韋斯伯格：對數據、現象以及觀察的再思考 | 國際科學與哲學講座_風聞

講座題目：對數據、現象以及觀察的再思考

主講人介紹：

邁克爾·韋斯伯格（Michael Weisberg）是當代著名的科學哲學家，目前擔任美國賓夕法尼亞大學哲學系系主任，同時是國際著名科學哲學期刊Biology & Philosophy的主編。他的研究主要集中在高度理想化的科學模型以及模擬技術在幫助我們理解複雜系統中所發揮的作用。近年來，他的研究開始拓展到與公眾生活聯繫密切的科學領域，尤其關注社羣科學(科學家與社羣成員共同開展的科學實踐)和氣候變化科學中的哲學問題。作為一名科學哲學家，他擔任過聯合國氣候變化框架公約“內羅畢工作計劃”的顧問，並參與撰寫了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告。

講座摘要：

大多數當代的科學哲學家堅持科學經驗主義，其主要觀點是科學知識最終建基於世界所具備的可觀察或者可測量的特徵。儘管科學經驗主義排除了純粹性的思考作為一種科學知識來源的可能性，這種觀點仍留有大量闡釋和進一步發展的餘地。我們應以何種嚴格的程度對觀察進行闡釋？未經輔助的人類觀察是否是唯一重要的觀察手段？還是説觀察也可以包含儀器的使用？我們是否有權對超出我們觀察範圍以外的世界做出推斷，比如對整體而不是樣本、對電子而不是電子的效應作出推斷？這種推斷在多大程度上依賴於測量和觀察？這僅僅只是開始，還是我們所能知曉的全部？

本次講座將發展以下觀點：我們關於自然世界的知識最終建基於我們所做的觀察，這既包含我們直接使用感官所做的觀察，也包含用拓展了我們的感官範圍的儀器所做的觀察。這樣的觀察不是對源源不斷的經驗感受的被動接受，而是對世界的一種主動探詢。在最簡單的層面上，這包含我們的神經系統使用已有的知識（或許還有固有的知覺偏差）對於來自不同感覺通道的衝動的整合。更廣泛地來講，這涉及到使用測量儀器、計算機以及共同體所具備的知識對經驗世界做出複雜而主動的觀察。這整個過程——包括從世界流向科學共同體以及從科學共同體流回世界的因果鏈條——構成了科學知識的基礎。

講座時間：北京時間2021年10月18日19：30-21：30

主持人：王球（復旦大學）

評論人：

王巍（清華大學）陸俏穎（北京大學）方衞（山西大學）張明君（復旦大學）

本場主辦單位：復旦大學智能科學與智能哲學研究中心

語言：英語

提示：本系列講座為zoom在線講座。但限於參與人數限制，恕不公佈zoom會議入口，由《返樸》於bilibili提供獨家網絡實時轉播服務。我們將在最後20分鐘的問答環節裏，由專人在《返樸》的B站直播間裏將大家的提問轉到zoom會議室。

講座參與方式：

關注bilibili賬號“返樸科普”，可直接進入直播間。更多本系列講座安排請見文末。

介紹：

本系列講座聚焦於科學前沿中的基本哲學問題，以及與哲學緊密相關的科學問題。由中國科學院哲學研究所（CASIP）與復旦大學智能科學與智能哲學研究中心（PSI）聯合主辦。邀請的報告人或為具有崇高的哲學情懷、廣闊的哲學視野和深邃的哲學思想的哲人科學家，或為具有理性的科學精神、廣博的科學知識和嚴謹的科學思想的科學哲學家。（每場日程安排見文末表格，如有變動，返樸會發出通知，敬請留意。）

講座準備——主講嘉賓思想提要

數據、現象、觀察與氣候變化

撰文 | 張明君（復旦大學哲學學院講師）

來源 | 中科院哲學所

01

是否存在觀察與理論的二分？

觀察與理論的關係一直是科學哲學研究的核心議題之一。其中，一種非常經典的、受到廣泛討論的觀點是“觀察與理論的二分”。以卡爾納普（Rudolf Carnap）為代表的一批邏輯實證主義者認為，科學語言可以劃分為兩大類：觀察語言（observational language）與理論語言（theoretical language）。其中，觀察語言使用的是觀察術語，其指涉的對象為可觀察的實體（observable entities），例如蘋果；而理論語言使用的是理論術語，其指涉的對象為不可觀察的理論實體（theoretical entities），例如電子。觀察語句和理論語句可以通過對應規則（rules of correspondence）聯繫在一起。

在很長的一段時間內，“是否存在觀察與理論的二分？”成為科學哲學界討論度最高的經典問題之一。很多討論都集中在對“觀察與理論的二分”的批評上，這裏介紹兩類主要的批評。

第一種批評認為，純粹的、不受理論滲透的觀察是不存在的，觀察中總是存在着理論負載（theory-ladenness），即觀察總是在一定程度上以某種方式受到理論假設的影響。例如，科學家決定要觀察什麼往往受到理論的影響，科學家會基於理論假設來決定什麼樣的觀察結果是重要的或者相關的，理論可以影響觀察時的感受和判斷，理論可以影響到觀察者在撰寫觀察報告時所使用的概念和詞彙等等。如果觀察的理論負載是普遍存在的，那麼觀察與理論的截然二分則不成立。

