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1.常规科学是指坚实地建立在一种或多种过去科学成就基础上的研究，这些科学成就为某个科学共同体在一段时期内公认为是进一步实践的基础。 2.亚里士多德的《物理学》、托勒密的《天文学大全》、牛顿的《原理》和《光学》、富兰克林的《电学》、拉瓦锡的《化学》以及赖尔的《地质学》等，都在一段时期内为以后几代实践者规定了一个研究领域的合理问题和方法。具有两个基本特征：一方面它们吸引了一批坚定的拥护者，使他们脱离科学获得其他竞争模式。另一方面又足以无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题。 3.凡是共有这两个特征的成就，称之为“范式”。它们包括定律、理论、应用和仪器在一起—为科学研究的传统提供模型。范式可让加入的成员从相同的模型中学到这一学科领域的基础，并在尔后的实践将很少在基本前提上发生争吵。以共同范式为基础进行研究的人，都承诺同样的规则和标准从事科学实践。科学实践所产生的这种承诺和明显的一致是常规科学的先决条件。取得了一个范式，取得了范式所容许的那类更深奥的研究，是任何一个科学领域在发展中达到成熟的标志。 4.历史向我们提示出，通向一种坚实的研究共识的路程是极其艰难的。早先搜集事实（可能是那些信手可得的资料、偶然的观察和实验结果，甚至是某些更神秘莫测的资料）的活动比起后来科学发展所习惯的这种活动来，是一种远为随机的活动。这类收集事实的活动尽管对许多科学的起源是必要的，但这类收集事实的活动也会产生困境。 5.理论要作为一种范式被接受，它必须优于它的竞争对手，但它不需要，而且事实上也绝不可能解释它所面临的所有事实。接受一个范式终止了对基本问题的无休无止的重述，不需要从第一原理出发并为引进的每一个概念进行辩护，可以激励科学家们从事更精确、更深奥、更费心力的工作。 6.范式的成功，在开始时很大程度上只是选取的不完备的、有可能成功的预示。常规科学就在于实现这种预示，其方法是扩展那些范式所展示出来的特别有启发性的事实，增进这些事实与范式预测之间的吻合程度，并且力图使范式本身更加明晰。 7.常规科学的目的既不是去发现新类型的现象，也不是发明新理论。常规科学研究是澄清范式所已经提供的那些现象与理论。常规科学具有一种内在机制，每当造成这些限制的范式不能有效地发挥作用时，它能保证使束缚研究的那些限制变得松弛，这时科学家研究问题的本质也随之改变了。 8.关于事实的科学研究通常只有三个焦点：（1）范式所表明的特别能揭示事物之本质的那类事实。通常运用这些事实解决问题，范式就能使这些事实以更大的精确性和在更多样的情况下得以确定。为增进精确性、可靠性和适用范围，复杂的仪器被设计出来。（2）虽然普遍但却较少的事实判定，通过多种特殊仪器努力使自然界和理论达到越来越一致。证明一致性的努力便是常规实验工作的第二种类型。（3）第三类实验和观察已囊括尽科学搜集事实的活动。这些活动包括从事阐明范式理论的经验工作，解决范式理论中某些残余的含糊性，以及容许解决那些先前只是注意到但尚未解决的问题。 9.常规科学所得的结果扩大了范式所能应用的范围和精确性。解答常规研究问题，即以一种新的方式实现预期，这就需要解决所有各种复杂仪器方面、概念方面和数学方面的疑难。成功的人证明自己是一位解谜专家，而谜所提出的挑战正是驱使他前进的的重要力量。 10.缺乏标准诠释或不能得出一致同意的规则并不会阻止范式指导研究。常规科学也能通过直接检查范式来部分确定，这一确定过程往往借助于但并不依赖于规则和假定的表述。事实上，范式的存在并不意味着有任何整套的规则存在。 11.科学家通过模型从事工作，而模型是从其所受教育和其后的钻研文献中获得的，他们往往无需明确知道或无需知道什么特征给这些模型以共同体范式的地位。 12.范式无需可发现的规则的介入就能够确定常规科学。（1）发现曾知道过特定常规科学研究传统的诸规则极其困难。（2）我们应该清楚地知道，科学家从不抽象地学习概念、定律和理论，也不从它们自身中学习。它与应用一起出现并通过应用得以展示出来。