二、科学的本质和特点

科学的本质是什么？对这个问题的回答就要弄清科学的含义是什么，科学包含哪些必需的要素。科学是一种探索和研究现实世界的艺术，所谓科学是用可获得的证据对现实世界的一种系统解释，简单地说就是有证据的解释。科学的基本要素是预设、证据和逻辑性思考。从起源上来看，科学是实践的产物，是在生产活动和科学实验基础上形成的一种探索性社会活动。科学既是认识活动，又是认识的结果。从操作上讲，科学是用特定研究方法获取经验证据，再通过经验证据来支持或否定理论的一种探究过程。从结果上讲，科学是对现实世界的一种系统性描述、说明和解释。如果光有经验证据，没有说明和解释，就是事实资料的堆砌。如果光有解释没有经验证据，哪怕再系统，也只是一种独断的理解或偏见。因此，科学是解释的程度与证据的比例之间所达成的一种动态平衡。

从本质上说，科学是客观的，科学不依赖于诸如情感、偏好之类的主观态度，不受任何偏见的束缚。科学对象是独立存在的，具有自己独立属性。所有科学探索都是相同的，无论是物理学、化学、分子生物学、社会学、教育学和经济学，科学研究都有一个连续而严密的推理过程，这个推理过程的基础是预设、方法、数据和理论的有机结合，这样的推理使我们的理解能够建立在可检验的理论基础之上。

科学本质上是经验的。科学突显了经验证据的重要性，强调从数据中引出结论。如果某个事物是真实的，就必须要有相应的充分证据来证明。科学思想必须经过严格的检验和证伪。对假设的检验是科学活动的核心，如果假设得不到证据的支持，就不能称为科学理论。对理论判定的依据是，它能否比旧理论解释更多的现象或者回答更多的重要问题。然而，也应该看到，单凭数据还不足以确定理论，因为数据可以同时匹配另外一套同样完善，甚至更出色的理论。数据是渗透着理论的，因为总有理论指导着对数据的选择、组织、解释和理解。

科学本质上是追求真理的。科学承认现有的理论不是绝对的，它是一种试探性探索、近似性解释、需要不断地加以修正和改进。科学否认自己达到了绝对真理，强调外部自然界存在着诸多不确定性，承认没有任何研究能够得出经久不变的结果。之所以说理论是真实的，是因为人们相信当下世界是这样运行的。绝大多数科学知识是经得起时间检验的，即使有时没有办法确保绝对的真理性，但是可以达成越来越准确的近似性。

科学本质上是自我矫正的。与时俱进是科学的本性，科学从来不故步自封，无论何时发现了新的事实，就要修正旧的结论。科学是建立在系统怀疑和探求新的事实基础上的。科学知识是科学研究不断自我调节的结果，而不是依靠某种方法来研究一成不变的问题。科学知识最终是在专业性怀疑和批评的策动下不断向前推进的，科学知识是一个长期积累和进步的过程。当然，由于科学经常涉及研究者和利益攸关者的争议领域，因此科学积累又是曲折和间接的，需要不断地加以调整和修正。

与其他非科学知识系统相比，科学具有以下四个方面的特点或原则：

（1）用系统的事实证据来回答问题。科学的目的是了解现实世界，科学工作建立在观察世界的基础之上，用事实证据来回答问题。比如可以收集有关地球轨道的数据去解释冰川的周期性，但是像“是否应该要求所有学生都宣誓”这样问题就无法进行实证考察，因为这一类问题的答案取决于具体情形。在科学研究中，测量和实验结果、观察或访谈数据等都可以成为证据的一部分。但这些证据总是可以被此后的研究结果所推翻。某个时期有可靠证据支持的观念（如有关太阳系的地心说）可能后来会被抛弃或修正（如日心说取代地心说）。研究者需要用系统的证据来回答问题，不仅要有支持他们理论设想的证据，而且还要有与他们的理论设想不一致的证据，即使这些证据会推翻他们的理论设想。

（2）自洽的知识体系。科学解释的内在标准是自洽性和相容性。所谓“自洽性”是指科学理论内部的无矛盾性，它要求理解和解释上的融贯一致、自圆其说，绝不能出现相互矛盾的观点和倾向。一个不自洽的知识体系是不合理的，至少是有待改善的。一个成功的科学体系不仅内部要自洽，而且要与相关的背景知识相一致，这就是所谓科学的“相容性”。背景知识是指已经得到确证并且被普遍接受的科学解释。虽然新的科学解释与原有解释发生冲突在所难免，但是，它不能与原有科学理论中经过检验的真理成分的东西相矛盾或冲突。

（3）对任何方面都可以质疑。任何科学的东西都是可以质疑的，没有哪一个事件或哪一个方面是可以免于质疑的，这就是说，在科学研究中没有神圣的东西。如果没有质疑，就没有科学本身，也就没有科学的发展。然而在实际研究中可能会忽视对某些问题的质疑。之所以忽视，可能是因为这些问题是一些常识化或固定化的东西，还可能是因为在当时的情境下缺乏质疑此类问题的条件。比如，欧洲中世纪没有细菌学，当时疾病更多的被看成是一种神学问题，因此在很长一段时间内始终没有提出对瘟疫发生的非神学解释。而这个问题的提出是对教会知识话语权的挑战与颠覆。此外，还有些问题出于意识形态、心理因素或专业等方面的原因而为研究者所忽视。因此科学质疑就要鼓励同行审查和学术批评。学术批评不仅仅是科学研究的一个特点，而是科学进步必不可少的条件。在学术会议、研究合作或其他场合的学术辩论可以使科学知识更完善。

（4）不断积累和修正的过程。在科学研究中，提出一个问题或解答一个问题都是在前人研究的基础上进行的。科学进步离不开科学探索，也离不开前人的积累。这种积累就是牛顿所说的“站在了巨人的肩膀上”。科学积累有两层含义：第一，科学探索是建立在前人研究成果基础上的，这种积累是一个逐步和渐进的发展过程，其中包括了革命性的科学突破。第二，科学需要不断地完善自己，科学积累是一个不断改进和完善的过程，科学需要在积累中不断调整或修正有问题的结论。科学的积累性意味着科学结论的暂时性，在科学活动中，绝对没有终结和神圣的科学结论，任何科学解释都是一种暂时性和阶段性的科学认识。因此，科学积累不是直线式进行的，而是通过持续修正以曲线的方式向前推进的，科学需要不断与时俱进。