科学中的革命-第4部分

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斯的情况，他的作品只获得了评论界的称誉；而读者大众和大部分以写作为生的人并没
有接受和应用乔伊斯的全新的改革，因为他们很难读懂他的《菲内根的觉醒》（这部作
品在《变迁》周刊上连载发表时，曾被称作是“进步的作品”），而且，如果采用新的
风格就会使作者脱离读者，这样就会妨害而不是改善他们的职业状况。

　一些保守的社会（所有高度组织化和制度化的社会，从要自我保护这个意义上讲，
本质上都是保守的），对科学中的革命活动的容忍程度已经并不单单限于容许其他形式
的精神或艺术的创造性成就的存在，它们甚至还对其予以鼓励，这真是一种自相矛盾而
且令人费解的现象。然而，一个有着极为激进的政治、社会或经济观点的男人或女人，
就有可能遇到障碍（特别在涉及到就业问题上时更是如此），这些障碍会对正常的前途
的发展产生妨碍作用，而且，这种人，作为一个持不同政见者，甚至有可能会遇到法律
或国家的压制，不过，对于科学家来讲，一旦他或她最激进的观点取得成功，那就会获
得特别的荣誉。科学是一种特殊的事业，在这种事业中，革命活动已经制度化了；这种
系统不仅承认独创性并赋予它很大的价值（正如R．K．默顿告诉我们的那样），而且还
给予成功的革命者大笔奖金并在社会方面给予报答。在文学、艺术或音乐领域中，极端
的激进分子会被当作是先锋派的成员，而且他或她的观众、听众或读者有可能寥寥无几；
与科学相比，这些创造性领域对于革命者既没有报答、奖金，也没有荣誉。此外，值得
注意的是，尽管诺贝尔奖金定期地奖给那些做出过业已变得十分重要且确实具有革命性
的贡献的科学家，但在文学界还不曾有过这样的奖励来奖赏那些有着类似的重要性和革
命性且具有创新精神的作家，如奥古斯特·斯特林堡，亨里克·易卜生，马塞尔·普鲁
斯特，詹姆斯·乔伊斯，或弗吉尼亚·沃尔夫等。

　社会之所以愿意支持和奖励革命性的科学，甚至支持和奖励某种极端的通常难以理
解的科学，其主要原因就在于，社会对于实际利益的期望是经常不断的，例如，希望生
活得更健康更长寿，希望有更好的交通运输和通讯条件，有新的得到了改进的人造纤维，
希望有效率更高的农业和加工业，希望日常生活中有更多的方便，国防事业中有更为完
善的设备，如此等等。过去半个世纪的经验一次又一次生动地证明，越是富有创新性和
革命性的科学，其实际应用的意义也就越为深远，影响也就越为广泛。

　对科学革命的预见

　尽管每一位科学家都会对即将来临的革命有所意识，但是，并没有什么明显的普编
的迹象可以告诉科学领域中甚至最为敏锐的观察家，下一场革命将在那里发生、将采取
什么样的形式。即使最有才华的科学家也无法精确地预见他们自己将会引起什么样的革
命。（这正好与政治革命者或社会革命者形成了对照：政治革命者或社会革命者都有一
个事先制定好的纲领，因而能把其革命活动对准精心确定下来的目标。）

　在科学中之所以无法准确地预见革命将在哪里发生或它将由什么构成，一个主要的
原因就是，不同的科学彼此都可谓是“艺术”。在一个领域中某项不可预见的革命性革
新，也许会为某个别的领域提供手段，从而导致该领域取得惊人的进展。这是因为，某
一科学领域中的革命性进展，往往依赖于其他科学领域中的革命，这种不可预见性是快
速地按指数增加的。分子生物学的兴趣就是一个例子，尤其是DNA结构的阐释，它需要利
用物理学中发展起来的一门技术——X射线晶体学。由于技术中最为迅速的变革往往来自
基础科学中那些无法预见的革命，因而在技术的预测方面，尤其是对于技术领域中即将
来临的革命的预测，也就有了一种按指数增长的不确定性。计算机科学家中流传着这样
一种说法：在本世纪40年代末50年代初，计算机这门新兴专业的一位大专家曾预见说，
只要有六、七台计算机就能满足美国未来的需要了，再多几台就能满足整个欧洲的需要
了。尽管当时的计算机十分庞大，但最终表明，这个数字还是太小了。这位不知名的预
见者难以预测到，在未来，一系列的革命（如固体物理学中的革命那样）竟然能完全改
变计算机的大小、性质和功能。

