作者：伯德，贾玉树，荣小雪 日期：2014-03-20 09:59:28
长期以来，人们一直期待着一本关于科学哲学的新的深刻而清晰的导论书，本书的出版为读者提供了近乎理想的文本。本书通过富有智慧的例证激发了人们探索科学哲学的兴趣。
亚历山大伯德对于诸如科学定律的本质这样一些受到忽视却又至关重要的概念性问题给予了高度重视，同时把它们同认识论问题相对照并联系在一起。自然规律、自然种类、说明、理论、实在论、最佳说明推论、归纳、反归纳主义、概率、科学方法与进步等问题，都在这样一种敏锐的洞察中获得了清晰的说明，并且在不知不觉中传达给了读者。
作者简介：
亚历山大伯德，1964年出生于英国，1983—1986年在牛津圣约翰学院攻读哲学、政治学和经济学，1986—1987年在慕尼黑大学学习，1987—1991年先后在剑桥大学圣埃德蒙学院和皇家学院学习，并在科学史与科学哲学系获哲学硕士和哲学博士学位，毕业后在文职部门从事统一欧洲市场与农业公共政策方面的管理工作，1993年到爱丁堡大学任职，后来曾任哲学系主任，现任布里斯托大学哲学教授。主要从事科学的形而上学和认识论方面的教学和研究工作，出版有《科学哲学》、《托马斯库恩》等著作。
目录：
前言
导言科学的本质
科学是什么？
什么是归纳？
休谟问题
古德曼问题
表象和理性
第一部分表象
第1章自然规律
关于规律的极简主义——简单规则理论
不是规律的规则
规律与反事实条件句
不是规则的规律——或然性规律
自然规律的系统性说明
基本规律与衍生规律前言
导言科学的本质
科学是什么？
什么是归纳？
休谟问题
古德曼问题
表象和理性
第一部分表象
第1章自然规律
关于规律的极简主义——简单规则理论
不是规律的规则
规律与反事实条件句
不是规则的规律——或然性规律
自然规律的系统性说明
基本规律与衍生规律
规律与偶发事件
规律、规则与说明
规律、规则与归纳
一个正统的观点——似规律的必然性
什么是必然性？
规律的标准描述
第2章说明
说明的种类
亨普尔的说明模型
覆盖律方法问题
说明的整体化方法
最佳说明推论
确证的假说—演绎模型
第3章自然种类
种类及其分类
种类的描述性观点
种类的本质主义观点
克里普克—普特南的自然种类存在的问题
自然种类与说明作用
规律、自然属性和量
自然种类存在的问题
第4章实在论
实在论及其评论
工具主义
观察
建构经验主义
规律和反实在论
科学的成功
反实在论与推理
反实在论与科学的结构
关于最佳说明推论的评论
第二部分理性
第5章归纳的怀疑主义
重返休谟问题
理论和观察
迪昂—奎因论题
证伪主义
解决归纳问题
第6章概率与科学推论
归纳的概率辩护?
概率的种类
古典统计推理
贝叶斯主义
第7章归纳知识
可靠论者的认识论
使用归纳的推理
观察和理论
天赋认识能力与关于归纳的推理
可靠论的问题
内在论及其辩护
第8章方法与进步
波普尔与科学方法
拉卡托斯与科学研究纲领方法论
临床试验与科学方法
方法的范围和原则
发现语境和辩护语境
最佳说明推论与科学方法
没有科学方法的科学
方法与科学的发展
范式与进步
结论
后记
这本书能带领一位热情的门外汉直接进入主题。作为一个同行，我对自己的大学生说，作为科学哲学的一本入门书，这本书无论在覆盖面上还是方法上都几乎是理想的。
——彼得·列普顿，剑桥大学科学史与科学哲学系
伯德关于科学知识和科学进步的本质形成了一种系统的看法。在他的书中包括许多人们所熟悉的基本问题，例如，最佳说明推论和可靠论，然而伯德成功地把这些全然不同的主题联系在一起。他提供了一条独特的论证路线，对于思考人类思想主要领域的现状描绘出一幅极好的入门画卷。
——斯蒂芬·芒福德，英国诺丁汉大学哲学系
科学的本质
