如果要用一句話來(lái)總結(jié)汪濤所建立的第三代科學(xué)的觀點(diǎn),那就是:以測(cè)量替代實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)的兩個(gè)基本工具和判斷標(biāo)準(zhǔn)之一(另一個(gè)是數(shù)學(xué)),從而對(duì)科學(xué)本身的研究真正達(dá)到科學(xué)化的程度。
最近,中國(guó)疫情處于新的發(fā)展階段,國(guó)家出臺(tái)的“二十條優(yōu)化措施”基本的思想是科學(xué)精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)清零。問(wèn)題在于如何做才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)?這需要對(duì)科學(xué)更深入系統(tǒng)的理解,或者說(shuō),對(duì)科學(xué)本身的理解就需要科學(xué)精準(zhǔn),然后才能知道如何科學(xué)精準(zhǔn)地做任何事情,包括防疫在內(nèi)。一、從統(tǒng)計(jì)學(xué)與測(cè)量學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別談起
此處我們僅以統(tǒng)計(jì)學(xué)與測(cè)量學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別,來(lái)說(shuō)明缺乏統(tǒng)一測(cè)量學(xué)對(duì)整個(gè)科學(xué)造成的重大缺陷是什么。目前有很多學(xué)科把統(tǒng)計(jì)學(xué)簡(jiǎn)單理解為就是這個(gè)領(lǐng)域的測(cè)量學(xué),甚至有很多以統(tǒng)計(jì)學(xué)為名的學(xué)科名稱(chēng)。例如,人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、藥物統(tǒng)計(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、森林統(tǒng)計(jì)學(xué)、勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等,但統(tǒng)計(jì)學(xué)與測(cè)量學(xué)是有本質(zhì)區(qū)別的。如果僅僅從數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)這門(mén)數(shù)學(xué)來(lái)說(shuō),它是一個(gè)很?chē)?yán)密的學(xué)科體系,甚至于測(cè)量學(xué)也是大量應(yīng)用到數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法的。但當(dāng)人們把嚴(yán)密的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用于具體的學(xué)科領(lǐng)域時(shí),因?yàn)闆](méi)有測(cè)量學(xué)作為更基本的指導(dǎo),就會(huì)出現(xiàn)很多誤差甚至錯(cuò)誤。主要體現(xiàn)在如下方面:
在測(cè)量學(xué)理論體系里,一切測(cè)量都必須以計(jì)量基準(zhǔn)為基礎(chǔ)。而在統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)際應(yīng)用中,統(tǒng)計(jì)單位很有可能并不是嚴(yán)格的計(jì)量基準(zhǔn)。以人口統(tǒng)計(jì)學(xué)為例,當(dāng)統(tǒng)計(jì)出50個(gè)人的數(shù)據(jù)時(shí),它與50kg的測(cè)量數(shù)據(jù)存在一些本質(zhì)的區(qū)別。50kg的測(cè)量數(shù)據(jù)是以kg的計(jì)量基準(zhǔn)為基礎(chǔ)的,它具有高度的同一性。但作為統(tǒng)計(jì)單位的“人”卻不是這樣,人和人有巨大的差異:性別差異(男人、女人等),年齡差異(嬰兒、少年、青年、壯年、老人等),身體狀況差異。統(tǒng)計(jì)單位缺乏同一性,就會(huì)帶來(lái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的誤差。50個(gè)人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其含義隨著統(tǒng)計(jì)單位的差異而具有不確定性。當(dāng)然,隨著統(tǒng)計(jì)單位差異性的縮小,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與測(cè)量數(shù)據(jù)之間的差異也會(huì)逐步縮小。