　科学中的革命是不可避免的，从这个意义上讲，它们也是不可抗拒的，至少，只要
科学继续存在，情况就会是如此。当然，它们也许不得不等待，直到有一个特殊的富有
革命精神的天才来点燃导火索。而科学家们，正如我们所说的那样，是不希望革命受到
阻碍的。不过，这些革命的进度，或者，它们发生的频率，既可能减慢也可能加快。也
就是说，有些因素，例如大规模的财政支持，能够加快科学进步的速度，能够使更多的
领域向具有革命性的科学活动开放，因为这种支持能为研究提供更多的人力，能够制造
或购买昂贵的仪器设备。开展野外调查，或考察、探险，进行观测，在科学共同体中建
立起更完善的通讯系统，以及给那些富有创造精神的女士和先生们更多的时间进行思考
（亦即，让他们从过去繁重的教学和管理岗位上解脱出来），所有这些都需要大笔的资
金。有可能获得职业基金和用于培训研究生的奖学金，这种希望吸引着具有创造潜力的
青年男女步入科学界。相反，资金匮乏不仅限制着购置和制造研究用的仪器设备、限制
着考察的进行，而且还限制着人们外出和进行无拘无束的交流，以及对于进步来说必不
可少的科学情报机构的中枢系统的活动。更为重要的是，缺少资金会使专业人数和奖学
金的数额减少，并且会缩小用来招募下一代科学家的通信网。这种人力的减少，就会使
富有革命精神的天才人物在恰当的时间位于恰当的位置上的可能性减小，从而直接减缓
科学革命的速度。

　科学革命概念的转变

　今天，谈论科学革命、哥白尼革命、达尔文革命、计算机革命、信息革命等等已经
不足为奇了。近年来，几乎科学技术中的每一个进步，都在每天的新闻报道中被描述成
是一场革命。从某种程度上可以认为，这是因为在语言的使用中有些词使用得太滥了，
但另一方面，这也是这样一个简单的事实的反应，即科学中已经发生了许多革命，而且
还在继续发生着革命。在我撰写本章时，只要我向书房中的一个书架上瞥一眼就会看到
十几本有关计算机的书，这些书的书名都有“革命”的字样。谁会否认已经有了一场计
算机革命呢？

　不过，即使到了20世纪，科学家和科学史家也并没有普遍认为，科学是通过一系列
的革命而进步的。在本世纪上半叶，人们一般认为，科学中发生革命是极为罕见的事。
相反，科学被看作主要是以一种渐进的方式发展的，也就是说，科学是通过一个累积的
过程而发展的，在这个过程中，一个小的发展或增长，多少有点规律地随着另一个进步
或增长的发生而出现。按照这种模型，比通常增长量大很多的发展，例如与牛顿、拉瓦
锡、达尔文、卢瑟福或爱因斯坦等人的活动相当的进步，也许可以说是构成了一场革命；
革命的发生，也有可能是一个又一个本身很小的进步累积而成的。然而，如此重要的科
学领域中的重组活动，即使有人认为它们的确发生过，其发生也会被认为是极为罕见的。

