信念等非理性因素的作用，因而陷入非理性主义。
T·S·库恩的相对主义遭到了新历史主义的科学哲学家D·夏皮尔的批判，D·夏皮尔指出：“相对主义的严重危险在现在看来确实是实际存在的，国为科学史家揭示的科学中的彻底的、基本的变化，已经使他们中的许多人走向相对主义。这样，在T·S·库恩的很有影响的著作《科学革命的结构》中，科学周期性地经历着急剧的‘革命’，在革命之后，整个科学的结构都发生了变化，革命前的范式和革命后的范式都是‘不可通约’的，其中包括每个接受的概念，像观察、事实、问题、方法、标准等都是‘不可比较的’；对T·S·库恩来说（至少如他那本书中所说），不存在我们据以能够在范式间进行选择的超范式的标准。许多的科学史家和哲学家的观点都受到了科学史中发展观点的影响（最著名的是P·K·费耶阿本德），也已经倾向于相对主义。”(40)
4.I·拉卡托斯的科学研究纲领模式
1970年，美籍匈牙利科学哲学家I·拉卡托斯在“证伪与科学研究纲领方法论”的长篇论文中提出，任何时代的科学理论体系实质上都是一套科学研究纲领。它是一个有组织、具有严格的内在结构的科学理论系列，由相互联系的“硬核”、“保护带”和“启示法”所组成。
“硬核”（hard core）是科学研究纲领的核心部分，包括基本假设和基本原理。这个“硬核”是经过了“试探和纠错”的漫长过程才形成的基本理论，它具有“坚韧的”和“不容反驳的”稳定性和确定性。如果它遭到反驳或否定，整个研究纲领就相应地受到反驳、动摇以致被舍弃。I·拉卡托斯举例说，如地心说就是托勒密天体理论的硬核，牛顿力学定律和万有引力定律就是牛顿理论系统的硬核。它们都是不容反驳或否定的。如果它们被反驳或否定了，那么整个托勒密天体理论系统、牛顿力学理论系统的科学大厦就会倒塌。
I·拉卡托斯认为，在作为研究纲领的理论核心的“硬核”中，还包含着一些重要的形而上学观点或哲学理论。如“物体永恒运动”的观点就是牛顿的理论核心中的不可缺少的观点。
“保护带”（protective belt）由辅助性假设和应用理论的初始条件构成，处于纲领的外围，具有一定的弹性；当遭到反常情况时，可以通过修改、调整辅助性假说来使“硬核”免遭证伪。例如，托勒密天文学的本轮和均轮的假设，就是地心说这个硬核的保护带。当天文观测与托勒密学说不符合时，科学家就以修改这些辅助性假说来避免地心说遭受经验事实的反驳。I·拉卡托斯说：“正是这一辅助性假说所构成的保护带，必须在检验中首当其冲，调整、再调整、甚至全部被替换，以保卫因而硬化了的内核。”(41)
“启示法”（heuristic）是形成研究纲领的方法论。它包括：（a）反面启示法（negative henristic），是一种为了保护硬核不受反驳而规定的消极禁令，即禁止把经验反驳的矛头指向“硬核”，而把它引向保护带；（b）正面启示法（positive heuristic），是一种“积极的”鼓励性的方法论规定，它鼓励科学家积极提出、修改和完善辅助性假设的“保护带”来发展研究纲领。I·拉卡托斯写道：“正面启示法包括一组部分明确表达出来的建议或暗示，以说明如何改变、发展研究纲领的‘可反驳的变体’，如何更改、完善‘可反驳的’保护带。”(42)
I·拉卡托斯指出，每个时代、每门学科并非仅有一种研究纲领存在，而是同时存在着不同的研究纲领相互竞争。他写道：“所有令人敬佩的研究纲领都有一个共同的特点，它们都预测了新颖的事实，这些事实要么是先前的或竞争的纲领所梦想不到的，要么是实际上与先前的或竞争的纲领相矛盾的。”(43)他举例说，牛顿理论之所以比当时的另一些理论优越，就在于它预测了哈雷彗星在72年之后返回等事实。同样，爱因斯坦理论比牛顿理论更好，也在于它不仅解释了牛顿理论已成功解释的一切，还在一定程度上解释了一些已知的反常（如水星近日点），并作出了许多新的预见。在他看来，一个研究纲领经过调整辅助性假设后，能够对经验事实作出新的成功的预言，就是进化的，否则就是退化的。科学的发展就是进化的研究纲领通过竞争取代退化的研究纲领的过程，它本质上是优胜劣汰的社会选择过程。因此，在他的科学研究纲领理论中包含着这样一个新的科学发展模式：
