科学的本质居然是 “直接经验”？《何为科学》挑战你的固有认知

“科学”这个词，往往与“客观”“真理”联系在一起。在不少人的潜意识里，“科学”似乎是与“主观”“经验”相对立的。而亚当·弗兰克、马塞洛·格雷斯和埃文·汤普森3位学者在《何为科学：科学是什么，科学不是什么》（以下简称《何为科学》）这本书里，恰恰就是要挑战这样的传统认知——“我们被科学取得的巨大成功所吸引，以至于忘记了直接经验才是科学的本质来源和坚实支撑”。

主观经验“难题”仍未解决

为了论证自己的观点，《何为科学》引入了“盲点”的概念，也就是将数学抽象提升为真正实在并由此贬低直接经验的世界的形而上学。这段话显得有些拗口且费解，作者们为此列举了人们熟知的“温度”的例子。从身体对冷热的直接感知中提炼出今天我们所熟知的温度概念，需要科学家们付出长达几个世纪的艰苦努力。这一过程，实际贯穿在今天的学校课程里。在幼儿园时，幼儿只知道“冷”与“热”；到了中小学，学生则明白“水在0摄氏度结冰，在100摄氏度沸腾”的概念；而在大学学习的热力学里，温度已经是个非常抽象的概念，即“物体内部分子或原子的平均动能”——当动能为0的时候，就出现了理论上才会存在的“绝对零度”。

不难看出，这正是一个从具体到抽象的演变。而作者的主要忧虑在于，“当我们认为热力学温度比我们身体对冷热的直接经验更加基本时，盲点就出现了”。“科学的进步和成功让我们倾向于将经验置于次要地位，而将数学物理学置于首要地位”，“物理学中那些用数学表达的抽象概念，如空间、时间和运动，被视为真正的根本”。对此，作者明确表达了自己的否定意见：“贬低我们对感知世界的直接经验，同时将数学的抽象概念视为真正的实在，是一个根本性的错误。”

不过，这并不是在否定过去的科学实践。在书中，作者对牛顿力学的三大运动定律不吝赞美之词：“牛顿力学帮助科学家描述行星和彗星的路径、建造更坚固的桥梁、制作更精密的武器。”实际上，“盲点”之说的核心在于，“存在一个关于系统的上帝视角、一个完全客观的本体论”。作者指出，科学自启蒙运动以来，一直试图从一个“上帝视角”来观察和解释世界，追求一种脱离人类主观影响的客观真理。

这种方法有什么不对吗？书中列举了多个科学领域的例子，用以说明“盲点”在面对一些根本性问题时显得力不从心。譬如，在意识研究中，主观经验的“难题”至今仍未解决；至于人们所在的这个宇宙，“我们现在知道宇宙从138亿年前的初期阶段开始就一直在膨胀。我们并不清楚宇宙诞生初期到底发生了什么，因此各种猜测层出不穷”。“试图突破这些困境的尝试”，“例如圈量子引力和超弦”，“尽管其形式结构非常优美……但并未取得令人信服的成果”。

在书中，作者不但将“弦理论”毫不客气地称作“现代物理学中的盲点的顶点”，甚至对于关于宇宙起源的多种理论推测本身都持有怀疑态度，“任何理论如果试图脱离我们对世界的经验，推断出远远超出我们所感知和测量的实在……那么这个理论最终都会成为一场对幽灵的追寻”。

科学是人类的共同叙事

然而，就像不少文章都会提及的那样，在19世纪末到20世纪初，经典物理学已经非常完善，但“还有两朵乌云”，最终揭示了牛顿力学和经典电磁学在高速与微观领域的失效，标志着经典物理学大厦的崩塌。随后兴起的量子物理学“有许多奇怪之处，每一种都与关于世界如何运行的经典预期相悖”，譬如波粒二象性，譬如量子纠缠，又譬如恰恰带有主观色彩的“观察者”会影响实验的结果。这当然会让人们立即想到那只直到盒子被打开为止永远处于生存与死亡的叠加态中的“薛定谔的猫”了。

而作者对此的回应是，“必须放弃盲点对经典物理学的只有一个完美可知的宇宙的假设，转而采用一套世界本质和我们与世界关系的新假设”，“让经验在科学中回归其应有的中心地位的诠释，是对量子力学所提挑战合乎逻辑的回应”。换言之，科学不应再将人类经验视为一种干扰，而应将其视为观测、测量与解释的前提，以及理解现实不可或缺的一部分。科学知识并非对外部世界的直接反映，而是由世界和人类经验共同塑造的叙事。

