【中國科學(xué)報(bào)】蒲慕明：對科學(xué)哲學(xué)的一些看法
發(fā)布時(shí)間：2020-09-27
9月24日上午苟弛，“中國科學(xué)院哲學(xué)研究所揭牌儀式暨科學(xué)與哲學(xué)前沿問題研討會(huì)”在中國科學(xué)院大學(xué)玉泉路校區(qū)舉行。揭牌儀式上阁将，中科院院士膏秫、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）學(xué)術(shù)主任蒲慕明代表科學(xué)家發(fā)言。以下為發(fā)言內(nèi)容做盅。
中科院神經(jīng)所的研究生每年都有博士生的論文研究進(jìn)展報(bào)告缤削，最近我參加了一個(gè)學(xué)生的報(bào)告。 這位學(xué)生很聰明吹榴、也特別努力亭敢，過去一年的工作是針對導(dǎo)師的一個(gè)假說所設(shè)計(jì)的兩種不同的實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果都不符合假說所預(yù)期的結(jié)果腊尚。 他說雖然一年的工作都失敗了吨拗，仍不愿放棄满哪，又提出了另一種實(shí)驗(yàn)婿斥，下幾個(gè)月準(zhǔn)備再繼續(xù)努力，希望能證實(shí)這個(gè)假說哨鸭。 如果還是失敗的話民宿，就準(zhǔn)備換一個(gè)論文題目。這個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)像鸡，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論也可信活鹰，報(bào)告時(shí)思路清晰，對這個(gè)假說充滿信心只估。 在場的老師對這個(gè)學(xué)生都很滿意志群，尤其是他的導(dǎo)師對他不怕失敗的挫折，仍堅(jiān)持努力工作尤其贊賞蛔钙，也同意學(xué)生應(yīng)該再努力做另一組實(shí)驗(yàn)锌云，如果還是不能證實(shí)這一假說，就換一個(gè)論文題目吁脱。 這個(gè)小故事說明了一個(gè)科學(xué)界普遍的現(xiàn)象桑涎。
就是學(xué)生和導(dǎo)師都沒有真正理解科學(xué)研究的本質(zhì)，對假說和實(shí)驗(yàn)的意義沒有正確的概念兼贡。
根據(jù)上世紀(jì)初Karl Popper對知識(shí)論和科學(xué)方法總結(jié)出的理論攻冷，也是目前科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域普遍接受的理論，假說存在的意義遍希，不是為了給實(shí)驗(yàn)“證實(shí)”的等曼，而是用來反駁的。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的不是為了證實(shí)（verify 或 prove）一個(gè)假說，而是尋找反證涉兽。
假說是一種猜想（conjecture）招驴，最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是能反駁（refute）它，從conjecture 到refutation枷畏，就完成了科研重要的一環(huán)别厘。
假說如果不能預(yù)測實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果，就需要進(jìn)一步修正拥诡，提出一個(gè)能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的新假說触趴，這是對假說的重要反饋環(huán)節(jié)。
這種從假說到反駁到新假說的出現(xiàn)渴肉，是推動(dòng)科學(xué)進(jìn)展最有效的模式冗懦。
符合假說的結(jié)果不能說就是證實(shí)了假說，只能說結(jié)果支持了假說仇祭，假說可以繼續(xù)存在披蕉。
事實(shí)上，假說是永遠(yuǎn)無法被證實(shí)的乌奇，因?yàn)槭遣豢赡軐w所有實(shí)驗(yàn)參數(shù)空間進(jìn)行所有可能的實(shí)驗(yàn)没讲。
這位學(xué)生的兩組嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，沒有得到假說預(yù)測的結(jié)果礁苗，應(yīng)該認(rèn)為是成功的而不是失敗的實(shí)驗(yàn)爬凑。
如果第三組實(shí)驗(yàn)也得不到預(yù)期的成果，那是更好的結(jié)果试伙。
他完全不應(yīng)該換題目嘁信，而是去重新提出一個(gè)修正的假說，能解釋他已獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果疏叨。
這個(gè)導(dǎo)師所提出的假說潘靖，是依據(jù)目前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域一般想法的假說，是目前流行的理論和研究范式（existing paradigm）的產(chǎn)物蚤蔓，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明假說所預(yù)測的不正確卦溢，就說明目前領(lǐng)域的想法是有問題的，是需要修正的昌粤。
