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经验之谈

科学上有许多“伟大的定律”，都是根据经验归纳出来的经验之谈。例如守恒定律说，如果任何东西都有一固定量，那么我们所能做到的只是使之互相转化，这里多一些，那里必然少一些。热力学第二定律也可以作为一般经验论的特殊例子来表述。如果我们把负嫡看作“潜能”，我们就可以表述如下：假如有某一现象发生，这是由于存在着使之发生的潜能，而这一现象发生之后，潜能也就消耗完了。甚至还可以得出更为概括的第三定律，我们越接近某物，就越难以向前进展。这看起来有点象芝诺的诡辩论，我们可以设想有例外的情况，作为物理学上许多原理基础的平方互反律是毋庸置疑的真理，它是依据下述数学逻辑命题，那球的表面面积与其半径的平方成正比，因此，当任一作用力从某一点扩展时，它都会传到整个球面。电流与电位差成正比而与电压成反比这个欧姆定律是难从否定的，如果我们对电阻下的定义是正确的话，经济学中的菲雪方程（即交易量乘成交的标准价格等于货币总额乘货币流通的速度），也是根据所购货物的价值等于所支付的货币这一经验之谈提出来的。报酬递减律是根据不能用花盘来增加全世界的食物这一经验之谈来论证的。按比例缩小和异速增长定律是以下述经验之谈为依据的，即线度增加一倍，其面积便增加三倍，而其体积则增加七倍。

与经验论略有相似之处的是那种可以称之为“美学论”的说法，即这样一种模式：将对现实世界的期望和看法加以简化，尽管这些期望和看法在逻辑上可能不成立，但从美学角度看则乐于为人们所接受。这些看法在科学上所起的作用恐怕比大多数科学家愿意承认的大得多。哥白尼对太阳系的设想，认为其中有无数的本轮，从美学角度看，较之托勒密的天动说更令人满意，元素周期表能给人以愉快的美的享受，如果我们对电子环路的稳定性了解得更早，便能据此将元素周期表作为经验之谈归纳出来，孟德尔的遗传学，从美学观点看，较之达尔文的进化论更令人满意。当我们研究近代物理学时，发现有某种富有诗意的反论，正在试图控制物理学这一领域。有这样一种说法，认为粒子是一段一段的波形，我们希望它们到哪里，它们就会往哪里。具有讽刺意味的是，科学似乎正在主动地寻觅一条途径，几乎各门学科都必须以此为归宿。

最后，还有一种所谓“经验论的规律性”，即固定的内在联系。正如休谟所指出的，“经验论的规律性”与必然的连贯性根本不同。统计学已经成为一种宏观手段，用来发现那些不是偶然产生的规律性。但是这些规律是如何产生的，通常很少加以阐明。经验论的规律性有时导致发现理论上的必然性，天体力学就出现过这种情况。但是科学决不能满足于经验论的规律性，除非通过这种规律性发现理论上的必然性。如果认为科学仅仅限于发现经验论的规律性，那纯粹是对科学方法及其威力彻头彻尾的曲解。没有逻辑上的必然性，经验论的规律性与迷信相比恐怕好不了多少。

可靠的和不可靠的科学

在整个人类知识领域内，还存在着一种更为重要的区别，即把科学分为“较可靠的”科学和“不太可靠的”科学两类。在所有传统的学科中，有些概念是可靠的，不必作大的变动，有些概念却不大可靠，要加以改变。古典物理学、化学元素、化合物结构、经济学中的古典价值理论、古典遗传学，等等，都不需作很大的变动；与此相反，所有的历史科学及其各学科是很不可靠的。这主要是因为历史记载不详：首先，这些记载是整个历史领域内根少一部分典型事例；其次，由于年深月久，一部分记载严重失真。我们对以往所了解到的全部情况只是过去记录下来的史料，而在年深月久的史料中，如果有些新发现，则可能不断地推翻我们对过去的全部认识。无论在宇宙论中、古生物学中、地质学中或人类历史中，可能都有这种情况。

如果我们所占有的资料在整个知识领域内的比例很小，如果这个领域的实际结构和相互关系又十分复杂，那么这一知炽领域很可能是不可靠的。例如，由于人的头脑和身体结构极其复杂，而且要从中取样也特别困难，所以，我们对于有关个人行为的知识是不可靠的。同样地，宇宙学也可能是很不可靠的。这主要是因为宇宙学只根据一小部分带有倾向性的样品，来研究广阔无边的宇宙。我们对它进行仔细观测的时间，仅仅是宇宙长河中极短暂的瞬刻，而所直接了解的现象也不过是沧海之一栗。我认为，研究罕见现象的任何知识领域，也可能是靠不住的，只有那些研究可以任意反复检验的普遍现象的知识领域（如实验科学），才相当可靠。但是，实验科学仅仅是人类知识宝库中的一小部分。

