1、反常和科學發現的涌現 1常規科學，即我們剛剛考察過的解難題活動，是一種高度積累性的事業，它追求的目標即科學知識穩步的擴大和精確化，是有杰出成就的。在各個方面它都極其確切地符合于科學工作最通常的觀念。但科學事業一個十分典型的成果卻在落空。常規科學的目標并不在于事實或理論的新穎，就是成功時也毫無新穎之處。而科學研究卻不斷地揭示出意料之外的新現象，科學家們也一再發明出嶄新的理論。科學史甚至表明，科學事業創造了這樣一種使人驚訝的唯一有力的方法。 2既然先是發現，即出現新的事實，后是發明，即出現新的理論，那么我們一定要問，這一類的變化究竟是怎樣發生的。但發現和發明的區別，也即事實和理論的區別，可以馬上證

2、明完全是人為的。 3要知道新事實和新理論在科學發現中是怎樣密切糾纏在一起的，可以看一個特別著名的例子：氧的發現。起碼有三個人對此事擁有合法權利，而另外幾個化學家在十八世紀七十年代早期也一定在試管中得到過這種濃縮的氣體而不得知。常規科學的進步，在這里也即氣體化學的進步，準備好了徹底打開一條新的道路。 4最早一個取得這種氣體的比較純粹的樣品是瑞典的藥劑師CW舍勒（Scheele）。但我們可以忽略他的工作，因為直到到處都在反復宣布發現了氧以后他的工作才發表出來，從而沒有對我們這里最為關心的歷史模式產生什么影響。第二個及時提出要求的是英國科學家和牧師約瑟夫普里斯特利（Jpsephpriestley），

3、他把紅色氧化汞加熱所釋放的氣體收集起來，作為對大量固態物質所放“空氣”的一項長期的正常研究。1774年他把這樣產生出來的氣體看成是一氧化二氮，1775年通過進一步的檢驗，又看成是所含燃素少于通常情況的普通空氣。第三個要求優先權的是拉瓦錫，他是在1774年普里斯特利實驗以后，而且很可能是受到普里斯特利暗示的結果，才開始他的關于氧的研究工作。 5顯然，我們需要有一套新詞匯和新概念來分析象氧的發現這一類事件。“發現氧”這句話雖然確鑿無疑，但又暗指：發現什么東西只不過是我們通常（也是大成問題的）用“看到”這個概念也能包含的那樣一種簡單活動，這也會使我們誤入歧途。正因為這樣，我們才樂于假定發現同看到或摸

4、到一樣，可以毫不含糊地歸之于某一個人或某一時刻。但是歸之于某一時刻永遠不可能，歸之于某一個人也經常不可能。 6另外還有兩個簡明得多的事例，可以大為加強上述論點，同時也可以幫助我們闡明發現的本質，理解發現從科學中涌現出來的條件。為了表明有所發現的主要方式，我們所選擇的這兩個事例不但彼此不同，也和氧的發現不同。第一個事例是X射線，這是一個經典的通過偶然事件而發現的事例，這種類型的涌現，比那種我們更易于理解的科學公報中非個人完成的典型事例更為頻繁。事情開始于物理學家倫琴中斷了陰極射線的正常研究，因為他注意到，在放電過程中，從離開遮蔽好的儀器一定距離外，鉑氰化鋇屏幕在發光。再進一步的研究經過了倫琴很少

5、離開實驗室的激動人心的七個星期表明，光是從陰極射線管沿直線發出來的，射線投出的陰影不可能由磁鐵或其他許多東西而偏轉。在倫琴公布這個發現以來，他深信這種效應不是由于陰極射線，而是由于某種至少類似于光的作用。 7這么一個簡要的梗概也可以表明，它同氧的發現具有驚人的類似之處：在用紅色氧化汞作實驗以前，拉瓦錫已作過一些去燃素規范下沒有得到預期結果的實驗；倫琴的發現則開始于確認他的屏幕在不應當發光時發出光來。在這兩種情況下所覺察到的異常就是說，覺察到規范沒有使研究者有所準備的現象在準備以什么方式覺察新事物方面發揮了重大作用。但是，也是在這兩種情況下覺察到出了點什么紕漏，則只是發現的前奏。沒有進一步的試驗

6、和吸收的過程，無論是氧或者是X射線都不會出現。 8但在第三個方面，存在于氧和X射線的發現之間的這種重要的相似之處，就遠沒有那么明顯了。X射線的發現和氧不同，至少它并投有在以后十年中涉及理論上任何明顯的激變。那么，在什么意義上可以說吸收這個發現也要求規范的變化呢？用這個事例否定這樣一種變化到很有力。可以肯定，倫琴及其同時代人所贊成的規范并不曾用以預測出X射線來（當時麥克斯韋的電磁理論還沒有普遍被接受，陰極射線的粒子理論還只是幾種流行觀點中的一種）。但是任何一種這樣的規范，至少從任何明確的意義上說，都無法禁止X射線的存在，正象燃素說無法禁止拉瓦錫對普里斯特利氣體所作的解釋一樣。 9我們關于科學發現

