科学究竞是什么？ 刚刚结束的通过视觉观察的叙述强烈地提示两点。这两点己经被结合进常识 的科学观或经验主义科学观。第一点是，由于观看时脑记录有关世界的事实，人 类观察者多少能直接获得这些事实知识。第二点是，从同一地方观看同样物体或 情景的两个正常的观察者将会"看到”同样东西。同样组合的光线射到每一个观察 者的眼睛上，他们正常的眼晴晶体将它们集中在他们正常的视网膜上，产生相同 的映像。于是，相同的信息通过他们正常的视觉神经传到每一个观察者的脑，使 得两个观察者看到同样的东西。在后面的几节中，我们将会看到为什么这种图画 是严重误导的。 3.视觉经验不仅决定于看到的物体 最彻底的常识观认为，关于外部世界的事实是通过视觉直接给予我们的。我 可以确定，在我的书桌上有一盏灯，或我的铅笔是黄色的，因为它们就在我的眼 前。我们己经知道的关于眼晴如何工作的故事可以支持这种观点。如果这就是一 切，那么看到什么决定于我们注视的东西的性质，当观察者面对同样景象时，他 们总有同样的视觉经验。然而，有大量证据表明，情况根本不是如此。两个正常 的观察者，在同样的物理条件下从同样的地方看同样的物体，不一定获得同一视 觉经验，即使在他们各自视网膜上的映像也许确实是同一的。两个观察者不一定 ”看到"同样东西，这一点有重要意义。正如N.R.汉森(1958)指出，"看到的东 西比碰到眼球的东西更多”。有一些简单的例子将会证明这一论点。 图1 我们大多数人初次看到图1时，看到的是楼梯的素描，梯级上部表面可见。 但这不是我们能够看它的唯一方式。也不难把它看作是梯级底部表面可见的楼 梯。接着，如果人们注视这张图一段时间，人们一般会发现人们看到的东西频繁 改变，不由自主地从上面可见的楼梯变到从下面可见的楼梯，然后再变回到前者。 然而似乎可合理地假定，由于观察者看到的仍然是同一物体，视网膜上的映像并 无变化。这张图被看作从上部看到的楼梯，还是从下部看到的楼梯，取决于观察 者视网膜上映像以外的东西。我想本书读者中没有人会对我说图1描绘楼梯这一 点提出疑问。然而，对一些非洲部落（他们的文化中没有用二维透视画来描绘三 维物体，也没有楼梯这种东西)的成员进行实验的结果表明，那些部落的成员根 -7-
科学究竟是什么？ 刚刚结束的通过视觉观察的叙述强烈地提示两点。这两点已经被结合进常识 的科学观或经验主义科学观。第一点是，由于观看时脑记录有关世界的事实，人 类观察者多少能直接获得这些事实知识。第二点是，从同一地方观看同样物体或 情景的两个正常的观察者将会"看到"同样东西。同样组合的光线射到每一个观察 者的眼睛上，他们正常的眼睛晶体将它们集中在他们正常的视网膜上，产生相同 的映像。于是，相同的信息通过他们正常的视觉神经传到每一个观察者的脑，使 得两个观察者看到同样的东西。在后面的几节中，我们将会看到为什么这种图画 是严重误导的。 3. 视觉经验不仅决定于看到的物体 最彻底的常识观认为，关于外部世界的事实是通过视觉直接给予我们的。我 可以确定，在我的书桌上有一盏灯，或我的铅笔是黄色的，因为它们就在我的眼 前。我们已经知道的关于眼睛如何工作的故事可以支持这种观点。如果这就是一 切，那么看到什么决定于我们注视的东西的性质，当观察者面对同样景象时，他 们总有同样的视觉经验。然而，有大量证据表明，情况根本不是如此。两个正常 的观察者，在同样的物理条件下从同样的地方看同样的物体，不一定获得同一视 觉经验，即使在他们各自视网膜上的映像也许确实是同一的。两个观察者不一定 "看到"同样东西，这一点有重要意义。正如 N. R. 汉森(1958)指出，"看到的东 西比碰到眼球的东西更多"。有一些简单的例子将会证明这一论点。 