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变化的那些理论、发明或系统阐述的影响。从对科学变革的本质毫无认识的时代到亲眼
目睹科学变革的时代，史学家、哲学家或科学家对科学变革究竟有什么看法，我们尚无
法充分了解。只有在将来的某个时候，我们才能够正确地评价：更大的社会范围内的那
些看法和事件是以什么样的方式影响了对这些事件的解释的。出于这个原因，本书把相
当大的篇幅集中在具体的科学发展的各个阶段上——亦即对一个理论被构想、被讨论、
被反对、被改造、直到最后被承认有可能导致有关自然界的一种革命性的新观点为止这
一过程的各个阶段，进行探索。简而言之，本书不仅要讨论科学革命的概念，而且还要
展示一些实际发生的科学革命事件的主要特点，对于这些事件来讲，革命这一思想是完
全适用的，并且，这些事件还倒示了不同世纪中科学革命的典型。
第二章 科学革命的几个阶段
过去的十年中，科学史家和科学哲学家掀起了一场对科学革命或科学进步的方式进
行各种各样分析的热潮。在这些科学史家和科学哲学家中，有费耶阿本德，库恩，拉卡
托斯，劳丹，波普尔，夏皮尔，图尔明，以及我本人。在此期间出版的大量文献中，很
多都对这些分析中的这种或那种分析内在的一致性、广泛的适用性或普遍的应用等问题
进行了一系列的论证，争论的主要部分集中在T．S、库恩的思想上。要正确地评价库恩
的那些论述的真正价值，并无必要在每一个细节上都与他一致。库恩的论述很独特，它
们都是以“范式”这个概念为基础的（1962；1970；1974；1977）。所谓范式，就是一
组共有的方法、标准、解释方式或理论，或者说是一种共有的知识体。在库恩看来，所
谓科学中的革命，就是这样的一种范式向另外一种范式的转换，他认为，科学形势中出
现的危机使新的范式的产生成为必然，从而导致了这种范式的转换。在一个公认的范式
中，科学家们的活动被称之为“常态科学”，这种活动通常是由“解难题”构成的，这，
也就是增加业已得到承认的知识的储备。这种常态科学会一直延续下去，直到反常出现
时为止。反常最终会导致一场危机，随之而来的就是一场将要产生新的范式的革命。
在应用这一模式的过程中已经出现了一系列的问题。其中之一就是，库恩是在数种
不同的意义上使用“范式”这个词的（马斯特曼1970；库恩1970）；另一个问题是，并
非所有的革命都是从危机中产生的；还有一个问题，即这一整套模式在物理科学中的应
用的效果似乎要比它在生物科学中应用的效果好（迈尔1976；格林1971）。不过，库恩
的分析有个实实在在的成就，那就是提醒我们注意到：革命的发生乃是科学变革中的一
种具有规律性的特征，而且，科学中的革命还有一个重要的社会组成部分——新的范式
被科学共同体接受。库恩业已做出了重大贡献，他使得人们的讨论从科学思想之间的冲
突转移到持有这些思想的科学家或科学家集团之间的冲突上了。此外，他还着重强调了
革命的某些特征，例如：反常的出现（它会导致危机状况的生成，从而促使革命的发生），
新、旧范式之间存在的不相容性（它成了跨越范式的那种有意义的对话的障碍），以及
在大革命之间有小型的革命存在，如此等等，不一而足。
现代科学已经存在四百年了，我本人的研究与库恩研究的主要不同之处就在于，我
一直在探讨：对这四百年间科学中所发生的那些革命性变革，参与其中的目睹者和同时
代的分析家们各持什么态度。这种探索方法把革命这～概念看作是一个复杂的、从历史
上讲是不断变化的整体——它必然也要受到政治领域中的革命理论和革命事件的影响—
—而并非单单只是有关科学变革如何发生的一种观念。我也做了尝试，只要有可能，就
把同时代人对待革命的看法与以后的历史学家和科学家的说明，包括我们当今时代的历
史学家和科学家的说明在内，并列而论。我对科学中的革命的辨别。主要是以对历史证
据的检验为依据，而不是看它们是否符合某一固定的分类（参见第3章）。其首要的一步
是考察科学中引起革命的那些思想的起源和发展的模式，在我撰写的《牛顿革命》（19
80）这部书中，我就曾以这种方法探讨过牛顿的那些具有革命性的创新之举。下一步就
是对科学革命的细微结构加以考察，正如这里所做的那样，我把新思想或新理论的起源
或者新体系（或新范式）的起源当作出发点，然后追溯它们公布于世和普及传播的过程，
最后，明确划定那几个为科学共同体所接受的阶段，亦即导致人们所公认的革命的那几
个阶段。
我们怎么才能知道一场革命已经发生了呢？对此存在着两类标准。一类来源于根据
严格的定义所作的逻辑分析，另一类则来源于历史方面的分析。科学中有许多重要的革
命，例如牛顿革命、达尔文革命、爱因斯坦革命、化学革命以及近年来的分子生物学革
命和地球科学中的革命等等，都是从这两方面的标准被证明是革命的。它们都通过了我
在第3章中给出的那些对革命的检验。在本章中，我的目的就是考察：我所发现的构成了
科学革命之特有顺序的那些前后相继的阶段，以及参与其中的目睹者和同时代的分析家
