第四講科學(xué)與非科學(xué)的劃界

案例：1:9999第一次世界大戰(zhàn)后，德國工程師斯特斯曼在生活無著落情況下被一家小企業(yè)雇用。后來，福特汽車公司的一臺大型電機(jī)出故障，在自己技術(shù)人員無法修理的情況下，請斯特斯曼幫助。斯特斯曼在電機(jī)旁聽了兩天，用粉筆在電機(jī)上畫了一條白線，他讓在此畫線處去掉16圈線圈，電機(jī)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一試果然不錯。福特公司因此付酬10000美元，在開報銷單時，斯特斯曼寫到：“用粉筆畫一條線是一美元，知道在哪里畫線是9999美元”。原始時代585960（公里）艾赫爾別格《人和技術(shù)》第四講科學(xué)與非科學(xué)的劃界

科學(xué)的含義科學(xué)哲學(xué)關(guān)于科學(xué)與非科學(xué)的劃界問題

科學(xué)是什么？一、科學(xué)的含義１.科學(xué)是關(guān)于自然、社會和思維及其規(guī)律的知識體系。（狹義科學(xué)概念）２.科學(xué)是對現(xiàn)實世界的不斷深入認(rèn)識的過程，是一種持續(xù)不斷的認(rèn)識實踐活動。３.科學(xué)是人類認(rèn)識世界的方式和方法（工具）。４.科學(xué)是一種社會建制。

思考從小科學(xué)到大科學(xué)演變的意義在大科學(xué)、高技術(shù)時代，科學(xué)和技術(shù)能否完全等同？我們常常將基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)三者，籠統(tǒng)地用“科技”兩字包括起來，其實這個簡稱，易導(dǎo)致了社會上許多人對科學(xué)和技術(shù)的混淆了解，和因此而來的政策和措施上的偏差。

——吳大猷研究與實驗發(fā)展（R&D）簡介

研究與試驗發(fā)展：指為增加知識的總量（其中包括增加人類、文化和社會方面的知識），以及運(yùn)用這些知識去創(chuàng)造新的應(yīng)用而進(jìn)行的系統(tǒng)的、創(chuàng)造性的工作。

研究與試驗發(fā)展活動的基本特征是：

——具有創(chuàng)造性；

——具有新穎性；

——運(yùn)用科學(xué)方法；

——產(chǎn)生新的知識或創(chuàng)造新的應(yīng)用。

在上述條件中，創(chuàng)造性和新穎性是研究與試驗發(fā)展的決定因素，產(chǎn)生新的知識或創(chuàng)造新的應(yīng)用是創(chuàng)造性的具體體現(xiàn)，運(yùn)用科學(xué)方法則是所有科學(xué)技術(shù)活動的基本特點(diǎn)。而研究水平、任務(wù)的來源（國家或省級）和研究中所采用的技術(shù)，均不是構(gòu)成研究與試驗發(fā)展（R&D）活動的基本要素。

按活動類型，可以把研究與試驗發(fā)展活動分為：

——基礎(chǔ)研究；

——應(yīng)用研究；

——試驗發(fā)展。

基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究統(tǒng)稱為科學(xué)研究。1996-2007年中國R&D狀況年份199920002001200220032004200520062007經(jīng)費(fèi)（億元）678.9896.01042.51287.61539.61966.32450.03003.13710.2增幅（%）20.316.916.423.919.627.724.622.623.5R&D/GDP(%)0.831.001.091.231.311.231.341.421.49數(shù)據(jù)來源：中國科技統(tǒng)計網(wǎng)2008200920102011457054336980861023.217.720.321.91.521.621.751.832006年R&D支出占全部38個OECD支出比例2007年R&D支出占全部38個OECD支出比例2008年部分國家R&D經(jīng)費(fèi)支出比較2006年各國基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)占本國R&D的比重2007年各國基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)占本國R&D的比重國家自然獎一等獎獲獎情況思考：基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀與科技自主創(chuàng)新的關(guān)系年份20002001200220032004200520062007200820092010一等獎空缺空缺11空缺空缺2空缺空缺1空缺2011空缺二、科學(xué)哲學(xué)關(guān)于科學(xué)與非科學(xué)的