（3）除了抽象规则外，范式还通过直接模仿以指导研究。常规科学没有规则也能进行，只要相关科学共同体对已获得的特定问题解答达成共识。（4）范式代替规则将使我们对科学领域和专业的多样性更容易理解。当有明显得规则存在时，它们通常能适用于非常广泛的科学团体，但范式不需要这样。 13.常规科学的目的在于稳定地扩展科学知识的广度和精度，不在于事实或理论的新颖性。历史表明，科学事业已经发展出一套强有力的独特技巧，以产生这类令人惊讶的现象和理论。在一套规则指导下进行的游戏，无意中产生了某些新东西，为了消化这些新东西就需要精心制作另一套规则。 14.发现与发明之间的区别，或者说事实和理论之间的区别，是非常人为的。发现始于意识到反常，即始于认识到自然界总是以某种方法违反支配常规科学的范式所做的预测。发现不是那种可以适合于提出问题的过程。如果观察与概念同化，事实与理论同化两者在发现中是不可分离地连接在一起的话，那么发现就是一个过程，必须经历时间。 15.范式程序和应用，就像范式定律和理论一样，都是科学所需要的，而且它们有相同的作用。它们会限制科学研究所涉足的现象领域，这在任何给定的时刻都是不可避免的。认清这一点，我们就可以同时看出，发现必然会使科学共同体的一个特殊部分的范式发生变化，并因此而导致程序和预期这两方面的变化。不论在前范式时期还是在导致大规模范式改变的危机时期，科学家们通常都会发展出许多思辨性的和不精确的理论，这些理论本身为发现指出了途径。发现不完全是由这些思辨性的和试探性的假设所预见到的，只有当实验和试探性理论相互连接在一起使之达成一致时，发现才会突现出来，理论才会变成范式。 16.所有导致新类型现象出现的发现的特征包括：先意识到反常、观察与概念认识上逐渐地并且同时地突现以及范式范畴与程序的随之改变，而这种改变又往往伴随着阻力。 17.所有重要的科学新事物的突现都包含概念范畴被调整、直到最初的反常现象变为预期现象这一过程。认识这一过程，我们就能最终开始了解到为什么常规科学虽不直接追求新事物，而且最初还倾向于压制新事物，但却有效地促成了新事物的出现。 18.科学家们所意识到的反常是如此长久和深刻，以致人们可以把它影响所及的领域说成是处于日益增长的危机状况中。这种不安全感是在常规科学解不开它本应解开的谜的这种持续失败中产生的。现在规则的失效，正是寻找新规则的前奏。 19.只要范式提供的工具能继续表现出有能力解决它所规定的问题，通过有信心地使用这些工具，科学就能得到最快喝醉深入的发展。危机的意义就在于：它指出更换工具的时机已经到来。 20.科学家不能一面拒斥范式，一面又仍然是科学家。 21.常规科学必须不断地力求使理论和事实更加密切地一致起来，而这样的活动会很容易地被看成是检验或看成是寻求证实或否证。科学教学把对一种理论的讨论与对它的范例的应用的评论结合在一起的方式，有助于加强一种主要是从其他来源得出的证实理论的印象。这样做的一个最简单的理由，读科学教学的人轻易地把应用当做是支持理论的证据，当做是该理论应被信任的理由。学科学的学生接受理论，是教师和教科书的权威造成的，而不是因为证据。 22．教科书中所给出的应用不是作为证据，学习这些应用是学习在现行实践基础上的范式的一部分。如果把应用当做证据，那么，由于教科书并没有提供其他的诠释，或没有讨论那些科学家还未能用范式解答的问题，就会认定这些教科书的作者有极端的偏见。 23.科学革命在这里是指科学发展中的非累积性事件，其中旧范式全部或部分地为一个与其完全不能开立的崭新范式所取代。科学革命也起源于科学共同体中某一小部分人逐渐感觉到：他们无法利用现范式有效地探究自然界的某一方面，而以前范式在这方面的研究中是起引导作用的。 24.原则上，一种新现象的突现并不一定会与以往的科学研究相冲突。同样，一种新理论可能并不与任何旧理论相冲突。它可能只讨论以前未知的现象，或者，新理论可能仅是比现有理论更高层次的理论，它能把一批低层次的理论组合在一起，而无须对其中任一理论做实质性改变。如果确实如此，科学发展就会名副其实是累计性的，新的现象不过是在自然界中先前未知的领域中发现秩序而已。在科学的演进中，新知识所取代的是无知，而不是与之不相容的另一种知识。 