科學哲學

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科學哲學（philosophy of science、Scientific Philosophy）

　　科學哲學是從哲學角度考察科學的一門學科。它以科學活動和科學理論為研究對象，主要探討科學的本質、科學知識的獲得和檢驗、科學的邏輯結構等有關科學認識論和科學方法論方面的基本問題。

　　廣義地說，科學哲學是分析哲學的一個支派或者說變種，因為其所用的方法主要是對語言進行邏輯分析。現代科學哲學的形成可以溯源到J.赫爾1833年出版的《自然哲學研究序論》，早期的重要人物有W.休厄爾、J.S.密爾等人，19世紀末20世紀初的E.馬赫、K.畢爾生、J.彭加萊、P.杜恆等都在各自的著作中闡述了科學哲學的觀點，20世紀20～30年代B.羅索和L.維特根斯坦等人所開創的邏輯實證主義運動，促進了科學哲學的蓬勃興起。20世紀40年代以後，科學哲學在反對和批評邏輯經驗主義的過程中得到進一步發展，使有關科學活動的研究獲得了驚人的發展。代表人物有H.賴興巴赫、K.波普爾、W.奎因、N.漢森、T.S.庫恩、P.費耶爾阿本德、I.拉卡托斯、S.圖爾明、D.夏皮爾等。

　　科學哲學的萌芽可追溯到亞里士多德，他對歸納和演繹方法的分析、對科學好所名的經驗要求和對科學理論的結構、科學知識增長的規律所作的研究，可被視作科學哲學的濫觴。其後，以伽利略、培根、笛卡爾、牛頓為代表的對經典科學的哲學探索，豐富了科學認識論和方法論的研究，獨立的科學哲學學科開始逐步形成。

　　培根提出科學認識應以實驗為基礎，通過逐步的漸進的歸納方法獲取一般性原理；笛卡爾認為科學的理論是從先驗的一般性原理出發演繹出具體定律的命題等級體系；而牛頓則提倡運用分析綜合法和公理法從事研究。穆勒和休厄爾對科學方法論、科學理論的結構及科學發展模式等問題的研究，奠定了作為獨立學科的科學哲學的基石。他們各自強調的歸納主義邏輯分析的觀點和立足科學史實從事科學哲學研究的觀點，分別成為現代西方科學哲學中邏輯經驗主義和歷史主義兩學派的前身。

　　科學哲學的研究內容，有廣義和狹義二大類之分。

　　一、廣義的科學哲學是以科學方法研究普遍的哲學問題。分認識論和存有論二大部分。研究對象廣及一切“存在”：

　　存有論＝本體論──探索存在的問題。

　　認識論＝知識論──是哲學範疇中研究人類如何獲得正確的知識，此中涉及科學的方法論。而價值論、宗教學等是上述二論衍生出的專題，都在研究之內。

　　廣義的論題：真、善、美、聖：

　　真假：是非。如，真鈔、假鈔；由因至果，由果溯因。

　　善惡：道德論、倫理律。（價值判斷）

　　美醜：藝術哲學、美學。（價值判斷）

　　凡聖：憂慮、煩惱、痛苦及其超越。

　　二、狹義的科學哲學是環繞著科學的各種哲學問題。此中又有主體與外圍之分：

　　1、科學的主體哲學，例如：科學的目的、價值、限度、預設、科學的歷史演變（發展、革命）、科學的方法、預測、檢驗、實證和否證、發現和發明、解釋、科學的語言。科學中的機械論和有機論、還原論和活力論、進化論和目的論、決定論和非決定論（必然和或然）。 科學的經驗主義、理性主義、現象主義、工具主義、物理主義、操作主義、歷史主義、約定主義、整體主義、後現代主義等等。

　　2、科學分支的哲學，例如：

　　物理哲學：或然律與量子力學、相對論、宇宙論、統一場論等。

　　生物哲學：進化論。

　　心理哲學：心或意識的研究，認知心理學以及相關的神經系統科學等。

　　經濟哲學、社會哲學、複雜科學的哲學等等。

　　3、科學與外圍互動哲學，例如： 科學、經濟、社會、政治的互動、科學與人生的哲學、科學與文化、宗教、道德、藝術的互動。

　　傳統以來，如牛頓、彭加勒、愛因斯坦、波爾、海森堡、費曼等大科學家，都是以廣義的科學哲學的眼光來看世界。

　　介紹廣義的科學哲學時，除了科學哲學的存有論和科學哲學的認識論外，還有科學哲學的興起與建立史及其相關的人物，此中有科學哲學家（如，波普、庫恩、拉卡托斯、費耶阿本等）以及大科學家（如，愛因斯坦、費曼、溫伯格等）的哲學觀，這些都值得涉獵，最後是科學哲學的應用面，任何學科的探索過程都離不開由前科學到科學和後科學的增長智慧的模式，其例子如：原子論、力的統一、宇宙論、極光現象，甚至對善惡、美醜、生命意義的探索，都是如此。

