（CND，2023 年 01 月 13 日）
出生于新西兰的纽约大学哲学教授迈克尔·斯特雷文斯的新作《知识机器 ——非理性如何造就了现代科学》（注1）是在科学哲学领域对科学进行诠释的最新尝试。
一、《知识机器》一书的大致内容
波普尔、库恩、激进主观主义
1919年5月29日亚瑟·爱丁顿主持了对广义相对论的验证——对日食时恒星排布显示出的光线经过太阳附近时在其强烈的引力场作用下的弯曲程度进行观测。其后发表的观察报告宣布了广义相对论优于牛顿的万有引力论。爱因斯坦一夜之间成了科学明星。但这个流传广泛又经典的科学事件后来被揭示出并不如此有判决性。实际上爱丁顿团队的三组观测，有一组符合牛顿的理论，另一组符合广义相对论，而第三组太模糊而无效。但整个事件不仅触发了科学哲学领域的一个重大理论的出现，也为斯特雷文斯的新诠释提供了佐证。
卡尔·波普尔的以“证伪”理论名闻天下的哲学巨著《科学发现的逻辑》于1934年以德文出版、1959年以英文出版。三年后托马斯·库恩在其经典的《科学革命的结构》一书中提出了相反的“范式”观点。于是出现了斯特雷文斯所谓的科学方法论的大辩论。
斯特雷文斯的书中记述了波普尔提到爱因斯坦坦然接受可能推翻广义相对论观测验证时的态度令其感到震撼并确立了其证伪理论的基调：
Thus I arrived,
by the end of 1919, at the conclusion that the scientific attitude was the
critical attitude, which did not look for verifications but for crucial tests;
test which could refute the theory tested, though they could never establish
it. （因此在1919年年底，我得出了这样的结论：科学态度就是批判态度，不寻求证实，而是寻求决定性的检验。这些检验虽然永远不可能确认理论，但却可以反驳被检验的理论。）
斯特雷文斯指出：波普尔的思想来源于休谟对归纳法的质疑。波普尔比休谟更进一步，认为我们应当彻底放弃归纳法。科学理论不应该奢望任何证实，只能等待被证伪。他甚至认为在没有被证伪之前，无法比较不同理论的优劣。对于某个具体的理论再多的证实也不能使得其被相信的程度有所提高。同时波普尔的证伪理论又对科学理性有着极高标准。它要求科学家在清晰的判定证据前给出客观的选择。然而其可操作性非常令人怀疑。爱丁顿对广义相对论的验证的观测结果的处理并不是波普尔所设想的理想案例。他在处理相互冲突的数据时采用了在科学界广泛使用的合理性排名策略。（注2）他认为符合牛顿理论的观测数据是望远镜出了问题。虽然他的同时代科学家中对其观测表示怀疑的大有人在，但他的数据解读得到了英国皇家学会权威人士的认可和支持。他的内心还有通过英国科学家对德国科学家的理论的验证的积极合作宣示第一次世界大战后的和平愿望的企图。（注3）
而受过严格的现代物理学训练的库恩在从自己对亚里士多德物理学的不解到跳跃性理解的过程中看到了范式变换的作用。库恩随后形成的科学范式理论不仅极大地震动了科学哲学领域，而且激发科学方法的大辩论。在斯特雷文斯的书中记述里，库恩所描述的科学图景并不那么光鲜。与人们看到的极富创造力的形象相反，库恩所描述的科学家是没有能力质疑权威的且只能在既定范式中工作的信徒。而正是这种遵循范式的要求使得科学家可以专注于繁琐细致的探索并最终导致了科学的进步。只有当现有范式出现危机时，才会有科学革命。而革命到来时科学不是逻辑地进化而是晕头地一跃。科学家只是一厢情愿地认为他们会从预测能力低的理论转变到预测能力高的理论。但是爱丁顿对广义相对论的验证的观测结果的处理过程中所表现的灵活与随意完全看不到范式的强大约束力。
而当波普尔学派与库恩学派进行科学方法论的大辩论时，对科学历史和科学家行为的研究使得不少学者对双方的哲学论点显示了否定的态度，甚至还涌现出了斯特雷文斯所谓的激进主观主义（Radical
subjectivenism）。这一派学者认为科学本质上只是人类社会多样性的一个缩影，是另一个马基雅维利主义大行其道的地方。无论是波普尔的“证伪”还是库恩的“范式”或任何偏离了人性的对科学的研究都是没有出路的。
