第1章
科学哲学与技术

19、20世纪的许多技术哲学都没有考虑或涉及科学哲学，这里面存在着一种大多数学者心照不宣的理论原因。如果科学只是对事物本身所做的一种未经解释的直接描述，未受社会文化偏见的影响和约束，那么科学就纯粹是现实的一面镜子。此外，如果技术只是应用科学，而且从根本上说，技术是某种给人类带来益处的好东西，那就不存在关于技术本身的专门的哲学问题。也就是说，技术发展的框架以及对技术的接受并不让人感兴趣，只存在关于技术误用的事后的伦理问题。然而，最近对科学哲学的研究表明，科学中充满了哲学预设，许多女性主义者、生态学家以及其他社会批评家都声称，科学中也充满了社会预设。最近研究技术哲学的许多进路都主张，技术首先不是甚至根本不是应用科学。

我们先来概述从现代早期到20世纪中叶重要的主流科学哲学，然后再看看最近的一些科学哲学，以及它们如何影响我们对技术的理解。

最广为人知和广为接受的科学哲学（通常出现在科学教科书的导论部分）是归纳主义。弗朗西斯·培根（Francis Bacon，1561—1626）不仅是最早倡导科学的社会价值的人之一（见第3章），而且也是归纳法的主要倡导者。归纳主义主张从对个别案例的观察开始，并用这些观察来预测未来的案例。培根列举了他所谓的“偶像”（idols），即个人和社会普遍偏见的来源，这些偏见妨碍了无偏见的纯粹观察和逻辑推理。他声称，其中一个“偶像”即剧场偶像，就是哲学。

归纳主义把个案概括成定律。适合概括的个案越多，概括的可能性就越大。从17世纪到20世纪的英国哲学主要是归纳主义。归纳主义观点在18、19世纪广泛传播到其他国家。到了19世纪，归纳主义的影响是如此之大，以至于连那些并未实际遵循归纳法的哲学家也声称已经这样做了。电磁场理论家迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791—1867）就是一个例子。在19世纪，他被广泛描绘为约瑟夫·阿加西（Joseph Agassi，1971）所谓的“科学灰姑娘”，一个穷苦的男孩，通过仔细、中立的观察，用归纳法做出了重大发现。20世纪的研究表明，他使用了浪漫的哲学思想，并在他的笔记本中做了许多形而上学的思辨，作为其电子猜想的框架（Williams，1966；Agassi，1971）。进化论者查尔斯·达尔文（Charles Darwin，1809—1882）甚至声称他“在没有任何理论的情况下，根据正确的培根原则”进行研究，尽管他的实际方法是猜测假设并推导其结果（Ghiselin，1969）。尽管归纳主义可能仍然是公众最广泛相信的科学论述（尽管不像以前那样占主导地位），但它有一些逻辑问题。最基本的问题被称为休谟问题或归纳的辩护问题。这些都是专业问题，在非哲学家看来可能显得有些吹毛求疵，但它们非常重要，足以使许多科学哲学家（以及思考过这些问题的科学家）远离简单而直接的归纳主义（见文本框1.1）。

逻辑实证主义是20世纪30年代在中欧（主要是维也纳，一个自称“维也纳学派”的哲学家和科学家群体在那里兴起）发展起来的一种哲学，在纳粹主义兴起后，它随着这一学派许多领袖的移民而传播到美国。逻辑实证主义者继承了孔德早期实证哲学的许多精神，但并不包含其明确的社会理论和准宗教方面（见第3章对孔德的讨论）。和较早的实证主义者一样，逻辑实证主义者也把科学看成最高的、事实上是唯一的、真正的知识形式。他们认为，除了能够得到经验支持的陈述，所有陈述都是无意义的。这就是意义的证实论：要使一个陈述有意义，就必须有可能证实它（通过经验证据表明它是真的）。这一意义标准旨在将神学和形而上学从有认知意义的领域排除出去。逻辑实证主义者犯了劝导性定义（persuasive definition）的谬误，因为他们以专业方式定义了“无意义”，但随后又以贬抑、轻蔑的方式使用该术语，将其等价于“毫无价值”或“垃圾”。

