【注】1、本文取材自 《科学声音》栏目中，作者 【我是U仔】，【冷静理性，科学部落】节目系列中的 【为什么科学家都不约而同地遵守科学范式】；内容有改动。

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★没人爱读的科学论文

问大家伙一个问题：有人爱看科学论文吗？你说你喜欢看武侠小说，我肯定相信；如果你不是科技工作者，你却说特别喜欢看科学论文，那我就表示非常的怀疑。为什么这么说？因为对大众来讲，科学论文的可读性极差，普通人读专业性极强的科学论文跟读天书也没什么区别。字是都认识，话是一句也看不懂，跟武侠小说那种酣畅淋漓的阅读体验相比有天壤之别。

科学论文里边的句子，我们正常人都不那么交流。比如说盐水，不叫“盐水”，它叫“氯化钠的水溶液”。你说我看见一只猴，它说你不能这么说，这个是“动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、类人亚目、猴科的灌毛猕猴”。在科学论文里，花一分钟读一句话，你得花十分钟去琢磨他在说什么。

科学家之间的这种业务交流为什么就得整得这么晦涩、难懂？还能不能好好的聊天了？其实不能，科学家之间的业务交流必须要遵循一定的交流规范，他们聊的东西也有非常严格的限制。大家常听到的那个名词“科学范式”，这个范式的一部分指的就是这样的交流方式。

★很少有人提及的“科学范式”

在现在这个时代，世界的发展日新月异，各种新技术层出不穷，每隔一段时间就能。就像一大堆让大家瞠目结舌的成果，小孩子们玩的很溜的新技术产品，老一辈人甚至都不知道怎么使。也就是说短短的一代人的时间差，世界就可以变得让人难以理解；这些都是科学技术的发展所带来的改变。但是我们要是随便揪个路人，你问他科学到底是什么？相信很多人无法解答，科学就是科学呗、手机、火箭、登月这些都是科学。

在很多科普人那里，我们听到了更多的解释，例如“所谓科学就是符合科学范式的一种思维方法、研究方法以及表述方式。”“科学所研究的对象得是概念明确、可以客观、量化、可证伪的事物”这个听上去都是一些非常高端的词汇，有时候高端的都让人难以理解。咱们先不管这些个高大上的词，我们先把它放到一边，我们去看看，科学家那边，看他们怎么说。

到了科学家这里，大家又会发现他们都在写各种论文，基本上没空跟我们打成一片；没空在微博里狂嗨、在抖音里跳舞。

你仔细观察他们，又会发现科学家好像就从来没有讨论过什么是科学范式，从牛顿到爱因斯坦、从霍金到杨振宁，也没有听他们说过这个什么是科学范式。既然大家都是玩科学的，为什么科普人常常提起的这个科学范式，科学家们却不提？今天我们就来聊聊这个问题。

★什么是科学

首先我们来看一下什么是科学。根据《维基百科》科学词条的定义：“科学是通过经验、实证的方法对现象进行归因的学科。”说白了，科学就是用来解答各种“为什么”的。但有个条件，就是要通过经验、实证的方法。

有人问你，天上为什么会下雨？你说“因为有龙王”那这不行，你得通过经验、实证的方式来解答；你得给我抓一条龙王来，或者你带我去看看这个龙王到底是怎么下雨的，这才行。你不能脑门一拍，你随便拿个答案就糊弄我。

其实在原始人类发展到了高智商阶段以后，科学的种子就已经埋在了我们心中，只是它很难发芽。从我们人类萌生了对世界的好奇，到现在科技如此发达，我们认识这个世界的模式，或者是流程其实从来没有变过。那就是观察这个世界，发现好像有规律，那么提出假说，然后验证这个假说，如果这个假说禁得住考验，大家就一边暂且认同它，一边再继续寻找更苛刻的验证方法看看这个理论的极限在哪里。总结起来就是观察世界、提出假说、验证假说、寻找理论极限，如此周而复始。这个其实就是所谓科学范式的一个大概轮廓。

