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從學術醜聞到科學精神:科學哲學能幹嘛?

photo credit:沃草公民學院
photo credit:沃草公民學院

近來台灣學術界出現一項醜聞疑雲,交通大學黃國華教授刊登在國際期刊的文章,因為研究結果太完美,又沒有提供原始數據,受到國內外一些學者質疑。刊登該文的《自然奈米》期刊將文章撤下,並函請交通大學調查。對此,黃國華實驗室的回應是,該實驗委外進行,目前實驗儀器、資料已不知去向。隨後則傳出科技部打算因為「證據不足」而輕判此案的風聲。接著,朱敬一、牟中原和孫以瀚三位學者聯名撰文「研究造假,一句『資料丟了』就卸責」,主張說:維護完整的實驗過程和數據供同儕檢驗,是科學家的義務,不能作為卸責理由。

劃界問題:哪些東西是科學?

「科學的實踐方式之一,是進行可供複製的實驗」在當代幾乎已經是所有科學社群認同的「常識」。值得注意的是,三位學者即便論述的是如此基本的常識,卻還是引用了科學哲學家Karl Popper的否證論(falsificationism):

『……Karl Popper有以下經典的描述:科學家提出的是「可以被證明為偽的假說(falsifiable hypotheses)」。科學家之所以要做詳細的實驗室記錄、要在論文中仔細交代每一步細節,就是要讓「別人」得以檢驗重複,或是讓別人能挑戰、證明其假說中的瑕疵。因此,所有的科學研究者有提出實驗細節的義務;這裡的舉證責任在研究者,而不在質疑者。如果要求質疑者提出某研究「造假」的證據,那麼天底下沒有一樁研究造假案能夠成立。每位當事人都只要說「資料丟了、電腦壞了、助理跑了、過程忘了」就能卸責,那麼其假說是永遠無法「被證明為偽的」,這還叫科學嗎?台灣科學界若接受這種遁辭做為有說服力的證據,這是荒唐透頂的邏輯。』

Popper提出「可否證性」(falsifiability,有人翻做「可證偽性」)作為科學假說必備的條件,最初是因為,在六零年代他主要關注科學的「劃界問題」(the problem of demarcation):科學和非科學(神話、算命……)要怎麼區別?我們不能說:「很簡單啊,進不去大學的就是非科學,進得去的就是科學」,因為我們還是可以繼續問:「是什麼重要的區別,讓某些「生產論述的行動」可以進入大學,而另一些不行?」所以,對於「劃界問題」,若要給出有說明力的答案,這個答案必定不能建立在現有社會待遇、地位、機構的劃分上。

可否證性:物理學和占星術有什麼不一樣?

對於這個問題,Popper給的答案是:科學假說具備可否證性,非科學假說則沒有。這裡的「可否證性」,並不是說科學假說都是錯的,或者都有瑕疵,而是強調:

每一則科學假說,都必須保有這樣的可能性:

當特定的證據出現,這則假說就被推翻。

這是一個假設性的條件,保有「因為特定證據出現而被推翻的可能性」,並不代表這則假說現在就已經被推翻,因為那些特定證據或許還沒出現,或許永遠都不會被找到。事實上,我們現在死心塌地接受的所有科學假說,幾乎都具備這個條件:

雞蛋假說:在地表,把手放開,雞蛋總是會墜落。

大概沒有人覺得雞蛋假說是假的,然而我們也都可以同意,若有一天某個雞蛋在脫離你的掌握之後繼續浮在空中,那麼這個離奇的事件就可以成一個證據,來推翻雞蛋假說。(當然,你要如何說服其他人相信這個事件真的有發生,則是另外一個問題)

對於Popper來說,上面這些歡樂順暢的程序,不見得會發生在非科學領域裡。你可以想像,某個占星師做了這樣的判斷:

占星假說:當天后宮和水星重疊,而月亮沒有下沈到銀河裡,宜蘭會發生大災難。

然而,當有一天這些條件都滿足了,而宜蘭卻風平浪靜,占星師會承認自己的假說有問題嗎?Popper認為不會,在他的理解裡,占星師是一群點滿找理由技能的人:

「噢,那是因為今年正逢天輪大轉移,所以位於東北角的宜蘭獲得加權,抵銷了快要引爆的業力」

Popper認為,理論進展的必要條件,是學者誠實面對自己的瑕疵,並且修正或更換理論,因此你可以理解,他無法接受那些總是為瑕疵找理由的人宣稱自己是在「做科學」。

Karl Popper的當代運用

當然,就如同其他所有哲學理論,Popper的理論也受到不少挑戰。有人指出科學界似乎也有一些具代表性的理論(例如演化論)在本質上不可能否證,另外一些人則主張:「找理由」這件事情在科學實踐裡也不少見,科學家的互動並沒有Popper想得那麼簡單。即便如此,Popper的影響力依舊散佈在當代,而後來主要的科學哲學理論,也幾乎要嘛是對Popper的回應,要嘛沿用了Popper理論當中的重要精神。

朱敬一、牟中原和孫以瀚三位學者的投書,就是沿用Popper理論的精神來為科學提供建言的例子。從「雞蛋假說」和「占星假說」的對比,你可以看出,要判斷一個假說到底有沒有可否證性,很大程度倚賴提出假說的人提供的學術細節,以及他面對質疑的態度。對於Popper來說,把假說描述得越完整越詳細,可否證性就越高(因為同儕能因此掌握越多「如果這件事情沒發生,就代表你搞錯了!」的細節)。

當然,好的科學家不見得需要真的讀過Popper,但是他們大概都會同意:一份好的科學報告,不單單要描述假說和結論,還必須把實驗過程、使用的儀器記錄得明明白白。科學報告的可否證性必須夠高,這不只是現代科學社群互動的原則之一,甚至還成為學術倫理上的要求。這個事實也彰顯了:不論Popper的整個否證論是否成立,他關於可否證性的洞見,跟科學社群默認的那些原則確實大致一致。作為哲學家,Popper試圖把這些默認的抽象原則整理出來,並為它提供知識論上的基礎。而這樣的整理,也回過頭來對社會上出現的科學討論提供了幫助,朱敬一、牟中原和孫以瀚三位學者的投書,就是一個例子。

大家的科學

有些科學家對於科學哲學敬而遠之,另一些科學家則不吝於表達自己的輕蔑,例如科學家費曼就有一句神婊:

「鳥類學對鳥類有多大幫助,科學哲學對科學家就有多大幫助。」

在每個文明社會,隨時都有一些人認為哲學至高無上,可以統御並指導其他學科。哲學當然沒那麼偉大,差得遠了。或許是這份落差導致費曼不爽。事實上,哲學家能對科學行動提出建言,並不代表哲學位階比較高,它代表的是,科學作為人類集體的行為,不管是結果、過程或結論,都無法和其他學科的思考切斷,也無法避免來自四方的評價和批判。

*本文撰寫過程感謝沃草烙哲學社群的協助和意見。

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