定义科学

林磊

博主按：这是林磊教授“定义科学”一文的2025年更新版，来自林教授2025年的书《文理人》（香港: 文理人有限公司出版）。经林磊教授授权，转载于此。

每个人依自己的经验都可能也可以有自己对“科学”（Science的中文翻译）一词的理解或定义。对做科研的人或只做个案的科史人来说，这不构成问题，但当超越个案研究，讨论到科学起源、科学本质等大问题时，科学的定义是个无法回避的问题。比如，写科学通史，应包括什么内容？科学哲学情况相似，更甚。

业界对科学定义无共识是个亟待解决的问题，一个需要直面的问题。当前国内外科史科哲研究进展不彰，与此有极大关系。

在Science这词未有统一定义的情况下，很多业内人采取回避的态度。比如，David Lindberg的书《The Beginnings of Western Science》（西方科学的起源）就列出了8种科学定义，之后在书中把科学与自然哲学两词混用，影响恶劣。个别人给出错误的答案，如把科学等同于现代科学（Modern science），这显然是错的；正是因为现代之前有科学，才需要点出这部分是现代的科学。值得指出，科史学科开山George Sarton（1884-1956）属回避派，他从未定义科学。

问题的症结是：众人不察，Science这英文字在英国定义过两次，只有第二次定义的Science才是目前大家所了解的“科学”。这件事从何而来，要由世上最权威的英语字典《牛津英语字典》（Oxford English Dictionary）的独特编写方法说起。

Science的第一次定义

《牛津英语字典》有20 卷，4 卷增刊，60万个字条，350 万条语录，涵盖 1000 年的英语历史。它的编写方法与众不同，极为详细；方法是在每个英文字后给出多个解释，每一解释以二三句话总结，再配以多条历史上出现过的英文语句例子，每个例子中该英文字出现时的意思都符合该解释。

比如，Science一字的1a解释：“The state or fact of knowing; knowledge or cognizance of something; knowledge as a personal attribute.”（知道的状态或事实；对某事的知识或认知；知识作为个人属性）。附上的第1条词句例子出现于约1350年（图1）。

换言之，Science一字首现于14世纪，指的是“知道”的知识（即主流意见），涵盖所有领域（可以包括文法、神学⋯）。这就是Science的第一次定义。

显然，这样的知识带有主观性，这定义无关乎我们当前对科学一词的认知。很多人把科学误解为第一次的定义，因而产生种种误会。

图1.《牛津英语字典》对Science一字的1a解释及例句。

Science的第二次定义

第二次定义是1867年（Scientist一字面世后33年），指的是：

科学是对大自然中非人类（物质）系统的研究，而不引入上帝/超自然的考虑。

这个定义的中心思想就是强调科学与宗教的脱钩；换言之，科学主动不碰宗教问题。遗憾的是，没几个科史人科哲人注意到这点，甚至无视与这定义有关的学术文献。（1867年定义还包含了科学与形而上学的脱钩。这点没这么重要，也就没写进这里，更多讨论见下面“第二次定义的动机”。）

Science第二次定义的历史

文献记载

Science的第二次定义明载于Raymond Williams 的书《Keywords》（关键词，1976/1983年）：

We can find by 1867 the significantly confident, yet also significantly conscious, statement: “we shall…use the word ‘science’ in the sense which Englishmen so commonly give to it…as expressing physical and experimental science, to the exclusion of theological and metaphysical.” The particular exclusion was the climax of a decisive argument, but the specialization excluded under that cover, many other areas of knowledge and learning.（我们可以找到这个出现于1867年，相当自信、相当有意识的表述：“我们将以‘科学’一字代表那些不考虑神学和形而上学，关乎物质的与实验的科学——英国绅士通常的用法。”这个排除是一连串决定性思考的高潮，但同时，这个把科学一词收窄的定义，亦把许多其他领域的知识与学习途径排除在外）。

这定义何来？Peter Harrison等主编的《Wrestling with Nature》（2011年）页2指出：

As one historian put it, “Our present use of the word ‘science’ was first coined in the nineteenth century and, strictly speaking, there was no such thing as ‘science’ in our sense in the early modern period.” This claim draws support from the Oxford English Dictionary, according to which the dominant sense of the term in modern use—branches of study that relate to the phenomena of material universe and their laws, and which exclude reference to the theological and metaphysical—dates from April 1867. （正如某历史学家指出的：“我们目前用的‘科学’一字是在19世纪才创造出来的。严格来说，在现代阶段早期，是没有我们当前意义上‘科学’这种东西的。”这个说法受到《牛津英语字典》的支持。根据这本字典，（科学）这个（英文）字的主流现代用法——以物质宇宙的现象和相关定律作为对象，并把神学和形而上学的考虑排除在外的各种（学术）研究科目——可上溯至1867年4月）。

意思是，《牛津英语字典》》上有这个定义。真的是这样吗？让我们去看一下。

细查《牛津英语字典》，在Science这词的5b解释下面第3条例句是这样写的（图2）:

1867 W. G. Ward in Dublin Rev. Apr. 255  We shall…use the word ‘science’ in the sense which Englishmen so commonly give to it; as expressing physical and experimental science, to the exclusion of theological and metaphysical.

