科學(xué)革命中的范式

摘 要：庫恩認(rèn)為，革命是科學(xué)的演進(jìn)的形式，而范式在常規(guī)科學(xué)和科學(xué)革命中起到關(guān)鍵作用。本文試圖對范式在科學(xué)革命中發(fā)揮的作用進(jìn)行簡要總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：科學(xué)革命 范式 常規(guī)科學(xué) 歷史主義

一、提出背景

（一）科學(xué)革命發(fā)展觀

庫恩突破了以往科技哲學(xué)著眼于科學(xué)本身的角度，從科學(xué)史的角度闡述了他對科學(xué)發(fā)展的過程的看法。這一論述過程回答了科學(xué)的化界問題，和科學(xué)的發(fā)展模式的問題。

庫恩首先否定了教科書般的“科學(xué)累積發(fā)展觀”，即科學(xué)理論是由單個(gè)科學(xué)家個(gè)人發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)階段的所有的科學(xué)理論是經(jīng)過歷代科學(xué)發(fā)現(xiàn)不斷累積的結(jié)果，并且，那些年代久遠(yuǎn)的科學(xué)理論看起來似乎變成了當(dāng)時(shí)人類的隨意猜測，變成了不可信的“神話”。在這種科學(xué)發(fā)展觀的影響下，需要搞清楚兩件事，一是要搞清楚每個(gè)科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)者是誰，另一個(gè)是要解釋清楚這些阻礙著現(xiàn)代科技發(fā)展的“錯(cuò)誤”觀念的作用機(jī)理。但在科學(xué)史研究者那里，越來越發(fā)現(xiàn)這種發(fā)展觀的困難性。首先，他們無法找到每一個(gè)理論的發(fā)現(xiàn)者，其次，他們無法具體將傳統(tǒng)科學(xué)中的非科學(xué)成分和科學(xué)成分分得很清楚。傳統(tǒng)科學(xué)在其當(dāng)下的語境中具有科學(xué)性，并非是當(dāng)時(shí)科學(xué)家的想像和隨意猜測，另外，如果仔細(xì)研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)每一個(gè)傳統(tǒng)科學(xué)理論也可以通過科學(xué)的方法得出，因此，這說明了科學(xué)積累發(fā)展觀存在一定的問題。

庫恩提出的則是一種科學(xué)革命的科學(xué)發(fā)展觀，即認(rèn)為科學(xué)理論是由承認(rèn)相同范式的科學(xué)共同體所完成，由于個(gè)人因素的影響，科學(xué)共同體所共同承認(rèn)的范式具有隨意性，而解決和去除舊有范式中的隨意性則成為了新科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)?？茖W(xué)發(fā)展的過程就是由常規(guī)科學(xué)到科學(xué)危機(jī)，進(jìn)而新科學(xué)進(jìn)行科學(xué)革命，走向新常規(guī)科學(xué)的過程。因此，在庫恩看來，完整的科學(xué)發(fā)展的模式則是：前科學(xué)→常規(guī)科學(xué)→科學(xué)危機(jī)→科學(xué)革命→新常規(guī)科學(xué)→科學(xué)危機(jī)→……呈現(xiàn)為科學(xué)理論不斷更迭的過程。

（二）科學(xué)發(fā)現(xiàn)的隨意性

庫恩認(rèn)為個(gè)人因素對科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有一定影響?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的結(jié)論并非由科學(xué)方法論所唯一決定，個(gè)人因素在其中也起到很大作用。如果一個(gè)人了解科學(xué)方法但不知道這一學(xué)科的具體理論，也可能擁有新的突破。他得出的結(jié)論可能是由先前他在其他領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)所啟發(fā)，可能是由研究中的偶然事件所決定的，也可能是由他的個(gè)人性格所決定的。道爾頓的原子論就是一個(gè)例子。第一，道爾頓并非化學(xué)家，但作為氣象學(xué)家的他同樣掌握了科學(xué)的研究方法，他作為化學(xué)界的門外漢，受到了古希臘哲學(xué)原子論的影響，得出了他的原子論理論，說明科學(xué)探索并非完全嚴(yán)格依照科學(xué)方法論，在科學(xué)探索過程中會(huì)受到很多偶然因素的影響。第二，這個(gè)例子中古希臘哲學(xué)原子論證明了，古代科學(xué)理論雖然看上去沒有后來的科學(xué)更嚴(yán)謹(jǐn)、更理性，但是其并非純粹是古代人的臆測，而是帶有一定的科學(xué)性。

二、前科學(xué)階段和科學(xué)范式的出現(xiàn)