知识领域中的可靠性这一概念，实际上抹煞了自然科学各学科和人文学科的差别。人类历史较之古生物学几乎可以肯定是比较可靠的领域。这主要是因为史料的记载是比较完善的，并且与当时的情况也比较吻合，尽管这个领域本身比较复杂。同样我们对于文学的研究，特别是对于当代文学的研究，涉及整个知识领域的大部分，因而可能是十分可靠的。我们日常生活中的“民间知识”，也可能相当可靠。当我们研究某一科学或系统中不熟悉的领域时，人的知识变得特别不可靠了。实验科学倾向于研究人们所熟悉的课题，因为实验室显然是由厨房演变而来的。我这样说，可能对高能物理学大型实验室里的实验员有点欠礼貌，因为高能物理学是进一步研究人们不熟悉的领域（微观世界）。然而，即使是这种实验科学的领域，也只有对那些实验科学范围内常见的现象研究起来才能轻而易举，较有把握。当然，甚至在相当熟悉的领域内某些极个别的问题上，还出现一些特殊情况，如普里戈金的耗能系统就是一例，他认为这个系统远不是平衡的。发展过程本身确实是这样一个过程：凡是科学领域内不熟悉部分的罕见事件，对及时解释总体模式是极为重要的，而熟悉的科学领域则帮助较少。在规模小的科学领域内不大可能发生的事件不能在实验室里研究。也许这就是为什么社会实验心理学似乎目前正陷入一场严重危机的缘故，因为在包括具有重大意义的某些极特殊情况的领域内，实验方法可能效果有限，而且很不合适。诚然，相关统计学中不合适的效果之一，就是往往不注意某些极特殊的情况，简单地把这些情况看作误差而被否定了，然而这些极为罕见的情况也可能包括该领域内某些极个别问题的重要知识。不加分析地把适合于认识领域的统计技术硬搬到对它不适用的领域中，这是大量的浪费科研成果（特别是社会科学的成果）的根源。统计学的意义决不同于认识论的意义，而且科学上一个尚未探索的新领域，乃是如何改进统计方法学，使之适合于特定的认识论领域。

科学和技术的相互作用

科学的内动力使得科学发展成为目前这样的科学，而科学对技术（是技能而不是理论）并使技术影响社会制度的客观效果，表现在科学主要地得到了社会上各方面的支持，科学对技术和经济所产生的影响为期非常晚，在1860年前后，其影响甚小，因此，英国在18世纪发生的工业革命，很少归功于科学，这场革命在很大程度上仍然是罗马帝国崩溃后在欧洲开始的民间技术长期改进的继续。例如，蒸汽机的出现不是由于有了热力学，相反，热力学则是因为大量蒸汽机出现之后而产生的。

然而在1860年以后，人类进入了一个非常时期，在这期间，科学理论逐渐转化为专门技能。这也许是随着苯胺染料和化学工业的出现而开始的、因为炼丹术士是不可能创立化学工业的，因为他们把元素给理解错了。只是在有了元素周期表和化合价理论之后，化学工业才不可避免地建立起来。

到十九世纪八十年代，建立了电力工业（第一个现代发电站建于1888年）。我认为，假如没有麦克斯韦，电力工业是不可能建立起来的。同样地，从十九世纪八十年代开始，化学工业促进了钢铁生产的日益完善，从而导致了钢架的制造和摩天楼的兴建。给社会带来了许多变化的汽车，开始出现于十九世纪九十年代，虽然由于机械工艺不断改进，例如，提高了汽肛钻孔的精确度，但是汽车的出现不是由于任何伟大的科学原理。然而汽车之所以取得今日的地位，则是由石油工业所确立的，因为汽车所必需的大量石油，就是石油工业在原来生产点灯用的煤油过程中提炼出来的副产品。但是，假如没有化学和地质学，石油工业能否有这样快的发展速度，是值得怀疑的。

十九世纪八十年代发明了电话， 1920年以后有了收音机， 1950年以后又有了电视，凡此种种都是电力工业、物理学以及某些化学的副产品。飞机开始出现于1903年，假如没有航空动力学，它也是不可能创造出来的，尽管开始出现时，也有某些民间技术的基础。我们各项工业的发展，都有赖于农业，如果没有合乎科学的遗传学，例如，导致玉米同其它谷物进行杂交和家畜繁殖的改良，农业生产率的大幅度提高是不可能的，当然这也有赖于矿物燃料能源，尤其是石油能源的大量输入。石油工业的先进技术水平与煤炭工业的“民间技术”质量之间的差别，是科学对技术影响的一个明显的例子，核能的利用则是更显著的一个例子。即使民间技术力量再雄厚，也不能生产核能，因此，没有爱因斯但、玻尔和卢瑟福以及核物理学和核化学的进展，要利用核能是难以做到的。

