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什么是科學(xué)?(2/4)-科學(xué)是現(xiàn)代的祛魅工具

2023-08-08 15:24 作者:千葉秦風(fēng)  | 我要投稿

要理解科研為何推崇可重復(fù)性,首先應(yīng)當(dāng)澄清何謂可重復(fù)性。如果以日常的自然語言來理解“可重復(fù)性”,中醫(yī)毫無疑問是科學(xué)。但是,我們承認(rèn)B超驗(yàn)孕是科學(xué)的,卻不可能承認(rèn)號(hào)脈驗(yàn)孕是科學(xué)的。號(hào)脈驗(yàn)孕難道“不可重復(fù)”嗎?顯然不是的。如果采集脈象、構(gòu)建描述符,用機(jī)器學(xué)習(xí)來重復(fù)中醫(yī)號(hào)脈的結(jié)果,這也毫無疑問是科學(xué)的,而且是非常具有創(chuàng)新性的成果。(【人工智能時(shí)代到來,“AI VS 老中醫(yī)”,究竟誰更勝一籌-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/BV1Kh4y1y76U)如此,“可重復(fù)性”這個(gè)說法無法重復(fù),“可證偽性”這個(gè)說法也就被證偽。按照科學(xué)研究的慣例,我們可以為之打一個(gè)補(bǔ)丁,進(jìn)一步要求“可重復(fù)性”指的是“客觀的可重復(fù)性”,或者說“換誰來都可以重復(fù)”。

數(shù)學(xué)是“客觀的可重復(fù)性”最好的例子。數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言,本身并不是科學(xué),但語言一定規(guī)訓(xùn)著科學(xué)研究的具體行為。數(shù)學(xué)自有其內(nèi)在的運(yùn)算規(guī)則,只要列好算式,無論是誰去計(jì)算都能得到一樣的結(jié)果,否則就是算錯(cuò)了。哪怕沒有人,讓機(jī)器去算也可以得到一樣的結(jié)果。而且某種意義上機(jī)器是更好的,因?yàn)闄C(jī)器不會(huì)疲勞、不會(huì)犯錯(cuò)。就算是“外星人”,只要遵循這套符號(hào)體系的運(yùn)算規(guī)則,一樣可以重復(fù)出來。這樣就可以理解為什么號(hào)脈無論如何都不科學(xué):因?yàn)樘?hào)脈需要長期的練習(xí)(一般說法是十年),不可能做到“換誰來都可以重復(fù)”,也就不可能是科學(xué)的。


我們現(xiàn)在可以定義科學(xué)研究了。生產(chǎn)生活中有太多的經(jīng)驗(yàn)積累,往往是用“若干”“少許”來記錄的。這就造成不同時(shí)代、不同地域?qū)ν簧a(chǎn)的理解是完全不同的,容易失傳。具體到個(gè)人,我們無法準(zhǔn)確重復(fù)前人的行為,只能通過長期練習(xí)重新積累經(jīng)驗(yàn),知識(shí)積累低效,趨向神秘化。而科學(xué)就是對(duì)這些情況的一個(gè)解決方案,科學(xué)研究就是用數(shù)準(zhǔn)確地量化這些經(jīng)驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)化地記錄全部操作流程,做到“換誰來都可以重復(fù)”的程度。比如說,高中做空間幾何的題目,最難的就是找垂足然后用“三垂線定理”,這個(gè)過程極富技巧,非?!吧衩亍保y以掌握。一旦引入了向量這個(gè)工具,空間幾何就變成一個(gè)幾乎無腦的計(jì)算問題,只要數(shù)學(xué)不太差就能輕易解題。

把感性的經(jīng)驗(yàn)材料通過數(shù)量化達(dá)到理性的層次,大大降低了重復(fù)的難度,這就是所謂“解析合理化”。(【馬克思對(duì)現(xiàn)代性的雙重批判-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/BV11G4y1y7ro)完成了數(shù)量化、公式化(數(shù)學(xué)建模),就可以進(jìn)行自動(dòng)化、程序化。自信抓到了根本,就可以從基本的幾個(gè)知識(shí)出發(fā)推演萬事萬物直到千秋萬代,這就是所謂“第一性原理”。(本段出現(xiàn)的“準(zhǔn)確”“全部”“感性”“理性”都是非??梢傻谋硎觯P者一時(shí)難以找到更為中立的用語。)