科学解释的铁律
斯特雷文斯在《知识机器》中想要达到的就是保留波普尔和库恩的洞见，同时不忽略科学家的人性，从而对科学给出新的描述和理解。他的贡献就是用科学解释的铁律（the
iron rule of explanation）来捍卫科学在探索真理方面的地位和打消宗教激进主义者、后现代主义者、浪漫主义者、唯灵论者、哲学怀疑论者们对科学的怀疑。他誓言要用充分的事实来证明他所言不虚。
斯特雷文斯引用了除爱丁顿对广义相对论的验证的观测结果的处理以外的大量科学研究史实来表明，科学家同样具有人性的脆弱以及科学理论从本质上都带有主观性。但他同时指出，自科学革命以来的人类社会，从认知到应用技术的突飞猛进表明。科学确实是人类历史上唯一让人类能够和平地达成共识的认知体系，虽然按照他的说法是通过非理性方式。
斯特雷文斯指出，科学家有一种铁律一样的程序共识，就像国际象棋的规则一样，从而保证了除了遵守规则以外的个人才能的充分发挥。科学家可以受各种哲学，宗教，或者美学思想的影响。科学家可以突发异想。但当决定理论的优劣取舍时，科学家总是拼命在寻找经验性证据上下功夫。因为唯有经验性的检验说了算。虽然培根的研究方法未必有任何实际的指导意义，但培根所期待的趋同还是在科学发展中出现了。（注4）另外，斯特雷文斯所命名的“第谷原则”在指导科学实验中也可以看到充分的应用。（注5）这三者的共同作用为科学的强大提供了解释。
在古希腊从泰勒斯起，到集大成（有时被称为史上第一位伟大科学家）的亚里士多德，就不断有哲人对科学探索做出贡献。十一世纪的伊斯兰与欧洲中世纪的科学也不乏可圈可点之处。他们都强调解释能力的重要性，并对实验持开放态度，但它们都不能叫近现代科学。只有当给解释的威力添加了重要的成分——科学解释的铁律——与古代自然哲学有本质区别的以牛顿为代表的科学革命才得以出现。
科学解释的铁律的创新体现在四个方面：
1.所有科学家都认同的解释力的概念，它不包含任何哲学原理和意识形态。
2.区别公开的科学争论与个人的科学推理。
3.要求科学争论（而不是推理）中的客观性。
4.要求科学争论只取决于经验性的检验（而不考虑哲学上的一致性、理论美等因素）
科学革命何以发生？
在以大量科学研究示例对科学解释的铁律进行了阐发后，斯特雷文斯开始回答为什么科学革命只在十七世纪的欧洲出现的问题。这就到了理解斯特雷文斯强调的非理性造就了现代科学的时候了。斯特雷文斯认为科学解释的铁律不在乎哲学推理的一致或完美，只是像牛顿那样武断地要求一切由精确的经验性验证来判定。这个让崇尚理性的亚里士多德乃至笛卡尔都可能会不屑一顾的“反智”铁律，却成功地开创了现代科学的新世纪。实际上科学解释的铁律对于伟大的科学家爱因斯坦也是难以接受的。但爱因斯坦的反对并不能阻止量子物理在经验性验证的支持下的蓬勃发展。（注6）
而从笛卡尔要求重新审视一切的哲学到马丁·路德启动的宗教改革都在欧洲引发和推动了人们的思想解放。继而是民族国家的兴起。从此神圣教会与主权国家永久地分成两个互不重叠的道德领域范围。十七世纪的欧洲是提倡宗教宽容的现代自由主义理想的发源地。人们习惯于划分公共与私人领域。从而大多数仍然虔诚信奉宗教的科学家们也很容易接受牛顿主张并身体力行的将对科学理论的经验性的检验与宗教教条和哲学思维分割开的做法。
同时科学解释的铁律并不限制科学家个人从哲学和美学中汲取营养，也不在乎每个人的宗教信仰和文化背景。只要科学家在公开的科学交流中，如专业期刊，遵守铁律即可。这就保证了同时兼顾科学的活力、连续性、一致性和独立发展。
科学在当下
然而科学解释的铁律要求科学家专注于经验性验证也受到提倡人文主义的后现代主义者诟病。但是斯特雷文斯并不以为然。他认为不要追求使科学家成为完人，在科学家的培养过程中应强调科学解释的铁律的灌输，而让科学家的兴趣和人文修养成为个人的选择。他认为把科学做为一种文化是不合适的，应把它看到是一种社会机制。
对于科学的前途，为了科学的继续繁荣发展只要做好两件事：
1.确立目标，然后提供资源和行政保障以便有足够的科学家可以去解决人类面临的重大问题。
2.确保知识机器本身的平稳运行。
为此他简要给出了基于对科学的新诠释的三个要素：