科学研究纲领的进化阶段→科学研究纲领的退化阶段→新的进化的研究纲领取代退化的研究纲领→新的研究纲领的进化阶段……
I·拉卡托斯用“案例研究”说明了他提出的科学研究纲领模式。牛顿物理学是典型的科学研究纲领。力学三大定律和引力定律是其硬核。在它的发生期，许多反常事例涌来。物理学家一方面运用反面的启示法修改了辅助性假设和理论应用的初始条件，另一方面运用正面的启示法，深化了理论，改进了实验仪器，把反常事例转化为证实事例，促进了研究纲领不断进化。直到19世纪后期，它才转为退化阶段，并终于被相对论和量子力学的新纲领所代替。
I·拉卡托斯的科学研究纲领理论既注意吸收T·S·库恩的合理观点以克服K·R·波普尔的错误，又注意吸收K·R·波普尔的合理思想以克服T·S·库恩的片面性，它与科学发展的实际更为切合。首先，I·拉卡托斯把科学理论看作由彼此联系的硬核、保护带和启示法等组成的整体，认为经验反驳并不立即淘汰理论，而是先修改和调整保护带，从而否定了K·R·波普尔的证伪主义原则即认为理论一旦被经验证伪就把它抛弃。其次，他肯定了科学研究纲领之间更替的先后连续性和继承性，认为新纲领只有继承旧纲领的全部合理的经验内容，并有新的预见，才能取代旧纲领，从而消除了库恩模式中对新旧研究纲领之间先后连续性或继承性的否定的错误。第三，他对科学发展的动态模式作了深入细致的研究，肯定了科学研究纲领有一个发生和发展的过程，即科学研究纲领由进化阶段转化为退化阶段，科学革命就是新的进化的研究纲领取代退化的研究纲领，从而较好地体现了科学发展的进化与革命、量变与质变的统一。
然而，I·拉卡托斯的科学研究纲领理论同其关联的波普尔科学哲学一样具有显著的局限性。因为它没有指出，被认为是“进步的问题转换”的标准又是怎样自己获得认识论基础的；它仅以预见性大小作为检验科学理论的进化和退化的标准，尚未认识到预见性的大小的检验仍需要实践。
5.P·K·费耶阿本德的理论多元论模式
1975年，美国科学哲学家P·K·费耶阿本德在《反对方法——无政府主义知识论纲要》一书中提出的理论多元论模式具有鲜明的特色，因而引起了科学哲学界的广泛重视。他通过对科学史案例的分析，发现科学理论的发展不是一元的，而是多元的。由此他主张尽可能多地提出一些与公认的且得到高度确证的理论以及充分确认的事实不一致的假说，通过多元理论之间的竞争以促进科学进步。P·K·费耶阿本德提出的“反归纳原则”、“韧性原则”和“增生原则”，是理论多元论的基本原则和思想。
（1）反归纳原则
P·K·费耶阿本德认为，传统的经验主义者从归纳主义的立场出发，在理论的选择问题上都坚持一个方法论规则，那就是归纳规则。这个规则由两个一致性规则构成：（a）新理论必须与已被确证的公认理论在逻辑上相一致；（b）新理论必须与观察、实验或事实相一致。反之，新理论如果不符合上述规则的任何一个方面，即如果与公认的理论在逻辑上不一致，或与事实不一致，那就必须拒斥之。P·K·费耶阿本德反对这种归纳规则，认为这是传统经验主义的教条；坚持这种教条，必然淘汰可供选择的其他理论，导致理论一元论，容易消除对新理论起关键作用的证据，阻碍新理论的出现。
因此，他针锋相对地提出了“反归纳”这个反规则。这个反规则也包含两个方面或者说由两个反规则组成。第一个反规则是反理论一致性规则，即反对新理论必须与公认理论在逻辑上相一致，支持与公认理论逻辑上不一致的新理论或新假说；第二个反规则是反事实的一致性规则，即支持与事实不相一致的新理论或新假说。他写道：“科学事业中存在着某些常见的规则，那就是理论的成功是由‘经验’、‘事实’或‘实验的’结果来权衡的。一个理论如果与‘经验材料’相一致，它就得到支持，反之，就陷入危机，以致被抛弃。这是经验主义的本质。我所提出的‘反规则’（counterrule）则与之相反，它要求我们制定和引用与公认理论不相一致以及与确凿的事实不相一致的假说。它要求我们反归纳（counterinduction）地行事。”(44)只有在多元的竞争中，理论才能发展，科学才能进步。