还好，世界的运行是有规律可循的，如果各种物理定律每天都变，今天的万有引力常数是“1”，明天就变成了“十亿的十亿次方”，那你今天还是肉身，那明天你就变成一个黑洞了。那上面的这套认识世界的方式就没有意义，这个世界运行的规律很稳定，科学的范式才会有意义。

★为何科学在近现代才出现？

那么科学为什么没有在古人那里发芽？而是在近现代才开始蓬勃发展了？这个是因为很多时代和人性的原因。导致了这套科学的范式无法在古代完整地进行，这套流程被卡住了。一方面是因为技术原因，大家要知道这个技术是有可能在没有科学指导的情况下，自己摸、爬、滚、打而进行发展的。

例如杠杆原理，即使原始人类不了解力学，也能掌握撬动重物的这种技术。即使我国古人不知道燃烧原理，也可以通过尝试、通过配方的配比造出火药。但是没有科学理论指导的技术，其发展之路只能是凭着经验和感觉走。也正是因为技术的不发达，古人就无法验证自己的假说，使得这套认识世界的流程停滞在了“提出假说”和“验证假说”之间。不是古人不想验证，而是古人验证不了。

说“月亮上有嫦娥”的那哥们，你给他一个“土星五号”火箭，他肯定想上去看一看；说“神龟驮着大地漂浮于海洋之上”的那哥们儿，你给他一艘核动力航母、一堆深海探测器，他肯定也想一探究竟；但是没有办法，在那个年代“臣妾做不到”。我其实很相信，假如能穿越的话，我们把现今人类的所有高技术产品都拿给一万年前的祖先，教给他们怎么用。即使我们不告诉他们任何科学知识，只要他们别给砸了，能很好奇的用拿着望远镜看天、拿着显微镜看地，坐着飞机到处飞，科学在他们中间也会很快地发展起来。

除了技术方面，另一方面是人性的原因，有很多人在观察世界的过程中找到了一些规律，有一种顿悟的快感，于是提出假说，并且认定为真理。这个真理如果有人反对，那他就会非常的不高兴，特别是支持这种假说的人到了一定的规模，那么通过验证假说、提出怀疑，这件事儿本身就会有很大的阻力。

例如我国古代的阴阳五行理论，古人先贤通过对世界的观察，发现这个世界万物无外乎是阴、阳和金、木、水、火、土这五种事物的转换，于是提出了一个假说，认为世界就是按照阴阳五行的规律运行的。阴阳五行理论在对于对世界运行规律的总结上，这本质其实是一个假说。可是古人不知道元素周期表上有那么多的元素，也不知道费米子和玻色子这两类基本粒子，所以就卡在了这里。再加上我国汉代官方钦定认定了阴阳五行理论能普遍解释一切事物，这个时候要是有人提出质疑的话，那就是和朝廷作对了。在这种情况下，对一个假说的怀疑和验证就会变得非常的困难。

不光我国如此，印度的地、水、火、风、空五元素说，古希腊的水、火、土、气四元素说，还有“地心说”也都是如此。在这里插句题外话，很多人以为“地心说”是源自于《圣经》，其实《圣经》原文并没有这样的观点，“地心说”是古代那些自以为拥有。《圣经》解释权的人的观点。虽然《圣经》不是科学著作，但是“地心说”这个事儿《圣经》是被冤枉的。

科学的这套范式无法完成，那科学自然发不了芽。但是当人类的技术摸爬滚打发展到了一定的地步，例如会造望远镜了、能验证一些事情了，人类的、社会的这个组织形式，使得一些质疑的声音能从禁锢中发出来了。这个时候，科学这套观察世界提出假说、验证假说、寻找理论极限的这个流程走起来了，那科学就发芽了。

科学一旦发芽，它就不会再休眠，就像一个光滑曲面儿最高点的小球，这个小球要是不动的话，可以千年不动，只要他动一点儿，那就无可避免地越滚越快，因为这是一个不稳定的系统，科学的发展会带动。技术的进步。技术的进步可以使掌握这个技术的人获得更大的能力。人们喜欢强大的能力，就会不可避免地给科学更大的发展空间，甚至是追求科学，那科学就会越发的发展、壮大。发芽的东西一定会按照某种模式去发展壮大的，科学也不例外。