虽然逻辑实证主义者的确认为科学方法的传播是对人类的恩惠，而且他们大都持有政治改良主义的并且常常是社会民主主义的观点，但他们并不认为政治哲学是真正“科学”哲学的一部分，除了少数例外，他们并没有在分析科学时明确讨论他们更广泛的社会观点。社会学家和哲学家奥托·纽拉特（Otto Neurath，1882—1945）是一个显著的例外，他明确以正面方式提到了马克思主义（Uebel，1991）。（纽拉特还发明了非语言的、形象化的图式和符号，以提醒驾驶员前面有弯道或有鹿穿越公路，以及引导乘客或顾客去洗手间。［Stadler，1982］）然而，甚至连实证主义者及其美国追随者对社会民主主义的暗中支持，也在美国20世纪50年代初的麦卡锡时代被压制（Reisch，2005）。

逻辑实证主义的“逻辑”部分在于用形式逻辑、数理逻辑来重建科学理论。伯特兰·罗素（Bertrand Russell，1872—1970）在将数学归结为逻辑方面取得了显著成功，从而启发逻辑实证主义者通过假设（公理）和严格的逻辑推导将科学理论系统化。在大多数情况下，他们将科学分解为一组陈述或命题。科学理论主要被当作概念的东西来处理。就此而言，逻辑实证主义者在科学的处理上类似于许多更早的哲学家。实证主义者只是比前人更加精确和严格地分析了陈述的结构和联系。罗素为数学奠定的逻辑基础启发了鲁道夫·卡尔纳普（Rudolf Carnap，1891—1970）等实证主义者，他们尝试发展出一种形式化的归纳逻辑。这一纲领在数十年后的失败几乎使所有科学哲学家确信，卡尔纳普所设想的那种形式化的归纳逻辑是不可能的。归纳包括非形式假设和根据情况而做的决定（见第4章）。

出于对精确性和严格性的追求，实证主义者对他们自己经验的或观察的意义标准做了自我批评。虽然这导致了这一标准（意义的证实论标准）的消亡，但这充分说明了实证主义者的诚实和严格，因为他们批评了自己最初的纲领，并且在它失败时坦率承认。由此引出的那种放弃了严格证实标准的略微宽容的立场自称逻辑经验主义。逻辑经验主义者将证实弱化为确证或部分支持。意义的经验标准往往要么过于狭窄，将科学更加理论的部分排除在外；要么过于宽泛，以致允许了科学更加理论的部分，但却将形而上学和神学重新接纳为有意义的领域。最初版本的证实原则将“电子”等物理学中的理论术语斥为无意义的，而该原则却允许“要么这个物体是红色的，要么上帝是懒惰的”被一个红色的物体所证实，从而允许“上帝是懒惰的”有意义。

卡尔·波普尔（Karl Popper，1902—1994）是另一位维也纳的科学哲学家，他熟识那些逻辑实证主义者并与之进行辩论，但其观点在一些重要方面与他们不同。波普尔认为，区分科学与非科学的标准是可证伪性，即遭到证伪或反驳的可能性，而不是可证实性。这就是波普尔界定科学与非科学的可证伪性标准。波普尔还声称，一个理论越可证伪，就越科学。这便引出了这样一种观点，即最科学的陈述乃是科学定律，而不是对特定事实的陈述。（对实证主义者来说，对特定事实的陈述是完全可证实的，因此是最科学的。）特定的事实可以被证实，因此可以达到最大的可能性，而定律则涵盖了范围不定的案例，永远无法被证实。事实上，根据波普尔的说法，定律总是无限地未必成立（infinitely improbable），因为它们的适用范围是无限的，但只有一小部分推论得到了检验。实证主义者的科学观主要把科学看成一堆通过定律概括和组织起来的事实，而波普尔的科学观则主要使科学成为一堆定律。对波普尔来说，特定事实的作用仅仅在于检验定律或试图证伪定律。根据他的说法，科学包括大胆的猜想或猜测，以及决定性的反驳或否定的检验。这就是他的证伪主义科学方法。波普尔接受休谟的说法，认为并不存在对归纳的辩护，因此波普尔将归纳斥为一个“神话”（见文本框1.1）。假说是猜想和猜测出来的，而不是通过观察个别案例由逻辑产生的。一个假说只要经受住检验，就在科学上被保留下来。只要它能经受住检验，那么无论它是由观察而来，还是由梦或宗教信念而产生，都无关紧要。化学家凯库勒（F.A.Kekulé，1829—1896）梦见一条蛇吞下了自己的尾巴，从而引导他提出了苯环结构假说（Beveridge，1956，1957，1976），就是一个例子，说明高度非理性的来源仍然可以产生可检验的结果。

