这些研究报告方式的演变还研究得太少，但它们的现代产品的 第 意义对所有人都是明显的，虽然对许多人说来是难以读懂的。 章 科学家的研究通常也将不再体现在写给任何可能对该领域感兴 趣的人所读的书中，像富兰克林《关于电…的实验》或达尔文 通 的《物种起源》那样。相反，他们通常以简短的论文的方式出现， 向 常 只写给专业同事们读，这些人被认为都具有共有范式的知识，惟 规 有他们能够写出论文，也才能读懂为他们写的论文。 科 今天在科学界，所发行的书本通常要么是教科书，要么是对 学 科学生活的这一方面或那一方面的回顾性反思。写书的科学家 路 很可能会发现，写书不但不能提高他的专业声望，反而会受到损 害。只有在各门科学发展的早期阶段，即前范式阶段，这样的书 才一般地保持着与专业成就同样的关系，这种关系今天只有在 其他创造性领域还仍然保持着。只有这些仍然保留着以书的形 式作为研究交流工具的领域，无论是有论文或没有论文，专业化 的界限仍未划得很明确，外行人总希望通过阅读研究实践者们 的原始报告就能跟上研究的步伐。在数学和天文学中，研究报 告在古代就很难为受过一般教育的听众所理解。在动力学中， 在中世纪后期研究已变得同样深奥，只是在17世纪早期，当一 个新范式取代了曾指导中世纪研究的范式时，曾一度变得为一 般人所能理解。电学研究在18世纪末以前需要为外行人进行 翻译，而在19世纪物理科学的大多数其他领域就已很难为一般 21 人所理解了。在18、19这两个世纪间，生物科学的各部门也同 样出现了类似的过渡。在社会科学各部门中这种过渡也许今天 还在进行中。人们哀叹专业科学家与他在其他领域内的同事之 间的鸿沟正在日益加深，虽然这种哀叹已习以为常且也确实正 当，但对于这种鸿沟与科学进步内在机制之间的基本关系却注 意得太少。而这种现象却依然如故。 自史前以降，研究领域一个接一个地跨越了历史学家称之 为一门科学的前史及其本身的历史之间的分野。这些领域向成 熟的过渡，很少像我在这里不得不纲要式地讨论的所可能暗含 19●
19. 这些研究报告方式的演变还研究得太少，但它们的现代产品的 意义对所有人都是明显的，虽然对许多人说来是难以读懂的。 科学家的研究通常也将不再体现在写给任何可能对该领 趣的人所读的书中，像富兰克林《关于电……的实验》或达尔文 的《物种起源》那样。相反，他们通常以简短的论文的方式出现， 只写给专业同事们读，这些人被认为都具有共有范式的知识，惟 有他们能够写出论文，也才能读懂为他们写的论文。 今天在科学界，所发行的书本通常要么是教科书，要么是对 科学生活的这→方面或那一方面的回顾性反思。写书的科学家 很可能会发现，写书不但不能提高他的专业声望，反而会受到损 害。只有在各门科学发展的早期阶段，即前范式阶段，这样的书 才一般地保持着与专业成就同样的关系，这种关系今天只有在 其他创造性领域还仍然保持着。只有这些仍然保留着以书的形 式作为研究交流工具的领域，元论是有论文或没有论文，专业化 的界限仍未划得很明确，外行人总希望通过阅读研究实践者们 的原始报告就能眼上研究的步伐。在数学和天文学中，研究报 告在古代就很难为受过一般教育的昕众所理解。在动力学中， 在中世纪后期研究已变得同样深奥，只是在 17 世纪早期，当一 个新范式取代了曾指导中世纪研究的范式时，曾一度变得为一 般人所能理解。电学研究在 18 世纪末以前需要为外行人进行 译，而在 19 世纪物理科学的大多数其他领域就已很难为一般 人所理解了。在 18 19 这两个世纪间，生物科学的各部门也同 样出现了类似的过被。在社会科学各部门中这种过被也许今天 还在进行中。人们哀叹专业科学家与他在其他领域内的同事之 间的鸿沟正在日益加深，虽然这种哀叹已习以为常且也确实正 当，但对于这种鸿沟与科学进步内在机制之间的基本关系却注 得太少。而这种现象却依然如故。 自史前以降，研究领域一个接一个地跨越了历史学家称之 为一门科学的前史及其本身的历史之间的分野。这些领域向成 熟的过渡，很少像我在这里不得不纲要式地讨论的所可能暗含 21
