自然辩证法-第四章科学本质及科学知识构成.doc

第四章科学的本质和科学知识的构成第一节 科学的本质构成科学的并非事实本身，而是整理事实的方法。 Karl Pearson科学“不是存在于书里、机械中、有数字的报告中，而是存在看不见的内心世界中”。 K. Hoover & T. Donovan科学是一门自由的研究艺术 美国科学促进会 “科学”这个词，源于中世纪拉丁文“Scientia”，原意为“学”、“知”。 当代汉语的“科学”一词译自英文或法文的science。 在旧中国起初一直译为“格致”. 后来受日本影响译为“科学”。日本人用这个词表示西方分科的学问与中国不分科的儒学相对应。 1897年，康有为在其日本书目志中引进了这个词。日本人的上述理解被20世纪初年的中国知识界所接受。 由于科学及其活动的多样性，至今还没有一个公认的定义。 英国著名科学家贝尔纳指出：“科学在全部人类历史中确已如此地改变了它的性质，以致无法下一个适合的定义”，“科学不是个能用定义一劳永逸地固定下来的单一体”。1 也许一个严格的定义反而会使其精神实质被阉割。 尽管科学难以定义，但仍然可以从不同维度考量科学及其特性。 1 贝尔纳历史上的科学伍况甫 等译北京：商务印书馆198361、科学的涵义它的各种形象 马克思的认识： 科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”。 科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。 科学是生产力。 科学是观念的财富又是实际的财富。 人们进一步的认识： 科学是一种社会建制 科学是一种文化 科学是一种方法。 科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系” 人类正是在改造自然的过程中获得了对自然界的认识，并且随着实践的发展不断地使认识从初级的经验形态发展到高级的理论形态，出现了作为认识认识活动成果的科学； 与此同时，科学成为进一步认识和改造自然的锐利武器。正是科学的巨大力量，使得人类改造世界的能力得到了空前的高。科学是一种社会的、精神生产领域的劳动 在现代社会中科学是由科学劳动者、科学劳动对象、科学劳动资料、科学管理等要素构成的，大规模的、有目的、社会化的生产知识的社会劳动。科学是生产力 “社会的生产力是用固定资本衡量的”，而固定资本“既包括科学的力量，又包括生产过程中社会力量的结合，最后还包括从直接劳动转移到机器即死的生产力的技巧” “随着大工业的发展，现实财富的创造较少地取决于劳动时间和已耗费的劳动量，较多地取决于劳动时间内所运用的动因的力量，而这种动因自身他们的巨大效率又和生产它们所花费的直接劳动时间不成比例，相反取决于一般的科学水平和技术进步，或者取决于科学在生产上的运用”科学是观念的财富又是实际的财富 科学是整个人类知识体系最为重要的组成部分，是社会的精神财富。 科学作为生产力要素被用作致富的手段。科学是一种社会建制 科学成为一种社会建制，反映了两种相互作用的属性。 首先，科学是一种社会建制反映了科学作为社会系统的一个重要部分的结构特性。科学成为一种社会建制，有成千上万的男男女女从事科学，科学是一种集体的事业。科学成为社会建制，作为社会职业和社会部门被越来越细致的分类，越来越结构化在社会中，形成与社会越来越紧密的关系。 其次，它反映了科学是一种历史演化范畴。例如，历史上的科学曾经作为小科学形态出现，今天科学则成为大科学。齐曼关于科学具有学院科学的特质和后学院科学的新性质的观点，也在一定意义上表明了科学的演化特性。科学的这种结构特性和演化特征，不仅给成熟的科学家和工程师提出了重要的思考框架，也给即将走上科学研究和工程技术道路的未来的科学家和工程师提出了理解科学的多样性要求。科学是一种文化 科学是一种特殊的知识生产方式和精神创造方式，是人类文化最活跃的组成部分。