科学是什么，或者说什么是科学，这似乎极为简单的提问，却始终没有简单的答案。科学拥有众多的层面和特性，我们无法从某种单一的角度完全定义它。对科学的理解本身充满着主体多样性和历史性。从科学哲学的角度说，同样是逻辑主义，石里克、卡尔纳普、艾耶尔、亨普尔的逻辑实证主义科学观，就不同于波普尔的证伪主义科学观；它们又都不同于作为历史主义的库恩的范式理论和拉卡托斯的研究纲领方法论；费耶阿本德、R.罗蒂、劳丹、法因等人的后现代科学观则更是提供了与众不同的见解。从学科视角看，科学史、科学社会学、科学心理学、科学政治学、科学道德学、科学认识论、科学形而上学等不同学科构成迥然不同的认识角度，带来了关于科学是什么的各具特点的回答。
近代科学革命由伽利略、牛顿引起，由哲学家培根从理论上奠定基础。近代科学的集大成者牛顿认为，科学的目的“在于发现自然的结构和作用，并尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般的定律，用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果”①。被恩格斯誉为“整个现代实验科学的真正始祖”的培根认为，科学的目的是改善人在地球上的命运；科学就是实验的科学，通过有组织的、可控的观察来收集事实，从中推导出普遍理论。他们以及由他们所引起的关于科学的实证主义见解被A.F.查尔默斯称为“归纳主义”。这种科学观强调：“科学是从经验事实推导出来的知识。”②科学始于观察一实验，这种观察一实验应该是客观的、忠实的，不带任何个人的爱好或成见，以此为基础获得的观察陈述就是正确的，成为科学知识的定律和理论形成的推导前提。科学以经验为基础，正如洛克所强调的：知识归根到底都是导源于经验的③。虽然任何观察陈述都是单称陈述，还不是全称陈述，但是，如果某些条件被满足，从有限的单称观察陈述中概括推理出全称陈述，即普遍性定律，则是可能的，也是合理的。这里的要求是，观察陈述的数目足够多；观察是在各种情况下进行的，其结果可重复；观察结果无例外，这样，归纳推理才是有效的，科学知识才可以建立起来。在归纳主义者看来，科学知识必须基于可靠的观察经验，观察经验作为推理的前提必须是真实的，这样，通过正确的归纳推理才可以得出可靠的知识，因而科学是被证明了的、客观的知识，优越于其他一般知识；科学因此可以通过归纳得出的定理、规律和理论进行逻辑演绎，获得它对新的事实的解释和预见能力，这是科学的主要特征；科学知识具有可重复性、可证实性。从根本上说，科学就是对实在的摹本，这也就是休谟所指出的真理的一种。休谟认为：“真理有两种，一种是对于观念本身互相之间的比例的发现，一种是我们的对象观念与对象的实际存在的符合”①；科学是随着观察和实验的增加、精准而连续发展的过程。这种绝对的、惟一的实证标准的科学观给后世以深刻的影响。科学是一项理性的事业。这里的关键词是：观察、经验、客观、理性、规律、解释、符合、实在、真理、归纳、逻辑推理、可重复性、可证实性、可预见性、必然性、确定性、权威等等。
然而，它也遭遇到根本性的难题：从单称观察陈述到全称概括陈述，归纳原理如何能证明自己是正确的？它可以有逻辑的或经验的证明方法，但问题是，一方面，归纳论证的前提是真，而结论是假，在逻辑上是可能的，并不一定包含矛盾，因此“归纳不能单纯根据逻辑得到证明”；另一方面，人们不能用经验归纳来证明归纳原理本身的正确性，否则只能是循环论证。⑦科学始于观察吗？理论与观察的关系是怎样的？观察是客观的吗？它能提供科学知识的可靠基础吗？现代理论家证明，即使人们“看”着同样的东西，他们也不一定拥有同样的知觉经验。观察陈述必须以某种理论语言为基础，哪怕理论只是模糊的。理论是观察陈述的前提，如N.R.汉森所说，“看是一件‘渗透着理论’的事情”③。理论先于观察，科学观察有选择性和目的性。你能观察到什么，这取决于你拥有什么样的理论，理论作为一种预设规定着你的科学研究。理论能够影响观察和实验，其影响既可以是正确的，也可能是错误的，因为理论是易谬的。因此许多科学问题必须通过改进和拓展理论来解决，而不能通过记录无穷多无目的的观察来解决。
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