这句话与《Keywords》和《Wrestling with Nature》两本书写的相同。

真相大白，原来Science的第二次定义来自W. G. Ward 在1867年4月的《Dublin Review》（都柏林评论）季刊上写的一句话。那么，Ward的这句话写在哪里？他又为什么写这句话？

图2.《牛津英语字典》对Science一字的5b解释及例句。

Ward与《都柏林评论》

William George Ward (1812-1882) 是英国神学家及《都柏林评论》季刊主编（图3）。该刊的1867年4月号内容目录及他作为主编写的文章见图4。

 图3. W. G. Ward （左上）及《都柏林评论》1867年4月号的两个重印本。

在短短的100多字里，Ward充分解释了科学为何能做（因为上帝留下了固定的定律并赋予了人类足够的智慧）、科学研究有什么好处（对道德和智力训练有利并发现真理）、科学何所用（促进物质享受及社会舒适）、教会为何支持科学（神的旨意）、教会对科学的态度（尊重及鼓励）——一篇顶尖之作。

 图4. 《都柏林评论》1867年4月号目录和主编W. G. Ward的文章（左）及其中译（右）。

因为是一篇讨论神学与科学的文章，所以Ward用了个注脚给出科学的定义（图4右红框内），也就是上述《牛津英语字典》在Science这词的5b解释下面所引的第3条例句。

问题是，我们知道Ward是个神学家而不是科学家，那么他这个科学的定义何来？

定义何来？

事实上，远在《Keywords》（1976年初版）这本书之前，经济诺奖人哈耶克（Friedrich Hayek，1899-1992）于1952年在他的书《The Counter-Revolution of Science》（科学的反革命）的一个脚注中就提到这个1867年的科学定义，并认为J. T. Merz在他1896年书《History of European Thoughts in the Nineteenth Century》（十九世纪欧州思想史）关于1867年科学定义源头的观点“可能是正确的”，即：大约是在英国科学促进会于1831年成立时，Science这字获得了现在的含意（图5右）。

Merz的观点看来合理，那么为什么英国的科学家在1831年会有这个科学应与宗教（及形而上学）脱钩的想法呢？

图5.《科学的反革命》(英文初版1952年)中译本封面（左）及第1节注脚2（右）关于科学1867年定义及其起源的论述。

第二次定义的背景

为什么有第二次定义？背景是到了14世纪，古希腊人创立的哲学（包含目前所有学科）已一分为三：‘哲学’、神学、自然哲学。英国人因宗教原因，认为人与其他动物是不一样的（那是远在达尔文1859年的演化论之前），所以要分开研究；与人有关部分归‘哲学’，非人系统（非人动物、植物等）归自然哲学。自然哲学的工作又分两大类：直接引入上帝、不引入上帝。

其后，英国发生了工业革命（1760-1820/1840年）。工业革命横跨18与19世纪，促经济，催教育。1800年前后，英国大学扩招，数目快速增加，在自然哲学部分，出现了一大批以教学和研究为职业的学者；为描述这批新的职业人，William Whewell 于1834年创了个新字：Scientist（科学家）。

之前的1831年，自然哲学中无上帝部分的工作人数足够多，遂抱团成立了“英国科学促进会”（British Association for the Advancement of Science），会名中Science一字当然是反映这批人的工作共性与共识：科学工作与宗教脱钩，但似乎没大张其鼓地把这个特点宣扬出来（可能是碍于教会的势力）。一直到1867年，阴差阳错，科学与宗教脱钩这个定性才由Ward写进他文章的注脚中。

与目前不同，与宗教脱钩在当时是个新生事物，一个新概念。Science的第二次定义事实上是为一个新概念创了一个新词，方法是把14世纪已有的旧字Science挪过来重新定义。

第二次定义的动机

从历史上看，1867年之前的两千多年，虽然还没有Science这个现代名词，但有用的科学工作都是没扯上超自然/上帝才成功的，显著的例子有阿基米德的浮力定律、哥白尼的日心说、牛顿的运动三定律及万有引力理论。1831年的英国科学家及1867年的科学定义只是把这个成功经验正式化而已。