劃界問題（一）邏輯實證主義的科學(xué)積累模式1.模式：感覺經(jīng)驗→（歸納）→假說→（觀察、實驗）→科學(xué)理論模式2.解釋：科學(xué)理論來源于事實的歸納例如：前提1.金屬X1在時刻t1受熱時膨脹2.金屬X2在時刻t2受熱時膨脹3.金屬Xn在時刻tn受熱時膨脹結(jié)論所有金屬在受熱時都膨脹

（一）邏輯實證主義的科學(xué)積累模式構(gòu)成歸納基礎(chǔ)的觀察數(shù)量必須很大例如：要使“所有的金屬受熱時都會膨脹”這一命題成立，應(yīng)當(dāng)注意金屬棒的種類、加熱的時間、加熱的溫度、周圍的壓力、實驗者自身情況等等觀察必須在不同的條件下可以重復(fù)任何公認(rèn)的觀察命題都不應(yīng)當(dāng)與推導(dǎo)出的定律相沖突（一）邏輯實證主義的科學(xué)積累模式3.對科學(xué)和非科學(xué)劃界的標(biāo)準(zhǔn)——科學(xué)命題能被證實命題能被經(jīng)驗證實才為真。證實既可直接證實也可間接證實。觀察語言證實。（經(jīng)驗的語言表述的證實替代經(jīng)驗的內(nèi)容證實）4.評價：科學(xué)史上對建立科學(xué)理論具有重要作用。重視量變而忽視質(zhì)變。觀察記錄陳述的證實的缺陷性。（二）證偽模式1.“四段式”動態(tài)模式：

P1（問題）→TT（試探性理論）→EE（批判檢驗，排除錯誤。又稱“試錯法”、猜測與反駁法）→P2（新問題）2.方法：試錯法提出盡可能多的各種理論。豐富的猜測性內(nèi)容。大膽猜測，小心求證嚴(yán)格檢驗。3.好理論的標(biāo)準(zhǔn)：證偽度較高其特征：普遍性、簡單性、精確性（二）證偽模式試比較下面命題能否被否證1）星期三從不下雨2）當(dāng)光線從一個平面鏡上反射時，它的入射角等于反射角3）天或者下雨或者不下雨4）在賭博投機(jī)活動中可能是有運(yùn)氣的因此：科學(xué)的命題首先能被否證（二）證偽模式普遍性試比較下面兩個命題1）火星沿著橢圓形軌道圍繞太陽運(yùn)行2）所有行星都沿著橢圓形軌道圍繞太陽運(yùn)行（二）證偽模式簡單性試比較下面兩個命題1）水星、金星、地球…沿著橢圓形軌道圍繞太陽運(yùn)行2）所有的行星沿著橢圓形軌道圍繞太陽運(yùn)行（二）證偽模式精確性試比較下面兩個命題1）所有行星沿著圓形軌道運(yùn)行2）所有行星沿著橢圓形軌道運(yùn)行4.評價動態(tài)、否定觀點(diǎn)具有辯證法因素科學(xué)開始于問題具有方法論意義過分強(qiáng)調(diào)否定和質(zhì)變而忽視科學(xué)發(fā)展中的肯定和量變在否定機(jī)械的純粹觀察時，連觀察實驗的客觀性和可靠性也否認(rèn)了過于強(qiáng)調(diào)猜想、想象、靈感在科學(xué)假說中的作用，忽視了邏輯思維在提出假說中的作用在反對歸納主義、推崇演繹法的同時，卻片面地否定了歸納法的作用。（二）證偽模式

