什么是科学?科学具有哪些属性?

什么是科学
韩山师范学院科普
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治·奥威尔（1903~1950）,出生于孟加拉的英国作家.他关注社会和政治问题,具有强烈的道德意识,被视为时代的良心.他因40年代发表的寓言用品《动物庄园》而扬名天下.
《论坛报》上,有一封约·斯图尔特·库克先生的有意思的来信,在信中他提出避免“科学等级制”的危险的最好方法是保证大众的每一分子都可能地得到科学教育.同时,应当促使科学家们摆脱与世隔离的状态,并且鼓励他们更多地参与政治和管理.
作为泛论,我想我们中大多数人会同意这个说法.不过,我注意到库克先生和通常一样,并没有对科学下一个定义,而只是顺便提到那指的是某些可以在实验室中进行实验的精确科学,那么,说成人教育有“忽视科学研究,偏重文学、经济和社会学科”的倾向,显然是指经济学和社会学不属于科学的分支.这一点非常重要,因为目前“科学”一词至少有两重意思,而科学教育的整个问题被目前取此舍彼的趋向弄含混了.
科学一般被定义为：甲,精确科学,如化学、物理等等；乙,一种通过逻辑推理从观察到的事实得出可验证的结论的思维方式.
你去问任何一个科学家或是几乎任何一个受教育的人：“什么是科学?”你很可能得到一个与乙相近的答案.而在日常生活中,无论在口头或局面,人们所说的科学指的都是甲：科学是发生在实验室里的事.这个字眼叫人想起图表、试管、天平、本生灯、显微镜.生物学家、天文学家、也许还有心理学家或数学家都可以说是“科学工作者”,但没有人会想到把这个称呼用在政治家、诗人、报人乃至于哲学家身上.有人告诉我们说：年轻人必须得到科学方面的教育,但他们不外乎是说年轻人应该多知道一点辐射、恒星或是人体的生理机能,而并非指应该教年轻人学会更严密地思考.
这种意义上的含混,部分是出于故意,其中包含着极大的危险.加强科学教育的呼吁暗示了一种信念,即如果得到了科学的训练,人们对于所有学科的认识会比没有经过这种训练时要来得明智.据称一个科学家的政治观点,对社会问题道德、哲学、甚至对艺术的看法,都要比一个科盲来得高明.换句话说,世界如果由科学家们来控制的话就会变得更好.不过,我们已经知道,一个“科学家”实际上是指某种精确科学的专家.那么接下去的推论就是这样一个化学家或物理学家在政治上要比那样一个诗人或律师更明智.事实上已经有千千万万的人果真相信这一点.
但是,在狭义上,一个“科学家”真的会比其他人较有可能客观地考虑科学以外的问题吗?这样的想法并没有充分的理由.作一个简单的测验——抵制民族主义的能力.人们常说“科学无国界”,但在实际上,所有国家的科学工作者在追随本国*时比起作家和艺术家来更少顾忌.作为一个整体,德国的科学界没有对希特勒作出任何抵抗.希特勒可能破坏了德国科学的长期繁荣,但始终有许多才俊之士在对合成油料、喷气式飞机、火箭和原子弹之类作必要的研究.没有了他们,德国的战争机器可能永远造不起来.
在另一方面,纳粹*时德国文学界又发生了什么?尽管我相信没有公开这详尽的名单,但我可以想象德国作家和报人中自我放逐或受帝国迫害的人数要远远超过科学家中的相应人数（犹太人除外）.尤为邪恶的是,德国科学家对暴虐的“种族科学”全盘接受.在布兰迪教授的《德国法西斯主义的精神与结构》一书中,你可以找到一些他们签过名的声明.
在世界各地情况都是如此,只是形式上稍有变化.在英国,我们大部分的杰出科学家接受了资本主义社会的*,这从他们被较为*地授予骑士、准男爵乃至贵族称号中可见一斑.而从丁尼生以来,没有一个值得一读的英国作家（也许有人会把马克斯·比尔博姆爵士算作例外）被授予过爵位.那些不愿简单接受现状的英国科学家常常是*者,也就是说,尽管在自己的工作中他们保持了理智的谨慎,但在某些事情上他们是可以不加判断甚至于不尽诚实的.事实上,仅有在一门或几门精确科学中的训练,即使再加上出众的才华,也不能保证产生人道的或怀疑的观点.六个大国的物理学家们为了原子弹而*地秘密工作就是明证.