注意：1867年Science的第二次定义，除了把神学的考虑排除在外，也把形而上学排除在外；形而上学就是目前所称的“哲学”（双引号）。意思是，做科学时可以考虑“哲学”的启示，但不能以“哲学”理论作为科学的支撑或证据；科学唯一的证据是实检（Reality Check，含实验）。至于科学灵感来自“哲学”理论或天上的云，依人而异，其实不重要，因为“哲学”理论只是哲学家除了参考当时的科学认知，再加上先验性猜想之作，大自然不一定买账，这种例子在科学史上有的是。

第二次定义为什么不广为人知

天下英语字典都抄自《牛津英语字典》，但只能抄一部分，因内容太多太详细（此之谓权威）。很多时，就Science这字来说，其他字典只抄了牛津字典中的1a及5b解释的那几句总结的话（图1与2），也就引起了种种误会。

比如，5b解释的总结话说Science是

The intellectual and practical activity encompassing those branches of study that relate to the phenomena of the physical universe and their laws, sometimes implied exclusion of pure mathematics.（智力和实践活动，包括那些与物理宇宙现象及其定律相关的研究分支，有时隐含地排除了纯数学）。

听起来不错，这不就是一般人所认为的“科学”吗？有什么问题？问题大了，因为这句话只说了一半，没提科学与宗教脱钩（那是第3个例句才有的），因而误导天下。据这句话，牛顿根据满含超自然（上帝）的《圣经》预言世界将于2060年“终结”，也是个科学预言?！这显然不对。

问题出在这句话只是其后所列十多个例句的共同点，而只有第3个例句Wald的那句话才是科学家认可的科学定义。编字典的人不察，查字典的人因而不察。然而，这不能解释学者们也不察，因为学者是靠看文献而不是靠查字典做学问的。

总结一下，有至少五个学术文献，提到与宗教脱钩的1867年科学定义这个重要事实，但都未能引起中外学界的足够注意：

1. Ward, W. G. [1867]. Science, Prayer, Free Will, And Miracles: An Essay (reprinted from the Dublin Review of April 1867). South Yarra, Victoria, Australia: Leopold Classic Library. (见首页注脚)

2. Hayek, F. A.  [1952]. The Counter-Revolution of Science: Studies on the Abuse of Reason. Chicago: University of Chicago Press. (见第1节注脚2)

3. Cunningham, A. & Williams, P. [1993]. De-centring the“big picture”: The origins of Modern Science and the modern origins of science. The British Journal for the History of Science 26: 407-432.（见页420）

4. Harrison, P., Numbers, R. L. & Shank, M. H.(eds.) [2011]. Wrestling with Nature: From Omens to Science. Chicago: University of Chicago Press.（见页2）

5. Lam, L.（林磊）[2014]. About science 1: Basics——knowledge, nature, science and scimat. All About science: Philosophy, History, Sociology & Communication, Burguete, M. & Lam, L. (eds.). Singapore: World Scientific.（见页15）

第二次定义之后

有了科学这新字和新概念，人们才回溯历史，看以前什么人、什么研究活动符合科学的定义。人们找到（约2600年前）古希腊的第一位哲学家泰勒斯（Thales，c624–c546 BC)，认为他提出“万物水做”（没用到超自然来解释）是最早的科学理论（虽然后来知道理论是错的，但当时没错），遂尊他为“科学之父”，虽然他也认为万物都有灵魂，这部分就给排除于科学之外了。

同样地，上溯到300多年前的自然哲学家牛顿（1642-1727），把他《自然哲学的数学原理》书中与上帝无关部分（运动三定律、万有引力定律）归于科学，丢弃书中提到上帝部分（图6），并据此追认他为科学家（自己人），虽然牛顿是虔诚的教徒，并曾对圣经进行了大量的学术研究。

据1867年定义，泰勒斯和牛顿都只是半个科学家（在学术工作中部分引入灵魂或上帝），伽利略则是百分百的科学家（在学术工作中没引入上帝，虽然他也是个虔诚的教徒）。

严格来说，1840-1867年间，科学家是按Whewell的定义，指的是专职从事自然哲学研究的人，其工作可引入上帝；此时，牛顿是百分百科学家。1867年后，科学家指的是从事科学研究的人，其工作不引入上帝；此时，牛顿就变为半个科学家。好玩吧？

图6. 牛顿的《the principia》(原理，第二版）部分目录及提到上帝的部分内容。

第二次定义不足之处

Science的1867年定义把科学研究限于非人系统，是其严重不足之处，已不符合后来的科学认知。据此定义，所有关于人的医学都不是科学一部分，更不要说所谓的社会科学了。