25.原则上，只有三类现象可以引起新理论。第一类是那些现存范式已妥为解释的现象，但它们很少成为科学家创建新理论的动机或出发点。第二类现象是指那些其本质已为现有范式所表明，但其细节的理解却有待范式的完善的现象，它们是科学家常规研究的对象。第三类现象，是公认的反常现象，其特征是无法被现有范式同化。只有这类现象才会促成新理论的发明。范式为除反常之外的所有现象提供一个在科学家视野内的确定的理论位置。 26.若科学家不对某种范式作出承诺，则不会有常规科学。甚至科学家在踏入新的研究领域，或对理论与实际之间的吻合程度较高的要求时，都必须坚持对既有范式的承诺，否则范式就不可能提供尚未解决的谜题，让科学家从事研究。此外，不仅常规科学研究依赖于对范式的承诺。若科学家只在有例可循时才利用现有理论，那就不可能有意外发现、反常或危机了。而意外发现、反常和危机正是指向非常规科学的路标。 27.例如，这些概念在爱因斯坦理论中的物理蕴涵与在牛顿体系中的截然不同（牛顿理论中的质量是守恒的，而爱因斯坦理论中的质量可转变为能量。只有在相对速度很低的情况下，这两种质量才能以相同的方式来测量，但即使这样我们也不能认为它们是相同的）。因为这两个理论的差异并不仅仅是形式上的，为了二者间的过渡，我们还不得不同时改动他们所描述的宇宙体系的基本构成要素。牛顿力学到爱因斯坦力学的转变清晰地显示出：科学革命就是科学家据以观察世界的概念网络的变更。 28.范式间的差异不仅仅是实质的，因为范式既是科学家观察自然的向导，也是他们从事研究的依据。范式是一个成熟的科学共同体在某段时间内所接纳的研究方法、问题领域和解题标准的源头活水。因此，接受新范式，常常需要重新定义相应的科学。以前不存在的或认为不足轻重的问题，随着新范式的出现，可能会成为能导致重大科学领域的基本问题。当问题改变时，分辨科学答案、形而上学臆测、文字游戏或数学游戏的标准经常也会改变。 29.牛顿的研究工作对于17世纪常规科学传统的冲击，为范式转换所产生的这类较为细致的效应提供了明显的例证。在牛顿以前，17世纪的新科学已最终成功地推翻了亚里士多德学派和经院学者以物质的本质来解释其现象的学说。 30.只要微粒论的标准依然有效，为万有引力寻求机械观的解释，对于接受《原理》一书为范式的人，就成为最富挑战性的问题。因为不以《原理》为范式就无法从事研究，而又不能为其中的万有引力找到与微粒观标准相符的解释，这就迫使科学家接受万有引力确实是物质的内在性质的观点。 31.界定正当问题、概念和解释的标准一旦发生变化，整个科学都会随之转变。 32.无怪乎有些历史学家认为：科学史记录的，是人们对科学本质的看法逐渐成熟和精炼的过程。然而，若想为科学的正当问题和解答标准是累积发展这一轮点辩护，甚至比为理论的累积性发展辩护还要难。 33.范式作为科学理论的推进器的作用，其功能是告诉科学家哪些是实体存在，哪些不存在，以及这些存在的实体如何活动。这些资料构成了一张地图，其细节要有成熟的科学研究来阐明。在学习范式时，科学家同时学到了理论、方法和标准，它们通常是彼此缠结。因此当范式变化时，通常决定问题和解答的正当性的标准，也会发生重大改变。 34.范式一改变，这世界本身也随之改变了。科学家由一个新范式指引，去采用新工具，注意新领域，甚至更为重要的是，在革命过程中科学家用熟悉的工具去注意以前注意过的地方时，他们会看到新的不同的东西。也即在革命之后，科学家所面对的是一个不同的世界。 35.大家熟悉的视觉格式塔转换实验，我们可以把它当做一个用以说明科学家世界的转变的基本原型。革命之前科学家世界中的鸭子到革命之后就成了兔子。这种转变在科学训练中是很普遍的，虽然它是逐渐发生的，而且几乎总是不可逆的。在看一幅等高线地图时，学生看到的是纸上的线条，而制图师却看到了一张地形图。在看一张云室照片时，学生看到的是混乱而间断的线条，物理学家却看到了他所熟悉的亚核事件的记录。只有在经过多次这种视觉转变之后，学生才成为科学世界中的居民，见科学家之所见，行科学家之所行。 36.在科学革命的时候，常规科学传统发生了变化，科学家对环境的知觉必须重新训练—在一些熟悉的情况中他必须学习去看一种新的格式塔。