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關於科學、偽科學與反科學
自牛頓以來的科學家
——近現代科學家群體透視
張九慶 著
第一篇 科學與科學活動的運行
第1章 關於科學、偽科學與反科學
科學遠不是十全十美的獲得知識的工具。科學僅僅是我們所擁有的最好的工具。就此而言，與其他並無差異，比如民主。科學本身不能支持人類行動的途徑，但是，科學卻能夠預測人類選擇行動途徑的可能結果。理解科學可能是一件很困難的事情。它可能向眾人認為是正確的觀念進行挑戰。當科學的成果被政客或工業家所控制的時候，它就可能被利用製造大規模的毀滅性武器，並對環境造成威脅。但有一點你必須承認：科學給你帶來了幸福。
——薩根《魔鬼出沒的世界》
人類進入近代社會以來，科學和科學家是一個非常時髦的辭彙。科學已滲透到我們生活的方方面面，影響著我們的生活方式。科學可以是政治家手中的旗幟，成為凝聚人心的力量；科學也可以是貨架上琳琅滿目的商品上的品牌，在市場上競銷；科學還可以是文化的標籤，為崇尚流行、追趕時尚的文化圈子增加色彩。科學家則是科學的具體化身，是肩負科學的載體。
1、如何定義科學
英文「科學」（science）一詞源於拉丁文（scientia），其原意是「知識」、「學問」的意思，這是「科學」一詞最基本也最簡單的含義。這個詞初次傳入我國時被譯成「格物致知」，即可認為科學是通過「推究事物的原理規則而獲得的理性知識」，是有關一定對象和事實的規律性認識。而漢語的「科學」一詞，則直到19世紀末，康有為和嚴復等人在譯介國外相關書籍時，才首先被使用起來。
科學是一種複雜的社會現象，要給出一個精緻而完整的定義是十分困難的。科學有若干種解釋，每一種解釋都反映出科學某一方面的本質特徵。同時，隨著社會和科學本身的發展，科學在不同的時期、不同的場合有不同的意義。
「我們只需考察一下公眾和個人對科學的許許多多想象，就可以看到科學表現出多少不同的方面。科學是一個穿著白大褂的人，它最經常做的事情大概是在實驗室中擺弄試管。或者科學家是愛因斯坦的相對論，它由於一個公式——E＝MC2——而為人所知。一台被一些作者描述為『機器腦』的複雜機器，也許是一種新型的電子計算機，它則是科學的另一種象徵。……儘管出了原子彈，科學仍然意味著希望的滿足和希望的實現，科學發現了胰島素、盤尼西林、甚至一種治療小病小災－大家都會患的感冒－藥品；科學常常擴大著我們的物質財富；而且科學從未停止尋找治癒癌症、小兒麻痹症、精神病和無數其他人類疾病之方法的步伐。」這是美國科學社會學家伯納德·巴伯對科學家和科學的生動而具體的描述。[1]
原蘇聯科學學家拉契科夫從3個角度出發給出了科學的不同定義，最後給出了一個完整的綜合定義[2]：
1）從社會意識形態的觀點來看待科學，科學是依賴於實踐系統地和不斷發展地認識現實的客觀的本質聯繫的一種基本形式，這種認識提供了預見事件的可能性，並且是人們合理活動的基礎。
2）從特殊的社會體制的觀點來看待科學，科學是一種特殊的社會活動，是一個相對獨立的社會體系，這個體系把科學家和科學組織聯合起來，為認識現實的客觀規律和確定實際應用這些規律的形式和途徑服務。
3）從科學的社會作用的觀點來看待科學，科學是社會的一種直接的實踐力量，這種力量由於在生產力和社會關係中體現科學的成果而被建立起來，並且通過使人們的活動於科學所揭示的客觀規律的性質越來越符合的途徑而得到發展。
4）綜上所述，科學的一般定義是：科學是關於現實本質聯繫的客觀真知的動態體系，這些客觀真知是由於特殊的社會活動而獲得和發展起來的，並且由於其應用而轉化為社會的直接實踐力量。這是一個比較完整精確、值得推薦的定義。
