所谓的「科学」方法是一种还是很多种?

2020-07-10 浏览量: 438

我的《科学哲学:假设的推理》(五南)一书近日再版了。它的内容其实并没有变动,只是修订了初版的一些错字和错印,但是出版社把字体放大,所以就变成「二版」了。这本书「在性质上」是一本谈「科学方法」或「科学推理」的书,我自己把它定位成另一本《科学哲学:理论与历史》(群学)的前导或补充,两者关係可看书中的序言。

我写「假设的推理」一书预设一种「科学方法多元论」(methodological pluralism)的立场,亦即科学方法有很多种。可是,传统的科哲理论和一般人的科学形象常常预设「一元论」(methodological monism),亦即只有单一种科学方法。《假设的推理》一书直接说明西方科哲从一元论走向多元论,但并没有交代「为什幺」、也没有多作讨论,虽然我已经提到了克隆比和哈金倡议的六种「科学思考的风格」,但只是提到,也没有把它们和《假设的推理》一书作连结。这篇文章企图讨论科学方法的一元论和多元论,以补足这个缺环。这是事后想到的,希望可以有「三版」,好让我把这篇加入当成「三版序言」。

要对「科学」下定义,就要从科学方法着手

一般人在使用「科学」一词来谈科学时,习惯性地把「科学」当成单数名词,这意味着科学是单一种,特别是在区分科学和非科学的脉络下。可是现实上明明有物理、化学、生物、天文、地球科学、医学、公共卫生、经济学、心理学等等大量五花八门的「科学」,为什幺说它只有一种?人们可能会回答那些都只是科学内部的不同学科或领域,它们都属于科学--与宗教信仰、政治活动、打官司或从商截然不同,因为它们都共用同一个科学方法。

换言之,要回答「科学是什幺」,要对「科学」下定义,就要从科学方法着手:科学就是科学方法。这条思路最明白地表现在(逻辑)实证论(科学是「实证方法」)和Popper 的否证论(科学是「否证方法」)之上。

所谓「方法」都包含某种推论的程序,例如,传统上,我们讲逻辑的演绎法其实是演绎推论,归纳法是归纳推论。传统上,科学方法──不管是「实证方法」派或「否证方法」派──都被认为是「假设演绎法」:也就是作出一个假设,从假设中演绎出一个可以使用经验或证据来检验(test)其真假的命题,再把此命题与实际经验的描述作比较。如果该待检验的命题是真,就印证(或证实)假设;如果是假,就反证(或否证)假设。

通常科学假设是普遍命题,像「所有生物个体都是由细胞构成的」,然而,一个经验(一个生物个体由细胞构成的)只能提供普遍命题一个「印证例」。那幺,要证实一个普遍命题,就得累积更多印证例,「累积」印证例来证实一个普遍命题,这种推论程序就是「(枚举)归纳」。换言之,实证主义的「假设演绎法」结合了演绎推论和归纳推论。可是,如果我们找到有个生物个体不是细胞构成的,在逻辑上就把这个普遍命题否证了──这是 Popper否证论的出发点。Popper否证派的「假设演绎法」就排除「归纳推论」在科学方法中扮演的核心角色。

很多人都知道Popper 用「可否证性」来定义科学。其实,「可否证性」是「科学方法」的目标,科学方法(甚至所有方法)都是工具或手段(means),它指向一个特定的目标,Popper 认为科学方法的特定目标是「否证假设」。但是,Popper 当然不是单单使用「否证假设」这个目标来定义科学,他同样诉诸于「科学方法」,也就是假设演绎法,只是强调假设演绎法的否证功能:一个反例即足以否证假设,对Popper 来说,这更合逻辑,也应该被视为科学的目标。

严格说来,当我们说 Popper 使用「可否证性」来定义「科学」时,我们是指他用「可否证性」来定义一个命题的「科学性」,亦即任何命题如果要被视为科学的,它必定要具备「可否证性」。可是,如果我们想定义的是「科学活动」时,那幺应该说 Popper 的「否证论」是用「以否证假设为目标的假设演绎法」做为完整的「否证方法」来定义科学(活动)。

问题是,从整个科学史来看,科学方法只有「假设演绎法」这单一种「推理方法」吗?

