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1科學科學科學科學競爭的突破策略競爭的突破策略競爭的突破策略競爭的突破策略————以以以以化學化學化學化學革命為研究案例革命為研究案例革命為研究案例革命為研究案例葉筱凡中正大學哲學系博士班壹壹壹壹、、、、前言前言前言前言「即使是進步最快、最一致的研究方案，也只能逐一地消化它們的反例：異例永遠無法被完全消化。但我們也不應該認為那些尚未被說明的反例是被隨機、沒有依照任何理想順序解決的。相反地，研究方案裡的理論家通常有能夠預先考慮到各種駁斥的長期研究方針。」這就是拉卡托斯在研究方案裡，設計對付各種異例現象時最理想的武器—「正面啟發術」，啟發術能讓科學家不被大量的異例現象所困惑，它是扮演帶領研究方案穩健前進的關鍵角色。問題是，如果研究方案暫時失去啟發術的指引時，科學家的解決策略會是什麼？本文以探討拉氏研究方案和異例之間的關係為起點，依序分析勞丹與傅大為對傳統異例現象的修正看法：勞丹把異例理解為「異常問題」，意指如果對手已解決某個問題，那麼它就變成未解決該問題的理論之「異常問題」；傅大為則建議科學家以更具企圖心的態度來面對異例現象，如果該異例現象是他所指的「瓶頸問題」，那麼研究方案就非解決它不可。然而，不管是拉卡托斯、勞丹或傅大為，都沒有提到除了啟發術之外，研究方案突破研究瓶頸的其他競爭策略。根據考察，化學革命提供了一種「表面表面表面表面互相互相互相互相競爭競爭競爭競爭、、、、內部內部內部內部複製複製複製複製學習學習學習學習」的科學發展模式：一個原本處於競爭優勢的研究方案，遭遇瓶頸處境，而本身的啟發術無法給予脫困的支援時，如果敵對理論有值得重視的成果，它會向對手「學習」或「複製」對自己有利的實驗或解題成果，然後將結果整合至自己的理論內部，使研究方案獲得突破瓶頸狀態的前進新動力，就研究方案的成分來說，敵對理論在變遷過程中，顯然也有相當貢獻。換言之，目前探討科學變遷的理論，大都強調「競爭」的性格與描繪競爭的過程，較少注重敵對理論的實驗成果往往會被「合成」至理論的現象，本文認為，失敗的研究方案是透過「被學習」與「被複製」參與了科學的成長。貳貳貳貳、、、、拉氏拉氏拉氏拉氏研究方案研究方案研究方案研究方案的的的的異例異例異例異例看法看法看法看法拉卡托斯（ImreLakatos）繼承波普（KarlPopper）素樸否證論中「科學遊2戲」（gameofscience）的概念，為科學理論變遷發展出較為精緻與複雜的說明版本—「科學研究方案」（scientificresearchprogramme），雖然是從否證論加以精緻改良而來，但它所呈現出來的科學變遷圖像卻和否證論有很大的差異，其中最大的差異是兩者對科學理論在異例（anomaly）出現之後的結果大有不同。素樸否證論主張，理論一旦出現異例，就該拋棄理論不可眷戀，否則就是不理性的。拉氏則建議對異例不妨先採取「寬容」與「相對自主」兩個原則，依據這兩個原則進行研究不但不是非理性的態度，反而是研究方案欲解決異例較務實的作法1。組成科學研究方案的單位是一系列的理論，由不同的理論擔任「硬核」(hardcore)、「保護帶」(protectivebelt)和「啟發術」(heuristicrules)等不同的角色組合而成。在研究方案裡，不同的角色在競爭的過程中會發揮不同的功能。首先，硬硬硬硬核核核核是不可被駁斥（irrefutable）的原理或定律，是方案中最重要、不可改變的核心。歸屬該研究方案的科學家，無論碰到怎樣的異例，都不會也不能去質疑研究方案的硬核；其次是保護帶保護帶保護帶保護帶，它類似波普的輔助假說（auxiliaryhypotheses）（或特置、觀察假說、及初始條件等），每當異例出現時，科學家會先調整保護帶，保護他所效力的研究方案硬核；第三是啟發術啟發術啟發術啟發術，它是指引研究方案未來發展方向的研發部門，提供科學家擁有未來研究的規則、或解決問題的技術。