從科學發現到科學發明的方法論轉換 張之滄
愛因斯坦試圖建立“統一場論”，而遭到許多人反對的時候，他也只得遺憾的說，是由于20世紀流行了一種最壞的哲學——實證主義和經驗主義；這嚴重地障礙了人們的思維。
□ 張之滄
眼下，人們通常都將科學技術中的科學認知活動稱作“科學發現”(scientific discover），而非“科學發明”(scientific invention)；將技術認知活動稱作“技術發明”(technological invention)，而非“技術發現”(technological discover)。這兩種稱謂在常識意義上，當然沒有什么大錯。因為“科學”與“技術”的確有質的區別，前者主要屬于知識，后者主要屬于技能。為此“發現”和“發明”也有質的差異，前者指謂“探索、尋找”，目的是發現“已在之物”；后者指謂“建構、創造”，目的是無中生有，發明出新事物、新技術。
就科學而言，從知識論上說，科學是一種真理性的知識，是一種關于外部世界和人的精神活動的現象與規律的概念體系或語言系統；它與其它文本的區別是，包含著更多的經驗內容和客觀真理。從認識論上說，它又是一種智力生產和理論創新活動，實踐途徑是科學實驗、科學觀察、科學考查，以及對科學經驗和科學事實進行去粗取精、去偽存真、由表及里的理性加工與提升。所以，科學研究就是科學家對認知對象、對自然界或人類社會中存在的各種事物的本質、規律進行探索、尋找和發現的過程。所獲得的科學成果，可以是新的自然現象、自然事件、自然規律、物質結構、物質元素、物質客體等萬事萬物，當然更可以是新的定律、定理、科學理論，甚至是理論體系。因此，在科學研究的對象主要是一種物質實體或客觀存在、科學研究的成果主要是一種客觀知識或客觀真理、科學活動的過程主要是認識主體對認識對象或認知客體的探索和尋找的意義上，把科學的認知活動，稱謂“科學發現”，在日常語言層面，可以為公眾認可。但是若從邏輯層面，或站在當代新科學、新方法的角度上看，利用“科學發現”這個概念來表征科學研究和理論創新，顯然就存在諸多問題。
其一，由于一切科學研究都是認知主體、自我意識的一個能動的思維探索過程，內在地包含著人的認知的自覺性、計劃性和目的性，即如波普爾所言，一切觀察實驗都滲透著理論或包含著理論的作用；整個科學實踐，既是自我對他物、主體對客體的對象化、客觀化作用，也是自我本身的主體化和主觀化過程。在這一過程中，他必須進行能動的思考和追問，必須對已有的經驗事實進行分析、綜合、抽象、概括，以及從事理論的建構和論證，而所有這些活動，都不是可以用帶有主體尋找客體意義的“發現”一詞給予貼切表達的。
其二，由于一切科學理論作為科學研究的主要成果，都是由科學的概念、術語、陳述、命題、定律、定理構造而成的一種理論體系，而所有這些建構理論的基本要素和理論本身都不是從自然界中或社會存在中直接產生的，而是源自人的大腦的發明創造，而一切理論所必須具有的邏輯性、簡明性、系統性和預見性等特征，也必然是來自人的邏輯思維、理性直覺和知性感悟。在這里，科學不像技術，可以完全不用語言和文字形式的表達，而內化為人的動作、行為與活動，它必須使用概念，就像哲學主要是一種概念的發明和運思過程一樣，科學作為一門特殊領域的“哲學“也必須經歷這樣一個自我意識的能動性創造和建構過程，如此一來，科學研究就顯然不只是一種科學發現活動，也同時是一種科學的發明和創造活動。
其三，當代科學已經不同于傳統的經驗科學，它的研究對象已經從宏觀進入宇觀和微觀，從可見世界進入不可見世界，從物質世界進入反物質世界，從單一客體進入綜合客體，從具體存在進入整體存在，從現實世界進入虛擬世界，從經驗世界進入虛構世界。它的研究主體，已經從傳統的個人行為變成國際行為，從專門領域的研究者變成多種領域的研究者，從專家變成思想家和學者，從內行壟斷變成外行涉獵，從專門的科學家變為哲學家、藝術家、發明家、技術人員聯合作戰的團隊。它的研究成果也從實用進入審美，從真實進入虛構，從理論回歸假說，從邏輯進入實用，從絕對真理進入概率真理或相對真理。而科學的內涵和外延所發生的這些變化導致的最大后果，就是科學真理或客觀真理隱藏得愈來愈深，再用往日的觀察和實驗，過時的“眼和手”根本不足以“發現”原創性的理論和成果。
