（科学技术哲学专业论文）科学理论进步的过程.pdf

人连理工人学硕士学位论文 摘要 科学进步问题是西方科学哲学极为关注并激烈讨论的问题之一。自1 9 6 2 年科学哲 学家库恩发表科学革命的结构一书以来，当代西方科学哲学越来越关注科学的发展， 科学发展问题成了科学动态研究的核心问题。而真正能代表科学发展的就是科学理论 因为对于科学本身而言，科学理论是它完成和成熟的阶段，同时，科学理论又是科学认 识的新起点。 本文通过对西方科学哲学关于科学理论发展模式问题的深入研究，吸取其精华，指 出在科学认识的实践中，科学理论进步的过程经历科学理论的产生、科学理论的增长、 科学理论的变革三个阶段。首先，科学研究开始于问题，有了问题就需要制定能解决问 题的方案，即发明一个科学的假说。如果该问题在这个假说中得到解释和说明，我们就 建立起一个真正的科学理论。新理论产生伊始，必然会面对不同学派、不同观点的质疑、 争论，通过不同观点激烈地争论，新理论得到进一步地确证，内容也不断地丰富和完善。 为了使新理论的适用范围越来越扩展，应用领域越来越大，运用理论的归并原则和对应 原理，把旧理论归并到一个更大的理论系统中，从而使科学理论的增长进入高级阶段， 公理化阶段，它是科学理论系统化的一种必然结果。当公理体系达到相当完善的阶段后， 理论家们往往希望用形式化的方法使公理体系更精致，推理能力更强，更能发挥科学理 论的认识功能。但事与愿违，越是形式化的公理体系发现其理论的局限越大，出现矛盾 的可能性越大，这就为科学理论变革，即公理体系的变换提供了契机，也就是提出了新 的科学问题，使科学认识进入到一个新的境界。这个过程就是科学理论进步的过程。 关键词：科学理论：进步：过程 韩冰：科学理论进步的过程 p r o g r e s sp r o c e s so fs c i e n t i f i ct h e o r y a b s t r a c t t h ep r o b l e mo fs c i e n t i f i ct h e o r yp r o g r e s si so n eo ft h ec o r ep r o b l e m so fs c i e n c ea n d p h i l o s o p h yo fs c i e n c ei nw e s t e r n p a y sc l o s ea t t e n t i o nt oi t s i n c et k u h np u b l i s h e d t h e s t r u c t u r eo fs c i e n t i f i cr e v o l u t i o n s ) ) i n1 9 6 2 ，c o n t e m p o r a r yw e s t e m p h i l o s o p h yo fs c i e n c ei s m o r ea n dm o r ec o n c e r n e da b o u ts c i e n c ed e v e l o p m e n t t h ep r o b l e mo fs c i e n t i f i cp r o g r e s sh a s b e c o m eac o r ep r o b l e mi nd y n a m i cr e s e a r c ha b o u ts c i e n c e ac e n t r a lc o n t e n to ft h es c i e n c e d e v e l o p m e n ti st h ep r o g r e s so fs c i e n t i f i ct h e o r yi nf a c t s c i e n t i f i ct h e o r yi sn o to n l yt h e a c c o m p l i s h m e n ts y m b o l ，b u ta l s ot h en e ws t a r t i n gp o i n to f s c i e n c ei t s e l f t h ep a p e rs t u d i e st h es c i e n t i f i ct h e o r yd e v e l o p m e n tp a t t e r no fw e s t e r np h i l o s o p h yo f s c i e n c ea n da b s o r b si t sq u i n t e s s e n c e p o i n to u tt h r e es t a g e so fp r o g r e s sp r o c e s so fs c i e n t i f i c t h e o r y ：s c i e n t i f i ct h e o r yg e n e r a t i o n ，s c i e n t i f i ct h e o r yg r o w t h ，s c i e n t i f i ct h e o r yr e v o l u t i o ni n