庫恩認(rèn)為，范式是科學(xué)理論從前科學(xué)到常規(guī)科學(xué)過渡的基本要素。

首先需要明確“范式”、“常規(guī)科學(xué)”和“前科學(xué)”這幾個(gè)基本概念。在第二章中，庫恩提到：“‘常規(guī)科學(xué)是指堅(jiān)實(shí)地建立在一種或多種過去科學(xué)成就基礎(chǔ)上的研究，這些科學(xué)成就為某個(gè)科學(xué)共同體在一段時(shí)期內(nèi)公認(rèn)為是進(jìn)一步實(shí)踐的基礎(chǔ)。”[1]而范式則是科學(xué)共同體內(nèi)部公認(rèn)的科學(xué)理論和科學(xué)方法論，具有兩個(gè)特點(diǎn)，一是該范式的學(xué)派理論憑借它能夠在學(xué)派競爭中打敗對手，吸引一批堅(jiān)定的擁護(hù)者，二是該范式能夠?yàn)閾碜o(hù)它的研究者留下足夠豐富的問題和研究空間。庫恩又提到，范式一般用來為新加入研究的學(xué)生提供科學(xué)共同體所公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，在之后的研究過程中，他們不會(huì)再在這些基本前提上發(fā)生爭議，而這也是范式在共同體內(nèi)部對每一個(gè)成員發(fā)揮的主要作用。

前科學(xué)則是某一領(lǐng)域第一個(gè)范式和常規(guī)科學(xué)建立之前的學(xué)派林立、相互競爭的階段。在常規(guī)科學(xué)階段，某一科學(xué)領(lǐng)域以某一種范式的科學(xué)理論為主導(dǎo)，人們普遍接受并認(rèn)可這一科學(xué)理論。前科學(xué)階段則與此相反，表現(xiàn)為眾多學(xué)派和子學(xué)派的相互競爭、沒有共同的信念，每個(gè)科學(xué)家都要為該領(lǐng)域探索和構(gòu)建理論基礎(chǔ)。前科學(xué)階段的科學(xué)家們更容易直面復(fù)雜而龐大的自然現(xiàn)象，更容易與不同領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行交流。

但是前科學(xué)階段存在很多問題。在早期搜集事實(shí)的活動(dòng)中，由于沒有共同認(rèn)可的研究規(guī)范，研究文獻(xiàn)往往混雜著“不科學(xué)”的成分。另外，由于搜集事實(shí)的活動(dòng)永遠(yuǎn)反映的是自然界事實(shí)的部分，自然史往往遺漏了對后來科學(xué)家具有重要啟發(fā)意義的細(xì)節(jié)。最后，自然史缺少對材料的批判性思考和整理，往往很多不同領(lǐng)域的現(xiàn)象并列描述起來，成為一個(gè) “現(xiàn)象大雜燴”。這些都使得前科學(xué)階段的研究過程和研究結(jié)果十分多樣，也十分隨機(jī)。

因此，范式的出現(xiàn)對于前科學(xué)狀態(tài)顯得尤為重要。前科學(xué)階段學(xué)派林立，對世界的認(rèn)識多種多樣，人們無法對自然界達(dá)成相對統(tǒng)一的認(rèn)識，而當(dāng)一個(gè)學(xué)派的理論和方法成為該領(lǐng)域的范式之后，自然界才變得可以詮釋，對自然的認(rèn)識才能更加深入。另外，當(dāng)范式確立之后，科學(xué)家們才可以按照范式確立的規(guī)則篩選該研究領(lǐng)域研究范圍內(nèi)所需的自然現(xiàn)象，并進(jìn)行深入研究，脫離前科學(xué)階段“現(xiàn)象大雜燴”的狀態(tài)。只有這樣才標(biāo)志著一個(gè)領(lǐng)域進(jìn)入到成熟的科學(xué)狀態(tài)。

三、范式在常規(guī)科學(xué)中的作用

（一）科學(xué)的變化

在范式出現(xiàn)之后，科學(xué)往往會(huì)產(chǎn)生變化。一是研究范圍的縮小?？茖W(xué)家不再研究范式規(guī)定之外的自然現(xiàn)象，僅在范式規(guī)定的框架下發(fā)展理論、進(jìn)行深入研究，并力圖運(yùn)用范式解釋一切自然現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象同范式不符時(shí)，科學(xué)家會(huì)修改范式使之更精確，能夠解釋更多的現(xiàn)象。二是科學(xué)論著越來越精深，越來越專業(yè)化。起初科學(xué)家的著述面向?qū)@一領(lǐng)域感興趣的人，較為淺顯易懂，而當(dāng)科學(xué)愈加成熟，科學(xué)家的著作就越專業(yè)化，只展示給同行，只需獲得同行認(rèn)可。

