著名科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)著作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》（The Structure of Scientific Revolutions）第一版出版于1962年，至今已經(jīng)60周年。這本書的誕生標(biāo)志著一場認(rèn)識論的變革，其影響力超出一般的自然科學(xué)領(lǐng)域，延伸至社會科學(xué)乃至文學(xué)、藝術(shù)等。作者托馬斯·庫恩在書中提出的核心概念“范式”成了流傳最廣的術(shù)語之一。庫恩的觀點也引發(fā)巨大的爭議，卻因此呈現(xiàn)出科學(xué)哲學(xué)一番繁榮的景象。

關(guān)于科學(xué)是如何運作并且為何如此有效，并沒有完美的答案，甚至科學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家有著截然不同的觀點。當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)家邁克爾·斯特雷文斯將近代科學(xué)稱作“知識機器”，并提出了其運轉(zhuǎn)的“鐵律”。但在這之前，他為我們詳細(xì)介紹了庫恩的理念，這有助于理解為什么人們會認(rèn)同或者反對他。

2021年9月，由中國科學(xué)院哲學(xué)研究所（CASIP）與復(fù)旦大學(xué)智能科學(xué)與智能哲學(xué)研究中心（PSI）聯(lián)合主辦的國際科學(xué)與哲學(xué)講座中，斯特雷文斯做了兩場講座：《知識機器和科學(xué)中的動機問題》（
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《知識機器與科學(xué)中確證理論的角色》（
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本文經(jīng)授權(quán)節(jié)選自《知識機器》（中信出版社，2022年7月）第一章“發(fā)掘科學(xué)方法”，前往“返樸”，點擊文末閱讀原文進入購買鏈接。

撰文丨邁克爾·斯特雷文斯（Michael Strevens，美國紐約大學(xué)哲學(xué)系教授）

翻譯丨任燁

審校丨劉闖

在兩次世界大戰(zhàn)之間，賴興巴赫、波普爾和其他許多逃離了滿是混亂和惡意的中歐的志同道合的難民，宣揚了科學(xué)家作為智性誠實的完美典范，面對主流政治、文化和意識形態(tài)令人窒息的對抗，仍然堅持真理的理想形象。

對于這一構(gòu)想，托馬斯·庫恩提出了截然相反的觀點。他關(guān)于科學(xué)機制的觀點悲觀且令人泄氣，讓正從事研究工作的科學(xué)家們很是抵觸，而且乍一看似乎很難解釋科學(xué)在發(fā)現(xiàn)真理過程中所做出的巨大功績。

在成為哲學(xué)家之前，庫恩是一位科學(xué)史學(xué)家。而在成為歷史學(xué)家之前，他受的是物理學(xué)方面的訓(xùn)練。庫恩的成長之路順風(fēng)順?biāo)?922 年出生的他先是就讀于康涅狄格州的一所精英私立學(xué)校，后來在哈佛大學(xué)攻讀本科和博士學(xué)位。他的學(xué)術(shù)生涯從當(dāng)選哈佛學(xué)會會員開始，之后則是在哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、普林斯頓大學(xué)和麻省理工學(xué)院任教。他沒有揮過鎬頭，沒有做過家具，也沒有教過受到迫害的年輕人——除了他自己的研究生以外［如果電影制作人埃羅爾·莫里斯（Errol Morris）說的是真的的話。莫里斯回憶說，庫恩的煙癮非常大，有一次在駁斥莫里斯提出的反對意見時，他把一個裝滿煙蒂的煙灰缸朝著莫里斯的頭扔了過去。］

盡管庫恩在成長和研究初期擁有優(yōu)厚的資源，也做出了一些成就，但他卻告訴我們，他自己是一個“神經(jīng)過敏、缺乏安全感的年輕人”。20世紀(jì)40年代，他在讀研究生期間接觸了精神分析學(xué)。雖然覺得精神分析未必有治療價值，但他認(rèn)為這門學(xué)科增強了自己的解讀能力，讓他“比世界上其他任何人都能更好地閱讀文本，了解作者的思想”。

