主题：张夏硕：论预见与科学 -- 万年看客

https://www.youtube.com/watch?v=ps37nzUBdoA&list=FL3RezzS-A7eu0NV9aDxzpdA&index=43&t=3413s

我今天的演讲主题是预见与科学的关系。我认为将这一主题纳入今年的系列演讲的道理很充分。在过去千百年来人类创造的各种信仰与实践体系当中，现代科学历来被人们广泛视为具备最强的预见性。科学家们运用他们的理论见解针对未来事件做出了令人叹为观止的准确预测，这些预测又显著提升了科学的声望与权威。如果预见总能与智慧划等号，那么也就难怪科学家们会获得智者的地位了……

科学预见的早期成功往往涉及预言某些惊人自然现象的发生，由此彰显科学家们对于主宰这些现象的自然模式的理解。这些现象曾经看似神秘甚至超自然，现在则再无神秘可言。最突出的例子就是对于日食与月食的预测，其他著名案例还有埃德蒙.哈雷成功预测彗星的回归，以至于这颗彗星后来以他的姓氏命名。更加常见但是同样意义重大的成功预测还有准确程度日益提高的天气预报以及医学上的预后诊断。

科学展现出来的预见能力还不仅局限于模式识别。随着物理科学逐渐成熟，物理理论预测了许多从没有人见过的实体类型，而且许多此类预测都得到了万分荣光的确证。对于太阳系内存在新行星的预测——尤其是海王星——已经算是足够惊人的成功了，不过随之而来的还有更加神奇乃至怪异的进一步成功，例如德米特里.门捷列夫的元素周期表预测了各种全新化学元素的存在，詹姆斯.克拉克.麦克斯韦的电力学理论预测了电磁波的存在，现代物理学预测了一整套基本粒子的存在，最近的例子自然是希格斯玻色子的发现。除了预见人们不熟悉的实体之外，科学还预见了人们熟悉的实体在科学理论明确界定的特殊条件下会做出怎样的意外表现。这些预测同样为人们留下了深刻印象。1919年爱因斯坦关于星光经过太阳时会遭到弯曲的预测毫不夸张地登上了当时全球各大新闻媒体的头条。在二战之后的世界里，预测原子弹的可行性并且按照计划按时交货的科学家们成为了可畏的贤者。

我可以继续滔滔不绝地列举各种关于科学预见性的事例，并且进行一场相对而言信息充实且有趣的演讲。但是我的目标要更有批判性，你们来这里也不是为了听我复述在网上都能查到的内容。鉴于现代科学已经展现了针对自然界的惊人预见力，我想问的是，对于科学方法而言，成功预测的意义究竟是什么。这个问题大概要占据本次讲座的前一半篇幅。接下来我要提出一个略微不同的问题，也就是预见与科学的关系。换言之，我们能否预见科学的未来发展。我对于这个问题的回答大致是否定的。在讲座的结尾，我要讨论一下这个答案可能会造成怎样的影响。

以下是我今天主要打算探讨的问题。首先，科学能否预见未来？这个问题的答案很简单：可以，至少也是量化程度最高的“可以”，或者说科学比人类已知的任何其他知识与信仰体系都更能预测未来。这个成绩或许不算突出，但是至少能说明一点问题。第二，预测成功的意义是什么？许多哲学家与科学家都特别看重科学做出全新预测的能力，即预测我们尚未见识过的物质或者现象。有时人们还会将预见性当做科学的标志性特质。

这种被我称作“预测主义”的观点由来已久，在现代则主要由卡尔.波普与伊姆雷.拉卡托斯的哲学来体现。根据波普的证伪主义科学方法，只有针对某一理论进行驳斥的失败尝试才能作为支持这一理论的依据。测试越严格，测试结果的证据价值就越高。我们本能地意识到，任何人都可以编造理论来贴合已知数据，但是针对某项理论的真正考验只能是预测未知。根据波普与其他预测主义者们的看法，真正的科学态度就是乐于放弃预测有误的理论。而且预测必须要承担真实的风险，否则就没有用。能够贴合任何未来事件的模糊预言对于波普来说就是伪科学的招牌标志。比方说今天报纸上的星座运势专栏可能会告诉你，如果你是白羊座——我确实是——你今天将在意外之处找到真爱。下面的内容是我从报纸上选取的实例：“水瓶座——无论其他人多么坚信他们掌握事实，鉴于水逆将会持续到下周四，他们终归可能出错。麻烦之处在于，除非你更加详尽地调查，否则就无法确定他们的事实究竟如何不对。”这就是波普反对的东西。