例如,通過(guò)更精細(xì)的分類(lèi),可以縮小統(tǒng)計(jì)單位的差異性,就可以使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更為接近測(cè)量數(shù)據(jù)?!?0個(gè)30歲身體強(qiáng)壯身高1.7米的中國(guó)男人”的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),就遠(yuǎn)遠(yuǎn)比“50個(gè)人”更為接近測(cè)量數(shù)據(jù)。如果只是簡(jiǎn)單地統(tǒng)計(jì)死亡率,是很可能導(dǎo)致誤差的。原因在于不同人、甚至不同時(shí)期的人之間是有很大差異的。如果普遍注射了疫苗,并且使用了更好的藥物的奧米克戎流行時(shí)的死亡率,與沒(méi)有疫苗和新冠藥物的德?tīng)査餍袝r(shí)的死亡率,肯定不能簡(jiǎn)單進(jìn)行對(duì)比。我們就以2021年11月5日,輝瑞公司宣布在臨床試驗(yàn)中,其新冠口服藥物Paxlovid將新冠肺炎患者的住院或死亡率減少了89%的療效計(jì)算,如果原來(lái)新冠的死亡率為1%,那么在病毒的毒力完全相同的情況下,普及Paxlovid后的死亡率就應(yīng)當(dāng)是大約0.1%。如果實(shí)際上的死亡率為0.2%,比原來(lái)的1%的確是顯著降低了,但病毒的毒力是下降了還是上升了?應(yīng)當(dāng)是上升了,用了藥物,而且還是在普遍接種了疫苗為不同的前提,本來(lái)死亡率應(yīng)當(dāng)比0.1%還要低得多才對(duì)。但因?yàn)閷?shí)際死亡率的確是顯著降低到了原來(lái)的5分之1,很多專(zhuān)家就根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)說(shuō)病毒的毒力下降了,這當(dāng)然是不合適的。但無(wú)論如何,病毒傳播力越來(lái)越強(qiáng)是所有各方都沒(méi)有疑問(wèn)的,因?yàn)樵谄毡榻臃N疫苗后居然還有比過(guò)去更強(qiáng)的傳播力,那么如果普遍不接種疫苗的話,傳播力只會(huì)更強(qiáng)才對(duì)。當(dāng)然,我們不會(huì)只根據(jù)某一個(gè)因素的測(cè)量數(shù)據(jù)就得出最后的結(jié)論,不是說(shuō)以上數(shù)據(jù)并不能直接支持奧米克戎毒力減弱,就得出結(jié)論說(shuō)還是要完全堅(jiān)持原來(lái)的防疫措施。因?yàn)橐呙绾退幬锏某霈F(xiàn),以及中國(guó)現(xiàn)在防疫物資生產(chǎn)能力的完全不同等,都是在最終防疫決策中需要充分考慮的因素。但我們必須對(duì)每一個(gè)因素的科學(xué)認(rèn)知都要嚴(yán)格精準(zhǔn),才能在最后得出科學(xué)精準(zhǔn)的結(jié)論。2. 統(tǒng)計(jì)單位對(duì)靈敏度和分辨率的限制
kg的計(jì)量單位雖然是1kg,但以此為基礎(chǔ)可以獲得比它更小的測(cè)量數(shù)據(jù),1g, 1mg, 1μg, 1ng......其靈敏度和分辨率可以向下延申。但統(tǒng)計(jì)單位往往成為最小統(tǒng)計(jì)對(duì)象。可以有50個(gè)人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但一般不會(huì)出現(xiàn)51.382個(gè)人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這就會(huì)限制更精細(xì)的認(rèn)知。
3. 相關(guān)關(guān)系的本質(zhì)與因果關(guān)系
以相關(guān)分析為基礎(chǔ)可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系,以最小二乘法為基礎(chǔ)可以獲得經(jīng)驗(yàn)公式。但對(duì)它們從科學(xué)上到底該如何理解?在統(tǒng)計(jì)學(xué)范疇里是無(wú)法給出有效解決的。相關(guān)關(guān)系并不是因果關(guān)系,這一點(diǎn)人們都知道。既然如此,就不能直接以相關(guān)關(guān)系去進(jìn)行客觀規(guī)律的解釋。
但事實(shí)上,在統(tǒng)計(jì)學(xué)的框架下,人們還是在找到相關(guān)關(guān)系后,就直接開(kāi)始講故事了。事實(shí)上,相關(guān)關(guān)系就是誤差較大的測(cè)量數(shù)據(jù),“1-相關(guān)系數(shù)”大約就是其相對(duì)誤差的大小。因此,90%的相關(guān)系數(shù),從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的數(shù)據(jù),但如果知道它就是一個(gè)相對(duì)誤差為1-90% = 10%的測(cè)量數(shù)據(jù),就不會(huì)那么有勇氣去講太多的故事。
