请回答，科学哲学 (III)：范式、研究纲领与无政府主义
（特别感谢Rancho对视频文稿的整理。）
在《请回答，科学哲学》的第二期视频里，我们通过“哥白尼革命”的科学史实看到了归纳主义和证伪主义的局限。这两种科学观都关注理论与个别的/成成组的观察命题的关系，而把握不了理论发展模式的复杂性。科学无法仅凭“证明”或“证伪”这样抽象的标准来发展，科学实际上也不是这样发展的。
在 20 世纪 60 年代之后，科学哲学与科学史界达成了一个基本的共识：如果我们要获得对科学更恰当的说明，就必须先理解科学活动发生于其中的理论框架。我们有必要把理论看作一个结构体系。
这个共识主要基于两大论据。第一，对科学史的研究告诉我们，科学的发展和进步展现了一种结构，就如哥白尼革命这个案例使我们看到的，地心说是在亚里士多德物理学框架里发展的，直到这个框架被牛顿的框架取代。而在牛顿之后的 200 多年，物理学都在牛顿的框架里发展，直到 20 世纪初，该框架受到了相对论和量子力学的挑战。
第二个论据是更具有普遍性的哲学论据：科学概念的含义，该含义的精确性高度依赖他们所在的理论结构。考察科学概念的发展史，我们会知道，一个概念例如原子、电场、剩余价值等等，它们最初都是作为一种模糊的思想出现的，当它身处的理论变得更精确、前后更为一贯的时候，这个概念才被逐渐澄清。举个例子，法拉第在 19 世纪首次提出了“电场”的概念，当提出的时候，这个概念非常模糊。法拉第最初对这个概念的描述是以一种极不“科学”的类比方式进行的，它援引了“拉紧的绳子”等事物的力学类比，也用了“张力”之类的术语。等到电场和其他电磁量之间的关系被更清晰地阐述出来的时候，电场概念的定义还逐渐完善和精确。
本期视频我们需要突破归纳主义与证伪主义的局限，去更加宏观地把握科学理论的结构，以结构的视角去继续追问这个问题。科学，到底是什么？
库恩的“范式”
托马斯·库恩（Thomas Kuhn）起初是一名物理学家，归纳主义和证伪主义等对于科学的传统的说明都和科学史不符。于是，库恩开始研究科学史，试图为科学提供一种和历史情况更为一致的理论。他的著作《科学革命的结构》在 1962 年一经出版，就引起了科学哲学界的巨大反响。
库恩的理论核心有两点，第一，库恩强调科学进步的革命性，这里的“革命”包括抛弃一种理论结构，并采取另一种不可通约的新的理论结构。第二，库恩强调科学共同体的社会学特征。先让我们用简单的模式来概括库恩所说的科学进步的方式，然后再来具体分析库恩的理论。库恩认为科学进步的逻辑结构如下：简而言之，在前科学阶段，科学互动是混乱的、多样的、不成体系的。在这之后，科学会转变为定向的、成体系的活动，科学家们开始遵循某个单一范式，并自然成为一个科学共同体，这就进入了常规科学阶段。
这里出现了库恩最为人所知的概念——“范式”（paradigm）。范式由一些具有普遍性的理论假设、定律及其应用方法构成。接受了同一范式的科学家们才可以被称为一个科学共同体。按照某个范式进行常规科学活动的科学家在做的工作就是阐明和发展这些范式，去解决范式之中遇到的难题。当难题多到不可解、无法解的地步，就会出现危机状态。而当一种新的范式出现并得到了越来越多的科学家拥护的时候，问题百出的旧范式就被抛弃并被新范式取而代之，这个过程就叫做科学革命。新的范式不再受到以往的问题困扰，该范式承担起新的常规科学活动的任务，直到它像旧范式一样遇到新的危机，发生新的科学革命。
范式最有争议的地方在于，库恩在《科学革命的结构》里，在多种意义上使用了这个概念。他后来明确对范式进行了两种意义的划分，第一种是广义的范式，库恩称之为学科基质（disciplinary matrix）。另一种是狭义的范式，也称为范例。接下来，我们对范式的讨论将在广义的“学科基质”的意义上进行。一门成熟的科学是受单一的一种范式支配的。常规科学家群体在范式内的工作可以被称为解难题（puzzle-solving）的活动，而范式则为常规科学活动提供了标准。能否有一个为常规科学活动提供支持的范式，就是库恩所说的区分科学与非科学的特征。让我们以牛顿范式为例，具体看看一个范式的典型组成部分有哪些。
