科学、非科学与伪科学南风
2006年11月，中科院研究员宋正海发起了一场要求废除《科普法》中“伪科学”条款的签名，得到150个人的响应，在网络上和社会上掀起轩然大波。这个事件直接把科学与伪科学的对立和斗争推向新的高潮，凤凰卫视的“一虎一席谈”还专门为此做了专题。看过这场电视辩论以后，觉得不少观众对一些基本的概念还没有搞清楚，因此很有必要对科学、非科学和伪科学的概念进行界定，澄清有关的错误认识。
科学一词的内涵与外延非常丰富，既指一种知识体系、一种研究方法、一种求真务实的精神,也指一种社会活动、社会建制，在日常语言中，“科学”的涵义更为宽泛，比如，它还有“正确”的意思。我们常说：你的看法不科学，就意味着你的看法是不正确的。概念的泛化不利于讨论，为了避免无谓的争论和概念混淆，加强问题的针对性，先把“科学”这个概念限定一下，它特指人类运用逻辑与理性的方式认识自然界和社会的方法以及偱此方法构建而成的知识体系。凡是不按照这样的方法形成的认识体系、思维体系或观念上的东西，都叫作非科学。例如，日常的知识源于经验，宗教的知识基于信仰，哲学的知识基于思辨，文学与艺术则强调想象，风水命相理论基于虚构，它们都不遵循严格的理性与逻辑，所以，它们都属于非科学的范畴。从历史的发展来说，现代意义的科学应当从文艺复兴时期实验科学兴起、学者的理性主义与工匠的经验主义结合的时期算起，它已经形成了一套比较成熟的方法和庞大的体系，至今仍处在不断发展和完善的过程中。另外，必须指出一点，科学与非科学这一对名词是对人的思维或者观念世界的二分法，在人的思维世界和认识体系当中，除了科学，就是非科学。这个二分法，必须要限制在观念世界里面，观念世界以外的东西，一棵树、一只狗、一条河流，那是事物自身、客观世界本身，不能说它是不是科学。
一、从经验到科学
人类以思维的形式对客观世界进行反映可以使用很多不同的方法，不同的视角，比如哲学、宗教、常识乃至玄学。这些方法和科学方法存在着明显的差别，所以叫做“非科学”。很多人一听到别人说他们的东西是“非科学”就暴跳如雷，那是误解了“非科学”一词的涵义，非科学是个中性词，没有感情色彩，诗歌和宗教也是非科学，不会有人否认它的价值。说这些思维形式是非科学，只不过意味着，它们所使用的方法与科学使用的方法不同，仅此而已。
人类对世界的认识，最初来自于经验。这个经验有时是偶然获得的。比如某一个原始人拿一个石头砸野猪，没砸着，结果砸到另外一个石头上，火星四射，点燃了干草，这样它就学会了燧石取火（姑且这样想象）；又比如原
始森林偶然起火（雷电、火山爆发，自燃……），导致熊熊燃烧的大火把某一种泥巴烧硬，这样就发明了制造陶器；晋代的道士葛洪把木炭、硝石、硫磺之类放在“炼丹炉”中炼“仙丹”，丹没练成，人差点见了上帝，这样黑火药就歪打正着的被发明出来。古代人冶炼金属的成就，中国的四大发明，都来自经验，它们都不是在科学指导下取得的成果，是经验技艺而不是科学，把它提高到科学或科技成果的高度，是不严谨的。
经验是人类认识的低级形式，只是知其然，而不知其所以然。由于不了解现象背后的本质，就难以做到深入的认识自然和改造自然。大约在19世纪，一位科学家到一个染布工厂参观，发现在煮染布料的大锅边，工人正用力的敲打大锅，于是问为何要这么做，工人说，敲的声音越响，染出的布料越不容易褪色。科学家很奇怪，想不出声音和染色有什么联系，但事实却又的确如此，最终他依靠自己知识找出了答案：染布的时候，需要加入一些铁的化合物，这才是关键所在。工人敲击大锅的时候，部分铁锈掉入锅中，表面上看是敲击的声音在作怪，但实际上起作用的是铁锈。科学家告诉工人，以后不用敲锅了，只要加入一定量的铁化合物就行了。在这个例子里，工人的认识是经验，科学家的认识是科学。所以我们必须对经验进行加工，进行处理。这个加工，有两个层次，一是把分散的经验事实上升到一般性的规律，总结出经验定律。比如玻义尔和马略特通过观测，发现在恒温下，气体的压强与体积成反比，根据这个经验事实，他们总结除了波义耳-马略特定律，这个定律没有解释现象背后的原因，怎样解释呢？主要是去猜，猜想背后的原因。怎么猜则体现了科学与非科学的区别。