1.鼓励科学家的有个人野心的竞争精神。
2.强调规则，让铁律将竞争限定在“只有经验性检验才算数”的范围内。
3.不要试图干预科学，让它按本身的规律去发展。他很在意任何企图“改善”科学解释的铁律的尝试，比如由于对弦论的实验验证的困难，有人提出将统一性，连贯性，和美的因素加到接受它判据。
二、《知识机器》引发的思考
以下是阅读《知识机器》时的一些感想。只能看做是思考的起点，而不是完整的结论。
对《知识机器》一书的总体评价
我一直对科学做为人类的一个认知体系有一个评价，即它有别于哲学和神学的关键特质是通过经验性验证而达到可靠和不断改进的对外在世界的认识。斯特雷文斯的新作《知识机器 ——非理性如何造就了现代科学》使我看到了知音和同道。区别是我是玩票式的私下思考，彼是学术性的缜密论述。
科学理论要经得起经验性验证是常识，但是把它做为铁律对待并以此给出比波普尔的“证伪”、库恩的“范式”和其他科学史和科学家行为研究者更加合理的对科学的阐释是斯特雷文斯在《知识机器》中对科学哲学（暂且用这个词）（注7）的独到贡献。
斯特雷文斯以其扎实的学术训练和丰富的哲学和科学史知识为科学解释的铁律给出了令人信服的描述。科学解释的铁律从丰富而繁杂的科学历程中清晰地理出了一个合理的线索，使得许多令人费解的科学家言行有了一个可以理解的钥匙。比如牛顿后半生热衷于炼金术和对圣经的研究，却又是地位不可动摇科学大师。按照科学解释的铁律严格地区分对科学理论的公开讨论与科学家个人的智力兴趣的的做法，牛顿在对待他的物理理论上提倡经验性验证而且只限于此，同时把科学探索与对其他知识系统的探索分开对待就是可以理解的了。虽然爱因斯坦对待量子理论持理性的反对态度，科学解释的铁律仍使得大多数科学家欣然接受并投身于量子物理的研究，并取得了累累成果。这个公案从斯特雷文斯的解释看也是顺理成章的事了。还有不少科学家大谈宗教信仰的事，或招致严厉批判，或被引来支持宗教的传播。而从科学解释的铁律的角度看，只要这些科学家在公开讨论科学的地方，如科学会议和期刊，不把宗教做为科学来宣扬，那就是完全可以容忍而不必小题大做了。科学家喜好谈论哲学或贬低哲学也是可以看做个人行为而不必认为是科学与哲学对立的严重事件。总之，我们要把科学家正确地看作是一个个具体的人，而把科学探索看成是一个科学家群体遵循铁律所从事的事业。
科学解释的铁律是简单的把关规则。在任何理论接受经验性验证之前，科学家没有丝毫的约束，他们可以遵循范式，也可以独辟蹊径。科学家可以以理论的美学考虑做为学术突破的依据，也可以以对既定理论的信仰做为长期艰苦劳作的精神支撑，但最终其科学贡献的认可要以经验性验证来定夺。
但是《知识机器》也有不完善之处。斯特雷文斯虽然解释了为什么科学革命可以在十七世纪的欧洲出现，但在解释为什么现代科学可以成长壮大为与哲学和神学三足鼎立的认识系统，并大有在为人类领路的职能上胜出的趋势方面似乎着墨不够。一个没有教主，没有固定运作中心的松散的全球科学家群体在长达3、4百年的时间里创造了人类认知史上的奇迹，其背后应该还有科学解释的铁律之外的因素。我个人的推测是科学成果迅速转化为生产力并为提高人类对资源利用的能力做出了哲学和神学无法做到的贡献。由此产生了对科学发展的良性动力，给科学家带来了令人敬仰的荣誉，鼓励和激发了更多有探索欲望的人加入到这个富有创造力的群体。
正确理解科学
科学无禁区。科学自由发展。科学也不受哲学或某种意识形态指导。科学家的文化背景，人文修养，宗教情怀，个人兴趣都可以不同程度地影响他们的行为。理论上的创造可以有范式的作用，但更多的是科学家个人的判断和选择。科学解释的铁律就像科学殿堂的门神。门外万象纷呈，但门神铁面无私一视同仁。铁律没有对任何认知体系的偏好，也不在乎理论是如何产生的。它只要求得到了经验性验证的理论才可以进入科学殿堂。在没有得到经验性验证时，理论再高超也只有待选资格。科学就是在铁律的规范下，不求毕其功于一役，但求每一步都踏踏实实、稳扎稳打地前行。没有全盘规划，没有中心指挥，但科学家群体可以自信地建构科学殿堂，不断扩大科学的领地。容忍不完善，但不容忍无检验，使得科学从小到大，不断积累，终成大器。