t h ep r a c t i c eo fs c i e n t i f i cc o g n i t i o n f i r s t l y , s c i e n t i f i cr e s e a r c hb e g i n sw i t haq u e s t i o n i ti s n e c e s s a r yt op l a nar e s o l u t i o nt os o l v et h eq u e s t i o n ，n a m e l ys oc a l l e ds c i e n t i f i ch y p o t h e s i s i f t h es c i e n t i f i cf a c ti se x p l a i n e db yt h es c i e n t i f i ch y p o t h e s i si nt h i ss t a g e ，w ew i l ls e tu par e a l l y s c i e n t i f i ct h e o r ya n dt h i si ss c i e n t i f i ct h e o r i e sg e n e r a t i o n w h e nt h en e wt h e o r yg e n e r a t e s ，i t w i l lm e e td i s p u t ea n dd o u b to fd i f f e r e n ts c h o o l sa n dp o i n t s b yi n t e n s es c i e n c ed i s p u t e ，t h e n e wt h e o r yi sc o n f i r m e dd e e p l ya n di t sc o n t e n ti sr i c ha n dp e r f e c t i no r d e rt oe x p a n dt h e s c o p ea n da p p l i e df i e l d s ，m e r g et h eo l dt h e o r yi n t oab i g g e rt h e o r ys y s t e mb yt h em e r g ea n d c o r r e s p o n d e n c ep r i n c i p l eo ft h e o r y s os c i e n t i f i ct h e o r yg e n e r a t i o nd e v e l o p si n t os e n i o rs t a g e ： a x i o m a t i cs t a g e i ti su n d o u b t e d l yr e s u l to fs c i e n t i f i ct h e o r ys y s t e m a t i z a t i o n w h e na x i o m a t i c s y s t e mr e a c h e saf a i r l yp e r f e c ts t a g e ，t h e o r i s t sh o p ea x i o m a t i cs y s t e mm o r ea b u n d a n tb y f o r m a l i z a t i o nm e t h o d b u tt l l i i l g sd e v e l o pi nt h eo p p o s i t ed i r e c t i o nw h e na x i o m a t i cs y s t e mi s e x t r e m e l yp e r f e c ta n dt h el i m i t a t i o ni sb i g g e r t h i sw i l lo f f e rac h a n c ef o rs c i e n t i f i cr e v o l u t i o n a n dl e a dt oc h a n g e si na x i o m a t i cs y s t e m p u tf o r w a r dan e ws c i e n t i f i cq u e s t i o na n db r i n g s c i e n t i f i cc o g n i t i o ni n t oan e w s t a g e k e yw o r d s ：s c i e n t i f i ct h e o r y ；p r o g r e s s ；p r o c e s s 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：盎丛日期：2 9 2 坌丝2 z 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名 导师签名： 密墩 苣习涉矿 年纷丛日 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 问题的提出 “艺术史、宗教史和科学史，是整个人类文明史的根本所在：艺术史体现了人类对 美的追求；宗教史体现了人类对善的追求；而科学史则体现了人类对真的追求，三者之 间实际存在着比表面上看来更加紧密的联系。