科学的猜想叫假说，假说不是瞎说。它必须以已有的科学理论和观测事实为依据，通过逻辑推理，结合科学家的想象力构建理论。所以科学理论都建立在三种东西之上：一是经过实践检验的被科学共同体普遍接受的理论或理论框架；二是观测事实（通过观察或实验得到）；三是科学家的想象。以原子结构理论为例，原子结构不是用仪器“看”出来的，而是科学家“猜”出来的。1909年，物理学家卢瑟福等人做了用а粒子轰击金箔的实验。实验结果表明，大部分入射粒子基本保持原方向前进，但也有少数粒子发生较大的偏转，尤其是约1/8000的а粒子的偏转角竟然超过了90o甚至被反弹回来。这就是观测事实，结合已有的理论（如动量定理），可以推出：第一，原子带正电的部分集中在一个很小的范围内（称之为核），这个核几乎集中了原子的全部质量（否则那少量的а粒子不会被直线弹回）；第二，电子比核轻得多，其绕核运动的空间占据了原子的绝大部分体积（否则大量的а粒子不会几乎直线通过）。这两点是根据实验的结果推出来的，既有理论依据，又有观测依据，类似于案件侦破,证据确凿，线索清楚，可以认定。而核外电子的实际运动状态从该实验事实中无法推导出来，已有的理论也没有办法给出一个清晰的图像,那就只好运用想象力去猜。卢瑟福运用类比思维，用“行星模型”诠
释了“原子”这一概念的内涵。他认为核外电子像太阳系的行星沿着一定的轨道绕太阳公转那样绕核旋转。所以他这个原子结构理论既包含着正确的成分，也存在着待证明的假说。后来的量子力学理论认为，核外电子并无固定的轨道，只有一系列不连续的能级，电子在核外呈现具有概率特征的分布，可以用“电子云”来形象的描述。假说就这样一点点经过修正把科学理论推向前进。
回到前面的例子，玻义尔-马略特定律背后的原因是用分子运动论的假说来解释的。这个假说认为气体分子做杂乱无章的永不停息的运动，不断的撞击容器壁，微观撞击的宏观表现就是压强。恒温下，容器体积越小，单位体积内分子数越多，“人多力量大”，撞击容器次数越多，合力大，压强大；容器体积大，则单位体积内分子数越少，撞击容器壁次数少，所以压强小。总而言之，其它条件不变时，体积小压强大，体积大压强下，二者存在着反比关系。
之所以要介绍经验怎样上升为科学，是为了让大家明白，科学是怎样一回事，科学研究是怎样一回事，以便把科学与非科学分开。
二、科学的特征及其与非科学的差异
下面进一步区别科学与非科学，从科学的特征入手。和非科学相比，科学具有以下几个方面的特征：
1、科学所使用的术语，特别是科学概念，必须有明确的内涵与外延，不能产生歧义。而非科学的术语，大多模糊、朦胧，没有具体的指称。比如牛顿力学当中的“力”，涵义是明确的，可以测量，可以定量计算。“魅力”、“感染力”当中的“力”，则涵义模糊，那么它只能是日常语言中的概念，而不是科学概念；“元气”、“道”这样的概念缺乏清晰的界定，是玄学概念，不是科学概念；“天堂”、“上帝”这样的概念没有实际的指称，是神学概念，不是科学概念；“物质”、“意识”，一千个哲学家有一千种解释，是哲学概念，不是科学概念。科学概念，还必须同一种操作性相对应。比如，西医“热”这个概念就可以与温度计的水银柱的高度相对应，牛顿的“力”同弹簧称的读数对应，中医的“虚”，则是宽泛、笼统的概念，难以翻译成可操作性术语。
科学术语的单义性不仅避免了概念的歧义，还使科学语言成为一种不带感情色彩的语言，避免了日常语言受意识形态、地域文化、立场、情绪、乃至说话口气、说话方式干扰的情况，使它可以在交流中不损失信息、不扭曲信息。
