科学网 › 标签 › 科学革命

标签: 科学革命

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

实验与系统生物学: benlion 2014-12-27 19:33; 科学方法与人文精神，构成现代社会的文化根基，经历了几个历史时期的发展。公元前 2000 年之前的远古文明，埃及 - 巴比伦是人类文化的创造中心，而后，波斯文明，进入了轴心时代的古典文明奠基。 1 ）印度（佛教） - 希腊（罗马）、波斯（犹太教）和华夏（商周朝）文化，形成轴心时代东、西方文明的基准线； 2 ）中古代，中国建立了“儒释道”分立的君权文明和工程范式，领先于欧洲的政教一体的神权文明，发展到明朝郑和下西洋，元朝到明朝是欧洲文艺复兴到地理发现时期，达芬奇时代，形成工程范式到达与中国文明的基准线； 3 ）经历宗教改革、启蒙运动和工艺美术运动，从印刷技术到信息技术，近现代欧洲和英美文明，建立了领先世界的科学范式和工业模式，而后，中国洋务运动至今是在追赶西方文明，仍然有待达到同一个水准线。中古代文明，建筑、水利、车船和纺织、乐器、雕刻等属于机械技术，冶炼、陶瓷、造纸和炼药、香料、印染等属于化学技术等。近代文明，生物形态与解剖、观测与类比等，仍然是机体的构造、机械方法的研究。生理学与生物物理现象，以及生物化学、细胞发现和分子网络等，进入了实验科学范式的研究，涉及到生物仪器和实验技术，以及数学与物理学、化学等理论方法。理论与实验生物学的结合，生物作为系统机理和人工系统设计的研究，进入了系统与合成生物学的发展时期。 - （科学发展历程） -; 个人分类: future|2275 次阅读|0 个评论

别迷恋“科学革命”，那只是个传说！: 热度 29 mxcsunxy 2014-6-14 14:13; 曾几何时，历史学家们描绘了 16-18 世纪西方世界发生的一场“科学革命”的图景：它是人类历史发生的意义最为重大的事件，使“基督教兴起以来产生的一切事物相形见绌，使文艺复兴和宗教改革降格到区区插曲之列”；它是一场观念上的革命，是人类思维方式的彻底重构。美哉不可方物，世界从此进入现代。然后，当历史学家们溯源这场“科学革命”时，却很难确定它的开端。 1543 年出版的哥白尼的《天体运行论》常常被视为“科学革命”的标志。可是这本书出版时并没有多少人读过，哥白尼本人看到这本书出版时，已在病榻上奄奄一息。书中提出的“日心说”，虽然令人耳目一新，却仍然是古代天文学的传统。如此看来，与其说哥白尼是“科学革命”的开启者，倒不如说是古代天文学传统最后一位大师。于是，历史学家目光转向这个时代许许多的科学家和思想家：开普勒、伽利略、笛卡尔、培根、基尔伯特、波义耳、牛顿、拉瓦锡 … 他们中的每一位都在科学上做出了重要的发现 , 提出和建立的科学理论确实改变了科学的思维。可是这些科学理论的改变本身就构成了“革命”了吗？这些伟大的人物，他们在进行他们的科学研究活动时，几乎没有人认为自己是在从事一项称之为“科学革命”的活动。牛顿当之无愧是迄今为止人类历史上最伟大的科学家，他对自己的著作《自然哲学的数学原理》，还不如开普勒对待自己的《新天文学》，连“新科学”的名号都没加上。由此可见，仅从科学本身来看，并无法确定“科学革命”。但是，这一时期的西方社会，在这些新的科学理论产生的同时，在社会、政治、经济、宗教、文化等方面确实也发生着重大的变化。宗教改革冲击罗马教廷的权威；航海、新大陆发现、海上贸易和扩张，正悄然改变着世界的格局；科学思想的改变与社会道德、伦理价值等改变并驾齐驱；新科学在欧洲各国、在英国、法国、意大利、德国、荷兰，与当时发生的新经济和新文化相互影响，产生了新型的文化；科学与技术结合，产生了强大无比的生产力，产生了“工业革命”，用不到几个世纪的时间，西方世界就大大超世界上所有过去曾经辉煌一时的文明。这些进展，当回过头来看时，不能不让历史学家感到惊叹。那是什么？明明就是一场激动人心的“科学革命”嘛！但是，试想一下，如何没有西方世界伴随着科学新发现而进行的社会、政治、经济、宗教、文化等方面的大变革，新科学会有那么大的威力吗？新科学的种种新理论、新发现，很可能就会像以往数千年人类文明中一些新理论和新发现一样（如，古希腊的阿里斯塔恰斯就提出过“日心说”，中国宋代的苏颂发明了“天文钟”），最终会湮没在浩瀚的历史文献之中。因此，“科学革命”绝不能仅从科学本身看，它只不过是历史家们后来构造的“概念”，用以标志说明那一时代人类社会物质方面和精神方面发生的全方位的、翻天覆地的变化。明末清初以来，经过 300 多年的曲折而痛苦的过程，西方近现代科学终于得以在中国建立。但是，分析近现代科学在中国建制化的历程，我们发现，我们的科学事业和科学活动，还有很多方面不尽如人意。我们过去曾经想“融彼方之材质，入大统之型模”，也曾想“师夷之长以制夷”，但最终落得丧权辱国，又花费了几代人的功夫搞“救国自强”。今天，科学可以说是在中国已经建立，但同时也不能不看到一些存在的问题。科学的发展，需要科学自主的科学共同体。可是我们的科学活动，常常受到“行政化”的干预，科学之外的因素影响太大，没起好的作用。我们的科学评价，找不到好的办法，于是只能诉诸于数论文数目，计 SCI 的简单方法。我们的科学教育，往往只知灌输课本知识，而不重动手实践和启发思考，结果培养出不少思想狭隘、自命不凡的“科学家”。我们的科学界，可能对“科学家的社会责任”还认识不够，比如对“科普和科学传播”这件事，不少人不以为然，认为做科普不是科学家该做的事，甚至认为做科普是科学研究水平不高的表现，却不知科学普及、科学方法传授、科学精神的传播应该是科学家的责任。其实科普是一件“润物细无声”过程，它不但改变大众，也启发自己。因此，科学还没有成为我们社会真正器重的事物。也就是说，围绕科学，我们还没有真正培育起与之相应的“科学文化”。如此这般而求“科学革命”，好比是“缘木而求鱼”。纵观“科学革命”的历史，可以看到，“科学革命”是在过去发生，后来人认识的；它不是我们可以预测、可以计划的。要使“科学革命”真正在中国发生，唯一的做法是从历史中吸取经验和教训，把科学、把科学方法、科学思想、科学价值观、科学精神等真正放到至高无上的地位，踏踏实实，安安心心地做科学，用科学解放思想、创造财富、改造世界，真正建立起“科学的文化”。网络世界流行的一句话颇发人深省：“别迷恋哥，哥只是个传说”。看到江苏卫视《非诚勿扰》的主持人孟非劝告那里梦想有一天找到“白马王子”的“剩女”，别只做那种“高富帅”梦想，只要找到合适的人，付出自己的真诚，共同创造爱的生活，那心中的“白马王子”就会成为现实。这对于我们发展科学还真有启发：别迷恋“科学革命”，那只是个传说！本文的构思和写作，得到我的同事袁江洋研究员博文“孚王府纪事（三）：科学编史学教学杂记”（ http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=1353469 ）的启发，特别是这一段话：当我们探讨科学革命与现代化道路，当我们发现科学史上并没有那么多的“革命”，我们就要追问，“难道科学的连续发展对于一个国家来说不重要，一定要通过革命来推动社会进步吗？” 特此致谢！; 5308 次阅读|55 个评论

说说库恩的理论: 热度 2 mayaoji 2014-4-30 18:00; 库恩的理论争论很大，有人认为很了不起，有人非常不屑。我的看法大致处于两者之间，认为他的理论还是有些意思。下面简单介绍一下库恩的理论，再谈谈自己的看法。 1947 年夏天，库恩还在读物理学博士，当时要做一个力学史方面的演讲。他阅读了亚里士多德的著作，发现他的理论不仅是错误的，而且不可理喻。在反复阅读后，库恩恍然大悟，原来亚里士多德力学所用的概念和现在的含义不一样，所要解释的现象也不完全相同。于是他的理论变成可以理解的了。用库恩后来的话说，从亚里士多德物理学到牛顿物理学经过了范式的转换。库恩在这件事上受到了启发，经过多年酝酿，于1962年出版了《科学革命的结构》一书，系统地阐述了他的科学观。后来又出版了《必要的张力》、《结构之后的路》，对原来的观点进行一些修正。 1 、范式库恩理论的核心概念是范式(paradigm)。范式这个概念有点含糊，大概意思是，不同范式的世界观不同，理论的核心要素理论的框架也不相同。科学革命前后的理论属于不同的范式，比如牛顿力学和爱因斯坦的相对论就属于不同的范式，革命后绝对的时空观变成相对的时空观。库恩认为科学发展分为常规科学和科学革命不同的阶段。在常规科学阶段，积累新的实验数据，完善现有的理论，知识是累积式增长的。在理论遇到大量的反常后，就会发生科学革命，发生范式转换。范式的转变是科学家在经过长期的思考后，通过顿悟瞬间完成的，是一种飞跃。这时候科学发展是非累积性的，革命前的很多知识甚至一些问题都被抛弃了，保留下来的知识也在新范式下得到了不同的理解。 2 、不可翻译库恩原来提出，革命前后的新旧理论是不可通约的（incommensurable）。有人把不可通约理解成不可比较（uncomparable），认为库恩是相对主义者。库恩不认同，后来用不可翻译（untranslatable）代替了不可通约。不同范式下的核心概念反映了不同的理论不同的世界观，不同范式对事物的分类标准不同。概念处于相互联系之中，只有通过和其他概念的关系才能确定一个概念的意义。这些因素都会导致某范式下的一些概念，无法用另一个范式的语言翻译出来。比如，“燃素”这个概念，无法用现代的化学术语翻译。量子力学中的波函数、叠加态等概念也不能翻译成经典物理中的词汇。即使在两个范式下都存在的词汇，有时也无法互相翻译。比如在古希腊人的观念中，太阳、月球、水星、金星、火星、土星和木星都归为行星。在哥白尼革命后，太阳成了恒星，地球被归入行星，而月球成了地球的卫星。分类发生了变化，而且出现了“卫星”这个新的类别。在古希腊，“太阳是行星”这句话是真的，但它无法翻译成现代科学的语言。 3 、翻译和解释库恩区分了翻译(translation)和解释(interpretation)两个概念，不可翻译不意味着一定不可解释。翻译是指一个词汇用另外一组词汇等价地表达出来，而解释不用如此严格。比如，燃素虽然无法翻译成现代化学术语，但仍然可以用现代化学术语进行解释，从而获得一定的理解。革命后新理论无法翻译成旧理论的词汇，那支持旧理论的人如何明白新理论的意思呢？首先要学会新理论。如何学呢？用旧理论的词汇对新理论进行解释，获得理解。更重要的是，学习如何使用新理论。会用了，自然就理解了，这和我们学习语言的过程是一样的。学习语言，就是在语境中学习，在使用中学习。就库恩自己的例子，也是在看书过程中，学习亚里士多德如何用他的理论来解释自然现象，然后才明白以前的概念和现在的含义不同。 4 、两可图库恩还用两可图进行类比，说明科学革命的性质。两可图是在同样的线条中看到了不同的物体，而科学革命是在同样的数据中看到了不同的理论。下面这张图既可以看做是花瓶，也可以看成是两张脸，关键是把白色部分还是黑色部分看成是背景。脸和花瓶属于不同的范式。它们是一个整体，要么看到脸，要么看到花瓶，不会有一个中间状态。不可能同时看到两者，部分是脸部分是花瓶。范式的转换是顿悟，是瞬间完成的，没有过渡状态。花瓶词汇和脸的词汇是不可翻译的，不能用鼻子眼睛等词汇组合起来翻译花瓶这个词，这些词汇最多可以用来描述花瓶。虽然如此，看到花瓶的人仍然可以和看到脸的人交流，帮助他也能看到花瓶。 5 、几点看法下面谈谈自己的看法： A 、科学的发展不完全是知识的累积，会发生科学革命，基本原理发生变化。对于熟悉科学史的人来说，这一点显而易见。但库恩毕竟是第一个系统讨论这一点的人。关于科学的发展，库恩的论述并不精确，不一定积累大量反常才发生科学革命，比如广义相对论并不是因为原来的理论遇到大量反常才提出来的。 B 、科学革命前后理论的变化没有库恩说的那么大，范式变换用在炼金术和化学、亚里斯多德物理和牛顿物理、中医和西医这些大相径庭的理论体系更合适。所谓范式的不可比较在文科可能会有用武之地，因为文科理论不能通过做实验来决出不同理论的胜负。如果两个理论属于不同的范式，它们用到的概念不同，基本假定不同，有时甚至连理论评价标准这些基本价值观都不一样，如何比较它们的优劣确实是个值得讨论的问题。 C 、新旧范式下理论的不可翻译性。我感觉是正确的，关键是如何更清晰地论证这个命题，清晰地论述翻译和解释之间的关系。在这一点上，库恩后来也做了很多努力。另外，我觉得“不可翻译”在一定程度上是“概念的意义依赖于语境”这个观点的拓展深化。 D 、用两可图类比科学革命既有一定的道理，也有不足。两可图中，我们必须把那些线条看成有意义的整体，因此两可图不存在中间状态。而在科学中，只要理论能有效地预测和解释现象就行了，并不要求理论必须是严谨的整体，允许其存在漏洞甚至是矛盾，尽管这是我们努力要避免的。比如，从经典力学到量子力学，在一段时间内就处于相对混乱的中间状态。据说后期库恩放弃了“范式的转换瞬间完成”这个观点，不过我没有查阅相关的资料。科学花果山; 个人分类: 哲学|9926 次阅读|5 个评论