不过，在真、善、美的相互关系中，真是 其余两者的重要基础，即科学史是文明史的主线，是知识综合的枢纽。”可见，科学 及其历史发展对人类社会的意义是及其重要的。纵观整个2 0 世纪的发展，一方面，科 学以前所未有的速度向前发展，涌现出诸多伟大的科学发现和科学成就，另一方面，科 学通过技术手段，转化为前所未有的物质力量，改变着人类社会。 科学呈现不断发展和进步的趋势，随着我们对科学本身思考的日益深入，作为科学 研究成果的科学理论在这种变迁中逐渐成为关注的焦点。因为，对于科学本身而言，科 学理论是它完成和成熟的阶段，同时科学理论又是科学认识的新起点，科学发展的历史 实际上就是科学理论不断产生、发展、更迭的历史。因而科学理论发展模式问题成为西 方科学哲学极为关注并激烈讨论的问题之一，而科学理论的进步是科学发展的核心问 题。人们对科学理论的发展模式的看法不完全相同，其中逻辑经验主义、批判理性主义 和历史主义都各自有自己的见解，但历史主义的观点比较符合科学史的事实。我将综合 各学派的观点，对科学理论发展的过程试作一个简短的描述。 自近代以来，从逻辑主义到历史主义，都在一定程度上，以一定视角提出了科学理 论发展的模式。逻辑经验主义的渐进积累论，认为科学理论通过归纳法的归并，使知识 不断累积面增加。波普尔提出的不断证伪的观点突破了逻辑经验主义对科学知识仅作静 态的语言和逻辑分析的框架，把重点引向了对科学知识的增长作动态的考察与逻辑分 析。但科学史的实际并不像波普儿所说的那样，理论一经证伪，就要让位于其他理论。 相反，理论有一定的韧性，可以面对许多反常而继续发展。因此，一些科学哲学家对传 统的科学哲学只对科学理论作纯粹的逻辑分析感到不满。他们希望能用科学史的历史实 践来检验科学哲学的理论。于是，便在批判传统的逻辑经验主义和波普尔证伪主义的基 础上，形成了一个把科学哲学与科学史密切结合起来的新学派科学哲学的历史主义 学派。其代表人物库恩将科学的发展放在了社会历史的实际背景中进行考察，提出了以 “范式”为中心“前科学一常规科学一反常一危机一科学革命一新常规科学”的科 学理论发展模式，在传统的科学哲学领域里引起巨大的反响。随后，新历史主义学派相 继提出一些关于科学理论的发展模式，但都囿于认识论领域而没有进入社会文化领域的 韩冰：科学理论进步的过程 分析。诞生于2 0 世纪7 0 年代的科学知识社会学( s o c i o l o g yo f s c i e n t i ck n o w l e d g e ，简称 s s k ) ，主张对科学知识本身进行社会学分析，认为包括自然科学知识在内的所有各种 人类知识，都是处于一定的社会建构过程之中的信念：所有这些信念都是相对的、由社 会决定的，都是处于一定的社会情境之中的人们进行协商的结果。s s k 关注科学知识发 展过程中的主观因素和社会因素，为人们从另外的角度理解科学提供了思路，使人们更 加关注科学与社会诸方面的相互关系和互动作用。然而，他们却走过了头。 考察科学的历史可以发现，实际上，科学既是一种需要理性的事业，但却又充斥着 非理性的因素。无论单从内因方面考察，还是单从外因方面着眼，都不能完全解释科学 理论的变迁。因此，本文通过西方科学哲学对科学理论发展模式的探讨，吸取其精华，用 辩证的思维方法，从逻辑与历史相统一的高度，探讨科学理论发展的一般规律及内在机 制，并在逻辑的分析和历史的分析基础上，有机地结合社会文化的分析，考察政治、经 济、文化等社会因素对科学理论发展的影响和制约。 1 2 国内外的研究现状 在科学哲学史上，惠威尔( w w h e w e l l ) 是第一个系统地提出科学理论发展模式的科 学哲学家。他在1 8 3 7 年出版的归纳科学史一书中把科学的发展比作支流汇合成江 河，认为科学通过对过去的成果逐渐归并到现在的理论中而进化。1 9 6 0 年内格尔 ( e n a g e l ) 在科学的结构一书中提出，科学理论的发展表现为“一个相对自足的理论 为另一个内涵更大的理论所吸收，或者归化到一个内涵更大的理论”。换言之，先提出 的理论总可以从后提出来的理论演绎出来。科学的进步就是在这种不断的“吸收”、“归 化”中实现的。这种现象在科学史上屡见不鲜。例如开普勒行星运动定律包容了哥白尼 的日心说，而牛顿的力学理论又包容了开普勒、伽利略等人的成果。积累主义的观点正 如c p 米库林斯基等人指出的那样：“实质上这种立场只承认科学的增长，而反对科学 的真正发展。即认为世界的科学图景只在扩展，而不是在改变”。【2 j 也就是说，积累主 义是一种只有量变，没有质变，实质上否认科学发展的观点。总之，归纳主义的累积模 式是一种对科学发展的传统看法，他们认为科学的发展是许多绝对真命题的积累，观察 次数愈多，愈广泛，愈深入，在此基础上归纳出来的理论就愈普遍，愈正确。科学发展 只有量上的递进，渐进的积累，而没有革命的，渐进的中断与质的飞跃。