這種新本領(lǐng)的威力很快就顯現(xiàn)了出來，使庫恩想到了讓他成名的觀點。有一天，他看著窗外，苦苦思索著在他看來“謬誤百出”的亞里士多德的物理理論，然后忽然頓悟：

我腦海中的碎片突然排成一種新的形式，形成了一個有序的整體。我簡直目瞪口呆，因為亞里士多德似乎瞬間變成了一位非常優(yōu)秀的物理學(xué)家，而這是我做夢也沒想到過的結(jié)果?，F(xiàn)在我能理解他為什么會說那些話了。

當(dāng)然，庫恩并沒有接受亞里士多德的物理理論，而是開始把它看作一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)按照自己的標(biāo)準(zhǔn)形成了一個清晰而強大的解釋框架。不過，要充分認(rèn)識這個框架的說服力，他必須拋開在20 世紀(jì)物理學(xué)影響下思考世界的慣常方式，暫時接納一種全新的世界觀。從這次經(jīng)歷中，庫恩認(rèn)識到科學(xué)理論的某些修正非常深刻，以至于需要一場革命來徹底顛覆人們的認(rèn)知秩序。

庫恩的著名著作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》于1962年出版，此時距離他的頓悟已經(jīng)過去了15年，而距離波普爾關(guān)于科學(xué)方法的巨著首次以英文出版僅僅過去3年。不管是在此之前還是之后，沒有任何東西對科學(xué)哲學(xué)的影響能比得上這本書，也沒有任何東西能像它一樣改變方法大辯論的進程。看到它是一本風(fēng)靡于20世紀(jì)60年代的關(guān)于革命的書，你可能會認(rèn)為，庫恩的科學(xué)觀是提倡知識上的騷動和激進思想，鼓勵人們掙脫傳統(tǒng)的桎梏，但事實并非如此。庫恩認(rèn)為，科學(xué)之所以能夠取得改變世界的進步，只是因為科學(xué)家完全沒有能力質(zhì)疑學(xué)術(shù)權(quán)威。

庫恩說，所有科學(xué)分支，比如微觀經(jīng)濟學(xué)、核物理學(xué)、遺傳學(xué)等，在任何時候都有一套占據(jù)主導(dǎo)地位的意識形態(tài)思維模式，他將其稱為“范式”（paradigm）。盡管范式是圍繞有關(guān)世界運轉(zhuǎn)方式的高層次理論建立起來的，比如牛頓的引力理論或者孟德爾的遺傳學(xué)定律，但它也包含了很多別的東西：根據(jù)這個理論，它能確定哪些問題是重要的，解決重要問題的有效方法是什么，以及用什么標(biāo)準(zhǔn)來判斷一個問題的解決方案是合理的。

因此，范式就是在某個學(xué)科內(nèi)從事科學(xué)研究的一套基本完善的規(guī)則和行為標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)家們認(rèn)真地遵守著這些規(guī)則，說他們是盲目虔誠一點兒都不夸張：科學(xué)家遵循范式，不是因為他們認(rèn)為范式有充分的證據(jù)支持，或者因為它是做研究的“官方”途徑，或者因為這么做研究可以得到充足的資金，又或者因為它看上去似乎值得一試。他們之所以遵循范式，只是因為他們想不到還能用其他什么方式來進行科學(xué)研究。庫恩認(rèn)為，就算提供給他們另一種范式，他們也無法理解。