但这是不是说普通大众不应该得到更多的科学教育?恰恰相反!这只是在说,科学教育如果简单地归结为更多的物理、更多的化学、更多的生物,而忽略了文学、历史,就会不但无益反有大害.那种教育对普通人的影响可能是缩小人的思想范围,使人比以往更加渺视他未曾拥有的知识,让人的政治反应有可能变得不甚明智,甚至比不上一个仅有些历史常识和较为健康的美感的无知无识的农民.
很清楚,科学教育应当是指灌输一种理性的、怀疑的、实验的思维习惯.它应当是指学会一种方法——可以用在遇到任何问题上的堆砌大量的事实.这样的解释,科学教育的辩护者通常会赞成.但让他进一步详加说明,科学教育最后往往还是意味着一种观察世界的方式,而不仅仅是种知识体系,这个观念的实践中受到了激烈的抵制.我想这部分是出于纯粹的职业上的嫉妒.因为如果科学仅仅是一个方法或是一种态度,任何一个思维过程足够理性化的人就都是某种意义上的科学家——那么,化学家、物理学家等现在享有的巨大声誉将会如何,他们又怎么能自诩比其他人高明?
百年前,查尔斯·金斯利把科学描绘成“在实验室里制造臭气”.一二年前,一个年轻的工业化学师很得意地告诉我说,他“看不出诗歌有什么用”.人们的态度就像钟摆在来回晃动,不过依我看,这两种态度不见得有什么高下之分.目前,科学占了上风,于是我们就听到了这种很正常的说法,即大众需要科学教育.我们听不到应该有的反面意见,即科学家自己可以从一些教育中得益.就在写这篇文章之前,我在一份美国杂志上读到,英美的不少物理学家,因为清楚地知道原子弹的用途,从一开始就拒绝进行研究.在这个疯狂的世界上,我终于看到了一群清醒的人.尽管他们的名字没有刊出,我可以有把握地猜测,他们所有人都具有广泛的文化背景知识,熟悉历史、文学或者艺术,简而言之,他们的兴趣并不是纯粹科学的——就这个词的流行意义而言.([英]乔治·奥威尔)
这就是科学
科学事业

科学作为一项事业,具有个人、社会和团体三个层面.科学活动是当今世界的主要特征之一,与其他特征相比,科学或许更能把我们这个时代同以前的各个时代区别开来.
科学是一项复杂的社会活动
科学工作涉及许多个体去从事许多不同的工作,科学在一定程度上在世界各国范围内进行.所有民族、所有国家的男人和女人都参与科学研究和应用.这些人包括科学家、工程师、数学家、物理学家、技术人员、计算机编程人员、图书管理员等等.他们或为自己或为解决一定的实际问题,集中注意力探索科学知识.他们可能关心搜集数据、创立理论、制造仪器和交流信息等工作.
作为一项社会活动,科学不可避免地要反映社会价值和社会观点例如,经济理论史就随“社会公正”概念同步发展.经济学家们一度考虑支付给工人的最高工资只是够工人得以维持生存.在20世纪以前,妇女和黑人由于受到教育和就业机会的限制,基本上被排斥在六部分科学研究之外,即使极少数人能够克服这种障碍,他们的研究工作也会受到科学机构的轻视.进入20世纪以后,这种状况才有所好转.
科学研究的方向也会受到科学文化自身非正式的影响,如对于哪些问题最有趣,哪些研究方法最可能取得成果的流行观念的影响.这种影响还包括科学家自己参与的合作项目的进程,以及决定哪些研究能得到资助.科学家委员会定期检查各学科项目进展情况,对应优先给予资助的项目提出建议.
科学研究可以在许多不同的场所进行.科学家们可受雇于大学、医院、商界、工业界、*、独立的研究机构和科学协会.他们既可以单独工作,也可以组成小组,或者作为大型研究团体的一员.他们的工作地点可包括教室、办公室、实验室,以及从空间到海底的所有自然场所.
由于科学具有社会属性,传播科学信息对于科学进步至关重要.有些科学家把他们的发现和理论写成论文,然后在会议上宣读或者在科学杂志上发表.他们用这些论文向别人通报自己的研究工作,宣传他们的理论,并让别的科学家来评论.当然,科学家也要同世界的科学发展并肩前进.信息科学的发展（即关于信息性质和信息处理的知识）和信息技术的提高（特别是计算机系统）影响到所有科学领域的发展.这些技术加速了数据收集、汇总和分析过程；形成了新型实用分析方法；缩短了发明到应用的时间.