之后，他所探究的世界就与之前的世界彼此不可通约了。 37.汉诺威研究所的一个实验。将眼镜架装上反相透镜后给实验对象戴上，起初他看到的是整个倒置的世界。经过一段视觉完全混乱的过渡时期。此后，视界中的物体又完全被看成与戴上反相镜之前时一样。同化了一个先前反常的视野，会影响并改变视野本身。 38.鸭子-兔子的例子表明：两个具有相同视网膜印象的人能够看到不同的东西。而反相透镜的例子则表明：具有不同视网膜印象的人能够看到相同的东西。心理学对同样的效应提供了大量证据，这些证据所引发的怀疑由持续试图展现一种科普遍应用的观察语言的历史而加强。现今为到达这一目的而建构一种可普遍应用的纯知觉语言的努力，也远未成功。 39.科学教科书、模仿它们的普及读物和哲学著作这三类书籍，有一个共同点，它们专注于一组互相关联的问题、资料和理论，通常是专注于写书时科学共同体所承诺的那套特定范式。教科书旨在传达当代科学语言的词汇和语法。普及读物则企图用较为接近日常生活的语言来描述这些科学成果。而科学哲学，则去分析这组已经完成的科学知识的逻辑和结构。三者全都记录着过去革命的稳定成果，并展示了当前的常规科学传统的基础。由于教科书是使常规科学得以延续下去的教学工具，每当常规科学的语言、问题结构或标准改变时，教科书就得全部或部分重写。 40.教科书旨在使学生迅速地熟悉那些当代科学共同体认为它已知道的东西，它们就尽可能分别地、住个相联地处理当前常规科学中的各种实验、概念、定律以及理论。教科书似乎暗示，书上提供的知识总体上，一个接一个地添加上另外一件事实、一种概念、一条定律或一个理论。但科学并不是这样发展的。许多当代常规科学的谜题在最近的科学革命之前并不存在。它们几乎都不能追溯到这门科学的历史开端。早期的前辈们以他们自己的仪器、解题准则去研究他们自己的问题。也不能说只是问题改变了，而是教科书范式用以符合于自然的整个事实和理论的网络都已转变了。 41.时间、能量、力、粒子、元素等定义所指向的科学概念，只有在一本教科书或其他系统的表述中与别的科学概念、操作程序和范式应用相关联时，才得到其全部意义。像元素这种概念很少能独立于相关的背景而被发明出来。在科学的诸多方面中，教科书形式比其他任一方面都更能决定我们关于科学本质的形象以及发现和发明在科学进展中的作用等问题的看法。 42.竞争着的范式的支持者之间，在观点上总难有完全的沟通，具有不可通约性。（1）竞争着的范式的支持者对于候补范式所应解决问题的清单看法不同。（2）不可通约还表现在标准上。因为新范式由旧范式产生出来，通常都收编了许多传统范式以前使用过的语汇和仪器，既有概念上的也有操作上的。但新范式很少以传统的方式去应用这些借过来的要素。（3）也是最基本的方面。竞争着的范式的支持者在不同的世界中从是他们的事业。一个世界包含了缓慢下降的受制约的石头，另一个则包含重复自身运动的单摆。在一个世界中溶液是化合物，另一个世界则是混合物。一个世界嵌置在平直空间模型中，另一个则在弯曲空间模型中。两组在不同的世界中工作的科学家从同一点注视同一方向时，他们看到不同的东西。他们都在注视这个世界，而且他们所注视的东西并没有改变。但是在有些领域中他们看到不同的东西，而且他们所看到的东西彼此间的关系也不同。 正因为它是一种不可通约物之间的转变，竞争着的范式之间的转变就不可能（借助逻辑和中性经验的推动）逐步地完成。它要么必须立即整个地变(虽然不必在瞬间完成)，要么就根本不变。 达尔文在《物种起源》中这样极有洞察力地写道：“虽然我完全相信此书观点的真理性……，但是对于观点与我完全相反的博物学家，我并没有期望能使他们信服，它们的心目中已充满他们的观点去观察到的事实……但是我有信心面对未来，面对那些年轻的、正在成长的博物学家，他们将能毫无偏见地去看这个问题上的两种观点。”普朗克他的《科学自传》谈到：“一个新的科学真理的胜利并不是靠使他的反对者信服和领悟，还不如说是因为它的反对者终于都死了，而熟悉这个新科学真理的新一代成长起来了。”
2018年4月19日 |
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