（二）范式規(guī)定常規(guī)科學(xué)的研究范圍

當(dāng)科學(xué)成為常規(guī)科學(xué)之后，便進(jìn)入了范式規(guī)定范圍內(nèi)的研究領(lǐng)域。這種狀態(tài)的科學(xué)不要求創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)不同的理論和方法，而是尋求范式理論和經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的最大契合。因此，關(guān)于以事實(shí)為研究對象的科學(xué)通常只做三件事：揭示同范式所論述的事物本質(zhì)最契合的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象、盡可能多地證明經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象同范式相一致、當(dāng)經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象同范式不一致時(shí)，盡可能修補(bǔ)范式使其包含更多現(xiàn)象。

因此，常規(guī)科學(xué)的研究成為了“帶著鐐銬的舞蹈”，擁護(hù)常規(guī)科學(xué)的科學(xué)家們不去創(chuàng)立一種新方法，而是將常規(guī)科學(xué)愈發(fā)精致化以擴(kuò)大范式涵蓋的應(yīng)用范圍，庫恩稱其為“解謎”活動(dòng)。在這個(gè)解謎活動(dòng)中，范式作為科學(xué)研究的公認(rèn)的前提和基礎(chǔ)提供謎面，而科學(xué)家們依靠著聰明才智解出范式所規(guī)定的答案而不會(huì)動(dòng)搖范式本身。

（三）范式在常規(guī)科學(xué)中的重要作用

在這里，庫恩將范式和規(guī)則區(qū)別開來，認(rèn)為范式優(yōu)于規(guī)則，即使沒有規(guī)則，范式也能夠知道常規(guī)科學(xué)的研究。他列舉了四個(gè)理由。一是，指導(dǎo)過特定科學(xué)研究傳統(tǒng)的諸規(guī)則極其困難。二是范式植根于教育的本性之中。三是范式通過直接模仿以指導(dǎo)研究，只要范式不受損害，那么即使合理性沒有一致意見或?qū)侠硇愿緹o任何考慮，范式仍能發(fā)揮其指導(dǎo)功能。四是范式代替規(guī)則將使我們對科學(xué)領(lǐng)域和專業(yè)的多樣性更容易理解。

四、范式的轉(zhuǎn)換

（一）危機(jī)和革命

新范式只有在常規(guī)科學(xué)的解謎活動(dòng)失敗之后才會(huì)出現(xiàn)，常規(guī)科學(xué)的危機(jī)便成為了新范式發(fā)展的契機(jī)。由于常規(guī)科學(xué)研究是在范式規(guī)定之下進(jìn)行的探究，而常規(guī)科學(xué)的范式永遠(yuǎn)不能完整地反映整個(gè)世界圖景，因此常規(guī)科學(xué)的研究內(nèi)容具有局限性。任何一個(gè)科學(xué)理論都不能斷言它能夠完全展現(xiàn)世界的運(yùn)行狀態(tài)。但隨著時(shí)間的推移和研究的深入，新的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)不斷涌現(xiàn)，而面對這些經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象，固有范式則體現(xiàn)出兩種選擇。當(dāng)范式調(diào)整、新的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象能夠被同化之后，常規(guī)科學(xué)便擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，而當(dāng)常規(guī)科學(xué)的范式走到了極限，調(diào)整和修正后的常規(guī)科學(xué)再也不能同新的現(xiàn)象很好地契合時(shí)，新的范式則煥發(fā)出生機(jī)。

因此，科學(xué)危機(jī)的解決依靠的是范式的轉(zhuǎn)換，新范式取代舊范式成為了科學(xué)革命的過程。新范式需要在舊有范式和眾多候選范式的競爭中爭取科學(xué)共同體的信任，使其將對舊有范式的信任轉(zhuǎn)移到自己身上。

范式的轉(zhuǎn)換是世界觀的改變。范式產(chǎn)生于前科學(xué)狀態(tài)中不同學(xué)派的相互角逐，不同的理論具有不同看待世界和解釋世界的方式，更具有說服力的理論便成為了第一個(gè)范式。第一個(gè)范式告訴人們世界是什么樣的，而他的科學(xué)是什么樣的，之后的常規(guī)科學(xué)繼承這種看待世界的“世界觀”，常規(guī)科學(xué)是不會(huì)改變范式的研究，只會(huì)將范式更加精深化，因此常規(guī)不會(huì)改變世界觀。而新的范式出現(xiàn)則提供了一套新的理論和方法解釋自然，也就提供了一種新的世界觀。新范式之下的研究者會(huì)拋棄原來范式所規(guī)定的問題，轉(zhuǎn)向研究新范式開拓出的“新世界”下的問題，盡力證明新的范式和經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的吻合。新的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)既是范式變化的原因，也是范式變化的結(jié)果。因此，新老范式之間所揭示的是不同看待世界的方式。進(jìn)一步擴(kuò)大來看，不同的學(xué)派之間所展現(xiàn)的世界是不同的。

