好奇心是人类的第一天性。亚里士多德说，哲学产生于惊奇。而科学又何尝不是如此呢？人们对周围世界的丰姿多彩、纷繁杂陈感到惊奇，进而去研究它、解释它、说明它，科学便产生了。时至今日，科学已经有了突飞猛进的发展。它在人们心目中的地位也日益提高。不说别的，请试想这样一个事实：神学家竟然也想用科学来论证圣经的合理性。这样，人们对周围世界的好奇心，一部分便转向了科学理论本身：科学既然如此博得人们的尊重，那么科学的本质特征是什么呢？或者说，科学究竟是什么呢？新近由商务印书馆翻译出版的英国科学哲学家查尔默斯所著《科学究竟是什么》一书，就当代西方一些主要的科学哲学家如波普尔、拉卡托斯、费耶阿本德、库恩等对上述问题的回答，作了简明扼要的介绍。而该书的一个特出优点是，在介绍中提出了批评并阐明了自己的观点。任何对科学的本质感到惊异的人读一读此书，也许不无裨益。这里想对作者的一些观点(我们将看到，有些与波普尔的十分相似，但仅管如此，仍有它自己的特点)作一评述。
有限除以无限结果总是零
数学的常识告诉我们，一个有限数不论多么大，用它来除一无限数，结果总是零。在此，这个数学常识成了查尔默斯用以反对归纳主义科学理论的有力武器，因为它清除了归纳主义的最后避难所。
我们通常都以为科学理论是从个别的经验中归纳出来的一般理论，因为我们都相信：如果我们看到大量的事物A都有性质B，那就可断定，所有事物A都有性质B。然而我们没有考虑到这种信仰包含着内在的困难。首先，我们信仰的这个原则十分含混：为了得出所有A都有性质B的结论，我们考察了多少的事物A才算是大量的？研究了多少种不同的条件才算是多样的呢？这里没有确定的标准。难道二次大战末在广岛爆炸的一颗原子弹还不足以使人知道原子弹会给人类带来死亡、破坏和痛苦吗？为了知道水的沸点，除了需要考察气压和水的纯度的不同等条件外，难道还要研究不同的加热方法、加热时间和不同的盛水容器吗？显然我们不能回答这些问题。然而更为严重的是，我们所相信的这个原则毫无逻辑根据。逻辑要求我们，前提真，结论必也真。但是，我们如果肯定自己的前提，即许多事物A在多种情况下具有性质B，却不能保证自己的结论，即所有A都有性质B。因为我明天看到一个事物A没有那种性质B，与我在以前看到许多事物都有性质B之间，不存在任何逻辑矛盾。我以前一直看到，早晨太阳从东方升起，我却不能保证它以后都这样。
有鉴于此，我们也许会作这样一番考虑：当我看到大量的事物A都有性质B时，固然我不能断定所有A都有性质B，但我有理由相信，这种断定很可能是正确的，就是说，很可能所有事物A都有性质B。我以前看到早上太阳总是在东方升起，虽然我不能由此断定太阳将始终在东方升起，但我很可以相信，情形可能是如此。这里使用了概率的说法。这对于涉及有限对象的科学陈述来说，也许是适当的。例如假定世界上只有一千只乌鸦，那么当我看到有九百只乌鸦是黑的时，虽然我不能毫不犹豫地断定所有乌鸦都黑，但我可以相信，很可能所有乌鸦都黑，而且这种可能性比我看到四百只黑乌鸦时的可能性要大。但查尔默斯认为，科学理论大多是严格的普遍陈述，就是说其涉及的对象是无限的。例如直角三角形二直角边平方之和等于斜边平方，它所涉及的三角形就是一个无限的数目。在这种情况下，归纳问题上的概率看法就无法充当我们的救生圈了。因为在此，“普遍性概括是真的概率就等于有限数除以无限数，不管构成证据的观察陈述的有限数增加多少，概率仍然是零”(第27页)。就是说假定乌鸦的数目为无限，那么我看到一千只黑乌鸦与看到一只黑乌鸦，对于一切乌鸦皆黑这个严格的普遍陈述来说，其逻辑地位是完全一样的。它们并不能构成该陈述有任何真的可能性的证据。
