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与师生谈科学之弊24:科学哲学 精选

已有 15896 次阅读 2014-3-26 10:25 |系统分类:教学心得

学:学生,教:教师,李:李晓榕。

教:按您的说法,科学的基本要求是理论结果与实践吻合,也就是验真。但是,科学除了验真之外,不是还有证伪?只要有一个反例,就说这个东西是错的。

李:证伪有一定道理,但太理想化,存在不少弊端。它有点逆向思维的意思,它不告诉我们科学是什么,却告诉我们科学不是什么。它是著名科学哲学家波普尔提出的,意思是:只有有可能被推翻、也就是有可能被证伪的理论,才可能是科学理论。

学:这么说科学理论都是错的?

李:非也。按证伪说,科学理论都是有可能错的,不可能错的都不是科学理论。所以,科学理论不可能是先验的绝对真理。对于一个理论,得有可能存在某种反面证据(实验、观测、数据、结果),一旦被验证,该理论就能被推翻,这种理论才可能是科学理论;也就是说,不可能用科学证据推翻的就不是科学理论。波普尔举例说,宗教、马克思主义、弗洛伊德的精神分析,就不能用科学证据推翻,所以不是科学理论。他还声称,一个理论越具有可证伪的内容,潜在的证伪者越多,就越优越。证伪说影响极大,比如美国最高法院对采信专家证词有四条“多伯特(Daubert)标准”,头条就是:判定一个理论或技术是否科学,关键看它能否或是否已被检验。(A key question to be answered in determining whether a theory or technique is scientific knowledge … will be whether it can be (and has been) tested.)如何证伪?其实就是理论结果与证据不一致。

   其实,证伪说虽有合理成分,但太绝对、太理想化。任何一个“理论结果”其实都不是单个理论的结果,而是一堆理论的结果,如果它与证据不符,并不知道是其中的哪个理论有问题。在科学史上,一旦发现一个流行理论与证据不一致,就打补丁加以解释或修正,马上放弃之事绝无仅有。例如当年用牛顿力学计算天王星轨迹的结果跟观测不符,并没有多少人因此认定牛顿力学是错的,却判断是因为附近有天体干扰天王星的运行,最终证实这个天体就是海王星。这一发现大大提高了牛顿力学的信誉。还有一个例子是水星近日点的进动,也与观测数据不合,一开始也是尝试去修正,但后来证实这确实是由于牛顿力学的固有缺陷,因为相对论的结果就与观测数据吻合。用一个证据去推翻一个流行的理论太理想化。有些其他的科学哲学理论,比如拉卡托斯(Imre Lakatos)的研究纲领说,每个科学理论都有一个硬内核和软外包,内核不变,外包可变,如果有一些证据解释不了,就变软外包这个保护带以适应之。

   说到底,最后不是证据淘汰了这个理论,而是出了一个更好的理论。没有一个更好的理论,流行的理论很难被推翻。要不是有日心说,我们可能还信奉地心说。对于弗洛伊德的精神分析,很多人掌握不少反面证据,但它仍旧影响巨大,主要原因就是没有一个能够全面取而代之的理论。有比较才有鉴别,有鉴别才能发现。同理,双假设的统计检验比单假设的检验容易得多。单假设的检验,原则上只能排除,不能接受假设。科学理论就是这样。提出一个更吻合更简易的,就胜出了,所以要在吻合的前提下追求简易。这是我在早先谈研究策略时,一再强调的

教:看来您对科学哲学挺有研究的。

李:不敢当,虽然我有些自己的体会。我看过一些科学哲学的论著,一开始觉得蛮新鲜、蛮好。我自己的观念逐渐明确以后,就不太喜欢其中的不少东西了,尽管有些论述确实发人深省。不少论著在臃肿的技术术语包装下,真正新颖的思想和观点不多。所以,诺贝尔奖得主、澳大利亚神经生理学家艾克尔斯(John C. Eccles)说:有大量关于科学方法论以及科学哲学的书籍,但它们大多是错误的和误人子弟的。在我看来,且不说它们有漏洞、有缺陷,更重要的是它们过于繁琐,注重枝节,架屋迭床。一个根源是过于追求精确的通病,为了强行划清灰色边缘地带,不惜牺牲简洁自然。