新技术推动科学发展: 热度 5 xie44025 2013-8-14 20:47; 新技术推动科学发展科学是如何发展的？它是科学家头脑中创新思想（ Ideas ）推动的，还是人类使用的技术工具（ Tools ）推动的？ 1962 年科学史家库恩（ Thomas Kuhn ）出版了他著名的“科学革命的结构”一书。库恩认为，科学的发展的表征是范式转换（ Paradigm shift ）。这种范式转换常常是突然发生的，因此可以称之为科学革命。库恩是一个由理论物理学家改行的历史学家，他喜欢用科学“思想（观念）”的变化来介释科学发展的历史。因此，库恩的科学史观是“创新思想驱动”（ idea-Driven ）的。他认为，上世记初的 30 年中以相对论和量子论为代表的物理学革命，就是由爱因斯坦、海森伯、薛定鳄、和迪拉克等人的深刻的创新思想（ Abstract ideas ）引发的。库恩的“科学革命”理论影响了几代科学家、科学史家和科学哲学家们的思想方式，至今我们仍能感受到它的思想魅力。但是，回顾历史，我们也发现，科学史上的许多重大突破和科学的发展，并不都是以“创新思想驱动” 的。最直观的例子是显微镜的发明，它不但打开了一个肉眼看不见的微生物世界，开创了微生物学；而且通观察细胞的结构，建立了细胞生物学；同时也促进了孟德尔遗传学与染色体理论的联系，为孟德尔 - 摩尔根经典遗传学的建立奠定了基础。 1997 年，伽里森（ Peter Galison ）出版了一本同样思想深邃的重要著作：“想象与逻辑”（ Image and Logic ）。此书提出了与库恩不同的科学史观点。伽里森并不排斥库恩的思想，甚至还不时引用一下库恩的观点。但二者显然是完全不同的科学史理论。伽里森是由实验物理学家改行的历史学家，他的科学发展史观是“技术工具驱动”（ Tool-Driven ）的，被称为“伽里森科学”（ Galison science ）。伽里森认为，新技术工具是驱动科学发展的重要方式，这种发展方式是非革命的、惭进式的。 21 世记的粒子物理学发展的历史主线，就是由模拟世界向数字世界转换的历史。在这个过程中，产生大量数据的数字器具逐步取代了产生图象的摸拟器具。这是一个意义深远的转变，它不但发生在粒子物理学，而且也出现在地理学、气象学、古生物学和遗传学中。即使在天文学这样的领域，数字技术也开始占有一席之地。“数字处理工具在 20 世记后半期推动了几乎所有的科学领域的发展”。显然，由于新技术的发展，科学的存在和发展方式都在发生变化。 2012 年 12 月 14 日出版的 Science 杂志在“展望”（ Perspectives ）专拦中发表了题为“科学发展的驱动力主要来自于观念还是工具？”（ Is science mostly driven by ideas or by tools ？）的文章。文章认为，库恩和伽里森都是杰出的历史学家，他们各自描述了科学发展的一个方面，综合这二个方面，可以获得一个全景式的科学形象。文章认为，即使在 20 世记前，在那种由伽里略和拉瓦锡这些科学家由创新思想引发的科学革命（ Idea-driven revolutions ）时代，伽里森科学的特点也是很明显的。如先有蒸气机技术工具的出现，然后才有热力学理论的出现；先有电报、电话技术工具的出现，才引发信息理论的产生，等等。到 20 世记中期，物理学的发展方式就明显地分成了二种：老一代的科学家们仍然追求着库恩式的思想驱动的科学革命，如爱因斯坦的对统一场论的痴迷，以及海森伯、薛定谔，和狄拉克等仍然沉醉在基于方程的科学革命的梦想（ A dream based on equations ）之中。而年轻一代科学家却开始了一种新方向，他利用二战期间军事技术产生的新工具，以伽里森科学的方式推动着科学的发展。如剑桥大学的雷尔（ Martin Ryle ）将军事雷达技术转化为射电望远镜来探索宇宙的奥秘；哥伦比亚大学的兰姆（ Wills Lamb ）用微波分光镜探测氢原子的精细结构，并发现了氢原子和电荷相互作用以及这种相互作用可以在真空中产生电流的证据；国王学院的威尔金斯（ Maurice Wilkins ）和富兰克林（ Rosalind Franklin ）用 X 衍射技术研究 DNA 的结构，促进了沃森 - 克里克 DNA 双螺旋结构的发现；伯克利加卅大学的卡尔文（ Melvin Calvin ）用放射活性示踪技术和纸色谱法（ Paper chromatography ）研究光合作用，揭示了植物利用阳光将 CO2 转化为碳水化合物的化学反应链。作者认为，上述四种新工具的应用，开创了四个崭新的科学研究领域，是技术驱动科学发展的典型案例。二战后，伽里森科学开始大行其道，而库恩式的科学革命的梦想却逐渐式微。文章说：“广义地讲， 20 世记的前 50 年属于库恩，而后 50 年则属于伽里森”。对此，我们可以理解为：在科学发展的早期，创新思维是推动科学发展（革命）的主要力量，而在现代，新技术革命则成了推动科学发展的主要方式。在新世记来临之际，我们看到，在物理学中，一方面，库恩式的最雄心勃勃的研究领域是弦论（ String theory ），它试图用抽象的数学构建一个坚实而美丽的图象，来反映出宇宙结构。而同时，伽里森科学也在用自已的方式探索宇宙自然。近来物理科学研究的伟大成果，即占宇宙物质 97 ％的暗物质和暗能量的发现，就是由于使用了天文学的新工具，广视野照相机，以及数字资科处理技术带来的，“这些发现并没有提出新范式”。而要真正理解象暗物质这类现象，还必需使用更新、更精确的数字工具。文章认为，随着新技术工具的发展和演变，伽里森科学将把科学研究扩展到“时间与空间、银河系和基本粒子、基因组和大脑的结构”。今天，库恩和伽里森正并肩前行，一起追求着科学的辉煌。本文部分内容在《环球科学》 2013 年 7 月号作者发表的专栏文章“技术才是根本”一文中有表达; 个人分类: 医学史|8717 次阅读|11 个评论

