科学中的革命-第5部分

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已知的事实，尽管我意识到：有些人不相信这一点，即使在那些相信者当中，对于科学
发展的哪些事件构成了革命也还没有一致的意见。
　　　　从思想革命到论著中的革命
　　　　在对大量的革命进行研究的过程中，我发现，在所有的科学革命中都有四个主要的
阶段，这四个阶段清晰可辨、前后相继。第一个阶段我把它称之为“思想革命”，或曰
“自身中的革命”。当一个科学家（或一个科学家小组）发明了解决某一个或某一些重
要问题的根本办法时，或者发现了一种新的使用信息的方法时（有时候是使信息的有效
范围大大超出现有的界限），当他（或他们）提出了一种新的知识框架、而现有的信息
在此之中可以以一种全新的方式得到表述时（从而导致一种谁都未曾料想到的预见），
或者引入了一组改变现有知识特性的概念或提出一种革命性的新理论时，第一阶段的革
命就会发生。简而言之，这革命的第一阶段，乃是在所有科学革命的萌生之时总能发现
的、由一个或数个科学家去完成的过程。它是由某一个人的或某一个小组的创造性活动
构成的，这种活动通常与其他的科学家共同体没有相互作用。它完全是在自身中进行的。
当然，这种创新也是从现有科学的母体中产生的，而且常常总是现行科学思想的一种根
本性转变。此外，它表现出与为人们一般所接受的哲学的某些准则、与当时的科学模式
和科学标准有着密切的关系。不过，在新的科学中表现出其自身具有革命潜力的那种创
造性活动，往往都是私下或单独进行的。
　　　　新的规律或发现，总是作为日记本或笔记本中所记载的事项。或者以一封信、一组
短文、一篇报告或一份详尽的报告书的概要等形式被记录或记述下来的，它们最终也许
会作为一篇文章或一部著作发表、出版。这就是革命的第二个阶段——对一种新的方法。
概念或理论的信仰。通常，这一阶段的构成是：写出研究纲领，也许，还要像拉瓦锡那
样，指明其结果将“注定”（参见格拉克1975，用户给物理学和化学带来一场革命）。
不过，这种信仰的革命依然是私下进行的。
　　　　科学中的每一场革命，全然是作为一个科学家或科学家小组的思想活动而开始的，
然而，一场成功的革命——一场能够感染其他科学家讲能影响科学未来的进程的革命—
—不可避免地要通过口头或文字告知同行们。对于科学中所发生的革命而言，最初的思
想革命阶段和信仰革命阶段，都是私下进行的，不过它们必然要导致公开的阶段：把思
想传播给朋友、同事、同行，以至随后在整个科学界范围内传播。今天，这第三个阶段
的开始，可以采用以下这几种形式：如打电话，通信，与朋友或最亲近的同行们座谈，
或者，在某人所在的研究室或实验室内举行小组讨论会，随后，更为正式的介绍将会在
研究室传统的学术讨论会或某次科学大会上进行。如果没有引起同行们强烈的反对意见，
或者，批评者或学术报告的作者本人没有发现根本性的缺陷，那么，这初步的交流也许
会导致这样的情况：它不是公开地而是作为非正式的出版物流传于世，也许，有人会建
议把它作为一篇科学论文或一部专著正式出版。“论著中的革命”这个术语，确切地描
述出这第三个阶段；在这个阶段，一种思想或一组思想已经开始在科学共同体的成员中
广泛地流传了起来。
　　　　思想革命，往往要等到科学家把其思想完全付诸于文字时才算结束。牛顿在天体力
学方面的重要贡献，就是一个著名的例子。1679年，在与罗伯特·胡克的通信中，牛顿
获悉了一种新的分析行星运动的方法，随后，他便把这种方法用于解决当时用面积定律
尚不能解释的行星沿椭圆形轨道运动的原因问题。接着，他又把他的初步发现付诸文字，
不过，（据我们所知）他并没有把他的思想及其推论完全写出来。在哈雷（168年8月）