图 1 我们大多数人初次看到图 1 时，看到的是楼梯的素描，梯级上部表面可见。 但这不是我们能够看它的唯一方式。也不难把它看作是梯级底部表面可见的楼 梯。接着，如果人们注视这张图一段时间，人们一般会发现人们看到的东西频繁 改变，不由自主地从上面可见的楼梯变到从下面可见的楼梯，然后再变回到前者。 然而似乎可合理地假定，由于观察者看到的仍然是同一物体，视网膜上的映像并 无变化。这张图被看作从上部看到的楼梯，还是从下部看到的楼梯，取决于观察 者视网膜上映像以外的东西。我想本书读者中没有人会对我说图 1 描绘楼梯这一 点提出疑问。然而，对一些非洲部落(他们的文化中没有用二维透视画来描绘三 维物体，也没有楼梯这种东西)的成员进行实验的结果表明，那些部落的成员根 - 7 -
What is this Thing Called Science? 本不把图1看作是楼梯。由此似乎可以得出这样的结论：观察者在看东西时得到 的知觉经验并不单单决定于他们视网膜上的映像。汉森(1958，第1章)曾用一些 更引人入胜的例子来说明这一点。 另一个例子是儿童看”图谜”：要在一棵树的图画里，发现树叶中间画着的一 个人脸。这里，一个看这幅画的人所体验的主观印象，起初是与一棵树及其树干、 树叶、树枝一致的。但是，一且发现了人脸，这就改变了。一度曾被看作树叶和 树枝的那部分东西，现在被看作一个人脸。情况又是这样：在这个”图谜“得到解 决以前和以后，所看到的是同一个物理客体，并且大概观察者视网膜上的映像在 找到解决图谜和发现人脸的时候并没有改变。如果在以后某个时间再来看这幅 图，一度已经解决过这个”图谜”"的观察者就很容易很快就看到人脸。这似乎意味 着，一个观察者看到的东西是受他或她过去经验的影响。 有人也许会问：”这些人为的例子与科学有什么相干？"对这个问题的回答是， 不难从科学的实践中举出一些例子来说明同样的论点，即观察者在观看物体或情 景时看到的东西，他们体验的主观经验，不仅决定于他们视网膜上的映像，而且 也依赖于观察者的经验、知识和期望。这一论点隐含在无可争议的如下认识之中： 在科学中人们不得不学会做一个胜任的观察者。无须说服一个曾经不得不学会用 显微镜观看的人相信这一点。当初学者通过显微镜注视一张老师准备的切片时， 他并不能辨认出合适的细胞结构，即使老师通过显微镜注视同样切片时毫无困难 地辨认出细胞结构来。重要的是要指出，在这种情境下使用显微镜的技术人员一 旦知道要寻找什么，他们在准备合适的条件下观察到细胞分裂不会有很大困难： 然而在发现它们以前，这些细胞分裂却观察不到，虽然我们现在知道在通过显微 镜检查的许多标本中必定会观察到细胞分裂。迈克尔·波兰尼描述了当教师教医 学学生通过检查X线片来作出诊断时，医学学生知觉经验的变化。在下面的一段 引文里，迈克尔·波兰尼(1973，p.101)描述了当教师教医学生通过检查X线片 来作出诊断时医学生知觉经验的变化。 设想一个在上肺部疾病X线诊断课的医学生。在一间暗室里，他注视着置于 -8
What is this Thing Called Science? 本不把图 1 看作是楼梯。由此似乎可以得出这样的结论：观察者在看东西时得到 的知觉经验并不单单决定于他们视网膜上的映像。汉森(1958，第 1 章)曾用一些 更引人入胜的例子来说明这一点。 另一个例子是儿童看"图谜"：要在一棵树的图画里，发现树叶中间画着的一 个人脸。这里，一个看这幅画的人所体验的主观印象，起初是与一棵树及其树干、 树叶、树枝一致的。但是，一且发现了人脸，这就改变了。一度曾被看作树叶和 树枝的那部分东西，现在被看作一个人脸。