科学的利害得失

科学技术的发展对人类的影响是很大的。由于农业、食物营养和医学等方面的进展，在十八世纪的欧洲，人口爆炸开始了。 1950年以后，随着滴滴涕的研制成功，因而对疟疾进行了控制，幼儿死亡率急剧下降，人口急增已成为遍及全球的现象，而在热带地区，尤其突出。 1860年以来人工制品显著增加，这在国民生产总值上可以大致反映出来。自1860年以后，在全世界人口中至少有四分之一的人，其国民生产总值按人口平均计算每30年增加一倍。对于居住在热带地区的大部分人来说，除个别地区外，国民生产总值如此成倍增长是前所未有的。总的说来，就人的平均寿命和每个人的实际收入不断增加而言，科学用于技术所带来的利益似乎是巨大的。

但是随着科学给人类带来了上述利益的同时，几乎不可避免地产生一些显著的、不断增加的副作用。其中有些可能是错觉，有些则确是事实。例如，对人类借助科学生产出来的许多制品，有人怀着恐惧心理；化学和化学工业生产了成千上万种生物界只前从来未遇见过的新化合物，有人认为，总有一天这些化合物之一可能会带来灾难性的后果；对脱氧核糖核酸重新组合的极端恐惧，即害怕生物科学可能让前所未见的瘟疫到处流行，使人类大批死亡，这种恐惧也许百分之九十九是荒谬的，只有百分之一值得重视。鉴于日益扩大采用煤可能带来更大的危害，反对利用核动力的运动，从长远的观点来分析其得失，很难说是站得住脚的，人们之所以反对利用核动力，一部分是出于对复杂事物无知而产生的恐惧心理，但百分之九十是毫无根据的。然而，由于核动力与核武器有联系，人们的恐惧心理更加增强，这又不能说毫无道理。

毫无疑问，将科学用来研究武器等毁灭性的工具，从来都要使社会付出极大的代价。武器一直是人类技术的一个组成部分。以科学为基础发展起来的技术，并未割断武器与技术之间的联系，只是导致战争的性质发生深刻的变化，这主要是由于杀伤性导弹的破坏力不如其射程增加得那么显著。用武器能够防御的地区之大小，取决于导弹射程的远近，取决于所采取的防御措施使射程能够缩短到什么程度。以威胁作为讹诈手段的政治机构不得不考虑这些参数，以便采取相应的措施。在科学基础上发展起来的武器，尤其是带有核弹头的远程导弹，对一个国家造成的威胁，相当于火药对中世纪贵族造成的威胁一样。正如火药使中世纪的城堡失去防御能力一样，核导弹能够彻底摧毁一个国家，使之失去生存的能力。

我们科学界把相当一部分精力用于研究战争，而很少去研究和平，这是科学界一个极大的悲剧，之所以如此，很可能是因为科学的全面而深远的影响终于使人类濒于灭绝的未日。

尽管如此。科学还是人类最大的希望所在。我们很有可能会进入一个困难日益增多的时期，这是由于武器装备竞赛、人们生活日益政治化、廉价的矿物燃料即将消耗殆尽、水及共它物质越来越缺少、人口爆炸。在上述预兆所带来的社会、政治紧张条件下，科学家将同其他人一道，度过极其艰难的岁月。由于骚动频繁而造成政治迫害日益加剧，对科学也是一大威胁。

话虽如此，科学这份遗产仍不失为一份充满希望的财富。只要整个物理学界、生物学界、还有我们自己和整个社会都有较充分的认识，我们就能把演变的进程向着改善人民的生活、建立更幸福的人类世界推进，以摆脱重重灾祸的苦难。但是要使这一希望得以实现，科学界本身也必须向前发展。它需要对所肩负的使命和自己的伦理标准有新的认识；它需要研究出一套符合认识规律的方法论，并且要认识到人类知识的统一性，以便把自然科学各学科与人文学科这“两种文化”之间的鸿沟填平；它需要创立一个可称为“规范科学”这样一门学科，以便认真研究和评价人类本身的价值；它需要更深刻地认识到，科学作为世界性的活动是超越一个民族、一种文化，但又要保留某一民族、某种文化的特色。把它看作人类进化的关键所在。