科学由学科内容组成,由不同机构研究
组织形式上,科学是所有不同科学领域或不同学科的有机结合.从人类学到动物学,可以分成许多学科,它们在许多方面彼此不同,包括学科的历史、研究的现象、使用的技术和语言,以及希望得到的结果.然而,如果从目的和哲学的角度来考虑,所有学科都同样具有科学性,同样产生了科学的推动力.分成学科的优点在于,这样做可以形成一个组织研究和得到成果的结构.缺点在于,这种划分方法与世界的运行规律并不完全匹配,可能还会造成交流困难.在任何切合,科学学科都没有固定的边界.物理学可以渗透到化学、天文学和地质学,化学可以与生物学和心理学融通,等等.在这些学科的交界处,不断地产生出新的学科（如无文物理学和社会生物学）.有些学科还在不断发展,形成亚学科,然后这些亚学科又不断发展,变成新的学科.
大学、工业界和*也是构成科学推动力的一个组成部分.通常大学的研究侧重于为其本身发展探索知识,尽管其中很多研究也直接面向解决实际问题.当然,大学特别致力于成功地培养、教育一代代科学家、数学家和工程师.工业界和商业界通常注重实用目的.但是,也赞助许多不能马上投入使用的研究项目,前提是从长远角度来看这些研究具有实用价值.美国联邦*不仅大力资助大学和工业界的研究,而且也支持许多国家实验室和研究中心开展研究.私人基金会、公共利益集团和州*也支持研究工作.
赞助机构依靠自己支持某些研究的决策影响科学研究的方向.其他对科研的人为控制来自联邦*（有时是地方*）有关科学研究的法规条例,这涉及危险的科研活动和在试验中处理人体和动物的试验对象.
科学研究中有着普遍接受的道德规范
大部分科学家的自身行为都能符合科学研究的道德规范.恰守准确记录、研究公开、反复验证的传统,一个科学家的研究工作受到同行的严格核查等等,这些传统使绝大多数科学家都具有良好的职业道德规范.然而,有时由于受到当最先公布一种理论或一项观察结果所带来声誉的压力,一些科学家不愿公开这些资料,甚至篡改他们的发现.这种对科学本性的亵读阻碍了科学的发展,一旦发现这种情况,就会受到科学界和研究资助机构的强烈谴责.
另一个科学道德领域涉及到科学实验可能造成的伤害,其中,包括对活体实验物的处置.现代科学道德要求考虑实验动物的健康、舒适和良好待遇.在利用人体进行研究时,只有征得本人同意以后才能进行.即使这规定限制了一些非常重要的研究,或者影响了研究结果,也必须这样做.征求参与者的意见时,必须告诉他们这项研究的全部风险和可能得到的好处,以及他们有拒绝参与的权力.此外,在事先没有通知和征得同意的情况下,科学家绝不能故意使同事、学生、邻居和公众的健康或财产受到危害.
科学道德问题还涉及到应用研究成果可能带来的有害影响.科学成果的长期影响难以预测.但是,通过了解谁愿意资助这项研究,可以查明这项研究的实用目的.例如,如果国防部愿意签署一项协议研究线性数学理论问题,数学家就可以猜想,这项研究将用于新的军事技术,而且可能与某项秘密计划有关.有些科学家可以接受军事秘密和工业秘密,有些则不愿意接受.一位科学家是否选择从事对人类具有巨大的潜在危险的研究工作办核武器或细菌武器）被认为是个人伦理的事,并不涉及职业道德问题.
科学家在参与公共事务时,既是科学家也是公民
科学家可以通过提供信息、见解和分析技巧,影响为公众所关心的事物,他们往往能够帮助公众以及公众的代理人了解事件产生的原因（如自然灾害和技术灾害）,估计规划政策的潜在后果（如各种耕种方法对生态的影响）.他们常常能够证明哪些设想不能实现.当科学家发挥顾问的作用时,科学家试图区别事实和解释,研究结果和猜测意见时,人们总是期望他们极其小心谨慎.这就是说人们希望他们能充分地利用科学探索的各项原则.
尽管如此,科学家们对一些公众争议的问题很少能做出肯定的回答.因为有些问题过于复杂,超出了科学的范畴；有的则缺少可靠的信息,或含有的价值已超出科学的范围.虽然有时对大量的科学知识可以取得广泛一致的见解,但是,这种一致性不能扩展到所有科学问题,更不必说那些与科学有关的所有社会问题.当然,如果问题超出科学家专长的范围,那么他们的看法就不应享有特殊的可信度.
在工作中,虽然科学家们尽最大努力避免自己和他人的偏见,但是,当公共利益以及他们个人的利益、合作伙伴的利益、本单位的利益和本社区的利益受到威胁时,他们也会同别人一样产生偏见.例如,由于对科学的偏爱,许多科学家在比较科学研究和其他社会需求的资金分配时,可能就不太客观.