标题库恩和他的《科学革命的结构》

　　库恩的《科学革命的结构》，自一九六二年初版问世后被誉为学术史上的一个里程碑。它远远超出了自身学科的范围而引起了广泛的注意，因为它跨过了哲学、历史和社会科学之间的鸿沟，推翻了把科学当作向真理前进的客观过程的逻辑经验(实证)主义的观点。库恩另起炉灶，科学被认为要受到非理性程序的严重影响的结构。一位惊惶失措的评论家指责这种看法把“客观性和进步、科学传统解释的骄傲，统统抛在一边了。”这本薄薄的一百八十页的小册子，一问世就引起了巨大的风波——褒贬不一。一位不愿披露姓名的科学史家说：“我对这本书的看法和对其他一些书的看法一样，它们被专家们详加驳斥而生存下来了，在这样的意义上也就成了经典著作。”另一位和前者有同样隐衷的哲学史家也说：“这是一本令人迷惑的书，因为它至少是近二十年科学史中最有才华、最有影响的论著，而它的错误观念也是赫赫有名的。”
　　托马斯·库恩(Thomas　SamualKuhn一九二二——)是典型的美国新一代哲学家。生于美国辛辛那堤，早年以优异成绩毕业于哈佛大学物理系。一九四九年获物理学博士学位后，辗转执教于加利福尼亚、普林斯顿和麻省理工学院等著名学府。一九四七年他转向科学史研究，经过十五年的探索，并在一九六二年形成了完整的科学观，并刊布成名作《科学革命的结构》。其他主要著作还有，《哥白尼革命》(一九五七)、《量子物理学的历史资料》(一九七○)、《必要的张力》(一九七七)、《黑体理论和量子不连续性，一八九四——一九一二》(一九七八)。尽管库恩再三声辩自己不是哲学家而是科学史家，但他的《科学革命的结构》却完全是以其哲学意义遐迩闻名的。这种哲学意义并不仅仅在于库恩用一种新的方法重新解释了科学的历史，而在于他为科学的发展提供了一个动态的模型(结构)，更在于这一模型由于它高度的抽象性已超越了具体科学的领域而具有方法论和世界观的意义，从而引起了自然科学和社会科学领域中一系列观念的变化。这种社会效果也许是库恩始料不及的，难怪他的一位同事说，他造就了魔鬼，又不知道怎样对待魔鬼。
　　一
　　科学教科书和科学历史之间的距离促使库恩萌发了“科学革命”的思想。库恩在阅读科学史时发现，科学的事业并不象教科书所表述的那样，是积累性的。
　　实际上，反对科学积累性的进步观是继上世纪末和本世纪初盛行的逻辑实证主义后的科学思潮。在培根以归纳原理莫定了近代的实验科学的基础后，科学不再被认为象古典理论(如亚里士多德)认为的那样，是从真的前提中推论(演绎)出来的必然结论。伽利略和达尔文的成功证明了科学运用观察、实验、归纳等方法的优越性，这种理论发展到极端导致了逻辑实证主义，即认为一切科学命题都是并且仅仅是对事实有所断定而可被证实的经验命题(感觉经验范围内的命题)，把哲学的任务归结为仅对科学语言作“句法的”和“语义的”分析。这就使得理论只能埋头于繁琐的考证而无助于科学新的发现和发明。爱因斯坦相对论和普朗克量子论的提出敲响了逻辑实证主义的丧钟，另一方面又成了新科学观的催生婆。来自奥地利的哲学家波普(K.R.Popper一九0二——)首先发难，提出了“证伪主义”的科学观，即认为科学并不是象传统认为的那样是在确证的道路上积累前进的，而是靠科学假说的不断被证伪而进步的。和波普的科学观不同，库恩强调用历史的眼光及从历史的角度来研究科学的发展，“本文的目的是要勾画出一种大异其趣的科学史观，一种可以从科学研究的历史记载本身浮现出来的科学观。”(《科学革命的结构》第1页，下同)波普认为，一个命题无论如何不能被(必然有限的)任何观察陈述所证实，却可以被一次与原命题相悖的观察陈述所证伪，而库恩则认为，虽然“我们(指他和波普)都反对科学通过累加而进步的观点，都强调新理论抛弃并取代与之不相容的旧理论的革命过程，都特别注意在这个过程中旧理论由于对付不了逻辑、实验、观察的挑战所起的作用”，但是“我看卡尔爵士(指波普)把科学事业中的非经常性的革命特点赋予了整个科学事业。”(《必要的张力》)在库恩看来，科学的发展不但有科学的内部原因，即科学本身所包含的发展规律的作用，更重要的还应重视科学的外部原因，也即社会制度、政治、经济、特别是心理等因素对科学的影响。库恩把科学发展放在历史背景上的理论开了当代科学哲学“历史学派”的先河，成为当今世界上波及历史、哲学、社会科学等领域的巨大浪潮。