　　狹義的科學哲學是以科學為主角，稱之為：科學哲學，Philosophy of Science。

　　廣義的科學哲學是以哲學為主角，稱之為：科學哲學，Scientific Philosophy。

　　“科學哲學”在英語中可以有兩種表達方式：philosophy of science和scientific philosophy。雖然它們在漢語中都可以譯作“科學哲學”，不過還是有區別的。前者指的是“關於科學的哲學理論”，後者所說的則是“具有科學性質的哲學”，所以亦譯作“科學的哲學”。一般所討論的是“科學哲學”，即關於科學的哲學理論，而不是“科學的哲學”。所謂“科學哲學”是哲學對科學這一現象的研究或反思，這裡所說的“科學”指的當然是自然科學。

　　西方哲學關於科學的哲學研究由來已久，可以說自從有科學以來就已經存在了，但是真正成熟的科學哲學卻是20世紀的產物。籠統地講，科學哲學是研究科學的，而我們通常所說的科學始自近代科學，它形成於16世紀左右，至今不過400多年的歷史。由於只有當科學成熟到了一定的程度，研究它的科學哲學才會出現，所以直到20世紀，研究科學的科學哲學才成為一門相對獨立的學科。由此可見，雖然科學哲學的產生可以追溯到亞里士多德，但是當我們一說到科學哲學，首先想到的是現代科學哲學。而科學哲學正是以自然規律的行成而帶給人類求生的觀念。

　　一般說來，科學哲學研究的是科學的本質、科學的合理性、科學的研究活動、科學方法論、科學認識論、科學的邏輯結構、科學發展的規律等等，因而它與哲學的許多學科例如形而上學、認識論和邏輯學有著密切的關係。傳統的科學哲學是形而上學的一部分，而現代科學哲學則是從反形而上學起家的，它在20世紀的第一個系統形態就是邏輯實證主義。在某種意義上說，邏輯實證主義的科學哲學兼具“科學哲學”和“科學的哲學”兩重性質，因為它不僅以科學作為哲學的研究對象，而且試圖使哲學具有“科學性”，當然不是科學理論，而是科學的工具。不過，此後科學哲學的發展肯定出乎邏輯實證主義的意料：科學哲學家們不再關註科學的瞄問題，而是科學的“證偽”（波普爾）、科學的歷史性（庫恩），甚至科學的多元化問題（費耶阿本德）。

　　就此而論，20世紀的科學哲學具有與20世紀的西方哲學一樣的基本特征。

　　第一階段，從惠威爾的歸納主義到維也納學派的邏輯經驗主義。

　　十九世紀，英國的科學家和哲學家惠威爾，在他的著作《歸納科學的哲學》中發展了培根的歸納觀，認為歸納是用一些精確的概念把已知事實綜合的過程，一旦完成了這個過程並得到一個前後一貫的統一理論，那就說明這些概念以及用這些概念形成的科學理論是可靠的、合理的。惠威爾主張區分歸納和歸納邏輯，歸納不是邏輯，而是對事實的綜合過程。對於這樣的過程，不存在確定的規則，也不只是事實的搜集，需要的是新的思想和不斷的試驗、發明。惠威爾認為隨著科學的發展，新理論代替了舊理論，但舊理論並沒有被拋棄；而是匯入到新理論中去了，如同“支流匯入江河”。邏輯經驗主義又稱邏輯實證主義，主要代表是以石里克、卡爾納普為中心的維也納學派和以賴欣巴赫為首的柏林學派。邏輯經驗主義是在二十世紀物理學革命取得相當成果的條件下出現的。邏輯經驗主義者意識到作為物理學革命的主要成果的相對論和量子論，並非依靠歸納，它們和牛頓力學的關係，也很難說是“支流匯入江河”的關係。邏輯經驗主義認為理論不能從經驗歸納出來，而是從經驗發明出來，歸納不是證明的邏輯而是發現的邏輯，雖然科學理論不能被經驗事實所證實，但是，經驗事實可以提高科學理論的可信程度。邏輯經驗主義研究科學應該是怎樣，而不是研究科學實際上是怎樣，在這意義上，邏輯經驗主義又是邏輯重建主義。在邏輯經驗主義看來，一切真正的科學判斷或理論，必須是可以用經驗事實來證實的，真正的科學理論應能還原為關於經驗或現象。因而理論的證實問題就成為經驗或現象的證實問題。邏輯經驗主義提出“一個術語的意義在於它的證實法”，也就是說，如果使用這類術語的理論是可以證實的，它就是科學的，反之，就不是科學的。這個觀點通常也稱為可證實主義。