科學包括自然科學、社會科學、思維科學、人文科學和哲學等。自然科學是研究自然界不同對象的運動、變化和發展規律的科學。社會科學是研究人類社會不同領域的運動、變化和發展規律的科學。思維科學有時被歸入自然科學之中，有時被單列，它是關於人類思維活動的科學。人文科學是關於文化、藝術等的科學，哲學是關於世界觀的學說，它們有時被歸入社會科學之中，有時被單列為一門科學。儘管如此，多數情況下我們說的科學尤其是近現代科學，主要是指自然科學，例如物理、化學、生物、天文學等；而哲學、邏輯學、倫理學、美學、宗教、文化、藝術等社會科學和人文科學的內容被列入在非科學之列。
2、科學的效用
了解科學的定義和特徵之後，要說明科學的功能和科學家的作用就變得容易起來。在這裡，我打算引用幾段美國的小學生和中學生的短文來代替一些科學家、科學學家等關於科學功能的經典的文字描述[3]。
美國科學促進會為紀念150周年，組織了一系列有關科學與社會的論文，包括提問小學六年級學生和中學生。他們通過獨特的視覺回答了科學到底是什麼，有什麼用的問題[4]、[5] 。他們的答案可能會比成年人遜色，但充滿情趣。
小學六年級學生美拉·多那爾：「科學已經改變了我的生活，因為每件事都是那麼容易。比如教書。當我的老師要分發1份卷子給20個同學時，他拿一份給複印機，很簡單，他就有了20份。科學使我學習容易，使我的老師工作容易得多。
我放學回家后就看電視。50年前的人不能看電視。我喜歡讀書，經常亮著燈光讀書。燈光就是科學的一部分。冷的時候打開電熱器，我就暖和了。很早以前人們只能生火。
今天，我們有車到處走動，相信我，車讓一切事情變得容易。科學改善每個人的生活因為我們對我們的健康知道得更多。我們知道吃什麼不吃什麼。我們知道不抽煙多吃蔬菜。
沒有工作我們中的很多人要失去工作。想想所有的科學家、醫生和宇航員。不為了科學他們都沒有工作。
瞧，沒有科學沒有人知道任何事情。好好想想吧。為什麼每個人都要上學求知？為什麼我們要吃味道不好的蔬菜？沒有人會理解任何事情。當你真的停下別的事情來想科學的時候，它已經幫助了我們所有的人。」
小學六年級學生凱蒂·瑞安：「科學？什麼是科學？科學就是尋求理解。我們有4個辦法尋求理解：通過生命、通過物理、通過化學和通過地球學習。
有時我們忘了科學對我們幫助很多。沒有科學世界是什麼？科學已經為你做了什麼？例如天花。如果沒有科學，我們怎麼能根治它？科學帶給我們醫藥。醫藥為你做過什麼？每個人都得過水痘和麻疹。我們用醫藥來對付它們和別的大大小小的病。當然還有一些疾病如癌症和艾滋病我們現在不能治，但你不知道將來哪一天我們能找到辦法醫治它們。現在我們能治一些癌症了，只不過效果不是百分之百。通過今天的技術我們或許不久就能醫治癌症以及艾滋病了。
技術和科學有很多事要做。很多科學家貢獻一生探求新的醫藥技術。科學家們在千方百計地探索技術。
科學為我做過什麼？小時候我得了瘧疾，很嚴重。我拿了特殊的葯來阻止它們。我也得了半個黑肺不得不去除。要是沒有科學就沒有我今天。所以我有理由感謝科學對我生活的幫助。
現在你明白科學已經如何幫助了我們的生活。」
如果說小學生的回答只是從實用的功能和現實的現象出發談論科學的作用，那麼中學生的回答就多了些思考的成分。
中學生羅伯特·傑克爾：「很多人認為科學是上學不得不學習的某些東西，科學並不很重要，只不過是要通過考試必須知道的一堆事實。這些人誤會了科學的要點。科學是對我們周圍的世界的理解以及對我們自己的理解。
科學描述世界。它告知自然如何運作，從我們的身體到細小分子到整個地球，它們是如何聯繫的。科學給我們預告特定環境下什麼將會發生，這是科學的真實美。它讓我們知道細胞分裂或者兩種化學物質相互反應時將發生什麼現象。