来访询问有关力和行星轨道的事宜之前，牛顿甚至未曾公开承认过他业已取得了这样惊
人的进展。后来，牛顿把他的成果整理成了一份丰富而详实的报告，并且，在哈雷的建
议下，牛顿于1684年11月把他的成果送交皇家学会注册，从而使他的发明领先权可以得
到保护。哈雷十分清楚，在牛顿之前，还不曾有人对导致行星运动的力提出过全新的、
具有革命特性的分析。不过，在牛顿刚刚为哈雷和皇家学会准备好那篇论文之后，亦即，
在他于1685年的头几个月将其私下的思想中的革命转变成公开的论著中的革命之后不久，
牛顿就在他那卓越成就的基础上更上一层楼，进而发现，太阳和每一颗行星彼此之间总
是要以引力形式相互作用，因此，每颗行星既要作用于其他行星，也要受到其他行星的
作用——这是通往发明万有引力概念之路最为重要的步骤，而万有引力这一概念，则是
牛顿的科学革命的基础（参见科恩1981；1982）。
　　　　科学中的革命在这最初三个阶段的任何一个阶段中，都有可能会失败。也许，一个
发明者或发现者私人的文献材料被放在档案中，在相当长的时间里无人问津，以致落满
了灰尘，而这时再想用这些思想引发一场革命，已经为时过晚了。倘若作者及早决定把
其发现送去付印，或者以其他的形式进行广泛的传播，那么，一场革命也许业已发生了。
在托马斯·哈里奥特（1560－1621）未发表的有关天文学、数学和物理学的论文中，在
伊萨克·牛顿（1642…1727）的数学手稿中，就有两个这样的例子，它们本来都可能成为
巨大的科学迸步，然而由于这些材料未能付印出版，所以直到三个多世纪以后，这进步
才发生。我并不想暗示，如果哈里奥特在天文学和物理学中的发现（雪利1981）或者牛
顿在数学中的新发明（牛顿1967）付梓问世了，那么，它们必然会引起一场革命。我只
是想说，这两个例子都表明：巨大的科学进展，很有可能仅仅由于未能被人们问津，因
而直到三个多世纪以后在我们这个时代高深的研究计划实施之前，它们都未能发挥出它
们所具有的革命潜力。
　　　　在某些情况下，革命的失败也许并不像哈里奥特的情况和牛顿的情况那样，是因为
科学家未能把其著作送去公开出版而造成的。从埃瓦里斯特·伽罗瓦在代数方面所做的
基础性工作（群论）中，就可以找出这样的例子。伽罗瓦（181－1832）确实是将其成就
付诸文字了，并且把它们送交给法国科学院准备发表，但是，这些成就却未能被承认。
伽罗瓦还没来得及把其所有的数学发现和研究计划整理好以便全部撰写出来，他就在一
次决斗中被杀死了。他的生命赋予他的时间，只够他完成一份短文来说明他所创立的群
论的思想；而那些在当时可能会使其同时代人信服并有可能引起数学革命的论著，却始
终未能完成。
　　　　勒内·笛卡尔（1596－1650）的经历，则是对在公开论文阶段革命进展又一次被延
误的说明。1633年，他抛开了《宇宙论》的激进的手稿，这部手稿的主要论题是宇宙起
源学，其中包含了对惯性的一般定律首次完整的阐述。他刚刚听说枷利略和哥白尼的天
文学学说被判有罪，而他想象不出怎么能在此时出版他那部含有哥白尼天文学理论的
《宇宙论》呢？他甚至把《人论》这部著作中有关生理学的部分隐匿了起来，因为他难
以想象把对生命科学的论述与作为其基础的哥白尼学说分割开来。即使这样，笛卡尔革
命也没有被完全彻底地、永久地埋没起来，因为在笛卡尔去世木久，《宇宙论》这部书
中有关宇宙学以及生理学的部分就发表了。除此之外，笛卡尔还不停地撰写他的另一部
著作《哲学原理》，并且出版了这部著作；在这部书中，他阐述了惯性定律和他在宇宙
学方面的部分观点；不过，实现这场革命的强有力的工具，却在一段时间内被剥夺了。
　　　　从论著中的革命到　　　　即使某位科学家的著作公诸于世了，但在有足够数量的其他科学家开始相信论著中
的理论或发现、并且开始以新的革命的方式从事他们自己的科学事业之前，科学革命仍