一個正在發展中的研究方案，為消化不同的異例，會生產出不同的輔助假說。後生的理論都是從改造先前的理論開始，先撤換之前的某項輔助假說，換上另一項新的輔助假說，所以研究方案裡的小型迷你理論變遷就是從汰換先前理論的內部元素而來。加以更新之後的理論（意指有某一異例的威脅已被解除），繼續參與科學解謎遊戲，面對下一個異例的挑戰。對拉卡托斯來說，「解決異例」只是滿足研究方案進步的消極條件，而進步的積極條件是要發明啟發術，預測新穎事實。拉卡托斯的設計初看相當吸引人，進可攻退有守相當完美，他分配研究方案的「保護帶」處理異例（「後衛」功能）；「啟發術」帶領研究方案進攻達陣（「前鋒」功能）。但是，實際的科學理論競爭狀況可能不如拉卡托斯預估地那麼「井然有序」，而且「謎」還是「異例」也不是這麼容易就能被科學家分辨出來。事實上，當異例出現科學家盡力為研究方案修改理論力圖「解套」開始，到發明出到發明出到發明出到發明出積極啟發術之前積極啟發術之前積極啟發術之前積極啟發術之前，，，，可暫時被忽略的謎和真正的異例可暫時被忽略的謎和真正的異例可暫時被忽略的謎和真正的異例可暫時被忽略的謎和真正的異例，，，，其實很難被區分其實很難被區分其實很難被區分其實很難被區分，也就是說，科學家在從事科學活動時，當下自己是否知道面對的是「謎」還是「異例」？這可以再分成兩個部分來看：第一：在「出現異例」之後，到「發明積極啟發術」之前，是關鍵的「瓶頸瓶頸瓶頸瓶頸階段階段階段階段」。依據拉卡托斯的研究方案，科學發展的圖像似乎依照著某種秩序在進行著，但是實際的發展實況可能既不順利也不流暢，就好像運動競賽一樣，競爭雙方在某些局數會呈現彼此拉鋸、或雙方均無斬獲的「瓶頸階段」。瓶頸階段有長有短，科學家在這段時間裡，研究進度停滯不前或研究方向呈現原地打轉的情形，一直要到某個實驗新發現，或科學家發明出新的關鍵啟發術，研究方案才有走出瓶頸階段的機會，所以「瓶頸階段」是科學發展歷程中很複雜也很關鍵的階1關於相對寬容與自主原則，本文並不會討論。3段。第二：「可暫時被忽略的異例」和「謎」，很難被區分。如果研究方案已處於上述的瓶頸階段，在沒有積極啟發術的指引之下，科學家如何判斷面臨的異例現象是可被暫時忽略的？還是那是一個科學「謎」（puzzle）？什麼是判斷一個異例必須被認真對待的判準？既然拉氏了解研究方案終究無法窮盡所有的異例，那研究方案在瓶頸階段要如何判斷哪些是「非解決不可」的異例—例如是「關鍵異例」？哪些是可以暫時忽略的異例？是否解決了「關鍵異例」，便可以使研究方案脫離瓶頸階段？由此看來，異例和啟發術的關係不像拉卡托斯描述的那樣簡單，相反地，如果我們對異例的種類和性質有更深入的了解，可能就會有和拉卡托斯不一樣的看法：異例和研究方案之間的關係其實是很緊密及複雜的異例和研究方案之間的關係其實是很緊密及複雜的異例和研究方案之間的關係其實是很緊密及複雜的異例和研究方案之間的關係其實是很緊密及複雜的。所以，接下來本文要依序介紹勞丹的「異常問題」與傅大為的「瓶頸問題」。參參參參、、、、勞丹的勞丹的勞丹的勞丹的「「「「異例問題異例問題異例問題異例問題」」」」和傅大為的和傅大為的和傅大為的和傅大為的「「「「瓶頸問題瓶頸問題瓶頸問題瓶頸問題」」」」一一一一、、、、勞丹的勞丹的勞丹的勞丹的「「「「異例問題異例問題異例問題異例問題」」」」宣稱「科學在本質上是一項解決問題解決問題解決問題解決問題的活動（problem-solvingactivity）」是勞丹學說最受人注目的主張之一，他認為科學家的目標在於創造「解題解題解題解題效力極大化」（problem-solvingeffectiveness）的科學理論，不同的科學家競相提出解題效力不同的理論，整個科學活動就是包含著這些競爭活動。相較於拉卡托斯的研究方案，陳瑞麟認為拉卡托斯和勞丹提供我們二種不同玩法的科學遊戲，遊戲的規則和決定勝負的標準彼此都有些不同：拉卡托斯強調長期的合理性，導致他的科學競爭圖像像是一場運動競賽（足球賽或籃球賽）：著重在描述啟發與開展的前鋒戰與容許特置修正的後衛戰，由優先「達陣得分」的一方獲勝。