第一，一个范式必须具备陈述明确的基础定律和理论假设，例如牛顿范式里的牛顿运动定律。
第二，范式必须具有把基础定律应用到各类情况的标准方法。例如，牛顿范式里有把牛顿运动定律应用到行星运动、钟摆运动、重物下落等各种具体情况的方法。
第三，范式必须拥有使定律对现实世界产生作用的仪器设备和仪器使用技术。例如，牛顿范式在天文学中的应用，包括望远镜的使用、望远镜的观察技术、收集数据的技术以及对数据进行矫正的技术。
第四，范式是由一些非常普遍的形而上学原则构成的，这些原则将指导在范式框架内所进行的科学工作。在整个 19 世纪，牛顿范式被这样一种形而上学假设支配着——物理世界是一个机械系统，该系统在遵循牛顿定律规定的各种力的影响下运转。对比一下 17 世纪的笛卡尔范式的形而上学假设则是：物理世界是一个巨大的时钟，在其中，所有的力都表现为推力，不存在虚空。
最后，范式必须包含一些一般的方法论规定，例如，“必须使范式和自然相符合”，“不能使范式和自然相符合是严重成问题的”。所以，在一个范式规定下的常规科学的解难题活动里，这些难题既有理论性的，也有实验性的。常规科学家们必须预先假定一个范式已经为出现于其中的各种难题准备了各种解决方法。如果解难题失败，理所应当的会被认为是常规科学家个人的失败，而不是范式出了问题，这种失败会被认为是“反常”，而非对范式的否证。所有范式都会包含某些反常，例如金星表观尺寸是哥白尼理论里的反常，水星轨道是牛顿范式里的反常，“有反常才是正常的。”
需要注意的是，一个范式并不是一套清晰的规则、指南或者说明书。库恩引了维特根斯坦对“游戏”概念的讨论来说明他的意思。维特根斯坦认为，想清楚地说明或定义什么是游戏、构成游戏的必要条件，这是不可能的。如果你要这样做，你总是会发现，定义排除的一项活动可能是会被算作游戏的活动，而定义包含的一项活动很可能很难被成为游戏。库恩觉得范式也是这样。如果你试图对科学史或当代科学的某个范式作出精确的、清晰的表征，结果一定跟上述的“游戏”情况一模一样。然而，库恩认为，无法对范式进行精确定义。并不影响对于范式概念的合理使用。作为个体的科学家们仍然可以通过教育获得有关某一范式的知识，通过解决一些标准问题，完成一些标准的科学实践，跟着在某个范式内已经具备娴熟经验的导师从事研究而逐渐熟悉该范式的标准、方法和技术。也就是说，科学活动是一种实践活动，大多数常规科学家的知识是一种意会（tacit）的知识。所以在通常情况下，一个科学家对他们所处的范式的形而上学原则和前提条件一无所知，无法加以阐述，这不要紧，也不影响科学实践。但当该范式受到某个竞争范式威胁的时候，就必须努力阐释清楚一个范式中所包含的形而上学原则、普遍定律和方法论了，这样才能为自己的范式辩护。而当一个范式的最基本的原则都被打垮了，其支持者都失去了对该范式的信心的时候，科学革命的时机就成熟了。
新范式的“新”在于它与旧范式具有根本差异，也就是说，不同范式之间是不可通约的（incommensurable）。每一个范式都是关于世界的组成的描述。例如在上期视频里我们讨论过的亚里士多德范式，把宇宙看成有两个不同王国组成——月上区和月下区。后来的范式把世界看作由相同的多种物质组成。世界具有一种被称作燃素的实体，会在物质燃烧时被释放出来。而拉瓦锡的范式则表明，世界上不存在燃素之类的东西，空气和氧是确实存在的。麦克斯韦电磁学理论认为，世界中遍布以太，而爱因斯坦对这一理论的彻底改造，直接把以太的存在排除了。不同的范式有各自规定的合法问题，一旦范式变化，“什么问题有意义”也跟着变化。对于燃素理论家而言，燃素的重量很重要。对于拉瓦锡来说，这个问题没意义。对于牛顿学派而言，行星质量具有根本性意义，但对于亚里士多德学派来说，这就是异端邪说。对于爱因斯坦以前的物理学家而言，地球相对于以太的速度很重要。爱因斯坦直接把这个问题消解了——这是个假问题。所以范式将决定科学家们看待世界的方式。
