科學(xué)、非科學(xué)與偽科學(xué)

2006年11月，中科院研究員宋正海發(fā)起了一場(chǎng)要求廢除《科普法》中“偽科學(xué)”條款的簽名，得到150個(gè)人的響應(yīng)，在網(wǎng)絡(luò)上和社會(huì)上掀起軒然大波。這個(gè)事件直接把科學(xué)與偽科學(xué)的對(duì)立和斗爭(zhēng)推向新的高潮，鳳凰衛(wèi)視的“一虎一席談”還專門為此做了專題?？催^(guò)這場(chǎng)電視辯論以后，覺得不少觀眾對(duì)一些基本的概念還沒有搞清楚，因此很有必要對(duì)科學(xué)、非科學(xué)和偽科學(xué)的概念進(jìn)行界定，澄清有關(guān)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

科學(xué)一詞的內(nèi)涵與外延非常豐富，既指一種知識(shí)體系、一種研究方法、一種求真務(wù)實(shí)的精神,也指一種社會(huì)活動(dòng)、社會(huì)建制，在日常語(yǔ)言中，“科學(xué)”的涵義更為寬泛，比如，它還有“正確”的意思。我們常說(shuō)：你的看法不科學(xué)，就意味著你的看法是不正確的。概念的泛化不利于討論，為了避免無(wú)謂的爭(zhēng)論和概念混淆，加強(qiáng)問題的針對(duì)性，先把“科學(xué)”這個(gè)概念限定一下，它特指人類運(yùn)用邏輯與理性的方式認(rèn)識(shí)自然界和社會(huì)的方法以及偱此方法構(gòu)建而成的知識(shí)體系。凡是不按照這樣的方法形成的認(rèn)識(shí)體系、思維體系或觀念上的東西，都叫作非科學(xué)。例如，日常的知識(shí)源于經(jīng)驗(yàn)，宗教的知識(shí)基于信仰，哲學(xué)的知識(shí)基于思辨，文學(xué)與藝術(shù)則強(qiáng)調(diào)想象，風(fēng)水命相理論基于虛構(gòu)，它們都不遵循嚴(yán)格的理性與邏輯，所以，它們都屬于非科學(xué)的范疇。從歷史的發(fā)展來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代意義的科學(xué)應(yīng)當(dāng)從文藝復(fù)興時(shí)期實(shí)驗(yàn)科學(xué)興起、學(xué)者的理性主義與工匠的經(jīng)驗(yàn)主義結(jié)合的時(shí)期算起，它已經(jīng)形成了一套比較成熟的方法和龐大的體系，至今仍處在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中。另外，必須指出一點(diǎn)，科學(xué)與非科學(xué)這一對(duì)名詞是對(duì)人的思維或者觀念世界的二分法，在人的思維世界和認(rèn)識(shí)體系當(dāng)中，除了科學(xué)，就是非科學(xué)。這個(gè)二分法，必須要限制在觀念世界里面，觀念世界以外的東西，一棵樹、一只狗、一條河流，那是事物自身、客觀世界本身，不能說(shuō)它是不是科學(xué)。

一、從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)

人類以思維的形式對(duì)客觀世界進(jìn)行反映可以使用很多不同的方法，不同的視角，比如哲學(xué)、宗教、常識(shí)乃至玄學(xué)。這些方法和科學(xué)方法存在著明顯的差別，所以叫做“非科學(xué)”。很多人一聽到別人說(shuō)他們的東西是“非科學(xué)”就暴跳如雷，那是誤解了“非科學(xué)”一詞的涵義，非科學(xué)是個(gè)中性詞，沒有感情色彩，詩(shī)歌和宗教也是非科學(xué)，不會(huì)有人否認(rèn)它的價(jià)值。說(shuō)這些思維形式是非科學(xué)，只不過(guò)意味著，它們所使用的方法與科學(xué)使用的方法不同，僅此而已。

人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，最初來(lái)自于經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)有時(shí)是偶然獲得的。比如某一個(gè)原始人拿一個(gè)石頭砸野豬，沒砸著，結(jié)果砸到另外一個(gè)石頭上，火星四射，點(diǎn)燃了干草，這樣它就學(xué)會(huì)了燧石取火（姑且這樣想象）；又比如原始森林偶然 起火（雷電、火山爆發(fā)，自燃……），導(dǎo)致熊熊燃燒的大火把某一種泥巴燒硬，

這樣就發(fā)明了制造陶器；晉代的道士葛洪把木炭、硝石、硫磺之類放在“煉丹爐”中煉“仙丹”，丹沒練成，人差點(diǎn)見了上帝，這樣黑火藥就歪打正著的被發(fā)明出來(lái)。古代人冶煉金屬的成就，中國(guó)的四大發(fā)明，都來(lái)自經(jīng)驗(yàn)，它們都不是在科學(xué)指導(dǎo)下取得的成果，是經(jīng)驗(yàn)技藝而不是科學(xué)，把它提高到科學(xué)或科技成果的高度，是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