★科学范式是怎么样的？

关于这个科学的模式，我们先来看看科学圈里的人们他们是怎么讨论问题的。从事科学工作的人我们常常称之为科学家。科学既然是对现象归因的学科，那么随着科学的发展，会有越来越多的为什么被解答，也会有越来越多的为什么被提出来？科学家们就是在这里边忙活事儿的一群人，这里边有发现、有质疑、有讨论、有争论、甚至是吵架，科学家给人的感觉往往是一群呆萌呆萌的人，科学。家之间的交流，即使是争论也不会是满嘴跑火车、天南地北的。放开了胡诌。因为科学是用经验、实证的方式研究世界，所以科学家之间的交流有一定的规范，他们讨论的事情和讨论的方式有很大的限制，这些限制就是必须以经验、实证为出发点。

大家设想一下，假设我号称是一个科学家，而且在世界顶级的核心期刊CNS都发表了我的一篇论文，论文的内容如下："摊煎饼的时候少放点水，摊出来的煎饼会很好吃。参考文献是我家胡同口摊煎饼的老王."他跟我这么说的。那么面对这样一篇论文，科学家们会有什么反应？意大利的科学家可能会说，什么是你说的这个是煎饼？不是披萨？德国的科学家可能会说，你拉倒吧，你这意思就是水越少越好吃呗。那饼干应该是世界上最好吃的煎饼喽？那我怎么就那么不爱吃饼干？北京的科学家可能会说：好吃个鬼！你们胡同口老王做那煎饼，还有那么难吃的煎饼吗？上个月给我咯掉三颗牙，我明天得告他去，我得索赔，他得赔我。

所以大家会看到这里会出现很多的问题，科学期刊的论文、科学家之间的交流，如果都这么来的话，那就跟菜市场吵架没有什么区别了。为什么会产生这种现象？因为我作为一个科学家，讨论问题的时候没有遵循科学的范式。

你看，我的论文里提到了煎饼，但是这个名词儿很多人的理解都不同，有人以为是鸡蛋饼。人以为是披萨，概念并不明晰。我说少放点水好吃，但是没有说少放多少，多少是多呀？没有提这个量化的标准。我说好吃好吃是一个非常主观的概念，基本上没有可验证性。我说臭豆腐好吃，那外国人都不敢闻，所以争吵就在所难免了。

但是如果我的论文是这样的：“有既定制作流程的小麦粉食品修改配方，只修改其中的水分配比，从原来的含水量百分之六十修改为含水量百分之四十，制作的成品经过市场的随机盲测，消费者对其的好感度上升了百分之二百，其操作流程和市场随机盲测的方法请见附录。“这样的论文就不会引起那些冗余的、没有需要的争吵。因为这里概念明确、指标都可以客观、量化，结论有可证伪性。

所以我们看到科学家们的研究和交流是有规范、限制的，科学所讨论的东西必须要是概念明确的我说一个H2O，全世界的科学家都知道我在说什么。另外有量化对比的东西，量化的指标也必须是客观的、可定量的。

例如软和硬的对比、长和短的对比。我说8848米高，全世界的科学家都知道，我说的这个高度是一个什么程度的高度。而像虚和实、善和恶、正和邪这些概念之间，起码目前还没有客观、量化的标准，还有就是观点的可证伪性就是可验证性。一个无法验证的东西，科学无法讨论有大仙说：”自己能看到玉皇大帝上厕所，别人谁都看不见。“这样的问题科学无法讨论。

另外科学既然是对现象进行归因的学科，那么就会对逻辑有强大的需求。因为要归因嘛！两个事物之间或多个事物之间，它们是不是因果关系？有多大的因果关系？讨论这些问题必须要逻辑严密。

