科学革命

科学知识体系的根本变革

科学革命，由科学的新发现和崭新的科学基本概念与理论的确立，而导致的科学知识体系的根本变革。它是人类认识领域的革命，也是科学理论体系的根本改造和科学思维方式的变革，从而把科学对客观世界的认识提高到一个新水平，并提出种种新的认识客观世界的原则。

基本信息

科学革命，scientific revolution

大多数科学史家所指的科学革命大约于1543年开始，那一年尼古拉斯·哥白尼出版了著作《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）；安德烈·维赛留斯出版了《人体构造》（De humani corporis fabrica）等。尽管科学革命的具体时间仍有争议，比如有人认为科学史的萌芽开始于14世纪，也有人认为化学和生物学的革命开始于18、19世纪。

本质

科学革命本质上是科学思维方式的革命，科学思维方式的重大变革是科学革命的实质。

科学思维方式的变革是解决科学进步过程中发生的危机的手段。科学发展中的每个重大突破都是与新的科学研究方法的出现紧密相联的。因此，各门科学和整个科学发展的水平可以根据它们所采用的方法的完善程度来判断。在科学革命过程中，从某一学科的突破中形成的科学思维方法将迅速向其他学科传播，甚至向广泛的社会生活领域渗透，从而发展成为一种普遍的科学思维方式，并提高了人类的认识能力。

社会影响

科学革命是人类对客观世界认识的质的飞跃，必然会对人类社会实践产生巨大影响。科学革命对社会发生的积极影响表现在两个方面。

一方面，在新的科学理论的基础上，产生了新的技术，新的生产工具并发明了新的工艺，从而使社会生产力发展到一个新的阶段。

另一方面，科学革命所孕育的科学新思想、新科学思维方式和新的科学精神作为巨大的文化力量深刻地影响着人的精神生活和社会文化进步。在人类社会发展的历史上，科学革命常常是社会革命的先驱。

马克思主义经典作家十分重视对科学革命问题的研究，奠定了研究科学革命的理论和方法论基础。恩格斯把哥白尼的天文学革命称之为自然科学借以宣布其独立的革命行为，其指出物质生产进步是这次科学革命的基础，并把自然科学革命和社会经历的革命变革联系起来。恩格斯还分析了19世纪自然科学三大发现引起的自然科学革命。列宁从哲学认识论上分析了19世纪末放射性的发现引起的物理学革命。

1962年，T.S.库恩的《科学革命的结构》一书出版，引发了当代科学哲学和科学社会学对科学革命问题的进一步深入研究。

库恩的科学革命观点是“范式”理论（较早大陆译本译为“规范”，台译本译为“典范”，“范式”是2003年北大出版社的新译中所使用的），这是在科学史上的一次巨大革新，否定了逻辑实证主义的连续积累学说和波普尔“不断革命”的科学观。库恩本人也因“范式”定义始终辨识不清而曾引起巨大争论，在过渡时期的库恩再次界定，把“范式”解释为“科学基质”。库恩的科学革命说虽然是科学史最基本的读物之一，最近也有中国学者论证其重视量变而忽视质变，否认科学革命前后两个“范式”的联系，不过无可争议，库恩的科学革命说绝对是科学史上一次划时代的观念。

四次科学革命

第一次

发生于16～17世纪，以哥白尼的“日心说”为代表，初步形成了与中世纪神学与经验哲学完全不同的新兴科学体系，标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略，特别是牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。

第二次

发生于19世纪，以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。有能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论等成就，这三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现，形成了整个物理学、生物学、心理学等实验科学体系。

第三次

是19世纪末到20世纪初，X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进入微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展，标志着科学发展进入了现代时期。

第四次

依据曾邦哲的观点，第4次科学革命是系统科学、新老三论与计算机、人工智能、纳米化学、生物医药等科学的技术集成与方法整合，系统生物科学的诞生开启第四次科学与技术革命，包括系统生物学与系统医学、系统遗传学与系统生物技术、合成生物学与系统生物工程等，将导致的是21世纪的转化医学与生物工业革命，从而形成了完整的实验与系统二维度的科学体系。