目前大量學(xué)科體系,包括醫(yī)學(xué)其學(xué)科基礎(chǔ)就是簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué),其本身的科學(xué)性就是不足的。因此,我們今天迫切需要普及第三代科學(xué)方法,從而為今天的人類(lèi)科學(xué)找到新的突破路徑。 1. 以往對(duì)科學(xué)理解存在的問(wèn)題
哲學(xué)范疇的理解:哲學(xué)認(rèn)識(shí)論、科學(xué)哲學(xué)(尤其實(shí)驗(yàn)哲學(xué))、自然辯證法等。
科學(xué)范疇的理解:科學(xué)學(xué)、科學(xué)史。哲學(xué)范疇的理解是有很大局限的,就是難以深入到細(xì)節(jié)、可操作性不足......總之,缺乏科學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)。以往的科學(xué)學(xué)雖然目的是以科學(xué)的方法進(jìn)行研究,但只能算宏觀科學(xué)學(xué),難以深入到科學(xué)內(nèi)部。
第三代科學(xué)將科學(xué)學(xué)分為三個(gè)大的分支學(xué)科:宏觀科學(xué)學(xué)、微觀科學(xué)學(xué)和科學(xué)史學(xué)。
宏觀科學(xué)學(xué),它是目前的科學(xué)學(xué)主要研究?jī)?nèi)容,通過(guò)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)等方法研究科技發(fā)展的宏觀狀態(tài),如論文數(shù)量、科技政策、科技投入、研發(fā)人員數(shù)量、高校排名等。微觀科學(xué)學(xué),它是第三代科學(xué)新建立的學(xué)科,主要研究以數(shù)學(xué)和測(cè)量?jī)纱蠊ぞ吆蜆?biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的科學(xué)內(nèi)在研究方法、學(xué)科構(gòu)成規(guī)律、跨學(xué)科研發(fā)方法、各學(xué)科內(nèi)部的邏輯聯(lián)系和還原關(guān)系、獲得原創(chuàng)性科學(xué)思想理論的方法等。科學(xué)史學(xué),科學(xué)發(fā)展的歷史。微觀科學(xué)學(xué)基本觀點(diǎn)為:數(shù)學(xué)與測(cè)量是科學(xué)的兩大支柱,是科學(xué)認(rèn)識(shí)的基本方法,也是判斷是否為科學(xué)的基本標(biāo)準(zhǔn)。一切學(xué)科(數(shù)學(xué)除外)都必須以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的理論,以統(tǒng)一測(cè)量學(xué)為基礎(chǔ)的各分支學(xué)科的測(cè)量學(xué)共軛出現(xiàn)來(lái)建立(共軛標(biāo)準(zhǔn))。 具體學(xué)科建設(shè)的共軛標(biāo)準(zhǔn)1. 多數(shù)農(nóng)業(yè)文明時(shí)代的原始科學(xué):從感覺(jué)到測(cè)量
原始的認(rèn)識(shí)是一切生物甚至萬(wàn)事萬(wàn)物都具備的反映能力。人或動(dòng)物都可以通過(guò)感覺(jué)器官對(duì)各種認(rèn)識(shí)對(duì)象產(chǎn)生反映。但以感覺(jué)器官為基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)并不是精確和穩(wěn)定的,導(dǎo)致人們對(duì)相同事物的感覺(jué)相互間也不能可靠地比較。因此在農(nóng)業(yè)文明時(shí)代就出現(xiàn)了很多測(cè)量技術(shù),例如對(duì)長(zhǎng)度、重量、容積、速度、時(shí)間等的測(cè)量。
測(cè)量是以計(jì)量基準(zhǔn)為基礎(chǔ)、可比對(duì)和可獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù)的。人通過(guò)自己的視覺(jué)可以獲得物體尺寸的知覺(jué)信息,但這種信息并不確切、穩(wěn)定和可靠。因此,通過(guò)發(fā)展出基于共同認(rèn)可的長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn),對(duì)物體的尺寸進(jìn)行比對(duì),從而獲得其與計(jì)量基準(zhǔn)的比例,這個(gè)比例就是測(cè)量數(shù)據(jù)。最初發(fā)展起來(lái)的以測(cè)量為基礎(chǔ)的知識(shí),就成為原始的科學(xué)。我們也可以把這稱(chēng)為第零代科學(xué)或科學(xué)的V0版本。
2. 古希臘的第一代科學(xué):從測(cè)量到邏輯和數(shù)學(xué)