（2）韧性原则
P·K·费耶阿本德提出，人们不但要鼓励发明新的理论，而且还要阻止放弃已遭反驳的旧理论。他把它称为“韧性原则”（principle of tenacity）。他写道：“从一些理论中选择一个有希望导致最大成果的理论，加以坚持，即使它遇到极大的困难。这就是韧性原则。”(45)
P·K·费耶阿本德提出韧性原则的理由主要是：
①理论有发展自己的能力，它们能容纳原先无法解释的问题而发展自己。他说：“韧性原则是合乎情理的。因为理论有能力发展，它能够改进，它们最终能容纳原先完全不能解释的困难。”(46)
②事实、证据、观察结果是受理论污染的。理论受到了事实的反驳时，并不一定要放弃该理论，可以修改它的背景理论（辅助性假设）以保护发展该理论。他写道：“我们获得反驳的事例并不意味一门新理论就注定失败了，而只是表示它目前还没有同科学的其他方面取得一致。这就是说科学家必须发展方法，容许他们在反对那些清晰、明确的反驳事实时仍保存自己的理论，即使可检验的解释还马上提不出来。韧性原则，就是构造这样一些方法的第一步。”(47)
P·K·费耶阿本德承认，I·拉卡托斯也坚持韧性原则，不过，他认为两者是不完全相同的。I·拉卡托斯的韧性原则只适用于硬核，而他的韧性原则适用于一切理论(48)。
（3）增生原则
所谓增生原则（principle of proliferation），是指不断推出新的理论，甚至发明和设计同公认观点不一致的理论来促进知识的进步。也就是说，这是一个提倡理论愈多愈好的多元主义“原则”，它能促进理论和知识的繁荣。它的主要内容是：
①及时创立、提倡并发展与公认理论不相一致的新理论。不要在公认理论遭到反驳后才允许提出并启用新理论，他写道：“增生原则创造并详细阐述与公认观点不相一致的理论，即使后者已获得高度证实并普遍承认。”(49)
②不要轻易放弃而是大力改善已遭事实反驳的理论。他写道：“增生原则不仅提倡新理论，而且防止排除已被反驳的旧理论。”“因为它们有贡献于获胜的竞争对手的内容。”如“经典力学的失败，为相对论提供了进一步证实的证据。”(50)
③“给予任何古老和荒谬的思想以机会，而不要在它们充分显示其价值前就抛弃之。因为它们有可能改善我们的知识。”(51)他辩解说，这不是提倡“倒退”，而是为了“进步”。因为进步往往是通过批判过去而获得的。如早已被扔进历史垃圾堆的“古老、荒诞、可笑之极的毕达哥拉斯的地球运动的观念，由于N·哥白尼的努力，它重新复活而被铸成利剑，战胜了曾打败过它的对手”(52)。
P·K·费耶阿本德认为韧性原则和增生原则的相互作用，导致理论多元化，而多元理论之间的互相批判、互相竞争，则达到知识的进步。
P·K·费耶阿本德的理论多元论，其中包括他提出的“反归纳原则”、“韧性原则”和“增生原则”，别开生面地展示了科学理论多元、相互竞争、促进科学发展的画面，是对科学动力学的重大贡献。这对于主张理论一元论与规范主义方法论长期占统治地位的西方科学哲学来说，无疑是一帖清凉剂。但他片面强调了新旧理论在逻辑上的矛盾或不相容性，否认存在着评价科学进步的一般标准，否认科学知识探索客观真理的功能，认为一切理论、观点、学说，都是没有真假之分的，“所有传统理论、观点都是同样真的或同样假的”，强调不论什么方法都行，连宗教、巫术的方法也行，在批判绝对主义、理性主义和科学主义的同时又走上了相对主义、非理性主义、反科学主义，从而遭到广大科学哲学家与科学家的反对与批驳。
6.L·劳丹的科学进步模式
1978年，美国科学哲学家L·劳丹在《进步及其问题》一书中提出了一个科学理论依解决问题而进步的模式。他认为，“科学本质上是解决问题的活动”，科学的目的在于获得具有较高的解决问题的能力的理论；科学进步就在于后继理论比前驱理论能解决更多的问题。例如，爱因斯坦相对论和牛顿力学相比，它的进步性就表现在它能更多地解决问题，任何能够在牛顿的范式中得到解决的问题，也可以在A·爱因斯坦的范式中得到解决，但反过来却办不到。L·劳丹的科学发展模式可以概括为：