比如说在几何学里，让你求证两个角是不是相等，你不能说我目测了，我看他俩差不多。所以这两个角相等。你这么说，一分也得不了，因为目测差不多和这两个角相等之间不是因果关系，最多也只能算个约等于的关系。有人说我看见一老头儿在风里一吹，那半身就不髓了，于是我下了一个结论，这肯定是中了风了，以后碰到半身不遂的人，我就说这肯定是中了风了。这个就不是逻辑严谨的推理，你得需要验证，如果没有风，这老头儿是不是就没事儿了？是不是把风的因素去掉以后，所有人就都不会中风了？

没有对这些问题做出验证，就提出观点，这个观点充其量只能算是一个假说，一个科学假说在其适用范围之内能通过逻辑严密的实验验证，并且不能与任何的已知事实产生矛盾，这样的话这个假说就成为了科学理论。

大家注意，一个理论能称之为科学理论，并不是说它就是真理了，有可能是因为人们当时的技术水平，有些验证方式只能在逻辑上想到，却无法做到，或者还没有发现这个理论无法解释的现象。但是随着人类技术的进步，各种更为苛刻的验证实验可能会层出不穷。如果某一天人们发现了有些实验与理论不符，或者发现了这个理论无法解释的现象，那么这个理论就会被推翻，或者至少需要修改。

例如牛顿的时空观，在那个时代那是顶顶大牛的科学理论，但是随着人们观测水平的提高，发现了牛顿理论无法解释的问题，这些问题后来被更加底层的”“广义相对论时空观”解释了，人们发现牛顿的时空观只是广义相对论在低速度、弱重力场的状态下的近似值。现在没有人在高速和强重力场现象中用牛顿力学来计算问题了。目前还没有被推翻的理论也还有很多，例如动量守恒定律、质能守恒定律，目前无论是在宏观领域还是在微观领域，这两个定律都表现得很完美。我们常常听到有些科学异味很浓的观点，例如平行宇宙、弦理论等等，这些观点因为以现在人类的技术水平还无法找到验证方法，所以目前这些其实都是假说，并不是科学理论。

★科学范式是一种世界观与行为方式

科学的范式其实就是科学的世界观和行为方式。我们通过观察世界、提出假说、验证假说、寻找理论极限这样周而复始的方式认识世界、发现世界，去尝试逼近问题和现象的本质，我们尽量去精确定义对象，找出客观、量化的标准，在可证伪的范围内讨论问题。对知道的事情说知道，对模糊的事情说还不太清楚，有一些假说，但是还需要验证，对不知道的问题说不知道。这些规范、这些办事方式在科学的世界观之下是无法回避的。

科学的世界观与很多古老的世界观有着巨大的不同。在科技圈儿上，我们常常听说“科学发现了什么什么”。而在中医界，也就是阴阳五行的世界观里，我们常常听说的是“中医认为怎么样怎么样”。一个发现，一个认为这两种对待世界的方式有着本质的区别，究竟哪个方式比较爽？我个人还是倾向于“发现”这一边。

★为什么科学家不常说科学范式？

最后回到最初的那个问题。科学的范式，为什么科普人常说，但是科学家却不常说？答案很简单，科学家和科普人士面对的对象不同；科学家是探索者，他们是面对问题的人；科普人士是传播者，他们面对的是大众；探索者之间的行为模式大家已经约定俗成了。

就好比音乐家之间，他们交流的是乐器、做曲、编曲和编排，怎么弄能让这个感觉表达得更好，他们不讨论音准、节拍是怎么定义的，这些原本就是他们交流的基础。而音乐老师就不同了，音乐老师是音乐的传播者，他面对的是大众，基本的乐理知识是肯定无法避开的。

★后记

最后我想说的是，虽然在现实生活中科技已经是我们生活的主体；但是科学的世界观，它还非常年轻，也就三百来岁。它的发展壮大会让很多那些上千岁的古老世界观很没有面子。现在这个时代是科学世界观和各种古老的世界观激烈冲突、争执的年代，我们都是这个时代的见证者和经历者。这个时代过后，后人们会采访我们，问我们是如何认识科学的，就像我们去问加加林，你第一次从太空看到地球是什么感觉一样。

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