年轻时期的波普在一战之后的维也纳度过了学生时光。奥地利战败之后，这座城市成为了一口思想的发酵缸。当时对抗伪科学对于波普来说是一件严肃的大事。他极力反对马克思主义者，因为他们可以毫不费力地运用宏大的马克思主义历史观来解释身边的一切社会事件，而且一旦这些事件与他们的预测相悖，他们还会反过头来修改原本的理论。最显著的例子就是第一场共产主义革命的发生地点是俄国这个农业国，而不像马克思理论预测的那样首先发生在已经达到资本主义高峰的国家。另一方面，波普也大力抨击了当时在维也纳盛行一时的流行心理学理论，例如西格蒙.弗洛伊德的心理分析与阿尔弗雷德.阿德勒的个体心理学。波普其实还在阿德勒手下工作过一段时间。当时阿德勒开设了一所面向工人阶级子女的社会指导诊所，波普在这里为他帮忙。阿德勒运用自己的理论来解释一切心理现象的能力令波普既佩服又不安。这些理论包括个体追求优越的欲望以及自卑感对于个体的妨碍。

波普记录了一次自己的亲身经历，在座的科学哲学家们应该都很熟悉这个案例。“1919年有一次我曾向阿德勒汇报了一个在我看来与阿德勒理论干系不大的病例，但是他却依然运用他的自卑感理论毫无困难地解释了这个案例，尽管他甚至都没见过患儿。我有点吃惊，就问他如何能够确定。他答道：‘因为我的经验是你的一千倍。’我当场忍不住反唇相讥道：‘那么这个新病例想必让你的经验变成我的一千零一倍了。’我心里想得则是，他之前的观察未必就比这次更可靠，而且每一次观察都是通过上一次的经验来理解的，并且被他当成了对于既有认知的进一步确证。我问我自己，既然如此，他究竟确证了什么呢？他仅仅确证了这个病例采用他的理论倒也能解释得通。”我要提醒大家，波普生于1902年，这件事发生时他也就是十七岁上下。我不知道他当年面对伟大的阿德勒时是否真的如此英勇无畏，反正后来他是这么宣称的。

在波普看来，与马克思主义以及阿德勒心理学形成鲜明对比的科学理论是阿尔伯特.爱因斯坦的广义相对论。1919年也发生了一件关于相对论的大事。英国天文学家亚瑟.爱丁顿主持了一场观察日食的科学远征，旨在验证爱因斯坦理论作出的一项惊人预测。在座的许多人想必都对这个故事耳熟能详，但还是请允许我简述一下。爱因斯坦的理论预测道，时空结构在例如太阳这样质量很大的物体周围会遭到扭曲。当一束光从扭曲的时空中经过时也会弯曲。而我们的眼睛以及光学仪器都会认为光速是从光源——也就是另一颗恒星——笔直射过来的，因此我们在太阳附近观察到的恒星位置与我们在夜间观察到的这些恒星独立于太阳的位置之间应当有差距。这就是爱因斯坦的预言。问题在于太阳太明亮了，根本无法观测太阳附近的恒星，因此才需要等到日全食这天。这就是爱丁顿的计划：前往日全食的发生地，拍下太阳附近的恒星的照片，然后将这些照片与晚上拍摄的照片进行对比，将两张照片的底版重叠在一起，可以看到两张底版上代表同一颗恒星的黑点位置略微错开。爱因斯坦的理论“亮出了脖子让别人砍”，做出了“光线会弯曲”这样看似极其不可能的预测。幸运的是，爱因斯坦理论的脖子并没有被砍断——“亮出脖子让别人砍”是波普惯用的比喻。在波普看来这才是真正的科学。伪科学只能解释已知事实，真科学则旨在预见，旨在通过预见我们尚且不知道的事实来探索以及扩张知识的边界。现代科学之所以伟大，就是因为彰显了强大的预见能力。