世界上的多個(gè)農(nóng)業(yè)文明發(fā)源地都產(chǎn)生了原始的科學(xué),并且建立了不同的度量衡。中國(guó)的秦始皇統(tǒng)一了中國(guó)的度量衡,也就是測(cè)量的計(jì)量基準(zhǔn)。通過(guò)測(cè)量獲得了認(rèn)識(shí)對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù),從而可以獲得認(rèn)識(shí)對(duì)象穩(wěn)定,具有精確性的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的總結(jié),也獲得了很多原始的科學(xué)理論。在古埃及等原始科學(xué)的基礎(chǔ)上,古希臘智者們從泰勒斯等開(kāi)始,努力要?jiǎng)?chuàng)造一種理想的科學(xué)知識(shí)。他們發(fā)現(xiàn)無(wú)論是人類(lèi)的感覺(jué)還是測(cè)量數(shù)據(jù)都不完美、有誤差。古希臘智者雖然觀點(diǎn)各有不同,但在一個(gè)問(wèn)題上幾乎都是相同的:認(rèn)為感覺(jué)不可靠,批判感覺(jué)的欺騙和不可靠是所有古希臘智者一致的習(xí)慣。他們?cè)诶砟畹氖澜缋飫?chuàng)建了嚴(yán)密的邏輯和數(shù)學(xué)體系,形成了第一代科學(xué)。第一代科學(xué)的工具以亞里斯多德的《工具論》為代表,所形成的科學(xué)體系以歐幾里德的《幾何原本》為代表。事實(shí)上,《幾何原本》本身也是一個(gè)認(rèn)識(shí)世界的工具,但因?yàn)閷?duì)感覺(jué)的反對(duì)甚至恐懼,古希臘人排斥將理想的邏輯和數(shù)學(xué)知識(shí)真的去應(yīng)用于對(duì)世界的實(shí)際認(rèn)識(shí),盡管他們并不否認(rèn)第一代科學(xué)的理想知識(shí)可以應(yīng)用于實(shí)際。這是科學(xué)的V1.0版本。
3. 近代科學(xué)革命的第二代科學(xué):引入實(shí)驗(yàn)
如果只是邏輯和數(shù)學(xué),它們還是都屬于科學(xué)的工具,要真正認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界的萬(wàn)事萬(wàn)物,不能僅限于理念的邏輯和數(shù)學(xué)世界。因此,通過(guò)引入實(shí)驗(yàn)、觀察、歸納等新工具,在歐洲文藝復(fù)興、尤其英國(guó)工業(yè)革命和科學(xué)革命,逐步形成了第二代科學(xué)。它是在邏輯和數(shù)學(xué)的工具的基礎(chǔ)上,增加了實(shí)驗(yàn)等新工具。以這兩個(gè)工具為基礎(chǔ),第二代科學(xué)獲得了巨大的成功,使科學(xué)的認(rèn)識(shí)方法嚴(yán)格應(yīng)用于天文、物理、化學(xué)等領(lǐng)域,并逐步普及到其他各個(gè)分支領(lǐng)域,形成了當(dāng)今數(shù)以千計(jì)的學(xué)科或?qū)W科群。這是科學(xué)的V2.0版本。開(kāi)創(chuàng)第二代科學(xué)的代表人物有伽利略(斜面落體實(shí)驗(yàn)等,將物理學(xué)建立在嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)方法基礎(chǔ)上)、培根(《新工具》)、弟谷(嚴(yán)格精密的天文測(cè)量)、開(kāi)普勒(將數(shù)學(xué)與天文測(cè)量嚴(yán)密結(jié)合)、牛頓(在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里建立公理化的物理學(xué)體系)、拉瓦錫(用嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)方法解決燃燒的本質(zhì)問(wèn)題)等。實(shí)驗(yàn)成為科學(xué)認(rèn)識(shí)的來(lái)源,也是檢驗(yàn)科學(xué)理論的終極標(biāo)準(zhǔn)。
隨著第二代科學(xué)方法開(kāi)拓的領(lǐng)域越來(lái)越多,將實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)兩大工具之一內(nèi)在的問(wèn)題也越來(lái)越明顯。(1)并不是所有領(lǐng)域都可以做實(shí)驗(yàn)。絕大多數(shù)的社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域和相當(dāng)多的自然科學(xué)領(lǐng)域都很難采用實(shí)驗(yàn)方法。其原因有:a.技術(shù)可行性限制。天文學(xué)領(lǐng)域很少可以采用實(shí)驗(yàn)方法,因?yàn)槿祟?lèi)的技術(shù)水平從目前來(lái)看連行星都控制不了,更別提恒星和星系了。因此,在最早科學(xué)化的天文學(xué)領(lǐng)域,事實(shí)上是不可能采用實(shí)驗(yàn)方法的,即使從今天人類(lèi)的科技來(lái)看也無(wú)法想象星球、星系級(jí)別的實(shí)驗(yàn)。b. 成本和代價(jià)限制。大多數(shù)社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域如果采用實(shí)驗(yàn)方法,其成本是無(wú)法承受的。