科学发展历经漫长的历史进程,从神秘的炼金术到严谨的化学科学,其成长轨迹展现了人类认知的不断深化和范式的逐步成熟。成熟的科学不仅仅满足于对现象的表面观察,而是深入挖掘隐藏其中的实体、属性与规则,进而构建出具有预测性和可操作性的模型。科学一旦具备了这些特质,便能实质性地推动人类对自然界和自身的理解,带来技术革新与理论进步。 从历史角度看,早期的科学研究往往夹杂大量迷信和模糊的概念。以十七世纪的荷兰科学家扬·巴普蒂斯特·范·赫尔蒙特为例,他通过实验发现了植物生长过程中重量增加并非来自土壤,但却错误地断定这一变化由水转化而来。这虽然是一次颇具洞察力的尝试,却缺乏对潜在实体的准确识别和对机制的科学描述,显示了当时科学尚处于“炼金术”的不成熟阶段。
一门科学的成熟,需要科学家厘清其基本组成部分——即“实体”(entities),这些是构成研究对象的“螺丝钉”和“零件”。同时还需要明确每个实体所具有的“属性”(properties),这些属性是衡量和区分不同实体的关键特征。更为重要的是,成熟科学必须揭示这些实体之间如何相互作用的“规则”(rules),即系统内动力学和变化的法则。只有将实体、属性与规则三者结合,科学才能从描述现象转向解释机制,进而构建出准确且可测的模型。 以化学为例,随着元素周期表的建立,人类发现构成物质的基本单位仅为118种元素,这使得解释自然界的现象有了有限且精确的“零件”清单。元素的发现和分类不仅厘清了“实体”,还进一步解释了它们之间通过化学反应遵循的规律,真正实现了从表面印象到深入机制的转变。
化学的成熟为我们提供了预测物质变化、设计新材料和药物的基础。 生物学的发展体现了科学走向成熟的复杂路径。最初,生物学家主要依赖观察和分类,对物种进行划分,但“物种”这一实体的界定既模糊又不稳定。直到显微镜技术的进步,人们发现了细胞这一新的基本实体,揭示了生命结构的微观基础。然而即便如此,细胞类型复杂且无法简单枚举,属性多样且动态变化,致使生物学在实体和规则的划分上仍存在挑战。 达尔文的进化论为生物学引入了全新的理论框架,强调自然选择作为基本规则推动物种适应和变异。
这让我们理解到,生物学里的实体不仅限于单个有机体,更涵盖各种带有遗传变异的群体,规则驱动它们在环境中进行动态选择。基因学的进步进一步提升了生物学的机械性,基因和核苷酸等微观实体成为研究的核心,而对癌症的基因分类举措也说明了精准识别实体和理解其规则的重要性。将疾病划分为不同遗传突变类型,替代传统按部位划分的方式,大大提高了治疗效果的针对性,这正是成熟科学优势的体现。 相比之下,心理学目前仍停留在较为原始的“印象派”研究阶段。尽管提出了诸如五大人格特质(外倾性、责任心、宜人性、神经质、开放性)等分类,但这些抽象名词多为表面描述,缺乏对实际运作机制的清晰定义。心理学领域缺少广泛认可的实体列表以及能解释各种心理现象的基本规则,因此难以建立起真正具备预测力和验证性的模型。
要实现心理学的成熟,迫切需要像化学和物理学那样,找到构成心智的基础“零件”、它们的性质,及其如何相互作用的法则。 有些尝试已在进行中,例如模拟人类行为的电脑模型和深度学习的神经网络系统。这些模型通过简单构件及复杂组合展现出部分类似人类的决策和行为,但神经网络并非真正模拟人类大脑的神经元连接,其显现的“人类行为”可能只是功能近似,与真实的人类认知机制仍有差别。心理学若想真正迈向成熟,还需破除当前模糊的范式,明确其构成要素及内在规律。 游戏领域的复杂物理模拟,例如《矮人要塞》(Dwarf Fortress),生动展现了成熟机械系统的复杂性和不可预见的次级效应。游戏中猫因舔到地上的酒精而醉酒甚至死亡,源于程序细致模拟了实体、属性和相互作用的规则。
这种机械系统的多样互动导致了令人意外的结果,令开发者需不断修正“漏洞”,恰如现实科学需要不断探究模型的局限和完善规律一般。这也说明只有通过详尽建模和明确规则,才能真正理解并预测复杂系统的行为。 控制系统的概念也为理解成熟科学提供了借鉴。十八世纪詹姆斯·瓦特发明的飞球调速器是工业革命中的里程碑,这种通过负反馈自动调节运转速度的装置,替代了原本繁重的人工操作。其原理体现了对系统实体和规则的深入理解,使机械系统得以稳定高效运行,这与生物体内调节机制类似。心理学中类似的控制系统模型或许有望揭示驱动力和行为的内部逻辑,为心理现象建立实体与规则的框架。
科学成熟的道路还离不开持续的工具创新。天文学通过望远镜突破肉眼局限,使行星运动的理解跃升到新高度。生物学依靠显微镜、DNA测序和荧光染色技术,逐步揭示生命的分子机制。心理学若想实现“从炼金术到化学”的飞跃,也需新工具揭示大脑和心智的基础结构和运作方式。 不可忽视的是,科学成熟还体现在寻找普适性原理和减少例外的能力。生物学中的多样性和复杂性导致许多规则伴随着无数例外,这与天文学从地心说到日心说的转变相似。
心理学同样需要这样的变革,找出规律而非被杂乱无章的数据淹没。 总的来说,成熟科学展现的是对世界机械性的深刻把握。科学不仅仅列出现象和抽象名词,而是识别构成现象的有限实体类别,理解它们的属性,解明它们之间相互作用的规则,构建可预测的模型。这一过程需要严谨的实验、精准的测量和创新的思维框架。通过这种方式,科学才能解决复杂问题,推动社会进步,从而真正实现所谓的“成熟”。 未来的科学发展仍将继续突破现有边界,无论是心理学揭示意识机制,还是生物学破解生命奥秘,亦或是物理学探寻宇宙本质,都在逐步迈向更成熟、更完整和更机械的理解体系。
对科学有理性思考和深入认识,不仅有助于学习和研究,也为每一个关注知识进步的人带来启发和力量。