波普的预测主义接下来又得到了匈牙利哲学家伊姆雷.拉卡托斯的发扬光大……拉卡托斯采用的方法与年轻时的波普略有不同，他总是主张自己只是提取了成熟的波普的最深刻见解，而波普则不敢苟同，他主张拉卡托斯从来都没有真正理解过自己的观点。这两人之间的争论我在此就不赘述了。在我看来，拉卡托斯对于波普思想做出的主要调整在于他认为科学理论完全可以为自己预先留出一定余地。科学家们用不着因为自己钟爱的科学理论看似遭到了某些新证据的驳斥就将其彻底放弃。科学方法允许科学家们针对自己的理论信念进行微调，从而拯救理论免遭彻底抛弃，只要在保护原有理论的过程中顺便做出新的正确预测就行。

最能体现拉卡托斯理论的案例就是海王星的发现。简而言之，当初威廉.赫歇尔刚刚发现天王星的时候，天文学家们注意到天王星的轨道与牛顿力学与万有引力定律的预测结果不完全一致。天文学家们并未急于根据这一项异常观测结果就抛弃截至当时为止人类历史上最优秀的科学理论，而是认为这其中必有蹊跷。能不能修改一下伴随牛顿物理的次一级假设呢？比方说在天王星的轨道之外会不会还有另一颗行星呢？如果有的话，这颗行星自身的引力也会对天王星轨道造成影响。接下来，他们根据牛顿理论预测了这可新行星可能出现在哪里，这颗新行星的质量可能是多少，等等。当他们观察预测当中的地点时，果然就发现了海王星。当然，以上是海王星发现经过的好莱坞剧情化版本，但是依然阐明了拉卡托斯的论点。只要能够做出新的预测，就不妨针对原本的理论进行看似头痛医头式的修改。

像这样看重新预测的理念并非源自拉卡托斯或者波普。这二人还有一位很久以前的先辈勒内.笛卡尔。按照笛卡尔的说法，要想确定我们的假设正确，“除非我们不仅能依靠这些假设来解释我们心中原有的效应，还能解释其他一切我们此前从未想过的现象。”

所以在听过了波普与拉卡托斯的主张以及笛卡尔的历史回音之后，大家或许已经对预测主义深信不疑了。但是就像在哲学当中常见的那样，还有另一种针锋相对的主张听上去也很能说服人，这就是逻辑主义。逻辑主义的基本理念认为，证实某一理论靠得是假设与证据之间的逻辑关系，至于假设与证据出现在人们面前的时间顺序则并不相关。当代科学哲学家劳拉.施奈德这样表述关于证据的客观概念：“E是否能成为支持H的证据，与任何人关于E、H或者其他一切事物的信念或者知识都没有关系。因此，假如某个E的确是H的证据，那么任何人的知识或者理念都与之无涉。”她故意采用了如此抽象正式的措辞，从而表明证据与假设之间确实存在着正式的关系。换言之，科学家既可以先提出假设再找到证据，也可以先找到证据再提出假设，唯一的关键在于H是否能在逻辑层面上预测E，或者说我们能否通过H来推导E。用施奈德的话来说：“证据就是证据就是证据。”

就像预测主义一样，逻辑主义的历史同样源远流长。比方说约翰.穆勒的评论看上去就像是针对一百年后波普观点的直接回应：“如此新奇的预测及其实现无非是旨在打动智识闭塞之辈的精心算计……奇怪的是，追求科学的人们居然会如此看重此等巧合。”剑桥大学经济学家约翰.梅纳德.凯恩斯也发表过同样的观点：“新颖预测的特殊价值……完全是空想……特定假说的问世究竟发生在证据得到检验之前还是之后其实并无所谓。”

我觉得要想反驳施奈德、穆勒与凯恩斯提出的一般观点并非易事，而且科学史上也不乏会让人们越发怀疑预测主义的案例。许多可靠可敬的科学学科都极少做出新颖预测，比方说古生物学、进化生物学、老式地理学、宇宙学等等。而且所谓“用过的证据”——也就是你用来构建理论的证据——也依然具有明显的证据价值。比方说，伽利略与开普勒总结的定律也可以作为牛顿万有引力定律的有价值证据，尽管牛顿正是利用前人理论当中的异常之处总结出了平方反比律。