科学革命的意义

科学革命的意义首先在于改变人们的科学观。因为每一次科学观的转变都给世界带来了陈旧科学观条件下不可能取得的生产力的巨大发展。

在第一次科学革命期间，人们认为，科学知识是已证明了的知识。科学理论是严格地从用观察和实验得来的经验事实中推导出来的。科学是以我们能看到、听到、触到……的东西为基础的。个人的意见或爱好和思辨的想象在科学中没有地位。科学是客观的。科学知识是可靠的知识，因为它是在客观上被证明了的知识。这个科学革命，主要是在十七世纪发生的，是由伟大的先驱科学家伽利略和牛顿引起的。

哲学家弗兰西斯·培根和许多同时代人概括了当时这种科学态度，那时他们坚持认为：如果我们要了解自然界，我们就必须向自然界请教，而不是向亚里士多德的著作请教。

十七世纪的进步力量终于认识到中世纪的自然哲学家迷恋于古代人，特别是亚里士多德的著作，还有以《圣经》等各大宗教经典作为科学知识的源泉是错误的，其不可证伪。他们为“伟大的实验家”如伽利略的成功所激励，愈来愈把经验当作知识的源泉。从那以后，这个评价不过是被实验科学的辉煌成就加强而已。J．J．戴维斯在他的著作《论科学方法》中写道：“科学是建立在事实上面的建筑物。”H·D·安东尼对伽利略成就的最新评价是这样的：

引起同传统决裂的与其说是伽利略所作的观察和实验，不如说是他对观察和实验的态度。对他来说，基于观察和实验的事实被当作事实来对待，而与某种先人之见无关……观察的事实可能符合也可能不符合人们承认的宇宙图式，在伽利略看来，重要的事情是接受这些事实，并且建立符合这些事实的理论。

未来前景

历史上彻底的科学革命都是以科学观的变革为先声和途径。当代世界科学革命已经逐步展开，中国迫切需要实现科学观的转变——即是以能够融汇东西方科学的革命性科学观替代狭隘的小科学观（指以西学为唯一科学范式的科学观），没有这种观念的转变为基础，中国不可能进入科学革命时代，只能再次成为西方科学革命的追随者和小学生。那样中国只能在追随西方完成科学革命后再进行科学观转变的补课，那样中国将再次丧失进入发达国家的历史机会。

科学观变革对于当代科学革命具有非常重要的意义。如果中国继续认同小科学观，那么只能走技术进步的发展道路，永远不可能成为世界科学革命的领跑者，但最终在科学革命之后仍然会追随科学革命成功者改变科学观；如果中国自己首先改变狭隘的小科学观为容纳东、西方科学的大科学观，则中国就可以率先发动并领跑世界科学革命，并促使其它国家以及世界尽快实现科学观的转变和科学革命。

科学革命往往是社会变革的先驱，推动着社会进步。科学革命可能涉及到整个科学知识体系，也可能涉及广泛的科学领域，或者只涉及到某一学科。当原来的占统治地位的科学概念和理论体系在新的事实材料面前，遇到了极大的困难，无法圆满地说明和解释新的事实的时候，预示着理论上的突破。这种理论的危机正是科学革命成熟的标志。

新的科学基本概念及理论体系的建立，并替代了原有的概念及理论体系，这是科学革命的内容。因此，科学革命是对科学体系的根本改造。新旧概念、理论的关系是十分复杂的。有时是新的概念和理论推翻和完全替代了原有的概念和理论；有时是新的概念和理论把原有的概念和理论包含在其中，作为一种特例，对原有的概念和理论的适用范围和界限加以严格限制和新的界定；也有时表现为新的概念和理论对原有的概念理论的重大修正、补充和发展。科学革命表明人对客观世界认识的质的飞跃。与新的科学理论的建立相伴随，人对自然界的认识图景，即所谓自然观也会发生相应的重大变化。哲学是靠科学所提供的知识把握世界的，因此，每次重大的科学革命都导致自然观的变革。

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