问题1→理论1→问题2→理论2→问题3→理论3→…→问题n。
在这个模式中，科学的进步表现为后继理论比前驱理论具有更高的解题能力，能够解决更多的问题。L·劳丹指出，科学理论所要解决的问题有两种不同的类型，即所谓“经验问题”和“概念问题”。
凡是对自然界发生的许多奇异的现象和事件企图去解释，就构成了“经验问题”。经验问题是第一层次的问题，它们总是与构成该科学领域的客体有关，不研究构成该领域的这些客体，就无法对经验问题作出合适的解答。例如，不研究重物下落的情况就无法回答重物为什么如此下落的问题，等等。
L·劳丹认为“经验问题”不等于“经验事实”；“解决经验问题”更不等于“说明经验事实”。为什么呢？这是因为：第一，有些经验问题并不一定是真实的事实。例如，古代人把“腐肉化蛆”看作是经验问题。但这并不是真实事实。第二，有些真的事实未必一定构成经验问题。例如，有一些还没有发现的事实，就不能构成经验问题；有一些事实人们不感到它们是问题也就不能构成问题；还有些过去的经验事实问题，如今解决了，也就不再是问题了。L·劳丹指出，有各种各样的“经验问题”，但大体上可分为三类：（a）未解决的问题，是那些未被任何一个理论有效地解决的“经验问题”；（b）已解决的问题，是那些已经被某种理论有效地解决了的“经验问题”；（c）反常问题，是一个具体的理论没有解决，但是该理论的几个竞争对手已经解决了的问题。科学进步的重要标志，就是“把反常问题和未解决的问题转变为已解决的问题”，对于一个理论来说，就要看它“解决了多少问题，以及遇到了多少反常”(53)。这里的“反常”，既不同于K·R·波普尔所认为的哪怕只出现理论的一个反常，也应迫使有理性的科学家放弃这个理论；又不同于T·S·库恩所认为的凡是理论所遇到一时不能解决的问题都构成了对这个理论的反常。L·劳丹认为，“一个反常问题的出现是对显示反常的理论提出了疑难，但用不着强迫放弃该理论”(54)，“一个问题只有当它被另外的理论解决了的时候，它才可能看成是对于这一理论的反常”(55)。例如，水星近日点的进动，在广义相对论出现以前就只是一个未解决的问题，只有广义相对论解决了这个问题后，它才成为牛顿力学的反常问题。科学家所从事的、在认知上最有意义的活动之一，就是“把对一个理论可能的经验反常成功地转变为对这个理论的证实”(56)。
在科学史上，不同理论都能说明类似的经验问题，但却发生了争论，这便是“概念问题”。如力学中关于绝对空间的争论、关于超距作用的争论，等等，就是如此。“概念问题是理论所特有的，不能独立于理论而存在。它们甚至不具有经验问题有时所具有的那种有限的自主性。如果说经验问题是有关某一领域的实体的第一级问题，那么概念问题就是有关概念结构的基础是否牢固的更高一级的问题。因为概念结构是人们构造出来用以回答第一级问题的。”L·劳丹把“概念问题”分为两类：一是内在概念问题，即理论内部逻辑不一致或基本范畴含糊不清而造成的；二是外在概念问题，即由同一领域或不同领域的两个理论之间的矛盾，是由一个科学理论与有关科学共同体的方法论之间的冲突以及一个科学理论与流行的世界观之间的冲突而造成的(57)。事实上，在科学发展过程中，“概念问题”有时显得比“经验问题”更为重要。科学理论的发展，常起因于对概念的非难。著名物理学家E·马赫正是通过对I·牛顿的绝对空间和绝对时间的概念的批判，认识到牛顿力学的局限性所在，而A·爱因斯坦则通过对同时性概念的分析促成了相对论的创立。
L·劳丹认为，他的科学进步模式的核心思想是：“（a）已解决的问题（经验的或概念的）是科学进步的基本单元；（b）科学的目的是最大限度地扩展已解决的经验问题的范围，最低限度地缩小反常与概念问题的范围。”(58)当后继理论比前一个理论能有效地解决问题时，后一个理论取代前一个理论的变化就是进步的；科学的进步就是科学理论系列解决问题的效力或有效性的增长。