科学是一种方法 科学方法以观察实验为基础，运用经验方法和理性方法形成科学概念和理论，经过多次的、反复的实验，证明其客观真理性的一种独特的认识方法。贝尔纳有关现代科学特征的论述： 一种建制 一种方法 一种积累的知识传统 一种维持或发展生产的主要因素 构成我们的各种信仰和宇宙和人类的各种态度力量之一 与社会有种种关系。2、科学作为社会意识形式的性质科学是一种知识形态的生产力 科学为进入生产过程时是一般生产力。 科学进入生产过程则成为直接生产力。 科学的生产力属性将其与其他生产力区别开来。科学是一种特殊的社会意识形式 不依赖于特定的经济基础，但受经济基础的制约。 科学没有阶级性。 二、科学的本质属性 1、客观真理性： 2、可检验性 3、系统性 4、主体际性1、客观真理性 真理的相对性 真理的绝对性2、可检验性 解释与预言（实践是检验真理的唯一标准） （紫外红移、海王星） 作为科学划界标准的可检验性。3、系统性 科学不是零散的知识： 科学是组织起来的系统化的知识它将客观知识采用概念、判断和推论等思维形式准确地表达出来，构成了有机的严密的逻辑系统 科学知识作为人类的知识成果既有经验知识又有理论知识，二者相互联系、相互制约而成为统一的整体。4、主体际性 科学知识作为社会意识形式，应当被不同的主体所理解，接受不同认识主体用实验进行重复检验，并在他们之间畅通地进行讨论和交流。三、科学划界：科学、非科学以及伪科学 主要内容： 科学划界问题的由来 各种科学哲学标准 如何识别伪科学 科学研究的道德问题 思考题：什么是伪科学？ 如何防止科研作伪发生？ 第一节.科学划界*(Demarcation of Science) 所谓科学划界就是在科学与非科学之间作出区别。这里的科学有一个限定，即经验科学。 非科学是一个包括从各种技艺到形而上学的庞大的集合。 如果非科学集合中某个元素标榜自己是科学，那就是伪科学。 科学划界是科学哲学的最重要问题之一; 关于科学划界问题的研究在西方科学哲学那里大体经历了4个阶段: 逻辑主义的绝对标准（包括证伪主义证伪标准） 历史主义的相对标准 标准消解 后现代主义的多元化标准逻辑主义的科学划界绝对标准 包括逻辑实证主义和证伪主义 科学划界的对象是“理论”和“理论集合” 划界标准是逻辑化的、一元化的，前者为“可证实性”，后者为“可证伪性”。 科学与形而上学及伪科学之间是一种“非此即彼”的关系。历史主义的相对科学划界标准 以库恩、拉卡托斯为代表 对绝对标准进行了批判和“弱化” 库恩认为，在常规科学时期，由于科学有典型的“范式”可以暂时与非科学或伪科学区别开来，科学革命期间无法区分。 拉卡托斯认为：划界可以等同为进步与退步的相对标准。标准消解的观点 费耶阿本德：划界是人为的，有害的，因此要消解划界标准。 正面意义：破除科学理性主义的神话。 负面意义：相对主义的幽灵。 实际上，划界并非人为，虽然是由人来进行的，但是作出划分的根据显然是对象的形态特征。 科学划界有重要的伦理和政治意义 天主教会对哥白尼学说的禁锢 苏联对摩尔根遗传理论的拒斥以及臭名昭著的“李森科事件” 中国“文革”期间对爱因斯坦相对论的批判， 近年来，中国特异功能研究、气功、占卜、水变油等，鱼龙混杂，需要细致的分析。第二节.非科学特征 非实验性、非经验性 与价值信念的相关性 与日常语言的关联 类型: 艺术、 宗教 政治第三节.伪科学特征* 问题:研究的是脱离当前科学知识背景的伪问题: 如常规条件下水能否变油? 新的永动机有无可能? 因果报应灵魂转世 事实:伪科学多涉及一些无法确定的客观实在性的虚构事实 不具有可重复性可重现性 强调人的感性经验的差异性 方法:排斥经验方法或把经验方法粗俗化 信则灵 把经验方法粗俗化为“眼见为实” 不遵守科学规范: 无公开性,无有条理的怀疑精神 从事伪科学的人员多是一些科学门外汉 目的中包含名利和权力的追逐科学家与伪科学家的区别伪科学：另一些直观经验判断 是在与科学家同行几乎完全隔绝下研究； 具有强烈的妄想狂倾向； 如自认为天才；同行则是傻瓜；自己受到压抑；竭尽全力攻击最伟大的科学家和最肯定无疑的理论，写文章往往使用杜撰的词汇。 