科学进步过程及常见误区

科学试图用理论帮助我们更好地了解周围世界。许多人认为科学理论无非是猜测或直觉。但是对于科学家来说，既定理论远远不是简单的直觉。可行的理论都有相当可观的数据支持它们的预测。公众对于理论术语的理解与其科学含义之间的差异导致了很多误解。例如，有人说，既然进化只是一种理论，那么我们应该将神创论作为一种同样可信的替代理论，在学校里教。这种观点说明人们对“理论”这个词有一种根本误解。进化论不仅仅是某个人关于我们如何来到这个世上的猜想。更确切地说，它代表了一种由大量多样化数据集支持的概念结构。没有其他替代方法能比进化论更确切地解释我们为什么来到这个世界。①但是别忘了，科学中没有绝对的真理。科学“事实”无非是一个已经被认同到这样一种程度的结论：到目前为止有理由相信它。在科学上，所有知识都是暂时性的。②

①另一方面，神创论做了大量关于世界的站不住脚的断言（例如，许多坚定的神创论者认为地球只有6000~10 000年的历史，这一信念显然违背科学证据）。为了克服这种不一致，最近已提出了智能设计理论。智能设计的支持者通常认为，虽然发生了进化，但是生命既是如此复杂，它一定是由某个强大的实体创造的。然而，这种说法基本是不可检验的，因此不属于科学之列。

②我们从科学中获得的知识还有其他限制。科学讲的仅仅是我们的自然世界。它不会告诉我们某事是否是道德的、公正的或美丽的。

那么，科学是如何进步的呢？科学家先提出试图解释周围世界里部分现象的初始理论。正如我们看到的，人们根据该理论提出假说，然后研究人员收集实证数据进行检验。如果收集到的数据支持假说，我们就可以更加信得过该理论的正确性。随着为该理论提供支持的研究的增加，这个理论就成为既成事实，科学界大多数人也开始承认这一理论。像进化论这样的成熟既定理论通常被称为“范式”，并且已被广泛接受，因为各种不同的科学研究得到的证据都支持它。③

③T. Kuhn，The Structure of Scientific Revolutions（Chicago：University of Chicago Press，1970）。

另一方面，如果对假说进行检验后发现它是假的，我们必须以某种方式修改该理论，使之与新的证据相符，或者干脆放弃，重新提出新的、更好的理论。无论是修改旧理论，还是提出新理论，由此产生的理论都必须能够解释旧理论所解释的一切，同时能兼容已发现的异常证据。这种渐进的、适应性的过程正是科学进步的过程。通过不断地研究，科学使我们更接近、也更真实地了解我们的世界。

举个科学进步的例子吧，比如我们原来以为地球是平的。平地球理论之所以被接受，是因为这似乎是有道理的——地球看上去就是平的！然而，更为细心的观察结果就与这一理论不符了。比如，人们注意到当船只驶离港口时，船底比船顶先消失，如果地球是平的，就不可能发生这种情况。因此必须提出一种全新的理论——地球是圆的！随着科学的发展，艾萨克•牛顿关于万有引力的研究推断出地球应该不是完美的球体。相反，地球应该在赤道处膨胀一些，在顶部和底部扁一些，这一事实数年后得到了实证检验的确认。我们现在知道地球的直径从北极到南极是7900英里，在赤道处是7927英里。地球不是完美的圆球，而是一个扁球体。(www.xing528.com)

这个简单的例子说明了理论会发生变化或得到完善，进而使我们更好地了解我们生活的世界。相比于平地球理论，球体理论是一个重大的进步，而扁球体理论则是进一步的完善。正如心理学家凯斯•史丹诺维奇所说的，当科学家指出所有知识是暂时性的时候，他们通常都会提到这一流程。我们不会突然发现地球其实是方的。不过我们可能会进一步完善关于地球的球体性质的知识。这个理论可能会发生变化，但是我们会越来越接近地球的本质。④

④Stanovich，How to Think Straight about Psychology第37页。也可参见I.Asimov的“The Relativity of Wrong”，Skeptical Inquirer 14（1989）：35。

再考虑一下大陆漂移的情况。科学家们原本以为地球上的地块是稳定的，但是异常证据使人们对该理论产生了质疑。20世纪初，气象学家阿尔弗雷德•韦格纳发现非洲西海岸和南美东海岸似乎正好吻合，就像拼图的拼块。此外，人们只在两个地方——巴西和南非发现了名为“中龙”的淡水爬行动物化石，而且人们发现其他恐龙遗骸也是被大西洋隔开的。科学家们首先通过如下假说解释这一数据：恐龙肯定走过了一座古老的但不复存在的大陆桥。然而，随着我们通过板块结构研究对地球有更多的了解之后，我们发现了地球的刚性板块覆盖在热地幔层上的证据，这使得大陆漂移成为可能。随着时间的推移，当大陆漂移的证据越来越多时，科学界的范式转向了支持大陆漂移说。我们的知识就是这样进步的。

那么，如果所有知识都是暂时性的，从科学中又能得到什么呢？正如上一章所指出的，信念的强度通常可以看作从完全不信到坚定相信的连续体。我们应当处在连续体的什么位置，应该由支持某个信念的证据的有效和可靠程度控制，而科学研究为我们提供了找到证据的最佳方式。当然，科学研究有时会找到互相矛盾的证据。请记住，个别研究可能是有缺陷的或带偏见的（例如，很多没有发现吸烟有害健康的研究据称是由烟草公司提供资金的）。由于每项研究不一定得到相同的结论，因此如果要以最明智的方式形成信念，就必须考虑科学研究人员所收集的证据是否具有说服力。实际上，我们应该自问一下科学界在这个问题上有没有共识。如果答案是肯定的，那么最明智的信念就是与共识一致的那一个（无论它会导致更坚定地相信还是不相信某个现象）。另一方面，如果科学研究中没有共识，那么最明智的位置将是站在信念连续体的中间，承认我们不知道。

共识有没有可能是错的？当然可能！但它仍然是我们藉以建立信念的最佳证据。然而，人们继续无视科学成果，只是因为它们不符合自己的个人意见或政治观点。例如，当被问及全球气候变暖问题时，一位著名的保守派牧师表示，他不相信这个说法——那只是神话！⑤绝大多数知识渊博的科学家如今相信有足够的证据表明地球的温度在上升，但是他对这一点好像完全不在乎。真想不通他是根据什么来建立信念的。

⑤参见“The Hamster：Think Progress‘Interviews’Jerry Falwell”，www.the-hamster.com（发布于2005年9月8日）。