这场辩论看上去很有经典哲学二难悖论的意味。两边看上去都很有理，但是却不能相互调和。接下来我还要继续给大家出难题：历史学家斯蒂芬.布拉什还提出了第三种观点，认为科学理论包容已知事实的能力要比预测未知事实的能力更能证明理论的可信度。用布拉什自己的话来说：“能够成功地解释其他理论未能圆满解释的事实——例如水星近日点的问题——要比预测新的事实更有说服力，至少在与之竞争的理论也有机会解释同一个事实——并且失败——之前是这样。”这里我们不妨对比一下我之前提到的光线弯曲案例与广义相对论取得的另一项成就。在布拉什看来，爱因斯坦的理论能够预测光线弯曲固然很好，但是我们却不知道是否还有其他理论也能预测光线弯曲——兴许精确度还更高。现在我们当然有时间考虑这个问题，但是在1919年日食将近时我们却没有时间多想。相比之下，水星近日点问题研究的则是水星的绕日轨道。水星的轨道并非指向固定的椭圆，而是会发生指向偏移。观测天文学家们很久以前就发现了这一现象，但是牛顿理论以及其他许多理论都未能提供令人满意的解释。然后爱因斯坦就宣称“我的理论能搞定这个难题。”布拉什认为解决已有难题要比随便预测一条谁都没想过的事实更加值得称道。

话说至此，我们应当采取怎样的立场呢？我给学生们上课时并不会回答这个问题，好让他们得出自己的答案——至少我是这么告诉他们的。我说的是实话，但并不是全部实话。另一部分实话是：就算我真想为他们提供一个确定答案也是有心无力——直到现在为止。在为本次讲座做准备时我再次考虑了这个问题，并且得出了一个至少我本人还觉得满意的结论。首先，用经验证据来支持理论是一项十分复杂的行为，因为有很多因素都会影响到证据的价值，预测的新颖程度只是影响因素之一。在这里我们很有必要回顾一下卡尔.亨普尔在教科书《自然科学的哲学》一书当中对于科学理论的经验证实的入门简述。亨普尔提出了六项他所谓的实证与可接受性标准，新颖预测只是其中之一。但是我要比他更进一步，我主张新颖预测其实只是一条次生标准。新颖预测的重要性仅仅在于能够帮助我们满足另一条标准，也就是证据多样性。假如你认同逻辑主义者的论点，就会认为新颖预测本身并没有证实理论的特殊价值，但是新颖预测确实有价值，因为确保了证据的独立性。通过新颖预测来检验理论意味着在检验过程当中收集到的证据必然不同于当初启发了这一理论的证据。假如预测的结果是正面的，那么支持该理论的证据的多样性就会增加。

这当然是好事，但是我们不应高估新颖预测的重要性，因为新颖预测并不是实现证据多样性的唯一方式。比方说我们还可以采用在构建理论时并未加以考虑的已知事实。我在之前提到的笛卡尔引言指的就是这种情况。刚才我说这句话主张了预测主义，但是笛卡尔的实际用意要更加微妙一些。他说的是“我们之前没有想到的现象”而不是“我们之前不知道的现象”。所以现在人们更倾向于认为这句话主张了多样化的证据基础，并没有提到证据与假设出现的时间顺序。例如Alan Musgrave与John Morrell这样的当代哲学家巩固了笛卡尔的见解，进一步提出了所谓“使用新颖性”或者“启发式证据观”的理念。这场讨论的细节我这里不再赘述，这里我总结一下我的观点：采用新颖性的目的并非为了新颖而新颖，而是为了实现证据多样性。这话听起来有些奇怪，但是我必须主张预见本身并不是什么优点。在推进科学的大背景下，预见只有在有助于实现其他目标时才是优点。

有一个非常有趣的案例，如果有时间我很想展开细说，但是我们时间有限，只能简述一下，这就是门捷列夫制订元素周期表的经过。大家想必都很熟悉元素周期表，但是未必见过门捷列夫最早绘制的周期表形态。这张表上布满了问号，每一个问号都代表着门捷列夫做出了一项新颖预测。比方说：“这里应该存在一种与硅相似但是更重的元素。”事实证明应当填在这里的元素是锗。门捷列夫曾经将这种元素称作“准硅”并且预测了这种元素的特质。与锗的实际特质相比，门捷列夫预测的精度之高令人咋舌。人们经常宣扬这一类预测，认为这些预测奠定了门捷列夫周期表的可信性。但是实际发生的故事还要复杂得多。