由于归纳主义 所处的是科学的起步阶段，因此，从整体上研究科学活动的特点和科学的发展规律是片 面的，只有在科学充分发展之后，对这一问题的探索才能趋于全面，研究也更加深入。 波普尔是西方科学哲学从逻辑主义转向历史主义的重要人物。他提出的科学知识增 长的证伪主义模式突破了逻辑经验主义只对科学知识做静态的语言逻辑分析的框架。波 大连理工大学硕士学位论文 普尔的思想是在逻辑经验主义的发展中产生出来的，并且是以逻辑经验主义的对立面出 现的。他明确指出，“认识论的中心问题一直是也仍然是知识的增长问题。而研究知识 的增长最好莫过于研究科学知识的增长。 【3 】波普尔反对逻辑经验主义的证实原则，提 出了证伪原则，在科学发展观方面，他在猜测与反驳一科学知识的增长一书中突破 了归纳主义的累积模式，提出了一个富有批判精神的猜测、反驳，再猜测、再反驳的科 学发展的理论。也就是说，科学发展是一个不断假设和不断证伪的过程。他强调指出“科 学知识的增长不是观察的结果，而是不断推翻一种科学理论，由另一种更好的，更使人 满意的理论取而代之。” 4 1 1 9 6 7 年，波普尔发表没有认识主体的认识论一文，进一步将科学知识增长的模 式表述为著名的“四段图式”。即以猜测和反驳为手段来解决问题的一般模式： p 1 一t t e e p 2 ( “p ”代表问题；“t t ”代表试探性理论；“e e ”尝试排除错误， 尤其是利用批判性讨论排除错误。) 这样，从问题p 。的提出，经过试探性理论t t 的回 答，到排除错误e e 后新的问题p 。的产生，科学理论的发展被设想为从问题到问题的不 断进步的过程。从对归纳方法的批判到证伪原则的提出，波普儿实际上突破了过去对科 学所作的静态的、逻辑的框架，第一次独创性地提出了对科学发展的动态的“理性重建” 的模式。这种模式较之积累主义单纯的直线式发展有很多合理性。它不仅使我们对科学 理论的本质有了更加深刻的认识。而且一反证实的正统思路，揭示和肯定了在科学发展 中被长期忽视了的否定因素的作用。特别是指出了科学是一个具有批判精神的猜测、反 驳、再猜测、再反驳的动态发展过程，从而在现代科学哲学的发展中开了动态研究科学 发展模式的先河。 波普尔的科学哲学相对于逻辑经验主义有了一定程度的超越，同时，也在一定程度 上保留了逻辑经验主义的合理成分。他建立在“不断证伪论”基础上的科学发展模式， 是对科学知识静态积累观的突破。但总的来看，波普尔研究的出发点和着眼点仍是逻辑 和经验，与逻辑经验主义并无实质的差别。波普尔的证伪主义可以看作是对逻辑经验主 义的反叛。 到了2 0 世纪的六十年代，静态的研究受到了普遍的质疑。1 9 6 2 年库恩( t s k u h n ) 的科学革命的结构一书出版，立即在世界各国知识界引起了强烈的反响。库恩一反 传统的只注重科学发展的内部动因和规律的方法，从对科学活动主体的科学家及其群体 特征的分析入手，揭示出社会因素和心理因素在科学发展中的地位和作用，建立起一种 崭新的科学发展观，提出了“前科学一常规科学一反常一危机一科学革命一新常规科 学”的科学理论发展模式，使科学的变化、发展、进步这一主题进入到科学哲学家 韩冰：科学理论进步的过挥 的视野当中，从而使科学进步问题成为历史主义学派研究的核心问题，也成为当代科学 哲学研究的主要问题之一。 库恩的科学发展模式由许多精辟、新颖、深刻的思想。第一，他的这一发展模式既 不是传统归纳主义的“渐进积累”，也不是波普尔的“不断证伪”，而是克服了两者的 片面性，综合了两者的合理性，提出了常规科学与科学革命的相互交替，新旧范式不断 更替的模式。但库恩却把连续性和问断性对立起来，把连续性完全交给常规科学，而把 间断性全部交给了革命，割断了常规科学和革命科学之间的联系，由常规科学走向革命 就失去了逻辑必然性。第二，他的范式理论提出了一种新的科学观。即认为科学不是停 留在已有体系上，而是不断探索新知识，放弃旧范式、旧理论，接受新范式、新理论的 创造性活动。第三，它不仅把范式看作认识论上的知识体系，而且看作知识的社会形式， 科学共同体的信念和行为规范。范式不仅要依靠它自身的科学性，而且有赖于心理学、 社会学的条件，如科学共同体对范式的信念等。 美籍匈牙利科学哲学家拉卡托斯( 1 l a k a t o s ) 在科学研究纲领方法论一书中提出 “科学研究纲领的进化阶段一科学研究纲领的退化阶段一新的进化的研究纲领证伪并 取代退化的研究纲领一新的研究纲领的进化阶段”的科学发展模式。他指出，每个时代， 每门学科并非仅有一种研究纲领存在，而且同时存在着不同的研究纲领相互竞争。一个 研究纲领经过调整辅助性假说后，能够对经验事实做出新的成功的预言，就是进化的， 否则就是退化的。 拉卡托斯的科学研究纲领是由四个部分组成：硬核，由最基本的理论公设和公理 组成，它不容经验反驳，如遭到反驳，整个研究纲领就遭到反驳，放弃“硬核”就意味 着放弃这个研究纲领：保护带，由辅助性假设和初始条件组成，调整、修改保护带， 就可消除研究纲领与经验事实的不一致；反面启示法，即不准放弃或修改研究纲领硬 核的原则，而应该将反常引起的证伪引向保护带，以保证演绎证伪不能作用于硬核； 正面启示法，即丰富、完善和发展研究纲领的原则。