科學革命

科學革命，scientific revolution

大多數科學史家所指的科學革命大約於1543年開始，那一年尼古拉斯·哥白尼出版了著作《天體運行論》（De revolutionibus orbium coelestium）；安德烈·維賽留斯出版了《人體構造》（De humani corporis fabrica）等。儘管科學革命的具體時間仍有爭議，比如有人認為科學史的萌芽開始於14世紀，也有人認為化學和生物學的革命開始於18、19世紀。

科學革命本質上是科學思維方式的革命，科學思維方式的重大變革是科學革命的實質。

科學思維方式的變革是解決科學進步過程中發生的危機的手段。科學發展中的每個重大突破都是與新的科學研究方法的出現緊密相聯的。因此，各門科學和整個科學發展的水平可以根據它們所採用的方法的完善程度來判斷。在科學革命過程中，從某一學科的突破中形成的科學思維方法將迅速向其他學科傳播，甚至向廣泛的社會生活領域滲透，從而發展成為一種普遍的科學思維方式，並提高了人類的認識能力。

科學革命是人類對客觀世界認識的質的飛躍，必然會對人類社會實踐產生巨大影響。科學革命對社會發生的積極影響表現在兩個方面。

一方面，在新的科學理論的基礎上，產生了新的技術，新的生產工具併發明瞭新的工藝，從而使社會生產力發展到一個新的階段。

另一方面，科學革命所孕育的科學新思想、新科學思維方式和新的科學精神作為巨大的文化力量深刻地影響着人的精神生活和社會文化進步。在人類社會發展的歷史上，科學革命常常是社會革命的先驅。

馬克思主義經典作家十分重視對科學革命問題的研究 ，奠定了研究科學革命的理論和方法論基礎。恩格斯把哥白尼的天文學革命稱之為自然科學藉以宣佈其獨立的革命行為，其指出物質生產進步是這次科學革命的基礎，並把自然科學革命和社會經歷的革命變革聯繫起來。恩格斯還分析了19世紀自然科學三大發現引起的自然科學革命。列寧從哲學認識論上分析了19世紀末放射性的發現引起的物理學革命。

1962年，T.S.庫恩的《科學革命的結構》一書出版，引發了當代科學哲學和科學社會學對科學革命問題的進一步深入研究。

庫恩的科學革命觀點是“範式”理論（較早大陸譯本譯為“規範”，台譯本譯為“典範”，“範式”是2003年北大出版社的新譯中所使用的），這是在科學史上的一次巨大革新，否定了邏輯實證主義的連續積累學説和波普爾“不斷革命”的科學觀。庫恩本人也因“範式”定義始終辨識不清而曾引起巨大爭論，在過渡時期的庫恩再次界定，把“範式”解釋為“科學基質”。庫恩的科學革命説雖然是科學史最基本的讀物之一，最近也有中國學者論證其重視量變而忽視質變，否認科學革命前後兩個“範式”的聯繫，不過無可爭議，庫恩的科學革命説絕對是科學史上一次劃時代的觀念。

發生於16～17世紀，以哥白尼的“日心説”為代表，初步形成了與中世紀神學與經驗哲學完全不同的新興科學體系，標誌着近代科學的誕生。後經開普勒、伽利略，特別是牛頓為代表的一大批科學家的推動，建立了近代自然科學體系。

發生於19世紀，以化學、物理學、生物學的重大理論突破為內容。有能量守恆與轉化定律、細胞學説和進化論等成就，這三項重大成就被稱為19世紀自然科學的三大發現，形成了整個物理學、生物學、心理學等實驗科學體系。

是19世紀末到20世紀初，X射線、電子、天然放射性、DNA雙螺旋結構等的發現，使人類對物質結構的認識由宏觀領域進入微觀領域。相對論和量子力學的建立使物理學理論和整個自然科學體系以及自然觀、世界觀都發生了重大變革，有機化學、分子生物學與基因工程、生物技術、微電子與通訊技術飛速發展，標誌着科學發展進入了現代時期。

依據曾邦哲的觀點，第4次科學革命 ^[1]  是系統科學、新老三論與計算機、人工智能、納米化學、生物醫藥等科學的技術集成與方法整合，系統生物科學的誕生開啓第四次科學與技術革命，包括系統生物學與系統醫學、系統遺傳學與系統生物技術、合成生物學與系統生物工程等，將導致的是21世紀的轉化醫學與生物工業革命，從而形成了完整的實驗與系統二維度的科學體系 ^[2]  。