分子生物学的建立和发展: 热度 11 xie44025 2013-2-14 10:38; 分子生物学的建立和发展 1925 年摩尔根“基因论”的发表，确立了基因是遗传的基本单位，它存在于细胞的染色体上，决定着生物体的性状。但关于基因的化学本质是什么，它通过什么方式影响生物体的遗传性状，仍然不清楚。揭示基因的本质及其作用方式就成了当时生物学研究的核心问题。对这个问题的研究，开创了分子生物学这门新学科。分子生物学的建立和发展是生物学中信息学派、结构学派和生化遗传学派研究成果结合的产物，是科学史上一次成功的由学科交叉融合而引起的科学革命。发现 DNA 双螺旋的故事已为人们广为传颂，并作为生物学史上最具传奇色彩的伟大发现而载入生命科学史册 1 ．信息学派：信息学派主要是由一群对遗传信息世代传递感兴趣的物理学家组成，其代表人物是德尔布吕克（ Max Delbrück ）。德尔布吕克德国物理学家， 1930 年在美国洛克菲勒基金资助下，到丹麦哥本哈根理论物理研究所，跟随著名物理学家玻尔（ Niels Bohr ）作博士后研究。 1932 年，玻尔在哥本哈根举行的国际光治疗大会上作了“光与生命”的演讲。演讲中玻尔提出了认识生命的新思路，认为对生命现象的研究有可能发现一些新的物理学定律。德尔布吕克深受玻尔思想的影响，决定转入生物学研究。他认为，研究遗传信息的世代传递的机制，基因是最好的切入口。德尔布吕克离开哥本哈根回到柏林后，与遗传学家列索夫斯基（ Nikola. Vladimirovich . Timofeeff-Ressovsky ）、生物物理学家齐默尔（ Karl. G. Zimmer ）合作，从量子理论的角度研究辐射与基因突变的关系，并于 1935 年出版了《关于基因突变和基因结构的本质》的小册子。书中，他们用量子理论分析讨论了辐射诱导的基因突变的规律，并给出了“基因的量子力学模型”。此模型认为，基因如同分子一样，具有几个不同的，稳定的能级状态。突变被解释为基因分子从一个能级稳态向另一个能级稳态的转变。文章还根据计算，推断了基因的大小。这就是著名的“三人论文”。“三人论文”是一篇完全用物理学的理论和方法对基因进行研究的文章。这篇文章的意义不在于其结论的正确与否，而在于它使许多年轻物理学家们相信，基因是可以通过物理学方法来进行研究的，从而推动了一大批杰出物理学家投入生物学研究。“三人论文”后来成为薛定锷（ Erwin. Schrdinger ）“生命是什么”一书讨论的基础。 1937 年，在洛氏基金的资助下，德尔布吕克来到加州理工大学摩尔根实验室进行遗传学研究。在那儿他发现噬菌体是一种比果蝇更适合进行基因研究的材料，并与埃利斯（ Emory. Ellis ）合作，研究噬菌体的增殖、复制规律，建立了噬菌体的定量测定方法。 1940 年底，在费城召开的一个物理学年会上，德尔布吕克与刚来美国不久的意大利生物学家卢里亚（ Salvador. Edward. Luria ）认识了。卢里亚读过“三人论文”，对德尔布吕克极为景仰。当时他刚获得洛氏基金资助，在哥伦比亚大学准备开展 X- 射线诱导噬菌体突变的研究。共同的兴趣使他们很快建立了合作关系。当时在美国还有一个进行噬菌体研究的科学家是华盛顿大学的赫尔希（ Alfred. Hershey ）。 1943 年，德尔布吕克约他在自己实验室见面，并讨论了合作研究计划。这样，一个以德尔布吕克—卢里亚—赫尔希为核心的“噬菌体小组”就形成了。噬菌体小组的研究成果主要有：德尔布吕克与卢里亚合作进行的细菌突变规律的研究开辟了细菌遗传学的新领域； 1945 年卢里亚和赫尔希分别独立发现噬菌体的突变特性； 1946 年德尔布吕克与赫尔希又分别独立发现，同时感染一个细菌的二种噬菌体可以发生基因重组，证明了，从最简单的生命到人类的遗传物质都遵循着相同的机制。噬菌体小组最值得夸耀的成果是 50 年代初证明了基因的化学本质是 DNA 。 1944 年艾弗里（ Oswald. T. Avery ）已经通过肺炎球菌转化试验发现， DNA 是遗传物质，但一直未获承认。赫尔希和蔡斯（ Martha. Chase ）分别用 35 S （与蛋白结合）和 32 P （结合在 DNA 上）标记噬菌体，然后用它感染细菌，结果发现噬菌体只有其核酸部分进入细菌，而其蛋白外壳是不进入细菌的。表现为在感染噬菌体的细菌体内复制产生的后代噬菌体主要含有 32 P 标记，而 35 S 的含量低于 1% 。这清楚地证明，在噬菌体感染的细菌体内，与复制有关的是噬菌体的 DNA ，而不是蛋白质。 1952 年，这个结果发表后立刻被广泛接受，对促进沃森（ James Watson ）和克里克（ Francis Crick ）确定 DNA 双螺旋结构的突破，具有重要的意义。噬菌体小组除了在研究遗传信息的传递机制外，还从 1941 年起，每年都在纽约长岛的冷泉港举行研讨会，并从 1945 年起每年暑期都举办“噬菌体研究学习班”。学习班课程主要为那些有志于投身生物学研究的物理学家们开设的。通过冷泉港学习班，扩大了噬菌体研究网络，形成并巩固了以德尔布吕克—卢里亚—赫尔希为核心的噬菌体小组在遗传学研究领域的地位，到 50 年代初，噬菌体小组已成了一个影响很大的遗传学派。噬菌体小组早期的研究工作引起著名物理学家薛定锷的注意，并引起了他对生命的思考。 1943 年，他在爱尔兰的都柏林三一学院作了一系列演讲，阐述了他对生命的思考。 1944 年，他将这些演讲整理汇编成书出版，这就是被认为是分子生物学的“汤姆叔叔的小屋”的划时代著作《生命是什么》。在此书中，薛定锷讨论了以噬菌体小组为主的信息学派的研究成果，尤其对德尔布吕克的“基因的量子力学模型”最为推崇。在讨论这些研究成果的同时，薛定锷认为“在有机体的生命周期里展开的事件，显示了一种美妙的规律和秩序。我们以前碰到过的任何一种无生命物质都无法与之相比。”“我们必须准备去发现在生命活体中占支配地位的，新的物理学定律”。《生命是什么》一书对生物学研究产生的影响是震撼性的。著名分子生物学家斯坦特（ Gunther. Stent ）指出：“在这本书里，薛定锷向他的同行物理学家们预告了一个生物学研究的新纪元即将开始”，“不少物理学家受到这样一个可以通过遗传学研究来发现‘其它物理学定律’的浪漫思想的启发，就离开了他们原来训练有素的职业岗位，转而去致力于基因本质的研究”。分子生物学的历史表明， 1950 年代那些发动分子生物学革命的科学家，包括 DNA 双螺旋结构的发现者沃森和克里克都是受薛定锷此书的影响，而转而进行基因的结构与功能研究的。 2 ．结构学派： 20 世纪 30 年代起，在生物学领域还有一群物理学家开始从事生物大分子的结构研究，这就是被称为“结构学派”的物理学家。结构学派是由英国卡文迪许实验室的布拉格父子，亨利·布拉格（ William. Henry. Bragg ）和劳伦斯·布拉格（ William. Lawrence. Bragg ）创立的。 20 世纪初，他们发现用 X- 射线照射结晶体可以在背景上获得不同的衍射图像。通过对衍射图像的分析，就可以推出晶体的结构。他们用这个方法成功地确定了一些盐类（如氯化钾）等的分子结构。 1915 年，布拉格父子同时获得诺贝尔物理学奖。 1938 年，劳伦斯·布拉格出任卡文迪许教授，开始将 X- 射线衍射技术推广应用到对生物大分子（蛋白质、核酸）的三维结构研究。 50 年代初，当时在卡文迪许实验室的佩鲁兹（ Max Peruts ）领导下，正在进行二种蛋白质的结构分析。一是他自己领导的研究小组，进行血红蛋白的结构研究；另一个是肯德鲁（ John Kendrew ）领导的研究小组，进行肌红蛋白的结构分析。此外，在伦敦的国王学院（ King’s College ）的威尔金斯（ Maurice Wilkins ）和富兰克林（ Rosalind Franklin ）的研究小组正在进行用 X- 射线衍射的方法研究核酸的结构，并取得了很多有意义的成果。结构学派的生物学家们主要对生物大分子的结构感兴趣，对功能研究则较少涉及。 3 ．生化遗传学派：自从 1900 年孟德尔定律被重新发现之后，“基因是怎样控制特定的性状”的问题就成了遗传学研究的主要问题之一。 1902 年，英国医生伽罗德（ Archibald Garrod ）发现一些病孩患尿黑酸症，病人的尿一接触空气就变成黑色。很快这种尿变黑的化学物质就被鉴定出来，即是由酪氨酸转变而成的一种物质。伽罗德对患黑尿病患者的家谱分析发现，此病按孟德尔规则的方式遗传。在进行一系列研究后， 1909 年伽罗德出版了《新陈代谢的先天缺陷》一书，指出黑尿病患者代谢紊乱是因为酪氨酸分解代谢的第一阶段，即苯环断裂这一步无法进行。因而伽罗德认为，苯环断裂是在某种酶的作用下发生的，病人缺乏这种酶，所以出现黑尿症状。这样就把一种遗传性状（黑尿）与酶（蛋白质）联系起来了。但对遗传因子与酶的这种预测性的设想，却无法得到实验证实。 1940 年，比德尔和塔特姆（ E.L.Tatum ）开始用红色链孢菌研究基因与酶的关系。他们用 X- 射线照射诱导产生链孢菌的突变体，发现了几种不同的失去合成能力的链孢菌。他们通过对这些突变体杂交后代的遗传学分析表明，每一种突变体都是单个基因突变的产物，并认为每一个基因的功能相当于一个酶的作用。由此，于 1941 年他们提出了“一个基因一个酶”的假说。按照这个假说，基因决定酶的形成，而酶又控制生化反应，从而控制代谢过程。 1948 年，米歇尔（ F. Mitchell ）和雷恩（ J. Lein ）发现，红色链孢菌的一些突变体缺乏色氨酸合成酶，从而为“一个基因一个酶”的理论提供了第一个直接的证据。蛋白质是有机体基因型产生的最直接的表现型，决定了生物性状的表现形式。因此“一个基因一个酶”（后改为一个基因一个蛋白质）的理论为以后 DN A → RNA → 蛋白质的“中心法则”提供了理论基础，对认识基因控制遗传性状的机制具有重要意义。 1958 年，伽罗德和塔特姆获得诺贝尔奖。 DNA 双螺旋结构的确立 1951 年，沃森在意大利参加了一个生物大分子结构的学术会议，会上听了英国国王大学威尔金斯关于 DNA 的 X- 射线晶体学的研究结果的报告十分兴奋。沃森是噬菌体小组领袖人物卢里亚的研究生。博士毕业后，被卢里亚送到丹麦哥本哈根的克卡尔（ Herman Kacker ）实验室做有关核酸的生物化学方面的研究。这使他迅速熟悉了核酸方面的知识，并确认基因的本质是 DNA 。他认识到，要解开基因的功能之谜，必需首先弄清 DNA 的结构。威尔金斯的工作给了他极大的启示，在卢里亚的支持下，他来到了当时世界生物大分子结构研究的中心——剑桥的卡文迪许实验室。在这里，他与弗朗西斯·克里克（ Francis Crick ）相遇。克里克毕业于伦敦科里基大学物理系，二战期间在军队从事过磁铁矿方面的研究。战后在薛定锷《生命是什么》一书的影响下，转向生物学研究。当时作为一名博士研究生正在佩鲁兹研究小组参加血红蛋白结构的研究。沃森的到来，使他了解了 DNA 研究的新进展。他们一致认为，搞清楚 DNA 的结构是揭示基因奥秘的关键所在。伦敦国王学院的威尔金斯是克里克的朋友，这使他们很容易地获得威尔金斯小组对核酸研究的新成果。沃森和克里克的合作，可以看成是生物学研究中，信息学派和结构学派结合。这个结合最终导致 DNA 双螺旋结构的发现。在沃森—克里克开始着手研究 DNA 结构之时，对 DNA 结构的资料还是比较零散的。当时已知： 1 。 DNA 是由腺嘌呤（ A ），鸟嘌呤（ G ），胸腺嘧啶（ T ），胞嘧啶（ C ） 4 种核苷酸组成； 2 。每个核苷酸的糖基因以共价键的方式与另一个核苷酸的磷酸基因结合，形成糖—磷酸骨架； 3 。这些核苷酸长链具有规则的螺旋状结构，每 3.4 埃重复一次。但 DNA 分子究竟是由几条核苷酸链组成，以及链与链之间通过什么方式组成螺旋状分子，则仍然不清楚。 1951 年沃森—克里克曾提出一个三螺旋模型， 1952 年，鲍林也提出了一个三链模型，但随即被否定，因与已知的 DNA X- 射线衍射结果不相符。 DNA 双螺旋结构的确立主要由于以下的研究成果： 1 。 1952 年，沃森在威尔金斯那儿看到了富兰克林在 1951 年拍摄的一张水合 DNA 的 X- 线衍射图，图片上的强烈的反射交叉清楚地显示了 DNA 是双链结构。这张图给沃森印象极为深刻，决定建立 DNA 的双链模型； 2 。 1952 年数学家格里菲斯（ J. Griffith ）通过对碱基间的结合力计算，表明 A 和 T 与 G 和 C 之间相互吸引的证据。同时从查伽夫（ F. Chargaff ）早先已确定的， DNA 分子中，嘌呤碱与嘧啶碱之比为 1:1 的当量定律，也排除了碱基同型配对的可能性。此外，多诺休（ J. Donohue ）指出了碱基的互变异构现象。这些结果都肯定了 DNA 的二条核苷链中， A-T ， G-C 的碱基配对原则； 3 。 1952 年，富兰克林 DNA 的 X- 线衍射结果已经准确地推测出，双链分子糖—磷酸骨架在外侧，碱基在内侧的结论。富兰克林还推测出配对碱基的距离为 20 埃，旋距为 3.4 埃。根据上述资料， 1953 年沃森—克里克提出了一个 DNA 双螺旋模型。这个结构符合已知的有关 DNA 的实验资料，弃提示了 DNA 分子复制的可能方式，因而立即受到科学界的重视并很快被接受。 DNA 双螺旋结构的发现，标志着分子生物学的诞生。此后的 15 年间，分子生物学取得迅速发展，其中具有重要意义的进展有： 1， 1968 年克里克在他的《论蛋白质的作用》一文中，提出了遗传信息的流向是 DNA-RNA- 蛋白质的著名的“中心法则”。 1970 年蒂明（ Howard Temin ）和巴尔的摩（ David Baltimore ）分别在 RNA 肿瘤病毒颗粒中发现“依赖 RNA 的 DNA 转录酶”（逆转录酶），证明了遗传信息也可以从 RNA 流向 DNA ，从而完善了中心法则的内容。 1975 年，蒂明和巴尔的摩获诺贝尔生理学或医学奖。 2， 1954 年伽莫夫第一次把决定一个氨基酸的核苷酸组合称之为遗传密码，并提出了“重叠式三联密码”假说。他通过计算给出了 64 种可能的三联密码。伽莫夫的假说的问题是： 1 ，重叠密码是错误的； 2 ，认为 DNA 直接指导蛋白质合成是错误的。 1961 年克里克和布倫纳（ S.Brenner ）通过实验和统计分析否定了遗传密码的重叠问题，提出了“非重叠式三联密码”的假说，并通过实验获得证实。同年，尼倫伯格（ M.W.Nirenberg ）用生物化学的方法及体外无细胞合成体系，首次成功地确定了三联尿嘧啶 UUU. 是苯丙氨酸的密码子，揭开了破译三联密码的序幕。到 1966 年就完成了所有 20 种氨基酸的密码表 1968 年，尼伦伯格获诺贝尔生理学或医学奖。 3， . 基因表达调控的“操纵子学说”的提出。 1960 年法国科学家莫诺（ J. Monod ）和雅各布（ F.Jacob ）发表了“蛋白质合成的遗传调控机制”一文。在文章中他们正式提出了基因表达的操纵子学说。他们用大肠杆菌乳糖代谢调控系统为模型，揭示了半乳糖苷酶产生的基因调控机制，提出了结构基因、调节基因和操纵基因的概念，并证明了半乳糖苷酶（蛋白质）的产生正是这些基因相互作用的结果。操纵子学说的提出使对基因的研究从结构研究向功能研究的转变，为深入揭示基因控制生物性状（表型）的机制奠定了基础。 1965 年莫诺和雅各布获诺贝尔生理学或医学奖。操纵子理论有力地证实了美国科学家麦克林托克（ B.Mclintock ） 1951 年在研究玉米遗传特性时提出的“跳跃基因”（转座子）的概念，为真核细胞基因调控的研究开辟了道路。 1983 年麦克林托克获诺贝尔生理学或医学奖。 4，基因工程枝术的诞生。 1962 年阿尔伯（ W.Arber ）提出细菌体内存在一种可以破坏外来 DNA 的酶。 1970 年史密斯（ H.O.Smith ）获得了第一个 DNA 限制性内切酶。纳桑斯则用内切酶将 SV40 病毒的 DNA 切割成一些特定的片段，并获得了此病毒基因组的物理图谱。 1978 年阿尔伯、史密斯和纳桑斯获诺贝尔生理学或医学奖。此后又陆续发现了 DNA 联接酶、 DNA 聚合酶，这些工具酶的发现为基因工程技术的出现奠定了基础。 1971 年美国科学家伯格（ P. Berg ）用限制性内切酶和联接酶将 SV40 的 DNA 与入噬菌体的 DNA 片段连接在一起，形成的杂种分子在大肠杆菌中成功表达，使跨越物种的 DNA 重组成为现实。基因工程作为一项新技术诞生了，它不但为农业、畜牧业和医药产业的发展提供了广阔的发展空间，而且为进一步深入探索生命起源和开展人造生命（合成生物学）的研究提供了技术手段。伯格的工作为基因工程的诞生奠定了基础， 1980 年伯格获诺贝尔生理学或医学奖。从 1953 年 DNA 双螺旋结构发现以来的半个多世记中，分子生物学按还原论的路径迅猛发展，取得了许多重要进展。进入 21 世记以来，人类基因组计划的完成，以及蛋白质组学等各种“组学”的出现，为从整体上认识遗传、变异、及个体发育等基本生物学现象开辟了新方向。早已认识到基因组完全相同的卵孪生子之间在遗传表型上可以表现明显差异，显示了基因型（ Genotype ）与表现型之间的复杂关系。近年来兴起的表观遗传学（ Epigenetics ）研究表明，基因组可以通过 DNA 甲基化（ DNA methylation ），基因印记，母体效应，基因沉默， RNA 编辑等方式改变基因表达的方式。这样就为深入理解环境与遗传的关系提供了可能，从而对医学科学的发展产生深远的影响。参考文献 1. 杨建邺：玻尔传。长春出版社 1999 年 P201 2. Niels Bohr: Light and life Nature 1933, 131:421 3. Michel Morange: A history of Molecular Biology, First Harvard University press paperback edition 2000 P69. （此书 2002 年由昌增益译成中文，书名改为： 21 世纪生物学的分子革命北京科学出版社 2002 年 P68 。本文主要按中文版引用，个别译文参考原书作了修正。） 4. 庚镇城：从物理学家到生物学大科学家——纪念马克斯·德尔布吕克逝世 20 周年科技导报 2001,12:27 5. Emory Ellis and Max Delbrück: The growth of Bacteriophage. J.Gen.Physiol 1939,22:365 6. 卢里亚著，颜青山等译：熊掌与鱼——一位诺贝尔奖得主的精神历程北京科学出版社 1999 P33,P70 7. 霍勒斯·贾德森著，李晓丹译：创世纪的第八天上海上海科学技术出版社 2005 第 1 版 P25 8. Alfred D.Hershey and Martha Chase: Independent Functions of Viral Protein and Nucleic Acid in Growth of Bacteriophage J.Gen.Physiol 1952,36:39 9. John Cairns, Gunther S.Stent, and James D.Watson (eds.): Phage and the origins of Moleculor Biology. Cold Spring Harbor Laboratory Press 1966 10. 埃尔温·薛定谔著，罗来欧，罗辽复译：生命是什么长沙湖南科学技术出版社 2005 年第 1 版第 2 次印刷 P44,P54,P58,P61,P66,P67 11. G.S. 斯坦特著，杨纪柯等译校：分子遗传学北京科学出版社 1978 年第 1 版 P16,P17 12. 加兰 .E. 艾伦著，田洺译： 20 世纪的生命科学史上海复旦大学出版社 2000 年第 1 版 P218 13. 詹姆斯·沃森著，刘望夷等译：双螺旋——发现 DNA 结构的故事北京科学出版社 1984 年第 1 版 14. 米歇尔·莫朗热著，昌增益译：二十世纪生物学的分子革命北京科学出版社 2002 年第 1 版 P66 15. G.S. 斯坦特著，杨纪柯等译校：分子遗传学北京科学出版社 1978 年第 1 版 P15,P17 16. 弗朗西斯·克里克著，吕向东，唐孝感译：狂热的追求——科学发现之我见合肥中国科学技术大学出版社 1994 年第 1 版 P187 17. Editorial: The changing face of Biomedical research? Nature · Medicine 2000,6(2):113 18，谢蜀生：物理学家与分子生物学革命北京大学学报（医学版）2007，39（4）：445; 个人分类: 科学史|17072 次阅读|17 个评论

“革命的科学”与“科学的革命”: 热度 7 boxcar 2012-11-23 19:29; 我的看法：“ 革命的科学”和“科学的革命”都有助于让人们树立科学理想并产生为之奋斗的激情，并真的义无反顾地投身到科学研究中去。然而，如果有一天，“革命的科学”（革命还包括爱国、民族崛起等等）忽然不被提倡和欣赏了（甚至可能被人冷言冷语地批评）；而日新月异、突破和发现绵延不断的“科学的革命”又左等右等它就是不来，那么很多原本曾经对科学有点儿兴趣甚至曾经有过当科学家的“远大理想”的年轻人们，即使受到了很充分的科学教育和科研训练，最终还是可能选择所谓的“逃离科研”之路，也就不是多么奇怪的事情了。 “元芳”（科学网上的科学哲学专家们），你怎么看？; 个人分类: 科研|4087 次阅读|10 个评论