让我们从科学是什1么这样一个问题开始我们的讨论。在导言的第一部分中我们将看到，当这个问题出现在美国法庭上时，美国的法官必须说些什么。他必须就被称为“创世科学”的这样一套理论是否真的是科学作出裁决。这是很有必要的。首先，这是因为这件事情表明了这个问题是一个尚在争论中的重要问题；其次，还因为它的答案正在逐渐浮现出来。虽然法官不能够给出一个完整和系统的答案（作为哲学家可以尝试着去做这一工作），然而他肯定是能够明确其中几个关键问题的，这是这本书其余大部分篇幅的论题。法官感兴趣的问题是诸如科学是研究什么问题的、科学理论是什么等，但是他并不去追问我们如何知道一个理论是正确的。这主要是因为他不关心创世科学的真实性，而只是关心特创论是否是科学的。一个错误的理论仍然可以是科学的（例如普里斯特列［Priestley］关于燃烧过程中存在燃素的理论），而一个真实的断言却未必一定是科学的（例如巴西赢得1994年世界杯的断言）。不过科学知识的性质无疑是很重要的，而本章则将以有关它的两个困惑作结束。
科学是什么？
首先介绍一下问题2的背景。近年来，在美国的政界、宗教界和教育界出现了一些很有趣的事情。例如，1995年和1996年，美国有五个州相继在立法过程中提出了一项新的法案，该法案要求在其州立学校的科学课教学过程中必须给予创世科学与进化论同等的地位。创世科学来源于《圣经》中的故事，尤其直接来自于《创世记》这部分。不过它自称其内容并不是宗教的，相反，它还提到了一些相关的命题，例如，宇宙、太阳系和生命是突然创造的；现在的动物和植物从创世以来就始终存在着；这个创世是相对于近代的（例如数千年以前）；人和猿各有其自己的祖先；大规模突发灾难（例如大洪水）可以被用来解释地球的地质特征，而这种地质特征是所有科学假设的最有力的科学证据。［1］为什么《创世记》中的有关故事能够以这样一种方式变成科学？几个世纪以来，科学家就始终认为宇宙及其规律是上帝意志和主宰的表现，在其中完全能够找到《圣经》中记载其所做的那些事件的神迹。不过只是在最近一段时间，创世科学才达到了其政治目的。美国宪法提出政府与教会相分离，基于这种原因，在州立学校中不能讲授宗教学说。然而多年来，一些州则始终禁止讲授同基督教世界中占据主导地位的原教旨主义者观点相反的科学理论。正是由于这种原因，1925年，在田纳西州的代顿城曾经发生了一场著名的约翰斯克普斯“猴子”审判案。斯克普斯被发现和指控有违反田纳西州禁止讲授进化论的法律的罪行。当然，这样的法律目前已不复存在。（很可能是害怕共产主义把进化论教育带入那些漠视它的学校。1957年，苏联发射了第一颗人造地球卫星，它强化了美国与苏联在科学和技术方面悄悄竞争的忧患意识，从而带来了科学教育的复兴，虽然说田纳西州的巴特勒法律直到1967年仍在法典中禁止进化论的讲授。）冷战结束后，基督教原教旨主义者与右翼政治势力（即宗教右翼联盟）结盟，他们试图重新攫3取其在美国教育界中的主导地位。然而政治与教育的气候已发生了如此大的变化，他们也不可能彻底禁止进化论者的讲授。对宗教右翼来说，下一步最好的办法就是，把特创论与进化论同时提供给学校，让学校选择其中之一在其课程中进行介绍。话虽如此说，但特创论毕竟是一个宗教文献，在州立学校来讲授它，明显地违反了美国宪法第一修正案中关于政府与教会相分离的规定。为了能够让特创论进入学校，并且最好是能够进入到讲授进化论的同类课程中，特创论的支持者们试图让特创论冒充为一本根本没有宗教内容的纯科学文献。用他们自己的话来说：“创造模式至少是同进化模式同样科学的，并且至少和进化模式一样是非宗教的。”［2］果然他们在阿肯色州通过了一项法案，要求议会同等地对待特创论与进化论。在议会上，科学家和牧师立即对新法案是否符合宪法提出了质疑。他们认为，创世科学尽管从修辞技巧与形式方面具备了科学的特征，然而究其实质，它绝不是科学，而是装扮成科学的宗教。争论中的问题并不是科学对宗教的（许多宗教界人士也拒绝特创论），或者特创论是否真实的或合理的；所争论的焦点是，创世科学是不是科学的主张。因此，作为立法机关的议会就必须询问：什么是科学？一种主张什么时候是科学的？如何区分科学、非科学和伪科学？然而这些问题全都属于哲学，所以议会除了听取科学家对这些问题的评议外，还需要听取来自于哲学家方面的证明。威廉R奥弗顿法官就对这方面的问题颇感兴趣。他概括了一些用于判定特创论是否能够作为科学的标准［3］，认为一个科学理论应当具备如下特征：(a)遵循自然规律；