L·劳丹的科学进步模式注意到了科学发展过程中的连续和间断、科学革命中的批判与继承的关系。但是，他并不把科学理论看成是对实在的描述，而只是把科学看作“解决问题的一个有效工具”，认为“科学并不提出真的，甚至高度可能的理论”(59)，从而根本否认了科学认识的客观真理性。
7.D·夏皮尔的“域”理论模式
“域”（domain），或者说“信息域”（domain of information）(60)，是美国著名科学哲学家D·夏皮尔用来说明科学的合理性和科学发展模式而提出的一个基本概念。他认为，科学研究自17世纪以来就采用了一种与古代及中世纪“整体方法”完全不同的方法，即“将特定的题材孤立起来考察”的“化整为零的方法”。他把这种特定的、被孤立的研究题材或专题叫做“域”。“域”具有时代性，不同的时代可以形成不同的“域”。16世纪、17世纪形成力学的“域”，18世纪形成化学的“域”，19世纪形成电磁学、热力学的“域”，如此等等。D·夏皮尔的“域”，大体上相当于通常所说的“学科研究领域”，但比学科研究更灵活，内涵更丰富。它既可以指各个具体学科的领域，也可以指跨学科的领域，如由不同学科组成的交叉研究领域、综合研究领域；“域”甚至可以指小于学科的某些专业课题，如板块构造研究域、类星体射电源研究域、DNA研究域等等。他认为，“域”是由观察所获得的经验事实和来自“科学信念”两方面的信息共同组成的一个整体。而“科学信念”则和“知识”、“根据充足的信念”、“成功的可依据的信念”等用语有同等的地位，它们在不同场合根据所起的不同作用又被称为“背景信念”、“理由”等。也就是说在科学观察和由观察到理论的推理过程中起作用的科学信念称为“背景信念”，而在科学理论的选择、发展过程中起作用的科学信念则称为“理由”。这意思明了地说，就是科学活动的成果是具有双重身份的科学信念：（a）作为对世界的认识的“实质性”信念；（b）同时又是作为科学发展的基础、推理的根据、评价和选择的标准以及理由的科学信念。
在D·夏皮尔的“域”论中，科学的发展过程被表征为域的不断变化。一是域的中心问题不断更替。在这种情况下，域本身没有变化，但其中心问题发生了迁移。例如，化学的中心问题在炼金术时代是受“至善论”支配的，它研究的是如何改变物质的特性，如何使其他的物质转变为黄金；在18世纪以后，则是受“组合论”支配的，化学的中心问题就是研究物质的构成了。二是域中项目不断增加或减少。一般说来，随着科学的发展，域中的项目是增加的；但在特殊情况下，域中的项目也可能减少，甚至有的项目会被剔除。如在A·L·拉瓦锡以前，“燃素”曾是一种重要的化学元素，但在A·L·拉瓦锡提出氧化说以后，“燃素”就被排除在化学元素之外了。三是域的重建，这有两种形式：一种形式是域的分化，即从一个研究领域分裂成几个较小的域；另一种形式是域的合并，即几个研究域被组合到一个新的更大更综合的域。在D·夏皮尔看来，整个科学发展的历史进程在很大程度上就是这样。在古希腊、罗马时期和后来的中世纪，自然科学是作为一个整体被包容于自然哲学之中的。自17世纪以来，则化整体的研究为部分的研究，各门学科先后从自然哲学中分化、独立出来，并随“域”的合并、分化和重组而不断进化。20世纪以来，新的科学包括综合学科、边缘学科、横断学科大量涌现，“域”的分化与综合则更为丰富多彩。