作为这方面的佐证，书中提到了眼下大热的人工智能。当然，人工智能在近几年的发展速度，的确超出了许多人的想象。《何为科学》一书的英文版于2024年春天面世。在当时，作者当然有理由质疑机器学习领域“在真正的认知和理解意义方面的局限性，很容易就会在一些简单的探查和分析中暴露出来”。

总而言之，《何为科学》书中反复强调，“我们是科学叙事的作者，我们也是其中的角色”，“我们的经验在科学知识中无处不在”，“我们没有办法把自身从故事中抽离出来，从上帝的角度来叙述科学”。这些话的另一层意义，其实是否定了“科学万能主义”，暗示科学本身也有其边界。譬如，热力学将时间的单向性归结于大量分子相互作用时发生的信息损失。如果要追踪每一次碰撞的细节，就需要在相同空间中进行精确的描述，而这就需要“拉普拉斯兽”和“麦克斯韦妖”同时存在。前者可以给定宇宙中每个粒子在时间里的精确位置和动量，后者则可以跟踪每个粒子的轨迹。然而，同时做到这两点意味着不产生熵增的情况下对系统进行干扰，而这恰恰违反热力学第二定律：“热力学系统从一个平衡态到另一平衡态的过程中，其熵永不减少：若过程可逆，则熵不变；若不可逆，则熵增加”，可是时间的演进是不可逆的。

问题在于改变世界

书中对于人类经验的反复提及，实质上则是在强调科学的建构性。就像书中提到的那样，这一论点在某些领域（如量子物理和意识研究）确实有说服力，因为人类的主观经验在这些方面的研究中的确难以被完全剥离。不过，作者的论证是否适用于所有科学领域却也是一个值得商榷的话题。

譬如，在谈到“气候变暖”这个作者眼中人类文明当前面临的“最直接、最严峻的威胁”时，作者提到了现代经济学，也就是“一种完全数学化的经济学”，这是因为“现代经济理论家需要精通微积分，并能熟练地运用数学推理和建模工具”。这本身当然不是问题。真正的问题在于，在经济学理论中，那些“数学变量”已经取代了“现实世界”，结果，新古典主义模型得出了全球气温上升3.5摄氏度对经济来说是一种最佳选择的结论。这当然与现实情况颇有距离，毕竟“全球气温在升高了1.1摄氏度之后，不仅影响了经济，也影响了社会秩序”。之所以会有如此之大的偏差，如作者所说：“无法意识到生物圈的存在，则可以被视为其最大的盲点。”问题在于，这与其说是“去人类经验化”的结果，毋宁说是方法的不当，就像书中提到的那样，“由此也极大地推动了环境经济学和生态经济学等替代模型的出现”。这些替代模型同样建立在数字之上，只不过考虑了“生物圈”的因素。若要以此论证“数字不能揭示存在于经济学的还原主义、物质主义本体论之外的实体”，似乎显得不那么充分了。

而在一些学科，譬如纯粹的数学研究中，人类经验的影响似乎较为有限。如果将人类经验普遍纳入科学框架，其权威性是否会受到质疑？就像书中提到的那样，如今的科学否定主义正甚嚣尘上，“事实和真相被刻意传播的虚假信息所取代，到处充斥着‘另类事实’和‘另类真相’的言论”。若是科学本身也被过度主观化，岂不是会削弱其在公众心中的可信度？

更重要的是，作者认为，“科学与经验的脱节，是当前科学在思考物质、时间、生命和心灵时面临诸多挑战并陷入困境的根本原因”。那么又应该如何改变这种局面呢？《何为科学》的确提出了这样的愿景：“科学正努力成为一种自我纠正的叙事体系，并建立在与经验的对话之上。”从字面上看，这当然无懈可击且令人振奋，但在书中，却看不到这一提议的具体内容。作者们未详细说明应该如何克服科学界根深蒂固的客观主义传统，也未提供切实可行的实施路径。因此给人的感觉是，《何为科学》中的讨论与对话似乎已经进入了哲学领域。而这自然更容易令人想到卡尔·马克思的那句著名论断——“哲学家们只用不同的方式解释世界，而问题在于改变世界。”

《何为科学：科学是什么，科学不是什么》

[美]亚当·弗兰克

[美]马塞洛·格雷斯

[加]埃文·汤普森 著

周程 廖新媛 杨军洁 万舒婵 译

中信出版集团

原标题：《科学的本质居然是 “直接经验”？《何为科学》挑战你的固有认知》

栏目主编：王一 文字编辑：王一

来源：作者：郭晔旻