不会发生。在此时此刻，能够导致科学革命的手段，只不过就是把某位科学家或某一科
学家小组成员思想上的成就进行公开的交流。这就是每一场科学革命的第四个或者说最
后一个阶段。
　　　　据科学史记载，许多革命性思想从来都没有超出过公开发表的阶段。催眠术就是一
个很好的例子。梅斯梅尔曾提出过一个具有革命精神的医学“科学”系统，这是一个与
他的医疗实践相关的系统。尽管他在外行人中（达恩顿1974）和某些改宗了的医生中赢
得了一大批追随者，但是，梅斯梅尔的概念和方法最终还是被医学和科学的研究机构拒
绝了，因为这些机构发现，这些概念和方法没有科学价值。它们无法证实动物磁性说的
催眠“流”的存在。
　　　　在本世纪，很多具有革命性的“现象”领域，也都类似地因为科学评论家们无法找
到它们存在的真实依据而被拒绝了。1903年在法国发现的N…射线就是其中之一。这些射
线曾在科学共同体中引起了极大的注意，而它们的发现者勒内一普罗斯佩·布隆德洛也
曾名噪一时，不过后来却又声名狼藉。因为最终表明，N射线只存在于它们的发现者的内
心之中，而其他一些愿意相信它们的科学家们，显然只是在内心中暂时中止了他们正常
的科学怀疑（罗斯莫达克1972；奈1980）。本世纪20年代在苏联发现的生育辐射也是如
此。根据假定，这种辐射含有一些由生长中的植物或其他生物释放出的射线，它们能够
穿透石英，但却不能穿透玻璃。对于植物生理学与辐射物理学交界之处这个令人兴奋而
且具有革命性的新问题，发表的论文数以百计。然而最后，精确的实验证明，这些射线
并不存在。在另外一场这类失败的革命中，保罗·卡默勒在维也纳宣布，他已经证实了
获得性特征的遗传。1926年，那个也许会成为他证明获得性特征能够被遗传的蟾蜍交配
的标本，其实是搀了假的；他在蟾蜍皮下注射了墨汁。
　　　　这些例子（卡默勒及其搀了假的标本也许应该除外；参见凯斯特勒1971）的说明，
自欺欺人的行为和大批追随者的激动心情，几乎都有可能把论著中的革命变成科学中的
革命。从一定的程度上讲，这些应属于“边缘”科学甚或“病态”科学的范畴（兰米尔
1968；罗斯坦德1960），但是，一场失败的科学革命未必就是这样——尽管通常很难区
分什么是过分激进的东西，什么是病态的东西。兰米尔解释说，总的看来，“不诚实的
行为寥寥无几。”科学家们也会“因主观印象、不切实际的妄想或知觉阈的相互影响而
误入迷途，他们对人类自己究竟能做到什么的这种无知，使他们自己上了错误结果的当。”
　　　　两次流产的革命，一次是维利科夫斯基的辐射宇宙物理学，另一次是聚合水，都说
明了这个问题的困难。伊曼纽尔·维利科夫斯基试图用一组有关太阳系是如何进入其目
前状态的激进观点，使物理学发生一场革命。他的革命理论的一部分是：根据《圣经》
与其他早期记录，仅在几千年前，金星曾重复地与地球和火星发生过碰撞；当时，金星
是颗彗星。无庸赘述，维利科夫斯基的观点与有关动力学和引力的基本定律是矛盾的。
他认为在行星相逢时，电力和磁力超过引力的作用。尽管他的思想激进，尤其在一些公
开出版物上，得到了广泛的传播，但却没有被科学共同体承认。事实上，他们已有了一
些严肃认真的看法，甚至还出现了一大批反对势力。1973年，在美国科学发展联合会的
一次会议上曾发生过一场争论。五位科学家（其中有卡尔·萨根）对行星碰撞理论进行
了抨击；只有维利科夫斯基本人为它作了辩护（参见戈德史密斯1977；萨根1979）。在
1979年12月2日（亦即维利科夫斯基逝世两周之后）《纽约时报》（New　York　Times）有
关这一事件的评论中，罗伯特·费斯特罗列举了维利科夫斯基三个业已得到证实的预言，
另外还有七个重要的预言却受到了直截了当的反驳。他不无遗憾地说，“问题”不是