第二種批評認為，不存在可觀察物與不可觀察物的截然二分。這種觀點的代表性人物是格羅佛·麥克斯韋（Grover Maxwell）。麥克斯韋認為，可觀察物與不可觀察物之間存在着一個連續的譜系。例如，如果用肉眼看到的物體是可觀察的，那麼隔着窗户看到的物體是否也是可觀察的呢？這樣的追問可以一直推及到使用眼鏡、雙筒望遠鏡、低倍顯微鏡、高倍顯微鏡乃至電子顯微鏡的情形。在科學研究中，我們可能會為了方便劃定一條可觀察和不可觀察的界限，但這種界限的劃定總是存在着一定的任意性，其標準也會隨着情景而改變。隨着技術的進步，原來被認為不可觀察的物體也有可能變得可觀察。換句話説，並不存在一個先驗的標準來決定哪些物體是原則上不可觀察的。正因為如此，麥克斯韋認為我們不應該只相信那些目前被認為是可觀察的實體的真實性而否認理論實體的存在。在本體論的意義上，目前被認為可觀察的實體並不比理論實體更加真實。

02

觀察與干預

我們使用科學儀器（比如光學顯微鏡）所觀察到的物體和結構是真實的嗎？哈金 (Ian Hacking) 認為，要回答這類問題，科學哲學家不能只依靠扶手椅上的哲思，他們必須要對問題中所涉及的科學儀器的工作原理有基本的瞭解。在哈金看來，觀察並不是被動的看（passive seeing），而是一種主動的干預（active intervention），是一項需要學習的技能。以顯微鏡的使用為例，在用顯微鏡對生物樣品進行觀察時，我們需要對所要觀察的樣品進行染色，需要調整入射光的角度來照亮樣品，還需要排除一些干擾來確保所看到的不是在樣品的準備過程中產生的偽像。正是這些主動的干預使得在顯微鏡下進行觀察成為可能。

我們確信通過顯微鏡觀察到的結構是真實的，是基於多方面的原因，其中比較重要的有：

1、我們已經能夠系統性地移除由於光學成像系統本身的缺陷而造成的像差以及在樣品的製備過程中產生的偽像;

2、我們可以用物理的方式對顯微鏡下觀察到的結構進行干預，例如對細胞進行顯微注射；

3、基於完全不同的物理原理所製造的儀器幫助我們在同一種樣品中觀察到了相同的結構。

03

數據與現象的區分

按照邏輯實證主義的觀點, 科學理論預測和解釋與“可觀測量”（observables）有關的事實。即使在邏輯實證主義失去其主導地位之後，這種觀點仍然具有很大的影響力。波根（James Bogen）與伍德沃德（James Woodward）反對這種觀點。他們認為，如果“觀察”意味着“感知（perceive）”或者“通過可被認為是知覺拓展的過程進行探測（detect）”，那麼科學理論通常並不預測和解釋我們觀察到的事實。

波根與伍德沃德的這一觀點是基於他們對數據（data）和現象（phenomena）這一對概念的區分。按照他們的定義，數據是通過測量和實驗所產生的可供公共審查的記錄，而現象則是經驗世界所具備的可以在不同情景或條件下重複出現的特徵。例如，用熔點儀測量鉛的熔點時，熔點儀上顯示的讀數是數據，而鉛在一定環境條件下的熔點則是所要探測的現象。數據通常是可以被直接觀察到的，比如我們可以直接讀取熔點儀上的讀數，而現象通常則不能，比如我們無法不透過儀器直接觀察到鉛的熔點。

波根與伍德沃德認為，數據和現象在科學研究中所發揮的作用是不同的。按照他們的觀點，數據、現象與科學理論的關係可以總結如下（參考圖1）：

1、科學理論預測或解釋現象；現象的存在為科學理論提供證據。

2、現象以及在現象探測過程中所涉及到的因果要素相互作用產生了數據；數據作為證據可以用來推測現象的存在。

圖1：數據、現象與科學理論的關係

以測量鉛的熔點為例。鉛的熔點不是由一次性的測量決定的，而是通過對多次測量的讀數取平均值估算而得。這些讀數可以作為證據來推測鉛的熔點的存在，但是它們本身並不是科學理論所要系統解釋的對象。熔點儀每次顯示的讀數是很多因素相互作用的結果，包括鉛自身的熔點、測量用的樣本與熔點儀的相對位置以及環境的擾動等等。一個科學理論（例如某種分子結構理論）也許可以解釋為什麼鉛在一定的環境條件下具備某個熔點，但是我們沒有必要而且通常也不能用該理論去解釋為什麼熔點儀會在某次測量時顯示某個特定的讀數。

科學的發展離不開觀察，如何理解觀察和科學理論以及知識之間的關係，始終是科學哲學家們關心的重要問題之一。讓我們期待韋斯伯格的講座，並歡迎所有對觀察和科學理論與知識之間的關係感興趣的聽眾參加講座，與韋斯伯格教授進行交流。

本系列講座日程安排

提示：每一場線上講座開始前1-3天，返樸會通過微信公眾號推送本場講座主講人和講座主題的詳細介紹，敬請留意。

主辦方期望這個系列報告能加強科學家與哲學家的聯繫，加強國內外科學與哲學研究機構的聯繫，加強科學與哲學跨學科、跨領域合作的聯繫；讓科學和哲學聯手推進理解和改造世界、促進文明發展的基本問題的解決。