科學也關注發現。每一年都有新的理論創造出來用來解釋自然的變化，有些取代了舊的理論，有的是全新的思維和我們過去未曾想過的問題的答案。所有這些都是觀察我們的世界的新方法。科學總是變化，因為人們知道越多越嘗試用新的知識去加深對世界的理解或者把世界變得更好。我們將總能夠用過去的發現來幫助我們。
人們通過不同的科學觀來認識今天與過去的不同。我個人認為進化是與我們大家相互關聯的說法，這使我對環境強烈關注。別的人有不同的看法，但我就是這樣認為。
科學還以其他方式影響我。科學讓我懷疑我知道的事情，讓我不能簡單接受那些被告知是真理的任何事情。當我學習了分子的概念，我就不停觀察物體，意識到自己能夠準確計算它有多少個分子。我這樣做了一周。我學習了的其他知識也影響過我，我喜歡讀大腦如何工作的文章，知道我的腦袋能夠儲存多少信息，或者一瞬間，認識到自己與宇宙相比是多麼的渺小。」
中學生米歇爾·周：「科學是每一個中學生必須打4年交道的知識。我經常問自己，我長大后何時能用這些東西？答案很清楚，可能一輩子也不用。我懷疑我需不需要知道重鉻酸鹽的化學分子式，或者如何正確鑒別燃燒反應。
但是，沒有科學今天我們會在哪裡？沒有愛因斯坦和牛頓的偉大思想，我們將在哪裡？如果沒有科學，我怎麼能夠在計算機上寫這篇稿子？今天我還活著嗎？人類能夠歷經時間今天仍然存活在四周？或許狗將成為人類的主人，奶牛飼養人類，我們還能是地球上的主宰物種嗎？
這麼多問題出現，因為人總是依靠科學的進步。我們依靠納貝斯克生產你愛吃的甜餅乾，99.99％無脂肪；依靠光碟遊戲公司生產出你玩得上癮的周年紀念版彈藥庫遊戲；依靠汽車製造商改變車的前燈就把它命名為1998新款。
沒有科學我們會在哪裡？我們依靠研究人員生產新的凡士林，依靠醫生給我們整容成自己想要的形象。我們依靠它們使我們'更美'，操作三通管，保證在操作時不會出錯。醫生依靠科學和我們依靠科學一樣。律師經常地依靠醫生的無知以便能夠更快致富。瞧瞧看我們的社會如此依靠科學的進步。
在某種程度上，科學制止我們社會的崩潰。在我們的社會裡，科學無處不在。我們依靠科學度過每一天。早晨醒來后你能沒有心愛的咖啡嗎？或者你不與外界任何人做任何聯繫就能度過僅僅1天嗎？科學參與我們的生活比我們想到的要多。我們需要科學進步以便能簡單地度過一天。大部分人想到科學的時候，認為科學是實驗室、白大褂和混合不同顏色的化學物直到有東西爆炸，但是事實上科學是一種生活方式和我們的未來。」
3、科學與藝術某些不同的特性
科學活動和人類的很多非科學（詩歌、文學、藝術、魔術等等）的社會活動緊密相連，但有著極大的區別。科學與非科學的劃界問題即到底什麼是科學、什麼是非科學，是科學哲學爭論界不休的重要問題，其流派包括邏輯經驗主義（科學就是能被經驗證實）、批判理性主義（科學就是能被經驗證偽）、歷史主義（科學既不是被證實，也不是被證偽，而是根據歷史發展具有相對確證性）、建構主義（科學是依賴於人的動機、思想和行為活動的產物）、後現代主義（科學只是一種解釋文本）等，每一個流派都著重強調科學的某一方面的特徵，而似乎是有意忽視其他方面的特徵。
這裡只簡單把科學和藝術做一個基本的比較，可以從一個側面來了解科學的本質。
和藝術比較，科學是一門只有少數人能夠認識和了解的學問，公眾對它投入熱情和關注在於它的神秘。很多人對愛因斯坦的相對論知之甚少，人們仍對愛因斯坦充滿崇拜和熱愛。而藝術則剛好相反，小說總是讓人讀的，音樂總是讓人聽的，繪畫總是讓人看的，假如這些藝術作品不能讓多數人弄懂，藝術家能就難得到公眾的認同。
科學關注的是脫離於人之外的客觀實在，與人的主觀感受無關，因此它要求準確的描述和可重複性的檢驗；而藝術則依賴人的個體的感受，常常以人為價值為取捨標準，對它的描述模糊、歧義和多變。
科學力求研究事物的本質，使得其目標朝向一元化即追求單一的真實面目，因此，科學研究越是深入，便越是顯得枯燥乏味，而藝術則朝向多元化發展，使得生活豐富多彩。科學總在逐步邁向一些最基本的問題：什麼是物質組成的最基本單元，宇宙的起源與最終命運是什麼，為什麼地球上的生命如此豐富多彩，等等。
