最近在看《文明之光》系列丛书，我都要成为吴军博士的粉丝了，之前看《浪潮之巅》的时候就很喜欢。 最近抓来《文明之光》也是看的欲罢不能。 第二册讲到生物学化学的时候，有提到什么是科学，这是个很有趣的问题，因为我这么多年来对科学的理解都是有偏颇的啊。 在此做个记录。麻麻,我又想去做科学家了。 >.<

什么是科学？

科学一词，在古希腊语中是知识的意思，和哲学是同义词，后来古希腊人把对自然界的研究称为自然哲学，到了近代人们改称为自然科学。这是狭义上的科学概念。

广义上，只要能够用科学的方法证实和证伪的，都可以称为科学。

科学可以报考五个分支：

• 形式科学（Formal Science),包括数学，逻辑学，计算机科学等。
• 物理科学(Physical Science),包括物理学，化学等。
• 生命科学（Life Science),包括生物学，医学等。
• 地球和空间科学（Earth and Space Science),包括天文地理学。
• 社会科学(Social Science),包括哲学等。

形式科学比较特殊，它完全靠从定义和公理出发，经过逻辑推理得到结论。 对于一个命题正确与否，只要看前提，推理过程是否正确即可，而否定一个命题，只需要举一个反例即可。

社会科学，一些学者主张这些学科虽然也属于学术范畴，但是不必冠以科学的字眼。

物理科学，生命科学，地球和空间科学都是实验科学，也就是狭义上科学所指的范围。 实验科学的各学科虽然各自有着不同的研究对象，但是彼此会有交叉，比如地球物理和天体物理学，遵循共同的规律，有着类似的研究方法。在这些科学研究过程中， 最重要的就是证实和证伪。

证实

科学的结论必须能够被证实（证明是正确的），或者被推翻（证伪），而不能是“因为没有被证明是错误的，他就是正确的”（比如所谓上帝存在的命题就是如此）。

证实的过程要以相关的事实现象为依据，从证据到结论的推理要符合逻辑。

证伪

科学不仅要能够被证实，而且还必须具有可证伪性，是否可以用经验证伪是科学与非科学的分界线（这里经验是从Empiricism翻译过来的，是指基于观察和实验，而不理论和逻辑）。 注意，这里说的可证伪性，并不等于说一个科学的命题是假的。

为了理解可证伪性我们来看几个不可证伪的例子：

1. 上帝的存在性， 这件事我们没有办法验证，因此我们说这个问题不是科学而是宗教。
2. 重言式（因为它永远为真），比如1+1=2,这是定义，不是科学，如果你明天说3的定义为1+1，那么它也正确，因为定义总是正确的。
3. 列举了所有可能性。比如说命题“明天可能下雨，也可能不下雨”，因为它总是正确的，无法伪证。
4. 从错误的前提下可以得出任何结论。 因为，虽然这些结论可能是正确的，但是这样的论证方法在科学上毫无意义。 比如说“如果太阳从西边出来，海水就会沸腾。 这个命题无法证伪。这是一个从错误的前提出发推导出任何结论的现实例子，这个结论或许是对的，但是这种说法不符合科学，因为这个命题无法证伪。

上面这些都是非科学的例子，但非科学并不等于伪科学，非科学的结论未必是错误的，只是它的结论并不是通过科学的方法得到的。 任何绝对正确的，放之四海皆准的命题都不在科学研究的范围内。

必须在逻辑上留有证伪的可能性，科学才能发展，否则就成了僵死的教条。 科学的发展过程就是不断地继承和否定前人结论的过程。

因此，任何科学的结论至少在理论上要存在一种观测的方法（即使实际上没有进行这项观测也无妨），来表明这个结论不总是真的，不能提供这种验证方法的学说就不是科学。

波普尔的著作《客观知识》一书中，用这样一个模式描述了科学知识的积累过程：

• 从发现问题
• 到提出假说尝试解决（tentative Solution）
• 通过伪证来消除错误（error elimination）
• 最后，产生新的问题二，如此循环往复。

随着问题的深入，尝试解决问题的理论正确性也就越来越高。科学知识的积累不仅仅是数量上的增长，而更应该是新理论代替旧理论的质变。

因此科学不仅要找到正确的结论，而且得到这个结论的过程必须遵循科学的方法。

伪科学

与科学对应的是非科学， 比如文学， 音乐和宗教。非科学不可怕，可怕的倒是貌似科学的。

伪科学是指那些宣称为科学，或描述方式看起来像是科学，但实际上并不符合科学方法基本要求的知识，方法论或这经验。伪科学除了禁不住科学的检验，常常还有如下特征：

• 没有试验根据的断言。 比如我们常听到的药品广告”绝对无毒无副作用“不能因为现在没有发现毒副作用就正面它不存在，因为在逻辑上这是站不住脚的。
• 证据和结论之间不符合逻辑。
• 不能更具其理论设计具有可证伪性的实验，或者所依赖的实验不具备可重复性。
• 以偏概全，讯在多种可能的解释时，只选取对自己有利的那种。

位科学家常常使用的一些手法：

• 提出模棱两可的命题”既要。。。。，又要。。。“这在科学上常常是废话。
• 没有操作流程的明确定义来说明证据是如何取得的，他们的实验无法重复。
• 没有适当的控制对照组。
• 没有适当的限定条件，放之四海皆准的理论。 大多数科学理论都有着非常明确的限定条件。 在一定的条件下，科学理论语言某些现象是否会发生。
• 只依赖正面支持而不接受挑战。使用”尚未被证明是错误的命题就一定是正确的“错误逻辑。
• 以偏概全。依赖个案，或者选择性地使使用试验结果，只选择有利证据二故意省略不利证据。
• 以批评方不能拿出证伪的证据来反驳，指摘批评方的论点错误。 在科学界，提出理论的人有举证责任，而不需要批评方来举证。
• 使用误导性的语言让非专业人士相信其科学性。比如纯天然药物，秘方等字眼。

科学更看重的是过程，而不是结论。在科学上，偶然正确的结论，比必然错误的结论更可怕。从后者，人们可以搞清楚错误的原因，并且在今后改进或者完成，而前者对科学的发展并没有帮助。因此，真正的科学家之间的争论，不是争论谁对谁错，而是要给出一种验证的方法，使得任何人都能按照这种方法，得出同样的结论。