不合乎时代的想法； 关注异常：UFO、超感应力； 求助神话； 重视证据的数量； 不可反驳的假说； 从相似中得出结论； 漠视反例，拒绝批判。第二节 科学知识的构成一、科学事实： 科学事实：科学认识的主体关于客观存在、个别的事物（过程、事件、现象、关系等）的真实描述或判断，其逻辑形式为单称命题。是科学认识的最初成果，属于认识论范畴，其内容是客观的形式是主观的，是主观与客观的统一。科学事实的分类： 事实: 客体与仪器之间相互作用结果的描述。（一块铀石与实验仪器相互作用时，在仪器上显示出的图象或数字）（心电图） 事实 ：对观察实验所得到的结果的陈述和判断。 事实 （理论事实）：被观察与实验证明了的理论结论（万有引力等） 客观事实包括：科学事实与经验事实（日常生活事实和生产事实）。 唯心主义：否认客观事实的存在，把科学事实与经验事实看成是主观自生的，没有客观依据的东西。 机械唯物主义把科学事实与客观事实的等同起来，抹杀了人的主观能动性。科学事实的特点： 可重复性（与可检验性相关） 科学事实渗透理论 应该是比较系统的 相对独立性科学事实的作用： 科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说和建立科学理论的基础。 科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的根本依据，是科学进步的动力之一。第二节科学事实与观察实验 观察和实验是科学的躯体门捷列夫 事实是科学家的空气。 巴甫洛夫二、科学定律 科学定律：反映自然界事物、现象之间必然性关系的科学命题。科学定律以观察和实验为基础具有客观性，是主观性与客观性的统一。其逻辑形式为全称命题。 经验定律：来源于科学事实（经验），具有描述性和直接实践性，拥有直接可判定或测量的经验内容，在原则上可由观察或实验程序所获得的现象证据加以确认。理论定律：并不来自于经验概括，反映着客体更深刻的本质，具有更大的普遍性。 第一定律行星绕太阳的运行轨道是一以太阳为一个焦点的椭圆； 第二定律行星到太阳的矢径在相等时间内划出相等的面积； 第三定律行星公转的周期的平方与它同太阳的距离的立方成正比。 关于惯性科学定律的特征 科学定律是绝对真理和相对真理的统一科学定律具有简明性的特征。科学定律的作用 科学定律揭示事物的本质或规律 科学定律有助于科学概念或科学理论的形成 科学定律是解释和预测的有效工具（经验定律和理论定律都具有解释和预测的功能）三、科学假说 科学假说：根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。一个案例：魏格纳的大陆漂移假说一个案例：魏格纳的大陆漂移假说 魏格纳（1880.11.1-1930.10.30） 最初的猜想是1910年观察世界地图时，发现大西洋两岸海岸线的相似性，感到惊奇而引发思考的，之后，他广泛涉猎地质学、古生物学、古气候学、地球物理学以及大地测量学的各个领域，从而形成和发展了大陆漂移说。 大西洋两岸的相似性 魏格纳首篇论文发表 1912年， 1915年出版大陆和大洋 的起源 设想的精髓：地球活动论，反对地球固定论。 魏格纳的大陆漂移图 右上：石炭纪晚期 右中：始新世 右下：第四纪晚期 白色为陆地 细点为浅水淹没的陆地 斜线为洋底科学假说的特点 科学性与猜测性的统一 抽象性与形象性的统一 多样性与变异性的统一。科学假说的作用 形成和发展科学理论的必经途径：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说” 假说是发挥思维能动性的有效形式。假说本身是人类创造性的高度表现。是发挥思维能动性的有效手段。 