时空观念与科学革命: 热度 1 可变系时空多线矢主人 2012-6-29 20:19; 时空观念与科学革命中国科学院力学研究所吴中祥提要时空观念的革命性发展必然相应地引起科学的革命。这已得到第 1 、 2 次科学革命的实际证明。实践表明：现代科学尚未能解决许多时空关键问题。并导致现代科学诸多困难、错误。克服、弥补对时空特性和规律认识和处理已经发现的困难和不足，显示第 3 次科学革命已经到来！时空可变系多线矢物理学对时空观念与相应运作的新发展已能解决现有理论存在的各有关问题，以及尚未、或不能、或错误的，诸如：统一场论、基本粒子、宇宙学，等等问题。关键词：时空概念物质运动科学革命统一场论基本粒子宇宙学 1 ．时空概念的发展决定科学的革命一切事物均在时空运动。任何学科都是研讨相应事物在时空的运动。科学就是要正确认识客观事物的时空运动特性，才能按其特性，利用、改造客观世界，以满足人类的需要。正确认识客观事物的时空运动特性，是科学发展的基础与关键。对时空运动特性认识的革命性发展就必然相应地引起科学的革命。 2 ．第 1 次科学革命由于天文望远镜对太阳系天体的系统观测和运动规律的总结，对热力学，分子运动论的总结，和对电子的发现及对电磁运动规律的总结，导致第 1 次科学革命。第 1 次科学革命，实际上，是以“绝对时间” ( 即；认为观测系与时间无关，时间只是 3 维空间各长度的参量 ) 观念的 3 维空间观测系研讨各种运动学、动力学 , 和相应的热学、电磁学等问题 , 从而诞生了经典物理学。由于运动的相对性和方向性， 3 维空间的演绎矢算和统计力学就成为必不可少的重要工具。不同参考系间的相互变换就是 “伽利略变换”。已能统一研讨从苹果落地、物体运动 , 到天体运行，热运动，以及电、磁运动等广泛领域的问题。 3 ．第 2 次科学革命由于光学的精确测量和运用，对光波波长的精确测量，特别是，迈克尔逊光学实验所显示的，伽利略变换对于光的运动不成立，引起对时空认识的革命，和对光的性质认识的革命，而导致第 2 次科学革命。第 2 次科学革命，实际上，是把受到绝对时间概念限制的 3 维空间观测系，突破为 4 维时空观测系，和非惯性，即：有力作用的，牵引系，须计及时空的相应弯曲，从而，发展了相对论。运用到电动力学，就使电磁理论更为系统性和美化，并更能揭示其实质。又由物体的所谓“波、粒 2 象性”和波函数的概念，发展出量子力学及其场论。已能研讨速度可达真空中光速的物体的运动，和非惯性牵引运动系，扩展到广阔宇宙范围的一些引力等广泛得多的各种问题。经典物理学仅是其“低速”（即：其速度与真空中光速相比，可以忽略）和非惯性牵引观测系，“较小时空范围内”（即：时空弯曲特性可以忽略），的近似。量子力学和量子场论的基础都是所谓“波、粒 2 象性”观点，因而，粒子的完整信息用它的波函数 ( 粒子的位置与动量的函数 ) 表述，粒子的动量依赖于波函数对位置的微商。通过波函数可以计算任意可观察量在空间给定体积内的平均值。在空间给定体积内找到粒子的概率正比于波函数幅值的平方。因此，粒子的位置分布在波函数所在的体积内。量子力学是采用“波函数”表达各运动态，由算符建立运动方程 , 再利用经典力学的 3 维空间的正则运动方程，建立和发展的。量子场论是在发展了量子力学、量子电动力学的基础上，也是采用“波函数”表达各运动态，由所谓“ 2 次量子化”，推广到 4 维时空的，正则运动方程而建立。并由各相互作用粒子的相应拉格朗日 (Lagrange) 量，及其对称性的特点，按规范场理论，研讨相互作用前、后各粒子的特性和变化规律。 4 ．现代科学尚未能解决的时空关键问题实践表明 , 现代科学尚未能解决许多时空关键问题，例如：相对论，虽然解决了从 3 维空间向 4 维时空观测系的重要转变，但是，尚未能解决由此而必然产生的，各种时空多线矢的具体表达与相应的矢算。狭义相对论所给出的以牵引运动速度表达的洛仑兹变换，却只是适用于惯性的牵引运动，并且不能导出相应的加速度，不能与非惯性的牵引运动统一、联系。广义相对论虽然解决了通常引力产生的时空弯曲问题，却不得不采用曲线坐标表达各点的位置，而放弃使用矢量这一有力工具。未能建立能反映时空弯曲特性的矢量运算，不能演绎矢算地处理有关问题。以致与狭义相对论形成两套不同的方法，并产生许多困难。甚至作为广义相对论基础的场方程也不能演绎推导求得，而只能由度规张量的特性推测得到。而且，还仅限于在通常引力这唯一领域里运用。更未能把时空位置矢的概念，全面推广到建立时空引力场和时空电磁场，以及求得各高次、线的时空力。因而，不能得出和区分，近程和远程的力，更不能得出统一 4 种自然力的统一场论。量子力学及其场论，虽能定量的理解分子，流体、固体，导体、半导体，能解释诸如超流体和超导体等现象，和诸如中子星和 Bose-Einstein 凝聚态等物质聚集形式。为所有的科学分支和每一项高技术提供了关键的工具，但是，从它们创建，直到今天，仍然不能满意地阐释其基础和本质。特别是，所谓“波、粒 2 象性”所认为的，“单个粒子既是粒子又是波”这种观点本身，就是自相矛盾的，不能自圆其说，能量和质量集中于其内的单个粒子，怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢？实际上，所有的波，都是大量粒子的集体表现（例如：水波、振动波）或时空统计结果（例如：光波）。而且，认为单个粒子也有所谓“波、粒 2 象性”，和把由位置和动量矢量相应各分量“模长”的均方差不能同时为零的统计效应的所谓“测不准关系”，当作单个物质粒子具有“不确定性”，而产生诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”等，否定“因果论”、“决定论”等的一系列引起争论的错误哲学观点。虽然早有将微观粒子的波函数解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的几率”，提出了应是对大量微观粒子作统计描述，解释微观粒子的波函数，的正确观点 , 但是，通常的统计力学只是从 3 维空间的位置 1- 线矢和动量 1- 线矢组成的“相宇”出发建立的，通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态，在 3 维空间的统计，仍然不能对此給出具体的说明。 5 ．现代科学存在的诸多困难、错误正因未能解决以上有关时空的关键问题，导致现代科学存在诸多困难、错误，例如：将量子色动力学与电、弱统一理论合并形成的“标准模型”，在不断修改、加入所谓禁闭成团的夸克、对称性的自发破缺、重整化、希格斯机制等观念，和不断引进无实际意义的所谓量子数参量的条件下，虽似能与迄今几乎所有有关实验相符地，统一描述、研讨强力、弱力及电磁力这 3 种自然力，及在其作用下，各种基本粒子的特性、运动、演变的规律。甚至许多重要的预测也已得到实验证实。但是，迄今既未观测到任何单个的 “夸克”，也不能证明其能在时空中禁闭成团，因而，根本就不能肯定其实际存在性。根据什么能引进那些无实际意义的所谓量子数参量？按变分法就能证明：各种对称守恒量都必然守恒。因而，现有理论根本不能解释：为什么会有所谓弱作用下宇称不守恒？强作用下有对称守恒量的所谓“自发破缺”？根据对光子特性的了解，所谓希格斯机制就根本不可能成立，更不可能有那个必须找到才能挽救所谓“标准模型”的所谓希格斯粒子那样的东西。人们从以地球为中心，到以太阳为中心，进而看到太阳系也只是银河系中的一个小点子，再进而观察到更为广大的大量星系，应足以相信我国古代哲学家就认识到的：我们的宇宙是无边无际、无始无终。然而，现代的所谓宇宙学家却要以目前观测到的最远点来断定：宇宙诞生于 137 亿年前的一次“大爆炸”。早已发现宇宙中，还有各种恒星、超新星、黑洞等存在、演变和发展，应该能了解：万物普遍演变、发展的宇宙运动规律。然而，现代的所谓宇宙学家却要凭仅适用于惯性牵引运动的光频红移与发光体速度成正比的公式来分析得到各星体错误的红移规律，并牵强附会地把偶然发现的低温 ( 等效温度 ~2.73K) “背景辐射”当成所谓“宇宙年龄约为 10 万年时，由光子退耦而产生的”，就作为所谓“大爆炸宇宙论”的重要依据。事实上，它很可能是宇宙间（包括太阳系）广泛存在着大量的“黑洞”中，在一定条件下产生的强辐射光子，虽经引力的作用而能量衰减后，仍以一定的很低频率逃出其“事界”之外，而能被观测到的辐射。现代的所谓宇宙学家甚至采用仅适用于惯性牵引运动公式，分析宇宙远处星体的红移，而得出宇宙加速膨胀的怪论，并导出根本不可能存在的所谓反引力的 “暗能量”。中微子是一种不带电、质量极其微小的基本粒子。在基本粒子如下 3 种情况下，都分别发现了中微子，即：分别与电子、μ轻子、τ轻子同时出现中微子。因而，通常认为，中微子共有 3 种类型，即：电子中微子、μ中微子和τ中微子，并实验观测到认为 3 种中微子之间，有两两组合的， 3 种相互振荡模式。其实，因为中微子分别与电子、μ轻子、τ轻子同时出现，就认定它们是不同的类型 , 是没有理由的。中微子可能就只是惟一的一种，只是，与不同的基本粒子同时产生。而某些不同的基本粒子相互作用结合，而产生的，与中微子同时出现的基本粒子的交替变化，也并不是不同类型中微子的振荡。按照相对论，任何物体的 3 维空间速度都不可能达到真空中的光速，而意大利 “奥普拉”（ OPERA ）的“超光速中微子”事件，从 2012 年 3 月末开始，喧闹到了全世界竟然历时半年之久，而且，还只是从实测数据错误肯定了中微子不超光速，并没有解决高速物体远程测速的问题，并未确切测得中微子的速度。这些都是：须对时空和粒、波特性的现有认识进行革命性变革才能正确认识的事实，都具体表明了：第 3 次科学革命的必然和必要。 6 ．创建形成时空可变系多线矢物理学按相对论反映时空的弯曲特性，创建以牵引位置 1 线矢各方向余弦表达的变换矩阵表达的可变系基矢，并将 3 维空间各种 1- 线矢物理量扩展为 4 维时空的各相应 1- 线矢物理量，由扩展定义的叉、点乘积以及旋度、散度，使各种 4 维时空 1- 线矢物理量形成各种更高次、线的 n 维多线矢物理量。对于非惯性牵引运动系，具体导出黎曼弯曲时空的各次、线多线矢的表达式，和它们的微分、时间导数、偏微分，和相应各种积分，度规张量、曲率张量等表达式。以及各矢量场的梯度、散度、旋度等等物理量。并具体证明、判定：牵引运动系是惯性 ( 欧几里德平直时空 ) 的或非惯性 ( 黎曼弯曲时空 ) 的。将力学和电动力学扩展到能演绎矢算地研讨包括非惯性的黎曼弯曲时空各种物体（包括带电物体）的运动。而经典的物理学只是其低速 ( 其 3 维空间速度，与真空中光速相比，可以忽略 ) ，和在非惯性系 3 维空间的时空小范围 ( 其弯曲特性的影响可以忽略 ) 的近似。由此，不仅导出 4 维的引力和电磁力 1 线矢，还有现有理论，因没有 4 维时空矢算，而不能正确给出的， 12 维的自旋力和电磁力 22, 1 线矢，等高次、线力多线矢。就能具体表明：各种高次、线矢量的客观实际地形成，而无需引进那些无实际意义的所谓量子数参量。而所谓禁闭成团的“夸克”可很好地解释为相应的高维矢量的各复合分量。而当 4 维时空的位置矢的“时轴”分量远小于 3 维空间分量，就是远程；当 4 维时空的位置矢的“时轴”分量远大于 3 维空间分量，就是近程。于是，以上各力就依远程和近程的不同，而分别表现为 4 种自然力。例如：远程引力 ( 吸力 )1- 线矢就是通常的引力。远程电磁力 ( 同性为吸力；异性为斥力 ) 就是通常的电磁力。近程引力 ( 斥力 )1- 线矢以及电荷符号相同粒子的近程电磁力 ( 斥力 )22,1- 线矢 , 近程自旋力 ( 斥力 )(22,22)2,1- 线矢 ,…, 等都相当于通常所谓“弱力”。近程自旋力 ( 吸力 )22,1- 线矢以及电荷符号相反粒子的近程电磁力 ( 吸力 )22,1-,(22,22)1- 线矢 ,…, 等都相当于通常所谓“强力”。现有理论也给不出这样的统一场论。所谓弱作用下宇称不守恒和强作用下有对称守恒量的所谓“自发破缺”也可解释为：它们都是高维条件下的对称性，若当作 4 维条件下的对称量处理 , 当然就不能守恒。所谓“哈勃定理”的观测结果，实际上，只能是在一定范围内，星体发光频率的红移量是与观测的距离成正比的。但是，星体发光频率的红移量与星体运动速度成正比的通常“都普勒公式”，却只适用于惯性的星体运动。因而，星体运动的速度与距离成正比的结论，就只能适用于惯性的星体运动。但是宇宙中各星体并非都彼此惯性运动，因而，所谓宇宙大爆炸的基本根据就不能成立。更得不出宇宙加速膨胀，乃至设想存在所谓“反引力”的“暗能量”。而且，也不至于因如此所得对周围星体运动状态的错误结果，而不能正确求得其中心黑洞质量，而仍不能完全弥补所谓宇宙“质量缺失。而基本粒子的转化和演变是决定于近程作用力。在相应的各近程高次、线强力多线矢作用下，非激发态的粒子结合为激发态的新粒子，又会在相应的各近程高次、线弱力多线矢作用下，辐射出光子，成为非激发态的粒子，或分裂为另两个非激发态的新粒子因而，都能符合各基本粒子在乳胶照片上的“径迹”的分析结果，具体分析它们的产生、转化、演变。由此就可以逐次研討得出：由電子、正電子到形成中微子，到形成各種介子，到形成各種超子，到形成質子，到形成中子，到形成各種原子， … … … ，等等各種基本粒子的轉化變換規律，都能與實際觀測結果相符。電子、正電子就是现有能量条件下最基本的粒子。许多能产生正和反粒子的作用中，产生正粒子的作用半径大于产生反粒子的因而，产生正粒子的几率大于产生反粒子的，正、反粒子作用并不彼此湮灭或仅成为光子，而是结合为新的激发态粒子，然后辐射出相应的光子，成为非或低激发态粒子。激发态负缪轻子，可能是非激发态负缪轻子吸收相应的光子，或激发态负派介子在相应弱力作用下，放出中微子而形成，并在相应弱力作用下就会出现：反中微子再加电子。激发态正缪轻子，可能是非激发态正缪轻子吸收相应的光子，或激发态正派介子在相应弱力作用下，放出中微子而形成，并在相应弱力作用下就会出现：中微子再加正电子。这就是所谓的电子型中微子。激发态正派介子，可能是非激发态正派介子吸收相应的光子，或激发态正派介子在相应弱力作用下，放出正缪轻子和反中微子而形成，并在相应弱力作用下就会出现：正缪轻子和反中微子。激发态负派介子，可能是非激发态正派轻子吸收相应的光子，或激发态负派介子在相应弱力作用下，放出负缪轻子和中微子而形成，并在相应弱力作用下就会出现：负缪轻子和中微子。这就是所谓的缪轻子型中微子。激发态电中性派介子，可能是非激发态中性派介子吸收相应的光子，或激发态负派介子在相应弱力作用下，放出陶轻子和中微子而形成，并在相应弱力作用下就会出现：陶轻子与中微子，或反陶轻子与反中微子。激发态电中性反派介子，可能是非激发态中性派轻子吸收相应的光子，或激发态负派介子在相应弱力作用下，放出反陶轻子和中微子而形成，在相应弱力作用下就会出现：反陶轻子与中微子，或陶轻子与反中微子。这就是所谓的陶轻子型中微子。而在现有理论的量子色动力学中，就实际上是把如上各激发态，例如 12 维的多线矢所表达的粒子误解为几个所谓具有“味”的夸克禁闭成团。可见，所谓 3 种类型的中微子，实际上，就都是唯一的一种！当时称作所谓“太阳中微子之谜”的“电子中微子与μ中微子组合振荡的迹象”，是因为太阳发出的大量粒子中在太空分布着一定密度的电子和中微子，会以一定的几率，结合成缪轻子。而缪轻子又与中微子结合成派介子。而派介子又会以一定的几率，转变为缪轻子和中微子。形成似乎是电子中微子与μ中微子的振荡。当时称作所谓“大气中微子之谜”的“μ中微子和τ中微子振荡的迹象”，是因为大气中也分布着一定密度的电子和中微子，它们既会以一定的几率，形成缪轻子和中微子，也可交替地以一定的几率，形成陶轻子与中微子。形成似乎是陶轻子中微子与缪轻子中微子的振荡。在大亚湾核反应堆附近，也分布着一定密度的电子和中微子，既会以一定的几率，形成电子和中微子，也可交替地以一定的几率，形成陶轻子与中微子。形成似乎是陶轻子中微子与电子中微子的振荡。可见，它们都是唯一的一种中微子，在不同的情况下，交替地与相应的其它粒子同时出现，并非 3 种类型的两两间振荡。这样，就非常清楚地解释了，现有理论的误判：所谓“中微子有 3 种类型，且两两间振荡 " 的实质。由时空多线矢“相宇”进行的统计求得的相应最可几分布函数，就是相应的明显含时的，时空几率分布，即相当于相应的波函数。可直接用作波函数，而排除本身就不能自圆其说的，单个粒子有所谓：“波、粒 2 象性”的观点，对通常量子力学、量子场论进行改造和发展。具体证明：一切“波”都只是大量微观粒子集体或统计的表现；并非单个粒子的特性。干涉、绕射、衍射等“波”的特性，都只是大量粒子集体或统计的表现。量子力学、量子场论，实际上，就确实都是大量粒子的时空统计力学，是大量粒子的统计结果，并非单个粒子的特性。从而使由此产生的一些错误的哲学观点不攻自破。综合以上：适用于任意牵引运动的，时空可变系“多线矢”，及其代数和解析“矢算”的，连续演绎运算建立的广义协变力学，和由时空多线矢“相宇”建立的统计力学，就形成时空可变系多线矢物理学。因而，已克服、弥补了已经发现的认识和处理时空特性的困难和不足，能解决现有理论存在的以上各种问题，以及尚未、或不能、或错误的诸如：统一场论、基本粒子、宇宙学，等等问题。时空概念与运作的新发展显示第 3 次科学革命已经到来！ 7 ．参考文献：《时空可变系多线矢世界》吴中祥博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /; 个人分类: 物理|3467 次阅读|2 个评论