2、理论的建立必须依据观察和实验，这种观察或者实验，需要具有可重复性。自由落体运动规律，任何人，都可以在任意国家和地区的任何一个时
刻加以验证，那么这个定律就是科学的。而“鬼”这个东西，你看见了，我没有看见，张三看见了，李四没有看见，没有可重复性，其真实存在性要么是幻觉，要么是谎言。
3、逻辑结构要严密，理论体系内部必须自恰，自圆其说，不能出现前后矛盾。《圣经》一会儿说上帝先造出了人，一会儿又说上帝先造出了动物，前后多处出现矛盾，这只能是宗教神学，不能上升到科学的高度；哲学上的一些原理“公说公有理，婆说婆有理”，怎么都行，也不是科学。科学理论的严密性还要求其结构前后衔接、兼容，尽可能使用已有的概念来解释新概念，建构新理论。对于细胞的全能性，早已有基因学说作了说明，你偏要搞个“全息胚”的新概念，有什么意义？黎鸣老先生证明四色定理自己生造了不少的公理、定理，对已有的类似定理弃之不用，是故意让人费力琢磨还是自己不懂？很多的“民科”都有这个毛病，不了解主流科学的概念和体系，偏偏喜欢自己去创造新名词、新理论，结果创造出来的，要么是已经有的东西，要么是错误的东西。
4、体系的构建必须遵循简单性原则，思维经济性原则。科学的内容具有客观性，其形式则具有主观性，必须尽可能的简单。比如，牛顿第二定律的表达式f=ma ，写成f=ma2可不可以？照样可以，只要我们对加速度这个概念重新定义一下，其它对应的定义和导出结论相应修改，保持整个理论体系在逻辑上自洽即可。之所以写成第一种形式，仅仅因为这种写法最简单，我们总会选择以最少的假设、最简单的形式解释最多现象的那个理论。
5、科学理论在原则上应当可以接受实践检验，可以被证实，也可以被否证。波普曾经说：可否证性是科学的重要特征。这也是区别科学与非科学的一个重要标志。不可否认，由于观测手段和科学自身发展水平的限制，一些科学理论在当时的条件下是无法检验的，但是它必须带有原则上具有可观测性，或者可以推演出可观测性、可验证性的结论，即使一时不能验证，至少在原则上应当可以验证。惠更斯说光是纵波，托马斯.杨说光是横波，到底是横波还是纵波，用偏振实验就可以验证，因为只有横波才能产生偏振现象。爱因斯坦的广义相对论本身难以验证，但它推到出来的三个具体结论：光线在引力场当中的弯曲、引力红移、水星近日点的进动，都一一的被实践所证实，其科学性得到了验证。而非科学的认识形式，其理论往往带有不可证实性和否证性，比如“上帝”，我们没有办法证明它存在，也没有办法证明它不存在，又比如哲学中的一些概念，都超出了人类经验领域的范畴，无法实证，所以不能叫做科学，科学只讨论人类经验领域的事，超出经验领域以外的，既无法证实，又无法证伪，那个地盘留给非科学，留给信仰。
说了科学的几个特征，这些特征是科学有而非科学没有的，可以作为区别二者的态度。还要指出一点，那就是对待未知世界的态度。不可否认，还有很多事情科学还解释不了，对这些解释不了的事情，我们应寄希望于科学的发展，而不要搬出伪科学来解释，不要搬出神仙鬼怪外星人来解释，至于
UFO、尼斯湖水怪、外星人造金字塔之类的东西，不要去轻信。
三、什么是伪科学
伪科学是非科学的一个子集，一个组成部分，非科学是一个中性词，而伪科学则是一个贬义词。按照通常的理解，伪科学指的是把非科学的东西贴上科学的标签，当作科学来看待，并由此创造出来的一种观点、理论或者体系。伪科学的这个传统定义比较模糊，我从两个角度作补充的说明。