其四，在科學真理只有憑借思維穿透力和洞察力才能抵達的新時代，如果我們的研究人員仍然是一如既往地呆在實驗室里，甚至像是常人一樣，一無發明創造能力，二不能超越經驗上升到概念和定律定理，三是急功近利、心浮氣躁，四是只會用“手”而不會用“腦”，那么即使他成年累月、白天黑夜地做著各種自身不能夠思維的科學實驗，那么最終，仍然可能獲得的只是一堆不能夠“自我”提升、且易于引發歧義的“現象”、“經驗”、“事實”和“數字”，而毫無任何真正有意義的“發現”。因為科學認識是一種無限復雜的活動。它常常受到主觀、客觀、興趣、愛好、情感、意志、政治、經濟、背景、條件、知識、天賦、甚至痛苦、創傷和震驚等各種因素的制約。否則就不會出現如下事實：每天都有無數人看見“蘋果”落地，而只有牛頓發現萬有引力定律；每天都有無數人生活在滄海桑田之中，只有愛因斯坦打破了絕對時空觀；特別是我們國家，每天都有千百萬農民在從事農業生產實踐，而卻從未“發現”什么生物學理論。如此等等，都說明科學研究不是一種簡單的“發現”過程，而是一條充滿荊棘和坎坷的崎嶇之路、發明之路。
為此，當20世紀波普爾問及愛因斯坦，是如何創立相對論的時候，他回答，就是憑借“思想實驗”和“直覺”。同樣，在愛因斯坦試圖建立“統一場論”，而遭到許多人反對的時候，他也只得遺憾的說，是由于20世紀流行了一種最壞的哲學——實證主義和經驗主義；這嚴重地障礙了人們的思維。這就說明，科學發展到今天，再也不能夠把科學研究僅僅理解為經驗性的“科學發現”。當下，任何科學實踐都同時是一個科學發明、理論生產和概念創造的過程。如果說，近代以來的科學家兼有手工藝人和哲學家的稟性，且更多的科學家是偏向經驗，為此有人將其劃分為兩類，一類叫做經驗科學家，即主要是動手和動眼的科學家，他們主要從事的就是科學發現的工作，比如科學史上發現鈾射線的貝克勒，發現青霉素的弗萊明，發現X射線的倫琴，以及發現放射性元素鐳的居里夫人等都屬于這類科學家；而另一類則叫做理論科學家，即主要依靠大腦進行思維建構和理論創新的科學家，如提出力學三定律的牛頓，創立生物進化論的達爾文，提出大陸漂移說的魏格納，建立狹義相對論和廣義相對論的愛因斯坦等，都屬于后一類科學家。那么，進入后現代的科學家，不僅不應該偏向手工藝人，偏向經驗事實，還應該遠離理性和邏輯，將科學發現轉向科學發明。
所以眼下，在方法論上，必須反對邏輯中心主義和理性主義，高抬非理性主義和非邏輯思維。具體地說，要抬高直覺創造，提升科幻神話，倡揚發散式思維，普及科學虛構和賽博虛構。尤其是在今天哲學、科學和藝術攜手并進，共同創造科學產品的新時代，更應該充分發揮猜想、假設、幻想、嘗試、想像、虛構，特別是科學虛構和賽博虛構的巨大作用。
比如“科學虛構”作為一種非常流行的、有關科學理論、科學對象、科學活動和科學成果的虛構或建構活動，它是對近代以來科學實驗、經驗歸納，以及常規性科學實踐的否定。“虛構”作為一種思維形式，原本只用于神話故事和小說藝術的創作過程；它遠離科學技術。然而人類的實踐力量卻在其文明進程中，日益將古往今來人類虛構的許多荒誕離奇的神話故事轉變成活生生的現實。這樣一來，就強烈地激發起一些人自覺地進行科幻小說和科幻故事的創作沖動。結果，這種“準科學的研究活動”便在更大程度和更大范圍內帶來了科學技術的突飛猛進。這種情況不只是表現在現實世界中的許多人造物上，如人造衛星、宇宙飛船、機器人、電子人、科隆羊等都是源自早期的幻象和虛構；而且今天流行的虛擬城市、虛擬地球、虛擬宇宙也都直接是科學虛構或科幻小說的產物，甚至是一些“對人類未來充滿憧憬和好奇心”的人在茶余飯后奇思亂想、隨機杜撰的作品。正是在這些奇思異想中包含著與未來的科學技術和人類命運相關聯的各個方面。比如據美國大眾科學網報道，眼下流行的一些科學構想，如“制造全天24小時清醒藥物”，“利用機器人士兵進行戰爭”，“制造地球遮陽傘對抗全球變暖”，“建造天梯直接登上月球”，“讓人類像兩棲動物一樣具備再生能力”等，都在未來有變成現實的可能。為此，許多人堅信：在不久的將來，各種賽博空間技術，都可能構成這類虛構故事的核心內容。未來至少在許多領域，都是通過想像構建的未來，都是幻想和虛構的未來，都是擺脫了傳統觀念和學理性質約束的未來。科學虛構將為人類提供可進行認識的無窮空間和深思的廣闊場所。在那里，人們可以自由地構思形形色色的技術產品和成果，以期將一些科學虛構變成新鮮的現實。
當然，不是說，從事科學發明，就不需要科學實驗、經驗事實、邏輯推理和理性思維，也不需要聯系實際，接觸現實，整天關在房間里苦思冥想、閉門造車、或是異想天開、天馬行空。這里，只是強調人們改變觀念、揚棄傳統、解放思想、沖破習慣、充分發揮主觀能動性、創造性、想像力，以提高我們的科學發明和理論創新能力。
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