们在为这类革命提供文献证明方面所扮演的角色。科学中确实有革命发生，我认为这是
已知的事实，尽管我意识到：有些人不相信这一点，即使在那些相信者当中，对于科学
发展的哪些事件构成了革命也还没有一致的意见。
从思想革命到论著中的革命
在对大量的革命进行研究的过程中，我发现，在所有的科学革命中都有四个主要的
阶段，这四个阶段清晰可辨、前后相继。第一个阶段我把它称之为“思想革命”，或曰
“自身中的革命”。当一个科学家（或一个科学家小组）发明了解决某一个或某一些重
要问题的根本办法时，或者发现了一种新的使用信息的方法时（有时候是使信息的有效
范围大大超出现有的界限），当他（或他们）提出了一种新的知识框架、而现有的信息
在此之中可以以一种全新的方式得到表述时（从而导致一种谁都未曾料想到的预见），
或者引入了一组改变现有知识特性的概念或提出一种革命性的新理论时，第一阶段的革
命就会发生。简而言之，这革命的第一阶段，乃是在所有科学革命的萌生之时总能发现
的、由一个或数个科学家去完成的过程。它是由某一个人的或某一个小组的创造性活动
构成的，这种活动通常与其他的科学家共同体没有相互作用。它完全是在自身中进行的。
当然，这种创新也是从现有科学的母体中产生的，而且常常总是现行科学思想的一种根
本性转变。此外，它表现出与为人们一般所接受的哲学的某些准则、与当时的科学模式
和科学标准有着密切的关系。不过，在新的科学中表现出其自身具有革命潜力的那种创
造性活动，往往都是私下或单独进行的。
新的规律或发现，总是作为日记本或笔记本中所记载的事项。或者以一封信、一组
短文、一篇报告或一份详尽的报告书的概要等形式被记录或记述下来的，它们最终也许
会作为一篇文章或一部著作发表、出版。这就是革命的第二个阶段——对一种新的方法。
概念或理论的信仰。通常，这一阶段的构成是：写出研究纲领，也许，还要像拉瓦锡那
样，指明其结果将“注定”（参见格拉克1975，用户给物理学和化学带来一场革命）。
不过，这种信仰的革命依然是私下进行的。
科学中的每一场革命，全然是作为一个科学家或科学家小组的思想活动而开始的，
然而，一场成功的革命——一场能够感染其他科学家讲能影响科学未来的进程的革命—
—不可避免地要通过口头或文字告知同行们。对于科学中所发生的革命而言，最初的思
想革命阶段和信仰革命阶段，都是私下进行的，不过它们必然要导致公开的阶段：把思
想传播给朋友、同事、同行，以至随后在整个科学界范围内传播。今天，这第三个阶段
的开始，可以采用以下这几种形式：如打电话，通信，与朋友或最亲近的同行们座谈，
或者，在某人所在的研究室或实验室内举行小组讨论会，随后，更为正式的介绍将会在
研究室传统的学术讨论会或某次科学大会上进行。如果没有引起同行们强烈的反对意见，
或者，批评者或学术报告的作者本人没有发现根本性的缺陷，那么，这初步的交流也许
会导致这样的情况：它不是公开地而是作为非正式的出版物流传于世，也许，有人会建
议把它作为一篇科学论文或一部专著正式出版。“论著中的革命”这个术语，确切地描
述出这第三个阶段；在这个阶段，一种思想或一组思想已经开始在科学共同体的成员中
广泛地流传了起来。
思想革命，往往要等到科学家把其思想完全付诸于文字时才算结束。牛顿在天体力
学方面的重要贡献，就是一个著名的例子。1679年，在与罗伯特·胡克的通信中，牛顿
获悉了一种新的分析行星运动的方法，随后，他便把这种方法用于解决当时用面积定律
尚不能解释的行星沿椭圆形轨道运动的原因问题。接着，他又把他的初步发现付诸文字，
不过，（据我们所知）他并没有把他的思想及其推论完全写出来。在哈雷（168年8月）
来访询问有关力和行星轨道的事宜之前，牛顿甚至未曾公开承认过他业已取得了这样惊
人的进展。后来，牛顿把他的成果整理成了一份丰富而详实的报告，并且，在哈雷的建
议下，牛顿于1684年11月把他的成果送交皇家学会注册，从而使他的发明领先权可以得
到保护。哈雷十分清楚，在牛顿之前，还不曾有人对导致行星运动的力提出过全新的、
具有革命特性的分析。不过，在牛顿刚刚为哈雷和皇家学会准备好那篇论文之后，亦即，
在他于1685年的头几个月将其私下的思想中的革命转变成公开的论著中的革命之后不久，
牛顿就在他那卓越成就的基础上更上一层楼，进而发现，太阳和每一颗行星彼此之间总
是要以引力形式相互作用，因此，每颗行星既要作用于其他行星，也要受到其他行星的
作用——这是通往发明万有引力概念之路最为重要的步骤，而万有引力这一概念，则是
牛顿的科学革命的基础（参见科恩1981；1982）。
科学中的革命在这最初三个阶段的任何一个阶段中，都有可能会失败。也许，一个
发明者或发现者私人的文献材料被放在档案中，在相当长的时间里无人问津，以致落满
了灰尘，而这时再想用这些思想引发一场革命，已经为时过晚了。倘若作者及早决定把
其发现送去付印，或者以其他的形式进行广泛的传播，那么，一场革命也许业已发生了。
在托马斯·哈里奥特（1560－1621）未发表的有关天文学、数学和物理学的论文中，在
伊萨克·牛顿（1642