　　第二階段，從波普爾的證偽主義到庫恩的科學歷史主義。

　　波普爾是英國哲學家，他認為邏輯經驗主義強調科學的理論必須是可以證實的觀點也就是用經驗證實理論的觀點，使用的必然是歸納推理，但由歸納推理無法獲得全稱陳述，科學理論是全稱陳述，所以經驗證實理論的觀點是錯誤的。他指出，用經驗事實去證實理論是歸納推理，而用經驗事實去證偽理論卻是演繹推理，所以科學理論不可能被證實但可能被證偽。在這裡，可證偽性是一個邏輯上的命題，也就是說，一個理論只有在邏輯上能找到與之矛盾的情況才是科學的理論，反之則不是。例如，牛頓力學中的作用力等於反作用力，是可證偽的，而作用力等於或不等於反作用力的論斷則是不可證偽的。波普爾認為，可證偽性是科學與非科學的劃界標準。波普爾根據他的證偽主義得出了科學始於問題的科學發展模式。波普爾指出，科學上新理論的出現首先是因為原有的理論與觀察之間或理論與理論之間出現了矛盾，這矛盾就是問題。為瞭解決問題，就得依靠創造性思維用猜測的方法提出試驗性的理論，從這些試驗性理論中挑選出可證偽程度最高的理論，也就是最可檢驗的理論，然後再應用演繹推理對挑選出的理論推導出預見，和觀察、實驗的結果進行比較，如果預見和結果一致，那麼這個理論就被確認，要是確認的理論不止一個，則應選擇確認度最高或可證偽度最高的理論。確認的理論就是最初那些問題的可能的答案。隨著新問題的出現，再去用可證偽的標準確認新的理論。波普爾把這樣的發展模式稱之為科學的不斷革命。波普爾的觀點與邏輯經驗主義比較確實多了許多合理的成分，用證偽來代替證實是一個創舉，但是科學發展的史實是否真如波普爾說的那樣是不斷革命的呢？出身於物理學家的科學哲學家庫恩對此提出了異議，認為科學的發展既不像歸納主義說的那樣是逐步累積的、平穩的，也不是波普爾的“不斷革命論”，而是平穩發展的常規階段和急劇變革的科學革命階段交替進行的。庫恩強調從歷史的角度研究科學發展的模式，科學哲學也應該以歷史為基礎。庫恩的觀點被稱之為科學歷史主義。庫恩認為在常規科學階段存在著一個為科學共同體所公認的範式，如果出現了與範式相矛盾的事實或現象，就是反常，反常得不到解決或反常越積越多，則成為危機。所謂危機是指科學共同體對原有範式的信任危機，這時可能出現新的範式，新範式替代舊範式的過程就是科學革命。科學革命完成後，將進入新的常規科學時期。科學就是在這樣一個不斷迴圈反覆的過程中出現一次又一次的革命，促使科學向前發展。