例如在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域要想研究匯率與利率的關(guān)系,是不可能采用實(shí)驗(yàn)方法的。因?yàn)檫@些因素對(duì)全社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響實(shí)在是太大了,其實(shí)驗(yàn)成本無(wú)法承受。技術(shù)上也難以做到可控。C. 適用性前提限制。采用實(shí)驗(yàn)方法是有基本前提的,就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果與認(rèn)識(shí)對(duì)象的規(guī)律之間存在一致性。舉例來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)室中的氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)當(dāng)與自然界的氧氣化學(xué)反應(yīng)結(jié)果具有一致性,這樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可以被看作是客觀世界的規(guī)律。但是,有很多領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)卻未必如此。例如水利工程的模型仿真實(shí)驗(yàn),它與現(xiàn)實(shí)世界水利工程的規(guī)律未必是絕對(duì)一致的,最終還是需要以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界水利工程的測(cè)量數(shù)據(jù)為最高標(biāo)準(zhǔn),模型仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果科學(xué)地位要弱于直接的測(cè)量結(jié)果。d. 時(shí)間限制。理論上說(shuō),我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)煤炭是否為植物所形成,但這需要的時(shí)間實(shí)在是太長(zhǎng)了,要百萬(wàn)年乃至上億年時(shí)間。如果實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間太長(zhǎng),理論上可能的實(shí)驗(yàn)事實(shí)上就無(wú)法操作。不要說(shuō)百萬(wàn)年,超過(guò)10年就已經(jīng)很困難,如果超過(guò)100年,事實(shí)上作為一種科學(xué)研究的方案就很難讓人接受了。e. 其他。其他還有倫理等限制。例如對(duì)人類(lèi)的基因,出于倫理限制就不能輕易去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于以上種種限制,如果把實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)的工具和標(biāo)準(zhǔn),那么有大量的科學(xué)研究活動(dòng),甚至很多學(xué)科就很難獲得完備的科學(xué)基礎(chǔ)。賈雷德·戴蒙德在其《槍炮、病菌與鋼鐵:人類(lèi)社會(huì)的命運(yùn)》一書(shū)的最后一章詳細(xì)討論了歷史學(xué)科研究中的這種困惑。這種困惑不僅是在大量社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域存在,而且在天文、氣象、地質(zhì)等學(xué)科領(lǐng)域也大量存在。(2) 引起對(duì)科學(xué)個(gè)性化甚至非科學(xué)的定義,導(dǎo)致對(duì)科學(xué)的理解出現(xiàn)偏差和混亂。一方面,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的基礎(chǔ)以及判定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)此整個(gè)科學(xué)界基本無(wú)人會(huì)反對(duì)。另一方面,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方法不能為所有學(xué)科建立科學(xué)的基礎(chǔ),但這些學(xué)科的學(xué)者又不能接受自己是不科學(xué)的,也不能因找不到確切的科學(xué)基礎(chǔ)就停止研究活動(dòng)。因此,就通過(guò)對(duì)科學(xué)個(gè)性化的定義,將自己勉強(qiáng)納入科學(xué)的范疇。例如,熊彼特就對(duì)什么是科學(xué)進(jìn)行個(gè)性化的定義,以便把經(jīng)濟(jì)學(xué)納入到科學(xué)的范疇中去。庫(kù)恩更是提出“范式”的概念,為科學(xué)共同體提供了一個(gè)更模糊、適用性更廣的存在借口,因此受到無(wú)法用實(shí)驗(yàn)為自己找到科學(xué)支撐的學(xué)科領(lǐng)域廣泛的歡迎。