科 的那么突然或那么明显。但它们的过渡在历史上也不是渐进而 学 共存的，也就是说，不是在诸领域的整个发展中实现过渡的。在 18世纪的前80年，电学著作家所具有的关于电现象的信息比 革 他们16世纪的前辈们要多得多。在1740年以后的半个世纪 命 中，他们关于电的知识的清单只增加了很少的几种。不过，在一 些重要的方面，18世纪最后30年内卡文迪什(Cavendish)、库伦 的 (Coulomb)和伏特(Volta)的电学著作，与格雷、杜·费，甚至富兰 结 克林等的著作之间的距离，远远大于18世纪初期这些电学发现 者的著作与16世纪著作之间的距离。①在1740年到1780年这 构 段期间，电学家第一次有可能认为已经奠定了他们这个领域的 基础。从这点出发，他们把电学问题的研究更具体和更深入，并 且日益把他们的研究成果以论文的形式向其他电学家们报告， 而不是以书的形式写给更大范围的知识界阅读。作为一个团 体，他们已经达到了古代天文学家们、中世纪研究运动的学者 22 们、17世纪晚期物理光学的研究者们和19世纪早期历史地质 学的学者们那样的水平了。这就是说，他们已经有了一种范式， 用以指导整个团体的研究工作。除了事后认识到的这种好处， 就很难能找到其他标准以致可以明确地宣告一个领域已经成为 科学了。 ① 富兰克林以后，在以下几个方面有了巨大的发展：电荷探测器的灵敏度，第 种可靠而又普遍推广的测量电荷技术，电容概念及其与最新精练的电压概念之间 关系的进展，以及静电力的定量化。所有这些发展请见Roller和Roller,前引书，第 66-81;W.C.Walker,"The Detection and Estimation of Electric Charges in the Eigh- teenth Century",Annals of Science,I(1936),66-100;and Edmund Hoppe,Geschichte der Elektrizitat (Leipzig,1984),Part I,Chaps,iii-iv. ●20
.20 的那么突然或那么明显。但它们的过渡在历史上也不是渐进而 共存的，也就是说，不是在诸领域的整个发展中实现过渡的。在 18 世纪的前 80 年，电学著作家所具有的关于电现象的信息比 他们 16 世纪的前辈们要多得多。在 1740 年以后的半个世纪 中，他们关于电的知识的清单只增加了很少的几种。不过，在一 些重要的方面， 18 世纪最后 30 年内卡文迪什( Cavendish) 、库伦 (Coulomb) 和伏特(Volta) 的电学著作，与格雷、杜·费，甚至富兰 克林等的著作之间的距离，远远大于 18 世纪初期这些电学发现 者的著作与 16 世纪著作之间的距离。①在 1740 年到 1780 年这 间，电学家第一次有可能认为已经奠定了他们这个领域的 基础。从这点出发，他们把电学问题的研究更具体和更深入，并 且日益把他们的研究成果以论文的形式向其他电学家们报告， 而不是以书的形式写给更大范围的知识界阅读。作为一个团 体，他们已经达到了古代天文学家们、中世纪研究运动的学者 22 们、 17 世纪晚期物理光学的研究者们和 19 世纪早期历史地质 学的学者们那样的水平了。这就是说，他们已经有了一种范式， 用以指导整个团体的研究工作。除了事后认识到的这种好处， 找到其他标准以致可以明确地宣告一个领域已经成为 科学了。 ① 富兰克林以后，在以下几个方面有了巨大的发展:电荷探测器的灵敏度，第 一种可靠而又普遍推广的测量电荷技术，电容概念及其与最新精练的电压概念之间 ，以及静电力的定量化。所有这些发展请见Roller 和Roller ，前引书，第 66- 81 öW. C. aIk町，"币田Detection 8Ild Estimalion of El，田tric CI皿萨 in the Eighteenth Centwy" , Annals 01 Sε'ience ， 1 (l归6) 66-1∞;皿 剧皿皿 Hoppe , Geschichte der Elelari.zi l.ei严 1984) , ，皿 ch暇， iii-iv