　　二
　　库恩的科学观是一种动态的理论，他关于科学发展的图式可以表述为：
　　前科学——常规科学——　危机——科学革命——新的常规科学——新的危机……
　　在库恩看来，科学并不象教科书所描写的那样，是知识长期积累的结果；科学是不时被学术上剧烈的革命所打断的一系列和平间歇。在这些间歇期里，科学家们受库恩称之为规范(Paradigm)的支配。
　　常规科学就是处在和平间歇期的一种科学活动，如哥白尼《天体运行论》和牛顿《原理》以后的天文学和力学的研究。但常规科学不可能永远解决反常，当反常越来越频繁时，危机便产生了，从而导致科学革命。革命后最好的理论假说(规范)又成为新的常规科学的基础。换句话说，科学革命发生之后，科学家们在新的规范下发展常规科学的传统，一旦这个传统出现危机，又酝酿着下一次科学革命。
　　在这一科学发展的模式中，库恩所创造的规范起了关键的作用，正如库恩所说：“一旦我的这个难点得到了解决，此文的草稿就迅速涌现了。”(第IV页)
　　规范来自希腊文，原意有“共同显示”之义，引申出模式、模型、范例等义。“我采用这个术语是想说明，在科学实际活动中某些被公认的范例——包括定律、理论、应用以及仪器设备统统在内的范例——为某一种科学研究传统的出现提供了模型。”(第8页)它具有如下特点：
　　一、有无规范是区别科学与非科学的标志，并且也是“任何一个科学部门达到成熟的标志。”(第9页)
　　二、规范为在它所支配的科学内合理的工作规定标准(规则)。协调并且指导在规范内工作的一群常规科学家“解难题”的活动。
　　三、包括把基本定律应用到各种不同类型情况中去的标准方法。例如，牛顿的规范包括把牛顿的各种定律应用到行星运行、钟摆、台球冲撞以及其他诸如此类的现象上去的方法。
　　四、为使规范的定律能够对实在世界产生影响所必需的仪器制造和仪器使用技术。如牛顿的规范应用于天文学，包括各种合格的望远镜的使用，以及望远镜的技术，和对用望远镜收集到的资料加以校正的各种技术。
　　五、形而上学的原则(信仰)对在规范内工作的科学家起指导作用。如在整个十九世纪，支配着牛顿规范的，大致是这样的一种假定(形而上学)：“应该把整个物理世界解释为按照牛顿运动定律在各种力的影响下运转着的机械系统。”而十九世纪笛卡尔的纲领则包括这样的原则：“虚空是没有的，物质的宇宙是一台大钟，其中所有的力都表现为推力。”
　　六、一些非常一般的方法论规定。如“认真努力使你们的规范与自然匹配，”或是“把使规范与自然匹配的努力的失败看成是严重的问题”等等。
　　规范是和常规科学密切相关的术语。由于自然界过于复杂，不能随意加以探索，规范就是一个探索计划。它既指出难题，又保证这些难题可以解决。由规范支配的常规科学必须具备下述两个条件：常规科学的成就(这些成就常常是以历史上有影响的科学经典著作为代表的，如亚里士多德《物理学》，托勒密《至大论》，牛顿《原理》和《光学》，富兰克林《电学》，拉瓦锡《化学》及莱伊尔《地质学》等等)足以把一批坚定的拥护者吸引过来，使他们不再去进行科学活动中各种形式的竞争，因为显而易见的是，这种竞争会无谓地浪费科学家的精力和时间；同时这种成就又足以毫无限制地为一批重新组合起来的科学工作者留下各种有待解决的问题。