科學在於創新和探求未知，發展就是對傳統知識和自己過去的否定；而藝術主要是反映過去或正在進行的事件，不排斥傳統，藝術的革新有時反而受到人們指責。比如，文學名著會一版再版而一字不改，科學專著則會不斷修正版本。
4、偽科學與「偽科學家」
進入20世紀，科學的迅猛發展也讓一些人感到了擔憂，甚至開始出現反對科學的思潮。舊式的占星術、招靈術、外星人和超感應等偽科學思潮和新起的「後現代」、「新時代」等反科學新潮，已經在公眾當中造成了反對科學的氛圍，勢必導致公眾削弱對科學的信賴，科學的地位、權威和經費都受到侵蝕。
科學主要追求自然界運動的「真善美」中的「真」，以誠實求真的態度對待科學是科學家最本質的特徵。與此相反，偽科學則是打著科學旗號、披著科學外衣的虛假的科學，那些採取欺騙手段利用科學招搖撞騙的人就是「偽科學家」。
偽科學家總是利用科學總是探索未知的特點，稱他們驚人的發現多麼高深和神秘；偽科學家總是利用科學進步能給人類帶來貢獻的特點，宣稱他們的發現會給社會帶來巨大的經濟效益和社會效益；偽科學家總是利用科學發展總是不斷向前並不斷修正的特點，宣稱他們的發現正處於沒有理論解釋的潛科學階段，一旦被承認將是超時代的科學革命；偽科學家總是利用人們現實生活中的理論和實際問題存在無能為力的問題，宣稱他們能為人類困境找到最有效的辦法。再加上偽科學家具有表演天賦和煽動能力，利用媒體求新獵奇的心理，通過新聞報道產生一時的轟動效應，給人以極大的欺騙性。如在中國，曾出現過轟動一時的為解決石油危機的「水變油」、為百姓治病的各種「特異功能」。偽科學家不僅能使普通大眾上當，也能迷惑一些真正的科學家。
我們需要掌握一些識別偽科學的常識方法。①看它所聲稱的功能。科學是絕對有限的、有條件的，科學有其無能為力之處；而偽科學常說神功無限，無所不能。②看它與現有整個科學的聯繫。現代科學基本原理已為無數次實踐所檢驗，即使未來科學有重大進步，也必然將此現代科學基本原理作為特例包含在內。而偽科學常別出心裁，自立門戶，與現代科學的邏輯、概念體系根本不相容。③看它的可重複性和可檢驗性。一項驚人的主張或實驗結果要在科學上確立，必須是可檢驗的可重複的。科學的見解應當原則上是「可證偽的」，即可錯的。偽科學常聲稱其實驗結果獨一無二，原則上不可重複。偽科學是「常有理」，以不變應萬變，無論你給出多少反例，它總能找到理由固執己見。④要看它與神靈世界的關係。偽科學主張「心誠則靈」，這是它的萬能法寶。科學不相信神靈，科學上實驗結果的正確與否與個人是否相信它無關。⑤看它對待經濟效益的態度。偽科學直接謀求的是金錢，是立竿見影的收益；而科學謀求的是「優先權」，需要通過科學共同體成肯定才能得到效益。⑥看它對待批評的態度。科學總是接受理性的批評，而偽科學拒絕人們特別是科學家的批評。
5、反科學與對科學的反省
反科學，按字面理解，就是反對科學。與偽科學不同的是，反科學並不藉助科學謀取某種利益，他們抓住科學產生的某些惡果或者無能為力，理直氣壯地批判科學。反科學的實質是反對現實主義的世界觀。
美國科學史家傑拉爾德·霍爾頓他的《科學與反科學》一書中，曾經廣泛收集和探討過在歐美公眾中的反科學現象[6]。他認為反科學現象十分複雜，形式多種多樣，從占星術，相信神創說、特異功能、鼓吹偽科學和愚昧迷信，到支持李森科主義、鼓吹「科學主義」（過分熱心地把科學模型引入非科學領域，過分誇大科學技術的力量），等等。他分析了在現代科學技術成就如此輝煌的美國，反科學現象仍如此普遍、反科學勢力仍如此強大的多種原因：如美國成年人中有科學知識的還不到13％，絕大多數人仍不了解科學；宗教勢力強大；有些人害怕現代科學技術帶來的不良後果，如對生態環境 的破壞；科學家在美國的社會地位的上升，引起另一部分人的不滿；如此等等。