从事科学研究的人是科学家。铁律对科学家只有一个要求：按规则办事。提出能接受经验性检验的预测或判据，并由该检验决定能否进入科学殿堂。英雄不问出处。科学家可以是有钱有闲的贵族、可以是在专利局做小职员的“民科”、可以是梵蒂冈的神父、也可以供职于商业公司、当然大多数还是在大学或研究所工作。科学家也是活生生的有着多重身份的社会人。他们所做一切并不都是科学研究。他们可以多才多艺，可以单调枯燥。科学家贬低哲学，不代表科学界整体如此，也不代表科学体系如此。科学家推崇宗教，同样是个人行为（最多可能有些名人效应）。
这也从另一个方面说明了为什么很难给科学下定义和科学一词被滥用。斯特雷文斯虽然整本书都在谈论科学，但他也没有给科学一个明确的定义。如果人们不理解科学解释的铁律能以快刀斩乱麻方式把纷繁复杂的人类认知加以简单明了的区分，就会把许多似是而非的理论误以为是科学、把许多科学家的行为当成是对科学的代言。科学家可以把未经科学解释的铁律认可的理论以科普方式向大众传播。媒体会推波助澜。伪科学也会大肆兜售自己。所以认清铁律在建立科学殿堂时的关键作用有助于大众建立正确的科学概念。
以下这几条或许可以做为正本清源的参照：
·通过了铁律的科学理论不应被视为是完善的和终极的。它或者仍不能完全自圆其说（如牛顿万有引力和量子理论），或在科学发展中被揭示出有缺陷（如达尔文的生物进化论），但它们仍然是科学。
·有个正式的学术地位或头衔，并不能保证科学家提出的理论就是科学。未通过铁律的，就只是待选理论。
·科学家在非正式科学场合/渠道的言行可以符合科学，也可以不符合。所以最好把它看作个人行为。
·任何人都可以从事科学，但一定要遵循铁律的规范。仅使用科学术语还远远不够。“民意投票”也于事无补。
科学为解决人类认知争端提供了出路
哲学、宗教、和科学做为人类的三大认知体系都对人类社会有着重大影响。但是较哲学和宗教晚出现的现代科学却首先找到了和平地解决人类争端的有效方式。这个方式不诉诸权威，不动用武力，不借助法律，而能够让遍布全球的科学家在跨越了三百多年的发展历程中精诚合作，共同创造了辉煌的成就。不仅如此，科学的成就还改变了人类的认知，使得人类能够重新认识自然和人类的历史以及人类自身。
一方面科学为解决人类认知的争端做出了成功的表率。另一方面科学为人类重新审视其他认知体系提供了新的视角。
历史上不论是哲学还是宗教都曾经试图对人类认知的所以领域都给出解答。但是随着科学的不断进步，有识之士已经越来越认识到需要科学解答的问题不需哲学和宗教的越俎代庖。而第一个清晰地把哲学和宗教思考与科学思考区分开的就是伟大的牛顿。而科学的进步也得益于摆脱了哲学和意识形态的束缚和干扰。现在对于非科学领域的思想家来说，一个值得思考的问题是能否从科学进步的奇迹中学到那些有益于人类认知进步的经验，从而参照科学对自然和人类的历史的研究成果去重新检验许多认知理论的最初假设和划定各自的适用范围。
人类发展出了不同的认知体系是源于生存和求知的本能。认知体系的发展是求共识的过程。因而一个达成共识的机制/规则是很重要的，就像科学所用的铁律一样。同时需要所有的求知者自觉地遵守规则和互相监督。无论其他认知系统如何借鉴科学的发展，宽容是必不可少的基本态度。而宽容的根本原因是每个人都有可能出错。
休谟对归纳法的怀疑是否适合于科学理论的证实？
在评价波普尔的思想时，斯特雷文斯指出了波普尔受到休谟对归纳法的质疑的影响。但是波普尔的解决办法是彻底放弃归纳法甚至放弃对科学理论的证实的任何奢望——只能对科学理论证伪。这就引发了一个问题：对科学理论的证实方式是归纳性的吗？
首先要搞清楚休谟对归纳法的质疑是怎么一回事。那要从他对人类知识的分类说起。一类是纯概念性的知识（例如数学）；另一类是人类通过感知而得到的知识。他对归纳逻辑质疑只适用于第二类知识，更确切地说是从现象中得出因果关系的归纳过程的怀疑。进一步说是指对无限的过程的归纳是不可能实现的。
对有限过程或样本空间的归纳逻辑是可以实现的。比如当赵元任评价王力的《中国古文法》并让王汗颜时，他的“未熟通某文，断不可定其无某文法。言有易，言无难！”评语所评之论点难固然是难，但只要熟通了某文，是可以通过归纳逻辑断定其有无某文法的。