　　第三階段，從拉卡托斯的科學研究綱領方法論到費耶阿本德的非理性主義。

　　拉卡托斯是倫敦經濟學院邏輯學教授，早期研究數學哲學，從60年代中期起研究重點轉向科學哲學。拉卡托斯之所以把研究重點轉向科學哲學，一方面是因為他覺得被作為自己學說基礎的波普爾證偽主義不完善，不太符合科學發展的歷史，另一方面他覺得庫恩的歷史主義強調科學社會學和科學心理學，例如接受哪種範式是出於信念，因而是非理性主義。拉卡托斯雖然也持歷史主義觀點，但在庫恩與波普爾的爭論中，卻站在波普爾一邊。他認為，只要對波普爾的證偽主義予以發展，併在科學發現邏輯的範圍內合理重建科學發展的歷史，既能避免庫恩的批判，又能擺脫庫恩的非理性的歷史主義，形成理性的歷史主義。所以，拉卡托斯的科學哲學觀也是歷史主義的科學哲學觀。拉卡托斯對科學哲學的一個重要貢獻是建立了科學研究綱領方法論。他認為科學的發展本質上是研究綱領的發展。研究綱領指的是科學理論的具有嚴密內在結構的最基本單元，它由硬核、保護帶和研究方法三部分組成。研究綱領從進化到退化、新綱領代替舊綱領、新綱領的進化……這樣一個繼而復始的過程，便是科學發展的過程。錶面上看起來，似乎拉卡托斯的研究綱領和庫恩的範式很想象，其實兩者有著根本的差異，如研究綱領有結構而範式沒有結構；研究綱領是理性的產物，而範式是非理性的；在常規科學時期，允許多個研究綱領同時並存，而範式只能有一個，等等。差不多和拉卡托斯提出科學研究綱領方法論的同時，美國加利福尼亞大學柏克利分校的哲學系教授費耶阿本德出版了一本專著《反對方法——無政府主義認識論綱要》，在該書中，它指出當前科學中崇尚理性傾向不利於科學的發展，因為科學從來就不是按一定的模式或規律發展的，科學本質上是一種無政府主義的事業。他還認為在科學中要求固定的方法論也與科學史不符，他的主張是“怎麼都行”。他贊同拉卡托斯的“方法論評判理論要慎重和方法論評判標準也應接受批判”這兩個觀點，但不同意拉卡托斯的退化綱領應當淘汰出局的觀點，因為退化的綱領也許會恢復，不能認為堅持退化綱領的科學家是非理性的。在費耶阿本德看來，“科學遠遠超出大多數當代理性主義者所解釋的‘理性’的狹隘範圍，它並不受這個‘理性’的束縛和限制”，不去排除理性科學就不會進步。當然，費耶阿本德並不是反對理性本身，“反對的是理性主義及其對理性的狹隘解釋”，他也不反對科學，反對的是“用科學的名義扼殺文化的意識形態”。

　　興起於20世紀20年代。以馬赫、彭加勒為思想先驅，藉助於當時物理學革命的推動，由羅素和維特根斯坦等人開創。以維也納學派為中心的邏輯經驗主義運動，作為第一個完整的科學哲學體系，標志著現代科學哲學的誕生。邏輯經驗主義以可證實性原則作為意義標準來排除形而上學，把科學哲學歸結為以數理邏輯的方法對科學理論的結構作靜態的邏輯分析，並致力於邏輯重建，在數十年內成為科學哲學中公認的正統觀點。主要代表人物有石里克、卡爾納普、亨普爾、賴辛巴赫等。

　　20世紀40年代後，科學哲學在批評和反對邏輯經驗主義的過程中得到進一步發展。波普提出批判理性主義（又稱偽證主義），反對建立在歸納主義方法論基礎上的可證實性原則，代之以可證偽性原則，提出以知識增長的動態模式為研究中心，認為科學進步的主要機制是批判，但仍致力於追求普遍有效的方法論原則。主要代表除波普外，有拉卡托斯和沃金斯（J.Watkins)等。

　　20世紀50年代末和60年代初以漢森、Th.庫恩、費耶阿本德和圖爾明等為代表的歷史主義思潮，揭露了邏輯經驗主義的根本缺陷。認為它嚴格區分發現的範圍和辯護的範圍，單純研究科學活動的成果——科學理論，置科學活動的研究於不顧，不符合科學的歷史和實際。批判理性主義以可證偽性為分界標準，完全否認歸納的作用，並提倡不斷革命，否認了科學傳統及發展中的連續性等，也難以與科學實際相一致。歷史主義的產生，形成了對邏輯經驗主義的最大衝擊，標志著現代科學哲學從邏輯主義轉向歷史主義的發展趨勢。科學實在論

　　科學哲學發展中反實證主義趨向使邏輯實證主義自身的演變日益遠離實證主義傳統，使作為實證主義對立面之一的實在論再次成為爭論的熱點。爭論的分歧點主要在於，科學理論的對象是否獨立於對它們的認識而客觀存在和起作用？科學能否向我們提供關於客觀世界的認識？科學理論的目的是否是揭示自然界的本質，即獲得真理？科學實在論的代表人物有夏皮爾、普特南、克裡普克、W.塞拉斯、邦格等。反科學實在論的代表人物有範弗拉森。

　　美籍奧地利生物學家貝塔朗菲提出一般系統論、系統科學與系統哲學等體系，佈達佩斯俱樂部的創始人歐文·拉茲洛提出廣義進化理論發展了系統哲學，中科院曾邦哲闡述結構論並提出系統遺傳學、系統醫學與系統生物工程等學科概念、原理與方法。