摘要科学研究往往基于前一发展阶段对客观事物的认知，后者不完全与客观规律一致，但可以推动学科发展和指导生产实践，因而成为科学界的共识。但是，学科发展到一定阶段，这种共识会阻碍科学进步，科学家将会失去进一步研究的方向，并提出各种假说以摆脱当前的窘况。这时，社会和科研管理部门往往做出不当响应和干预，阻碍科学的进步。因此，这一阶段可称为黎明前的黑暗时期。 

    关键词：认识论 科学研究 评估体系 共识 假说 理论

引言
    改革开放以来，国民经济的持续高速发展对矿产资源的需求大规模增长，供求矛盾日益尖锐。在这种情况下，国土资源部发起了全国性地质找矿大讨论，以图在找矿机制、成矿理论、勘查理论和找矿方法等方面获得突破。因此，这种大讨论表明，流行的成矿理论和勘查理论与方法不适应新时期的国家目标。为此，科学家和企业家纷纷献计献策，以图实现“为国服务”的愿望。同时，管理部门也出台了各种各样的管理措施，以敦促科学家多出成果，出好成果；企业加大投入，期望取得找矿突破。但是，“愿望”与“措施”常常相互对立，在科学研究领域尤其如此。本文将这种状态称为黎明前的黑暗时期，并试图阐明导致黑暗的主观和客观原因。

科学研究的一般规律
    科学研究归根结底就是对客观事物的观察和解释。人类的智慧使自己对客观事物不仅具有直观反射的能力，而且具有对其产生机理和实用功能进行复杂思考的能力，从而促进了人类自身的发展。

    最初级的科学研究在于对同一事物进行重复观察，通过归纳、总结、升华得出事物发展的一般规律，进而做出科学的解释。这种方法可称为归纳法。这种认知方法的优点在于所观察的事物是一种客观存在，缺点在于事物的时空不可及性（无可穷尽）、复杂性（主要矛盾与次要矛盾的关系）和系统相关性（直接相关和间接相关的关系），科学家永远不能达到认识事物的终极目标。为了更有效地研究客观事物发展规律，人类学会了划分学科和研究领域的方法，通过协作完成科学研究的总体目标。即便如此，研究对象的这三个基本属性依然制约着科学的发展。因此，随着认识的提高，人类对客观事物发展的一般规律有了更深层次的认识以后，出现了不需要对客观事物进行直接观察的科学研究活动。这种活动基于先前对客观事物的认知，直接推导事物发展的可能方向和结果，被称为科学演绎。演绎法具有更强的预见性，因而可以反过来指导实际观察。因此，演绎法具有逻辑性强、预见性强、有效性强的特点。但是，先前的认知可能存在瑕疵，或者说演绎的前提不存在。这时，演绎的结论可能是荒唐的，并可能造成灾难性的后果。由此，科学研究成果必须得到实践检验，这种方法可称为实证法。归纳法、演绎法和实证法同为科学研究的基本方法。

    随着观察数量的增多，人类不断认知先前观察所没有认识到的事物属性。当这种属性不能被初级解释包容时，一种改进的、具有更强包容能力的解释就会出现。这种解释通常称为假说，因为它还没有经受过足够多的实践检验，包括实际观察、科学实验和数值模拟。例如全球气候变暖问题，科学家根据观察发现了全球气候的变暖趋势，也发现了工业发展伴随着CO2排放量的增加以及大气中CO2含量与气候的关系，因而得出工业排放是全球变暖的罪魁祸首的结论。这样的结论实际上就是一种假说，因为它既没有证明大气中CO2含量增加是全球变暖的根本原因，更没有证明工业排放是大气中CO2含量增加的主要原因。实际上，影响大气中CO2含量的因素可能有多种。例如，大洋裂谷系统可排出大量的CO2及其他气体，这些气体对全球气候的影响可能比工业排放重要得多。因此，即使承认大气中CO2含量增加是全球变暖的根本原因，目前也还没有确定的证据说明工业排放是全球变暖的罪魁祸首。但是，这样的认识在科学研究中是允许的，称为科学假说。

    科学研究通常以假说为基础向前推进。提出假说，然后对假说进行检验，逐步建立完善的理论体系，直到该理论遭遇新的、不可克服的障碍。一旦已有的理论体系遭遇不可克服的障碍，学者们会提出各种各样的假说，并通过学术辩论和实践检验逐渐认同某种更具有普适性的假说，同时抛弃其他没有得到充分说明的假说，即使它们包含有很合理的成分。通过这种方式，学术界逐渐取得共识，并将这种假说尊称为理论。由此完成了科学发展的一个阶段。随着科学的发展和社会实践，新理论又会遇到新的问题，引起新的质疑。这时，学者们会重新检视已有的理论和假说，重新发现被抛弃假说中的合理成分，构筑新的理论体系，推动学科的进一步发展。所发现的问题越初级，对科学发展的推动力就越大。因此，科学发展是螺旋式前进的，基础科学研究具有巨大的、长远的利益。