因此，在规范支配下的常规科学就是解难题的活动。就象人们参加游戏必须遵守游戏的规则一样，科学家进行常规研究，也必须遵守一定的规范。游戏的失败，常常归之于游戏者，而不能说是游戏的规则不好。同样，解难题的失败，被看成是科学家的失败而不是规范的缺陷。常规科学最引人的特点也许就在于：“它要求创造的新东西，不管是观念上的还是现象上的都很少。”(第29页)因为“常规科学之所以看来进步得这么快，原因之一就是，常规科学工作者都集中到只要他们有能力就可以解决的问题上。”(第31页)常规科学在实现规范所规定的探索计划时，不断扩大对于那些规范特别能够加以说明的事实的知识，加强这些事实同规范预测之间的配合，进一步详细表达规范的本身。
　　规范的优越性，一方面正如上文所述，自然界是如此庞杂难以开拓，即使随意地去接近它，也很困难。科学家有了规范和对规范的信任，就不再是个开拓者，或者至少不是一个未知领域的开拓者，而是解难题者，使规范与自然匹配。另一方面，也许是隐含着的(即不是任何常规科学家都能自觉认识到的)规范优越性在于，由于规范的预见力，在规范指导下的解难题者，对自己研究中会得到什么样的结果非常清楚，结果当研究问题走入岔道(出现反常、面临危机)时，他就处在非常有利的地位去认识它。
　　常规科学的目的尽管并不在于寻求新事物，起初甚至还倾向于压制新事物，但由于规范的优越性，特别是后者，使常规科学可以同样有效地引起新事物的产生。这就是库恩所谓的“反常和科学发现的涌现”的意义。“发现开始于感到反常，也即发觉自然界不知怎么违反了由规范引起并支配着常规科学的预期。接着是对这个反常区域或多或少地扩大进行探索。直到把规范理论调整到反常的东西成了预期的东西为止。”(第43页)给人启迪令人深思的是，库恩认为危机是和科学理论的涌现相关的。在哥白尼“日心说”之前一千多年的阿利斯塔克(Aristarchus)就预见过“日心说”。人们常说，如果希腊的演绎性不那么厉害，不那么受教条的束缚，日心说天文学可能早在十七个世纪以前就开始提出了。但库恩批评说，这完全“忽视了全部历史的前后关系”。因为“使天文学家们趋向哥白尼的因素之一(也是他们不能趋向阿利斯塔克的因素之一)，就是人们认识到了危机，首先是由于危机，才有新的创造。”(第63页)上世纪末的物理学危机和本世纪初的物理学革命就是例证。更重要的是，由规范不可解决的反常积累起来所形成的危机是对规范信仰的崩溃，正如库恩指出，“危机的意义就在于，它可以指示更换工具的时机已经到来。”(第63页)
　　更换工具就是科学革命，即抛弃一个规范而信仰另一个规范。“科学革命在这里被当作是那些非积累的发展事件，在其中一套较旧的规范全部或局部被一套新的不相容的规范所代替。”(第76页)
　　科学革命的概念是库恩从对社会革命的对应性研究中引发出来的，“政治革命是由于愈来愈感到，现有制度已不足以应付由它们造成的环境所提出的问题而开始的。”(第76页)在历史发展中，科学革命就象政治革命一样是必需的。革命之所以必需，首先在于新旧规范的不可比性。不可比表明从事于不同规范的科学家看待世界和运用科学方法之间的不同，“按照本文的观点，这两种理论在由哥白尼和托勒密天文学的关系所说明的那种意义上是根本不相容的：只有承认牛顿的理论是错误的，爱因斯坦的理论才能被接受。”(第81页)例如，质量在牛顿物理学中是不变的，但在爱因斯坦物理学中却是可以和能量互换的。尤其要强调指出的是，规范既然是不可比的，新规范的被确认就不在于规范是否更科学，而取决于社会的因素——某一科学共同体(科学家团体)的拥护(约定)，“它代表这一共同体成员所共有的信念、价值、技术手段等的总体。”(英文增订第2版第175页)其次在于，革命是世界观的改变。“当规范改变时，这个世界本身也同它们一起改变。