科学的交响曲

序曲
虽说搞一辈子科学技术研究，
但对于“什么是科学”的问题，
仍然有必要加以拷问与追究。
因退休闲暇没有太多事情可干，
故具备了考究的充分和必要条件。
“科学”作为一个词汇或术语，
出现并广泛用于在西欧16世纪。
如英国的弗兰西斯·培根，
作为当时著名的哲学家，
首先提出了科学的目的：
改善人类在地球上的命运，
也是试图明确科学方法的先驱。
现代科学鼻祖笛卡尔
法国科学家笛卡尔，德国哲学家黑格尔称之为，
现代哲学的奠基者和先驱。
他从“我思则我在”出发，
提出思维是人存在的基础。
人只有通过感觉才能够思维，
但感觉不能作为知识的基础。
因为感觉总是因人而异，
所以很不可靠却很可疑。
只有通过自然现象的观察，
并经过人们的逻辑推理，
所获得的理论或知识体系，
才有可靠唯一普遍的意义。
显然知识的基础是逻辑推理。
他同时认为知识也有局限性，
进而提出对知识的“质疑”，
即对于已有知识体系，
允许进行不断地质疑。
这是从已知到未知的动力，
从而使知识的探索，
逐步逼近未知的真理。
例如，
对于世界各民族来说，
虽有不同地域和文化背景，
但数千年来对“天地”的感觉，
却是完完全全的相同：
即“太阳围着地球转”，
朝日升东海夕阳落西山。
直到16世纪神医哥白尼，
才发现教会的“地心说”
是与事实相悖的假真理。
不是“太阳围着地球转”，
而是“地球围绕太阳转”。
他意识到来自教会的迫害，
才将他《天体运行论》出版，
明智的拖到他临终之前。
后来布鲁诺和伽利略，
进一步发展了天文学，
证明了《天体运行论》的正确，
从而使天文学成为一门科学。
这是一个非常典型事例，
它雄辩地表明，
通过观察与逻辑推理，
是获得理论和真知的途径。
什么是科学？
关于“什么是科学”的问题，
不仅至今没有统一的答案，
还涉及非科学和伪科学的问题，
以及大科学和复杂性科学的难题。
若给科学以严格而准确的定义，
或正确回答并界定上述问题，需对现代科学哲学的主要观点，作些必要的介绍、说明及评判。
逻辑经验主义20世纪出，勃兰特·罗素等提出：以可证实性，来分析科学理论；以归纳逻辑，来表征科学理论。并以这两个特征，作为对科学、非科学，及伪科学的唯一界定。
批判理性主义
批判理性主义，
是奥地利科学哲学家，
卡尔·波普尔的哲学体系。
他提出了科学的可证伪性标准：
认为所有理性知识或科学理论，
不必受经验确证性的检验，
而必须符合可证伪性的标准。
如何理解证伪理论的标准？
这里有一个经典的实例：
关于“羊全都是白色的”命题，
不论牵来多少只白羊，
也不能证明这是正确命题，
而只要牵来一只黑羊，
就能证明这是一个错误命题。
另一个事例非常有趣：太阳总是随着鸡叫而升起，按照归纳逻辑推理，不是太阳升起引发鸡叫，便是鸡叫引发太阳升起，若把鸡脖子扭断来证伪，则两者都不能成立。因而单凭实证性归纳逻辑，不能保证不出错，而可证伪性演绎逻辑，不会出现这类的问题。 历史主义20世纪五十年代以来，涌现出诸多的历史主义学派。它既要求可重复可检验性；也要求符合历史的进程，以及理论的进步性；还要求比先驱理论，具有超量的经验和知识内容，以及对于未来，具有可预见性功能。
按照上述的科学划界标准，
牛顿力学理论是科学，因为它既满足可检验性，又比伽利略和开普勒的理论，具有“超量内容”及先进性。爱因斯坦相对论是科学，
因为它满足可检验性，
又比牛顿理论广义且有先进性。
在理论和知识体系中，所论及的科学的划界标准，同时也是非科学的界定标准。也就是说，凡不满足所述的界定标准，就是非科学的定义和特征。在这个意义上的非科学，具有十分广泛的领域：如数学、哲学、逻辑学、语言学， 又如艺术、宗教、人文社会科学，然而非科学绝非没有意义，更不等于伪科学。非科学也是严密的知识体系，并具有特别重要的意义。只是按照严格的科学定义，它们不是科学而是非科学。 自然科学与非科学