　乔治·萨顿，科学史这一学术研究领域的主要奠基者之一，并不是一位科学革命的
伟大信徒。他甚至这样认为，其实只是我们肤浅的“对科学进步的第一印象”告诉我们，
科学是通过不连续的巨大发展而前进的。这些巨大的发展像一组“巨大的楼梯，每一级
巨型台阶都代表一个必不可少的重要发现，即那些几乎是骤然之间就使我们到达了一个
更高的水准之上的发现。”他说，当我们“作出我们的分析时”，我们发现，这些大的
进步……可以划分成较小的进步，而那些小的进步还可以划分成另外一些更小的进步，
直到最后，这些进步似乎完全消失了为止（1937，21－22人许多科学家和史学家们都同
意这一点；卢瑟福（1938，73）说，“并非任何一个人都会理所当然地做出一项惊人的
发现，”这段话实际上充分地再现了R．A．密立根的这一粗暴的论断——科学中发生革
命是极为罕见的事。萨顿的分析使他确信，科学所具有的积累性是它的一个主要部分；
事实上，他（1936，5）断言，科学只不过是“实实在在地积累和渐进着的”人类活动—
—J．B．科南特（1947，2O）和其他一些人也都赞同这一看法。在许多分析家看来，科
学中的革命，倘若确实发生的话，那么一定像社会政治领域中那些伟大的革命一样，是
一些并不常见的事，‘包们只是偶而地打断一下在其他方面均为“常态的”有规律的或
渐进式的发展。

　1962年，T．S．库恩的《科学革命的结构》一书，从根本上改变了我们对科学变化
的看法。没有几本科学史方面的著作曾经引起人们如此巨大的兴趣和持续这么长久的讨
论。甚至那些并非在所有细节上都同意库恩的分析的人，也不得不承认，科学的发展并
非必然就是一个积累的过程，科学中存在着一些大的革命，在这些大的革命之间还有一
些较小的革命，革命的过程是科学知识增长模型的一个组成部分。

　在其具有创新性的研究中，库恩并没有阐述一般的历史，而是根据与库恩所说的
“常态科学”交替出现的一系列革命，阐述了科学变革的社会动力学。库恩图式业已适
用于多种不同的领域，如历史政治学理论，科学和公共政策（生物医学知识的应用除外），
除了适用于历史、哲学和科学社会学以外，它甚至还可以用来说明现代大学的性质问题。
人们对库恩大胆描述的一个主要反应，就是对他分析的某些部分提出了怀疑，并指出，
他的图式并不是普遍适用的，它只适用于某些科学、或某些特殊的时期或特定的事件。
人们对他的专门术语（即著名的“范式”这个词）的确切含义，也不得不提出疑问（或
者说，不得不对这个术语含义的模糊性和多重性加以探究）。在涉及到科学变革时使用
革命这一概念是否合宜，对此已经有人提出了疑问。这些问题以及库恩的贡献将在本书
第2章和第26章中进行讨论；这里只需认识到，在有关科学的过去、现在和未来的讨论中，
库恩对对于革命这个概念的推广使用有着引人注目的影响。

　翻一翻任何有关当代科学史的著作或文章，看一看世界各地的杂志中赋予科学革命
无处不在的名声，就可以了解到，本世纪扣年代以来事态是如何变化的。自1962年以来，
大批专门论述17世纪科学革命的著作问世了。其中有5本［作者分别是巴萨拉，里格希尼
…博内利和谢伊，布洛，卡尼，以及罗西］涉及到编年史，而且所有这些书，其大部分内
容都是不同领域中尝试定义、解释或分析科学革命原因的那些学者所作论述的摘录。在
这几本书中，乔治·巴萨拉编的那本书讨论了现代科学兴起的“外在因素和内在因素”；
在这里，编者“有意地避开了‘科学革命’这个术语，而使用了一个不那么讲究但更为
精确的短语‘16世纪和问世纪科学的兴起。’”在第15届国际科学史大会上（爱丁堡，
1977），讨论哲学、方法论和历史的第11小组中，每6篇文章中就有1篇涉及到革命问题。

　在大量的而且还在不断增长的有关科学革命的文献中，在对这一课题几乎每一个可
以想象得到的方面的研究和分析中，几乎无人提及这个概念的历史。刘易斯·福伊尔的
著作《爱因斯坦和科学时代》（1974，241—252）则是个例外，这本书例举了把革命这
个概念用于科学之上的一些例子，这些例子主要是19世纪末和20世纪的。倘若事实上科
学史家并非大都以忽视他们自己的学科和专业的历史而著称的话，那么，科学史家对这
一论题的忽略或许更会令人惊讶（参见萨克雷和默顿1972；萨克雷1980）。