為了解釋這種思維阻隔現(xiàn)象，庫恩引用了心理學(xué)家杰羅姆·布魯納（Jerome Bruner）和其他人所做的認(rèn)知實驗，在這些實驗中，受試者會短暫地看到（例如）有迷惑性的紙牌，比方說用紅色油墨而不是常規(guī)的黑色油墨印刷的黑桃6。受試者看到的是他們的固有信念引導(dǎo)他們所預(yù)期的結(jié)果，而不是紙牌上實際的內(nèi)容：眼前的紙牌明明是紅色的，但他們可能會將其看成黑色的黑桃6，或者可能會誤認(rèn)為是紅桃6。布魯納總結(jié)說，即使是直接的感官證據(jù)，也會受到我們對外界事物固有看法的影響。根據(jù)布魯納的說法，這是有可能的，因為我們對事物的原始體驗是很模糊的，就像圖1–1 里的這幅畫一樣。它是鴨子還是兔子呢？顯然是鴨子……但要是順時針旋轉(zhuǎn)90 度，就會看到一只正在凝視我們的兔子。正是我們預(yù)先存在的假設(shè)、我們的理論、我們主流的世界觀消除了感官帶來的模糊感，從而讓我們在思想上對世界有了一個明確的認(rèn)知。

是鴨子還是兔子？

科學(xué)家和其他人一樣，在任何時候都是從某種特定的世界觀出發(fā)來觀察和理解事物的。這聽起來可能沒什么，但它卻讓科學(xué)家喪失了認(rèn)識真正的新奇事物的能力。要想掌握一種新的世界觀，你需要從另一種世界觀的角度去理解它。你不可能從這種新世界觀（也就是它自己）的角度去理解它，因為你還沒有掌握新世界觀的基本框架。但是如果舊世界觀和新世界觀不相容，那你也不能從舊世界觀的角度去看待新世界觀，因為你根本看不到它。

這與波普爾的觀點形成了鮮明的對比。在波普爾看來，對于知識機器的有效運轉(zhuǎn)最重要的是科學(xué)家敏銳的批判性思維能力。他們能夠探究理論上的可能性，并且清楚地看到每一種理論在證據(jù)面前是如何崩塌的。而在庫恩看來，這樣以批判為必要前提的探究在心理上是不可能實現(xiàn)的。

庫恩認(rèn)為科學(xué)家不可能同時考慮彼此對立的宏大理論，他在概念上特別強調(diào)一些經(jīng)驗性發(fā)現(xiàn)和哲學(xué)論證的重要性，這無疑是受到他自己對亞里士多德物理理論研究的啟發(fā)。不過，他也受到了時代潮流的影響，而他的讀者，或者說相當(dāng)多的讀者同樣如此。1962年，也就是庫恩的著作出版的時候，美國還處于受軍事–工業(yè)復(fù)合體控制的時代，人們就像威廉·懷特（William Whyte）筆下那些穿著灰色法蘭絨西裝、自滿而又順從的“組織人”（organization man），渴望融入這個體系，執(zhí)行上級下達(dá)的任何計劃。

受主流范式控制的成員想不出任何進行科學(xué)研究的其他方法。但庫恩也發(fā)現(xiàn)，范式并非永遠(yuǎn)不變。在被歷史學(xué)家稱為科學(xué)革命的事件中，已有的觀念崩塌，發(fā)生了新范式取代舊范式的知識巨變。（這里所說的科學(xué)革命不應(yīng)與只發(fā)生過一次的狹義的“科學(xué)革命”混淆。在前者中，是進行科學(xué)研究的方法被替換。而在后者中，是非科學(xué)的學(xué)問——我稱之為自然哲學(xué)——被一種更有效的經(jīng)驗性研究形式，即近現(xiàn)代科學(xué)所取代。）

在書寫有關(guān)科學(xué)范式的著作之前，庫恩曾寫過16世紀(jì)至17世紀(jì)早期發(fā)生的“哥白尼革命”，這可以說是歷史上第一次科學(xué)革命。被革命推翻的舊體制是古希臘的天文學(xué)體系，出生在埃及的古希臘數(shù)學(xué)家托勒密對這一體系進行了完善，認(rèn)為太陽、月亮、恒星和所有行星都環(huán)繞地球運行。而革命性的新思想是于1543年問世的哥白尼體系，在這個體系中，月球環(huán)繞地球運行，而包括地球在內(nèi)的其他天體則環(huán)繞太陽運行。隨著約翰內(nèi)斯·開普勒在17世紀(jì)早期進一步的發(fā)展完善，這個體系對天體運動軌跡的預(yù)測比托勒密的理論更為準(zhǔn)確和巧妙。