(b)根据自然规律解释现象的能力；
(c)在经验世界里是可检验的；
(d)它的结论是暂时性的，即不必是最终的结论；
(e)它是可证伪的。奥弗顿法官提出的这样一4些标准是什么意思呢？特创论者关于世界起源的说法要想成为科学的结论，而不仅仅是作为一种主张，它就必须成为这样一类主张：(a)关于自然界的规律是什么的主张，或(b)关于根据自然规律可以解释其本身的事实的主张（我倾向于用自然界的规律［lawofnature］代替奥弗顿所说的自然规律［naturallaw］）。自然界的规律是什么？这是下一章的问题，不过在这里可以简单地提一下，自然界的规律就是解释事物行为的最一般的关系——这种关系就是我们所说的物理规律、化学规律等等。牛顿的运动定律、欧姆的电阻定律、胡克的弹性定律等，我们所想的或已经想到的定律都是规律。(c)以某种可检验的方式提出主张，即对于已有的观察结果或能够被证实的可检验的前提要有足够充分详细的说明。(e)特别是，如果发现这些可检验的主张被经验所反驳，那么这就应当被算作反驳这个理论的一个有力证据，也就是表明这个理论是错误的。我们相信一个理论，应当同支持它的那些证据的力度成比例（这就意味着考虑它的同时还应当联系它的竞争理论）。(d)即使证据是很有利的，经验表明已经被充分确认的、精致的理论，也还是会被以后发现的可证伪的证据所推翻，或者受到新的更具有竞争力的理论的挑战，因为这些新的证据在这一方面支持新理论而反驳原有的理论。凡是一种科学的态度就必须对这种可能性保持一种开放的心态。让我们来看一些具体的例子。特创论者声称，根据灾变事件（主要是大洪水）也可以解释地球的地质特征。相比之下，标准的地质学解释这些地质特征是根据外力长期作用的结果——腐蚀、结冰与板块结构，而后者的解释全部能够根据那些遵循物理规律的现象加以理解。例如，潮汐运动是月球引力作用的结果，因而可以看作是引力定律的一种表现形式。即使巨大的洪水能够解释地球的地质特征，那么为什么洪水是第一个出现的呢？今天灾难性的洪水的确仍然在发生，不过它们已经被限制在某些地区，而且在某种程度上可以参照当地的气象条件（例如飓风）加以解释。但是全球性的洪水则是一件不同的事情。什么样的气象条件能带来如此巨大的灾难？倘若整个地球都被水淹没了，5那么所有的水是从哪里来的？而此后这些水又流到哪里去了？没有规律或者符合规律的现象作引证或者可能作引证以回答这样一些问题。原因很清楚，在《创世记》这一部分中提到了大洪水和诺亚方舟。这场洪水是神介入的结果。上帝的行动确实可以成为一个事件成因的正确解释，然而根据奥弗顿法官的标准，这种解释绝不是科学的，因为上帝的意志并不顺应自然规律。而更确切的理由则是，这种假说完全是不可检验的，而且上帝也不服从于实验法。当然，所有的解释都会在某个地方终结，即使传统的解释也是一样的。这里的不同之处在于，传统的科学家试图尽可能地寻求解释链的扩展，只是由于无知而受到局限，然而由于受到《圣经》中所说的那些内容的束缚，特创论者往往喜欢很早就终止解释链，他们从一开始就打算使用超自然的解释。特创论者选择灾变说的另一个理由是，因为他们也认为存在一个6000~10000岁的幼年的地球，而这个极其幼小的地球也是传统的地质过程长期作用的结果。