（二）范式轉(zhuǎn)換的困境

但是，范式的轉(zhuǎn)換過程并非一帆風(fēng)順，不同的范式之間面臨著不可通約性的難題。庫恩認(rèn)為，不可通約性面臨著三個(gè)問題。

一是解決問題的標(biāo)準(zhǔn)，由于不同的范式的研究領(lǐng)域不同，世界觀不同，因此新范式不認(rèn)可舊范式認(rèn)為的那些科學(xué)需要解決的最緊迫的問題。

二是新舊范式之間存在概念歧義，由于新范式往往沿用舊范式的概念、方法和測量工具，而新范式卻用新的方法解釋世界，兩者在概念運(yùn)用上容易產(chǎn)生不同的理解。例如，對于相信地心說并進(jìn)行研究的科學(xué)家來說，地球這個(gè)概念中就包含了不動(dòng)這一要素，讓他們承認(rèn)日心說，相當(dāng)于整個(gè)改變了他們看待世界的方式，相當(dāng)于動(dòng)搖了他們研究的基礎(chǔ)。因此，舊范式的維護(hù)者往往容易從概念本源去反駁新范式對概念的用法，兩者容易在這里產(chǎn)生誤解。

三是不同的范式之間的科學(xué)家在“不同的世界”當(dāng)中。這是最能體現(xiàn)范式不可通約性的一點(diǎn)。“一個(gè)世界包含了緩慢下降的受制約的石頭，而另一個(gè)則包含重復(fù)自身運(yùn)動(dòng)的單擺。在一個(gè)世界中溶液是化合物，在另一個(gè)世界中則是混合物?！盵2]不同的范式理解世界的時(shí)候看到的是不同的東西，每個(gè)事物的關(guān)系也不同。科學(xué)家只會(huì)采用自己認(rèn)可的事物關(guān)系解釋世界。因此，使科學(xué)家大幅度扭轉(zhuǎn)一生承認(rèn)的世界觀是一件非常困難的事，不可通約性使得范式的轉(zhuǎn)換不是逐步完成的，要不根本不承認(rèn)，要不全盤接受。

因此，范式是常規(guī)科學(xué)從前科學(xué)中脫穎而出、被大眾接受的標(biāo)志，是常規(guī)科學(xué)得以保持和深入的綱要，也是新的科學(xué)誕生的契機(jī)和手段。

五、多元的范式

科學(xué)理論是按圖索驥逐步展示“絕對真理”嗎？庫恩并不這么認(rèn)為。庫恩肯定了波普爾的否定思想，但是不同意波普爾對證偽了的理論全然否定的想法。在庫恩看來，沒有任何理論能夠在一定時(shí)期內(nèi)解答所有科學(xué)問題，新的回答往往也不是完美的，正是這種不完美性提供了多種看待世界的方式，也為新的理論提供了可能。證實(shí)的概率性理論則為波普爾的全然否定彌補(bǔ)了部分缺陷。證實(shí)理論認(rèn)為，幾乎沒有科學(xué)家在尋求絕對的標(biāo)準(zhǔn)真理，而是證明自己的理論在現(xiàn)有條件下能夠有多大概率解釋自然。相比于舊范式，庫恩不認(rèn)為新的范式代表一種進(jìn)步，而是對自然的不同解釋，解釋世界的方式有很多種。這樣十分容易陷入相對主義。

注 釋

[1] 引自托馬斯·庫恩：《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)（第四版）》，金吾倫、胡新和譯，2013年，第7頁。

[2] 引自托馬斯·庫恩：《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)（第四版）》，金吾倫、胡新和譯，2013年，第126頁。

參考文獻(xiàn)

[1] 托馬斯·庫恩. 科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2013，1-252.

[2] 張之滄. 鑒定科學(xué)與非科學(xué)的原則和方法[J]. 學(xué)海，1999，（01）：44-50.

[3] 胡瑞娜.在科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史之間——庫恩思想中的科學(xué)革命[J].科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究，2017，34（05）：73-78.

[4] 張君弟.反思、重返與二階科學(xué)：一場新型科學(xué)結(jié)構(gòu)的革命？[J].科學(xué)學(xué)研究，2017，35（08）：1130-1135.

[5] 王倩. 庫恩科學(xué)哲學(xué)轉(zhuǎn)向意義研究[D].新疆大學(xué)，2016.

作者簡介：劉一丹 女（19931218） 山東煙臺(tái)人 北京林業(yè)大學(xué) 碩士在讀，2016級研究生 研究方向：環(huán)境哲學(xué)。