D·夏皮尔还指出，“域”的变化不仅意味着科学理论本身的发展，而且也导致科学方法、推理规则的改变，甚至衡量什么是科学的“理论”、“解释”的标准也要因此而改变。科学理论的发展变化与科学方法的发展变化是相互作用、相互影响、相互关联的。一方面，已有的“背景信念”（即普遍的规则、标准、方法等）指导或规定着新的研究工作；另一方面，当新的研究获得了新理论后，“背景信念”又要根据新理论而被修改甚至剔除。D·夏皮尔把这样一种相互作用的过程叫做科学方法与标准的“内在化”，亦即使方法与标准成为科学事业的有机组成部分，使方法、标准与其他信念一样要经受检验。“这种内在化过程以及它所促成的各种标准与有关世界的实质性信念之间的相互作用，是一个相互增进的过程，一个‘拔靴袢而自助’的过程。”(61)这样，科学的合理性及其标准问题这一科学哲学的中心问题，也就通过科学知识与科学方法的相互作用、相互关联、共生共长、自主自助的发展，得到了正确的说明。因为，正是由于这种关联的存在，使得在科学理论发展的不同时期，在不同的合理性标准之间，可以找到一条推理联系的链条，使不同的科学理论之间和不同的评价标准之间，成为可以比较的，因而也就正确地说明了科学选择的合理根据以及科学发展的合理性与进步。因此，“尽管在一个时期被当作合理的科学理论、问题、解释、考虑可能会极为不同于另一时期被当作合理的理论、问题等等，但常常有联结两套不同标准的发展链条，通过这链条可以找出两者之间的合理演化”(62)。判别一个科学变化是合理的根据就是科学内部的“理由”。
D·夏皮尔的“域”论所提出的科学发展模式，既对传统的逻辑主义持批判的态度，又与极端的历史主义分道扬镳，既能坚持科学进步和合理性，又能说明这种合理性标准所发生的变化。更为重要的是，D·夏皮尔坚持理性主义，在反对绝对主义的同时也避免了相对主义。
上述诸种科学理论发展模式的理论，分别以不同的方式描述了科学发展的规律性，从不同侧面探讨了科学理论发展的特点，并在一定程度上揭示了科学发展的内在机制，它们互相反驳、互相补充，构成了科学理论发展的不同画面。然而，总的来说，这些模式都是描述性的，未能全面地揭示科学发展的动力；除T·S·库恩的“范式论”将科学置于社会背景中考察外，其余的模式对于科学理论发展过程的描述又主要局限于科学的内部。
实际上，关于科学理论的发展，在宏观上既要确认科学理论的相对独立性和自身发展的逻辑，也要承认科学理论发展的外在因素即社会因素对科学理论发展的影响和制约；在微观上，内外各自的要素在科学理论发展中也具有不可替代的作用。由于在真实的科学历史过程中，总是表现出一切因素间的交互作用、无数互相交错的力量，因而在科学哲学研究中，单纯强调内因或外因的单因论都是片面的、不足取的。怎样把这两者结合起来，也许就是科学哲学现在面临的最大挑战。在本书第四篇中，我们将会看到这已有了日益增多的解决迹象。
【注释】
(1)许良英、范岱年编译：《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第319页。
(2)同上书，第320页。
(3)《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社1995年版，第337页。
(4)《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社1995年版，第336～337页。
(5)W·海森堡：《严密自然科学基础近年来的变化》，上海译文出版社1978年版，第11页。
(6)I·康德：《纯粹理性批判》，商务印书馆1960年版，第11页。
(7)许良英、范岱年编译：《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第313页。
(8)G·W·F·黑格尔：《小逻辑》，商务印书馆1981年版，第230页注释。实际上，“佯谬”是悖论的一种特殊情形，系指原本所揭示的所谓矛盾或悖理，后来表明并不是真正的矛盾，故而称作“佯谬”。
(9)许良英、范岱年编译：《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第24页。
(10)同上书，第25页。
(11)约翰·巴罗：《不论：科学的极限与极限的科学》，上海科学技术出版社2000年版，第18页。
(12)《马克思恩格斯全集》第20卷，人民出版社1971年版，第388页。
(13)L.Brillouin.A merican Scientists，1949，4，p.37.