查尔默斯是对的，科学理论(作为严格的普遍陈述)确实不能单单从对个别经验的归纳中得出来。事实上，列宁也曾指出：“以最简单的归纳方法所得到的最简单的真理，总是不完全的，因为经验总是未完成的”(《列宁全集》第三十八卷第191页)。在这一点上，列宁与查尔默斯是一致的。但我们同时也得指出，归纳虽不是万能的，它对科学理论仍有着重要的意义，特别是当它与其他逻辑方法结合起来的时候。这在科学史上，是有大量事实可加以证明的。在这一方面，查尔默斯(同现代西方许多其他科学哲学家一样)则是错误的，因为他们完全否认了归纳甚至所有逻辑思维方法在科学中的地位和作用。
先有鸡，还是先有蛋
先有鸡，还是先有蛋？这个曾经长时间使人迷惑不解的问题，自进化论产生以来，再也不能引起人们的兴趣了。但它在科学哲学中却一直享受厚遇。自古以来，人们就一直对这个问题争论不休。而在今天，这种争论存在着有增无减的势头。不过在科学哲学范围内，这个问题有另一种说法，就是：先有观察，还是先有理论。
根据常识，我们总以为，观察先于理论。因为科学理论实质上就是从观察中归纳出来的因而也可以为观察证实或证伪的理论。但查尔默斯则同现代西方大多数科学哲学家一样持相反的看法，认为理论先于观察。因为观察中渗透着理论；观察陈述中包含着理论。
两个视力正常的人在同一地点观看同一对象，会看到同样的东西吗？对这个在常识看来答案是如此明显因而显得如此笨拙的问题，查尔默斯却作了严肃认真的研讨，并且有根有据地提供了截然相反的答案：“两个正常的观察者，从同一地方，在同一物理环境下，观看同一物体，并不一定有同样的视觉经验，即使在他们各自的视网膜上的映像，实际上是相同的。”(第23页)他举了许多例子加以证明，其中之一是：医生和学生观察同一个放在病人胸前的荧光屏上的影迹，但学生看到的只是心脏和肋骨的阴影及一些蛛状斑；而医生看到的则是：生理的变异和病理的变化、疤痕，慢性感染和急性病的症候。这就表明两者看到的是不同的东西。查尔默斯强调要区分在视网膜上出现的图像与观察者实际上所看到的东西。前者是直接由被观察物决定的，因而在相同情况下观察相同对象的人，在视网膜上有相同的图像；但后者要取决于两种因素。除了视网膜上的图像外，还“依赖于他过去的经验，他的知识和他的期望”(第34页)。医生和学生实际上看到不同的东西，不是因为其视网膜上的图像不同，而在于医生有有关的医学知识，而学生则没有。如果学生以后也掌握了同样的知识，他也将看到医生所看到的东西。查尔默斯认为这就令人信服地证明了理论先于观察。
观察经验，必须用语言来加以陈述。通常我们总以为，我们用的语言只是在如实地报告我们所观察到的东西，而不掺有或不应该掺有主观的东西。但查尔默斯认为，这是不可能的。我们在使用任何语言来报告观察事实时，不可避免地要使用既有的理论。他要我们看一个简单的日常生活中的句子：“当心，风要把婴孩车刮下悬崖了！”他认为，这是一个观察陈述，即对观察者当下所看到的事实的报告。但这里已经使用了许多既有的理论。举例来说，它包含着：存在着如风这样的一种东西；它有着能使得放在它吹过的路上的诸如婴孩车这样的物体运动起来的性质；而“当心！”则传达了紧迫的意思，表明了这样的预料：载着婴孩的小车将掉下悬崖，也许将砸在下面的岩石上，而这对小孩是有害的……。所有这些观察陈述中包含的理论，都是在观察之前已经具有的。因此，观察陈述中包含着理论，这是理论先于观察的又一个证据。