經(jīng)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)的低級(jí)形式，只是知其然，而不知其所以然。由于不了解現(xiàn)象背后的本質(zhì)，就難以做到深入的認(rèn)識(shí)自然和改造自然。大約在19世紀(jì)，一位科 學(xué)家到一個(gè)染布工廠參觀，發(fā)現(xiàn)在煮染布料的大鍋邊，工人正用力的敲打大鍋，于是問為何要這么做，工人說(shuō)，敲的聲音越響，染出的布料越不容易褪色。科學(xué)家很奇怪，想不出聲音和染色有什么聯(lián)系，但事實(shí)卻又的確如此，最終他依靠自己知識(shí)找出了答案：染布的時(shí)候，需要加入一些鐵的化合物，這才是關(guān)鍵所在。工人敲擊大鍋的時(shí)候，部分鐵銹掉入鍋中，表面上看是敲擊的聲音在作怪，但實(shí)際上起作用的是鐵銹?？茖W(xué)家告訴工人，以后不用敲鍋了，只要加入一定量的鐵化合物就行了。在這個(gè)例子里，工人的認(rèn)識(shí)是經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)家的認(rèn)識(shí)是科學(xué)。所以我們必須對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工，進(jìn)行處理。這個(gè)加工，有兩個(gè)層次，一是把分散的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)上升到一般性的規(guī)律，總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)定律。比如玻義爾和馬略特通過(guò)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)在恒溫下，氣體的壓強(qiáng)與體積成反比，根據(jù)這個(gè)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，他們總結(jié)除了波義耳-馬略特定律，這個(gè)定律沒有解釋現(xiàn)象背后的原因，怎樣解釋呢？主要是去猜，猜想背后的原因。怎么猜則體現(xiàn)了科學(xué)與非科學(xué)的區(qū)別。

科學(xué)的猜想叫假說(shuō)，假說(shuō)不是瞎說(shuō)。它必須以已有的科學(xué)理論和觀測(cè)事實(shí)為依據(jù)，通過(guò)邏輯推理，結(jié)合科學(xué)家的想象力構(gòu)建理論。所以科學(xué)理論都建立在三種東西之上：一是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的被科學(xué)共同體普遍接受的理論或理論框架；二是觀測(cè)事實(shí)（通過(guò)觀察或?qū)嶒?yàn)得到）；三是科學(xué)家的想象。以原子結(jié)構(gòu)理論為例，原子結(jié)構(gòu)不是用儀器“看”出來(lái)的，而是科學(xué)家“猜”出來(lái)的。1909年，物理學(xué)家盧瑟福等人做了用а粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，大部分入射粒子基本保持原方向前進(jìn)，但也有少數(shù)粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，尤其是約1/8000的а粒子的偏轉(zhuǎn)角竟然超過(guò)了90o甚至被反彈回來(lái)。這就是觀測(cè)事實(shí)，結(jié)合已有的理論（如動(dòng)量定理）,可以推出：第一，原子帶正電的部分集中在一個(gè)很小的范圍內(nèi)（稱之為核），這個(gè)核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量（否則那少量的а粒子不會(huì)被直線彈回）；第二，電子比核輕得多，其繞核運(yùn)動(dòng)的空間占據(jù)了原子的絕大部分體積（否則大量的а粒子不會(huì)幾乎直線通過(guò)）。這兩點(diǎn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果推出來(lái)的，既有理論依據(jù)，又有觀測(cè)依據(jù)，類似于案件偵破,證據(jù)確鑿，線索清楚，可以認(rèn)定。而核外電子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從該實(shí)驗(yàn)事實(shí)中無(wú)法推導(dǎo)出來(lái)，已有的理論也沒有辦法給出一個(gè)清晰的圖像,那就只好運(yùn)用想象力去猜。盧瑟福運(yùn)用類比思維，用“行星模型”詮釋了“原子”這一概念的內(nèi)涵。他認(rèn)為核外電子像太陽(yáng)系的行星沿著一定的軌道繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)那樣繞核旋轉(zhuǎn)。所以他這個(gè)原子結(jié)構(gòu)理論既包含著正確的成分，也存在著待證明的假說(shuō)。后來(lái)的量子力學(xué)理論認(rèn)為，核外電子并無(wú)固定的軌道，只有一系列不連續(xù)的能級(jí)，電子在核外呈現(xiàn)具有概率特征的分布，可以用“電子云”來(lái)形象的描述。假說(shuō)就這樣一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)過(guò)修正把科學(xué)理論推向前進(jìn)。

回到前面的例子，玻義爾-馬略特定律背后的原因是用分子運(yùn)動(dòng)論的假說(shuō)來(lái)解釋的。這個(gè)假說(shuō)認(rèn)為氣體分子做雜亂無(wú)章的永不停息的運(yùn)動(dòng)，不斷的撞擊容器壁，微觀撞擊的宏觀表現(xiàn)就是壓強(qiáng)。恒溫下，容器體積越小，單位體積內(nèi)分子數(shù)越多，“人多力量大”，撞擊容器次數(shù)越多，合力大，壓強(qiáng)大；容器體積大，則單位體積內(nèi)分子數(shù)越少，撞擊容器壁次數(shù)少，所以壓強(qiáng)小?？偠灾?，其它條件不變時(shí)，體積小壓強(qiáng)大，體積大壓強(qiáng)下，二者存在著反比關(guān)系。

之所以要介紹經(jīng)驗(yàn)怎樣上升為科學(xué)，是為了讓大家明白，科學(xué)是怎樣一回事，科學(xué)研究是怎樣一回事，以便把科學(xué)與非科學(xué)分開。