7、的最后一個事例，是萊頓瓶的發現，它可以歸于理論推導那一類。起初這個術語似乎有點自相矛盾。以上所說很多都表明，理論事先預見到的發現都是常規科學的組成部分，不會產生新類型的事實。例如前面曾說過，十九世紀后半葉新化學元素的發現就是常規科學這樣引起的。但并不是所有理論都是規范理論。不管是在前規范時期還是在引起規范巨大變化的危機過程中，科學家們通常總要提出許多思辨的、模糊的理論，以指明發現的途徑。但發現卻往往并不完全是這種思辨性和試探性的假設所預期的一個。只有當實驗同試探性理論相互配合了，發現才會涌現出來，理論才會變成規范。10萊頓瓶的發現象我們考察過的其他發現一樣，也顯示了所有這些特征。電學研究開始時

8、一個規范也沒有。從比較可以理解的現象中所得出的許多理論，倒是在進行競爭。它們之中任何一種理論都不能把多種多樣的電學現象條理化。失敗的原因就在于一些反常現象，正是它們促成了萊頓瓶的發現。 11在或大或小的程度上（對應于從電擊到預見結果的系列），上述三個事例所共有的特征，也是新類型現象所由以涌現的一切新發現的特征。這些特征有：事先覺察的反常，逐步而又同時涌現的觀測上和概念上的認識，以及經常受到抵抗的規范范疇和規范程序的必然變化。甚至可以證明同一些特征已滲透到感知過程本身的性質之中。 12在專業以外理當了解得更好的心理學實驗中，布倫納（Bruner）和泡斯特曼（Postman）要求實驗對象從短時間受

9、控的出示中分辨出一系列的撲克牌來。許多牌合乎正常，但也有一些作得反常，例如有一張紅色的黑桃六和一張黑色的紅心四。在一系列逐步加多的出示中，每一次實驗只給一個對象看一張牌。每次出示后問他看到了什么，實驗總是以連續兩次辨別正確而告結束。 13即使出示的時間最短，許多對象也辨得清絕大多數牌，而稍微延長一點時間，所有的對象就把所有的牌都辨清了。對于正常的牌一般總是辨別得了，但對反常的牌則幾乎總是表面上毫不猶豫或困惑地看成了正常牌。例如，黑色的紅心四要么看成是黑桃四，要么看成是紅心四。人們可以沒有感到任何問題就立即把它歸之于一個由先入為主的經驗所準備好的概念范疇中。人們甚至不大會說實驗對象看到同他所要辨

10、別的東西有點什么異樣。比方看到了紅色的黑桃六，有的說那是黑桃六，但出了點紕漏黑底上有紅鑲邊。再拉長出示時間，就會引起更多的猶豫和混亂，直到最后，有時大多數對象會一下子毫不猶豫地辨別清楚了。而且，認過兩三張這樣的怪牌以后，他們再對付別的牌就沒有更多困難了。14這個心理學實驗，不管是作為隱喻，還是因為反映了思維本質，總是為科學發現的過程提供了一個異常簡單而又異常有說服力的公式。科學也象撲克牌實驗一樣，新事物總是隨同困難一起涌現出來，這種困難是通過由于違反了預期的根據所造成的障礙而表現的。起初，即使在后來發現有反常現象的情況下，也只能感受到預想的和通常的東西。但進一步的認識就會使人們覺察到有點什么不

11、對頭了，并把這種效應同以前曾經出過紕漏的事情聯系起來。于是，對反常的覺察就開辟了一個調整理性范疇的時期，一直調整到最初的反常現象成為預期現象為止。 15在任何一門科學的發展中，最初公認的規范經常令人感到，它已十分成功地說明了為什么絕大多數觀察和實驗易于為科學工作者所理解。因此，更進一步的發展一般總是要求制造精致的裝置，也即發展深奧的詞匯和技巧，并把概念加以精煉，不斷地使它同它在一般常識中的原型區別開來。這個專門化的過程一方面使科學家的視野受到極大的限制，使規范變化也受到相當的阻礙。科學愈來愈嚴格了。 16另一方面，在科學界由于規范的引導而集中注意的領域中，常規科學也帶來了知識的細節，帶來了任何別的辦法都達不到的觀察與理論的精確配合。而且，這些細節和配合的精確性，價值超過了它本身所具有