在正面启示法指导下，科学家通过 不断修正保护带或转移问题，以吸收或同化反常，克服不一致，研究纲领通过修正保护 带即提出辅助性假说来实现内容的增加。总之，拉卡托斯的研究纲领，既注意吸收库恩 的合理观点以克服库恩的片面性，也与科学发展的实际更为切合。首先，他把科学理论 看作由彼此联系的硬核、保护带和启示法等组成的整体。认为经验反驳并不立即淘汰理 论，而是先修改和调整保护带，从而否定了波普尔的证伪主义原则，即认为理论一旦被 经验证伪就把它抛弃。其次，他肯定了科学研究纲领之间更替的先后连续性和继承性。 认为新纲领只有继承旧纲领的全部合理的经验内容，并有新的预见，才能取代旧纲领。 从而消除了库恩模式中对新旧研究纲领之间先后连续性或继承性的否定的错误。第三， 人连理工人学硕士学位论文 他对科学发展的动态模式作了深入细致的研究，肯定了研究纲领有一个发生和发展的过 程。即科学研究纲领由进化阶段转化为退化阶段，科学革命就是由进化的研究纲领取代 退化的研究纲领，从而较好地体现了科学发展的进化与革命，量变与质变的统一。但是， 拉卡托斯仅以预见性大小作为检验科学理论的进化和退化的标准，尚未认识到预见性的 大小仍需要实践。这是他的科学研究纲领中存在的主要缺点。 费耶阿本德( p a u lk f e y e a b e n d ，1 9 2 4 1 9 9 4 ) 美国科学哲学家。他认为科学本质 上是一种无政府主义的事业，没有普遍的规范性的方法，因此，不能预先做出任何限制， 允许人们采取各种选择。他主张把“普遍性规则”和“僵化的传统”彻底摒弃，唯一可 行的科学方法论规则是：不要任何规定，倡言“怎么都行”。 费耶阿本德从多元方法论出发，倡导多元的科学发展模式。他认为，理论的多元性 才是客观知识的本质特征。鉴于人们的观察既可能被陈腐的观念所“污染”，又可能受 到时代历史以及主客观条件的制约而导致失误，因此他认为，坚持理论与事实相一致的 原则是站不住脚的。理论与事实不一致并不是因为理论本身不正确，因而过早地否认理 论是不正确的，应该给理论以“喘息时间”，这样，理论就可以加以改进并消除矛盾， 这就是他的关于理论有韧性的原理。简言之，韧性原理是这样一种方法从许多理论 中选出一种可望取得最有效的理论，即使遇到巨大的困难，仍然加以坚持。 但是，仅有韧性原理是不够的，还必须倡导“增生原理”。许多理论同时并存和相 互批评时，理论能够调整自己和改变自己，出现理论的增多和扩散现象，而理论的扩散 对某一理论的反常有放大作用，导致科学革命发生。理论的多元论、理论的韧性原理和 理论的增生原理的相互作用，这就是费耶阿本德的科学发展模式。 自库恩以后，特别是费耶阿本德提出了“无政府主义认识论”以后，非理性主义思 想在西方科学界泛滥；从6 0 年代末开始遭到一些较年轻的科学哲学家的批评。他们在 一方面继承了历史主义学派的科学哲学与科学史相结合的思想。另一方面又批判其非理 性主义和相对主义的错误观点，从而演变为新历史主义学派。劳丹就是其中的一位代表 人物。 1 9 7 7 年，美国科学哲学家劳丹( l l a u d a n ) 在进步及其问题一书中提出以解决“问 题”为中心的科学发展模式：问题。一理论，一问题：一理论：。在这个过程中，科学 的进步表现为后继理论比先前理论具有更高的解决问题的能力，能够解决更多的问题。 为了系统地解释这个模式，劳丹把问题分为经验问题和概念问题。经验问题分为未解决 问题、已解决问题和反常问题。对于一个理论来说，评价它的基本标准是看它解决了多 少问题，以及遇到了多少反常。科学的目的就是把解决经验问题的范围扩展到最大限度， 韩熬：秘学理论遗步躲建疆 而使反常和概念问题的范嗣限制在最小程度。因此，进步的合理性就在于后继的理论能 够魄先蔻豹理论舞狭更多懿经验翊题，强跨避免或减少友誊窝凝念嬲题。 劳丹的科学进步模式可归纳如下；解决经验问题和概念问题蹩衡量科学避步的基 本单位；科学中的进步就在于增加解决问题的能力；判断一个理论的全部标准就是 麓艇决问题豹能力如何，就要看它所麓决的经验闽题稠概念问题的数量和重要性如褥； 磷究传统的避步程度蹩国在特定薅麓蠢传统的解决瀚题鼹力豹变纯丙决定懿；磺究 传统的总的进步程度是由最后构成它的理论集合体的解决问题能力所决定的。 与库恩关于常规科学由一个取胜的范式所垄断的看法不同，势月+ 认为始终存在着互 稳冲突戆磅究传统，嗣一个蓦嚣究建统中 i 姜存在羞不圈瓣理论。理论可夔露更换，瑟磅究 传统则相对稳定。劳丹认为，科学的进步与其说是与理论的变化裔关，不如说建与研究 传统的变化有关。 劳丹的科学进步模式搬科学理论看成解决问题的工具。因此，科学的目的不是不断 壹| 蠢积累或接逶褰理。奏瑾不簏作荛一个瀵范洼静稼凑来评徐群学添貔。稃学甚至并没存 一个终极的目标，而只有作为工具的具体目标，那就是解决问题。对于理论的评价就是 按照它的具体目标对它作为工具的效力的评价。科学的进步表现在理论作为解决问题的 王其戆完善。 随着新历史主义和科学实在论的兴趣，西方科学曾学又出现了逻辑与历史棚统一的 趋势。这种趋姆既吸收了历史主义者的成果，反对逻辑主义者的先天主义，又克服了6 0 年代的历史棚对主义。它力图联系科学实践来进行逻辑的分析，从糟在历史的麓础上将 箨耱方法鸯嚣黻综合帮系统偬。