盡管哥白尼體系在預(yù)測方面有優(yōu)勢，但要讓公眾接受它并不是一件容易的事。這意味著要接受一種相當(dāng)令人沮喪的觀點，那就是地球終歸不是宇宙的中心，不過與之相伴的另一個事實或許會帶來某種陰暗的滿足感，那就是粗糙的大地與表面上完美對稱、毫無瑕疵的天穹沒什么區(qū)別，所有天體都坑洼不平、飽經(jīng)滄桑，而且其貌不揚。

哥白尼學(xué)說有一個不太合情，更不合理的缺點，那就是它暗示了地球的運動速度非?？欤?4小時自轉(zhuǎn)一圈，每365 天圍繞太陽轉(zhuǎn)一圈（我們現(xiàn)在知道，它的公轉(zhuǎn)速度約為每小時10萬千米）。我們怎么可能沒有察覺到呢？答案要稍待一段時間才能揭曉，來自伴隨天文學(xué)革命發(fā)生的物理學(xué)革命。這個激進的新物理思想是，以近似恒定的速度運動的人或物體，比如地球表面的海洋、樹木和人類，根本感受不到速度。不管運動得有多快，他們都會感覺自己像是靜止不動一樣。

要讓人們從思想上放棄地球處于宇宙中心、天穹完美無缺以及速度可被察覺的認(rèn)知，并不是一件簡單的事情。庫恩把這種知識停滯狀態(tài)歸因于范式的扼殺。盡管如此，哥白尼還是獲得了勝利。從那時起，范式就不斷在崩塌。牛頓的引力理論取代了亞里士多德的觀點（亞里士多德認(rèn)為石頭之所以會落到地上，是因為它們要朝著自己在宇宙中心的合適位置移動），以及中世紀(jì)哲學(xué)家的各種想法。19 世紀(jì)，達(dá)爾文的自然選擇進化論取代了特創(chuàng)論，后者認(rèn)為所有物種都是由上帝分別創(chuàng)造的。而進入20 世紀(jì)后不久，牛頓物理學(xué)就被愛因斯坦的相對論和量子物理學(xué)所取代。

范式是如何終結(jié)的呢？在一個范式內(nèi)工作的科學(xué)家不會試圖去動搖它。相反，根據(jù)庫恩的說法，他們根本不知道范式可以被動搖，至少認(rèn)為它不太可能會被推翻：“常規(guī)科學(xué)……背后的假設(shè)是，科學(xué)界知道世界是什么樣子的……（它）的目的不是產(chǎn)生新奇的事實或理論，因此一個成功的理論，不會有任何新發(fā)現(xiàn)。”但正是科學(xué)家對范式的信奉把它推向了毀滅的邊緣：他們遵守范式的規(guī)定，忠實地執(zhí)行范式的計劃，但也會因范式在某些方面的不足而遇到無法解決的問題。范式從總體上保證了某種方法能帶來答案，然而遵循這種方法卻引起了越來越多的問題、困難、矛盾和困惑。行星偏離了指定的路徑，出土的化石表明人類祖先與猿驚人地相似，光本身無法決定是要表現(xiàn)得像粒子還是像波一樣。結(jié)果導(dǎo)致研究人員對范式威力的信任度逐漸下降，這就是庫恩所說的“危機”。

在庫恩的理論中，沒有了對范式的信仰，科學(xué)家就會迷失方向。他們從事科學(xué)研究的唯一方法，就是那個似乎已經(jīng)背棄他們的范式所規(guī)定的方法。盡管他們對舊的信仰體系的熱情已不復(fù)存在，但如果他們想成為科學(xué)家，就必須繼續(xù)遵守它的規(guī)矩。