是的，在某种意义上确实可以说，理论先于观察。因为观察是人类特有的实践活动的一种形式，而实践活动的特点，就在于这种实践是由已有的理论指导的。查尔默斯从这一点出发，进而认为，个别的观察不能在绝对的意义上证实或证伪一个普遍性的科学陈述。因为观察中包含着的许多理论很可能是错误的，因而观察与它所欲证明的某个理论之相符或不符，不能证明这个理论之正确或错误。就是说观察并不具有绝对的确定性。这里，查尔默斯仍然是很有道理的。列宁早就意识到实践标准具有不确定性，因此他告诫我们：“在这里不要忘记，实践标准实质上决不能完全地证实和驳倒人类的任何表象。”(《列宁选集》第二卷第142页)但查尔默斯强调的也仅仅是一个片面。理论先于观察是对的，观察先于理论也不错。这里先与后只具有相对的意义。观察(作为实践的一种形式)与理论仿佛是在一圆圈上的两个点不能说那一个绝对地在先。这是由人类的实践活动的特点决定的，理论产生于实践，实践又以理论为指导。如果要追踪这二者之绝对的先后，那么人类(因而人类活动)进化的历史将表明这种要求是虚妄的；正象生物进化的历史已经表明鸡和蛋何者为先的问题为虚妄的一样。因为它们假定了鸡和蛋、观察与理论一开始就是现在这个样子，而进化论已经表明情形并非如此。同样，我们也不能完全赞同查尔默斯在观察本性问题上的看法。观察作为一种实践形式确实具有不确定性，但正如列宁指出的，它也有确定的方面。从长远的角度看，它(广指一切实践)而且唯有它可以证实和证伪具有普遍性的科学理论。当然这种证明活动是一个十分复杂的过程。
科学理论是正确的描述还是有效的工具？
科学在人们心中占有崇高的地位。一谈起科学，人们便对之肃然起敬。在我们看来，外部世界是唯一的实在，而科学理论就是对实在的精确描述，或至少精确地描述实在乃是科学理论所追求的目标。换句话说，科学理论就是真理，或至少真理乃是科学理论所追求的目标。我们的这种对科学的本质的看法被查尔默斯称为一元实在论。他认为这里存在着重重的困难。把科学理论当作真理即对实在的精确描述显然是错误的，因为，“理论是概念的有结构的体系，概念是科学实践的结果，易于变更和发生革命性的变化，可是至少在自然科学的意义上，理论企图描述的实在世界的特性仍然没有变化，也不受理论变化的影响。例如，我认为没有人想主张地球曾经是静止在宇宙的中心，后来在哥白尼时代才开始绕太阳运转”(第132—133页)。查尔默斯的意义很清楚：如果认为科学理论是真理，我们就不能说明对同一个实在怎么会有完全不同的科学理论，当然，对于变化了的实在应当有不同的科学理论，这是显而易见的。可是谁也不能否认牛顿和爱因斯坦的理论都是科学理论，谁也不能否认他们描述的是同一个实在世界，同时谁也不能否认，爱因斯坦的理论在本质上改变了牛顿的学说。但是我们不能根据真理论的科学观来说明这一事实。那么，我们不是把科学理论当作真理，而是把真理当作科学理论所追求的目标，情况是否有些好转呢？没有！因为除非我们假定存在着一个终极的绝对真理，而且假定我们最终将能达到这个最终真理，否则就表明科学的目的是永远也达不到的。倘若如此，科学家们就太令人可怜了，因为他们辛辛苦苦、不知疲倦地进行的探究和研讨，竟然只是在追求一个永远也不能达到的目的！