西藏，瑟方褥学誓学家蹲萃萼学敬爱纛及论争，跨予入 】试 识科学的本性，把握科学发展的规律，光疑是有益的。 国内对科举理论发展模式的研究散见于各种研究著作和相关学术论文中。主要表现 冀对科学蜇学受和个别辩掌簦学思想滚激熬疆究上。魄知交邱仁寒主编的科学方法和 科学动力学着重奔绍了警代科学哲学袋有影响的蕊位学者静学说和基本观点，并在不 问程度上深入到科学知识成长的内在机制。由林超然主编的现代科学哲学教程辟专 门一章探讨科学发展模式阀题，按历史顺序对现代西方科学哲学的备个派别的瑷论和观 惑终。系统稳评逑。癀受主义辩学露掌一书垒纛系统蘧论述了当健嚣方濂霸瓣历史 主义科学哲学备学派的观点。对库恩的范式理论、挝卡托斯的科学研究纲领方法论、费 耶阿本德的无政府主义知识论以及劳丹的新工具主义都作了详细的论述和评价，并对历 史主义辩学豹疆论溯源、演变过程班及发矮兹景帮撵了涤入酶分掇。由驽薅竞、郄仁宗 主编的当代谣方科学哲学述评对西方科学哲学的发展作了详细的评述，其中部分章 节也涉及到科学理论的发展模式。 人连理工大学硕士学位论文 我国学者舒炜光在自然辩证法原理一书中提出了科学发展的树式模式。他在本 书中指出：一个科学发展模式必须既能表明科学整体发展的一些特征，又能表明每一门 科学或一个科学理论的发展的一些特征。其中一个科学理论的发展是基本的，犹如细胞 之对于机体是基本的。树式模式把科学发展与科学结构结合起来，通过结构空间的位置 显示出不同的变化。即发生在根上或核心的改变是一门科学理论作为整体而发生质变； 与此不同发生在其他结构层次的改变则是一门科学理论作为整体而发生的量变。因此， 一个科学理论的发展表现为两种情况：一、根本理论或核心理论的变化，二、非根本理 论或核外理论的变化 殷正坤在科学哲学引论一书中第十章专门讨论科学发展的模式问题，提出了“科 学风格场”的模式，即前科学一主导科学风格场阶段一科学革命一新的主导科学风格场 阶段一。 作者认为科学家的任何科学活动，都是在一定的科学风格场中进行的。科学家在进 行新的科学探索活动之前，必须具有一定的思想准备。即他要对自己所要研究的那一部 分世界的大致框架有一个初步的认识。这就需要对这一领域的科学知识背景有一个清楚 的了解和评价，并对这部分世界未知的结构有所猜测和信念，而自己探索的目的则是为 了检验这种猜测或信念。所有这些活动，都要受到他所具有的科学思维风格的影响和制 约，尤其是在科学家提出或建立新理论时，科学思维风格场的作用更为突出。 到目前为止，西方科学哲学对科学进步问题的研究取得了丰硕的成果，他们对科学 的深入研究是极其有意义的，得出的一些结论也颇具有启发性，为本论文的写作提供了 丰富的思想和历史资料。但由于国内对这个问题的研究起步较晚，引进、介绍同时也是 消化理解西方科学哲学主流派别的观点和理论，缺少自己独特的创造，因而不能形成带 有个性特征的理论观点；在研究方法上既缺少西方科学哲学优秀的分析传统，又缺乏详 尽而具体的科学史案例论证。 1 3 基本思路与研究方法 本论文主要运用马克思主义哲学的实践观、历史观和逻辑与历史相统一的方法，系 统地考察了科学理论进步的过程。国内学者对科学理论的基本特征以及与科学理论发展 相关的问题都做过详细的研究，但多是以零散的知识点的形式出现在书籍或学术论文 中，如对科学假说、科学争论、公理化方法、科学革命等问题的探讨，但并未进行过归 纳、整理，进而形成一个完整的理论系统来表述科学理论进步的整个过程。我在对国内 学者研究成果进行整理、综合的基础上，借鉴西方科学哲学家对科学发展模式问题的深 入研究，总结了科学理论进步的过程经历三个阶段：科学理论的产生、科学理论的增长、 韩冰：科学理论进步的过挥 科学理论的变革，分析了三个阶段的主要特征并进行了理论上的归纳。最后，又对影响 科学理论进步过程的社会因素进行了分析，指出科学是作为一种重要而特殊的社会因素 存在的，科学整体的进步以社会需要为主要推动力。因而，只有同时从科学的客观属性 和社会属性的统一性入手来探讨，才能j 下确、全面地理解科学理论进步的过程。 大连理工大学硕士学位论文 2 科学理论的产生 当我们谈到科学在发展这- n 断时，我们一定会追问，是什么在发展? 有关科学的 要素是多耱多样黪，如鼹察与实验、经验与定德、概念与刿凝、类魄与鬏淡、羟绒与演 绎等等。但是，真正能代表科学本质特征的是哪一个呢? 我认为鼹科学理论。因为对于 裁学本身露言，秘学理论怒宅完成秘成熟瓣蹬段，同眩，秘学理谂又是摹萼举i 淡识豹薪起 点。 科学璎论在整个科学搿业中占据着中心的位爨。就科学作为认知活动来说，科学就 在于追求瑷性的知识。就科学作为关于自然的知识而言，科学等于理论。任何科学研究 最终都是以理论的形式表现出来的，如何将科学研究的成果转化为理论，这就涉及到科 学理论盼建立。而要建立科学理论，首先瑟了解科学理论的基本特征，它的最初表现形 式是科学假说以及科学假说是如何向科学理论转化的。 2 1 科学理论及其般特征 在秘擎磅究中，发瑗秘学超题，摄撂瓣学事实，提密瓣学镁滋，最终戮经过实践检 验的系统化了的知识体系表现出来，这就是科学理论。它是由基本概念、基本原理和逻 辑缝梅等要素魏戏的科学翘识体系。宅反浚了事甥瓣本矮鞠觏律，l 对已知事实徽爨艇 释，对未知事实做出预见。