最大区别就在于，
寻找真知的途径和方法。
自然科学完全依赖于，
假设、证明、推理和实验，
无论探索者来自于何种文化，
运用哪种语言，
信仰什么宗教，
都与探索的途径和方法无关。
探索者仅需要运用数学语言，
及科学方法达到有目的的求证，
而没有必要向对方，
作任何其它的解释和说明，
例如对数学命题的证明。
无论任何人
都必须接受正确的结论，
因为真理是唯一的，
可重复的、普遍的。
然而对于非科学，
却需要通过说服、辩论和争论，
甚至对抗才可以达成定论。
比如政治、法律、宗教等等。
这些领域会在相当程度上
受到文化、信仰，
种族、地域的影响。
比如政治理论或伦理，
跨越文化和国界后，
便没有统一的“真理”。
因而在这些领域里，
许多基本概念的定义，
就不是唯一的、普遍的。
许多科学之外的“真理”
是通过宣传、说服，
布道而实现的。
如果有人认为自己，
掌握某种“真理”
他必需通过与其相关，
而持不同“真理”的人们，
进行辩论和和争论，
或对众人宣讲自己的“真理”，
从而说服别人接受他的“真理”。
政治家的真理和成功完全在于，
他们的雄辩才能和说服力，
而科学绝对不需要，
这种说服力。
为什么数学是非科学？
因为数学中的公理、定义和定理，
总是具有不容置疑的正确性，
又不能满足可证伪性标准，
因而是真理或必然真理。
我们谈论数学理论，
更多的是谈它是否严密，
论及它是否自恰，
却很少谈及它是真或假（伪）。
数学逻辑本身是体系内自恰，
而体系外可能并不完备，
这可以说明欧氏几何
与非欧几何的关系：
即欧氏几何，
在非欧几何中不完备，
反之亦然亦不完备。 数学与基础理论科学物理学家克拉克·麦克斯韦，
1865年对电场与磁场的计算，
这是深奥的预言式的计算，
在1873年出版的一部专著中，
他再次列出了他的抽象方程。
并运用自己的数学方程，
从理论上预见了，
电磁波的存在的可能性。
在1887和1888年，柏林亥姆霍兹实验室的赫兹，解决了电磁波的检测与显示，也验证了麦氏理论的正确性。
这一事实充分表明，
通过数学方法而不是日常现象，
与科学实验的验证，
也是发现理论的一种途径。然而麦克斯韦和赫兹都没想到，他们自己研究成果的效用，因而也没能做出任何发明。而聪明的马可尼却抓住了，他们所发现的理论，在通信广播方面做出多项发明。
伪科学是个比较复杂的问题，纵观科学发展史的情形，它经常是与现代科学相伴而生，有时需要很长时间才能识别，然而伪科学具有两大特征：一是打着科学的大旗，二是与欺骗和作伪同生。因科学往往也有出错的问题，故划分科学与伪科学并非容易，因此仅凭借可检验性判据， 是不够的也并非令人满意。随着科学哲学的兴起，科学理论的评价，以及科学的划界问题，成为科学哲学的重要领域，成为它的核心问题或基本问题。一些科学家和科学哲学家，从而提出了伪科学的判定标准。阿根廷藉的美国科学哲学家，马里奥·邦格最具有代表性。他提出的伪科学的六个特征： 伪科学的认识论是主观主义；它的形式及背景是朴素的，很少包含数学和逻辑；它的知识经不起检验，甚至完全是子虚乌有的东西；既不重叠也不相关于，它所邻近的科学研究领域；它不具备对于，已证实理论的增量知识意义；它总有一个不变的信仰，以及难以捉摸的无形实体。长期以来的灵学和占星术，可以作为伪科学的实际案例。 认知科学与人是什么？20世纪70年代，世界兴起了认知科学，我国科学家也随后
提出了认知科学。
他们认为：
自然科学与人文社会科学
在古代是浑然一体。
十六世纪以来的自然科学
才逐步与神学和哲学分离。
自然科学的地位，
