<p class="ql-block">（轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)）</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(128, 128, 128);">原創(chuàng)：王海華 模型視角</span></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">我們大多數(shù)人在日常生活中并不會自覺地思考“</span><b style="font-size:20px;">科學是什么</b><span style="font-size:20px;">”，卻又無時無刻不在依賴科學。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">從喚醒我們的手機鬧鐘到導航我們出行的衛(wèi)星系統(tǒng)，從現(xiàn)代醫(yī)學手術(shù)臺上的生命維系技術(shù)，到基因編輯與疫苗研發(fā)，我們生活在一個科學編織的世界中。</span></p><p class="ql-block"><b>科學塑造了我們對世界的認知，也深刻影響著我們做出的每一個理性決策</b>。</p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">然而，科學本身是什么？它與真理、技術(shù)、信仰、藝術(shù)有何區(qū)別？這其實是一個非常值得思考的問題。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">本文參考歐文·夏皮羅教授《哈佛大學科學通識課》一書中的觀點嘗試給出定義和解釋。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">《 科學的本質(zhì)：觀測與建模 》</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">從本體上講，</span><b style="font-size:20px;">科學是一種關(guān)注自然現(xiàn)象如何運作的活動</b><span style="font-size:20px;">。它不是關(guān)于“為什么世界存在”，而是</span><b style="font-size:20px;">關(guān)于“世界是如何運行的”</b><span style="font-size:20px;">。在實踐中，科學可分為兩個基本步驟：</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">1、觀測自然的行為</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">2、建立可預(yù)測的模型以解釋這些行為</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這就是經(jīng)典的“</span><b style="font-size:20px;">觀測—建模</b><span style="font-size:20px;">”模式，也是現(xiàn)代科學研究的基本框架。例如，天文學家通過對恒星光譜的觀測發(fā)現(xiàn)了遙遠星系的移動，并建立了膨脹宇宙模型；生物學家通過對基因表達的實驗觀察建立了基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型；物理學家通過對粒子對撞結(jié)果的檢測提出了希格斯玻色子的理論預(yù)測并最終發(fā)現(xiàn)了它。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">但必須注意，</span><b style="font-size:20px;">所有觀測都是“解釋性的”，這離不開建模的介入</b><span style="font-size:20px;">。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">我們看到尺子上的刻度、儀器上的讀數(shù)，這些本身并不代表自然行為，它們只是</span><b style="font-size:20px;">通過我們構(gòu)建的理論和技術(shù)系統(tǒng)“讀取”出來的數(shù)值</b><span style="font-size:20px;">。正如大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子，其存在并非“直接觀察”，而是對粒子衰變路徑的推論。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">因此，</span><b style="font-size:20px;">科學并非單純描述世界，而是通過模型“構(gòu)建”一種理解結(jié)構(gòu)</b><span style="font-size:20px;">。這一理解能做出預(yù)測，而不是復(fù)述已知。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">模型是否成功，關(guān)鍵標準不是它多“好聽”，而是它能否準確預(yù)言未觀測現(xiàn)象。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">《 科學的統(tǒng)一性：一套方法，多樣實踐 》</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">盡管科學被分為物理學、化學、生物學、地球科學等多個學科，但它們都共享一種通用的方法論，稱為科學方法。這一方法通常包括：</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?提出問題</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?做出觀察或設(shè)計實驗</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?建立假設(shè)或模型</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?進行預(yù)測</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?驗證與修正</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這就形成了科學統(tǒng)一性的</span><b style="font-size:20px;">第一個層面：方法論統(tǒng)一性。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">第二個層面是世界的統(tǒng)一性</b><span style="font-size:20px;">。我們所觀測到的世界是一個相互聯(lián)系、彼此影響的整體。宇宙、地球與生命，盡管分別成為天文學、地球科學與生物學的研究對象，但三者本質(zhì)上共同存在于一個統(tǒng)一自然系統(tǒng)中。</span></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">第三個層面是跨學科互哺與融合</b><span style="font-size:20px;">。在北極熊的演化研究中，科學家借助古生物學重建化石歷史、用胚胎學分析發(fā)育過程、利用分子生物學進行基因?qū)Ρ??？茖W的深度突破，越來越倚賴跨領(lǐng)域的綜合研究。</span></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">第四個層面是工具和技術(shù)的共享發(fā)展</b><span style="font-size:20px;">。