“别的”，因为“在我们的一生当中，再也没有什么能比目睹一场科学思想的革命更令
人激动的了。”然而“不幸的是”，他得出结论说，“证据并不支持这种可能性。”
　　　　聚合水，最初被称之为“异常水”，是1961年由一位在一小型的省级科技研究所工
作的俄国化学家发现的；俄国一位著名的物理化学家鲍里斯·V．杰里亚京，苏联科学院
一个很有威望的研究所中一个庞大班子的领导者，几乎立即接手了这项研究（参见弗兰
克斯1981）。这种液体是从普通水中产生的，但它与我们所知道的水的性质几乎没有一
点是相同的：它的沸点与水的沸点不同，冰点也不同。在1969年6月27日出版的美国最主
要的科学杂志《科学》的一篇文章中，作者提出了光谱学上的证据来支持下述的看法：
这些物质的属性“再也算不上是什么异常的情况了，确切地说，它们是一种新发现的物
质即聚合之水或聚合水的属性。”这种聚合需要“一种以前未被认识到的粘合工艺，以
便来构造一个只含有氢原子和氧原子的系统。”起初，西方的科学家们对这项发现并不
怎么重视。但是不久，关于聚合水的研究就在英国展开了；随后，美国也开始了大规模
的研究，与此同时还召开了许多讨论会，美国国防部提供了数以百万计的资金作为支持。
因为审定研究投标的一位人士写信给美国空军科研局说：“这种类型的工作将会导致全
部化学（包括与空军有很大关系的那部分在内）的一场革命。”（弗兰克斯1981，186）
英国著名的结晶学家J．D．贝尔纳曾欢呼说，聚合水是“本世纪最重要的物理…化学发现”
（同上，49）。
　　　　没过多久，有关聚合水的研究论文，就宛如潮涌一般发表在一些较有名气的科学杂
志上了；1970年11月杰里亚京在名望颇高的《科学美国人》杂志上，发表了一篇关于这
种“超密度水”的说明。这种新发现的内在意义也引起了人们的一些思考。在读者面很
广而且很有权威性的英国杂志《自然》上（1969，224：198），宾夕法尼亚州的一位教
授发出了警告，他说，如果“以牺牲外界在任何条件下都能找到的普通水为代价使（水
的）聚合体状态出现，”那么，地球上的生命也许就会全部灭绝。“地球上水的聚合化
也许会使地球变成金星的一个毫无二致的复制品。”他总结说，必须极为小心谨慎，因
为“一旦聚合核在土壤中散播开，再做什么都无济于事了。”
　　　　当然，持怀疑态度者也不乏其人，其中有些相当坦率。他们劝告海军科研局、空军
以及国家科学基金会不要用财政赞助来支持聚合水的研究，以免最后给人一种荒唐可笑
之感。在写给《科学》杂志（1970，168：1397）的一封题为《“聚合水”令人难以置信》
的信中，乔尔·R．希尔德布兰德，美国物理化学界的老前辈，表达了科学共同体的许多
成员对聚合水是否存在的怀疑。最终表明，聚合水的那些属性，纯系（弗兰克斯1981，
136）“不同类型和不同层次的拼凑的产物。”《自然》杂志的一篇社论沮丧地说：“有
好几位实验者全力以赴地进行工作以寻求这样一种可能性，即那样的拼凑也许可以用来
说明他们的大部分观察，但是实验失败了，而且是没什么可值得夸耀的失败。”
　　　　聚合水这件事对分析科学革命有着特殊的意义，其所以如此，不仅在于它是一场失
败的革命，而且还在于它最初成功的方式。大部分失败的科学革命，都是一些从未超出
过我所说的论著中的革命阶段的革命。也就是说，他们在科学共同体中未能引起人们足
够的支持来重建能够构成一场革命的科学理论。其他一些革命的失败，则是因为实验发
现反驳了它们。它们当中的许多革命根本就没有通过最初那很有价值的检验。不过，在
聚合水这个事例中的那场革命（至少在一段时间内），即使算不上是场确确实实的革命，
那也可以这么说：它几乎构成了一场严格意义上的科学革命。许多信徒对这个课题进行
了大量的研究，并发表了很多研究论文，其中有不少都是由一些很重要、很有名气的财