第 第三章 常规科学的本质 常 规 科 学 23 一个团体接受了一个单一的范式之后，这种范式所容许的 的 更专业化、更深奥的研究其本质是什么呢？如果范式代表了最 质 终所做的工作，那么，还有什么进一步的问题留待这个已统一的 团体去解决呢？如果我们现在注意到已使用的术语可能误导读 者，那么，这些问题似乎将更为迫切。按照其已确定的用法， 个范式就是一个公认的模型或模式(Pattern),在这一意义上，在 我找不出更好的词汇的情况下，使用“Paradigm”(范式)一词似颇 合适。但人们将很快就会看出，许可这种合适的模型和模式的 意义，并不完全是在“范式”定义中通常包含的意义。例如，在文 法中，“amo,amas,amat”就是一种范式，因为它展示出一种模 式，可用来构成大量其他拉丁文动词，例如，照此可得到“Laudo (赞美)，Laudas,laudat'”。在这种标准用法中，范式起着容许范 例(examples)重复的作用，其中的任一范例原则上都可用来代替 这个范式。另一方面，在科学中，一种范式是一种很少用以重复 的对象。正相反，像惯例法中一个公认的判例一样，范式是一种 在新的或更严格的条件下有待进一步澄清和明确的对象。 要想明了为什么是这种情况，我们必须认识到一个范式在 它最初出现时，它的应用范围和精确性两方面都是极其有限的。 范式之所以获得了它们的地位，是因为它们比它们的竞争对手 能更成功地解决一些问题，而这些问题又为实践者团体认识到 是最为重要的。不过，说它更成功既不是说它能完全成功地解 决某一个单一的问题，也不是说它能明显成功地解决任何数目 的问题。范式的成功一无论是亚里士多德对运动的分析、托 21●
一个团体接受了一个单一的范式之后，这种范式所容许的 更专业化、更深奥的研究其本质是什么呢?如果范式代表了最 终所做的工作，那么，还有什么进一步的问题留待这个巳统一的 团体去解决呢?如果我们现在注意到已使用的术语可能误导读 者，那么，这些问题似乎将更为迫切。按照其己确定的用法，一 个范式就是一个公认的模型或模式 (Pattem) ，在这一意义上，在 我找不出更好的词汇的情况下，使用"Paradigm" (范式)一词似颇 合适。但人们将很快就会看出，许可这种合适的模型和模式的 义，并不完全是在"范式"定义中通常包含的意义。例如，在文 法中， "mhm邸，阻四"就是一种范式，因为它展示出一种 式，可用来构成大量其他拉丁文动词，例如，照此可得到"Laudo (赞美) ，Laud筒， 剧也t" 。在这种标准用法中，范式起着容许范 (examples) 重复的作用，其中的任一范例原则上都可用来代替 这个范式。另一方面，在科学中，一种范式是一种很少用以重复 的对象。正相反，像惯例法中一个公认的判例一样，范式是一种 在新的或更严格的条件下有待进一步澄清和明确的对象。 要想明了为什么是这种情况，我们必须认识到一个范式在 它最初出现时，它的应用范围和精确性两方面都是极其有限的。 范式之所以获得了它们的地位，是因为它们比它们的竞争对手 问题，而这些问题又为实践者团体认识到 的。不过，说它更成功既不是说它能完全成功 决某一个单一的问题，也不是说它能明显成功地解决任何数目 的问题。范式的成功一一无论是亚里士多德对运动的分析、托 第三章 学的本质 , 23 21 •