   要确定一个研究对象,现代西方一般有两大惯常做法:一是划界,即划清它与非它之间的界限;二是给出它的定义。显而易见,合适定义比划界难得多。我在少年时,曾经有一段时间很好奇我们是怎么进入睡眠状态的,想在入睡时搞清这个分界限。因而在昏昏欲睡时常常会突然意识到需要搞清当时的状态,结果闹得我好些天难以入睡,最终不得不放弃这一划界的好奇心。我这是犯傻:何必要搞清这个界限呢?研究对象,特别是哲学思考的对象,因其复杂,往往难以精确划界,更不可能有严格而又广为接受的定义。其实,只要大家都注重主体,不钻入枝节的牛角尖,讨论时既不必精确划界,也无需严格定义。比如说白噪声,它有无穷大的功率,因而在物理上不现实、无法实现;它有无穷大的方差,因而在数学上不清晰、难以接受。尽管缺乏严格的定义,白噪声的概念应用广泛,带来了极大的方便,价值不菲。δ函数的情况也类似。早在1940年代Schwarz建立广义函数理论时对之严格定义之前,它就被大量应用,即便在有了严格定义之后,它的应用一般也并不用此定义。比如,我常常用δ函数,但在学过这个严格定义之后,居然一次都没用过、也没见人用过这个严格定义。些微的不精确可免去连篇累牍的无数解释。(A little inaccuracy saves a world of explanation.)正是出于如此这般的考虑,我在谈科学之弊时,居然不定义科学是什么。在这种讨论中定义“科学”,吃力不讨好:首先,大家心目中的“科学”本质上相差不大;其次,靠定义是无法消除分歧的,——不会有大家都接受的定义。比如,林德伯格的《西方科学的起源》列举了从行为模式、知识体系、陈述形式、方法论、认识论、内容以及词性等方面人们对科学的八种理解。

学:我记得您前面说过,科学哲学对于科研挺有用,现在又说它没用,这怎么理解?

李:我这是说它有毛病,不是说它没有用。总的来说,科学哲学对于科研是有用的,但是它的有关著述大多太繁琐、不好用。我们在学习时,要抛弃它的包装,切入实质。贝弗里奇说:驾驶汽车不必非要技师不可。同样,进行思维和推理也并不需要经过认知心理学(研究思维过程)或哲学的训练。但是,当汽车出了故障,一般的思维过程无法解决问题时,那么,具有机械师的操作知识就有用了。这种知识无需高深。假如他恰好知道机器运转的一般原理,又具备一些对于克服一般困难有用的技术,那就常常有助于使汽车重新开动起来。(《发现的种子》)这是科学哲学有用的一个方面。我认为,更重要的是它所提供的观念,特别是大处着眼、宏观把握的眼界。

   附带说一句,对于一个复杂问题,“是”或“非”、“对”或“错”、“真”或“假”的答案往往都不对,复杂问题的答案不会这么黑白分明、简单清晰。


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27:科学之弊总结


与师生谈科研选题:

1:科研的战略、战术和战斗力                                    2:选题三准则:趋喜避厌

3:选题三准则:如何培养兴趣                                    4:选题三准则:择重舍轻,扬长避短

5:得题之关键                                                  6:如何应对新潮

7:选题四建议                                                  8:总结:选题好比找对象


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3:人人信之而善忘的黄金法则                                    4:孤胆方是英雄,独创才有真才

5:大道至简,科学之魄                                          6:弃繁就简

7:以特制胜                                                    8:综括

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11:技穷时的上策                                               12:驾驭时间之术1

13:驾驭时间之术2                                              14:保质增产之法

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13:增强记忆1                                                  14:增强记忆2

15:如何听讲                                                   16:最佳捷径


与师生谈科研输出:

1:论文写作五要点                                              2:论文的结构、条理和语言

3:标题、摘要、引言、结论                                      4:作学术报告四建议

5:与编审人员打交道


与师生谈科研道德:

1:何谓弄虚作假                                                2:何谓剽窃?

3:何谓自我剽窃?                                              4:版权

5:谁该当作者?                                                6:署名顺序怎么定?

7:其他学术不当行为                                            8:总结

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