但“范式”這個(gè)概念顯然不能成為科學(xué)的定義基礎(chǔ),因?yàn)槊孕派踔列敖虉F(tuán)隊(duì)也都有自己的范式。這種不完備、模糊、個(gè)性化甚至反科學(xué)的定義基礎(chǔ)上發(fā)展的研究,會(huì)在不同程度上扭曲或損害科學(xué)認(rèn)識(shí)方法的有效性,導(dǎo)致不科學(xué)的結(jié)果。對(duì)科學(xué)的定義必須是在一切學(xué)科領(lǐng)域全部統(tǒng)一的,而不能有任何個(gè)性化的定義。(3) 導(dǎo)致大量哲學(xué)上無(wú)意義的、不可能有結(jié)果的爭(zhēng)論。因?yàn)閷?duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理解上存在的問(wèn)題,帶來(lái)了過(guò)去幾百年西方哲學(xué)史上的大量爭(zhēng)論。事實(shí)上,這些爭(zhēng)論雖然表面上說(shuō)法各不相同,根源都是由于無(wú)法為科學(xué)認(rèn)識(shí)找到完備的基礎(chǔ)而產(chǎn)生的。例如此岸與彼岸的關(guān)系,物質(zhì)和意識(shí)的關(guān)系,存在與感知的關(guān)系,所有這些關(guān)系都是靠測(cè)量建立起來(lái)的,沒(méi)有對(duì)測(cè)量深入系統(tǒng)的研究,僅靠哲學(xué)思辨怎么可能研究清楚呢?還有歸納的休謨難題等,所有這些問(wèn)題都是由于對(duì)測(cè)量沒(méi)有科學(xué)深入的研究而產(chǎn)生的。(4) 不能準(zhǔn)確解釋實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和作用。這個(gè)是科學(xué)哲學(xué)上存在最大的分歧和爭(zhēng)議問(wèn)題之一。波普爾否定了實(shí)驗(yàn)的證實(shí)性,提出證偽主義。而拉卡托斯否定了實(shí)驗(yàn)的證偽作用,提出了科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論。例如,無(wú)法解釋對(duì)測(cè)量誤差究竟該如何理解的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)的目的,事實(shí)上就是為了獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量才是科學(xué)完備的兩大工具和標(biāo)準(zhǔn)之一。實(shí)驗(yàn)與測(cè)量的關(guān)系是包含的關(guān)系。即實(shí)驗(yàn)是測(cè)量的一個(gè)子集,它是相對(duì)精致、可控性較強(qiáng)的一類(lèi)測(cè)量。測(cè)量的核心基礎(chǔ)是計(jì)量。測(cè)量、實(shí)驗(yàn)、計(jì)量的關(guān)系如下:《實(shí)驗(yàn)、測(cè)量與科學(xué)》一書(shū),就是系統(tǒng)論述第三代科學(xué)的專(zhuān)著。該書(shū)有效解決了將測(cè)量作為科學(xué)兩大基本工具和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)問(wèn)題,如對(duì)現(xiàn)在所有學(xué)科中的測(cè)量進(jìn)行了總結(jié)和理論化,為建立統(tǒng)一測(cè)量學(xué)打下了基礎(chǔ),使測(cè)量學(xué)本身成為完備的科學(xué)。科學(xué)始于測(cè)量,這一觀點(diǎn)學(xué)術(shù)界是會(huì)普遍認(rèn)同的。可以說(shuō),以往各個(gè)哲學(xué)爭(zhēng)論的核心問(wèn)題,其解決的鑰匙都掌握在測(cè)量學(xué)手里。在每一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,其實(shí)學(xué)者們都意識(shí)到應(yīng)當(dāng)建立自己的測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)。但是,因?yàn)闆](méi)有一門(mén)像數(shù)學(xué)一樣,在語(yǔ)言、方法、理論上高度統(tǒng)一的測(cè)量學(xué),每一門(mén)學(xué)科都是該領(lǐng)域的學(xué)者們憑自己的有限理解去建立自己領(lǐng)域的測(cè)量學(xué)。它們?cè)诨緦W(xué)術(shù)概念、測(cè)量方法、完備性等方面都存在不同的問(wèn)題。這使各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)性都不同程度存在缺陷。即使是普遍被人們認(rèn)為最科學(xué)的物理學(xué)領(lǐng)域,同樣存在相應(yīng)的缺陷。