一個(gè)重要的假說既绕、理論框架和范式（paradigm）能統(tǒng)治一個(gè)領(lǐng)域多年，就是因?yàn)樗A(yù)測的現(xiàn)象與許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合涮坐，但是遲早總會(huì)發(fā)現(xiàn)有某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不符合的凄贩，不符合的結(jié)果多了，就到了推翻或革新假說的時(shí)候袱讹。
這時(shí)如果又有人提出了一個(gè)革新的修正假說疲扎，就會(huì)在這個(gè)領(lǐng)域造成Thomas Kuhn所說的研究范式的革新（paradigm shift）昵时。
教科書中的重要理論、概念和假說椒丧，隨時(shí)間過程都會(huì)有大幅度修正壹甥，這反映的就是研究范式的革新。
我們都知道教科書中的假說壶熏，遲早都是會(huì)被修正的句柠，可是我們不知道是哪些假說、在什么時(shí)候會(huì)被修正棒假；能對這些修正過程有所貢獻(xiàn)溯职，是我們創(chuàng)新性基礎(chǔ)研究的最高目標(biāo)。
我們一般關(guān)注的創(chuàng)新帽哑，做新的實(shí)驗(yàn)谜酒，觀察新現(xiàn)象，研發(fā)出新技術(shù)妻枕，都是基于目前領(lǐng)域已有的范式僻族。我稱之為前瞻式（prospective）創(chuàng)新。
但是還有另一種模式的創(chuàng)新屡谐，是現(xiàn)在很少人做的述么，我稱之為“回顧式（retrospective）”創(chuàng)新。
這種創(chuàng)新不需要提出新的假說康嘉，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)碉输，而是用新方法或新技術(shù)去重新檢驗(yàn)?zāi)切┲谓炭茣募僬f籽前、前人曾發(fā)表過的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果亭珍。
這些假說可能是基于幾十年前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所提出的。
當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與現(xiàn)在相比可能落后得多枝哄，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可能比較粗淺肄梨、甚至不可靠。但是因?yàn)檫@些假說都進(jìn)了教科書挠锥，變成領(lǐng)域普遍接受的假說众羡，也沒有人再去檢驗(yàn)它們的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的可靠性。
現(xiàn)在你用新的方法去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)蓖租，重新檢驗(yàn)它是否正確粱侣，雖然基本上只是用新方法重復(fù)別人的實(shí)驗(yàn)，我相信可能有一半的機(jī)會(huì)蓖宦，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不支持這個(gè)假說齐婴，很有可能對普遍接受的假說，重新提出質(zhì)疑稠茂，如果是非常重要的假說柠偶，甚至造成領(lǐng)域內(nèi)研究范式的革新。這種回顧式的研究和前瞻式的研究一樣，都是屬于創(chuàng)新的范疇诱担。
科學(xué)的發(fā)展就是不斷地修正已有的假說和理論毡证。
前瞻式創(chuàng)新可能會(huì)獲得新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不符合現(xiàn)有范式蔫仙，但需要實(shí)驗(yàn)者主動(dòng)去設(shè)計(jì)一些有針對性料睛、能獲得反證的實(shí)驗(yàn)，對不符合假說的結(jié)果高度重視（而不是像我說的那位研究生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)失敗而舍棄他的發(fā)現(xiàn)）摇邦。
回顧式的研究方式秦效，是直接去重新驗(yàn)證已有假說的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，直接去尋找假說的基礎(chǔ)是否有破綻涎嚼，是一種更直接地對現(xiàn)有假說的正面沖擊阱州，更可能造成研究范式的革新。
我強(qiáng)調(diào)回顧式創(chuàng)新法梯，是我個(gè)人多年的親身體驗(yàn)苔货。
我的實(shí)驗(yàn)室在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最重要的貢獻(xiàn)，就是在二十余年前立哑，我們針對教科書中統(tǒng)治了突觸可塑性領(lǐng)域半個(gè)世紀(jì)的赫伯（Hebb）假說（脈沖相關(guān)性學(xué)習(xí)法則）夜惭，使用新技術(shù)（在體神經(jīng)元膜片鉗記錄）、設(shè)計(jì)了有針對性的實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)赫伯假說铛绰，而發(fā)現(xiàn)了有脈沖時(shí)序依賴性的突觸可塑性诈茧，這個(gè)發(fā)現(xiàn)與同時(shí)期其他實(shí)驗(yàn)室的類似結(jié)果一起，造成了目前教科書中的新版(有脈沖時(shí)序依賴性)的突觸學(xué)習(xí)法則捂掰。