解析合理化是2000年后又一次“車同軌、書同文”的大變革,大大提升了知識(shí)積累的效率,促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)可以跨時(shí)空無縫對(duì)接。統(tǒng)領(lǐng)某一生產(chǎn)的大師傅被祛魅,那些“神秘的手”被祛魅,參與社會(huì)勞動(dòng)的門檻大大降低。這就是工業(yè)化,這個(gè)進(jìn)程極大地推動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展,我們必須承認(rèn)這一進(jìn)程的偉大。

代價(jià)和收益總是同時(shí)的。當(dāng)年珍妮紡紗機(jī)的出現(xiàn)引發(fā)了流血事件,發(fā)明者的小屋被憤怒的同行焚毀;早幾年公交車就不需要售票員了,這沒有引起太大風(fēng)波;直到最近出現(xiàn)了會(huì)做實(shí)驗(yàn)的機(jī)器人、出現(xiàn)了ChatGPT,討論一下子熱鬧起來:更多人即將被機(jī)器替代,甚至包括在網(wǎng)絡(luò)上有話語權(quán)的人!這個(gè)巨大的機(jī)器不再需要這么多人了,工業(yè)化在解放人之前先解雇了人。當(dāng)然,肯定也不會(huì)是所有人都被解雇,因?yàn)闄C(jī)器總是需要人來協(xié)調(diào)的。但是,在現(xiàn)代,穿上工裝的人不再是一般意義上的人,而是環(huán)境的一部分,我們能看到的只是機(jī)器是否順暢運(yùn)行而已。

真正的恐怖甚至不在于人的物化,而在于人存在價(jià)值的徹底喪失。牛頓研究力學(xué)本來是為了證明上帝無所不在,卻在歷史進(jìn)程中演變?yōu)椤叭f物自有其規(guī)律”,只要給定物體某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),哪怕是一臺(tái)機(jī)器也能準(zhǔn)確預(yù)測其任意時(shí)刻的狀態(tài)?!耙磺幸?guī)律都已經(jīng)完全掌握”且在實(shí)驗(yàn)上得到廣泛驗(yàn)證,那么一切都可以數(shù)量化、公式化、程序化,這是對(duì)決定論(或者干脆表述為“宿命論”)的重大利好:人是由粒子構(gòu)成的,粒子運(yùn)動(dòng)可以用牛頓力學(xué)完美描述,人的一切早已被牛頓力學(xué)規(guī)定好了;人只是字面意義上的“工具人”,任何自以為的意識(shí)、決定、實(shí)踐不過是程序設(shè)定的結(jié)果而已,換誰來都一樣照此執(zhí)行,找臺(tái)機(jī)器來完成也是一樣。于是,人在這個(gè)體系中沒有位置?,F(xiàn)代用科學(xué)祛魅了“前現(xiàn)代”,然后進(jìn)一步祛魅了“人”本身。


以上分析都源于科學(xué)教育,但我們似乎不習(xí)慣這樣去思考問題。我記得初中物理的第一次實(shí)驗(yàn)課是測量水溫,我們親身體驗(yàn)人手和溫度計(jì)分別測量水溫,羨慕儀器能夠獲得如此精確的數(shù)值,自慚形穢之下自覺得出“人的感覺不可靠,要相信儀器”的結(jié)論。到了高中,物體的受力之復(fù)雜早已超出人所能把握的范圍,不老老實(shí)實(shí)按照受力分析去做一定吃大虧?!安灰嘈湃说母惺堋薄皵?shù)量化是好的”“精確才是好的”等等觀念就這樣潛移默化地進(jìn)入了我們的腦子。

我們沒有反抗這種灌輸嗎?肯定有的。在五六年級(jí)的時(shí)候,我們學(xué)會(huì)了設(shè)未知數(shù)解方程,從此不再需要逆向思維解題,解決問題的門檻降低了。但我相信,班上總有幾個(gè)特別聰明的孩子不愿意,非要先逆向思維解一遍,再裝模作樣去解方程。后來尋找適用“三垂線定理”的垂足、尋找式子中子含的等價(jià)無窮小等等都是如此。這不是幼稚,或者簡單的“無法體現(xiàn)自己很聰明”,而是本能地試圖保留人的存在價(jià)值(或尊嚴(yán))。順便一提,很多中學(xué)生成績不好的原因也在這里,并不是不懂科學(xué)那一套,而是“我憑什么要像機(jī)器一樣?”這種后現(xiàn)代的巔峰之作是提取青蒿素:把古籍中的做法用現(xiàn)代科學(xué)的方式重復(fù)一遍,成功完成了傳統(tǒng)學(xué)問的華麗轉(zhuǎn)身,登上“咱們的最高科學(xué)殿堂”。