与实证主义者不同，波普尔并未把非科学的或不可检验的东西等同于无意义。对波普尔来说，形而上学可以是有意义的，对科学理论的形成可以有正面的指导作用。波普尔的观点初看起来是违反直觉的，但其推论非常符合检验与批评在科学中的作用，以及普遍定律在科学中的核心性。

波普尔的进路也有其政治含义。批判性进路（对反驳方法的一种推广）是自由思想和民主或者说“开放社会”的核心（Popper，1945），把各种立场看成暂时的和试探性的，这避免了教条主义。对批评的欢迎鼓励了思想开明和言论自由。波普尔将“具体化的教条主义”理解为一个封闭的思想体系，它有各种机制对可能的反对意见或批评意见置若罔闻，不予理睬。对波普尔来说，宗教的原教旨主义和教条的马克思主义就是这种封闭系统的例子。但波普尔认为，科学学派本身可以制定策略来保护自己免受所有批评，因此，科学学派也可以在逻辑意义上变成非科学的，但却被教育机构和资助机构误认为是“科学”。

举一个极端的例子。智力心理学家西里尔·伯特（Cyril Burt，1883—1971）爵士是一位顶尖的体制意义上的科学家，主编过极为重要和严谨的《统计心理学杂志》（ Journal of Statistical Psychology ），曾任伦敦议会的教育分流政策顾问。他创立了高智商人群的组织——门萨（Mensa）俱乐部，甚至因为智商遗传方面的工作而获得爵士头衔。然而，他去世后不久，大多数心理学家都相信，他晚年提供的数据是欺骗性的。诸多证据显示，他编造了一些并不存在的研究助手。他自导自演地以各种化名撰写信件和文章，对自己的研究进行拙劣的批评，以便给自己创造出展示精彩反驳的机会（Hearnshaw，1979）。如果这些证据属实，那他肯定不能成为波普尔的规范意义上的科学家，也就是说，这个人在思想上诚实，乐于接受批评，并愿意拒绝接受自己的理论。

波普尔的观点对社会批判和科学纲领评价都有令人振奋的影响，但波普尔的观点对技术哲学的不利方面在于他造成了科学与技术的明显分裂。科学包括大胆的、未必成立的猜测及其反驳，而技术则需要可靠和可行的装置。一座桥的倒塌造成的人力成本不同于理智上拒绝接受一种粒子物理学理论的成本。波普尔的学生和追随者，比如阿加西（Agassi，1985）和马里奥·邦格（Mario Bunge，1967，Ch.11；1979），对技术哲学做出了重要贡献，但波普尔自己的科学理论虽然有趣，却与技术的实用主义考虑相分离。然而，波普尔的科学进路为研究哲学世界观或形而上学理论如何可能影响科学理论的形成开辟了道路。这反过来又表明，文化观点作为科学理论的一种来源，如何可能至少与观察数据一样重要，并通过应用转而影响技术。

科学哲学的主要争论之一是实在论与反实在论之间的争论，特别是波普尔所说的本质主义与工具主义之间关于科学理论术语的争论（Popper，1962，Ch.3）。科学的某些部分特别接近于观察和实验，科学理论的另一些部分则只是经由漫长的逻辑演绎链条与观察和实验间接联系在一起。物理学中的“电子”一词就是一个例子。科学实在论者声称，科学中的理论术语代表或指称客观上真实的东西，即使我们观察不到它们；反实在论者则声称，不应认为理论术语在字面意义上指称对象或客体。