因此，查尔默斯认为，必须抛弃这种一元实在论，而采纳一种多元实在论；抛弃这种真理论的科学观，而接受一种激进工具主义的科学观。在他看来，外部世界固然是实在的，但科学理论也是同样实在的，它有着自身的发展规律。因而科学理论是客观而不是主观的。这有两点论据可资证明。论据之一是，一个科学理论往往在同时由不同的科学家各自独立地提出；论据之二是“科学理论能够有、而且也往往有理论的最早支持者所意想不到的，而那些支持者也不了解的结果”(第126页)。由此，查尔默斯进而认为，科学理论不是真理，也不以真理为目的。确切地说，科学理论根本不是认识，即不是对外部世界的描述(正确地或错误地)，而是一种工具，一种应付外部世界的工具。查尔默斯称自己的这种工具主义科学观为激进工具主义，想以此不仅区别于真理论的科学观，也区别于所谓朴素工具主义的科学观。后者也认为科学理论不是对世界的描述，而是将各种观察陈述加以组合、联系，以便有效地应付世界。但这种观察陈述本身则是对外部世界的描述。查尔默斯认为，既然观察陈述包含着理论，那么把观察经验与一般陈述区分开来是缺乏根据的。在他看来，科学理论，不论是观察陈述还是普遍命题都不是对世界的描述，而是应付或适应外部世界的工具。这种激进工具主义的科学观“否认理论和实在有直接的关系，否认理论试图解释世界实际上是什么。象‘电子’‘力’等等概念都是实在的理论概念，但是把‘电子’和‘力’说成是存在于实在世界的东西就是滑向激进工具主义所力图避免的常识性的混同”(第150页)。查尔默斯用科学实践来说明实在的科学理论与实在的外部世界的联系：“如果一个个别的主体或一群主体行动起来好象对应于他的常识概念的客体存在于实在世界中一样，他们就能够有效地从事他们每天的活动”(第150页)。就是说，一个科学理论能够使人有效地进行活动，就是一个好的理论。许多著名的科学家，包括爱因斯坦，都认为简单性、精确性应当是科学理论所具有的。查尔默斯认为这正好证明了其激进工具主义的立场，因为，“简单性和严谨性是理论的特性，而不是实在世界的特性”(第154页)。科学理论之所以要有简单性，并不是因为外部世界有简单性，而是因为简单的理论较“有利于精确的，富有成果的科学实践”(同上)。
查尔默斯提出激进工具主义的科学观，目的是想克服拉卡托斯和库恩理论的缺陷。拉卡托斯和库恩正确地看到用单个的观察不能绝对地证明或证伪某个普遍的科学陈述。但他们本身也没有为科学理论提供一客观的标准，因而无法说明科学的进步。特别是在库恩那里，采取了约定论的立场，认为一个科学家或科学家团体接受或拒绝某一科学理论，是由其信仰决定的。具有不同信仰的科学家或科学家团体就会接受不同的理论。查尔默斯认为自己的激进工具主义科学观则克服了这种弊病，为评价科学理论的优劣提供了一个有力的标准，这就是其对付世界的有效性。他说，“科学是一种假说，一种十分有力的假说，最终要靠它的有效性和成效来对它作出判断。”(第129页)就是说，一个科学理论越有用，越有成效，也就越可取。科学的进步就是其有用性、有效性的提高。牛顿和爱因斯坦的理论都是科学，但爱因斯坦的理论使我们能较方便地适应世界，较有效地对付世界，因而是较可取的理论。
对于查尔默斯的工具主义科学观，我们不能象前面两点那样加以肯定了。把科学理论当作应付世界的工具，这与实用主义特别是杜威的观点极其相似。其中的荒谬性显而易见，不用多说。但是不是查尔默斯的这种科学观一无可取之处呢？不论怎样，他确实向我们提出了一个有力的责难。我们无论是把科学理论看作真理，还是把真理看作科学理论所追求的目标，确实都存在着严重的困难。那么科学与实在的关系究竟是什么呢？科学与真理、与谬误的关系究竟是什么呢？一句话，科学究竟是什么？这确实是一个值得深思的问题。
(《科学究竟是什么》，〔英〕A.F.查尔默斯著，查汝强、邱仁宗、江枫译，商务印书馆一九八二年十二月第一版，0.78元)
黄勇