一步一步地提高而达到独立。
然而自然科学的各个学科，
却又开始逐步融合。
按照基本粒子、原子、分子，
生命、意识及社会的进化来说，
社会科学与自然科学也会最终整合。
他们还认为：
科学的基本要求之一是统一性。
虽说交叉科学的发展，
促进了科学的统一性，
但科学最后也是最大的分裂，
是自然科学与社会科学的分裂。
然而认知科学的发展，
有可能促成它们的统一，
这或许是科学家们
对于科学发展的卓识和前瞻。
因为社会是由人组成的，
所以认知科学所解决的问题，
恰恰就是“人是什么”的问题。
反过来也可以说，
如果不弥合自然科学
与社会科学之间的断层和差异，
认知科学也就没有立足之地，
更不可能取得成功，
那怕是一些成效或成绩。
我国认知科学又称思维科学，
它的主要研究对象是，人脑的认知机制与过程，包括意识、思维、感情，这样的高级神经活动。认知科学本身就是一门交叉科学：涉及哲学、心理学、认识论，人类学、语言学、脑神经科学，以及计算机科学和人工智能，还有进化生物学和动物行为学。虽说意识的存在已为人们公认，但目前很大程度上还依存于人们相互确认的主观感觉。关于研究人的意识问题，实际上是要回答，“人是什么？”的问题。
人体科学与人是什么？
近年来我国科学家，
尤其是科学大家钱学森先生，
提出了前瞻性的人体科学，
这是研究人是什么？
及人与宇宙环境关系的科学。
他们认为人体是
一个开放的复杂巨系统：
从人体结构上看，
由细胞、组织、器官，
及子系统四个层次构成；
器官组成的人体的子系统，
包括神经系统等9个子系统[i]；
这些子系统在新陈代谢、兴奋性，
及生殖等生理功能方面，
相互关联、相互制约并相互作用。
另外人还和他周围的环境：
人和人、人和社会，
尤其是与人的历史文化背景，
以及人与自然环境，
有着不可分割的联系，
是一个开放复杂的超巨系统，
人体科学的研究对象，
就是开放的复杂的超巨系统。
他们还认为，
人体科学研究不能只从生物学，
生理学、生物化学等方面做文章，
也要研究脑科学等各个方面[ii]，
还要应用电脑等现代科学技术手段[iii]，
总之研究人和人体科学，
是综合现代科学的诸多方面。
人和人体科学的最终目标，
是统一人的自然和社会属性，
探索人的思维过程，
研究人的意识和潜意识表现，
寻求“人是什么”的答案。
“大科学”与“人是什么”作为宇宙大自然产物的人类，
也是组成它的一部分的人类。
经历了多少万年的天择物竞，
才形成了取决于它的自然属性。
作为不同时代与社会的人类，
具有不尽相同的社会属性，
人们的思想、意识及思维，
取决于时代的生产力水平，
也取决于社会的文化与文明。
若将自然科学与人文社会科学，
统一为所谓的“大科学”，
则意味着大科学”
涵盖思想、文化、文明，
一类的极其复杂事物，
这是把科学融入统一的文化，
也是将现有文化难能的科学化。
尽管当代科学技术加速迅猛，
却觉得“大科学”极其难能。
虽说人的意识为客观存在，
它却与物质实体大不相同。
虽有“我思即我在”之说，
思维毕竟是一个最复杂的过程。
我们连大脑还是一知半解，
怎样认识它的意识思维功能，
又如何把潜意识思维弄清。
鉴于马克思主义的基本原理：
物质决定意识辩证唯物主义，
存在决定思维的历史唯物主义，
“大科学”将是多少代人的努力。
[1] 骨骼系统、肌肉系统、神经系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、内分泌系统与生殖系统，
[2] 可以从脑科学、心理学、仿生学、神经行为学、血液流变学、电磁生物学、生物磁学、航天医学、分子调整医学（波林提出的）等。
[3] 如电子计算机、电磁波、超声波、红外线、心电图、脑电图等仪器与设备。