情况又是这样：在这个"图谜"得到解 决以前和以后，所看到的是同一个物理客体，并且大概观察者视网膜上的映像在 找到解决图谜和发现人脸的时候并没有改变。如果在以后某个时间再来看这幅 图，一度已经解决过这个"图谜"的观察者就很容易很快就看到人脸。这似乎意味 着，一个观察者看到的东西是受他或她过去经验的影响。 有人也许会问："这些人为的例子与科学有什么相干?"对这个问题的回答是， 不难从科学的实践中举出一些例子来说明同样的论点，即观察者在观看物体或情 景时看到的东西，他们体验的主观经验，不仅决定于他们视网膜上的映像，而且 也依赖于观察者的经验、知识和期望。这一论点隐含在无可争议的如下认识之中： 在科学中人们不得不学会做一个胜任的观察者。无须说服一个曾经不得不学会用 显微镜观看的人相信这一点。当初学者通过显微镜注视一张老师准备的切片时， 他并不能辨认出合适的细胞结构，即使老师通过显微镜注视同样切片时毫无困难 地辨认出细胞结构来。重要的是要指出，在这种情境下使用显微镜的技术人员一 旦知道要寻找什么，他们在准备合适的条件下观察到细胞分裂不会有很大困难： 然而在发现它们以前，这些细胞分裂却观察不到，虽然我们现在知道在通过显微 镜检查的许多标本中必定会观察到细胞分裂。迈克尔·波兰尼描述了当教师教医 学学生通过检查 X 线片来作出诊断时，医学学生知觉经验的变化。在下面的一段 引文里，迈克尔·波兰尼(1973，p. 101)描述了当教师教医学生通过检查 X 线片 来作出诊断时医学生知觉经验的变化。 设想一个在上肺部疾病 X 线诊断课的医学生。在一间暗室里，他注视着置于 - 8 -
科学究竞是什么？ 一个病人胸前的荧光屏上的影迹，倾听着放射学家用专门术语对他的助手评论这 些阴影有意义的特征。起初，这个学生完全迷惑了。因为他在这张X线胸片上只 能看到心脏和肋骨的阴影，在它们之间有一些蛛丝状斑。专家们似乎在信口讲述 他们想象中的虚构事物：他一点也看不见他们所谈论的东西。然后，由于他继续 倾听了几个星期，细心地查看各种不同病例的新片子，他开始有了尝试性的理解： 他逐渐忘掉肋骨，并开始看到了肺。最后，如果他聪明地坚持下去，在他面前将 会展现一幅充满有意义细节的全景：生理的变异和病理的变化，疤痕，慢性感染 和急性病的征候。他进入了一个新世界。他仍然只看到专家能看到的部分，但是 现在这些片子肯定有意义了，对片子的大多数评论也是如此。 当有经验而熟练的观察者和未经训练的新手两者面对同样境况时，他们并没 有同一知觉经验。这与认为知觉是通过感官直接给予的主张相冲突。我使用的一 些例子支持观察是人造的主张，对这一主张的通常回应是，从同样地方看同样情 景的观察者看到同样的东西，但对他们看到的东西解释有所不同，对此回应我要 争论。就知觉而言，观察者与之直接接触的唯一东西是他或她的经验。这些经验 不是独一无二地给予的，也不是不变的，而是随观察者拥有的知识和期望而不同。 我准备承认，被物理境况独一无二地给予的是在观察者视网膜上的映像：但观察 者与那个映像没有直接的接触。当常识观的维护者假定，在知觉时有某种独一无 二的东西给予我们，但可以给予各种不同的解释时，他们是在作出没有论证的假 定：在我们视网膜上的映像独一无二地决定我们的知觉经验，而将许多相反的证 据置之不顾。他们过分地使用了照相机类比。 在说了所有这一切后，我要澄清我在这一节究竟不主张什么，免得认为我实 际论证的比我想要论证的还多。第一，我肯定不是主张在我们视网膜上的映像的 物理原因与我们看到什么没有任何关系。我们不可能仅仅看到我要看到的东西。 然而，虽然我们视网膜上的映像是我们看到什么的部分原因，这个原因的另一十 分重要的部分则是我们心或脑的内在状态，它本身依赖我们的文化教养、我们的 知识和我们的期望，而并不是仅仅决定于我们的眼晴和观察到的情景的物理性 质。第二，在各种不同的条件下，我们在各种境况看到什么是相对稳定的。我们 -9