科 勒密关于行星位置的计算、拉瓦锡有关天平的使用，还是麦克斯 学 韦使电磁场数学化一在开始时很大程度上只是选取的、不完 备的、有可能成功的预示。常规科学就在于实现这种预示，其方 24 革 法是扩展那些范式所展示出来的特别有启发性的事实，增进这 恩 些事实与范式预测之间的吻合程度，并且力图使范式本身更加 明晰。 的 如果不是一门成熟科学的实际实践者，就很少有人会认识 结 到一种范式给人们留下非常多的扫尾工作要做，而完成这些扫 尾工作又是多么地令人迷醉。这两个要点人们必须理解到。大 构 多数科学家倾其全部科学生涯所从事的正是这些扫尾工作。这 些工作构成了我在这里所称的常规科学。仔细的考察就会发 现，无论在历史上，还是在当代实验室内，这种活动似乎是强把 自然界塞进一个由范式提供的已经制成且相当坚实的盒子里。 常规科学的目的既不是去发现新类型的现象，事实上，那些没有 被装进盒子内的现象，常常是完全视而不见的；也不是发明新理 论，而且往往也难以容忍别人发明新理论。①相反，常规科学研 究乃在于澄清范式所已经提供的那些现象与理论。 或许这些都是缺点。当然，常规科学所研究的范围是很小 的；我们现在讨论的常规研究，其视野也受到严格的限制。但这 些因信仰范式而受到的限制，却正是科学发展所必不可少的。 由于把注意力集中在小范围的相对深奥的那些问题上，范式会 迫使科学家把自然界的某个部分研究得更细致更深入，没有范 式的指导这样做，将是不可想象的。常规科学又具有一种内在 机制，每当造成这些限制的范式不能有效地发挥作用时，它能保 证使束缚研究的那些限制变得松弛。这时，科学家们的行为开 始不同了，他们研究问题的本质也随之改变了。然而，在范式依 然成功的期限内，专业团体将能解决许多问题；如果没有对范式 25 1 Bernard Barber,"Resistance by Scientists to Scientific Discovery,"Science, CXXXIV(1961),59%-602. 22
密关于行星位置的计算、拉瓦锡有关天平的使用，还是麦克斯 韦使电磁场数学化一一在开始时很大程度上只是选取的、不完 备的、有可能成功的预示。常规科学就在于实现这种预示，其方 M 法是扩展那些范式所展示出来的特别有启发性的事实，增进这 些事实与范式预测之间的吻合程度，并且力图使范式本身更加 明晰 如果不是一门成熟科学的实际实践者，就很少有人会认识 到一种范式给人们留下非常多的扫尾工作要做，而完成这些扫 尾工作又是多么地令人迷醉。这两个要点人们必须理解到。大 多数科学家倾其全部科学生涯所从事的正是这些扫尾工作。这 些工作构成了我在这里所称的常规科学。仔细的考察就会发 现，无论在历史上，还是在当代实验室内，这种活动似乎是强把 自然界塞进一个由范式提供的已经制成且相当坚实的盒子里。 常规科学的目的既不是去发现新类型的现象，事实上，那些没有 被装进盒子内的现象，常常是完全视而不见的;也不是发明新理 论，而且往往也难以容忍别人发明新理论。①相反，常规科学研 究乃在于澄清范式所已经提供的那些现象与理论。 或许这些都是缺点。当然，常规科学所研究的范围是很小 的;我们现在讨论的常规研究，其视野也受到严格的限制。但这 些因信仰范式而受到的限制，却正是科学发展所必不可少的。 由于把注意力集中在小范围的相对深奥的那些问题上，范式会 迫使科学家把自然界的某个部分研究得更细致更深入，没有范 式的指导这样做，将是不可想象的。常规科学又具有一种内在 机制，每当造成这些限制的范式不能有效地发挥作用时，它 证使束缚研究的那些限制变得松弛。这时，科学家们的行为开 始不同了，他们研究问题的本质也随之改变了。然而，在范式依 然成功的期限内，专业团体将能解决许多问题;如果没有对范式 25 ① Benuud BarI:町， "R倒现扭曲 by Scientists 10 Scientific Di旺:o ，町，" Science , CXXXIV (1961), 596- 仅应. .22