科学理论的建立，标志着人们的认识从现象深化到本质，从 较低的感瞧蟾、屡郯戆经验水平掇褒至l 撼象约整传载程度，它是樱对成熟的辩学体系戆 核心内容。 科学联论是秘公理他的知识体系，邀耱公理化知识传系是由若干令公理组成豹具 有逻辑推演能力的认知体系。它一旦形成，就成为某一领域中科学共同体全体成员解决 科澎问题的有效工具。没有特殊理由，科学共同钵的所有成员一般是不会违反公理体系 的原刚各行其是的。公理体系就成为科学祭做出科学推理域论断的前提原则，也避确定 科学事实是否有意义的标凇，更是他们做出科学行动的决策依据。 从这个意义上来理解，科学理论具有如下基本特征： ( 1 ) 真理性。科学理论怒经过实践检验的，能正确反映客观事物的本质及其规律，因 丽藏有客潞真理梭。客蕊寮戆豹巍律是不叛入静意志为转移静，梅成辩学理论静概念、 原理、逻辑结构都是对客观规律正确的抽象和概括。科学理论的客观真理性表现在：建 立这一理论所依藏黪事实糖褥是缀遵窦黢检验并诞褥是真实静；裰疆这些搴实耪褥所提 出的假定性规定得到实践的确认，做出的科学预见能在实践中得到进一步的证明。当然， 科学理论并不是一残不变翁，它楚一定嚣变条薛下戆产物，受实黢硷验爨程疫氇怒受蕊 葬瑟：爨学瑾论进步熬避穰 史条件制约的。j 下如恩格斯指出的：“我们只能在我们时代的条件下进行认识，而且这 臻条磐达到待么程发，我懿褒试谖型骨么程疫。”f 5 3 翻越，矮何科学理论只麓从定豹 侧面，在一定的深度和广鹰上反映客观镞界的规律髋。 ( 2 ) 逻辑性。科学理论蹙一个概念体系，是系统化了的科学知识。因此，在表达方 式上要求它逻辑严密、概念明确、判断恰当、推理正确，首尾一贯。科学理论投整个理 论上宓须楚逶耩自洽戆，不麓垂褪矛磊，帮菜一箍谂与它黪否定不兔许在理论系统内露 时成立。 ( 3 ) 系统性。科学理论体现的必须怒一种系统的知识，也就悬说，它是对对象的系 绞认识，两不楚各静零教翅谖熬枣惑无肇戆堆褒。从逻辑形式上嚣，辩学理论体系都是 由一个个的概念、命题和命题系统构成的个有机整体，各部分之闻存在着逻辑上的联 系，它们是按定的逻辑顺序组合起来的，是一个有机的理论体系。 ( 4 ) 普遍憾。科学理论戍能全面反欧自然界某一领域、某一方磁的客观事物。普遍 髓瞧是真瑶健瓣要求。裂宁说：“要囊囊羹鏊诀谖事物，魏必矮荛握、研究它瓣一秘方嚣、 一切联系和“中介”。 6 1 科学理论是从攀物的全体总和出发，概括出来的普遍本质与规 律，因此，能对与它有关的一切现象与攀实做出统的、比较精确的解释。 ( 5 ) 预见馊。辩学理论不能只攒述零塞，还必须黠攀兹豹未来发展傲出预测。也就 怒说，科学理论是2 够正确颈觅事糖束来状况的理论，那稀不髓对攀锈的未来状况做出 j ：页见或不能正确预见的理论都不是真正的科学理论。 2 。2 稷说及英形成 一部科学史不仅是科学理论产生和发展的历史，同时也是假说不断产生、发成、更 迭或被否定的历史。恩格斯在自然辩证法中对假说在科学发展中的作用作了高度的 评价和精辟鲍概括：“只要自然科学在愿维着，它的发展形式就怒假说。”川强科学研 究过程中，人们运瑟各耱瑟维方法对由躐察实验获褥鹃经验麓释逡行总维热王，蕊壹接 的认识结果往往是以科学假说的形式呈现出来的，自然科学的发展过程，就是科学假说 连续更替和假说的内容不断科学化、精确化的过程。假说之所以作为科学理论的初级形 蕊，在于人懿强谖嚣奏限瞧，窖鼹藿秀黢疆兹性蒺其露无穷多样瞧，人类不可g 一下予 认识到客观傲界的本质，只有借助于暇说的形式，掇融猜测性的骰定，才能避一步的探 索客观世界的本质和内在规律。可见，假说已经成为科学研究和科学认识的一种重要思 绦形式。 所谓霰浚，簸是禳露跫稚戆科学事囊秽科学骧毽，瓣未知懿蠡然瑗蒙及葜矮律往骰 出的一种假定性的推测和说明。从定义中看出，假说的内涵是丰富的，既包括对已存在 大连理工大学硕士学位论文 和已发现的事物现象的假定性解释，又包括对未发现和尚未存在的事物现象的预见性推 测这样两部分。在该定义中揭示了假说的四个方面的基本特征，即假说具有科学性，该 特征的原因在于假说是由科学认识主体在已知的科学事实和科学原理的基础上运用科 学认识方法做出的；假说具有解释性，这表现在假说是对已存在和己发现的事物现象的 解释和说明；假说具有推测预见性，这表现在假说是对未发现和尚未存在的事物现象的 预见和推测；假说具有待检验性，这是由假说在解释说明上的假定性和对事实材料的预 见性所决定的。 假说的特征决定了假说的形成是一个复杂的过程，一般经过三个阶段： 第一阶段，由问题引发假说。科学研究开始于问题，这是自波普尔以后，科学哲学 家都认可的事实。科学问题是科学认识主体科学家与科学认识客体科学对象之间的矛盾 和差异。为了解决问题，科学家必须要建立起解决这个问题的方案，即科学假说。导致 假说形成的问题往往包括以下几种：新事实和旧理论之间发生矛盾而提出的问题。科 学研究的过程中，随着实践活动的不断深入，科学家发现了一些意外的新现象，而旧的理 论无法合理地说明这些新的事实或者这些新事实与原有理论所做出的推论是相矛盾的， 那么就会提出新的科学问题。某个理论内部存在逻辑矛盾而提出的问题。如果某个理 论内部存在着逻辑上的不一致，那么人们就会对这一理论的真理性和适用性提出质疑， 新的问题就会出现。