19世纪的物理学家开尔文（他的名字被用于温度计的刻度）曾经对地球与太阳的冷却速度进行仔细的计算，计算的结果启示人们，太阳系不可能因为已经进化出来的生命而总是长期地存在着。他的论据一直被特创论者所引用。如果人们假定地球上没有热源且太阳的能量来自燃烧过程，那么开尔文的计算结果是十分正确的。在这两个案例中，他忽视了存在着的能量源，即原子核的变化、太阳中的核聚变，以及地球上的放射性衰变。因为开尔文无法预先知道在他得出他的计算结果之后才发现的东西，所以可以原谅他；然而一个现在的作者则是无法得到原谅的。除此之外，支持特创论者的立场的最佳解释并不是他们所提供的证据与论证，而是《圣经》所记载的历史中的一个早期的许诺（它记录了亚当被创造的日期，从而可以推算出每一件事物被创造的日期）。从有关地球起源的问题中我们已经十分清晰地展示出了这种研究进路上的差别。标准科学对太阳系起源的解释，说明了在气体云团里吸引力是如何使气体凝聚成恒星和行星的；我们已发现的自然界的规律让我们追溯到宇宙历史上最初的那一瞬间；6对星系红移的观察则使我们系统地阐述了哈勃定律中那些星系退行速度与其距离相关的规律，而反过来这就为我们提供了一些关于宇宙膨胀速度的信息和据此得出其年龄的想法。特创论者并没有按照这样一种思路来进行说明。几千年前，作为上帝的一个创造性行为，太阳、地球和生命同时被创造出来。那么我们是如何知道这件事情的呢？奥弗顿法官引用了一位重要的特创论者的一段权威的说法：通过对现存事物连续发展过程的各种研究，不可能确认上帝创造了万事万物，因为现存事物的连续发展过程在本质上并没有显示创造力。如果人们希望了解上帝创造的任何一个事物（上帝创造万事万物的时间，创世过程持续了多久，顺序、方法或其他事情），那么他的真实资料的唯一来源就是神的启示。当它发生的时候，上帝就在那里。我们不在那里……因此我们完全被限制在上帝所看到的适合于告诉我们的事物之内，而这样的信息就在他已经写下的话语中，这就是我们有关创世科学的教科书。［4］创造的事实这样一种进路绝非“尝试性的”，也不只是其最终的结论，事实上，它就是事实本身。如果上帝的创造不取决于自然界的规律，那么科学研究的重要性就对它没有任何影响。特创论在这方面独立于关于自然的解释，它也不必为试验所检验。信仰可以是强烈的，也可以是微弱的，但它绝不是一种假设。因为特创论不是一种援引自然规律的假说，所以，在经验事实面前它不需要面临反驳和修正。从上面的引述中我们可以清楚地看到，上帝创造万事万物不同于现在所出现的事物中的那些偶发事件，以后的观察不能对以前的主张产生任何影响。这些评论的目的并不是反驳任何信奉神创造一切的信仰，而是检验这种基于信仰的主张是否能够成为科学的。可能存在着非科学的有关创造万物的知识，并且可以为这种关于创造的信仰进行辩护，不过这是另外一个问题了。倘若是存在的话，如果有少数人不是基于宗教的原因而认为，或许能够对它进行科学论证才采纳特创论，那么这个问题还是值得评论的。特创论者不只是喜7欢展示他们那些论据的科学根据，而且还喜欢指责进化论者和其他任何人一样，也都不得不依靠信仰。这里就涉及这样一个事实：在进化论中还存在着未能解决的问题，在这样的难题面前，科学家相信进化论一定是个信仰问题。然而事实上，这些所谓的未解的反常问题大多数是假的，或者已经被解决了（例如，开尔文的异议）。不过也必须承认，其他的问题确实仍然需要找到一个令人满意的解决办法，例如，从太古的原始汤中进化而变成生命的连续过程，就是一个还很难理解的问题。氨基酸是所有有机分子的基本组成部分，而当我们认识到在原始大气层中如何能够合成氨基酸的同时，理解蛋白质的起源却又成了一个新问题。蛋白质的相互作用不只是一种化学作用，而且还依赖于其大规模的组织结构。我们不清楚蛋白质是如何产生和复制的。然而，不管怎么说，一个科学家有理性地坚持一个理论，并不需要这个理论一点儿瑕疵都没有，更不用说一个没有问题的理论。