例如,并不是所有物理學(xué)發(fā)現(xiàn)都來(lái)自于實(shí)驗(yàn)(萬(wàn)有引力主要是靠天文測(cè)量發(fā)現(xiàn)),也不是所有物理學(xué)理論都是靠實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證的(廣義相對(duì)論主要是靠天文測(cè)量驗(yàn)證)。再如,第二代科學(xué)的建立其實(shí)并沒(méi)有解決古希臘人對(duì)感覺(jué)缺陷的質(zhì)疑,只是把這個(gè)問(wèn)題給忽略過(guò)去了。即使是采用嚴(yán)格的儀器和工具進(jìn)行的測(cè)量,也是必然有誤差的,那怎么和古希臘人的理念世界和理想的數(shù)學(xué)理論兼容?牛頓認(rèn)為測(cè)量誤差是可以無(wú)限減少的,從而可以忽略不計(jì)。但在量子力學(xué)提出測(cè)不準(zhǔn)原理后,這個(gè)最初曾被忽略掉的問(wèn)題再也忽略不掉了。這也是量子力學(xué)為什么在科學(xué)界引起極大震撼的原因所在。其實(shí),測(cè)量存在誤差本身就是一個(gè)統(tǒng)一測(cè)量學(xué)的基本公理,不僅微觀領(lǐng)域存在,一切學(xué)科領(lǐng)域全都存在。只是在過(guò)去,哲學(xué)界、科學(xué)界沒(méi)有實(shí)驗(yàn)與測(cè)量學(xué)專(zhuān)業(yè)出身的學(xué)者來(lái)系統(tǒng)地研究這個(gè)問(wèn)題,從而留下了一個(gè)巨大的漏洞??梢哉f(shuō),汪濤是科學(xué)文明發(fā)展史上第一個(gè)真正實(shí)驗(yàn)與測(cè)量學(xué)專(zhuān)業(yè)出身,從科學(xué)學(xué)角度研究實(shí)驗(yàn)與測(cè)量問(wèn)題的學(xué)者。各學(xué)科測(cè)量基礎(chǔ)術(shù)語(yǔ)的不統(tǒng)一現(xiàn)狀:化 學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)分析、儀器分析、計(jì)量化學(xué)經(jīng) 濟(jì) 計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)軍 事 預(yù)警、戰(zhàn)場(chǎng)感知、態(tài)勢(shì)感知、偵察、情報(bào)五、對(duì)第三代科學(xué)方法的驗(yàn)證
第三代科學(xué)的核心邏輯并不復(fù)雜,其立論基礎(chǔ)也是很容易獲得整個(gè)科學(xué)共同體認(rèn)可的。問(wèn)題只是要真正科學(xué)地證明這個(gè)結(jié)論,必須要對(duì)當(dāng)代人類(lèi)所有科學(xué)的學(xué)科的測(cè)量基礎(chǔ)狀況進(jìn)行全面的考察。為此,汪濤以《中華人民共和國(guó)學(xué)科分類(lèi)與代碼》(GBT13745,先后有1992和2009版),《中圖法分類(lèi)目錄》,《美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館分類(lèi)法》,中國(guó)《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄》、《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》等為學(xué)科指南,對(duì)人類(lèi)現(xiàn)存所有幾千個(gè)科學(xué)的學(xué)科進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究,以此證明了“科學(xué)始于測(cè)量”,“測(cè)量是一切科學(xué)的基礎(chǔ)工具和標(biāo)準(zhǔn)”這個(gè)應(yīng)當(dāng)是全球科學(xué)共同體一致認(rèn)可的基本觀點(diǎn)。并且以此總結(jié)建立了適用于一切學(xué)科的統(tǒng)一測(cè)量學(xué)。汪濤也因此成為通曉當(dāng)代科學(xué)文明所有學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者。為了展示第三代科學(xué)的意義和價(jià)值,汪濤選擇了下一代通信、生態(tài)人口、純電動(dòng)與新能源、糧食,尤其是戰(zhàn)爭(zhēng)與經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,進(jìn)行第三代科學(xué)方法的應(yīng)用。《超越戰(zhàn)爭(zhēng)論》與《科學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》兩本專(zhuān)著,可以說(shuō)完全重建了軍事理論與經(jīng)濟(jì)學(xué)這兩個(gè)學(xué)科,使它們達(dá)到了與物理學(xué)相同的科學(xué)化水平。六、第三代科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)及第三次科學(xué)革命展望
