科學既無聊乏味，又令人沮喪。或者說至少在99% 的時間里是這樣的。科普讀物的讀者們看到的是剩余的1%：有趣的現象、引發爭議的理論、讓人印象深刻的實驗反駁或驗證。然而所有科學家都知道，在這些成就的背后，是實驗室里長年累月的乏味工作。科學走向成功的最大障礙就是很難說服杰出的人才放棄不斷推測和爭論帶來的智力樂趣，不再建立理論和據理力爭，轉而投身于幾乎完全由實驗數據構成的生活。比如，“之前沒有人需要處理數百萬個下丘腦……關鍵因素不是錢，而是意志……每周工作60 個小時，要足足花一年的時間才能得到100 萬份樣品。”
那么，這樣的科研工作意義是什么呢？
花40年每天記錄雀鳥，用50年追蹤1000名新西蘭人有意義嗎？
在一項長達40年的研究中，演化生物學家彼得·格蘭特與羅斯瑪麗·格蘭特夫婦從1973年起，每到夏天就會前往加拉帕戈斯的大達夫尼島觀察、誘捕、計數并測量雀鳥，目的是展示“活生生的演化過程”，即雀鳥經過數代的繁衍，其體形和喙的大小受干旱、洪水和其他環境變化的影響而變化的過程（圖1–1）。1981年，他們開始追蹤一種比任何已知品種的體形都大，而且鳴叫聲與眾不同的雀鳥。31年后，他們已經跟蹤研究了這種雀鳥的6代后代，足夠的數據表明，他們見證了一個新物種的起源與形成。
圖 1-1 加拉帕戈斯的大達夫尼島面積不大，氣候也并不宜人。它的寬度還不到半英里（約 800米）經濟學或醫學領域的縱向研究同樣需要進行幾十年的數據采集：達尼丁多學科健康與發展研究中心從20世紀70年代初開始就一直在跟蹤研究1000名新西蘭人，這個項目將持續到21世紀20 年代。如果通過實驗得到的數據一定能帶來重大的理論啟示，那么這樣艱苦卓絕的付出或許還值得支持。但正如庫恩所說，實驗探究的相關性往往取決于范式的正確性：如果使用的方法在概念或者真實性上有問題，那么結果也就不值一提了。到達尼丁中心在新西蘭的研究結束時，我們也將從其他來源了解到更多有關人類健康的信息。這樣一來，如果關于一些之前未知的重要變量的信息在無意間被忽略，或者一些被認為很重要的變量其實并不重要，這個項目就會被籠罩在陰影之下。歷史上的第一次縱向研究就出現了這樣的情況，劉易斯·特曼長達數十年之久的“天才的遺傳研究”認為智商與天才緊密相關，但幾十年后，這種關聯性被證明并不存在。認真統計雀鳥數量的格蘭特夫婦有可能并未發現任何特別有趣的種群變化模式，更別提什么新物種了。如果是那種情況，那他們辛勤的勞動和付出都將毫無意義。
規模較小的科學研究也是如此。在一個典型的物理實驗中，光是讓儀器正常運轉可能就要花幾年的時間；在認知心理學或者生命科學領域，可能要用幾年的時間來進行初步研究并預演實驗設計，以尋找能夠帶來重大成果的研究方向。地球化學家和生物學家霍普·潔倫講述了一年夏天她在科羅拉多州跟蹤研究一片樸樹開花情況的經歷。她的目標是確定溫度和水的化學組成對樸樹果實成分的影響，這也是她在伯克利的博士研究的一部分。然而，那些樹始終沒有開花，也就沒有果實。潔倫的一個夏天就這樣白白浪費了。她問一個不太熱情的當地人為什么這些樹沒開花。答案是什么呢？“它們就是有時不開花。”于是她開車回了加利福尼亞州。即使機器運轉平穩、統計數據豐富，其結果也總是會涉及某些深奧的問題，比如植物種皮的結構、對人為的視覺刺激做出反應所需的時間、由交叉光束產生的明暗相間的條紋等，這些問題的價值完全取決于它們在更大的理論框架中所產生的意義。那么，要是框架錯了呢？那多年的研究、多年的生命，都被浪費在了仔細研究無關緊要的瑣事上。因此，科學有一個動力從何而來的問題。這不是鼓勵學生成為科學家那么簡單：他們會從事科研的原因有很多，尤其是發現帶來的興奮感。這也不是如何鼓勵科學家每天到實驗室去（當然他們會因此得到報酬）或者在實驗室里觀察、測量和做實驗的問題，因為這些是他們基本工作職責的一部分。這是一個如何激勵科研工作者付出長期超高強度的投入的問題，為了完成最有價值的科學研究，必須要進行實證檢驗。如何說服科學家堅持不懈地進行一項實驗，直到最后獲得一個可以測量但有可能毫無意義的數字呢？