第一，伪科学不同于科学中的谬误。谬误即科学上的错误理论，是科学发展过程中的必然产物。在科学上没有平坦的大道，由于认识能力和科技发展水平的限制，科学家在科学发展的某一阶段所提出的某些观点、假说、理论可能与客观事实不符，是对真实世界的歪曲的反映，这就会产生谬误。谬误与伪科学的区别在于：首先，错误科学理论的提出也遵循了科学的一般研究原则，也在不同程度上使用了观察的方法或者实验的方法，只是在提出假说的过程中，观测事实不够，背景理论不充分，以致这个假设过于大胆、武断，脱离了现实。比如，热学中曾经出现过“热质”理论，它认为“热质”是一种极其微小的粒子，高温物体当中的热质多，低温物体当中的热质少，热传导就是热质的流动，物体受热膨胀就是热质粒子之间的相互排斥。这个理论就是一个科学谬误。但是，提出这个理论的过程也遵循了科学研究的一般原则，它的观察事实是热传导、物体受热膨胀等客观存在的现象，它的背景理论是牛顿力学，牛顿力学的世界观认为在一切现象和过程的背后都有某个微小的实体“质点”，都有某种“力”在起作用。“热质”这个概念的提出就受到了牛顿力学“质点”概念的启发。只是由于观测事实不够充分、不够深刻，理论背景不够全面，才导致了错误的假说。伪科学理论的提出，则不遵循科学研究的一般原则，不顾观测事实和被科学共同体广泛遵守的成熟科学理论，毫无根据的提出标新立异的观点。这是二者之间的一个区别；其次，科学谬误只是科学发展过程中的一个阶梯，它必须接受实践的检验。在没有新的实践将其证伪的情况下，在没有更好理论的情况下，它可以暂时充当一种解释工具。随着科学的发展，会自然地被科学共同体所淘汰。比如，科学家后来发现“热质说”解释不了摩擦生热的情况，提出“热之唯动说”，即认为热现象和能量有关。能量说就逐步取代了热质说，科学的热学理论得到发展。与之相反，伪科学的理论要么难以被实践检验，要么拒绝实践的检验，它不是科学理论发展过程中的阶梯，反而是科学发展的绊脚石。
第二、伪科学不同于科学骗局。上海交大的“汉芯”，是科学骗局，不是伪科学。搞假数据，假结论，假论文，或者把别人的成果说成是自己的，都属于科学骗局。
第三、伪科学与人们对非科学的态度有关。你不说非科学是科学，它不是伪科学，你偏要把非科学说成是科学，那么它就转化成伪科学。比如，阴
阳五行的理论，本身是传统文化，是哲学学说，既不是科学，也不是伪科学，而是非科学。但如果有人打着科学的招牌推销这个东西，用它来测风水、算命、治病，它就成了伪科学。
四、当前伪科学活动的特点
当今的中国，骗子横行，其中有一类骗子，就是专门搞伪科学骗人的。有些是无意的骗子，更多的是有意的骗子。先把这两类不同的骗子分别画像。
无意的骗子大多是一些“民间科学家”，或者叫“民间科学爱好者”（这是北大博士田松发明的名词），由于时代的原因，他们大多没有受过完整的、系统的现代科学训练，长期脱离主流科学界，或者叫体制内的科学界、专业的科学界，而从事业余的、纯个体的研究。由于不熟悉通用的科学概念和名词，或者熟悉主流科学却“不屑于”与之为伍，而热衷于发明新概念、新名词，甚至肆意的创造新理论、新体系。据说中国科学院每年收到的声称破解了“歌德巴赫猜想”的信件都要用麻袋装，还有一家三代研究“哥猜”的，某单位退休的工程师蒋春瑄甚至自称只用十行公式就破解了“哥猜”。对于这些人，业余的科学研究就是自己的全部世界，对之狂热的痴迷而不能自拔，这种精神，我是赞赏的，这种人，我也是比较同情的，恨不起来。“民科”和“诗人”、“艺术家”一样，有不同于常人的气质，往往自命不凡，目空一切，还常常有一种被主流科学界“迫害”的幻觉，如蒋春瑄在凤凰卫视的节目现场就自称自己是“500年才出一个的”天才，破解了“所有的数学难题”，还说自己一直受到何作休、方舟子、司马南等人的打击，所以在国内发表不了论文。摆出一付受害者的模样。为何“民科”都有这样一些共同的性格特征与言行，我不敢妄下结论，这个值得心理学家好好研究。