科学哲学家Eric Sherry写过一本关于元素周期表的书，他在书中总结了门捷列夫做出过了所有关于新元素的预测，而不仅仅是人们最常说的三项正确预测。实际上，门捷列夫预测过的新元素当中有一半都从未被发现过。当人们最初发现稀有气体时，门捷列夫尤其遭遇了一场大危机。稀有气体就是今天的元素周期表最右侧那一栏。如果所有稀有气体同时被发现倒也没什么大不了的，但是人们最早发现了氩，然后才陆续发现了同一栏的其他元素。因此在人们仅仅知道氩的存在，以至于元素周期表少了一栏的那段时间里，门捷列夫根本不知道应该把氩摆在哪里。他被迫猜测道，或许氩根本不是新元素，而是由三个氮原子组成的异形氮气——这两者的原子量倒是差不多。氩的发现致使周期表陷入了一场大危机，因为这是一项独立于周期表理论之外被发现的事实，而周期表似乎无法包容这一事实。但是最终门捷列夫还是以十分优美的系统性方式将所有稀有气体都纳入了周期表的最右栏，这一点也成为了支持他的理论体系的有力证据。可见，为门捷列夫理论提供支持的证据来自各种方向，单纯依靠预测主义或者逻辑主义的说法都讲不清楚这个故事。

话说至此，请允许我回到本次讲座的原本提纲。现在我们来看看我的第三个问题：我们能否预见科学本身？到此为止我已经回答了我的头两个问题：现代科学在进行新颖预测方面确实非常成功，但是这种公认的能力的价值仅仅体现在组织与解释以其他方式发现的事实。那么关于科学的预见而非科学当中的预见又如何呢？我们能够预见科学的未来发展吗？我认为科学家们预测科学发展道路的努力总体而言是失败的。许多著名科学家都在这方面栽过跟头。甚至有人干脆声称科幻作家都比科学家们更擅长预测未来的技术进步。而且在我看来，就连科幻作家们的有趣成功也仅限于技术领域，而不能推广到理论科学领域……

或许最广为人知因此也最尴尬的科学家预见失败类型就是针对“科学的终结”做出的各种预测。例如，维多利亚时代晚期的许多物理学家们都曾宣称，一切重要的物理学知识都已经被发现，仅剩一些细节问题还需要收尾。尤其讽刺的是，他们做出此类预测之后不久，相对论与量子力学掀起的风暴就席卷了整个物理学界。这些不幸的物理学家当中有一位是美国的实验物理学家阿尔伯特.迈克尔逊，此人凭借着高精度光学实验的成果在1907年捧回了美国的第一块诺贝尔奖章。1894年芝加哥大学瑞尔森物理实验室开门时请他来致辞——他是这座实验室的设计师，后来还成为了实验室主管——他在致辞当中宣称：“物理科学当中较为重要的基本定律与事实都已被发现，这些成果如此坚实可靠，以至于它们因为物理学在未来取得新发现而遭到替代的可能性微乎其微……我们未来的探索方向必须指向现有数据的小数点后第六位。”

迈克尔逊言论的讽刺之处还不仅在于发布时机。另一项讽刺之处在于他正是迈克耳逊-莫雷实验里的那位迈克尔逊。这项实验是截止当时为止测量光在不同方向上的速度差异的最精确实验，实验目的则在于推算地球在以太当中的运行速率。但是无论迈克耳逊与莫雷怎么测量，光线在各个方向上的速度都毫无差别。许多物理学家对此都大惑不解，最后还是爱因斯坦提出不妨抛弃以太并且假设光速不变——光速恒定正是狭义相对论的基础。迈克耳逊一方面以自己的研究成果促成了相对论物理学革命，另一方面又信誓旦旦地认定这样一场革命根本不可能再度发生。如今我们并不清楚迈克耳逊是否认同爱因斯坦的理论，因此有可能他的观点始终保持一致，一直都认为经典物理学已经研究完毕无法动摇。

另外还有一个关于开尔文勋爵的故事。这个案例更加微妙，可也更有趣。主人公是威廉.汤普森，人们更熟悉的名号是开尔文勋爵。他是一位在剑桥接受教育的自然哲学教授，任职于格拉斯哥大学，开尔文曾经主张：“动力学理论——正是这一理论断言热与光都是运动模式——虽然美丽透彻，但是目前却被两朵乌云遮蔽住了。”他指的是如何理解物体在以太当中的运动以及黑体辐射问题。开尔文认为这两朵乌云只是经典物理学体系彻底建立之前需要解决的收尾问题，却没想到这两朵乌云却是掀翻经典物理学体系的肇事元凶，第一朵乌云催生了爱因斯坦的相对论，第二朵乌云催生了普朗克的量子力学。至少开尔文确实注意到了乌云的存在，也意识到了乌云不会轻易消散。但是事先谁又能肯定哪一朵乌云会飘散，哪一朵乌云会带来暴风雨呢？这正是我的论点。