科学哲学家哈金(Ian Hacking)倡议科学史家克隆比(A. C. Crombie)提出的六种「科学思考的风格」:

(一)希腊数学的设準方法;

(二)实验探测方法;

(三)类比模型的假设建构法;

(四)由比较和分类来为变异排序;

(五)群体规律性的统计分析和机率计算;

(六)生成发展的历史导衍法。

这六种风格其实就可以看成六种不同的科学方法。这个观点更符合实际的科学历史。例如,以天文学和物理学为主的近代理论科学主要使用「假设演绎法」;但是,古典遗传学和分子生物学其实并不在意假设和验证,它们使用实验探测了许多新现象;而很多科学假设的建构是使用类比模型,这不能被化约到假设演绎法;又如生物学、星体学、地质学等等会针对被研究对象的变异性进行分类与比较而产生科学知识;统计分析和机率计算在生物学、生医科学、健康科学和经济学、心理学中大量使用。

社会学、历史学、天文学、生物学(演化论)、气候科学等都会使用「生成发展的历史导衍法」。这些「方法」或「风格」确实大不相同,意味了「科学方法」实在不是只有一种。进而,这六种「方法」或「风格」可能包含更多种「科学推理模式」(patterns of scientific reasoning)。

「科学方法」和「科学推理」

这裏有必要进一步釐清「科学方法」和「科学推理」。科学推理或科学推论着重在思考的程序,亦即「如何从一组命题(理论假设或经验资料)推理到另一组命题(理论或经验资料)」;但「方法」可能还包括了「实作的程序」,例如实验。

实验不能被化约成实验推理,实验有动手做的成分和程序,这部分不能被当成「推理」,虽然实验过程确实会有一个推理的程序,可以被我们抽取出来。如果我们的焦点是如何作科学推理──这是哲学思考擅长的部分──那幺我们就应该讨论「科学推理的模式」,而不要把焦点放在「科学方法」上,毕竟「方法」可能包含「实作」的成分──这也是为什幺八十年代后的科学哲学家普遍研究「科学推理」,而比较少谈「科学方法」──因为哲学家擅长推理,但可能不擅长动手实作。然而,实作却是大多数科学家都必须具备的技能──这也是熟知实例的科学哲学家不同于科学家的关键。

科学家可能在实作中根据他们研究的材料从事科学推理,但是他们可能没有意识到他们的实质推理可能蕴涵一套可以抽象化的模式,找出这些模式是科学哲学家的兴趣和工作。我自己进一步主张,所谓「科学推理的模式」其实是科学哲学家的一种「重建」(reconstruction)。重建帮助我们略去许多实质性的科学内容细节,专注于「推理模式」上。如同前述,我主张「科学推理的模式」的种类比六种风格或方法更多,而且彼此间可能有历史发展与演变的关係,但这需要另一个独立的研究才能完全揭示。

《科学哲学:假设的推理》只讨论了三种「方法」或「风格」,或者用我自己偏爱的「推理模式」术语:即第二和第三章的「假设演绎法」和它的相关问题、第四章的「统计推理与机率计算」的几种模式和它们的相关问题、第五章的「假设建构」的几种模式和它们的相关问题、第六章讨论传统方法学中重要的「定律」、「理论」的分类和相关问题。本书并没有从历史发展的角度来谈这些模式,但是这些推理模式有可能是结合不同的方法或风格,例如统计推论中的假设检定模式是结合了统计和假设演绎法。

相信以上讨论已经初步地显示出为什幺科学(从方法来定义)不是只有一种,而是有很多种。然而,读者一定会有一个疑问:如果科学(方法)有很多种,为什幺它们都可以被称作「科学」?一定有某种「共同性」存在于它们之间,才可以使用同一个名称,不是吗?这是一个很自然也很合理的问题,也是一个最古老的哲学问题形式之一。我自己有一个答案,但是说明它需要另一篇文章或另一个场合了。

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