工具论者将理论仅仅当作预测的工具。理论并不描述真实的、未观察到的结构，但或多或少有益于预测我们可以直接观察到的事物。

实在论和工具论者各自使用的隐喻所基于的理论进路和技术进路，乃是现代科学在文艺复兴时期诞生的历史要素。实在论者常常把科学理论称为世界的“图景”，工具论者则把理论称为预测的“工具”。现代早期科学的诞生也许是两类人的融合：一类人是有文化的学者，他们熟知希腊古典作品和哲学的“世界图景”，但对实用技艺一无所知；另一类人则是缺乏教育但能够熟练使用工具的工匠。文艺复兴的经济困难时期使贫穷的流浪学者与流浪的工匠聚集在一起，产生了“形而上学与技术的联姻”（Agassi，1981），即科学。认为阶级壁垒的打破促成了人文学者与工匠之间的交流（Zilsel，2000），这种说法被称为“齐尔塞尔论题”。虽然埃德加·齐尔塞尔（Edgar Zilsel，1891—1944）将这一过程定位于17世纪，但我们更有可能将其追溯到15世纪的文艺复兴（Rossi，1970）。“文艺复兴时期的人”，比如几何透视理论家、建筑师和家庭社会哲学家莱昂·巴蒂斯塔·阿尔贝蒂（Leon Battista Alberti，1404—1472），以及艺术家、哲学家、科学家和工程师列奥纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452—1519），都是将机械和建筑的精湛技艺与哲学和科学理论相结合的艺术家。画家的画笔和雕刻家的刻刀作为“工具”，让文艺复兴时期绘画或雕塑的形式成就了如此的“图景”。因此，当我们试图追问科学与现实的关系时，那些曾经孕育了现代科学技术的构成要素，如今以工具论和实在论的面目成了理解这个哲学问题的首选隐喻。

只有在逻辑实证主义遇到了概念上的困难后，波普尔与常识相反的科学进路的有趣方面才得到广泛认可。20世纪五六十年代，人们对逻辑经验主义提出了许多批评。逻辑经验主义者的严格和诚实足以限定和限制他们自己的许多主张。逻辑经验主义的历史是维也纳学派原始的、简单的、挑衅性论题持续退却的历史。对逻辑经验主义的这种削弱极大地增加了人们对波普尔替代进路的兴趣和拥护。

然而，最著名也最有影响力的替代方案是托马斯·库恩（Thomas Kuhn，1922—1996）的《科学革命的结构》（ The Structure of Scientific Revolutions ）。库恩从历史的角度来探讨科学。拥有物理学博士学位的库恩为文科生讲授了一门本科科学课程，需要阅读原始文献。库恩对亚里士多德的《物理学》感到困惑，对于受过现代物理学训练的人来说，亚里士多德的《物理学》似乎完全是胡说八道。一天下午，他在宿舍凝视窗外哈佛庭园（Harvard Yard）的树木时恍然大悟，他意识到亚里士多德的主张在一个与现代完全不同的框架内是完全合理的。

逻辑实证主义者把科学理论当作静态结构来处理。他们对科学理论做了自己的形式重构，而不是像其创造者和同时代人那样描述这些理论。库恩声称要按照最初的理解框架来呈现科学理论，而不是像当代教科书或逻辑经验主义的形式重构那样来呈现。库恩对科学的解释集中于“范式”概念。范式不单单是一个明确的形式结构，它不仅是明确的理论，也是看待世界的方式。库恩的范式不仅包括（1）理论，还包括（2）默会的（tacit）实验室实践技能，这些技能未有记录，而是通过对专家实践者的模仿来教授的。此外，范式还包括（3）关于什么是好的科学理论的理想，以及（4）关于存在着什么基本实体的形而上学。库恩还将范式与科学共同体的结构联系起来。范式将研究者约束在一个科学专业内，将他们的实验操作和理论实践引向某些方向，并且定义了什么是好的科学理论和实践。后来，库恩区分了作为范例，即作为好的科学理论和实践的榜样的范式，比如伽利略、牛顿或爱因斯坦的作品；以及作为学科基体（disciplinary matrix），即作为科学共同体成员共享的信念体系的范式。