不同假说的的争论有利于科学的发展。四、科学理论 科学理论：系统化的科学知识，是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识，是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。 科学理论的构成：基本概念、基本原理和定律、各种具体的规律和预见 从科学认识形成的过程看：科学理论是科学认识的高级成果 从整体上揭示了课题更深层次的本质 往往以理论模型和数学模型的形式存在 理论符合现实是理论的唯一标准 从认识成果的逻辑关系看：科学理论是以科学事实、科学定律和科学假说作为基础和前提，在更高层次上统一了的科学认识成果。科学理论的特征 客观真理性：是对客观事物的本质和规律的正确反映（区别于科学假说） 全面系统性： 逻辑完备性：完备性、无矛盾性和逻辑关联性 科学预见性：解释某一领域的所有现象；提供新知识；预言未知科学事实、科学定律、科学假说和科学理论的辨证关系 科学事实是科学知识体系的出发点和归宿（科学事实是科学认识的 经验形式，是建立科学理论、科学定律和科学假说的基础和前提。也是检验科学定律的工具。）。 科学定律是构成科学理论的基础。 科学假说是科学理论的过度形式。 科学理论是科学成果的系统体现。第三节科学价值一、科学价值 1、价值与科学价值 2、科学的内在价值 3、科学的社会价值 4、西方的科学价值观 5、科学家的社会责任1、价值与科学价值 价值：价值是客体属性满足主体需要的关系范畴。它主要从主体的需要和客体能否满足及如何满足主体需要的角度，考察和评价各种客体（物质的和精神的现象）对个人与社会的作用与意义。 价值的本质: 价值是关系范畴：价值是现实的人同满足其某种需要的客体的属性之间的一种关系。 价值具有客观性：各种客体所具有的属性客观存在的。 价值具有多样性：人的需要是多方面的，各种物质的、精神的现象的属性是多方面。 科学价值：现实的人同满足其某种需要的科学的属性之间的一种关系。 科学价值的特征： 科学与人的价值关系是在科学与人或社会发生相互作用中实现的。 是科学属性在与人或社会关系时的体现。 科学价值既存在于科学的内在属性中，也存在于科学与社会的相互关系中。2、科学的内在价值 求真、客观与人文关怀的科学精神，怀疑、批判与创新的科学思想，从实际出发、实事求是的科学方法。 是科学文化的核心。3、科学的社会价值 科学的社会价值：科学在与社会的相互作用的过程中，对人类社会的意义和作用。主要表现为科学的正面的社会功能，包括科学知识的价值、科学道德的价值和科学的美学价值。 科学带来的物质价值和精神价值（科学在物质和精神方面的意义和作用） 科学对人类物质文明的发展有巨大的促进作用（物质生产的发展和物质生活的改善）。 科学推动人类精神文明的进步（思维方式的变革、道德观念的更新、教育与文化事业的发展）。4、西方的科学价值观 科学价值中立说：科学知识与价值是互不相关的。 代表人物：康德、休谟、石里克、韦伯 科学负荷价值说：科学是负载价值的是事实判断和价值判断的统一。 普特南、彭加勒、雷泽尔等 科学渗透价值的全过程： 科学知识体系中渗透着价值与价值判断； 科学活动中渗透着价值 体现在科学探索的动机方面：科学活动的价值是追求真理 科学中的价值渗透还表现在：事实的选择、体系的建构、理论的评价等方面5、科学家的社会责任 科学家和工程师作为社会的成员,除了做个好公民以外有没有特殊的伦理责任? 基于“中立说”的一种传统的观点认为,科学是探索真理的活动,而科学知识作为真理的代名词在本质上是有利于社会的,或者至少是中性的。因此,科学家的责任就是做好本职工作。科学研究的成果越多,科学家对社会的贡献也就越大。至于有人利用这些成果危害社会、危害他人,那与科学家无关。 但另一些人则相信,科学知识可能给社会带来潜在的危险,因此,科学家在道义上有“责任”去避免科学知识被用以危害社会。 