我引述这些案例并不是为了抨击这些判断失败的特定科学家们，事实上我认为他们的判断力总体而言与其他人相比差不到哪里去。上述两个案例表明的其实是更加普遍的现象，即预测科学的未来发展方向极其困难。这个现象的一大特色尤其令科学哲学家们感到忧心忡忡：在某个时代大获成功的科学理论往往很容易就会被后世科学家们视为错误理论。科学哲学家拉里.劳丹干脆将这一观察结果转化成了一条著名的怀疑主义信条，今天我们称之为基于科学史的“悲观归纳法”或者“元归纳法”。这也是反对科学实在论的标准论点之一。以下是Stathis Psillos关于悲观归纳法的简明陈述：“科学史上充满了在不同时期曾经长期取得实证成功的理论，但是后来却因为它们关于世界深层结构的主张有误而被视为谬误……因此通过对于科学理论的简单归纳（元归纳）可知，我们目前的成功理论也很可能被后世视为谬误……由此可见，实证成功完全不能支持某理论大概为真的主张。”悲观归纳法认为，针对当今科学界的成功理论的观察并不能可靠地提示我们，哪些理论在明天的科学界依然会得到接受。

劳丹给出了大量事例来支持自己的观点，从四体液医学理论到十九世纪的以太理论。有人可能会认为他选取的有些实例从一开始就不算成功理论。对此我有话要说：作为一名科学史学家，我平生的大部分时间都在向人们展示某些许久以前就被抛弃的科学理论具有怎样的说服力乃至成功预测能力，例如热质理论与燃素理论。但是我今天的论点还可以采用大家更容易接受的理论实例来证明。让我们请出剑桥校史上的两位科学伟人麦克斯韦与牛顿。牛顿力学与麦克斯韦电动力学大概堪称二十世纪之前最成功的科学理论，但是现在我们却认为这两大理论的立足点都是错的，如今已经被二十世纪理论取代，例如相对论与量子电动力学等等。因此我们很容易就能想象，或许在不太遥远的未来，超弦理论与大爆炸理论也会被后人视作一度成功过的错误理论。人们经常辩称，立足于更高级理论来看，牛顿力学并没有那么错误，而是近乎正确。对此托马斯.库恩则反驳道，如果只看计算结果的话倒是可以这么说，但是就深层本体论主张而言，如果我们相信现代理论，就只能认为牛顿对于宇宙本质的看法大错特错，因为牛顿理论的基础是绝对空间、绝对时间与质量不可变，而这三项主张都已经被相对论抛弃了。与此同时量子力学还抛弃了许多其他主张。

如果我们将目光向前投射而非向后投射，会发现科学发展同样缺乏预见。我本人最欣赏的一位业界学者P.Kyle Stanford提出了所谓“无法想象的另类选择问题”并且给出了足以服人的历史哲学论证。Stanford发现，想要在所有可能的理论当中选择最佳选项、从而找到正确理论的科学家们往往失败，因为他们的想象力从一开始就有局限，根本想象不出日后被视为正确的理论会是什么样子。Stanford的哲学论点既简单又可信：在现有解释当中做出最佳选择丝毫不足以确保被选中解释的正确性，除非我们确定一切可能的解释都得到了考虑，而“无法想象的另类选择”恰恰妨碍了人们考虑一切可能的解释。

Stanford从生物学发展史上选取了几个详细的案例，我强烈建议大家都去看一看。至于现在我则要从更切近的科学史当中选取一个非常简单的片段来说明问题。绝大多数研究牛海绵状脑病或者说疯牛病的科学家们一开始都坚信，一切传染病的病原体都是有生命的微生物，都包含DNA或者RNA，包括细菌与病毒等等，直到最近才有人开始考虑其他可能。如今或多或少得到业内认可的疯牛病理论认为，能够复制自身的异构体蛋白质分子或者说朊蛋白才是导致疯牛病以及其他相关疾病的病原体。当年无论是谁想要预测疯牛病科学的发展方向都必然大错特错。几乎任何其他重大科学进展都可以套用这一套路。十九世纪的物理学家们能够想象非欧弯曲时空的存在吗？五十年前的宇宙学家们能够想象暗物质与暗能量吗？如今我们却认为这两者占据了物质总量的绝大部分。如果没有能力设想到这种程度，他们会怎样预测未来的我们对于宇宙最基本层面的进一步了解呢？