在某种意义上来说，不同范式的科学家们活在不同的世界之中，砸烂一个旧世界，建立一个新世界，这毫无疑问是一场革命——科学的革命。两个世界的图景、形而上学原则、方法论、基本假说全都不同。因此，新范式取代旧范式的这个过程就不是线性进步的，而是非积累性的，积累性的进步只发生在常规科学阶段。
范式转换则揭示了一种彻底的革命。亚里士多德的有限的封闭的宇宙和 17 世纪以后无限的开放的宇宙，就是两种截然不同的宇宙观。库恩的范式理论比归纳主义和证伪主义更为恰当地描述了一种与科学史更相符的科学发展模型。该理论把科学发展过程的连续和断裂都描述了出来。然而问题也在这里产生。如果科学的发展是一种革命、一种格式塔转换，甚至是一种宗教上的改宗，一种彻底的断裂，新旧两种范式又是不可通约、不可比较的。我们究竟在什么意义上能说科学是“进步的”？“新范式比旧范式更好”？一个范式取代另一个似乎只是科学共同体的选择，尤其是科学共同体内部权威的选择，因为这将影响科学共同体其他成员的选择。库恩在这里似乎陷入了相对主义的困境。
拉卡托斯的“研究纲领”
吸收了库恩的观点，又拒绝了库恩观点中的相对主义部分，伊姆雷·拉卡托斯（Imre Lakatos）提出了他的研究纲领(research program)理论来取代库恩的理论。在第二期视频里，我们对证伪主义遭到了的主要困难做出了分析，其中一个就是，当我们证伪某一理论时，我们无法确定究竟是理论迷宫的哪一部分出了错。拉卡托斯对这一问题作出了回答，科学的所有部分并不是具有同等地位的，有些定律或原理比其他部分更基本，以至于这些基础性的定律或原理几乎可以界定科学的本质。因此，任何明显的证伪论据都不应该让我们去指责科学的基础部分，而应该先去指责那些不太基础的部分。对于这些几乎可以被称为科学本质的基础定律或原理，拉卡托斯称之为一个研究纲领的硬核(hard core)。
硬核界定了一个研究纲领的特征，它是一组非常一般性的假说，这些假说构成了研究纲领发展的基础。例如，哥白尼天文学纲领的硬核是“地球和行星在围绕太阳的轨道上运动，且地球每天自转一周”。牛顿物理学的硬核是牛顿运动三定律和万有引力定律。一个科学研究纲领还需要其他部分，也就是一系列补充硬核的假设和定律。这部分附加假说被打包称为保护带（protective belt）。保护带顾名思义就是保护硬核免受证伪论据的侵害，可以根据证伪论据调整和修改保护带，但硬核不能证伪。例如用椭圆轨道替换哥白尼理论的几组本轮，再借助望远镜的观察资料替换肉眼观察资料，哥白尼纲领的保护带被修改了，而硬核被保护了。
拉卡托斯进一步指出，在研究纲领中的科学工作有两种指导方针——正面助发现法（positive heuristic）和反面助发现法 (negative heuristic)。正面助发现法将明确说明一个科学家在一个研究纲领中应当做什么：怎样添加一些辅助性假说，怎样修改保护带，怎样发展合适的实验技术和数学方法等等。而反面助发现法将明确建议科学家不能做什么，也就是不要修改硬核。
如果一个科学家坚持要修改硬核，其实也就意味着他选择离开这个科学纲领。例如，当哥白尼不再为托勒密体系添加本轮，而是直接提出“地球围着太阳转”的时候，他就离开了托勒密纲领。拉卡托斯的科学发展观是一个进步的研究纲领将取代一个退步的研究纲领。一个进步的研究纲领就是一个保持前后一致性，并至少能够不定期产生能够被确证的新颖预见的纲领。而一个退步的研究纲领将是一个缺乏前后一致，并且不能导致被确证的新颖预见的纲领。对于库恩的范式理论而言，由于不同范式不可比较，科学范式更替的标准几乎等于科学共同体的决策，很难解释范式的替换是一个进步的过程。
对于拉卡托斯而言，科学共同体的合意并不是一个合法的评价标准，而他的研究纲领理论揭示了评价不同理论的客观标准——那就是新颖预见。一个研究纲领，只要能比另一个研究纲领更成功地预见新现象，它就是更好的研究纲领。然而，拉卡托斯遇到的最根本的质疑是，他对于科学的标准界定得太宽泛，以至于他甚至没有界定出标准。按照他的理论，所有智力活动都不会被排除在科学之外了。这样一来，一切理论系统都可以被称为科学。