有意的骗子一般借“伪科学”或者用“伪科学”包装的“伪技术”（在日常语言中，“伪科学”也包括了“伪技术”，不必精确界定，如方舟子所打的“伪科学”，就有一部分其实是“伪技术”。）谋取个人地位与经济利益。前些年的“水变油”，“核酸”营养品，气功大师发功搞出来的“信息茶”以及最近的“无偏二极管”，就是有意的骗子所为。
以上把搞伪科学的人简单的分成两类，如果细分，还可以分成更多的类型，这个就不再详述。下面分析一下我国当前的伪科学活动的特征，从以下几点来谈：
第一是传统文化与伪科学相结合的问题。比如，阴阳五行八卦学说，本是朴素的系统哲学，易经，本是传统文化的经典著作，现在却被用来看病、算命、看风水。当然，古人早就用阴阳五行理论看病，那是中医理论的核心，我们不能去怪古人、苛求古人，因为他们没有科学，不知道分子、原子、细胞，不知道化学反应，没有温度计、血压计、B超、X射线，只好用阴阳（二分法，把事物及其属性分为对立的两类）、五行（金、木、水、火、土“五行”
对应人体的肺、肝、肾、心、脾“五脏”）、“四诊”（望、闻、问、切）、“六因”（风寒暑湿燥火）、“八纲”（阴阳、寒热、表里、虚实）来治病，并形成了一个哲学、经验、玄想、迷信、巫术相结合的体系，这个体系尽管在总体上是不正确的，但也在宏观的、模糊的、表面的层次上对致病治病的机理作了力所能及的初步探索，体现了祖先的智慧，这个我们不否认。问题是，我们现在已经有了很成熟的现代科学、现代医学，可某些人还在抱着这个东西不放，大搞伪科学。我认为中国最大的伪科学（指自然科学领域）就是这个中医，害老百姓害得最惨的，也是这个东西。小广告上的治疗不孕不育、性病、癌症、艾滋病的“祖传秘方”、“宫廷秘方”、“古墓秘方”，不知害了多少人，甚至害得病人倾家荡产，那是多么的令人痛心！痛心！！痛心啊！！！
第二个是封建迷信被现代科学包装的问题。过去的风水大师也就是拿“左青龙，右白虎”，“大利东南，不利西北”之类的“理论”唬唬人，现在的风水师却把它提高到“环境科学”的高度，一些大学还办起了风水师的培训班，真令人啼笑皆非。我看到的一本私印的风水书籍更高明，这本书用物理学理论来论证风水的科学性。说人死了，埋了（一些农村地区还是土葬），其骨骼还要发射电磁波，其后代与其有血缘关系，本身的“故有频率”与其祖先的“发射频率”是一致的，故能产生“共振”，如果风水不好，祖坟里的电磁波振幅紊乱，会导致后代精神错乱，情绪低落，做不好事情，导致“运气”不好（大意如此，原话记不清了）。您瞧，都用上无线电波的理论了，高明吧，实在是高！一些科学素质不高的人很容易被此糊弄。
第三个是某些伪科学成为一种时尚的问题，娱乐化的问题。星座、运程、属相这些东西，如果仅仅用来娱乐娱乐，也无可厚非。可有相当多的人，包括一些大学生，都很热衷于算命看相，不少人对这个很相信。大学生是国家的未来，他们的科学素质如果不提高，真的是后果堪忧。究其原因，我想跟教育方式有关。现在的大学理科教学，也就是灌输了一些公式，一些概念，至于科学是什么？科学研究是怎么回事？科学与文化的区别在哪里？学生知之甚少。这样的人，即使有了科学知识，也没有科学精神、科学素质，这样的科学教育是不完整的。所以我们也就不难理解理科研究生练FL的现象，出现这个问题我们不能怪学生，要怪，就怪老师，怪学校，怪教育体制。
五结束语最后谈一谈伪科学的成因以及反伪科学的措施。
前面讲过，有些伪科学是“民科”搞出来的，“民科”国外也许有，但像中国搞得这么热闹的，可能就是特色了。“民科”的出现，是时代的悲剧，历史的悲剧。很多人从少年时代起就热爱科学，痴迷科学，可惜生不逢时，接二连三的政治运动使他们失去了接受正规的系统的科学教育的机会，改革开放后重拾旧梦，自己搞自己的“科学”，结果却弄出来伪科学，真的很悲哎，我同情他们。还有一些“民科”也受过科学教育，不知是性格原因或是老年痴呆还是哗众取宠还是其它原因，也搞起了伪科学。这些人的危害不大，揭