科学究竟是什么？ 一个病人胸前的荧光屏上的影迹，倾听着放射学家用专门术语对他的助手评论这 些阴影有意义的特征。起初，这个学生完全迷惑了。因为他在这张 X 线胸片上只 能看到心脏和肋骨的阴影，在它们之间有一些蛛丝状斑。专家们似乎在信口讲述 他们想象中的虚构事物；他一点也看不见他们所谈论的东西。然后，由于他继续 倾听了几个星期，细心地查看各种不同病例的新片子，他开始有了尝试性的理解； 他逐渐忘掉肋骨，并开始看到了肺。最后，如果他聪明地坚持下去，在他面前将 会展现一幅充满有意义细节的全景：生理的变异和病理的变化，疤痕，慢性感染 和急性病的征候。他进入了一个新世界。他仍然只看到专家能看到的部分，但是 现在这些片子肯定有意义了，对片子的大多数评论也是如此。 当有经验而熟练的观察者和未经训练的新手两者面对同样境况时，他们并没 有同一知觉经验。这与认为知觉是通过感官直接给予的主张相冲突。我使用的一 些例子支持观察是人造的主张，对这一主张的通常回应是，从同样地方看同样情 景的观察者看到同样的东西，但对他们看到的东西解释有所不同，对此回应我要 争论。就知觉而言，观察者与之直接接触的唯一东西是他或她的经验。这些经验 不是独一无二地给予的，也不是不变的，而是随观察者拥有的知识和期望而不同。 我准备承认，被物理境况独一无二地给予的是在观察者视网膜上的映像；但观察 者与那个映像没有直接的接触。当常识观的维护者假定，在知觉时有某种独一无 二的东西给予我们，但可以给予各种不同的解释时，他们是在作出没有论证的假 定：在我们视网膜上的映像独一无二地决定我们的知觉经验，而将许多相反的证 据置之不顾。他们过分地使用了照相机类比。 在说了所有这一切后，我要澄清我在这一节究竟不主张什么，免得认为我实 际论证的比我想要论证的还多。第一，我肯定不是主张在我们视网膜上的映像的 物理原因与我们看到什么没有任何关系。我们不可能仅仅看到我要看到的东西。 然而，虽然我们视网膜上的映像是我们看到什么的部分原因，这个原因的另一十 分重要的部分则是我们心或脑的内在状态，它本身依赖我们的文化教养、我们的 知识和我们的期望，而并不是仅仅决定于我们的眼睛和观察到的情景的物理性 质。第二，在各种不同的条件下，我们在各种境况看到什么是相对稳定的。我们 - 9 -
What is this Thing Called Science? 看到什么对我们的心或脑的依赖并非那么敏感，以致使交流和科学成为不可能。 第三，在这里援引的所有例子中，在某种意义上可以说所有观察者看到同样的东 西。贯穿这本书我接受并预设一个单一的、独特的物理世界独立存在于观察者之 外。因此，当一群观察者注视一张照片、一架仪器、一张显微镜切片或者其他什 么东西时，在某种意义上他们通过注视而面对，因而看到同样的东西。但由此不 能得出结论说，他们具有同一的知觉经验。在十分重要的意义上他们看到的是不 同的东西，我对认为事实是通过感官不成问题地和直接地给予观察者的观点的探 究正是建立在后一意义上的。这在什么程度上破坏了认为感觉能够确立科学所需 充分事实的观点，还有待分晓。 4.陈述表达可观察事实 在平常的语言学用法中，"事实"的意义是含糊的。它可能指表达事实的陈述， 也可能指这种陈述所指的事态。例如，月球上有山脉和火山口，这是事实。这里 可能认为事实是指山脉和火山口本身。另一种可能是，认为”月球上有山脉和火 山口”这一陈述是事实。当声称科学基于事实，导源于事实时，显然后一解释比 较合适。