第三代科學(xué)方法可以并且必須應(yīng)用于一切學(xué)科領(lǐng)域,甚至包括人們現(xiàn)在認(rèn)為最科學(xué)的物理學(xué)等領(lǐng)域,從而使所有學(xué)科領(lǐng)域真正達(dá)到科學(xué)的最高要求。因?yàn)槿狈?yán)格系統(tǒng)的第三代科學(xué)方法,在當(dāng)今幾乎所有學(xué)科領(lǐng)域都多多少少存在一定的問(wèn)題。例如,量子力學(xué)之所以存在大量難以解釋的爭(zhēng)論,其原因就在于對(duì)測(cè)量的基本理解出現(xiàn)問(wèn)題。從統(tǒng)一測(cè)量學(xué)的角度來(lái)說(shuō),一切科學(xué)的概念都必須以可測(cè)量的方式來(lái)進(jìn)行定義,否則就不是科學(xué)的概念。量子力學(xué)中的坍縮就不是一個(gè)科學(xué)的概念,因?yàn)樗遣豢蓽y(cè)量的。按照坍縮的定義,只要進(jìn)行測(cè)量了,就一定是坍縮以后的結(jié)果,坍縮的過(guò)程、物理機(jī)理等是什么,都是不可測(cè)量的。它們并不是像過(guò)去的中微子或現(xiàn)在的超弦理論那樣,提出相應(yīng)的概念時(shí),在技術(shù)上極其難以實(shí)現(xiàn)測(cè)量,而是根據(jù)其概念本身的定義,它在理論上就是不可測(cè)量的。一切理論上就不可測(cè)量的概念,肯定就不是科學(xué)的概念,必須從科學(xué)中剔除出去。對(duì)量子力學(xué)的大量誤解,從根源上說(shuō)幾乎都是由于這個(gè)不科學(xué)概念的引入而人為產(chǎn)生的。量子力學(xué)的一切爭(zhēng)論和問(wèn)題,如果它們是一個(gè)問(wèn)題的話,都是屬于測(cè)量問(wèn)題,也只有從測(cè)量學(xué)角度才能獲得真正的解決。因此,第三代科學(xué)方法的普及,必然引發(fā)一場(chǎng)全面的科學(xué)革命,其方法具有眾多優(yōu)點(diǎn):
1. 為所有學(xué)科建立堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)
它不僅可以為社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域找到與物理學(xué)一樣的堅(jiān)實(shí)科學(xué)基礎(chǔ),而且也可以為很多自然科學(xué)領(lǐng)域建立堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ),包括天文學(xué)等最古老的科學(xué),以及地質(zhì)、海洋、氣象、水利等難以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法的領(lǐng)域。
2. 在科學(xué)研究?jī)?nèi)在品質(zhì)極大提升的同時(shí),極大減少無(wú)用的工作量
有了統(tǒng)一測(cè)量學(xué),全世界各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者在各自領(lǐng)域就不需要自己從頭開(kāi)始摸索,獨(dú)立建立自己肯定不完備,并且漏洞缺陷很多的分支測(cè)量學(xué)。這不僅會(huì)使各個(gè)學(xué)科找到自己堅(jiān)實(shí)的、與物理學(xué)完全相同的科學(xué)基礎(chǔ),而且會(huì)深刻和廣泛影響幾乎所有的研究過(guò)程和研究結(jié)果。同時(shí)還會(huì)如下的優(yōu)點(diǎn):
(1)新成果的快速普及。在任何學(xué)科領(lǐng)域所獲得的新測(cè)量工具、測(cè)量方法、任何測(cè)量學(xué)的新進(jìn)步,都可以瞬間普及到所有其他學(xué)科領(lǐng)域。(2)彌補(bǔ)或糾正現(xiàn)存各個(gè)學(xué)科中的大量缺陷和錯(cuò)誤。(3)解決以往難以解決的問(wèn)題。
跨學(xué)科研究是未來(lái)科技進(jìn)步最重要的途徑之一,甚至近幾十年的諾貝爾獎(jiǎng)也有約一半是跨學(xué)科研究的成果。但跨學(xué)科研究的最大困難在于:不同學(xué)科之間的融合可以是任意的,在以往難以找到普遍適用的規(guī)律。第三代科學(xué)可以為跨學(xué)科的研究建立最好的基礎(chǔ),因?yàn)閿?shù)學(xué)與測(cè)量是可以跨一切學(xué)科的,有了這兩個(gè)最基礎(chǔ)的工具性學(xué)科作橋梁,其他任意不同學(xué)科間的壁壘就可以大大減少。對(duì)于第三代科學(xué)來(lái)說(shuō),任何不同的學(xué)科或他們的任意融合,都不過(guò)是用統(tǒng)一的第三代科學(xué)方法做一道新的作業(yè)題而已。甚至可以說(shuō),第三代科學(xué)使跨學(xué)科研究真正成為一門(mén)成熟的科學(xué)。
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