印刷术没有在中国引发科学革命吗？: 热度 12 vivienzwy 2012-6-13 21:10; 今天参加一个学术报告， CUNY 的一个美国学生谈到她对李约瑟问题的看法。报告结尾提到印刷术没有在中国引发科学革命的观点。突然引发了我的思考。很多人将科学等同于近代科学，将科学革命等同于近代科学革命。这也许是因为科学这个词与 Science 这个词结缘是在西方近代科学的传入之后的事。提到科学，大家就想到新文化运动的“科学”和“民主”两大口号。但是，学术上的科学（ science ）不是这样定义的。最简洁的定义是：“系统化、条理化的知识”。常见的定义是：“ 反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系 ”。以上是广义科学的定义，将自然科学和社会科学等都包括在内。窄义的科学定义是：“对自然界事物和现象进行客观的、理性的、系统的、分门别类的求知活动和因此产生的知识体系。”无论哪种定义，都没有将科学等同于近代科学。只有在特定的语境下，科学才仅仅指的是近代科学。所谓科学革命，有两种解释，一种是英文中大写的科学革命，专指近代科学革命。一种是泛指引发社会变革的重大的科学进步。在“印刷术为什么没有在中国引发科学革命？”这个命题中，如果科学革命指的是前者的话，那就是在问：为什么发明在唐代的印刷术没有引发近代科学革命？这根本就是一个没有意义的问题。就像是在问：为什么唐代没有“格格”？答案是：因为那时皇帝的女儿叫“公主”，王爷的女儿叫“郡主”。如果是泛指的科学革命，我也想给这个问题的回答一点新思路。传播学家麦克卢汉有一句名言：“媒介即讯息”，强调的是新的媒介技术对社会变革所起到的重大作用。印刷术正是这样一种媒介技术，它的发明使得纸媒获得了大发展，故极大地促进了文化传播，进而造成社会变革。在印刷术传到西方时，正好遇到的是近代科学的萌发时期，故极大地促进了近代科学的传播，进而产生科学革命，引发社会变革。我们反过来思考印刷术在唐代发明时的情况，难道唐代不是中国科学发展一个高峰吗？唐代的医学、天文学等等古代科学都有很大的发展。虽然我们现在无法看到唐代流传下来的包含科技内容的印刷品，但不能反过来就认为印刷术对当时的科学没有促进作用。事实上，唐代印刷术的发明对中国社会文化的变革是起到了重大作用的。就现在保存下来的唐代典籍来看，雕版印刷术被大量用于印刷佛经。而唐代正是中国佛教文化大发展时期，经过几百年的发展，在唐代佛教终于在中国扎下根了，形成了中国的本土佛教——禅宗，对中国社会文化发展具有深远影响。禅宗传到日本，也引发了日本社会的大变革。唐代的文化繁荣也是人所共知的事实。科学是一种文化现象，其它的文化也是一种文化现象。从这点来说，印刷术在唐代所直接引起的文化繁荣、社会变革，是不是在某种程度上也可以称之为革命呢？同样的，活字印刷术被发明的宋代，也是中国古代科学技术大发展的高峰。宋代的文化繁荣也是人所共知的，保存至今的宋版书留下了大量宋代文人文集。宋代的文人文化、诗词艺术以及理学的发展，都对中国社会造成了深远影响。宋代的商品经济发展水平很高，甚至有人认为那时的手工作坊里就有了资本主义的萌芽。难道这一切不能在某种程度上称之为革命？为什么一定要是西方近代科学革命的那种形式才能称为科学革命呢？印刷术的意义本来就在于促进文化的传播，进而引发社会变革。它所发生的时代新兴什么文化，就会促进什么文化的传播，引发相应的社会变革。鉴于它发明于东方和传入西方的不同时代背景，引发不同的革命，也是情理之中的啊！; 个人分类: 学术|4673 次阅读|34 个评论

科技革命与产业革命: benlion 2012-4-13 03:52; 国际上称已经发生过4次科学革命和正在发生第4次技术革命和将会发生第3次工业革命，科学革命、技术革命、产业革命是完全不同的3个概念。第4次科学革命在国内外业界内都说到系统生物学，第4次技术革命涉及系统生物技术或工程的发展或技术突破，第3次产业革命在国际上共识的重要特征是生物工业或生物经济领域的工业化发展或“系统与合成生物学偶合将导致第3次产业革命”（引文 - 英国皇家医学科学院和工程院院士Kitney于2007年6月）。系统生物科学与工程关键特征 - 系统科学、计算机科学（信息科学和人工智能等）、微电子科学、纳米科学、生物科学、医药科学和技术等交叉与综合研究“生物系统”与开发“人工生物系统” - 包括湿的活体的人工设计与合成细胞机器、生物反应器和干的分子元件建造的仿生纳米机器、生物传感器等 - 也包括计算机网络或机器软件包等虚拟现实世界的生命、器官、机器等设计体系等。; 2522 次阅读|0 个评论

文明全球化500年: benlion 2012-2-27 00:15; 人类作为一个智慧生命，身、心、行的综合体，体现从个体的人格到群体的社会，发展出文化、组织和机器的文明体系。公元 1493 年发现新大陆（ 1453 年拜占庭帝国结束），象征人类进入全球文明时代，路德开启宗教改革，达•芬奇、拉斐尔的艺术，哥白尼日心说、培根的归纳逻辑与实验方法、笛卡尔的数学演绎法和哲学等先后建立，从而进入了以科学文化为特征的文明时代，以 16 世纪为界限，之前的东方、西方、中东文化都属于传统文化。 17-18 世纪的启蒙运动、市场经济和工业革命， 19-20 世纪（ 1840 年鸦片战争）的现代艺术、现代哲学和现代科学发展，人类文明（ 1945 年联合国成立）进入了现代全球社会时期，思想和方法更多从希腊还原论转向东方的整体论文化模式，尤其系统科学的建立和发展到现代系统生物科学与工程形成。科学文化，并非只有科学，还是艺术受到科学思想和技术影响，哲学探讨科学理论和伦理等，社会的组织管理也采用科学方法和概念，比如，政治机器的词汇，有机社会的概念等，形成大学城、科技城、工业城和商业城的城市集群化形态。宗教信仰的个人人格化，艺术的企业个性化，哲学思考的时代化，从科学的知识发现到工程设计的产业化，形成面向未来的全球化文化时代。 21世纪的全球化经济，教育、科技、产业与金融在地理区域上形成城市集群化，比如，中国的渤海湾、长三角、港澳台海峡、华中到西南与西北等产业化布局，而每个城市群又形成大学城、科技城、工业城、商业城和生态城等形态。（总结）; 个人分类: 2012|1970 次阅读|1 个评论

世纪之交的系统生物学革命: benlion 2012-2-15 14:37; 胡德说到“记不得”可能在1993年（2000年重版）他编的《Code of Code》用到“systems biology”一词，我检索不到这个词，倒是有一段涉及Biosystem但他的观点是还原论的individual基因和碱基序列。北野宏明2001年出版的2000年会议论文集中提到他1998年在美国Caltech一次讲座首次用到“systems biology”，提到系统水平的研究在40-60年代控制论、系统论和30年坎农的生理稳态已经有，在分子水平研究则是首次；然而，我在80-90年代读到“systems ecology“等和Pub-Med检索到1993年已经有systems biology这个词汇，70年代艾根的分子超循环理论已经是分子层次的研究，80年代国际上生物化学系统论也是。我则是80-90年代从理论生物学、新老三论（尤其生物信息进化的超循环理论）和中医药（尤其子午流注和经络的神经、内分泌、免疫和血液调控理论）现代化与中西医学比较研究，以及分子生物技术和生物信息技术、基因检索、同源分析、全基因合成等结合起来提出实验与理论、分析与综合结合的现代系统生物科学（医学、遗传学等）与工程概念、体系和观点。组织1996年国际转基因动物学术研讨会在大量国际email邮件和大会讲演中阐述，1999年春夏在德国大规模国际通信和建立网站（定义系统论和实验、计算与工程方法的生物系统与人工生物系统研究及微电子与转基因技术整合的细胞分子线路概念图） - 在国际刊物和媒体发布筹备会议和协会信息是直接的推动力。在1996年、1999年筹备会议等（关键时期）直接与胡德、北野宏明课题组有通信而2002年与挪威、2004年与澳大利亚等有直接的遗传学概念通信。另，合成生物学是系统生物学的基因工程 – 系统生物工程的人工生物系统研究概念。世纪之交 - 系统生物学的起因，80年代国内的中医药现代化研究和系统科学、科学哲学讨论热潮，先是从心身医学、行为医学和中西医学比较研究提出系统医药学，然后是系统生物工程和系统遗传学，90年代未中关村的计算机科学、微电子学和分子生物技术、生物信息技术及互联网兴起时期，一是导致了系统科学与分子生物学、计算机技术的结合，二是导致了国际email通信和生物信息数据库检索等。以1991年到1996年我在国内的研究为国际最早，其次是日本北野宏明1998年的加州讲座，其三是1997年我到国外和1999年到2001年的持续和规模国际通信、互联网媒体和国际刊物的刊登（1998年底建网站、1999年10月Nature发布），其四是胡德1999年10月注册系统生物学域名、北野宏明2000年11年举办国际会议和胡德成立研究所，其五是2003年国际上形成系统论和实验、计算方法结合研究生物系统的系统生物学概念和合成生物学是系统生物学的人工生物系统工程概念的共识。 -- 参见：“21世纪的生命科学新趋势 - 系统生物学”（ http://wenku.baidu.com/view/06e5597202768e9951e738ec.html ）--; 个人分类: 2012|1912 次阅读|0 个评论