那么我们对于科学的未来究竟可以说些什么？简而言之我们不知道。我们不知道哪些理论将会岿然不动，哪些理论将会天翻地覆。这个回答的重要特征之一在于，科学家们对于某一理论的确信乃至狂信与该理论能够支撑多久似乎毫无关系，更不用说该理论的正确性了。而且就理论科学而言，似乎越是基础的部分长期来看就越不稳定。有些总结物理现象的定律已经经受住了千百年的检验而未曾动摇，例如斯涅尔的光线折射定律与阿基米德的杠杆定律。但是我们很难想象我们目前对于空间、时间以及物质的根本性质的理解在未来千百年间也能维持不变。类似的观察结果催生了一群所谓的结构实在论者，他们认为唯有数学公式才能保持不变，本体论却注定要来去匆匆。但是如果将眼光放得更宽广一些，我实在不敢肯定这个趋势就一定能稳定存在——难道我们今后就一定没有可能误打误撞地碰上一套根基稳固无法撼动的本体论吗？还有可能某些基本改变将会深切影响针对现象定律的各种观察结果，从而改变这些这些以观察结果为基础的现象定律；或者这些改变也可能影响我们表达科学观察与理论的方式，以至于使其不同于我们通常意义上的数学表达。这些问题全都没有显然的答案，而且在我看来理应如此，因为我们从事现代科学的时间至多只有四百年。我们怎敢肯定目前的趋势就一定能成为预测不确定未来的坚实基础呢？科学依然非常年幼。所谓三岁看小七岁看老是非常危险的谬论，尤其是在我们根本不知道这孩子的预期寿命究竟有多长的情况下。

如果一定要尝试窥探科学的未来——这毕竟是我今天讲座的目的——那么我其实看到了两种截然相反的前景。科学有可能会经历一系列没有尽头的变形发育，每一个发育阶段都如此神奇，以至于上一个阶段的人们根本无法想象。我们的科学技术已经经历了许多次这样的变革，谁知道还有多少次同样的变革在前方恭候呢？另一种前景没这么振奋人心，但却更加发人深省。科学或许会步入一条意料之外的死路，走到头之后将会再也没有重大科学发现问世。这一前景的基础并不是迈克尔逊或者开尔文那样的志得意满。在我设想的这个未来当中，人类穷尽了一切研究科学的手段与能力，再也无法前进半分，明知这世间还有万千奥秘等待我们去学习，但却一丝一毫也学不到。这个前景只能用灰头土脸来形容，就好比设想未来千百年间的奥运会上再也不会出现尤塞恩.博尔特那样的田径奇才，百米赛跑的成绩再也无法突破9秒58。如果我不得不预测科学的前景，那么我认为科学的实际前景将会介乎于两者之间，又或者可能是两者的大杂烩。

既然我已经与大家略微分享了一下我日常承受的对于科学未来的不确定看法，最后我想总结一下这种不确定性意味着什么，假设你至少在一定程度上接受了我刚刚表述的不确定性。讲座一开始我区分了科学当中的预见与针对科学的预见，现在我必须指出这两个问题并非泾渭分明。对于科学理论——甚至是取得过预测成功的科学理论——的持久性的质疑实际上提出了关于成功预测的价值的严肃问题。这个问题有两大方面。首先，正如悲观归纳法所示，即便是取得了预测成功的理论也依然有可能因为其他各种各样的原因而遭到排斥。与拉卡托斯等人的主张相反，预测成功并非科学进步的唯一衡量标准。其次，预测成功本身或许也无法持久。即便是在一段时间内接连成功做出新颖预测的理论也可能在未来败走麦城。实际上，在波普与拉卡托斯绘制的科学进步图景当中，这种事根本就是理所应当的，否则的话科学家们为什么还要致力于新理论、新研究项目或者新范式呢？还有另一种更难想象但是依旧有可能的情况：我们曾经成功运用的预测或者预测方法或许会突然失灵，因为自然界本身发生了变化。无论如何，缺乏对于科学的预见归根结底都会限制科学当中的预见，而科学当中的预见受到限制又会显著降低任何关于科学发展方向的预见的可信度。因为假如我们想要预测科学的未来，难道不也得采用某种科学方法吗？