科学家要求一个理论是正确的，最好是能够对一定范围内所发现的重要现象进行最有效的说明。这是一种依靠理论的能力相继引发和维持解决问题的策略。因此，一个成功理论的标志不是问题的减少而是解决那些确实出现的问题的能力。我们可以用斯蒂芬杰伊古尔德的著名文章《熊猫的拇指》作为例证加以解释。［5］在巨大的熊猫的手掌上显露出六个手指，其中有一个与其他手指相对的拇指，这个拇指用于握住东西，例如竹竿等。这是非常奇怪的。灵长目动物中除去极少数一些动物外大都有一个与其他手指相对的拇指。按照灵长目动物的进化过程，这是五个手指中的一个手指的发展。熊具有五个相同的手指，然而其中没有一个能发展成为拇指。因为像那些许多动物一样，用于奔跑目的的熊掌已经进化了。那么熊猫的拇指来自于哪里呢？熊猫存在着第六个手指，而这个手指不可能从原先存在着的五个手指中的任何一个发展而来，这就像人类拇指的情况一样。然而一个完全新的手指的进化，虽然说也许可能，但又似乎是不大可能的。（也许有人可能会怀疑熊猫的六个手指是否不是进化的，而是出于某种目的在地球上专门设计而成的。）后来的结果证明，熊猫的拇指根本不是一个真正的手指，它里面并没有新的骨头。拇指里面确实存在着一个骨头，然而它只是熊猫腕部骨头的一部分，这段骨头一直延伸直到像一个相对立的拇指一样能够发挥作用。8从进化的角度来看，这似乎是颇为可信的。古尔德的观点是，自然界并不显示设计的证据，而是为了适应动物肢体和器官的新的目的，首先根据这些不同的目的来进化的。（他说这种进化与其说是设计还不如说更像是拙劣的修补。）更广泛地说，我的观点是，进化论解决这种古怪事物的能力，是科学家们发现它可信的原因。只要在这条道路上不断地成功，出现的新问题不仅是远离失败的标志，而且还能够为增长知识提供推动力。当然，或许由于这一理论还没有充分解决问题，使得问题开始堆积，所以我们只能在可接受的不同的范围内来运用这一理论。这是一个有趣的问题，我们将在本书的稍后部分重新回到这个问题上来。奥弗顿法官驳回“创世科学”的理由，对于我们来说，是颇为有用的。他不仅提供了判定可以或不可以被正确地称为科学的标准，而且因为这些标准凸现了许多观念和概念，而这些观念和概念正是我们作为科学哲学家必须调查研究的。奥弗顿法官的分析说明，科学应当涉及自然规律或根据自然规律所做的说明。然而什么是自然规律并且什么能算作说明？对于法官的目的来说，这些概念可能已经是足够清楚了。同时，我们还将看到，一旦人们真要仔细地审视这些概念时，那么各种类型的问题就开始出现了。法庭所拒绝的特创论者的一个主张是，现存的生物来自于不同的种类。反对阿肯色州法案的那些法官和证人似乎认为这种概念是非科学的。或许有人能够明白为什么要谈到特创论者对这一概念的使用。在他们的观念中，人类与其他的灵长目属于不同的类。但是他们也声称，所有不同种的蝙蝠（超过800种的蝙蝠构成各种各样的目）属于同一个类别。这似乎是一个奇怪而又有偏见的类概念。然而，在讲化学元素构成不同的类的时候确信能够合乎情理吗？并且不同的种又是怎么回事？我们将考虑是否需要一个自然种类的概念以及这一概念的涵义是什么。奥弗顿法官认为，一个科学理论应当既是可检验的，又是可证伪的。这二者是不同的还是相同的？卡尔波普尔先生坚持认为，一个理论只有通过试图去证伪它才能够得以检验。经过这样的检验，成功确证了理论。但是，达尔文假说的大量证据却来自化石记录。特创论者频繁地指出，在化石记录中存在着间断，即缺9少中间进化类型的化石。达尔文本人并不受化石记录不充分的影响。因此，间断的存在不应当被当成一种反驳。然而另一方面，所期望的化石的存在则是肯定的证据。因此，化石的观察能够确证却不能够反驳达尔文的论题。那么什么是可证伪性呢？并且什么时候一个理论被证据确证了？当我们讨论规律、说明和自然种类的时候，就涉及科学理论这样一个主题，这是一个最一般的术语。