在反對科學的隊伍中，還有一些科學哲學家和科學社會學家，他們認為科學同神話和小說沒有什麼本質的區別；也有一些知識分子，因為科學變得日益深奧、複雜、抽象、難以理解，而對科學產生反感；有些浪漫主義的人文主義者認為現代科學強調理性、客觀性、非人格化，使人生失去了魅力；有些激進的女性主義者和後現代主義者甚至主張取消男性中心主義或西方中心主義的現代科學，代之以女性主義的或東方神秘主義的類科學、邊緣科學。
反科學的目的是否定科學的價值，它不同於對科學的反省。毫無疑問，鑒於科學家在社會中角色的地位和作用越發重要，科學家必須時刻對科學產生的社會後果進行思考，即使自己對某些社會惡果無能為力，也要對此做出警示。比如，科學與政治的結合是及其危險的，在納粹時期的德國和軍國擴張時期的日本，一些科學家曾以「研究」作幌子對人類犯罪，前蘇聯期間的科學研究要效忠政治；現在有關「克隆人」所引發的倫理學思考在西方尚未形成共識。因此，對科學的反省是保證科學不至偏離人類文明進步軌道的一個重要方面。
6、科學是否終結
作為《科學美國人》的資深撰稿人的霍根在1997年發表了《科學的終結》一書，在中外科學界和學術界引起巨大反響。他認為今天科學已經揭示了人和宇宙的基本事實，科學的工作從本質上來講已經結束。霍根認為在幾乎所有的所謂「純科學」中，重大的發現都已經被發現了，再也沒有驚人的重大事件了。霍根的結論是在造訪了10多個領域的科學帶頭人以後提出來的，給人以貌似正確的印象。他的主要的論點可以歸結為以下幾個方面[7]：
①科學的終結是由於科學的成功。20世紀科學突飛猛進，在一些學科中，所有重大問題都已解決了。例如，他認為物理學在相對論和量子力學后已登峰造極，生物學在發現DNA以後，就再也沒有什麼重大發現了；
②人類的知識是有極限的，有些科學問題是沒有解答的，他舉出量子力學的「測不準關係」和「混沌理論」作為根據；
③他認為有些理論無法用實驗驗證，例如「超弦」理論。
其實，在20世紀初，英國著名物理學家開爾文勛爵（W.T.Kelvin，1842－1907）也得出了科學大廈已經建成，晴朗的天空只不過飄著幾朵小小的烏雲的結論。開爾文沒曾想到，量子概念的出現導致了一場以量子力學和相對論為代表的偉大科學革命。
從科學發展的歷史來看，科學為人們提供了解釋未知現象的理論框架以及改造世界的思想工具，但這些理論框架的可靠性是有條件的，不是絕對的。任何科學理論都有自身的局限性，我們不可能依賴某種理論來一勞永逸地解釋所有的未知世界，因此開爾文所期待的「終極的」科學大廈並不存在，科學的探索是無止境的，科學在不斷修正過去的理論和不斷探索新的發現中前進。
一百年以前，誰能預見到微觀粒子如電子等不遵守牛頓力學？又有誰能預見到能通過DNA了解生命的化學基礎？對科學問題的認識是逐步深化的，有些問題已存在了幾千年，至今仍未得到滿意的回答。新發現在深化我們對世界的理解之同時，也擴展了我們無知的前沿。例如，物質本質、宇宙演化、生命起源和自我意識等重大問題，以及由於人類未加控制地濫用科學技術而造成的後果如環境污染，都等待科學和科學家去解決。
7、從社會學看科學未來
上面從科學的內部特徵和發展演變的規律探討了科學的未來：科學是一個潛在的無止境的探索知識的進程。下面從社會學的角度來分析這個問題。
首先，社會發展的歷史已經證明，科學技術是一種進步的力量。現代科學技術包括信息技術的成就，已經為人類社會的巨大進步，促進了經濟的普遍發展與人類的共同富裕。科學已經成為我們生活的一部分。人類的未來已經離不開科學技術，科學家特別是發展中國家的科學家肩負著更加重要的責任。或者說，科學作為社會的一個子系統，與整個社會系統整合在一起，發揮著自己獨特的作用。