這樣的狀況可能會持續(xù)幾十年或者更長時間。不過最終，“深陷危機之中”的一些有遠(yuǎn)見的人將擺脫舊思想的束縛，他們會“突然，有時是在半夜”想到一種進行科學(xué)研究的新方法。主流范式終于有了競爭對手?？紤]到它的不足，科學(xué)家理應(yīng)如饑似渴地抓住任何有希望的替代方案。所以，他們?nèi)绻雷约盒枰裁吹脑?，或許會這樣做的。然而，根據(jù)庫恩對于科學(xué)思維模式的理解，某種范式的追隨者是不可能認(rèn)可另一種范式的重要性的，甚至根本理解不了。（庫恩寫道，新范式的創(chuàng)造者之所以能擺脫舊范式的束縛，是因為他們“要么非常年輕，要么剛剛進入這個領(lǐng)域”：他們的思想還沒有定型。）

所以，這就是在舊范式下成長起來的科學(xué)家——比如在17世紀(jì)哥白尼革命發(fā)展到頂峰時托勒密的追隨者，或者是當(dāng)愛因斯坦引發(fā)了20世紀(jì)引力理論的革命時牛頓的追隨者——所面臨的困境。他們知道出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題，而他們的范式也不會再帶來任何科學(xué)的福音。疲倦和困惑占據(jù)了上風(fēng)。與此同時，他們知道出現(xiàn)了一種新的范式。他們自己并不理解這種范式，但卻看到它的追隨者滿懷熱情與喜悅—這是在他們自己的學(xué)術(shù)生涯中逐漸消失的東西。怎么辦呢？

舊范式的一些追隨者會因幻想破滅而就此沉寂，有些人則會與新的理論斗爭到底。不過也有一些人會放棄舊理論，接受新理論。他們開始加入新范式追隨者的隊伍，如果做不到這點的話，他們會埋頭于新范式的權(quán)威著作中。最終，如果這些“叛道者” 有合適的思想條件，那么新的教義就會取代舊的教義?？茖W(xué)家將會經(jīng)歷庫恩所說的“皈依”。

如果新的范式足夠有成效，而它的追隨者在各自的科學(xué)“傳教”工作中也足夠投入的話，幾乎所有余下的舊范式的擁護者都會感覺自己過去學(xué)術(shù)生涯的根基正在垮塌，轉(zhuǎn)而接受進行科學(xué)研究的新方式和新的理論。一場科學(xué)革命業(yè)已發(fā)生。

庫恩對于科學(xué)革命性巨變的描述震驚了整個科學(xué)界。以前的歷史學(xué)家和哲學(xué)家都認(rèn)為科學(xué)變革基本是一個理性的過程：哥白尼、開普勒、伽利略和牛頓的思想之所以不管多么激進都能被接受，是因為無論是在預(yù)測的成功率還是解釋能力上，它們都明顯優(yōu)于舊的思想。

如果庫恩是對的，那么這種對于科學(xué)進步的更古老，也更體面的認(rèn)知就肯定是錯的，因為在庫恩看來，范式是沒法互相比較的：“范式一定會被卷入有關(guān)范式選擇的爭論當(dāng)中，而那個時候它們必然只能起到循環(huán)論證的效果。”或許你得像有兩只手那樣有兩個大腦，才能對兩種范式進行權(quán)衡。但是你只有一個大腦，而一個大腦就只能掌握一種范式。你不可能同時領(lǐng)會到亞里士多德與牛頓世界觀的價值，正如你不可能同時成為虔誠的穆斯林和天主教徒一樣。庫恩形容這種狀態(tài)最絕妙的方式是說，亞里士多德派和牛頓派學(xué)者生活在不同的世界，你可以生活在其中一個世界，但不可能同時出現(xiàn)在兩個不同的地方。因此，人們根本做不到理性地比較相互抵觸的范式。

庫恩認(rèn)為范式的轉(zhuǎn)換是一次信仰的飛躍，而不是合乎邏輯的評估：這是一次令人興奮的跳躍，穿越了意識形態(tài)的真空，從對事物的傳統(tǒng)看法通往革命性的思維方式，目的是希望生活能在新科學(xué)理論的指引下變得更好。