麻省理工學院的物理學家塞思·勞埃德說：“你必須相信自己現在研究的任何東西都能帶給你工作所需要的能量與熱情。”或者正如安德魯·沙利在談到對TRH 和其他分子結構的研究時所寫的那樣：只有像我這樣堅定地相信這些物質一定存在的人，才會有耐心去完成分離程序中各種煩瑣的步驟。這就是庫恩理論對動力問題的回答：要使科學家有動力持續研究，就要塑造科學家的思想，讓他們看不到自己的研究可能是基于一個錯誤假設。如果范式的正確性完全得到認同，那么長期而艱苦的經驗性研究的價值也就毋庸置疑。收窄科學家視野的目的是鼓勵他們更加努力地工作，更深入地挖掘，前進到更遠的地方，遠過他們能準確地看到自己的目的地、準確地感知自己研究項目的意義的情況所能抵達的地方。歸根結底，正是因為科學家堅信范式會確保他們的研究不會徒勞無功，他們才有足夠的把握將范式運用到極致，也就是進行詳細而精確的實驗，揭露范式的不足，引發科學危機，從而為革命創造先決條件。這就是庫恩的奇特悖論：范式之所以能改變， 恰恰是因為在其中工作的科學家無法想象它會改變。正是他們對范式成功的確信，招致了范式的毀滅。盡管波普爾和庫恩在很多方面都不一樣，但在一些特別重要的事情上，他們的觀點都是正確的。首先，科學的特別之處，也就是科學思想與先前的哲學思想的區別，與其說是產生新理論的能力，倒不如說是清除舊理論，將它們從人類的可行選項列表中永久刪除的能力。科學的成功就在于不懈尋找理論與證據之間最細微的差異，并無情利用之。其次，波普爾和庫恩都認為要解釋科學的重要力量，不僅要解釋其特有的邏輯工具，解釋科研工作者的動力從何而來也同等重要。雖然前者的邏輯工具會告訴你如何處理證據，但如果你沒有正確的數據類型和足夠多的數據，也是無濟于事。在大多數情況下，要得到這樣的數據，需要對沒什么內在趣味的細節保持強烈而持久的關注。因此，科學研究需要某些東西去引導思考者將自己的生命奉獻給一項平日里單調而且很消極的事業，同時阻止他們選擇有吸引力的替代方案，也就是抓住一切機會創造新思想和新思維方式的哲學策略。波普爾在所有優秀科學家共有的駁斥他人的強烈欲望中找到了動力。庫恩的激勵因素則更加微妙，還有點兒陰暗。庫恩式的科學家個體根本沒有批判性：他們接受主流范式，基本上沒有相反的看法。但他們在積極地榨盡這種范式的最后一點點預測力的過程中，也把它推向了毀滅。在波普爾和庫恩看來，科學之所以能在經驗的基礎上恒久運行，就是因為科學家一絲不茍地堅持使用一種方法。對于波普爾來說，方法是通用的，而且永遠是固定的，證偽就是科學方法。對庫恩來說，方法是由范式規定的，因此每當科學革命者采用一種新的研究策略時，方法就會改變。庫恩理論的優點在于，只要這種方法在解決問題能力，特別是預測能力方面有改善，那它是什么其實并不重要。即使方法本身發生了改變，但科學離不開方法并且受范式支配的事實也會賦予它證偽的能力。因此，庫恩和波普爾一樣，在我看來也是“方法論信徒”：他認為科學家在進行理論研究時，忠實地遵循既定的方法是很重要的。方法之所以重要，是因為它會暴露出預測能力上的缺陷，同時也因為它給了科學家加緊推進實驗的信心。波普爾式的科學家知道，由于證偽的邏輯不容置疑，所以他們的同行會和他們一樣重視自己的實驗工作。庫恩式的科學家也有同樣的期望，因為他們知道同行也認可主流范式內固有的一套規則。所以規則講得通是不夠的，它們必須得到廣泛的認同。在這個問題上，我也認為波普爾和庫恩都是正確的。波普爾和庫恩的理論不僅僅是哲學性的，他們針對科學的實際組織過程及其隨時間變化的方式也提出了主張。因此，要評估他們的理論，就應該求助于這些領域的專家，也就是科學社會學家和科學史學家。當代科學是否顯示出庫恩所描述的范式結構，即單一意識形態與方法論指導著所有科學家在任何特定領域內工作的情形呢？問問社會學家就知道了。在科學革命中，是否破天荒地突然出現過一種由范式主導的群體思維呢？問問歷史學家就知道了。科學家是像庫恩的理論所暗示的那樣努力維持現狀，還是像波普爾所說的那樣努力推翻現狀呢？要是想知道當代科學家的情況，就去問社會學家；要是想了解很久以前的科學家的情況，就去問歷史學家。在過去的幾十年里，這些問題的答案已經有了，而且基本上都是否定的。你會看到，幾乎沒有證據表明冷靜的波普爾式批判精神存在，也沒有證據表明大家普遍遵從某種范式。事實上，科學家在思考理論與數據之間的聯系時，似乎根本沒有遵循任何規則。IEEE Spectrum
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