现在我们已经涉及的问题诸如我们如何可以证伪或者确证一个理论？什么时候一个科学信念可以得到证明？什么时候一个科学信念可以被看作是知识？关于科学的最不寻常的事情是，它声称所能够给予我们的知识的深度和范围，并且正是有关这种知识，哲学上的难题出现了。如果没有低估没有现代科学的前科学社会的智慧，人们可能仍然对科学家所取得的这样一些成就感到惊讶或者傲慢，如果你愿意的话。例如，科学家声称对宇宙存在的第一时刻所发生的事情、对支配恒星和行星运动的规律、对地球上产生生命的力量和过程，以及对现存生物的结构、功能和起源等获得了某种理解。何时、何地、为什么产生这种知识，这是科学历史学家与科学社会学家的任务。作为哲学家，我们的工作不是询问这种知识来自于哪里，而是仔细审视这种知识本身并且询问：它是什么？科学知识真的就像它最初所呈现在我们面前的那个样子吗？我将把这个质询分为两部分。第一部分是：科学知识是关于什么的知识？直接的回答是：科学是关于为什么事物的本来面目是这样的知识、关于发现自然界事物的种类的知识以及关于支配这些事物的规律的知识。当涉及自然界的规律是什么、说明是什么，以及自然种类又是什么的时候，我们将会发现事情并不是这么简单。确实，我们将会看到，认为科学提供了一种不依赖于人类的实在的知识这样一种观念本身存在着很大的问题，这些问题我们将在第1章至第4章中来讨论。在考察了科学知识是关于什么10的知识之后，我们考察的第二部分还将继续询问，我们有什么权利把它完全看成是知识？或许我们称之为知识的东西根本就不是知识——可能它仅仅好像是知识。是什么将会产生这样的差别呢？这样一些问题将在本书的第二部分（第5章至第8章）中来讨论。因为我们的知识的重要性和我们了解知识的途径，都依赖于我们假定知道的相关内容。不过当我们考察规律、种类和说明的概念时，仍然必须牢记那些面向任何声称拥有科学知识的人的极其一般的问题。哲学是解决这样一种问题和难题的最佳进路，科学哲学对此也不例外。因此，我们将从介绍两个有关科学知识的难题开始（我将分别称之为休谟问题和古德曼问题）。它们全都涉及归纳，归纳是科学推理的核心。
什么是归纳？
为了给后面解释这些难题作一点准备，我将就归纳是什么这个问题作一些说明。由于归纳的本性令人如此困惑，所以，企图界定它一定是一件愚蠢的事情。然而一些粗略的描述则将会帮助你形成这样一个概念。我们使用“归纳”来命名推理形式，这一推理形式将把化学、气象学和地质学等自然科学同代数、几何和集合论等数学学科区别开来。那么让我们来看一下获得科学知识的方式与形成数学知识的推理方式是如何不同。一种区别可能在所使用的数据上。例如，自然科学中的知识所依赖的数据是从观察中得来的，而数学学科的从业者则不需要仔细地考虑这些数据，进而弄清其实际的本来面目。化学家做实验，地质学家爬上一块岩石观察一个非同寻常的岩层，气象学家等候着来自气象站的数据，数学家则乐于坐在他或她的书桌旁，削着铅笔，反复思考。数学家似乎没有数据，取而代之的是依靠纯粹思维从稀薄的空气中魔术般地变幻出自己的观点。这或许并不完全正确，因为数学家可11以利用一套公理或问题或由其他数学家所得到的证明进行工作，或者实际上是利用来源于现实生活中或自然科学中的问题。例如，欧拉的哥尼斯堡(Knigsberg)桥问题［6］或者某个为亚原子物理学所要求的新理论。这些事情并不是十分像地质学中的数据或化学上的实验结果，然而我们认为这些事情至少构成了推理的一个基础或出发点，我们希望，它将通向知识。真正不同的是下一个阶段。科学家或数学家以某种方式得出一个论题的结论，并且试图证明这一结论。对于科学家来说，这一结论将会成为理论，而其所使用的证明这一理论的数据就是证据。数学家的结论是与公理或前提相关联的已被证明的定理。正是辩护或推理的性质使这两种情况区别开来，数学家和科学