在我没来的这段时间,六度世界的讨(抬)论(杠)氛围达到了新高度,从“熵是什么?”到“中西医之争”,动辄几百层楼,其中“什么是科学”以及“科学的可证伪性”被提及的频率非常高。我曾在海涯的帖子中留言,有空聊聊“科学”的话题,可一登陆六度就“不务正业”起来,总被海涯的吵架和田妈的小作文吸引,并投身其中,乐此不疲。年关将至,马上就要将这个承诺拖到明年了,虽然小小Guti人微言轻,曾经的承诺其实无人在意,可Guti耿直的性格还是逼着自己不能食言,哪怕是写给自己,就当作是对自己多年研究经历的一次反思和总结吧。
在动笔之前,我很懊恼,为什么要碰这样一个话题,一是众网友的发言已经相当深刻,虽然在我看来有瑕疵,但也很难写出新意;二是本人并不研究方法论,对于这个话题在专家面前容易班门弄斧,贻笑大方。但我认为,科学是相通的,作为一个有过科研经历的人来说,还是有一些发言权的吧。况且我一向标榜自己不喜欢照本宣科,坚信“吃进去再吐出来”才是真知灼见。
那么,从哪里“吐”起呢?进入正题之前,我想先分享自己的一个小故事。
多年以前,我在攻读学位之初,整天泡在实验室里做实验,由于自己的课题是已毕业师兄课题的延续,实验的首要任务就是将师兄的研究成果重现,但奇怪的是,做了几个月得到的确是失败的结果。在一次组会上,我向导师述说了自己的困惑,我本以为他会帮我指出我实验中的问题,没想到他让我整理一下自己的实验结果,尝试对师兄的研究结果进行修正,他对我说(大致意思),“科学实验的目的本来就不是为了证实某一结论,而是寻求反证”,虽然事后发现其实是自己的实验纰漏造成了失败的结果,但导师的那句话对于当时还是科研小白的我来说触动很大,使我对科学研究有了更深的认识,直到今天,仍旧回味无穷。。。
好了,下面进入正题,生硬的干货部分,这里全是自己的思考总结,如有错误请各路大神批评指正。
1.什么是科学?
科学,就是人类试图用自己的语言和逻辑对客观世界进行的探索和规律性总结。这种规律总结的本质是一种假说,它必须可被证伪,且对未来具有预测性。
2.什么是科学的可证伪性?
证伪主义是波普尔提出的对科学划界的一套理论,是众多理论之一(非唯一),但却被广泛接受,成为划界科学与非科学的金科玉律。波普尔认为科学理论无法被证实,只能被证伪,是因为证实需要穷尽所有个例,但穷举是做不到的,而证伪只需要一例就可以了。
我认为可证伪性具有双重含义,一是科学结论必须容许逻辑上的反例存在;二是任何科学结论都是“阶段性假说”,在日后都会被证伪和修正。
科学的发展就是不断地修正已有的假说和理论,直到贴近于真理的过程。
一个科学理论可以被证伪的前提是先要被实证(是“实证”而非“证实”),并且在充分的观察后,没有被证伪(阶段性证伪),则可以认为该理论是科学的,是正确的。如果一个理论(如玄学、宗教)既不能被实证,也不能被证伪,它连科学的边都没沾着。
3.数学是不是科学?
我google了一下,说数学是形式科学,自然科学和社会科学是经验科学。但按照科学的可证伪性来判断,数学显然不是科学。可证伪性要求科学结论必须容许逻辑上的反例存在,而数学是由不可证伪的公理为出发点的一系列逻辑推导,公理、定理这些表述是不容许逻辑上反例存在的。
我眼中的数学,是人类为了了解和观察客观世界发明的一种逻辑语言,就像语言和文字一样。
4.科学研究的范式
现代科学(主要指自然科学)的研究范式大致是“观察——假设——实验——结论——证伪——修正——结论”。
但研究范式不是一成不变的,是在发展演进的,范式也不是唯一的,而是多样的。比如大数据分析就是一种新的范式,过去我们习惯于从被发现的一种现象出发,为了解释这种现象,提出假设,并设计实验,获得数据,得出结论;而如今,由于大数据的存在,我们可以从大数据中发掘一些潜在的研究,这实质是将数据前置了。
5.自然科学和社会科学,谁更科学?
我认为两者的区别仅仅是研究对象不同,科学没有鄙视链,也不应该存在分野,学科划分仅仅是为了管理的需要。
如果自然科学的研究以实验范式为主,社会科学就是以观察范式为主,二者都是基于“经验”,都是经验科学。
自然科学的优势是便于获取定量化、公式化的表达,诚然定量化、公式化是表达结论的最高境界,但并不代表定性化的结论就不是科学。况且我认为一切皆可数字化,数学本身没有问题,有问题的是人类数字化的能力。
最后提一点,科学启示我们,不要被现有的框架限制了想象,“突破式创新的源头常是一些特别有新颖性的想法,这种想法的出现常常是逻辑范畴外(beyond logic)的遐想和灵感,或统称为想象力(imagination)或是创新力(creativity)”
感谢争论,科学就是在不断地争论中探索前进的。