重要的突破性（0到1）科研創(chuàng)新不是無中生有的敢会，也不是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新現(xiàn)象，在一流期刊出了一篇好論文这嚣，而是在目前科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)上鸥昏，對現(xiàn)有的理論和技術(shù)有大幅度革新（產(chǎn)生研究范式革新）；在符合現(xiàn)有領(lǐng)域的格局和范式之內(nèi)的新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)姐帚，可以說是漸進(jìn)式（1-100）的創(chuàng)新吏垮。
突破式創(chuàng)新的源頭常是一些特別有新穎性的想法，這種想法的出現(xiàn)常常是邏輯范疇外（beyond logic）的遐想和靈感罐旗，或統(tǒng)稱為想象力（imagination）或是創(chuàng)新力（creativity）膳汪。
想象力和創(chuàng)新力的本質(zhì)和來源是值得研究的。這是一項(xiàng)需要結(jié)合哲學(xué)九秀、心理學(xué)遗嗽、神經(jīng)科學(xué)、信息學(xué)颤霎、社會(huì)學(xué)媳谁，甚至藝術(shù)家和詩人的觀點(diǎn)涂滴，需要多學(xué)科一起共同研討的課題。
怎么下手呢晴音？也許可以針對曾有過重大突破性創(chuàng)新的科學(xué)家們柔纵，進(jìn)行大量的案例研究。
也就是科學(xué)家心路歷程的研究锤躁；這不是“科學(xué)史”研究搁料，而是“科學(xué)家”研究，探索這些科學(xué)家“想象力”（創(chuàng)新思維）出現(xiàn)的環(huán)境和個(gè)人的家庭系羞、教育郭计、經(jīng)歷背景，尤其是創(chuàng)新思維出現(xiàn)的來龍去脈椒振；也許可以從他們的個(gè)人回憶昭伸、自傳和訪問記錄，理出一些規(guī)律澎迎。
我們要建設(shè)一個(gè)有創(chuàng)新活力的社會(huì)庐杨，需要對創(chuàng)新的本質(zhì)、對科研環(huán)境和教育模式夹供，系統(tǒng)性地進(jìn)行研究灵份，提出有說服力的論點(diǎn)和方案。
這也許是哲學(xué)所可以考慮的研究方向哮洽。
一位研究意識(shí)的哲學(xué)家Daniel Dennett曾說過一個(gè)故事：一位科學(xué)家和一位哲學(xué)家一起看魔術(shù)秀填渠，一位女士站在一個(gè)箱子里，頭伸出來講話鸟辅。
魔術(shù)師拿了一把刀把盒子從中間切成兩半氛什，這位女士還在說話。
科學(xué)家問哲學(xué)家這是怎么回事剔桨？哲學(xué)家說“我認(rèn)為魔術(shù)師并沒有切斷這位女士”屉更。
科學(xué)家說“我當(dāng)然知道沒有切斷徙融，我是問這個(gè)魔術(shù)是怎么做的洒缀？”，哲學(xué)家回答說“哦欺冀，這與我無關(guān)（not my department）”树绩。
這個(gè)故事的意思是說哲學(xué)家所關(guān)心的事與科學(xué)家完全不同，哲學(xué)家關(guān)心的問題經(jīng)常與科學(xué)探索無關(guān)隐轩。
我們可以做個(gè)問卷調(diào)查饺饭，問科學(xué)家他們做科研的哲學(xué)基礎(chǔ)是什么？哲學(xué)對你的科研探索有什么貢獻(xiàn)职车？我們可以預(yù)期瘫俊，絕大多數(shù)說不出什么哲學(xué)基礎(chǔ)鹊杖，也許有些人會(huì)模糊地說什么“演繹法”、“歸納法”扛芽、“從歸納法探索自然現(xiàn)象的規(guī)律”等等骂蓖。
但是，從我開始講的那個(gè)研究生和導(dǎo)師的故事來看川尖，可以明確地說登下，如果他們對科學(xué)探索的本質(zhì)、假說與實(shí)驗(yàn)的意義有深一層哲學(xué)性的認(rèn)識(shí)叮喳，對他們的科研工作進(jìn)展被芳，甚至是否能有創(chuàng)新性的貢獻(xiàn)都會(huì)有很大的影響。
所以馍悟，處在科學(xué)院內(nèi)的哲學(xué)所畔濒，我認(rèn)為應(yīng)該聚焦“科學(xué)的哲學(xué)”（philosophy of science），這是可以為科學(xué)界做出直接貢獻(xiàn)的方向锣咒。
科學(xué)院的研究生教育篓冲，目前就很需要有 “科學(xué)方法論”方面的課。
這不是像“統(tǒng)計(jì)學(xué)方法”那種教做科研所需的實(shí)際技術(shù)和方法宠哄，而是闡明科研探索的本質(zhì)和途徑壹将。
希望我們未來的學(xué)生不再認(rèn)為他們做實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)就只是為了“證實(shí)”某某假說。