生物科学革命: 热度 1 benlion 2011-12-28 01:19; 又是一年的岁末到来，总结这三年时间，比以往给予我更充分的日夜时光阅读大量文献，以往基本是就经典著作和最新文献阅读，然后在这个基础上提出自己的想法，但大多很少考证历史渊源，同时从社会经济、管理和企业等考察与思考技术应用和商业发展，以及创业者的角度重新审视科研、资讯等知识经济。比以往的科学哲学或之后的专项课题研究不同的是能够有自由支配的时间更充分阅读和考证生物科学，尤其系统生物科学与工程的发展历史，不但有国外生物科学家和经济学家堪称的未来生物工业和产业革命，而且，也有学者称系统生物学、系统遗传学、系统医药学、合成生物学和系统生物工程等实验与理论、分析与综合研究的范式在90年代到21世纪伊始产生了一场如同50到60年代的分子生物学诞生那样的生物科学革命，而今已经进入系统生物科学与工程研究的常规科学时期。附：评论（ http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=473911do=blogid=518321 ）出台《广东省自主创新促进条例》是一件非常好的事情，中国差不多有整个欧洲那么大；因此，建立区域发展特色规划是一件比较可行的向创新型社会转型，可以将面对港澳台的广东、福建区域设立为建立创新型科技与产业发展特区，使这里首先在教育、科技、产业与管理上同国际接轨，从而可能形成未来高科技、新兴产业发展优势。注：80-90年代系统医药学、系统生物工程和系统遗传学及其结构论的思想也是在厦门到长沙、广州的区域形成。; 2766 次阅读|2 个评论

库恩《科学革命的结构》: 热度 7 gl6866 2011-12-3 23:21; 这篇文章是我为中宣部编的一套干部必读的丛书写的，初稿曾在网上发过。但编辑说，要我将库恩的名句揉进正文，而不是单辟一节，这样我又只好按照要求将其改过。同时也还有一些删改，但大体上与前面发的初稿没什么大的区别，贴在这里。一、作者生平库恩（Thomas S. Kuhn）1922年7月18日生于美国俄亥俄州的辛辛那提市。他于1943年以优异的成绩毕业于哈佛大学物理系，并获得物理学学士学位。第二次世界大战期间，库恩在哈佛大学研究生班学习，战争后期作为文职人员服兵役，并受科学研究与开发署委派赴欧洲。后来他又分别于1946年和1949年获哈佛大学物理学硕士和博士学位，其学位论文是关于理论物理学方面的。从1948年到1950年，他在哈佛大学从事各种职位的工作，直到提升为普通教育学和科学史专业的助理教授。他于1956年受聘于加州大学贝克莱分校，并于1961年成为该校科学史专业的正教授。1964年，他被指派为普林斯顿大学科学哲学和科学史的派恩讲座教授，在此教席上一干就是15年。1979年他回到波士顿，受聘于麻省理工学院。自1982年起至1991年退休，他担任麻省理工学院洛克菲勒讲座的哲学教授。库恩是这个教席的首任教授。退休后成为麻省理工学院的荣誉教授。库恩于1954获著名的古根海姆奖金。1982年又获萨顿科学史奖章。他还获得多家大学和机构授予的荣誉学位。其中包括圣母大学、哥伦比亚大学、芝加哥大学等。库恩于1996年6月17日因病去世，享年73岁。二、写作背景第二次世界大战结束后，世界从动荡不安步入了一个相对稳定社会经济建设期。科学技术的突飞猛进催生了一系列的理论与技术创新，促使科学技术日益整体化，学科间相互交叉渗透的趋势大大增强，科学技术与社会经济的互动更加频繁。自然科学的发展表现出了与以往不同的明显的新特点，预示着人类文明史和认识史进入一个重要的时期。以往的科学更多地表现为个体劳动的特征（小科学）；现代科学技术的发展，促使这种劳动方式发生改变，它使科学制度化、专业化和集约化的程度大大提高（大科学）。大科学的出现对社会的影响主要体现在以下三个方面：（一）日益增多的边缘学科和综合学科的出现，促成了学科之间的相互渗透，连成了一个牢固联系的整体。各门学科中共享因素不断增多，促成了各门学科间的相互交叉。各种新理论的创新体现了科学知识的整体化的趋势，社会化程度得到普遍提高。在这种情况下，对科学技术的认识就不能只考虑经验因素和理性因素的作用，还必须重视社会历史因素以及科学家的心理因素等的作用。传统的观念认为，科学完全由自身的内部逻辑力量所驱动的，其发展是根据自身的规律完成的，与外在的世界无关。实际上，许多科学假说、理论、类比、隐喻和模型，往往受到社会经济、文化和政治力量的影响。因而，科学绝非一个游离于社会文化之外的鼓励因素。那种将科学理想化的认识倾向，无法说明科学的实践。库恩深切感受到这一点。他指出，“科学必须走一条融入我们时代文化之中的道路。”科学本身是与社会互动产物，这就要求一种以综合观点为指导思想的科学观。而库恩的科学观恰恰说明了这种综合趋势的新要求。（二）科学技术的迅猛发展及其与社会经济的紧密联系，彻底打破了以往那种个体劳动的研究方式，科学技术成了集体的劳作和创新。美国的曼哈顿工程、阿波罗登月计划、贝尔实验室的研究，等等，绝非单个科学家或研究机构所能胜任，这就大大突显了科学的集约化要求。纯理论研究也无法脱离这种集约化的特点。如维纳创立的控制论，就是许多领域的科学家的共同努力。又如普利高津的跨学科研究小组，在一些看似互不相干的领域内进行探索，开掘新思想，创建新学科。被誉为是继相对论和量子力学以后为物理学带来新突破的“混沌”研究，是一个迅速发展的研究领域，数学家、物理学家、流体力学家、生态学家和其他许多人都为之作出过重要的贡献。而欧洲联合合作研究中心，聚集了来自世界各国的优秀科学家共同为探索微观世界的结构而不懈地努力。科学展现出了更加突出的集约性。正是这种集约性的特征，使库恩更清晰地看到了科学共同体在科学发展中的巨大作用，认识到科学的社会性，注意到科学家心理因素对科学发展的影响。（三）自然科学的发展使其自身愈来愈成为一种社会劳动，因而自然科学与人文科学已不再是两个彼此割裂的领域，而是出于相互联系的统一体之中了。自然科学家与社会科学家自觉地开展跨社会科学与自然科学的合作研究。人文社会科学有其自身的特点，它是以研究人的行为为中心展开的。人本身既高度复杂，又高度统一，集生理、心理、政治、科学、文化、经济、伦理诸要素与一身，呈现出可交叉研究的属性。由此反观自然科学，更能揭示出科学的本质。库恩正是得益于此。在20世纪50年代末，他在社会科学家一起工作当中，发现了社会科学家共同体与自然科学家共同体之间的差异，并导致他产生恰当地描述科学“范式”的思想。以上所概括的是库恩写作的外部大环境。当时的美国，科学成了一项发达的巨大事业。科学和科学教育迅猛发展，使其根本上丧失了以前那种富于冒险和抱负的意味。库恩对科学本质的说明很能打动人心。由于与一种新颖的、摆脱了幻想的科学常识有密切的关系，因而它在意识形态方面的重要意义也就更加难以辨别，当然也就更具破坏性。我们大致也可以从三个方面概括一下：（一）哲学家的科学观。库恩的哲学产生和发展有其哲学背景。上个世纪20年代兴起的逻辑经验主义，是对以相对论和量子力学为代表的现代科学的哲学反思。它把哲学搞成了一种元科学活动，从而成为西方哲学界公认的科学哲学。它把逻辑分析作为贯穿经验主义的手段，从而把传统的经验主义哲学使用的心理学语言变成逻辑语言，因而具有重要的方法论意义。逻辑经验主义者热衷于对科学知识结构的分析，而对科学知识的变革过程则兴趣不大。他们认为科学知识的增长是把已有的定律和理论变成在逻辑上更全面的新理论，一个理论被吸收到第二个具有更大范围的理论中。他们还认为，科学发展是累进式的，这就意味着知识的增长是自动的，所以就不必为科学进步着想过多。他们声称，科学哲学的任务是对科学语言作逻辑分析，在具体实践中，他们只关心“理论演算及其结构”，不谈或少谈“科学事业及其问题”，忽视科学理论的演变，因而逻辑经验主义与科学历史和实际相去甚远。然而，逻辑经验主义的科学观也包含合理因素，除反映科学不断进步的总趋势外，它对科学理论依次更迭的逻辑的、形式的分析，从一个侧面揭示了科学理论变更的具体内容。（二）科学家的科学观。19世纪末，经典物理学发展到了它的顶峰，随之而来的是一系列实验事实导致了它的危机。当时，通晓科学历史、处于科学前沿、而且富有哲学头脑的科学思想家彭加勒，在20世纪初明确提出了“危机—革命”的科学观。彭加勒以数学物理学为例，较为详尽地阐发了他的观点。他认为，数学物理学的兴起与18世纪兴旺发达起来的天体力学密不可分。这是数学物理学发展的第一阶段：中心力的物理学。但是，这一阶段的思想后来不能满足人们的需要，从而出现了危机。于是科学家不得不舍弃过去的见解，不问宇宙构造的隐微，而以一般的原理为指导，这样，数学物理学便发展到第二阶段：原理的物理学。能量守恒原理、能的退降原理、作用与反作用原理、相对性原理、质量守恒原理和最小作用原理是六个最普遍的原理，它们都是直接推广经验的结果。但是到了19世纪末，它们又或多或少地与经验事实发生了尖锐的矛盾。彭加勒敏锐地洞察到，数学物理学又一次面临危机，而危机又是一场行将到来的变革的前兆，是物理学革命的前夜。后来事态的发展验证了彭加勒的预言。（三）库恩的科学观。作为科学史家，库恩在《科学革命的结构》中，描绘了一种“大异其趣”的科学观。他说，“历史如果不被我们看成是轶事或年表的堆栈的话，那么，它就能对我们现在所深信不疑的科学形象产生一个决定性的转变。” 库恩的成功是显而易见的。他创造性地引入了“范式”这一概念，把它作为展开科学活动的基础，作为科学研究的思想工具和实用工具。他运用这个概念，比较恰当地描绘了科学发展的动态图景，使他的科学发展模式具有高度的概括性，又有生动的直观性，并且充分体现了动静结合的规律，强调了科学革命在科学发展中的地位和作用，从而在科学哲学领域完成了一场“革命”，开辟了一条崭新的道路。库恩所树立的科学形象，不仅使科学史荣登思想史殿堂，而且它可以帮助科学家洞察科学的真正本质，把握科学发展的趋势，有效地开展科学研究。然而，库恩的这种新的科学观也招来了众多的批评，认为库恩引进了理论选择和理论接受中的非理性和相对主义成分。库恩说，“‘科学进步’甚至‘科学的客观性’这类空话也许在某种程度上是多余的。”还说，“科学家并没有发现自然界的真理，他们没有越来越接近真理”；在范式选择中就像在政治革命中一样，没有比团体的赞助更高的标准了。批评者认为库恩是把科学事业视为一种非理性的活动，因而招来众多非难。《科学革命的结构》问世后，在国际学术界获得广泛的关注，引起强烈的社会反响，人们或褒或贬，毁誉不一。一位科学史家说：“我对本书的看法和对其他一些著作的看法一样，它被专家们详加驳斥而生存下来了，在这样的意义上也就成了经典著作。我认为经典著作的定义就是这样的。” 三、主要思想库恩的主要思想就是提出了所谓的“范式”的概念。当然还有其他若干诸如“科学共同体”（数量庞大的科学家群体）、“解谜”（寻找规则，解决问题）、“前范式”（丛林法则，百家争鸣时期）、“常规科学”（范式确定后的科学）、“危机”（既有的范式受到了挑战）以及“科学革命”（更换范式，范式转移）、“不可通约性”（库恩对范式的新表述）等，这些都是围绕着“范式”这个概念展开的。“范式有二重含义：第一，它代表科学共同体成员所共有的信念、价值、技术等等构成的整体；第二，它涉及该整体中的一种元素，就是具体的问题解答，作为一种模型或范例，可以代替规则作为常规科学其它疑题的解答基础。” 在库恩看来，“范式之于科学家犹如工具之于工匠，范式是科学生产的工具。只要范式所提供的研究工具能够继续表现出解答范式所规定的问题，科学家就会充满信心地使用这些工具，科学便能前进。”马斯特曼曾专门对《科学革命的结构》这部书库恩所用的范式这个词做过研究，发现共他共用了21次之多，而且每次的上下文都是不同的，所以范式到底是什么也就引起了混乱。但是，马斯特曼还是从中找出了三个主要方面来分析库恩的范式的涵义。（一）形而上学范式或元范式。凡把范式当作一种科学的信念、一种神话、一种有效的形而上学思辨、一种概念框架、一种新的观察方法，一项指引直觉本身的有条理的原则，一张地图、某种决定扩大实际领域的东西时，范式是一种形而上学观念或实体，而不是一个科学的观念和实体。（二）社会学范式。当库恩把范式定义为一项普遍承认的科学成就、一项具体的科学成就，像一套政治制度，或者像一项公认的法律判决时，就是社会学方面的范式。（三）教科书范式。库恩还以更为具体的方式来使用范式，把它作为一本实际的教科书或经典著作，一些提供概念上和实验上的工具，一种装置或仪器操作的标准程序，一种公认的词语变化的模式，具有解释色彩的一种类比，一种格式塔图形或一副反常的纸牌。这样的一种范式被马斯特曼称为人工范式或建构范式。那么库恩本人是否同意马斯特曼的分类呢？在致马斯特曼的回函时，他说道：“我同意你对《科学革命的结构》一书中‘范式’的看法：范式的中心是哲学方面，但它又显得非常含混……虽然我目前的见解在许多细节上还与你不一致，但我们的思路是很相近的，包括对语言哲学和隐喻的相关性。我们都是深信不疑的。” 还有一点，库恩说得比较清楚，他认为范式是可以改变的，他称之为“科学革命”或“范式转移”，并认为科学革命有点儿类似于政治上的革命。无论如何库恩也是讲“革命”的，但仅仅局限在科学的范围之内。而且他认为科学中的革命是无形的，或者说是“温良恭俭让”的。他在书中将科学革命与政治革命作了个类比：“政治革命通常是由政治共同体中某一些人逐渐感到现存的制度已无法有效应对当时环境中的问题而引发的。”我们也可以作个替换题，科学革命通常是由科学共同体中某一些人逐渐感到现存的范式已无法有效应对当时环境中的问题而引发的。显而易见，这样一替换，就可以对范式有关大致的理解了。在库恩看来，“有些时候，一个应该能用已知规律及程序解决的常规科学问题，该科学共同体内最能干的科学家在反复钻研以后，仍未能妥善解决。又有些时候，一件为常规科学问题所设计及建造的仪器，没有照预期的方式运作，因之揭示出一种反常现象，虽经专家一再努力，仍未能使之符合现存的科学观念。经由这些及其他种方式，常规科学一再陷入紊乱的状态，在这时——即该科学共同体再也不能漠视或回避这些颠覆现有科学传统之反常现象时——一系列非常规研究活动就开始了，终于把该科学导向的一套新的承诺，一个科学活动的新基础，这一些涉及专业承诺之转移的非常事件，就被称为科学革命。” 可以说，范式就像个“模子”（这个模子是哲学上的）。有了这个模子，科学家就可以在其中“摸着石头过河”。也就是说，在这个“模子”里寻找规律，解决问题等，但这个模子必然是有边界的，一旦把这个模子的边边角角都摸到了而没有摸到“石头”，那么这个范式就要受到怀疑和挑战。科学一旦有了“模子”，便脱离了“丛林法则”中“百家争鸣”的“前范式”或“前科学时代”，进入有章法的“常规科学”。就像中国的“废黜百家，独尊儒术”那样。也就是说，大家都别争论了，我们就在这个既定的范式中老老实实地“解谜”吧，因而大多数科学家都是属于“常规科学家”。“没有范式也就没有科学，因而也就没有科学家。”这里的科学家指的就是“常规科学家”。他们是把科学作为一种职业，当然不去做科学，他们也可在其他领域干得很好。毕竟，职业并非只有科学一种。爱因斯坦曾对科学家分成三类，其中数量最大的就是常规科学家，另外二类则比较另类，一是具有革命精神、能对现有的范式进行挑战的，可这类人极少，贡献却极大。一旦他的理论成立，新的范式就会被确立，从而大家就按照这个新的范式工作。爱因斯坦对牛顿物理学的颠覆就是典型一例。实际上，“范式的改变的确使得科学家对他们研究所涉及的世界的看法改变了。只要他们与那个世界的沟通是透过他们所看的、所做的，我们就可以说，在革命之后，科学家们所面对的是一个不同的世界。”而另一类则是所谓“玩票的人”，他们是把科学作为施展他们才华的处所。相比之下，常规科学家群体数量庞大，构成了“科学共同体”，因而要想挑战数目庞大的科学共同体，也不是那么容易的。著名物理学家普朗克曾悲观地说：“一个新的科学真理的胜利并不是靠它的反对者信服和领悟，而是因为它的反对者都死了，而熟悉这个新科学真理的新一代成长起来了。” 四、社会影响《科学革命的结构》是从事科学史与科学哲学研究的学者们不可不读的基本文献，“科学革命”也已成为欧美大学相关科系的必修课程。在该书中，库恩所阐述的范式理论的动态发展模式是科学哲学研究中的一个伟大进步，因此本书成为20世纪学术史上最有影响的著作之一，引导了科学哲学界的一场认识论的大变革，成为科学哲学史上一道重要的分水岭。从某种意义上说，库恩谋杀了逻辑经验论。事实上，其影响不仅仅限于科学史、科学哲学、科学社会学等相关领域，而且延伸到社会学、文化人类学、文学史、艺术史、政治史、宗教史等人文和社会科学领域。库恩在书中的重要贡献之一就在于把以往貌似堆积无序的科学进展历史“建构”出一个结构、一个关于“范式”的结构，从而发现了“科学革命的结构”。作为现代思想文库中的经典，它的出版成了20世纪科学哲学的转折点，开创了科学哲学的新时期。它无疑已导致了科学观上的一次深刻革命。当代科学和哲学的发展越来越显示出它的巨大意义和活力。任何一位想要了解科学及其演变的本质的人，不能不读这本新时代科学哲学的“圣经”。然而，也还有另一种批判库恩的声音。我们说，哲学家可以说哲学就是哲学史；但科学家却不行。库恩的“新奇”之处就在于他把史学解释框架处理成一般的科学模型。历史研究或许不得不如此，因为其对象指向意向性世界；需要重建人物和思想的予境。但在科学上这样做是否合适？库恩在科学共同体之外暴得大名，却被科学共同体斥为“叛徒”。他们不承认什么“范式转移”、“不可通约性”或“革命”的问题。但库恩则反唇相讥，“拒斥一个范式而又不同时用另一个范式去取代之，也就等于拒斥了科学本身。”所以“科学家不能一面拒斥范式，一面又仍然是科学家。” 可是我们从哲学的角度来看，科学的“关旨性”只能在现象界。既然用现象“捕捉”本体的学问不可能是科学史，那么把解释历时层面的框架嵌入共识性平面，并得出“大易其趣的科学观”，难免有相对主义的倾向，尽管库恩致死也不承认这一点。参考文献刘钢：《科学革命的结构导读》，四川教育出版社，2002年版。 Kuhn S. Thomas, The Structure of Scientific Revolution, 3rd Edition, University of Chicago Press, 1996.(译文采用的是：金吾伦、胡新和译《科学革命的结构》，北京大学出版社，2002年增订版。) Preston, John, Kuhn’s The Structure of Scientific Revolution, A Reader’s Guide, Continuum International Publishing Group, 2008.; 个人分类: 评论述评|8393 次阅读|15 个评论

