大家好，我是菜編。Sky 讀書會再度登場，以《Science Communication | An Introduction》為參考書籍，今天我們要來討論「科學的定義」。國中課本上寫道科學研究有七步驟，順序由觀察開始，接著產生問題、文獻探討、形成假說、實驗、結果分析，最後提出結論，雖然教科書上這樣寫，但照著這個順序所產生的「結果」，就會是「科學」嗎？除此之外，大家或許都覺得科學該實事求是，既客觀又中立，但這是科學的真實樣貌嗎？
對各位來說何謂科學呢？
關於科學的哲學思辨，從實證主義開始
在Sky 讀書會：科學傳播和科普差在哪？大眾為什麼需要懂科學？這篇文章中，我提到科學傳播分為單向 (Transmission Model)，與雙向 (Transaction Model & Public Engagement) 兩種，傳播方式的不同，與人們如何定義科學有關。單向傳播致力於傳授客觀又中立的「科學事實」，真理就算換個腦袋也不會改變，科學起源於眼見為憑，實證主義 (Positivism) 和經驗主義 (Empiricism) 強調以觀察-歸納法做學問，看不到的東西不是科學，沒有累積的理論也不是。然而，被這個定義排除掉的學問，真的不是科學嗎？1859年，法國天文學家勒維耶發現水星軌道偏移古典力學預期，面對此觀察結果，他認為可能有其他行星在水星附近，還將其命名為火神星，但時過境遷，沒有人找到勒維耶所說的火神星，反倒驗證了廣義相對論，原來沒有火神星沒關係，軌道偏離是太陽造成的。
在上述故事中，比起古典力學丟顆蘋果就能看到重力造成的影響，廣義相對論看得讓人好怕怕，非常抽象又無法實際體驗，甚至打破以往累積的力學常識，從這個角度來看，以實證主義跟經驗主義來定義科學好像沒那麼受用。
科學的定義與科學傳播的關係 / 共演化研究隊UJ的簡報
科學駛入雙向道，理解蘊含其中的非客觀因素
社會何時才走出科學中立的烏托邦呢？科學家也是人，作為處於社會大染缸中的人類，科學家也會受外在因素影響，例如名聲，有名氣的人說的話可信度較高，持續發表完美研究才能鞏固名氣，循環膨脹的過程，使得科學家逐漸走偏。1942年美國社會學家莫頓提出了莫頓規範，試圖以公有性、普遍性、無私利性和有條件的懷疑論維持科學的絕對客觀性：科學成果應是可共享的資源，不該被任何外在因素，包含個人私利所影響，研究者應以批判態度進行分析，也無法阻止人性的自然發展，大眾也逐漸發現科學家好像沒那麼「客觀」。
2011年名聲響亮的荷蘭心理學家 Diederik Stapel，所做研究有非常獨到的假設與漂亮的實驗結果支持，卻被發現有55篇論文涉及造假，並有10本指導的學位論文使用假的研究數據。
終於在1970年，美國科學哲學家孔恩出版了《The Structure of Scientific Revolutions》，以兩個概念：常態科學 (Normal Science) 及典範(Paradigms) 開啟了科學革命，世界看待科學的角度將變得更為彈性。
- 常態科學意指那些被當作「常識」的知識，譬如早成為教科書內容的古典力學，對研究相關領域的人來說，是他們研究的地基。
- 典範則是立基於常態科學運行的「內容」，界定該領域合理的問題與方法，相同科學社群會採用相同的典範進行活動。
在這個架構下，常態科學與典範皆由身處其中的人們共同建立，只要有人發現「唉！這個理解不對吧？」科學革命就要開始了！天文學家勒維耶的故事大家還記得嗎？那個年代古典力學是天文學界的常態科學，遵循奠基其上的典範，勒維耶假設水星附近應該要有顆行星，而愛因斯坦卻開始murmur，最後相對論被發表，並且成為以相對論為基礎進行研究的科學家們的「常態科學」，從此產生新的「典範」，這樣的過程被稱為典範轉移。
典範轉移並不是累積的過程，而是在變更常態的過程中，創建了一個全新的研究領域，新舊典範從地基就不一樣。
科學並非絕對客觀，需要大眾的參與和驗證
既然典範轉移是科學社群共同活動的結果，那在科學進展的路上，個人重不重要？典範界定出合理的問題與方法，研究題目的成功機率與研究價值，是否也有一個評判標準，標準又是怎麼被決定的？法國哲學家拉圖爾批評當今「知識的⽣產受到脈絡與情境影響」，例如藥廠會最優先研發藥品抵抗的疾病，可能不是最致命的，而是最輕微的，使成功率與經濟因素主導了科學的發展方向，導致權威宰制科技研發，多樣性減低，人類最後可能會作繭自縛。
看奧本海默的時候，很能理解何謂科學不只是科學 / Yahoo奇摩電影戲劇
會被外在因素影響的科學，解釋研究成果到底會從什麼角度？足夠客觀嗎？科學家會不會收錢亂說話？種種疑問，難免讓民眾對學者失去信心。面對這個情況，鮑爾提出了知識濾網 (Knowledge filter) 的概念，他說科學是一個會自我檢驗的系統，如同演化會篩選掉不適生存的基因，通過層層檢視留下來的知識，就會比較能夠被信任。
然而，篩選的過程太久了！
社會厚實型科學 (Socially Robust Science) 說科學的不確定性普遍存在，發展的層次不同，會引發的爭議層次與領域也不同，整體風險評估應包含除了科學外的社會、倫理等因素，科學不再單純只是科學，而是一個更複雜、更多元的系統，以上稱為後常態科學 (Postnormal science)。從科學革命開始，人們知道科學可能會有不累積的驟變，也會受到許多外在因素的影響，這大概無法避免，但我們可以乘著這個趨勢，讓觀看科學的觀點變得更加多元，科學傳播也從單向變為雙向，更強調全民參與，討論相信會越來越豐富。
科學需要大眾的一同參與
以上是本次讀書會的紀錄
這個章節有大量的科學哲學史內容，我自己唸的時候根本沒有理出一個時間線，感謝共演化研究隊的UJ，不只擔任讀書會主持人，還將複雜的歷史資訊整理得如此清楚，本文也是依照他的簡報才寫得出來，期待下次的讀書會！
其他資料來源：
- 勒維耶 － 把古典力學發揮到極致又為相對論提供證據的天文學家： https://foundation.nmns.edu.tw/writing/hotnews2_detail.php?gid=8&id=629
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