你或許能想到帶著蔑視離開歐洲的波普爾會對這種一頭扎進理論黑暗處的做法做何評價，以及他會如何看待庫恩所說的“范式選擇就像政治革命一樣，相關(guān)團體的認(rèn)同就是最高的標(biāo)準(zhǔn)”。波普爾的學(xué)生伊姆雷·拉卡托斯（Imre Lakatos）也是受到歐洲極權(quán)主義迫害的難民，他指責(zé)庫恩把科學(xué)變成了一個“暴眾心理學(xué)”問題。

科學(xué)思維的重大轉(zhuǎn)變是突然的皈依，而沒有經(jīng)過慎重的審議，庫恩的批評者無法接受這種觀點。但同樣，他們也不理解庫恩為什么會相信一個非理性的過程可以把我們帶到目前這個科學(xué)高度發(fā)展的狀態(tài)。如果無法客觀地比較托勒密和哥白尼的天文學(xué)理論各自的價值，那我們是如何準(zhǔn)確了解太陽系結(jié)構(gòu)的呢？我們怎么知道地球確實在繞著太陽轉(zhuǎn)，而不是太陽繞著地球轉(zhuǎn)呢？

庫恩的一些激進的追隨者暗示，我們相信自己的范式和先前的思想相比有了很大的改進，和我們相信自己的宗教很正確或者自己的孩子很漂亮的原因是一樣的——并不是因為有經(jīng)驗性證據(jù)作為支撐，而是因為它是我們的。不過，庫恩本人，至少在他后期的著作中，否定了這種觀點，并認(rèn)為科學(xué)取得了真正的進步。他認(rèn)為，哥白尼范式之所以在客觀上確實比托勒密范式更好，是因為它具有優(yōu)越的“解題能力”。一類謎題是預(yù)測未來的問題：

比如，哥白尼和托勒密的理論都渴望能夠預(yù)測行星在夜空中穿行的軌跡。所以庫恩要表達(dá)的一層意思就是，后來的范式往往比先前的范式有更強的預(yù)測能力。這種預(yù)測能力的提高（而不是某種更偏狹的因素）讓我們感覺到科學(xué)知識正幫助我們越來越深入地了解到事物的本質(zhì)，同時也讓我們能夠利用這些知識完成更加令人驚嘆的壯舉——跨洲交談、環(huán)球飛行，以及在月球上行走。

到了晚年，庫恩認(rèn)為，科學(xué)家從一個舊范式跳到一個新范式時，往往是從一個預(yù)測性較弱的范式跳到一個預(yù)測性較強的范式，只不過他們在這樣做的時候，根本無法理解新范式優(yōu)越的預(yù)測力背后的根本原因。這讓科學(xué)進程恢復(fù)了幾分理性：庫恩派的革命者甚至在涌上街頭的時候，也在暗中計算著成本與效益，巧妙地朝著提高預(yù)測能力和其他解題能力的大方向完成信仰的飛躍。

庫恩式的科學(xué)家在不反抗的時候，就是一個無趣而恭順的凡人。但庫恩認(rèn)為，在各種信仰體系當(dāng)中，科學(xué)自身創(chuàng)造新知識的能力是最強的。它絕不是唯一能產(chǎn)生新奇獨到想法的思想體系， 比如哲學(xué)在這方面就不輸給科學(xué)。真正無可比擬的是，科學(xué)能夠充分地檢驗這些想法，迫使它們得出合理或者不合邏輯的結(jié)論。科學(xué)非凡的嚴(yán)謹(jǐn)性的核心正是科學(xué)家個體的有限性，他們無法看到主流范式以外的東西。這種智性上的盲區(qū)就是庫恩針對我提出的有關(guān)科學(xué)的哲學(xué)大問題給出的答案核心，它解釋了科學(xué)革命如何讓科學(xué)研究比之前的自然哲學(xué)取得了更豐碩的成果。

用某種智識上的限制來解釋科學(xué)的成功，這正是庫恩那本著名的書中最令人震驚的論點。

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