其次，科學作為社會的一個子系統，必然受到國家的各個子系統的影響。科學需要良好的社會體制保障其運行，即通常我們說的要有完善的科技體制。一個完善的科技體制必須滿足3個要求：一定的科技體制首先反映著從事科技活動的人與人之間的關係，要受生產關係的制約，因此科技體制要與國家或者地區的體制協調一致並受其制約；一定的科技體制是為了有效地實施科學研究和推進技術進步而設置的，因此它必須適應科學技術發展的規律的要求；由於科學的社會化現象，一定的科技體制也要能體現科技活動與社會各個方面的互動和協調發展。如果不能滿足這些要求，就需要調整即進行科技體制改革。如果科技體制運行不好，科學的發展也會受到阻礙。
第三，科學需要在自由探索和外部支持中尋找平衡。現代大科學需要的資金越來越多，科學進入一個昂貴的時代，大規模的社會資助則必不可少。純科學研究的本質決定了它是一種自由探索的活動，難以預料的風險、短期內沒有實際效益使得它對贊助人沒有吸引力，因此很多基礎研究只能是應用和開發研究的附屬物。東奔西跑地籌集資金，積極宣傳基礎研究的重要性，希望贊助者把科學當成是對國家聲望和未來收益進行先期投資是當好一個科學家的條件之一。
第四，科學作為現代經濟和文化的奠基石，儘管它正面臨著各種反科學和偽科學思潮前所未有的挑戰，但是它對公眾的影響力依然是其他力量所無可比擬的。科學技術的進步價值體現在掌握者和使用者的手中，科學技術對社會的衝擊將越來越大，正確認識和利用科學技術是每一個社會公民都必須承擔的社會責任。科學家站在科學研究的前沿，致力於科學的普及在今天顯得格外重要，加大公眾對科學的容納和支持是科學家義不容辭的責任。
最後，前面引用的中小學生關於科學功用的樸素的文字給了我們鼓舞。只有青少年眼中科學的未來才是科學真正的未來。國家的競爭是科學技術的競爭，科學技術的競爭是人才的競爭，鼓勵和培養更多的青少年投身到科學之中是科學不斷向前發展的關鍵。?
註：
1、伯納德·巴伯，科學與社會秩序，三聯書店，1991，p1-2。
2、拉契科夫著，韓秉成等譯，科學學——問題·結構·基本原理，科學出版社，1984。
3、例如，培根提出了「知識就是力量」的著名口號，「知識」通常被理解為「科學」。美國科學社會學家貝爾納認為科學有三個目的：心理目的，社會目的和理性目的。蘇聯的科學學家拉契科夫認為科學的最重要的功能有認識功能、文化教育功能和實用功能。我們還可以從每年諾貝爾科學獎獲獎者的致詞中找到某以狹窄具體的學科領域的知識的用處，如居里先生在受獎儀式的致詞中對鐳的可能用處進行了描述。而某些未來學家如托夫勒對科學的樂觀主義看法則誇大地描述了科學的未來功能。
4、Hooray,Hooray！It's Science！The Sixth-Grader' Perspective. Science,Vol281, 9,Number 5374,10 Jul 1998,pp170-171；Science-Far More Than Required High School Coursework，Science，Vol279,Number 5358,20 Mar 1998,pp1858-1860.
5、Science-Far More Than Required High School Coursework，Science，Vol279,Number 5358,20 Mar 1998,pp1858-1860.
6、傑拉爾德·霍爾頓著，范岱年譯，科學與反科學，江西教育出版社，1999。
7、霍根，科學的終結，遠方出版社，1997。
[ 本帖最後由 goodoctor 於 2007-8-7 20:15 編輯 ] |
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