库恩对科学范式发展的看法不同于实证主义者和波普尔对理论的解释。库恩否认归纳或波普尔的证伪描述了范式的兴衰。一般来说，一种新范式的产生并没有强大的归纳基础，可以通过修改被反驳理论中的一个或多个假说来回避特定的反驳。原始理论的范围可以被限定，或者可以添加辅助假说。因此，“反驳”并不是决定性的或致命的，稍加修改的“被反驳的”理论可以在范式下幸存。这种情况的逻辑被称为“迪昂论题”（Duhem thesis）或“迪昂论点”（Duhemian argument）（见文本框1.2）。

范式的瓦解是因为库恩所说的反常的积累。反常并不是严格的反例或反驳，而是似乎不符合范式范畴的现象，或只是作为例外而留下的现象。只有在一种新范式出现并且科学家的拥护发生转变之后，旧范式才会被拒斥。（库恩曾引用物理学家马克斯·普朗克的话说，这是旧的一代人最终死去的问题。［Kuhn，1962，p.151］）库恩的进路为广泛理解哲学世界观以及社会意识形态对于科学理论的创造和接受所起的作用开辟了道路。库恩本人既没有强调理论本身的哲学框架，也没有强调接受新范式的外部社会影响，尽管他顺便暗示了这两者。然而在库恩之后，许多科学哲学家、科学史家和科学社会学家开始讨论，哲学观点、宗教信念和社会意识形态如何在科学理论的诞生和传播过程中发挥作用。这反过来又凸显了文化对技术的影响。如果基于各种技术的科学范式具有宗教或政治成分，那么宗教和政治不仅在社会接受方面可以影响技术，而且可以通过技术所用理论的结构来影响技术。这种进路的灵感来自库恩，被用来对抗技术决定论（见第6章）。

后实证主义科学哲学提出的两个论题是观察的理论负载性（theory-laden nature of observation）和证据不完全决定理论（underdetermination of theories by evidence）。库恩以及20世纪50年代末和60年代的其他几位科学哲学家，如诺伍德·拉塞尔·汉森（Norwood Russell Hanson，1958），强调感觉观察如何依赖于理论和诠释的语境。他们诉诸关于感知和视错觉的心理学研究，主张信念和期望会影响感知。迈克尔·波兰尼（Michael Polanyi，1958）强调了诠释技能是如何通过学徒训练和实践来发展的。如何诠释医学上的X光片或如何通过显微镜来识别细胞器并不是自明的，而是涉及训练。（詹姆斯·瑟伯［James Thurber］讲述了他在长时间使用一架学校显微镜之后，意识到他正在研究的并不是一种微观生物，而是自己睫毛的反射。）

理论依赖观察的另一种形式包括测量和观测仪器的理论在我们解释仪器产生的读数和观测结果中的作用。理论也在选择要观察的内容以及描述和诠释观察的语言中发挥作用。即使知觉观察被机器观察取代，理论对观察报告的性质和结构的这些影响也依然存在。

与归纳问题（见文本框1.1）和迪昂论题（见文本框1.2）密切相关的是不完全决定论题。许多不同的理论，比如新理论和经过适当修改的据信被反驳的旧理论，可以解释同一组数据。同一组数据点可以通过许多不同的方程来预测或解释。不同的连续曲线可以通过任一点集来绘制，因此可以说这些曲线的许多不同方程描出了这些点。因此，确证或归纳支持的逻辑并不能引出一种独一无二的理论。在选择理论时，需要使用经验证据以外的考虑。诚然，用来解释一组给定数据的数学上可能的理论大都过于复杂，都可以作为不合理的东西加以排除，但如果有不止一种合理可行的理论能够解释数据，那么就会转而思考是否简单或优雅。然而，什么东西被认为简单，依赖于对什么是好的理论的构想，以及科学家或科学共同体的审美考虑。与其他理论的一致性也是对理论选择的非经验约束。许多科学知识社会学家和从事科学技术学的后现代主义者都既诉诸蒯因—迪昂论题，又诉诸不完全决定论题。