责任 责任一词最常用于伦理和法律时的含义是人们应对自己的行为负责, 这种行为应该是可以答复的、可以解释说明的。如果说法律责任往往讨论行为发生以后的责任,那么伦理责任则有在行为发生前后的辐射性前瞻性和反思性。 在现代社会,人的行为选择的自由是与责任密切相关的。自由是指认识到对公平和社会秩序的责任的人的自由。 “责任”正在起着比以往巨大得多的作用,已成为当前社会中的主导性规范概念和最普遍的规范概念。 从哲学角度看，作为行为者的人和行为后果之间的关系是责任的核心。责任观念和因果性联系在一起。 “责任的最一般、最首要的条件是因果力,即我们的行为都会对世界造成影响;其次,这些行为都受行为者的控制;第三,在一定程度上他能预见后果。” （Hans Jonas,The Imperative of Responsibility,University of Chicago Press,1984） 责任是知识和力量的函数,在任何一个社会中,总有一部分人,例如医生、律师、科学家、工程师或统治者,由于他们掌握了知识或特殊的权力,他们的行为会对他人、对社会、对自然界带来比其他人更大的影响,因此他们应负更多的伦理责任,需要有特殊的行规(诸如希波克拉底誓言)来约束其行为。希波克拉底誓言 医师要发誓尽其所能为患者谋福利， 不能使患者遭受祸害， 在私生活方面及医务要成为楷模， 保证不帮助企图自杀和堕胎的人， 决不利用患者对自己的信任去某私利， 要保守在医疗中得到的秘密等。 科学家的社会责任 把科学放到社会的环境中,考虑科学家在社会中身份的多重性,科学家的行为规范应该包含着伦理规范：有责任性(responsibility),即有责任去思考、预测、评估他们所生产的科学知识的可能的社会后果。 如美国物理学家萨姆施韦伯(SamScheber)所说:“科学事业现在主要涉及新奇的创造设计以前从来没有存在过的物体,创造概念框架去理解能从已知的基础和本体中突现的复杂性和新奇。明确地说,因为我们创造这些物体和表述,我们必须为它们承担道德责任。” 如果人们把科学(不管是否直接由科学家)给人类带来的福祉归功于科学家的话,那么科学家对科学导致的其他消极后果是否应该负责? 如果说很难要求科学家对应用前景尚不清楚而且不易预测的基本原理的发现的应用后果负责的话,那么对试图把科学理论应用于实际(工业、军事或其它)的科学家(这是当代科学家中的大部分)来说,不管他们的主观动机意愿如何,都应该要求他们对其科学活动的后果作慎重的考虑。 只要科学家和工程师的行为是出于自由意志,他们在科学应用的因果链中就是不可缺少的环节,那么他们对科学应用的后果就负有一定的伦理责任,当然不是全部的、直接的。 “虽然他除了设计自己的实验之外并不设计任何东西,但他能为企图作恶或在应用上有明显危害的副作用的人工制品或工艺程序的设计提供基础概念。” 特别是20世纪以来,随着科学在军事和工业中的应用日益增加,科学技术的负面社会影响越来越明显。 核战争、生物武器、与科技发展不无相关的生态危机等将对人类的生存起着决定性的作用,迫使着科学家们对科学的社会后果再也不能漠不关心。 1945年原子能科学家致美国战争委员会的报告就反映了科学家这种责任的思考:“过去,科学家可以不对人们如何利用他们的无私的发现负直接责任。现在,我们感到不得不去采取更主动的态度,因为我们在发展核能的研究中所取得的成功充满了危险,它远比以往所有发明带来的危险都要大得多。” 科学家感到有责任“就因原子能释放而导致的科学的、技术的和社会的问题对公众进行科学教育”,并且相信,“致力于民众教育,让他们广泛地了解科学空前发展所带来的危险的潜在可能性,是所有国家的科学家的责任。” 1949年科学家宪章 1要保持诚实、高尚、协作的精神；2要严格检查自己所从事工作的意义和目的、受雇 佣时须了解工作的目的，弄清有关的道义问题；3用最有益于全人类的方法促进科学的发展，要尽可能地发挥科学家的影响以防止其误用；4要在科学家研究的目的、方法和精神上协助国民和政府的教育，不要使它们拖累科学的发展；5促进国际科学合作，为维护世界和平，世界公民精神作出贡献；6重视和发展科学技术所具有的人性价值。 