再读库恩的《科学革命的结构》: 热度 3 gl6866 2011-8-1 15:43; 按：接到任务，让我写一篇关于库恩的东西，是给干部培训看的。我先前曾写过一本《科学革命的结构导读》一书，于是我就以那本书为脚本，写下来这篇文章。作者生平：库恩（Thomas S. Kuhn，1922～1996）1922年7月18日生于美国俄亥俄州的辛辛那提市。他于1943年以优异的成绩毕业于哈佛大学物理系，并获得物理学学士学位。第二次世界大战期间，库恩在哈佛大学研究生班学习，战争后期作为文职人员服兵役，并受科学研究与开发署委派赴欧洲。后来他又分别于1946年和1949年获哈佛大学物理学硕士和博士学位，其学位论文是关于理论物理学方面的。从1948年到1950年，他在哈佛大学从事各种职位的工作，直到提升为普通教育学和科学史专业的助理教授。他于1956年受聘于加州大学贝克莱分校，并于1961年成为该校科学史专业的正教授。1964年，他被指派为普林斯顿大学科学哲学和科学史的派恩讲座教授，在此教席上一干就是十五年。1979年他回到波士顿，受聘于麻省理工学院。自1982年起至1991年退休，他担任麻省理工学院洛克菲勒讲座的哲学教授。库恩是这个教席的首任教授。退休后成为麻省理工学院的荣誉教授。库恩于1954获著名的古根海姆奖金。1982年又获萨顿科学史奖章。他还获得多家大学和机构授予的荣誉学位。其中包括圣母大学、哥伦比亚大学、芝加哥大学等。库恩于1996年6月17日因病去世，享年73岁。写作背景：第二次世界大战结束后，世界从动荡不安步入了一个相对稳定社会经济建设期。科学技术的突飞猛进催生了一系列的理论与技术创新，促使科学技术日益整体化，学科间相互交叉渗透的趋势大大增强，科学技术与社会经济的互动更加频繁。自然科学的发展表现出了与以往不同的明显的新特点，预示着人类文明史和认识史进入一个重要的时期。以往的科学更多地表现为个体劳动的特征（小科学）；现代科学技术的发展，促使这种劳动方式发生改变，它使科学制度化、专业化和集约化的程度大大提高（大科学）。大科学的出现对社会的影响主要体现在以下三个方面：（一）日益增多的边缘学科和综合学科的出现，促成了学科之间的相互渗透，连成了一个牢固联系的整体。各门学科中共享因素不断增多，促成了各门学科间的相互交叉。各种新理论的创新体现了科学知识的整体化的趋势，社会化程度得到普遍提高。在这种情况下，对科学技术的认识就不能只考虑经验因素和理性因素的作用，还必须重视社会历史因素以及科学家的心理因素等的作用。传统的观念认为，科学完全由自身的内部逻辑力量所驱动的，其发展是根据自身的规律完成的。与外在的世界无关。实际上，许多科学假说、理论、类比、隐喻和模型，往往受到社会经济，文化和政治力量的影响。因而，科学绝非一个游离于社会文化之外的鼓励因素。那种将科学理想化的认识倾向，无法说明科学的实践。库恩深切感受到这一点。他指出，“科学必须走一条融入我们时代文化之中的道路。”科学本身是与社会互动产物，这就要求一种以综合观点为指导思想的科学观。而库恩的科学观恰恰说明了这种综合趋势的新要求。（二）科学技术的迅猛发展及其与社会经济的紧密联系，彻底打破了以往那种个体劳动的研究方式，科学技术成了集体的劳作和创新。美国的曼哈顿工程、阿波罗登月计划、贝尔实验室的研究等等，绝非单个科学家或研究机构所能胜任，这就大大突显了科学的集约化要求。纯理论研究也无法脱离这种集约化的特点。如维纳创立的控制论，就是许多领域的科学家的共同努力。有如普利高津的跨学科研究小组，在一些看似互不相干的领域内进行探索，开掘新思想，创建新学科。被誉为是继相对论和量子力学以后为物理学带来新突破的“混沌”研究，是一个迅速发展的研究领域，数学家、物理学家、流体力学家、生态学家和其他许多人都为之做出过重要的贡献。而欧洲联合合作研究中心，聚集了来自世界各国的优秀科学家共同为探索微观世界的结构而不懈地努力。科学展现出了更加突出的集约性。正是这种集约性的特征，使库恩更清晰地看到了科学共同体在科学发展中的巨大作用，认识到科学的社会性，注意到科学家心理因素对科学发展的影响。（三）自然科学的发展使其自身愈来愈成为一种社会劳动，因而自然科学与人文科学已不再是二个彼此割裂的领域，而是出于相互联系的统一体之中了。自然科学家与社会科学家自觉地开展跨社会科学与自然科学的合作研究。人文社会科学尤其自身的特点，它是以研究人的行为为中心展开的。人本身既高度复杂，又高度统一，集生理、心理、政治、科学、文化、经济、伦理诸要素与一身，呈现出可交叉研究的属性。由此反观自然科学，更能揭示出科学的本质。库恩正是得益于此，在五十年代末，他在社会科学家一起工作当中，发现了社会科学家共同体与自然科学家共同体之间的差异，并导致他产生恰当地描述科学“范式”的思想。以上所概括的是库恩写作的外部大环境，当时的美国，科学成了一项发达的巨大事业。科学和科学教育迅猛发展，使其根本上丧失了以前那种富于冒险和抱负的意味。库恩对科学本质的说明很能打动人心。由于与一种新颖的、摆脱了幻想的科学常识有密切的关系，因而它在意识形态方面的重要意义也就更加难以辨别，当然也就更具破坏性。我们大致也可以从三个方面概括一下：（一）哲学家的科学观。库恩的哲学产生和发展有其哲学背景。上个世纪二十年代兴起的逻辑经验主义，是对以相对论和量子力学为代表的现代科学的哲学反思。它把哲学搞成了一种元科学活动，从而成为西方哲学界公认的科学哲学。它把逻辑分析作为贯穿经验主义的手段，从而把传统的经验主义哲学使用的心理学语言变成逻辑语言，因而具有重要的方法论意义。逻辑经验主义者热衷于对科学知识结构的分析，而对科学知识的变革过程则兴趣不大。他们认为科学知识的增长是把已有的定律和理论变成在逻辑上更全面的新理论，一个理论被吸收到第二个具有更大范围的理论中。他们还认为，科学发展是累进式的，这就意味着知识的增长是自动的，所以就不必为科学进步着想过多。他们声称，科学哲学的任务是对科学语言做逻辑分析，在具体实践中，他们只关心“理论演算及其结构”，不谈或少谈 “科学事业及其问题”，忽视科学理论的演变，因而逻辑经验主义与科学历史和实际相距甚远。然而，逻辑经验主义的科学观也包含合理因素，除反映科学不断进步的总趋势外，它对科学理论依次更迭的逻辑的、形式的分析，从一个侧面揭示了科学理论变更的具体内容。（二）科学家的科学观。十九世纪末，经典物理学发展到了它的顶峰，随之而来的是一系列实验事实导致了它的危机。当时，通晓科学历史、处于科学前沿、而且富有哲学头脑的科学思想家彭加勒，在二十世纪初明确提出了“危机——革命”的科学观。彭加勒以数学物理学为例，较为详尽地阐发了他的观点。他认为，数学物理学的兴起与十八世纪兴旺发达起来的天体力学密不可分。这是数学物理学发展的第一阶段：中心力的物理学。但是，这一阶段的思想后来不能满足人们的需要，从而出现了危机。于是科学家不得不舍弃过去的见解，不问宇宙构造的隐微，而以一般的原理为指导，这样，数学物理学便发展到第二阶段：原理的物理学。能量守恒原理、能的退降原理、作用与反作用原理、相对性原理、质量守恒原理和最小作用原理是六个最普遍的原理，它们都是直接推广经验的结果。但是到了十九世纪末，它们又或多或少地与经验事实发生了尖锐的矛盾。彭加勒敏锐地洞察到，数学物理学又一次面临危机，而危机又是一场行将到来的变革的前兆，是物理学革命的前夜。后来事态的发展验证了彭加勒的预言。（三）库恩的科学观。作为科学史家，库恩在《科学革命的结构》中，描绘了一种“大异其趣”的科学观。库恩的成功是显而易见的。他创造性的引入了“范式”这一概念，把它作为展开科学活动的基础，作为科学研究的思想工具和实用工具。他运用这个概念，比较恰当地描绘了科学发展的动态图景，使他的科学发展模式具有高度的概括性，又有生动的直观性，并且充分体现了动静结合的规律，强调了科学革命在科学发展中的地位和作用，从而在科学哲学领域完成了一场“革命”，开辟了一条崭新的道路。库恩所树立的科学形象，不仅使科学史荣登思想史殿堂，而且它可以帮助科学家洞察科学的真正本质，把握科学发展的趋势，有效地开展科学研究。然而，库恩的这种新的科学观也招来了众多的批评，认为库恩引进了理论选择和理论接受中的非理性和相对主义成分。库恩说，“‘科学进步’甚至‘科学的客观性’这类空话也许看来这某种程度上说多余的。”还说，“科学家并没有发现自然界的真理他们没有越来越接近真理”；在范式选择中就像在政治革命中一样，没有比团体的赞助更高的标准了。批评者认为库恩是把科学事业视为一种非理性的活动，因而招来众多非难。《科学革命的结构》问世后，在国际学术界获得广泛的关注，引起强烈的社会反响，人们或褒或贬，毁誉不一。一位科学史家说：“我对本书的看法和对其他一些著作的看法一样，它被专家们详加驳斥而生存下来了，在这样的意义上也就成了经典著作。我认为经典著作的定义就是这样的。”那么库恩的这部篇幅不大的著作就是这样一部经典！主要思想：库恩的主要思想就是提出了所谓的“范式”的概念。当然还有其他若干诸如“科学共同体”（数量庞大的科学家群体）、“解谜”（寻找规则，解决问题）、“前范式”（丛林法则，百家争鸣时期）、“常规科学”（范式确定后的科学）、“危机”（既有的范式受到了挑战）以及“科学革命”（更换范式，范式转移）、“不可通约性”（库恩对范式的新表述）等，这些都是围绕着“范式”这个概念展开的。马斯特曼曾专门对《科学革命的结构》这部书库恩所用的范式这个词做过研究，发现共他共用了二十一次之多，而且每次的上下文都是不同的，所以范式到底是什么也就引起了混乱。但是，马斯特曼还是从中找出了三个主要方面来分析库恩的范式的涵义。（一）形而上学范式或元范式。凡把范式当作一种科学的信念、一种神话、一种有效的形而上学思辨、一种概念框架、一种新的观察方法，一项指引直觉本身的有条理的原则，一张地图，某种决定扩大实际领域的东西等的这样的时候，范式是一种形而上学观念或实体，而不是一个科学的观念和实体。（二）社会学范式。当库恩把范式定义为一项普遍承认的科学成就，一项具体的科学成就，像一套政治制度，它也像一项公认的法律判决等等时，就是社会学方面的范式。（三）教科书范式。库恩还以更为具体的方式来使用范式，把它作为一本实际的教科书或经典著作，一些提供概念上和实验上的工具，一种一装置或仪器操作的标准程序，一种公认的词语变化的模式，具有解释色彩地作为一种类比，一种格式塔图形或一副反常的纸牌。这样的一种范式被马斯特曼称为人工范式或建构范式。那么库恩本人是否同意马斯特曼的分类呢？在致马斯特曼的回函时，他说道：“我同意你对《科学革命的结构》一书中‘范式’的看法：范式的中心是哲学方面，但他又显得非常含混……虽然我目前的见解在许多细节上还与你不一致，但我们的思路是很相近的，包括对语言哲学和隐喻的相关性。我们都是深信不疑的。” 不难看出，库恩基本同意马斯特曼的观点。还有一点，库恩说得比较清楚，他认为范式是可以改变的，他称之为“科学革命”或“范式转移”并认为科学革命有点儿类似于政治上的革命，无论如何库恩也是讲“革命”的，但仅仅局限在科学的范围之内。而且他认为科学中的革命是无形的，或者说是“温良恭俭让”的。那么他在书中将科学革命与政治革命做了个类比：“政治革命通常是由政治共同体中某一些人逐渐感到现存的制度已无法有效应对当时环境中的问题而引发的。”我们也可以做个替换题，科学革命通常是由科学共同体中某一些人逐渐感到现存的范式已无法有效应对当时环境中的问题而引发的。显而易见，这样一替换，就可以对范式有关大致的理解了。说通俗一点儿，范式就是个“模子”（这个模子是哲学上的），有了这个模子科学家就可以在其中“摸着石头过河”，也就是说，在这个“模子”里寻找规律，解决问题等，但这个模子必然是有边界的，一旦把这个模子的边边角角都摸到了而没有摸到“石头”，那么这个范式就要受到怀疑和挑战。科学一旦有了“模子”便脱离了“丛林法则”的“百家争鸣”的“前范式”或“前科学时代”而进入有章法的“常规科学”。就像中国的“废黜百家，独尊儒术”那样，也就是说，大家都别争论了，我们就在这个既定的范式中老老实实地“解谜”吧。因而大多数科学家都是属于“常规科学家”。他们是把科学作为一种职业，当然不去做科学，他们也可在其他领域干得很好。毕竟，职业并非只有科学一种。爱因斯坦曾对科学家分成三类，其中数量最大的就是常规科学家，另外二类则比较另类，一是具有革命精神的，能对现有的范式进行挑战的，可这类人极少极少，贡献却极大极大。一旦他理论成立，新的范式就会被确立，从而大家就按照这个新的范式工作，例如，爱因斯坦对牛顿物理学的颠覆就是典型一例。另一类则是我所谓的“玩儿票的人”他们是把科学作为施展他们才华的处所。但在我看来，后两类人的结局都不那么光彩，想想看，砸了先前常规科学家饭碗的革命家多么招人恨啊！而我所谓“玩儿票”的科学家，不就是等于给常规科学搅局来了嘛。所以他们都不属于常规科学家，常规科学家群体数量庞大，是他们构成了“科学共同体”，因而，要想挑战数目庞大的科学共同体，也不是那么容易的。著名物理学家普朗克曾悲观地说：“一个新的科学真理的胜利并不是靠它的反对者信服和领悟，而是因为它的反对者都死了，而熟悉这个新科学真理的新一代成长起来了。” 名句名段：历史如果不被我们看成是轶事或年表的堆栈的话，那么，它就能对我们现在所深信不疑的科学形象产生一个决定性的转变。范式之于科学家犹如工具之于工匠，范式是科学生产的工具。只要范式所提供的研究工具能够继续表现出解答范式所规定的问题，科学家就会充满信心地使用这些工具，科学便能前进。范式有二重含义：第一，它代表科学共同体成员所共有的信念、价值、技术等等构成的整体；第二，它涉及该整体中的一种元素，就是具体的问题解答，作为一种模型或范例，可以代替规则作为常规科学其它疑题的解答基础。没有范式也就没有科学，因而也就没有科学家。科学家不能一面拒斥范式，一面又仍然是科学家。拒斥一个范式而又不同时用另一个范式去取代之，也就等于拒斥了科学本身。有些时候，一个应该能用已知规律及程序解决的常规科学问题，该科学共同体内最能干的科学家在反复钻研以后，仍未能妥善解决。又有些时候，一件为常规科学问题所设计及建造的仪器，没有照预期的方式运作，因之揭示出一种反常现象，虽经专家一再努力，仍未能使之符合现存的科学观念。经由这些及其他种方式，常规科学一再陷入紊乱的状态，在这时——即该科学共同体再也不能漠视或回避这些颠覆现有科学传统之反常现象时——一系列非常规研究活动就开始了，终于把该科学导向的一套新的承诺，一个科学活动的新基础，这一些涉及专业承诺之转移的非常事件，就被称为科学革命。范式的改变的确使得科学家对他们研究所涉及的世界的看法改变了。只要他们与那个世界的沟通是透过他们所看的、所作的，我们就可以说，在革命之后，科学家们所面对的是一个不同的世界。社会影响：《科学革命的结构》是从事科学史与科学哲学研究的学者们不可不读的基本文献，“科学革命”也已成为欧美大学相关科系的必修课程。在该书中，库恩所阐述的范式理论的动态发展模式是科学哲学研究中的一个伟大进步，因此本书成为二十世纪学术史上最有影响的著作之一，引导了科学哲学界的一场认识论的大变革，成为科学哲学史上一道重要的分水岭。从某种意义上说，库恩谋杀了逻辑经验论。事实上，其影响不仅仅限于科学史、科学哲学、科学社会学等相关领域，而且延伸到社会学、文化人类学、文学史、艺术史、政治史、宗教史等人文和社会科学领域。库恩在书中的重要贡献之一就在于把以往貌似堆积无序的科学进展历史“建构”出一个结构、一个关于“范式”的结构，从而发现了“科学革命的结构”。简要评论：本书被公认为是现代思想文库中的经典名著。它的出版成了20世纪科学哲学的转折点，开创了科学哲学的新时期。它无疑已导致了科学观上的一次深刻革命。当代科学和哲学的发展越来越显示出它的巨大意义和活力。任何一位想要了解科学及其演变的本质的人，不能不读这本新时代科学哲学的“圣经”。然而，也还有另一种批判库恩的声音。我们说，哲学家可以说哲学就是哲学史；但科学家却不行。库恩的“新奇”之处就在于他把史学解释框架处理成一般的科学模型。历史研究或许不得不如此，因为其对象指向意向性世界；需要重建人物和思想的予境。但在科学上这样做是否合适？库恩在科学共同体之外暴得大名，但却被科学共同体斥为“叛徒”。他们不承认什么“范式转移”、“不可通约性”或“革命”的问题。科学的“关旨性”只能在现象界。既然用现象“捕捉”本体的学问不可能是科学史，那么把解释历时层面的框架嵌入共识性平面，并得出“大易其趣的科学观”，难免有相对主义的倾向，尽管库恩致死也不承认这一点。注释： T.库恩，《科学革命的结构》，金吾伦、胡新和译，北京大学出版社，2003年版刘钢，《科学革命的结构导读》，四川教育出版社，2002年版。金吾伦，《托马斯·库恩》，远流出版社，1994年版。; 个人分类: 学术论文|7703 次阅读|6 个评论