科學革命的意義首先在於改變人們的科學觀。因為每一次科學觀的轉變都給世界帶來了陳舊科學觀條件下不可能取得的生產力的巨大發展。

在第一次科學革命期間，人們認為，科學知識是已證明了的知識。科學理論是嚴格地從用觀察和實驗得來的經驗事實中推導出來的。科學是以我們能看到、聽到、觸到……的東西為基礎的。個人的意見或愛好和思辨的想象在科學中沒有地位。科學是客觀的。科學知識是可靠的知識，因為它是在客觀上被證明了的知識。這個科學革命，主要是在十七世紀發生的，是由偉大的先驅科學家伽利略和牛頓引起的。

哲學家弗蘭西斯·培根和許多同時代人概括了當時這種科學態度，那時他們堅持認為：如果我們要了解自然界，我們就必須向自然界請教，而不是向亞里士多德的著作請教。

十七世紀的進步力量終於認識到中世紀的自然哲學家迷戀於古代人，特別是亞里士多德的著作，還有以《聖經》等各大宗教經典作為科學知識的源泉是錯誤的，其不可證偽。他們為“偉大的實驗家”如伽利略的成功所激勵，愈來愈把經驗當作知識的源泉。從那以後，這個評價不過是被實驗科學的輝煌成就加強而已。J．J．戴維斯在他的著作《論科學方法》中寫道：“科學是建立在事實上面的建築物。”H·D·安東尼對伽利略成就的最新評價是這樣的：

引起同傳統決裂的與其説是伽利略所作的觀察和實驗，不如説是他對觀察和實驗的態度。對他來説，基於觀察和實驗的事實被當作事實來對待，而與某種先人之見無關……觀察的事實可能符合也可能不符合人們承認的宇宙圖式，在伽利略看來，重要的事情是接受這些事實，並且建立符合這些事實的理論。

歷史上徹底的科學革命都是以科學觀的變革為先聲和途徑。當代世界科學革命已經逐步展開，中國現在迫切需要實現科學觀的轉變——即是以能夠融匯東西方科學的革命性科學觀替代狹隘的小科學觀（指以西學為唯一科學範式的科學觀），沒有這種觀念的轉變為基礎，中國不可能進入科學革命時代，只能再次成為西方科學革命的追隨者和小學生。那樣中國只能在追隨西方完成科學革命後再進行科學觀轉變的補課，那樣中國將再次喪失進入發達國家的歷史機會。

科學觀變革對於當代科學革命具有非常重要的意義。如果中國繼續認同小科學觀，那麼只能走技術進步的發展道路，永遠不可能成為世界科學革命的領跑者，但最終在科學革命之後仍然會追隨科學革命成功者改變科學觀；如果中國自己首先改變狹隘的小科學觀為容納東、西方科學的大科學觀，則中國就可以率先發動並領跑世界科學革命，並促使其它國家以及世界儘快實現科學觀的轉變和科學革命。

科學革命往往是社會變革的先驅，推動着社會進步。科學革命可能涉及到整個科學知識體系，也可能涉及廣泛的科學領域，或者只涉及到某一學科。當原來的佔統治地位的科學概念和理論體系在新的事實材料面前 ，遇到了極大的困難，無法圓滿地説明和解釋新的事實的時候，預示着理論上的突破。這種理論的危機正是科學革命成熟的標誌。

新的科學基本概念及理論體系的建立，並替代了原有的概念及理論體系，這是科學革命的內容。因此，科學革命是對科學體系的根本改造。新舊概念、理論的關係是十分複雜的。有時是新的概念和理論推翻和完全替代了原有的概念和理論；有時是新的概念和理論把原有的概念和理論包含在其中，作為一種特例，對原有的概念和理論的適用範圍和界限加以嚴格限制和新的界定；也有時表現為新的概念和理論對原有的概念理論的重大修正、補充和發展。科學革命表明人對客觀世界認識的質的飛躍。與新的科學理論的建立相伴隨，人對自然界的認識圖景，即所謂自然觀也會發生相應的重大變化。哲學是靠科學所提供的知識把握世界的，因此，每次重大的科學革命都導致自然觀的變革。