(14)肖毅：“耗散结构理论的哲学问题”，载《现代自然科学的哲学问题》，吉林人民出版社1984年版，第232页。
(15)约翰·洛西：《科学哲学历史导论》，华中工学院出版社1982年版，第129～131页。
(16)约翰·洛西：《科学哲学历史导论》，华中工学院出版社1982年版，第193页。
(17)同上书，第193页。
(18)约翰·洛西：《科学哲学历史导论》，华中工学院出版社1982年版，第194页。
(19)卡尔·波普尔：《猜想与反驳——科学知识的增长》，上海译文出版社2005年版，第310页。
(20)卡尔·波普尔：《客观知识——一个进化论的研究》，上海译文出版社2005年版，第137～138页。
(21)卡尔·波普尔：《猜想与反驳——科学知识的增长》，上海译文出版社2005年版，第320页。
(22)卡尔·波普尔：《客观知识——一个进化论的研究》，上海译文出版社2005年版，第14页。
(23)卡尔·波普尔：《猜想与反驳——科学知识的增长》，上海译文出版社2005年版，第40页。
(24)托马斯·库恩：《必要的张力》，福建人民出版社1981年版，第269页。
(25)同上书，第291页。
(26)托马斯·库恩：《科学革命的结构》，北京大学出版社2003年版，第6页。
(27)同上书，第15页。
(28)同上书，第9页。
(29)同上书，第101页。
(30)伊姆雷·拉卡托斯、艾兰·马斯格雷夫：《批判与知识的增长》，华夏出版社1987年版，第83～84页。
(31)托马斯·库恩：《必要的张力》，福建人民出版社1981年版，第265页。
(32)托马斯·库恩：《科学革命的结构》，北京大学出版社2003年版，第95页。
(33)同上书，第111页。
(34)欧几里得在《几何原本》的第10卷中写道：“由相同的尺度分割的量叫做可通约量，一切不具有共同尺度的量叫做不可通约量。”
(35)根据T·S·库恩在1990年《科学哲学学会会刊》上发表题为《枙科学革命的结构枛之后的路》的论文中所述，不可通约性问题在《科学革命结构》中强调的是范式的不可通约性问题，而后来更多的是从语言与意义的方面来考察这个问题的。他写道：“在某种程度上我最关心的是语言和意义问题，即一类被限定的名词的意义问题。”（译文见《哲学译丛》1993年第6期）。针对一些学者把不可通约性曲解成不可比较性，T·S·库恩在1982年发表的“可公度性、可比较性、可交流性”一文中指出：“公有度的缺失并不使比较成为不可能。”（译文见《世界哲学》2004年第3期，第1页。）并多次声明，他承认新旧理论之间的可比较性与部分可交流性。
(36)托马斯·库恩：《科学革命的结构》，北京大学出版社2003年版，第133～135页。
(37)托马斯·库恩：《科学革命的结构》，北京大学出版社2003年版，第94页。
(38)托马斯·库恩：《必要的张力》，福建人民出版社1981年版，“序言”第ⅪⅤ页，正文第284页。
(39)同上。
(40)达德利·夏皮尔：《理由与求知——科学哲学研究文集》，上海译文出版社2001年版，第447页。
(41)伊姆雷·拉卡托斯：《科学研究纲领方法论》，上海译文出版社2005年版，第56页。
(42)伊姆雷·拉卡托斯：《科学研究纲领方法论》，上海译文出版社2005年版，第58～59页。
(43)同上书，第6～7页。
(44)Paul Karl Feyerabend.A gainst Method : Outline of an A narchistic Theory of Knowledge.London ：Verso Edition，1979，p.29.
(45)保罗·费耶阿本德：《对专家的安慰》，1970年英文版，第203页。
(46)同上书，第204页。
(47)同上书，第203页。
(48)保罗·费耶阿本德：《对专家的安慰》，1970年英文版，第205页。
(49)Paul Karl Fegerabend.Realism，Rationalism，and Scientif ic Method : Philosophical Papers，Vol.Ⅰ．Cambridge ：Cambridge University Press，1981，p.105.
(50)Ibid.，p.107.
(51)Paul Karl Feyerabend.A gainst Method : Outline of an A narchistic Theory of Knowledge.London ：Verso Edition，1979，p.47.
(52)Ibid.，p.48～49.
(53)拉里·劳丹：《进步及其问题——科学增长理论刍议》，上海译文出版社1991年版，第11页。
(54)同上书，第21页。
(55)同上书，第25页。
(56)同上书，第25～26页。
(57)同上书，第52～53页。
(58)拉里·劳丹：《进步及其问题——科学增长理论刍议》，上海译文出版社1991年版，第65页。
(59)同上书，第244页。
(60)D·皮夏尔：“科学理论及其域”，载F·萨普主编：《科学理论的结构》，1974年英文版，第518页。
(61)D·夏皮尔：“客观性、合理性与科学变化”，载《科学与哲学》研究资料，1986年第3期，第80页。
(62)D·夏皮尔：“科学变化的特征”，载T·尼克尔斯（T.Nickles）主编：《科学发现、逻辑和合理性》，D·赖狄尔出版公司1980年版，第68页。
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