　本书的目的就是要填补文献中的这个空白——在科学家、哲学家和史学家构想出的
科学变等的道路上，探索四个世纪以来诸多变革的由来。在许多情况下，那些使用“革
命”这一术语的学者们，心中所想的恐怕不是别的，只是用一个历史的比喻来表示某一
伟大的转变，或某一项确实很有意义的发明。这也是一种印象主义的并且带有个性色彩
的用法；我怀疑，学者们在论及科学中的革命时，心中所想的是否总是它与某个特定的
社会革命或政治革命相类似。不过，我们将考察许多实例，它们表明社会革命和政治革
命的理论对科学革命概念的改变产生了强烈的影响。我们还将看到，这些概念是怎样受
到学者们所生活的时代中实际发生的社会革命和政治革命的进一步影响的。

　例如，在世界许多地方，那些具有革命性的科学，其形象都受到人们对1917年俄国
革命中产生的布尔什维主义的厌恶的影响。在18世纪，拉瓦锡尚且可以把他的化学革命
与法国正在进行的政治革命相比较，当时，法国革命正处在波旁王朝的君主专制制度的
更迭这样一个较为温和的阶段；然而不久，当革命的过火行为进入了恐怖时期时，这种
比较就失去了它的那种意义，而拉瓦锡本人也在断头台上一命呜呼了。生活在18世纪后
半叶的英国史学家，在考虑光荣革命甚至在考虑美国的独立战争时，大概非常有理由把
革命看作是温和的，是对恢复英国人的某些自然权力起到了一定影响的。不过，这样的
史学家也必须合情合理地承认，法国大革命是有害的一大灾祸，因为伴随着它的是更为
狂热的社会暴力活动，它对业已建立起来的秩序的破坏也更为彻底。这不像是一个理论
上的例子，因为它把爱德蒙·伯克的观点准确地描述了出来。

　当前的一种观点为革命概念随着时间的推移而变化提供了一个关键性的例子，这种
观点认为，科学革命也许已经延续了一个世纪，甚至延续了三个世纪，即从1500年到18
00年（霍尔，1954）。这不仅使得这场科学革命成了有历史记载以来持续时间最长的革
命，而且，它也许还暗示着一种与光荣革命、美国独立战争以及法国大革命等模式完全
不同的革命概念。也就是说，现在流行的有关科学革命的观点，在有意或无意地使用着
这样一种革命概念：这种概念显然不是通过从一组假定的政治革命和社会革命的原则和
实践中进行抽象、并把它们原封不动地用于对科学增长的思考之上得来的。

　无论一种给定的有关科学变革的观念是受社会政治理论或社会政治事件的影响，还
是受其他外部原因的影响，我们都可以胸有成竹地说，它总要受到科学发展本身的影响
——即总要受到使科学家们对其领域的认识、或者使其专业中的实践一天天发生戏剧性
变化的那些理论、发明或系统阐述的影响。从对科学变革的本质毫无认识的时代到亲眼
目睹科学变革的时代，史学家、哲学家或科学家对科学变革究竟有什么看法，我们尚无
法充分了解。只有在将来的某个时候，我们才能够正确地评价：更大的社会范围内的那
些看法和事件是以什么样的方式影响了对这些事件的解释的。出于这个原因，本书把相
当大的篇幅集中在具体的科学发展的各个阶段上——亦即对一个理论被构想、被讨论、
被反对、被改造、直到最后被承认有可能导致有关自然界的一种革命性的新观点为止这
一过程的各个阶段，进行探索。简而言之，本书不仅要讨论科学革命的概念，而且还要
展示一些实际发生的科学革命事件的主要特点，对于这些事件来讲，革命这一思想是完
全适用的，并且，这些事件还倒示了不同世纪中科学革命的典型。