费耶阿本德的“无政府主义”
保罗·费耶阿本德（Paul Karl Feyerabend），这位科学哲学界内一位邪典一般的人物，对归纳主义、证伪主义、范式理论以及研究纲领理论遭遇的失败都不感到惊奇。他的科学观就是从以上这些失败中看出来的。费耶阿本德觉得，你们提的这么多科学方法论都失败，这说明了什么？说明没有方法！要什么方法？我们的方法论就是“反对方法”。费耶阿本德在《反对方法：无政府主义认识论纲要》中详细论述了他的观点，挑战了所有试图提供一种科学方法论以保持科学特殊地位的尝试。他认为不存在这样的方法，并且科学并不具有一些特征，使得它比其他形式的知识更优越。如果非要说存在一种本质的科学方法原则，那这一原则就是“没有原则，怎么都行（anything goes）”。科学哲学家极力避免这种无政府主义立场并坚持科学知识的特殊地位。
尽管库恩陷入了相对主义困境，但他还是通过诉诸“科学共同体的共识”来极力避免费耶阿本德的这种无政府主义结论。费耶阿本德则直接拒绝了库恩提出的科学共同体共识的做法，一个原因是他觉得库恩并没有区分“合理的共识”和“不合理的共识”。如果范式 A 的科学家是通过杀掉所有范式 B 的科学家以赢得这种共识，那范式 A还是获胜了。但这显然是不合理的。
另一个原因是，费耶阿本德根本不认为诉诸科学共同体共识能把科学、哲学或神学或其他学问区分开来。因此，费耶阿本德强调，那种试图找到科学知识的特殊本质以使得科学优于其他知识形式的尝试都失败了。社会赋予科学的那种至高地位并不是合理的，因为我们无法说明科学到底哪里优越。正相反，如此高度地尊重科学，甚至把科学当作真理的代名词是非常危险的科学主义教条。他认为这种教条起到的压抑作用和基督教在 17 世纪对知识起到的压抑作用是类似的。费耶阿本德认为，科学家应当摆脱方法论的束缚，个人应当有自由在科学和其他形式的知识之间进行选择。而当代社会的科学制度化没有给我们这种自由。在大学里，科学是必须被教授的，但神学、炼金术或占星术则不是。国家和教会是分离的，但国家和科学并没有这种分离，这使得科学已经取代宗教，成为一种新的意识形态。我们需要做的是，使社会摆脱意识形态上僵化的科学令人窒息的控制。就像我们的前辈们说我们摆脱那唯一真正的宗教令人窒息的控制一样。
国家应该确保科学家拥有这种想研究什么就研究什么自由，而不是提供“一种知识高于另一种知识”的意识形态。没有什么科学方法，科学家应该遵循他们的主观愿望，怎么着都行。对费耶阿本德的批评首先就针对他对“自由”的朴素理解，他把自由理解为”摆脱束缚“，认为个人应当是不受任何束缚的，这样对自由的理解抽调了任何经验现实的限制。在具体的社会和生活情境中的自由是有限的，在科学中也是如此。可供科学家选择的行动路径一般来说是被客观存在的情况限定的，例如现有的理论、现有的方法、仪器和实验技术以及观念，具体到某个具体的个人，他能够选择的范围受到他个人可利用的现有资源决定。费耶阿本德所畅想的不受束缚的自由只是一种空想。
其次，在费耶阿本德那里，想要保证贯彻科学的无政府主义理念，要靠“意识形态上中立”的国家。在费耶阿本德畅想的这个“意识形态上中立”的国家里，每个人都能以不受约束的方式遵循自己的意愿去从事任何形式的知识研究。他确实还认真探讨了“国家”的起源和本质的问题，但是，借乌托邦国家来保证乌托邦科学，这是否意味着我们在对科学动手前先得…干点别的？我只能把费耶阿本德的话送还给他：想想就行，怎么都行。
科学哲学家们之所以坚持科学的特殊地位，是因为他们相信科学是最能够通向真理的知识，而别的知识不能。费耶阿本德的极端相对主义则抹平了所有形式的知识，在这个意义上，只有“知识游戏”，不存在真理。从库恩的范式理论遭遇的相对主义困境到费耶阿本德采取的极端相对主义，我们可以看到，如果我们要把“科学方法”理解为一种普遍的、永恒的方法，那费耶阿本德的“反对方法”的无政府主义战斗没有问题。但是“没有普遍方法”和“没有任何方法”是两个极端，中间是否还有更多可能性？难道我们只能在普遍主义和相对主义之间二选一吗？欢迎留下你的思考，我们下期视频见。