关于月球表面的知识不是基于，也不是导源于山脉和火山口，而是导源 于关于山脉和火山口的事实陈述。必须区分理解为陈述的事实与那些陈述描述的 事态，也必须区分事实的陈述与可能引起将那些陈述作为事实接受的知觉。例如， 无疑当达尔文乘坐比格尔号进行闻名的航行时，他遇到了许多新的动植物物种， 因此这是他一系列新颖知觉经验的内容。然而，如果他停留在那里，他就不会对 科学作出重要的贡献。仅当他提出描述这些新颖发现的陈述，使得其他科学家也 了解这些发现，他才对生物学作出了重要贡献。就乘坐比格尔号航行产生新的事 实，使得进化论可由此产生或与之有联系而言，构成那些事实的是那些陈述。对 那些主张知识导源于事实的人来说，他们必须记住事实是那些陈述，而不是那些 知觉或例如山脉和火山口那样的客体。 在作了这些澄清之后，让我们回到本章的第1节结束时关于事实性质的两项 -10-
What is this Thing Called Science? 看到什么对我们的心或脑的依赖并非那么敏感，以致使交流和科学成为不可能。 第三，在这里援引的所有例子中，在某种意义上可以说所有观察者看到同样的东 西。贯穿这本书我接受并预设一个单一的、独特的物理世界独立存在于观察者之 外。因此，当一群观察者注视一张照片、一架仪器、一张显微镜切片或者其他什 么东西时，在某种意义上他们通过注视而面对，因而看到同样的东西。但由此不 能得出结论说，他们具有同一的知觉经验。在十分重要的意义上他们看到的是不 同的东西，我对认为事实是通过感官不成问题地和直接地给予观察者的观点的探 究正是建立在后一意义上的。这在什么程度上破坏了认为感觉能够确立科学所需 充分事实的观点，还有待分晓。 4. 陈述表达可观察事实 在平常的语言学用法中，"事实"的意义是含糊的。它可能指表达事实的陈述， 也可能指这种陈述所指的事态。例如，月球上有山脉和火山口，这是事实。这里 可能认为事实是指山脉和火山口本身。另一种可能是，认为"月球上有山脉和火 山口"这一陈述是事实。当声称科学基于事实，导源于事实时，显然后一解释比 较合适。关于月球表面的知识不是基于，也不是导源于山脉和火山口，而是导源 于关于山脉和火山口的事实陈述。必须区分理解为陈述的事实与那些陈述描述的 事态，也必须区分事实的陈述与可能引起将那些陈述作为事实接受的知觉。例如， 无疑当达尔文乘坐比格尔号进行闻名的航行时，他遇到了许多新的动植物物种， 因此这是他一系列新颖知觉经验的内容。然而，如果他停留在那里，他就不会对 科学作出重要的贡献。仅当他提出描述这些新颖发现的陈述，使得其他科学家也 了解这些发现，他才对生物学作出了重要贡献。就乘坐比格尔号航行产生新的事 实，使得进化论可由此产生或与之有联系而言，构成那些事实的是那些陈述。对 那些主张知识导源于事实的人来说，他们必须记住事实是那些陈述，而不是那些 知觉或例如山脉和火山口那样的客体。 在作了这些澄清之后，让我们回到本章的第 1 节结束时关于事实性质的两项 - 10 -
科学究竞是什么？ 主张(1)和(3)。一旦我们这样做以后它们就马上变得非常成问题。我们知道可构 成科学合适基础的事实必须采取陈述的形式，认为事实是通过感觉直接给予的这 种主张就看起来十分错误了。因为即使我们将前一节突出的困难撇在一边，并假 定知觉是在看这个动作中直接给予的，那么显然描述可观察事态的陈述（我称之 为观察陈述)不是通过感官给予观察者的。认为事实陈述通过感官进入脑是荒谬 的。 在观察者提出和同意观察陈述以前，他或她必须拥有合适的概念框架以及拥 有如何合适使用这个概念框架的知识。当我们思考儿童如何学习描述世界（即作 出关于世界的事实陈述)时，这一点是很清楚的。