上述思考表明，科学所实现的预测成功既不能确保科学本身的未来，也不能确保科学一度看似成功预测过的未来。未来依然无法确定。这一点你们早在走进报告厅之前就知道了，我并没有向大家传授任何新知识。接下来的问题也是显而易见的：我们要如何为一个不确定的未来做准备？在一个层面上，我们只能继续将就着依赖尚未失效的现有规律性，并且心里清楚这些规律性很可能在未来某一刻失效。这是令人谦卑的一课。从牛顿到休谟，许多伟大的思想家都教授过这一课。在另一个层面上，我们确实可以通过保持弹性与拥抱意外来为不确定的未来做好准备。在社会层面上，弹性的主要来源是多元主义，即鼓励不同的人们采用不同的方式去做不同的事情，希望意外终于降临时，社会上总有一部分人能够拿出妥善的解决方案。关于多元主义，我曾在其他场合做过报告，今后也还会有其他场合，这不是我今天想要宣扬的重点。我今天想要强调的重点并不是多元，而是谦卑，尽管这两个目标确实密不可分。这也是我今天最后的论点。认识论层面上的谦卑能够帮助我们以健全的视角来看待科学的未来与现在，从而让我们得以避免上述两种足以令人消化不良的前景。

这第三种前景并非我的原创，而是来自十八世纪化学家、神学家兼政治哲学家约瑟夫.普里斯特利。普里斯特利勾画了一幅关于科学发展前景的诱人景象。他在自己的一本关于气体化学的著作当中这样写道：“光照的范围越大，光明与局限光明的黑暗之间的边际线就越长。”知识在普里斯特利看来就是一片小小的照明区域，在这片区域之外则是象征无知的无边黑暗。过一小会我还要回过头来纠正我刚才的主张，但是普里斯特利显然认为随着光照面积的增大，光照区域的周长也会增加。实际上这条周长才是我们的无知，而无边的黑暗就连无知都算不上，那是我们还不知道自己不知道的东西。在普里斯特利看来，这条周长是科学活动所应对的无知，是我们知道应该如何提问的问题，是我们在光照范围内发现的无解问题。乍一看这是一幅压抑的景象，因为我们知道的越多就越会意识到自己的无知。但是普里斯特利的想法恰恰相反，在我刚才选取的引文当中，他接着说道：“尽管如此，我们所得的光明越多，我们就越应该感恩。因为这样一来我们就拥有了更广大的空间来进行令人满意的思考。假以时日，光照的范围还会进一步扩张。鉴于神性与神的做工都是无限的，我们或许可以向自己许诺，我们对于这两者的调查研究将会带来永无止境的进步。这样的前景确实是神圣而又灿烂的。”

对于普里斯特利这位虔诚的基督徒来说，科学研究的目的就在于将无限的神性窥探一二。我不是基督徒，也没什么宗教信仰。但是我认为就算仅仅从保持谦卑的基础出发，我们也依然能从普里斯特利这里学到价值无量的一课。相比于显然无法穷尽的宇宙万象，他对于人类认识能力的看法十分谦卑。也正因为如此他才能坦然接受关于未来探索内容的不确定性，同时又确信未来的探索将会一直持续下去。他将研究前沿视作范围有限但却日益扩张的光照区域与无限广大的黑暗之间的交界，因此他能够想象我们的知识在目前无法预测的各个不同方向无止境地扩展。但是正因为无法预测，这些扩展才显得尤其振奋人心。将普里斯特利的愿景进一步推广一下，我也要承认，面对这个充满了无法逾越的不确定性的世界，真正的预见取决于能否认识到我们的预见能力的局限性。谢谢大家。

作者的意思，似乎是要鼓励科学方法之外的方法去探索未知的世界。

但是在文章开头又承认：

我始终认为，科学方法是已知探索未知领域最为可靠的方法了。鼓励在实践中使用其他方法当然没问题，但如果不是比科学方法更可靠，除了低成本之外，还有什么意义呢？

这是我替作者总结的中心思想

科学是目前最不坏的工具。

他把科学看成对自然的“预见”，为预见正确而喜，为预见不准而悲，这种思路在读研究生的头一两年就会被淘汰。