的承诺，团体的成员就很难想得到，也不可能去研究这些问题。 第 这样获得的成就中，至少总有一部分将具有永恒的价值。 三 为了更清晰地展示常规研究或基本范式的研究指的是什么 章 意思，我现在将力图对常规研究所构成的主要问题做一分类和 常 阐述。为了方便起见，我先不谈理论活动，而从搜集事实开始， 规 也就是说，先谈科技刊物上所描述的实验和观察，科学家们正是 科 通过这些刊物与他们的专业同行交流其研究成果的。科学家们 学 通常报告关于自然界的哪些方面呢？是什么理由决定他们的选 的 择呢？而且由于大多数科学观察都要耗费大量的时间、设备和 本 质 金钱，那么，又是什么动机促使科学家去追求这种选择直到得出 结论呢？ 我认为，关于事实的科学研究通常只有三个焦点，而这三个 焦点既不经常是也非永远是泾渭分明的。首先是范式所表明的 特别能揭示事物之本质的那类事实。通过运用这些事实解决问 题，范式就能使这些事实以更大的精确性和在更多样的情况下 得以确定。对这些有意义的事实的确定在不同时期里都有，它 们包括：天文学中—一星球位置和大小，双星的蚀周期和行星周 期；物理学中一物质的比重和可压缩性，波长和光谱强度，电 导性和接触电位；化学中一化学组成与化合量，溶液的沸点和 酸性，结构式和旋光性。力求增进这些已知事实的准确性，扩大 其范围，在实验科学与观察科学文献中占有重要的比例。为此 目的，复杂的特殊仪器被一次又一次地设计出来，而这些仪器的 发明、制造及安装都要求第一流的人才，要耗费大量的时间和许 26 多的钱财。同步加速器和望远镜是最新的例子，这些例子表明 只要范式保证他们所寻求的事实是重要的，那么科学工作者就 尽心竭力去做。从第谷(Tycho Brahe)到劳伦斯(E.O. Lawrence),一些科学家的巨大声誉，不是从他们的发现有任何新 颖性中取得的，而是来自他们为重新确定一类先前已知事实而 发展出的方法的精确性、可靠性和适用范围。 第二类虽然普遍但却较少的事实判定，针对的是这样一类 23●
的承诺，团体的成员就很难想得到，也不可能去研究这些问 这样获得的成就中，至少总有一部分将具有永恒的价值。 为了更清晰地展示常规研究或基本范式的研究指的是什么 思，我现在将力图对常规研究所构成的主要问题做一分类和 述。为了方便起见，我先不谈理论活动，而从搜集事实开始， 也就是说，先谈科技刊物上所描述的实验和观察，科学家们正是 通过这些刊物与他们的专业同行交流其研究成果的。科学家们 常报告关于自然界的哪些方面呢?是什么理由决定他们的选 择呢?而且由于大多数科学观察都要耗费大量的时间、设备和 金钱，那么，又是什么动机促使科学家去追求这种选择直到得出 结论呢? 我认为，关于事实的科学研究通常只有三个焦点，而这三个 焦点既不经常是也非永远是泾渭分明的。首先是范式所表明的 特别能揭示事物之本质的那类事实。通过运用这些事实解决问 题，范式就能使这些事实以更大的精确性和在更多样的情况下 得以确定。对这些有意义的事实的确定在不同时期里都有，它 们包括:天文学中-一一星球位置和大小，双星的蚀周期和行星周 期:物理学中一一物质的比重和可压缩性，波长和光谱强度，电 导性和接触电位;化学中一一化学组成与化合量，溶液的沸点和 ，刑内叫'TH 肌血'中。力求增进这些已知事实的准确性，扩大 其范围，在实验科学与观察科学文献中占有重要的比例。为此 目的，复杂的特殊仪器被一次又一次地设计出来，而这些仪器的 发明、制造及安装都要求第一流的人才，要耗费大量的时间和许 多的钱财。同步加速器和望远镜是最新的例子，这些例子表明 只要范式保证他们所寻求的事实是重要的，那么科学工作者就 尽心竭力去做。从第谷 (Tycho Brahe) 到劳伦斯 (E. O. l.awrence) ，一些科学家的巨大声誉，不是从他们的发现有任何新 颖性中取得的，而是来自他们为重新确定一类先前已知事实而 发展出的方法的精确性、可靠性和适用范围。 二类虽然普遍但却较少的事实判定，针对的是这样一类 23 • 26