政资助者倡导的；有关这种新物质属性的论述，在一些重要的杂志上扩散开来。为了解
释这种异常的聚合是怎样在水中产生的，那就需要一场革命。从这种意义上讲，也许，
把聚合水的发现描述为一种需要一场革命的发现（或一种具有革命性的发现），比把它
说成是一场严格意义上的革命更为恰当。倘若聚合水意味着一场革命而不仅仅是什么别
的革命的产物，那么，也许有人就想说，尽管科学共同体中持有强烈怀疑态度者占有相
当数量的比例，这场革命也几乎成功好几年了。然而，这种怀疑态度甚或明显的敌视，
是任何科学革命初期阶段都有的一种常规的特征。
　　　　直到最后也没有发生什么聚合水革命，因为严格的实验检验最终要求人们放弃对这
种聚合水的信念。可以理解，为什么许多科学家一定要克服他们原来所持的那种怀疑态
度，而且还要加入那些从事聚合水研究的人们的行列之中。这是因为，人们总有一种强
烈的欲望要投身于科学的前沿，要成为为新的有争议的事业而工作的队伍中的一员。这
些研究人员们不大可能搞什么阴谋来哄骗他们的科学家同行，但是相反，他们却很可能
由于想获得具有建设性成果的欲望过于强烈而自己欺骗自己（参见齐曼1970）。这种被
迷惑的情况为数甚多，其历史是一个很值得那些研究科学社会学、科学心理学以及科学
革命本质的人去探索的问题。聚合水事件的兴衰，展示出在今天激烈竞争的科学系统的
压力之下人们在实验室中是怎样实际工作的：他们的所做所为，并不总是与对抽象真理
的理想追求这～长期以来业已形成的传统形象相一致的。
　　　　任何一位科学家对放弃业已接受并据之推进其专业工作的那组观念，都会有一种自
然的抵触情绪，而这常常与积极参与一场革命运动的那种欲望相冲突。通常，新的和具
有革命性的科学系统所遇到的是抵触而不是热情的欢迎。这是因为，维持现状对每一位
取得了成功的科学家来说，在思想方面、社会方面甚至财务方面都有好处（参见巴伯19
61）。当然，如果每一种革命的新观念都受到热情的欢迎，那么，其结果也许将是一片
混乱。
　　　　既顽固又蛮不讲理地坚持某项论证，是对科学变革进行抵制的一个方面，而这种坚
持，实际上也就是实力和稳定性的一个根源。许多已经尝试过或已经计划过的革命根本
就没有通过检验。也许它们的预言未被证实，也许其实验基础被证明是错误的或不恰当
的，或者可能，其理论本身被揭示出是有缺陷的。假如一种新提出的理论或方法没有什
么实际利益的话，为什么要采纳它而断送一门科学的生命呢？正是由于这种严厉的检验，
使得许多具有革命性的科学发展遭到拒绝。科学事业不同于政治领域和社会领域，对于
不同的科学家给革命以合法地位的各个步骤，科学事业均已承认了；这样，尽管会受到
科学中保守势力的抵制，但革命运动并不是非法的，并不会超出已被人们接受的科学变
革的规范之外。而且，在科学中对革命的拒绝也是一个有序的过程，它并不依赖什么不
可抵抗的压力。
　　　　当然，这种系统并不总能充分发挥作用。在遗传学的基础定律的发现中就可以看到
这样一个触目惊心的实例：科学革命的发展出现了中断。在19世纪m年代，格雷戈尔·孟
德尔发现了遗传学的基础定律。孟德尔在一家公开出版但鲜为人知的杂志上发表了他的
著作，而他的论文也确确实实被编入了有关这个问题的文献目录指南之中。然而，它却
被忽视了半个世纪，直到1900年，它又几乎同时分别被卡尔·科伦斯、埃里克·切尔马
克、雨果·德·弗里厄斯重新发现（奥尔拜1966）。德·弗里厄斯是偶然看到他的杰出
前辈的这一著作的，他使这一著作引起了科学界的注意。在孟德尔发表其独出。已裁的
论文的时代，科学界人土所探讨的是遗传的变异和融合，而不是固定性；科学界对他的
发现尚无思想准备，因而忽视了它。从某种意义上讲，孟德尔也许领先了他的时代半个
世纪。
　　　　那些受过光的发射、传播和吸收像连续的波动现象