中科院 - 智慧之窗: benlion 2011-7-28 17:17; “五四”运动以来的新文化 - 科学与民主思潮策源地，一是北京大学，二是中国科学院。中科院不但是中国科学首先引进国际先进科学与技术的地方，也是中国的科学与技术研究最核心的地方，一个城市的科学地标往往以所在地的中科院研究所为象征。在德国、法国的研究所，也有同样的建制特征，不同在于将研究所建在著名大学里或周边，实际上成为大学的科学研究和研究生培养核心机构，在中国也许是因素较复杂，因而中科院走了完全独立的道路。中科院，非常重要而有特色的是专业学会和以学会主办的学术专业杂志，也许这就是导致 - 90年代我们几个年轻人能够在院部和所领导的支持下筹建转基因动物学会、创办会刊和举办学术会议的关键。中科院微生物研究所是国内最早引进质粒DNA、DNA自动合成仪、DNA自动测序仪和mRNA差异显示仪、生物信息数据库和互联网的实验室。中科院微生物所也是中国的分子生物技术、转基因技术和生物传感器、酶工程、工业微生物技术的中心，而中科院发育所是中国转基因动物、细胞核移植等研究的中心。尽管我在中科院的时间主要是1994-1997年，但那是我在1986-1993年心理、生物学和医学等的科学哲学、系统哲学探讨之后走向生物技术、生物科学实验和留学海外的重要转折。在我个人的人生道路追求上，从生物科学的哲学到系统生物科学，再到生物工程的工业化道路的探索完全符合我个人的思维逻辑；但是，世纪之交的中科院是我的人生最重要，也应该说是世界生命科学研究范式发生转型的时期。; 1979 次阅读|1 个评论

爱丁顿论科学发现和科学革命: luocun 2010-8-13 10:25; 读阿兰图灵的妈妈给她儿子写的传记，里面讲到计算机发明的早期发展时，引用了一段爱丁顿的话，觉得挺有意思的，就把原文补全了翻译过来，分享一下。［摘自《物理世界的本性》第352页（The Nature of the Physical World）。这本书是基于爱丁顿的 Gifford Lectures 。］科学发现就像把一副巨大的拼图游戏一片片地拼起来；科学里的革命并不意味着已经排好锁定的片片必须给拆掉重来；而是说新的片片拼进去的时候我们不得不修正我们对整个图案的印象。有一天，你问科学家他干的咋样；他回答说：挺好。我差不多完成这片蓝天了。改天，你再问天空的进展如何，结果被告知：我又加了好多片，原来它不是天空，而是大海；还有艘船浮在上面呢。再下一次呢，或许这艘船又变成了一把倒过来的太阳伞；不过我们的科学家朋友仍然对自己的进展感到开怀。科学家有他关于拼图最后会成什么样子的猜测；而且他相当依赖于这些猜测来引导他搜寻其他要拼进去的片片；不过，随着拼图的进行，他的猜测不时被预料之外的发展所修正。这种关于最终图案的想法的革命，并不让科学家失掉他对自己手工作品的信念，因为他知道已经完成的部分正在稳步增长。那些在他背后张望的旁观者，如果把目前部分完成的图案用于科学之外的目的，就必须自担风险。原文出自： http://www.giffordlectures.org/Browse.asp?PubID=TPNOPWVolume=0Issue=0ArticleID=18; 个人分类: 译海苦航|3175 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 科学革命

相关帖子

相关日志

关闭安全验证