考虑一下父母如何教孩子识别 和描述苹果。父母给孩子看苹果，指着它，发出”苹果”这个词。孩子马上会模仿 重复”苹果"这个词。在掌握了这个要领后，也许就在那天晚些时候，孩子看见一 个网球，会指着它说”苹果”。在这个时候父母就会来解释这个球不是苹果，演示 球不能像苹果一样咬着吃。孩子还会犯错误，例如将佛手瓜当作苹果，就要求父 母作出更为精细的解释。等到孩子在有苹果时能够成功地说出苹果的时候，他己 经对苹果知道了很多。所以，推定我们在从关于苹果的事实导出关于苹果的知识 之前必须先观察到那些事实，似乎是个错误，因为表述为陈述的合适事实是以关 于苹果的许多知识为先决条件。 让我们从谈论儿童进到与我们理解科学的工作更为有关的一些例子。想象一 位熟练的植物学家，由一个像我一样对植物学一窍不通的人陪同，参加对澳大利 亚灌木林的实地考察旅行，目的是收集有关当地植物群落的可观察事实。无疑， 植物学家将会能够收集比我能观察和表述多得多的可辨识事实，理由很清楚。植 物学家拥有比我自己更精细的概念框架可供利用，他或她比我知道更多的植物 学。植物学知识是表述可构成事实基础的观察陈述的先决条件。 因此，记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼晴上的光线。它还要 求合适的概念图式以及如何应用它的知识。在这个意义上，假定(1)和(2)不能接 受。关于事实的陈述不是由感觉刺激直接决定，观察陈述以知识为先决条件，因 -11
科学究竟是什么？ 主张(1)和(3)。一旦我们这样做以后它们就马上变得非常成问题。我们知道可构 成科学合适基础的事实必须采取陈述的形式，认为事实是通过感觉直接给予的这 种主张就看起来十分错误了。因为即使我们将前一节突出的困难撇在一边，并假 定知觉是在看这个动作中直接给予的，那么显然描述可观察事态的陈述(我称之 为观察陈述)不是通过感官给予观察者的。认为事实陈述通过感官进入脑是荒谬 的。 在观察者提出和同意观察陈述以前，他或她必须拥有合适的概念框架以及拥 有如何合适使用这个概念框架的知识。当我们思考儿童如何学习描述世界(即作 出关于世界的事实陈述)时，这一点是很清楚的。考虑一下父母如何教孩子识别 和描述苹果。父母给孩子看苹果，指着它，发出"苹果"这个词。孩子马上会模仿 重复"苹果"这个词。在掌握了这个要领后，也许就在那天晚些时候，孩子看见一 个网球，会指着它说"苹果"。在这个时候父母就会来解释这个球不是苹果，演示 球不能像苹果一样咬着吃。孩子还会犯错误，例如将佛手瓜当作苹果，就要求父 母作出更为精细的解释。等到孩子在有苹果时能够成功地说出苹果的时候，他已 经对苹果知道了很多。所以，推定我们在从关于苹果的事实导出关于苹果的知识 之前必须先观察到那些事实，似乎是个错误，因为表述为陈述的合适事实是以关 于苹果的许多知识为先决条件。 让我们从谈论儿童进到与我们理解科学的工作更为有关的一些例子。想象一 位熟练的植物学家，由一个像我一样对植物学一窍不通的人陪同，参加对澳大利 亚灌木林的实地考察旅行，目的是收集有关当地植物群落的可观察事实。无疑， 植物学家将会能够收集比我能观察和表述多得多的可辨识事实，理由很清楚。植 物学家拥有比我自己更精细的概念框架可供利用，他或她比我知道更多的植物 学。植物学知识是表述可构成事实基础的观察陈述的先决条件。 因此，记录可观察事实不仅要求接受刺激，例如射到眼睛上的光线。它还要 求合适的概念图式以及如何应用它的知识。在这个意义上，假定(1)和(2)不能接 受。关于事实的陈述不是由感觉刺激直接决定，观察陈述以知识为先决条件，因 - 11 -