原有理论体系之间出现矛盾而提出的问题。如果原有理论体系内 部存在着不同理论，它们在各自领域内部能够引导科学家从事科学研究，但它们之间却 存在着矛盾，也会导致科学问题的提出。 第二阶段，分析问题，做出初步假定。为了回答所提出的科学问题，人们根据已获得 的事实材料和已有的理论原理，对问题进行科学分析，做出初步假定，形成假说的基本理 论观点。初步假定的提出是假说形成的基础，主要包括以下两种情况：1 i 在原有理论框 架下，做出初步假定。面对科学的问题，首先通过科学分析，如果属于常规问题，那么在原 有的背景知识范围内，做出初步假定。2 突破背景知识的束缚，做出初步假定。通过分析， 如果所研究的问题是在原有的理论框架内无法解决的，则需要突破背景知识的局限做出 创造性的初步假定。 第三阶段，假说体系的形成。初步假定是为了解答问题而猜想出来的基本理论观点， 并未形成一个完整的体系。因此，需要初步假定的外推和扩展来论证假说的基本观点， 充实假说的基本内容。初步假定的扩展，即由初步假定引申出关于事实的结论，包括以下 两种情况：1 对已知事实的解释。就是从已确立的基本观点出发，广泛地解释己知的事 实。无论是对基本观点形成之前人们已观察过的事实，还是对基本观点形成后新观察到 的事实，都要加以解释。被解释的事实越多，支持假说基本观点的证据也就越多。2 对未 药熬：莘兽学理论进步熬过爨 知事实的预测。一个初步假定的提出不仅仪要能解释已知的事实，熙重要的是能预测未 翔豹事实，颈测耱未知事实一显被证实，藏憩绘缓说麴纂零琨点提供圾大的支持秘辩护。 一个科学的假说是由问题引发，经初步假定逐步发展成为结构稳定的假说体系，这 是假说形成的三个过程。f = j 于假说是科学性和假定性的统一，因而假说形成以尉还有待 于验证。任何假说，不管它如何复杂，“都能在人们的实践中及对这个实践的理解中得到 合理的解凌”。1 2 3 假说向科学理论的转化 在科学研究中，提出假说并不是认识的终结，两鼹为了过渡至g 理论。理论的澎成必 定黻假谎力先静。假说司疆论静区嗣在予二者被实验确 薹斡程褒，羰说是较低确涯度的 理论，而理论鼹较高确证度的假说。假说已受到科学实验的检验，只是科学实验的个数 骚少些、质量溪低些。理论往往要得到科学共同体的承认，假说往往只得到科学拱同体 中予共同薅豹承谈。 那么科学假说应该具备那些条件巧熊发展成为科学的理论昵? 一般说来，一个科学 假说的客观内容或其逻辑推论和预言在反复实践的过程中得到了证实，科学假说便发展 为科学的理论。具体说来，一个科学假说要发展为科学理论必须其奄以下几个条传： 第一，萃i 攀缓说麓够歪确邃说瞬藤有翡辩学瑾论已经说明过虢渗实_ 移理象。这是霞 为自然科学的发展是具有历史继承性的。原有的科学理论对于当时所观察、了解到的事 实和现象的解释，是经过一定的社会实践检验的，因而具有客观真理性。所以，个新 豹秘学缓说不戆与已经经过实黢检验过戆琢夺戆科学臻论穗矛詹，只蕤是对原有辩学理 论的继承和发展，限定原有科学理论的邋用范围和条件。 第二，假说能够解释和说明原有科举理论所不能解释的新的事实和现象。这是假说 转纯为理论的前提，也是形成科学理论的基础。科学理论的发展就褒现为解决新的矛盾， 浇缓薪的事实辩凌象。一个毅酌幂季学缓瓷鲍提塞，稷绞就是为了解次覆有静科学瑾论霹 新的事实和现魏之间的矛盾，就是为了正确地说明靠腺有的科学理论所不能解释的新的 事实和现象。 第三，联谈戆够对滏未谨在帮未发现麴事魏现象傲& 颈见积掇测。一个颓熬辩学假 说要发展为科学的理论，还必须能够成功魂预觅未来，即根据这个科学假说所预言的现 在还没出现佩将来一定会出现、现在还没被人们观察剡，但将来一定会被人们通过各种 手段和途径观察到的新事物和新现象，谯实践中得到诞实，从而确定了人们科学实验、 秘学窥察豹嘲确嚣豹，攘动稀学磅究蠢蔫发震。这是瓣为一个奏爰豹辩学理论必然辘够 预见未来，指导未来。这既是科学理论的个重要标虑，又是科学理论的一种本质特征 大连理工人学硕士学位论文 和功能。作为一个科学假说要发展为科学理论，就必须经过实践的证明，这是科学假说 发展到科学理论的一条主要的和关键性的条件。 作为理论思维的形式，假说促成新事实的积累、新思想的涌现和新知识的产生。假 说自身的发展过程，就是假说不断向科学理论过渡的过程。但是，实现从假说到理论的 转化，必须通过实践。这是因为，认识是一个在实践的基础上不断深化、发展着的过程， 检验认识正确与否的唯一标准是实践。认识总是受着实践水平、占有的材料以及科学思 维能力和方法的限制。人们只能在一定的时期，在实践所允许的范围内去占有材料，认 识世界。当实践水平和占有材料还不足以充分暴露事物本质的时候，人们对客观事物及 其规律的认识就会带有推测性和假定性，就要以假说的形式出现，这也是科学研究和科 学发展的需要。只有随着实践的发展，新的材料日益丰富，才能不断纯化假说，证实假说， 使之成为科学理论。 假说向理论转化要经受理论的检验和实践的检验。首先，假说形成后，一般要先对 假说进行理论检验。理论检验的主要内容是：检验假说与已有科学理论的相容性，即新 的假说不能与现有科学理论中经过检验的真理成分相矛盾，而且还能包容和解释现有