科学家们在新规范的指引下采用新工具观察新领域，甚至更重要的是，科学家们在革命期间用熟悉的工具观察他们以前已经观察过的领域时看到了新的不同的东西。”(第91页)库恩用心理学中“格式塔”转换(如一片墨迹可以被看成鸭或兔)的理论(例子)，说明世界在人们眼中由于规范的不同而产生的转换。也许应该稍稍提及这一理论重要的逻辑结论，即库恩认为转换是困难的：“哥白尼主义在哥白尼死后几乎一个世纪只作了少数转换。牛顿的工作在《原理》出版以后的半个世纪里，特别是在大陆上，并没有被普遍接受。”(第124页)正如普朗克所说：“一种新的科学真理并不是靠使它的反对者信服，并且使他们同情而胜利的，不如说是因为它的反对者终于死了，而在成长的新的一代是熟悉它的。”(第124页)
　　三
　　《科学革命的结构》中译本的译者之一纪树立同志曾对笔者说过，科学哲学是人类从事具体科学活动的反映，是科学的自我认识。面对蔚为大观的库恩科学观，轻率和鲁莽地匆遽结论和妄加非议，都可能成为科学的笑柄。与其一二三四地充数评论，不如甲乙丙丁地摆摆问题。
　　问题之一是究竟怎样看待科学研究中的非理性。科学历来被认为是理性的事业，但库恩却认为：科学选择哪一个理论(规范)，不仅取决于逻辑的标准，还取决于社会的文化背景及个人的心理素质。非理性的作用在库恩科学观中有着重要的作用，它还表现为“格式塔”的心理转换，形而上学的信仰及科学共同体的约定等等。弗洛依德的极端非理性主义(排斥理性的作用)固然不可取，但完全否认科学中的非理性因素也不是实事求是的态度。科学事业无疑地包含着研究主体的能力，而这种能力除了理性思维，即感性认识(感觉、印象、知觉)和理性认识(概念、判断、推理)外，正如库恩强调的，仅用理性不能解释科学史的现象一样，任何科学的发展、发现和发明都还伴随着研究主体的非理性因素的作用，它包括直觉、幻觉、潜意识、情感、想象、灵感、习惯、意志、信仰、信念、激情及本能的欲望和反应等等。这些为传统科学不屑一顾的领域，如今已成了科学的前沿。
　　由此而产生的问题之二是，科学发展究竟是决定的还是随机的？因为按照库恩的理论，就会出现这样的悖论：在规范支配下的常规科学是定向的(决定的)，而以科学革命为中介的规范与规范之间的变换(由于选择的非理性和规范的不可比)却是非定向的(随机的)。这实际上是随着量子力学和统计物理学而来的深刻思想的闪现，库恩的这一发展模式多少已被突变理论和普里高津的耗散结构理论所阐述，即它是符合演化动力学的，也和进化论所揭示的生物谱系树的发展模式极为相似。这一思想的意义至今还不能充分预见，也许不下于哥白尼革命和相对论的创立。
　　也许最有启发意义的问题之三是怎样在收敛式思维和发散式思维之间保持必要的张力。这实际上是由库恩规范的两个优越性所引起的。它要求科学家既要在常规科学研究中具有良好的专业训练和知识素质，以便更好地解决规范指示的难题，使规范与自然更加匹配，同时也要求科学家不被传统所束缚，能在反常和危机中发现和发明新的科学理论和选择新的规范，确定新的研究方向，开拓新的世界。库恩这一思想的意义，暴露了我们在教育上存在的弊端——重传统训练，重知识积累，而忽视创造性能力的培养，更不要说在这两者之间保持必要的张力的努力了。
　　即使想面面俱到地罗列一些有意义的问题也是不可能的，但可能的倒是应该指出这些问题几乎概括了库恩科学观所具魅力的秘密——科学(亦是任何事物)发展的二律背反的图景。已经提到过的理性与非理性，定向和非定向，收敛和发散即是，以及篇幅不允许涉及的科学发展的传统与变革，连续和间歇，理论和实践，内部史和外部史，个人和共同体等等亦是。
　　一九八四年五月二十四日
　　(《科学革命的结构》，〔美〕T·s·库恩著，李宝恒、纪树立译，上海科学技术出版社一九八0年十月第一版，0.51元)