三

谈到新观察和新试验在科学发现全程中所起的作用时，人们常夸大其词。有一种错误的流行观点认为科学家总会不偏不倚地收集试验数据，公正无私地对待每一种理论，直到成功建立新的重要理论的最后一刻。金斯说过：“科学进步之路有二，或是发现新的事实，或是发现可以解释已知事实的机制或系统。而科学史中具有里程碑意义的进展往往是经由第二种方式实现的。”作为例证，金斯举出了哥白尼、牛顿、达尔文和爱因斯坦的例子，我们还可以在这张单子上加上道尔顿关于化合作用的原子理论、德布罗意的物质波理论和海森伯与薛定谔的量子力学及狄拉克的电子与正电子理论。以上发现中就有好几个包含了极为重要的预测，这些预测被证实的时间往往比它被发现滞后许多年。所有这些关于自然的新知识之所以出现，都只是由于人们在一个似乎更为理性、更为真实的框架下对已知现象进行了重考。

导引这些发现的假设正是科学的前提，亦即科学关于事物性质所做的基本猜测。对于这些前提，就不在此赘述了。我只想提醒大家，这些仅靠重考已知现象而取得的伟大发现，恰是科学前提存在的明证和其正确性的标志〔2〕。

不过，以上观点还将遭遇另一种广为流传的错误观念的反驳——即使科学家们偶尔能在取得实证前就提出于他们来说看似逼真（plausible）的先验性假设，那也只是将其作为“工作假说”（working hypothesis）而已，一旦观察到与之冲突的事实时，他们随时预备放弃这些假说。然而，这种说法既无意义，也非事实。如果它指的是当我们接受某个与原有科学命题有所抵触的新观察结果后，放弃旧命题的情况，那么这种说法显然是无意义的赘述；而如果它的意思是任何从形式上与某个科学命题相对立的新观察结果都将导致这个科学观点被放弃，那它显然也同样错误。元素周期表就有些矛盾的地方，事实上，从氩到钾，在元素周期表上的位置是递增的，而原子量却是递减的，碲和碘也是同样的情况[2]。然而，我们从来未曾因此项抵触而放弃元素周期系统。爱因斯坦首先提出了光的量子理论，尽管与光学衍射的事实尖锐冲突，但这理论依然在其后20年中屹立不倒〔3〕

这一定位正是依据前言中的分析可以预期到的。我们在前言里已确立了如下理念：科学命题并不确定地指向任何可观察的事物，它往往表现为与“隔邻有盗贼”的说法相类似的陈述——描述一些只能以不明确的方式显现（manifest）的实在。可见，并无言传规则能使我们从已观察到的数据中获得科学观点，而且，我们亦因此承认，在遭遇某项新的观察结果时，并不存在任何可决定科学命题之扬弃的言传规则。观察的作用在于充实线索，以助摄悟实在，这是科学发现的潜在过程；从观察中摄悟到的实在又将反过来形成未来发现之线索，这是验证的潜在过程。以上两个过程均嵌入了对观察与实在之间联系的直觉，这种直觉能力含括一切聪敏梯级，从科学天才睿智猜想中透现出的最高层次之聪慧，到寻常感知活动所需的最些微的聪慧。即使验证比发现更多地依赖规则，但这一过程最终还是得依靠精神的力量——那种任何明确规则的应用都无法企及的力量。

如果考虑到确立科学主张通常需经的阶段，上文的结论或许就不足为奇了。在任何孤立的试验探寻过程中，至始至终贯穿着直觉和观察的相互刺激，并且这刺激的形式变化多端。多数时候，我们都是在某种痴迷的支持下坚持徒劳的努力，这种痴迷往往屡受打击却数月不息，甚至不断爆发出新的希望。而且，无论何时，这些新希望总是一如那些数星期或数月前被痛苦地粉碎掉的希望一般鲜活。突然，被模糊猜中的真理似乎呈现了真理确定性的明晰轮廓，可是正待我们三思或开展进一步的试验观察时，这轮廓即刻又消失了。不过，关于真相的确定视域（vision）一次次重现，在更深层的反省和不断增加的证据中，真理之见愈加有力。此时，这些真理之见或许就被观察者接受为最终的观点并公印传播，他们以此形式对真理承担公共责任。以上就是科学观点确立的通常方式。

可见，这些科学命题的确定性与先前预设结果的确定性之间往往只有程度上的差别，某些预设起初被当成最终的结果，但随着事情的发展，人们逐渐发现它只是初步的结论而已。这并不是说我们得自始至终存疑，它只说明我们最终接受为正确的结论不可能完全由言传规则推导而来，还得依赖我们自己对事实作出的个人判断。(https://www.daowen.com)

我的意思并不是说任何规则都不能导引验证过程，只是任何规则都不是我们最后依靠的手段。让我们来看看试验性验证（experimental verification）中最重要的一些规则：结果的可复现性（reproducibility），不同独立方法导出的结论之间的一致性，预设的实现（fulfilment of predictions）。这都是一些有力的标准。我可以举出例子，它们说明有时虽然已经满足了上述全部标准，还是可能被证实为误。从中我们可以看到，试验中最惊人的一致或许会在未来被发现为仅是巧合而已。所以，试验中的一致常留下一些可疑之处，是否将这些疑点忽略不计，则有待科学家们自己去判断〔4〕。

当然，类似的考虑也被应用在已经被接受了的反驳规则中。诚然，科学家们应该随时准备服从试验证据所提供的相反结论，但这种服从亦不是盲目的。方才，我举元素周期系统和光量子理论的例子就意在说明这个道理——尽管人们已经观测到相斥的事实，但这两个科学理论还是被我们承认了。由此可见，某个偏差并不必然影响一个科学观点在本质上的正确性。当我们突然遭遇某个理论的异议时，应对的最佳方法也许并不一定是放弃我们原有的理论。元素周期系统和光量子理论的例子就启发我们在遇到这种情形时，该如何从异议出发，将理论进一步推向深入——一条规律的任何例外都不一定必然导致规律被推翻，甚至也许反而能阐述规律本身，令其在更深层之意义上获得确证，这是完全可以想像的。

其实，忽略某些偏差的过程在科学研究的日常例行工作中是相当必要的。在实验室里，我时常能发现一些在形式上与自然规律相抵触的事实，我的做法是将它们解释为试验失误而暂且忽略不计。我明白，也许有一天这种做法会使自己忽略某个重大的新现象，甚至错过一个伟大的发现，这样的事情在科学史上屡见不鲜。但我还是选择继续忽略一些古怪的试验结果，因为如果我顾虑到实验室里观察到的每个异常结果的表面价值，对它们一一加以重视，那么我的研究工作立刻就会沦为追逐空想中的重要的新事物的无用功。

综上所述，在自然科学领域中，任何科学命题的证据都可能在未来被证明为不够充分，同理，任何反驳也都可能被验证出缺乏根据。那么，这就给科学家的个人判断留下很大的余地——他们终究要依靠自己的判断来决定——一个证据到底需具备多大分量才能证明某个特定科学命题为有效。