證實、證偽方法的邏輯困難1）驗證方法：假說演繹方法(Hypothesis——Deduction),簡稱(H—D).即由待檢假說出發(fā)，演繹得到可觀察的結(jié)果，然后進(jìn)行觀察實驗，獲得觀察實驗的結(jié)果，然后分析觀察實驗結(jié)果是否與理論演繹結(jié)果一致，如一致，假說在一定程度上被證實；如不一致，假說被證偽。2）證實:待檢驗的假說(H)

初始條件(I)

初始條件(I)

觀察預(yù)言(O)

觀察預(yù)言(O)

待檢驗的假說(H)理論推論實驗檢驗（1）（2）待檢驗的理論（H）輔助性假說（A）輔助性假說（A）

初始條件（I）初始條件（I）觀察語言（O）觀察語言（O）待檢驗的理論（H）理論推論實驗檢驗3）邏輯困難：兩種格式（1)和(2)論證是不等價的，在（1）中，從前提到結(jié)論是一個有效的演繹過程；但在（2）中從前提到結(jié)論不是一個有效的演繹過程，二者是不等價的。（2）的結(jié)論是可能真也可能假。多個競爭理論的困難：對于一個觀察事實，邏輯上可以有無限多的理論解釋它，存在著可選擇理論的難題。4）證偽：初始條件（I）初始條件（I）非觀察預(yù)言（非O）輔助性假說（A）非待檢理論(非H)非觀察預(yù)言（非O）非待檢理論（非H）分析：從邏輯角度看上述推論是正確的。實際驗證中的復(fù)雜性：可能是實驗本身出現(xiàn)了差錯?？赡苁禽o助性假說出現(xiàn)了問題?？赡苁浅跏紬l件有問題。一個理論在最初產(chǎn)生時往往不太完善。因此，對假說能否轉(zhuǎn)化為理論不但要進(jìn)行經(jīng)驗驗證，而且，也要進(jìn)行邏輯分析和理論評價。（三）科學(xué)革命結(jié)構(gòu)模式1.范式(paradigm)：科學(xué)家集團(tuán)或科學(xué)共同體在某一歷史時期所共同持有的基本觀點(diǎn)、基本原理、基本方法、基本信念。2.科學(xué)共同體：從事科學(xué)活動的人群。能形成持續(xù)的研究能力，對科學(xué)成果進(jìn)行同行評議，為科學(xué)家提供更多的學(xué)術(shù)交流機(jī)會。3.模式：前科學(xué)→常態(tài)科學(xué)（形成模式）→反?！C(jī)→革命（出現(xiàn)新模式）→新的常態(tài)科學(xué)→……（三）科學(xué)革命結(jié)構(gòu)模式4.范式的形成是評價科學(xué)和非科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)一門成熟的科學(xué)是受單一的一種范式支持范式指導(dǎo)科學(xué)家在常態(tài)科學(xué)時期“解難題”（Puzzle-solving）解難題受到阻礙或失敗非范式的不適當(dāng)而是科學(xué)家的失敗常態(tài)科學(xué)家不能批判范式

5.評價動態(tài)模式堅持肯定與否定、量變與質(zhì)變的統(tǒng)一對科學(xué)進(jìn)步因素的探討從科學(xué)本身推及到社會背景和科學(xué)家的主觀認(rèn)識。只承認(rèn)知識的相對性，否認(rèn)其客觀真理性否定新舊范式之間的可比性和繼承性在范式的產(chǎn)生上，片面夸大了非理性因素（如靈感、直覺等）的作用將此模式看作是一切時代、一切科學(xué)發(fā)展的惟一模式，從而否定了科學(xué)發(fā)展的多樣性。

（三）科學(xué)革命結(jié)構(gòu)模式（四）科學(xué)研究綱領(lǐng)模式1.科學(xué)研究綱領(lǐng)：它由相互聯(lián)系的“硬核”、“保護(hù)帶”、“啟示法”三