对无限的经验过程的归纳是不可能实现的。但不能说对无限的过程人类无法认识。科学对无限的过程归纳法的局限性的解决办法是对自然现象有了足够的了解后的理论飞跃，波普尔所说的猜想，和对理论的检验。但我认为对理论的检验是通过对推论的验证达到对演绎逻辑的大前提的确认。如果对推论的验证通过了，就是对大前提即新理论的确认。也就是说对理论的经验性检验不是对现象的因果关系的判断，因而这个证实不是归纳逻辑的过程。也这是说休谟对归纳法的质疑不适用于对科学理论的证实。但这也不意味着对科学理论的证实是不可能的。科学史的史实已经明确地告诉人们证实是有效的。
从另一方面说，波普尔的“证伪”仍有其真谛。因为科学理论是，起码目前是，不能完备地描述客观世界的，所以当把理论的应用推广时就难免出现理论的危机，也就是库恩说的科学革命的时刻到来了。
注释：
1.《知识机器》一书的有关信息：http://www.strevens.org/scientia/。
2.合理性排名（plausibility ranking）科学家对一种假说或其他假设为真的置信水平。解读证据需要指定不同假设成立的可能性，科学家不仅被允许而且还被鼓励将他们主观的合理性排名用于这个用途。
3.科学哲学家Earman和Glymour在1980年发表在Historical
Studies in the Physical Science对爱丁堡1919年的预测分析文章声称爱丁堡团队对观测数据的选择存在缺陷，丢弃的数据集完全有效并且与爱因斯坦的预测不一致，因此，总体结果确实如此不验证广义相对论。当然两位科学哲学家并没有否认广义相对论的有效性和被证实的事实。他们只是想从哲学角度指出科学研究并不是客观的和理性的。
为此英国皇家学会在2021年10月21日发布了研究文章对1919年观测数据重新进行了计算，同时也验算了Earman和Glymou的统计计算。其结论是：1919
年的原始分析在统计上是可靠的，得出的结论是有效的，支持爱因斯坦的预测。（The
original 1919 analysis is statistically robust, with conclusions validly
derived, supporting Einstein’s prediction. ）同时指出Earman和Glymou的统计计算方法是成问题的。
另外需要指出的是广义相对论提出的100多年来，它已经被从多方面的实验和观测所证实了：https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity。
4.培根有感于古代自然哲学家的不成功，决心针对亚里士多德的《工具论》做出改进。他在《新工具》一书中提出了一套系统的提出理论，收集证据，删选理论的过程。他坚信科学家可以通过使用他的方法最终统一于一个理论——趋同过程。一线的科学家如温伯格曾在其科学史著作中公开评价培根的《新工具》：我不清楚哪位科学家的工作真的因培根的方法而得到改善。但斯特雷文斯认为培根所期待的趋同在科学史中确实发生了。
5.丹麦天文学家第谷通过长期天文观测积累了大量的数据。开普勒继承了第谷的事业，并从第谷积累的数据中总结出了开普勒定律。而牛顿从对开普勒定律的研究中得到了万有引力定律。所以斯特雷文斯认为：宇宙的秘密就藏在细微的结构中，存在于几乎难以分辨的细节里，存在于只有最灵敏、最易损和最昂贵的仪器才能探测到的规律中。因而科学实验和观测是科学研究中的一个非常重要的环节。他把这个观点叫做“第谷原则”。
6.爱因斯坦不认同量子力学的统计性质，并与量子物理的领袖玻尔展开了大辩论。但爱因斯坦的反对并不能阻止量子物理在经验性验证的支持下的蓬勃发展。出于认为量子力学对物理实在的描述是不完全的，1935年提出的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）佯谬试图把量子纠缠与量子力学的不完备性联系起来。但是检验贝尔定理所获得的实验结果，证实了量子力学的预测相符合，而EPR佯谬所假设的定域实在论不成立。
7.虽然涉及了科学哲学的内容，但斯特雷文斯的书整体上是通过大量科学史例证来阐发其观点的。而且依照斯特雷文斯铁律的观点，哲学分析实际上并不真正能有效地对科学的本质进行阐述。所以我个人倾向于认为科学哲学并不是适合的称谓，叫做科学解释学可能更合适。