宪章表明: 科学家不仅有责任使自己的研究结果为人类和平服务，他们还有责任控制自己的研究本身，当一项正在进行的研究可能对社会、人身或环境造成危害时，科学家有责任停止研究并向社会公开这一研究的潜在危机。 20世纪以来，世界各国的科学家还在各种场合就科学家的责任开展了广泛的讨论。 其中著名的有1957年以来的普格沃什(Pugwash)会议、1975年的阿西洛马(Asilomar)会议等。 70年代初,科学家对重组DNA研究的潜在危害的讨论使科学家对其责任的范围有了新的思考。 近年来关于克隆技术的伦理问题讨论是这种思考的继续。 “科学家自身开始对研究者的职责和无限地追求真理的权利提出批评和表示怀疑”。 然而,对科学研究,尤其是那些可能有潜在危险的科学研究是否应该加以限制,人们对此仍有争论。 有人认为号召科学家拒绝研究可能危害社会的项目带有空想的性质; 也有人担心,对责任的强调是否会造成对科学家不必要的限制。 尽管如此,由于科学家掌握了专业科学知识,他们比其他人能更准确、全面地预见这些科学知识的可能应用前景,他们有责任去预测评估有关科学的正面和负面的影响,对民众进行科学教育。 由于现代的科学家不仅从事自己的专业工作,作为社会精英,他们还经常参与政府和工业的重大决策,享有特殊的声誉,他们的意见会受到格外的信任。因此他们对非本专业特长的事应谦虚谨慎,在各种利益有矛盾时他们有责任公开表达自己的意见,甚至退出某些项目的研究,如果他们的良知这样决定的话。6、社会公众对科学价值的判断： 科学主义、伪科学和反科学 社会公众对科学的价值认定,主要依赖对科学的社会功能的总体判断.从个人特殊的社会体验出发,对科学的价值判断有两个极端:科学主义和反科学 1 科学主义的不同含义 2 科学主义与伪科学 3 科学主义与反科学1 科学主义的含义 科学主义1:自然科学知识是人类知识的典范,可以用以解决人类的所有问题. 科学主义2:自然科学的方法应当被用于包括哲学、人文科学和社会科学在内的一切研究领域，只有这样的方法才能够富有成效地被用来追求知识。 关于科学主义的理解有多种方式,构成一个谱系. 科学主义1: 培根:新大西岛“所罗门之宫” 圣西门：“牛顿议会” 中国20世纪初：科学这个词“几乎做到了无上尊严的地位” 科学主义2： 罗素：“哲学中的科学方法” 科学哲学：对哲学的改造“科学化”的哲学 中国的科玄论战：丁文江“科学的万能，科学的普遍，科学的贯通，不在他的材料，在他的方法。”2 科学主义与伪科学 伪科学的共同特点： 希望借助科学的威望和人们对科学理解上的盲目乃至错误来推行与科学相背离的、“非科学”的东西。 伪科学产生的条件： 社会公众对科学的推崇； 社会公众对科学缺乏准确的理解和判断，缺乏良好的科学训练。 科学主义思想倾向有可能成为“伪科学”泛滥的社会条件。3 科学主义与反科学 反科学的两种情形： 个人由于特殊的价值趋向和志趣而反对科学或科学的某一特征。 如法国作家皮埃尔和美国诗人惠特曼。 从科学的社会负效应出发，认定科学技术在本质上与人类的进步和追求相冲突。这种反科学会形成广泛的社会影响。 如：哲学家马尔库塞，著名作家和思想家列夫托尔斯泰，以及现代有国际影响的反科学运动。 反科学思潮提出的问题： 科学的社会控制； 对科学价值判断的复杂性。二、科学精神 1、科学精神：科学研究过程和成果中所显示出来的科学本身所独有的一种精神气质，以及与之相应的科学思想和科学方法。 墨顿科学规范的结构（1942年）：有感情情调的一套约束科学家的价值和规范的综合。是一种非物质的东西，包括：气质、境界、规范和观念等。 2、科学精神的含义 求真务实精神：不唯书、不唯上、只求真。 “吾爱吾师，吾更爱真理” 有条理的怀疑精神盲信与盲从 开拓创新精神