第二章　科学革命的几个阶段

　　　　过去的十年中，科学史家和科学哲学家掀起了一场对科学革命或科学进步的方式进
行各种各样分析的热潮。在这些科学史家和科学哲学家中，有费耶阿本德，库恩，拉卡
托斯，劳丹，波普尔，夏皮尔，图尔明，以及我本人。在此期间出版的大量文献中，很
多都对这些分析中的这种或那种分析内在的一致性、广泛的适用性或普遍的应用等问题
进行了一系列的论证，争论的主要部分集中在T．S、库恩的思想上。要正确地评价库恩
的那些论述的真正价值，并无必要在每一个细节上都与他一致。库恩的论述很独特，它
们都是以“范式”这个概念为基础的（1962；1970；1974；1977）。所谓范式，就是一
组共有的方法、标准、解释方式或理论，或者说是一种共有的知识体。在库恩看来，所
谓科学中的革命，就是这样的一种范式向另外一种范式的转换，他认为，科学形势中出
现的危机使新的范式的产生成为必然，从而导致了这种范式的转换。在一个公认的范式
中，科学家们的活动被称之为“常态科学”，这种活动通常是由“解难题”构成的，这，
也就是增加业已得到承认的知识的储备。这种常态科学会一直延续下去，直到反常出现
时为止。反常最终会导致一场危机，随之而来的就是一场将要产生新的范式的革命。
　　　　在应用这一模式的过程中已经出现了一系列的问题。其中之一就是，库恩是在数种
不同的意义上使用“范式”这个词的（马斯特曼1970；库恩1970）；另一个问题是，并
非所有的革命都是从危机中产生的；还有一个问题，即这一整套模式在物理科学中的应
用的效果似乎要比它在生物科学中应用的效果好（迈尔1976；格林1971）。不过，库恩
的分析有个实实在在的成就，那就是提醒我们注意到：革命的发生乃是科学变革中的一
种具有规律性的特征，而且，科学中的革命还有一个重要的社会组成部分——新的范式
被科学共同体接受。库恩业已做出了重大贡献，他使得人们的讨论从科学思想之间的冲
突转移到持有这些思想的科学家或科学家集团之间的冲突上了。此外，他还着重强调了
革命的某些特征，例如：反常的出现（它会导致危机状况的生成，从而促使革命的发生），
新、旧范式之间存在的不相容性（它成了跨越范式的那种有意义的对话的障碍），以及
在大革命之间有小型的革命存在，如此等等，不一而足。
　　　　现代科学已经存在四百年了，我本人的研究与库恩研究的主要不同之处就在于，我
一直在探讨：对这四百年间科学中所发生的那些革命性变革，参与其中的目睹者和同时
代的分析家们各持什么态度。这种探索方法把革命这～概念看作是一个复杂的、从历史
上讲是不断变化的整体——它必然也要受到政治领域中的革命理论和革命事件的影响—
—而并非单单只是有关科学变革如何发生的一种观念。我也做了尝试，只要有可能，就
把同时代人对待革命的看法与以后的历史学家和科学家的说明，包括我们当今时代的历
史学家和科学家的说明在内，并列而论。我对科学中的革命的辨别。主要是以对历史证
据的检验为依据，而不是看它们是否符合某一固定的分类（参见第3章）。其首要的一步
是考察科学中引起革命的那些思想的起源和发展的模式，在我撰写的《牛顿革命》（19
80）这部书中，我就曾以这种方法探讨过牛顿的那些具有革命性的创新之举。下一步就
是对科学革命的细微结构加以考察，正如这里所做的那样，我把新思想或新理论的起源
或者新体系（或新范式）的起源当作出发点，然后追溯它们公布于世和普及传播的过程，
最后，明确划定那几个为科学共同体所接受的阶段，亦即导致人们所公认的革命的那几
个阶段。
　　　　我们怎么才能知道一场革命已经发生了呢？对此存在着两类标准。一类来源于根据
严格的定义所作的逻辑分析，另一类则来源于历史方面的分析。科学中有许多重要的革
命，例如牛顿革命、达尔文革命、爱因斯坦革命、化学革命以及近年来的分子生物学革
命和地球科学中的革命等等，都是从这两方面的标准被证明是革命的。它们都通过了我
在第3章中给出的那些对革命的检验。在本章中，我的目的就是考察：我所发现的构成了
科学革命之特有顺序的那些前后相继的阶段，以及参与其中的目睹者和同时代的分析家
们在为这类革命提供文献证明方面所扮演的角色。科学中确实有革命发生，我认为这是
已知的事实，尽管我意识到：有些人不相信这一