Science的第三次定义

为解决此问题，遂有2007年对Science一词的第三次定义——人科定义：

科学是人类了解大自然所有事物的努力和成果，而不引入上帝/超自然的考虑。

努力和成果表示科学由两部分组成：科学过程与科学成果，前者必然与人有关，后者如运动三定律和万有引力及相对论等则与人无关。

为何重要

Science这词两次定义重要的原因：

1. 据1867年或2007年定义，法庭就可以直接把智能设计（Intelligent design）者要求在中学科学课中教神创说拒之门外，审都不用审。

2. 有了准确的科学定义，才能讨论中医学是否科学、古中国有没有科学及李约瑟之问。

3. 只有根据2007年的人科定义，医学才是科学的一部分。科哲/科史两行业统一认识，开会才能开得顺利，科学通史才能写得全，否则要正名为“非人系统科学通史”（若只依1867年定义）。

4. 依1867年定义，人文学被排除在科学外，大家对它就要求不高，严重影响人文学的学科发展。只有采用2007年定义，人文学的科学度才会提高，才可以阔步前进。

5. 人文学含（政治）决策学，那是影响世界和平的关键学科。人文学水平低，对众生不利。

结语

虽然每个人对“科学”一词的理解可能不同，却有一个共识：做科学不可以引用鬼神来解释现象。这个共识/定义在19世纪上半叶逐渐出现，并由英国神学家William Ward在1867年4月发行的《Dublin Review》中进行了总结。

一字两用。英文字一字两个意思的例子：Work在日常用语中指“工作”，物理人拿来在物理学中定义为“功”（一个力在一段路径上所做的工夫）。后者与前者表面相似，但意思完全不一样，所以普通人与物理人交流时往往会鸭同鸡讲。Science一字的两次定义产生了一字两意思，引致沟通混乱，道理相同。

设想一下，假如英国人在1867年不是对Science一词作出第二次定义，而是创造一个真正的新词（如Scinece），那人们对科学美丽的误会就完全可以避免。

Science 这英文字在历史上经历了三次定义，首两次（14世纪与1867年）是由英国人定的，第三次（2007年）是由中国人定的——我定的。

附

1. 有人把科学分为“狭义科学”与“广义科学”两种，前者指非人系统的科学（一般叫“自然科学”），后者指人类系统的科学（主要指社会科学），这种分法是错的。科学只有一种，虽然研究对象有非人系统及人类系统两类。科学的研究对象亦可依其简单/复杂及确定性/概率性分4类。

2. 不同学科的科学度（Scientificity，科学水平）高低不同：非人系统的自然科学相对容易，科学度高；人类系统较难，科学度低。一般人错把前者作为科学标准，也就觉得后者不够科学或不是科学。其实，不管高低，都是科学，只是处于科学发展的不同阶段而已。

3. 之前，任鸿隽（1886-1961）也曾把科学分为“狭义”与“广义”两种。他于1915年为《科学》创刊号撰写的开篇文章中上说：“科学者，智识而有统系者之大名。就广义言之，凡智识之分别部居，以类相从，井然独绎一事物者，皆得谓之科学。自狭义言之，则智识之关于某一现象，其推理重实验，其察物有条贯，而又能分别关联抽举其大例者谓之科学。是故历史美术文学哲理神学之属非科学也，而天文物理生理心理之属为科学。今世普通之所谓科学，狭义之科学也。”这种说法相当于把科学的第一次定义叫广义科学，现代科学叫狭义科学，也是错的。任鸿隽只是个化学人（哥伦比亚大学化学硕士），非科史或科哲人，在百多年前说错也就不足为奇，但到了今天还有人在用，就有点奇怪。

注

 “Science第二次定义的历史”一节是基于简小庆与作者的合作研究写就的。

作者介绍：林磊，人文学者与物理学家，美国加州圣何塞州立大学荣休教授，中国科学院与中国科学技术协会客座教授。香港大学（一级榮誉）学士、英属哥伦比亚大学硕士、哥伦比亚大学博士。除美国外，曾在欧洲（比利时、西德）、北京（中国科学院物理所，1978-1983）工作；前30年做自然科学（物理、化学、复杂系统），后20年做人文学（文史哲）。发明了世界上三种液晶之一的碗形液晶（1982）、描述复杂系统的活性行走（1992）和两门新的学科：历史物理学（2002）、人科（2007）。已出版180多篇论文和28本书，国际液晶学会创立者（1990），中国液晶学会共同创办人（1980），Science Matters（人科，World Scientific出版社）与Partially Ordered Systems（偏序系统，Springer出版社）两英文丛书的创立者与主编，《物理》前编委和《科普研究》编委。目前研究哲学、复杂系统、人科。联系电邮：lui2002lam@icloud.com 

文章来源：林磊 [2025].《文理人》. 香港：文理人.