歷史地說,在一個(gè)地域(比如國家)進(jìn)行工業(yè)化原始積累的時(shí)候,我們不得不培養(yǎng)大量這樣的人才,用人替代機(jī)器(L替代K)來完成工業(yè)化的進(jìn)程。在這個(gè)歷史時(shí)期,作為個(gè)體的人可以有超越時(shí)代的眼光,但以此來反抗只會(huì)顯得可笑,也必須顯得可笑。因?yàn)椋瑲v史的中介者應(yīng)當(dāng)甘為人梯、去推動(dòng)歷史演進(jìn),在歷史事件發(fā)生之前就主動(dòng)超越歷史,自私者成為逐利者,無私者可能成為烈士。


“堅(jiān)固的堡壘往往是從內(nèi)部被攻破”。工業(yè)化進(jìn)程尚不平衡不充分,決定論的世界觀已經(jīng)被動(dòng)搖。

——量子力學(xué)試圖解釋一種非經(jīng)典概率,但最終凝成的薛定諤方程和海森堡矩陣卻仍是確定性的?!笆裁矗粋€(gè)粒子竟然是按概率同時(shí)分布在整個(gè)宇宙中的?”

——混沌現(xiàn)象、三體問題等對(duì)解題能力發(fā)起挑戰(zhàn),即便一個(gè)問題是確定的也可能接近于無解。“什么,初始數(shù)值略有偏差,結(jié)果就天翻地覆?”

——哥德爾不完備性原理干脆宣告數(shù)學(xué)并沒有我們想象的那么靠譜,公理化宇宙的努力可謂“創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂”,所謂“第一性原理”已經(jīng)破產(chǎn)?!笆裁?,竟然存在不可證明也不可證偽的命題?”

這些在決定論者眼里完全不科學(xué)的情況在20世紀(jì)集中爆發(fā),至今未能妥善處理,幸而大部分科研工作可以無視這些矛盾。然而機(jī)器學(xué)習(xí)不同,無論研究者的是否及時(shí)更新思想,機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)破門而入,與各個(gè)學(xué)科的具體研究工作結(jié)合。機(jī)器學(xué)習(xí)的過程幾乎是無法解析的,如黑箱般神秘。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時(shí),研究者大多只會(huì)考慮輸入(描述符)、輸出和可靠性(擬合誤差),不太可能去考察第一隱藏層的第二偏置代表什么物理量,目前為止也無法明確這一點(diǎn)。通過蛋白質(zhì)的一維序列預(yù)測其三維結(jié)構(gòu),也不可能是第一隱藏層對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、第二隱藏層對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu),人類通過解析合理化獲得的生物學(xué)理性被機(jī)器學(xué)習(xí)祛魅,又回到了神秘的境遇。這種無法解析機(jī)制的“黑箱”是主流的科學(xué)研究者所排斥的,但機(jī)器學(xué)習(xí)本身又不得不用,奈何?

“科學(xué)的盡頭是玄學(xué)”并不只是調(diào)侃,直面黑箱的不只是生產(chǎn)生活,科學(xué)研究也無法回避。無需討論這一點(diǎn)只是現(xiàn)代科學(xué)短暫歷史的一種偶然,現(xiàn)在,結(jié)束了。我們必須正視,科學(xué)研究必然是有世界觀預(yù)設(shè)的,科研工作者也應(yīng)當(dāng)清醒地意識(shí)到自己采用了哪些預(yù)設(shè),但這種理論自覺顯然只是一種奢求。1923年的科玄之爭在我國設(shè)置了科學(xué)-玄學(xué)二元對(duì)立,百年來我國工業(yè)化艱難起步發(fā)展則深化了這一議題,思潮延宕至今,“如何傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”的時(shí)代之問難以回答。


什么是科學(xué)?(2/4)-科學(xué)是現(xiàn)代的祛魅工具的評(píng)論 (共 條)

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