物理學家發(fā)現(xiàn)的放射性原理，如今成為地球科學測定地球年齡的基本工具；顯微成像技術(shù)推動神經(jīng)科學突飛猛進；AI和統(tǒng)計方法正重塑社會科學研究范式。</span></p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">《 科學的局限性：可證偽但不終極》</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">人們常常將科學等同于真理，事實上，這是一個誤解?？茖W的強大在于它的可證偽性，而非其不可動搖性。</span><b style="font-size:20px;">科學模型并非絕對真理，它們只是暫時“未被證偽的最好解釋”。</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">一個科學模型必須滿足兩個基本條件：</span></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">?可預(yù)測</b><span style="font-size:20px;">：能對未觀測現(xiàn)象做出合理預(yù)測</span></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">?可檢驗</b><span style="font-size:20px;">：能接受實驗和觀測的反駁</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這意味著，科學不能回答所有問題。我們可以說“物體下落是因為重力作用”，但不能從中推出“為何自然存在重力”。我們也不能對某些歷史性事件（如地球的形成）進行實驗重復(fù)，只能通過間接證據(jù)建模推斷。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">此外，科學也存在“多模型共存”的情況。當兩個模型都能解釋現(xiàn)象時，</span><b style="font-size:20px;">科學界常用“奧卡姆剃刀”選擇更簡單、更有解釋力的模型，但“簡單”的標準帶有主觀色彩。</b></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">因此，科學不是尋找終極答案的過程，而是</span><b style="font-size:20px;">不斷提出新問題、更新模型、替代舊理論的進化過程</b><span style="font-size:20px;">。牛頓力學被廣義相對論部分取代，但在日常世界中，牛頓力學依然是實用模型。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">《 科學與提問 》</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">本文真正希望傳達的，不只是“科學知道了什么”，而是“科學怎樣知道”，更重要的是，“科學是如何問問題的”。</span></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">科學是一種不斷自我推進的提問系統(tǒng)。</b><span style="font-size:20px;"> 它的邏輯并非線性進展，而是螺旋式上升。每一次發(fā)現(xiàn)都可能打開新的疑問，每一次模型的建立都可能揭示新的未知。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">例如，在破解黑死病的過程中，最初的病因猜測是“壞空氣”，隨后逐步識別出病原體為鼠疫桿菌，進而發(fā)展出分子技術(shù)去解碼其傳播途徑。而如今，科學家甚至用古DNA技術(shù)對中世紀尸骨進行分析，重建千年疫病演化。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">科學的進步，本質(zhì)上是一場“問題”的馬拉松。</span><b style="font-size:20px;">一個好的問題比十個平庸的答案更珍貴。</b><span style="font-size:20px;"> 正如《哈佛大學科學通識課》一書中所說，“</span><b style="font-size:20px;">科學的洋蔥可能有無限層</b><span style="font-size:20px;">”。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">理解科學的意義，并不止于贊美技術(shù)進步或知識力量，更是為了讓我們以更高的視角面對紛繁復(fù)雜的現(xiàn)代生活決策。在公共政策、醫(yī)療選擇、氣候治理、能源取舍中，科學素養(yǎng)可以幫助我們不盲從、不輕信。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這不要求我們都成為科學家，但我們應(yīng)</span><b style="font-size:20px;">具備基本判斷科學依據(jù)與推理鏈條的能力</b><span style="font-size:20px;">：</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?你看到的結(jié)論是否有明確的證據(jù)？</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?推論是否與證據(jù)嚴密對應(yīng)？</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">?有沒有遺漏假設(shè)或存在模型替代？</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這種質(zhì)疑精神，本質(zhì)上就是科學精神。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">正如愛因斯坦所說：“</span><b style="font-size:20px;">自然最不可思議的地方在于它可以被理解。</b><span style="font-size:20px;">”而這理解的前提，不是接受權(quán)威，而是參與思考。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"><span class="ql-cursor">?</span></span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">很多時候，科學的結(jié)果令人驚嘆，幾乎像是魔術(shù)。但與魔術(shù)師藏匿秘密不同，科學家最樂于做的事情，就是向你解釋他們的“魔術(shù)是如何變的”?？茖W的美，在于它愿意被質(zhì)疑、被驗證、被重構(gòu)。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">所以，</span><b style="font-size:20px;">科學是什么？</b><span style="font-size:20px;"> 它不是一套永恒的答案，而是一種永不停歇的提問方式，是我們用來理解自然、改變命運、組織社會的核心認知工具。</span></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">這本《哈佛大學科學通識課》真不錯，推薦給大家，作者也很有名，是“愛因斯坦獎”的獲得者。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"><span class="ql-cursor">?</span></span></p> <p class="ql-block"><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/jA6UXbMopbFO1SOiRoVxtA" target="_blank">查看原文</a> 原文轉(zhuǎn)載自微信公眾號,著作權(quán)歸作者所有</p>