勞丹的科學競爭圖像則像是一場團體考試的競爭，試卷擁有占分比重不同的題目，解題與答案的品質有客觀的衡量標準，而且有科學哲學家擔任閱卷與批改成績的老師。（2004,p165）陳瑞麟以「試卷擁有占分比重不同的題目」貼切地類比出勞丹的解題學說中一個很重要的部份：對問題進行分析與分類對問題進行分析與分類對問題進行分析與分類對問題進行分析與分類。提醒科學家（考生）要了解問題性質，對問題進行分類（知道問題的佔分比例），不同的問題要用不同的解題態度，帶有「策略」地參加解題競賽，如此更有獲勝的機會。在勞丹設想的科學進步模型裡，科學問題分有「經驗問題」（empiricalproblem）和「概念問題」（conceptualproblem），勞丹對經驗問題作了很清楚、而且簡單的定義：「更簡單地說，任何在自然世界中使我們覺得奇怪，或覺得需要再做解釋的事物，都可以是經驗問題。」（1977,p15）不過勞丹也提醒我們，經驗問題雖然是科學領域中第一層次4的問題，但「解題」絕不可以被簡化地認知為是「解釋事實」，「解題活動」相對來說比「解釋事實」更複雜，而且有很多已經被解釋的事實並不一定能構成經驗問題，除非它本身具有能吸引科學家想要探索它具有能吸引科學家想要探索它具有能吸引科學家想要探索它具有能吸引科學家想要探索它、、、、並解決它的條件並解決它的條件並解決它的條件並解決它的條件，所以勞丹開始對經驗問題進行分類。對勞丹來說，經驗問題分成三種：「未解決的」（unsolved）問題、「已解決的」（solved）問題、和「異常」問題（anomalousproblem）。首先，未解決的問題就是還沒有被任何理論適當解決還沒有被任何理論適當解決還沒有被任何理論適當解決還沒有被任何理論適當解決，而且只有在它不再是不再是不再是不再是「未解決的」問題時，才能算是一個「真正的問題」（genuineproblems），換句話說，未解決的問題要被某一方的理論解決了，它才構成一個真正的問題2，進而吸引敵對陣營的科學家認真看待。其次，「已解決的問題」是至少被一個理論適當解決的問題至少被一個理論適當解決的問題至少被一個理論適當解決的問題至少被一個理論適當解決的問題，科學家的解題任務就是一方面要把異例轉變轉變轉變轉變為是已解決的問題，另一方面是把異例吸收至理論內部，使原本「對理論是威脅的異例」轉變成是「對理論支持的一次『驗證』（confirminginstance）」，因此，勞丹認為這裡的轉變轉變轉變轉變是有雙重意義的。第三是「異常問題」（anomalousproblems），這是指如果一個問題是其對手已解決的問題，它就變成未解決該問題的理論之「異常問題」。勞丹認為傳統的科哲家把異例問題看得太重、看法也比較狹隘，如果配合他提出的科學事業新目標：解決問題，那麼我們對異例問題應有一個比較溫和的態度和比較寬廣的看法，對勞丹來說，新的觀點也是一個比較合乎歷史、務實的觀點。勞丹認為，包括拉卡托斯在內，傳統以來許多科學哲學家對異例均賦予相當重要的角色，他們很強調：異例和實驗能對科學理論進行反駁和否證，所以他們無不致力於以「搜尋異例」和「排除異例」為目標的科學事業，並且認為異例的存在與解決構成了科學理性（Laudan,1977,p26），這可能是因為他們太擔心科學家為了發展理論不重視異例的結果，所以總是要提醒科學家發展理論的同時，也要注意異例的出現和解決，這是對發展理論有幫助的事情。在勞丹之前，普遍認為異例有兩個特性：（（（（a））））一個理論就算只有一個異例出現一個理論就算只有一個異例出現一個理論就算只有一個異例出現一個理論就算只有一個異例出現，，，，理性的科學家就應該放棄該理論理性的科學家就應該放棄該理論理性的科學家就應該放棄該理論理性的科學家就應該放棄該理論。。。。（（（（b））））對理論而言對理論而言對理論而言對理論而言，，，，與其在邏輯上不一致與其在邏輯上不一致與其在邏輯上不一致與其在邏輯上不一致，，，，便是異例便是異例便是異例便是異例。。。。因為勞