假说与理论
    如上所述，假说是有一定科学依据但尚未得到充分论证的认识。值得注意的是，由于研究对象的时空不可及性、复杂性和系统相关性，许多事物难以进行观察论证。特别是，由于学科间的分割，学者们可能注意不到某些具有重要意义的现象。仍以全球气候变暖为例，由于气象学家限于大气系统，很少关注固体地球系统对大气系统的可能影响，地球的排气作用似乎永远是可以忽略不计的。然而，固体地球科学家却非常关注地球的排气作用，杜乐天甚至将地球划分为五个气圈。因此，关于工业排放造成全球变暖的认识就只是一种假说，需要进一步论证和反驳。否则，就会得出错误的结论。

    提出假说的目的是解释流行理论不能解释的现象。但是，假说也应当包容流行理论能够解释的现象。然而，由于知识面的有限性，假说通常是不完善的。从另一个角度来说，提出假说的目的是让更多的人参与反驳，特别是不同学科领域学者的反驳。当一种假说通过长期反驳而没有被驳倒的时候，我们就称该假说为理论。可见，假说是没有经受过充分反驳的理论，而理论则是尚未被驳倒的假说；假说不能被证实，即使有很多证据；假说可以被证伪，哪怕只有一条证据。正因为如此，科学家经常用怀疑的态度对待已有的假说和理论，而不是匆忙接受。接受假说意味着一场革命，其前提是该假说能够推动学科发展或指导生产实践。革命意味着旧有理论体系被摧毁和学科重组，这将消耗大量的社会成本。因此，科学家一般尽量避免革命的发生，即使已有理论漏洞百出，他们也不会轻易提出摧毁它的口号。特别是，有时我们以为新的证据可以摧毁流行的理论体系，实际上却是对它的一种补充，反而使流行理论更加完善；或者是一种误解，因为“证据”没有得到确认。如上所述，气象学家没有考虑到导致全球变暖的所有潜在因素，就简单地将全球气候变暖归咎为工业排放，这实际上是一种荒唐。这种荒唐在科学界不足为奇，因为科学家很清楚这是在认识自然过程中不可避免的。但是，一旦演变为社会问题和政治问题，将产生灾难性的后果。目前，这一认识已经成为先进工业国家打压发展中国家的武器，并且是打着为人类可持续发展的旗号，让人很难拒绝、痛心、愤怒。如果按照气象学家的逻辑，我们甚至可以将北半球的收缩和南半球的膨胀归咎为人口问题，因为北半球人口众多有可能引起重力均衡调整。

    由此可见，假说必须得到足够多的检验，不能被检验的假说不是科学假说。但是，有些科学假说是很难进行检验的，或者说我们很难发现检验它们的路径。由于研究对象的时空不可及性，科学研究通常是分学科进行的。在当代科学技术发展的高度上，不再有可能出现“全才”。但是，自然系统却是一个有机的统一，我们的认识难免失之偏颇。这样，随着科学研究的深入，与流行理论格格不入的新发现就会越来越多。面对这样一种现象，科学界有两种明显对立的态度。一种是修正已有理论，另一种是提出新的理论。修正意味着原有理论的基本框架是正确的，但有某些方面考虑不周，通过修正可以使该理论具有更强的包容性（如量子力学对于牛顿力学）。提出新理论则是一场革命，表明流行理论存在结构性的缺陷（如板块构造对于槽台学说）。基于能量最低原理，人类社会和学术界都会尽量避免革命，绝大多数情况下期望修正已有理论以适应新的发现。但是，无论何时何地，都会有少数学者试图冲破先存的理论框架实现科学革命。大多数情况下，革命都是以失败而告终。

共识与创新
    可见，即使不带任何主观性，学科发展到一定程度也会陷入进退两难的境地。由于已有理论的事实基础是在很久以前建立的，以及学科间的分割，大多数科学家很难察觉流行理论与客观世界的矛盾。即使发现了这种矛盾，也往往将其归咎为“个别现象”而不予重视，或者没有能力重视，或者害怕承担失败的风险。例如，流行的岩浆热液成矿理论是一百多年前以林格伦为代表的一批科学家创立的内生金属成矿理论，曾经得到了岩石学理论的强力支持。一百多年来，尽管该理论得到了不断完善，其内核依然不变。但是，该理论并不能有效指导生产实践。因此可以说，岩浆热液成矿理论已经不能胜任科学研究的两个基本任务中的任何一个。其他学科也是如此，都要反复经历这一阶段，后者可称为黎明前的黑暗时期。

    为什么学者们不能随时修正自己的认识呢？主要是“共识”作祟。共识可以分两类：主动共识和被动共识，本节主要讨论主动共识。

    科学界普遍存在一种共识的心理，不管是革命者还是修正者，都希望自己的观点被越来越多的同行所认同。这样，我们就有一种共同的基础推动学科发展。正因为如此，流行理论遭遇不可克服的障碍之后，学术界会出现“百花齐放、百家争鸣”的气氛。换句话说，这种气氛实际上是科学界迷失方向的标志。因此，争鸣的结果是归一，绝大多数学者会达成共识。这种心态具有正反两面的作用。其正面作用是防止学者们胡思乱想，节省社会资源；其反面作用是扼杀新的科学思想，妨碍科学的进步。在这种情况下，学术权威起了决定性的作用。绝大多数学者认识到自己知识的局限性，会有追求共识的心理，初学者尤其如此。因此，所谓的共识实际上就是当前学术权威的认识，绝大多数革命思想都会无疾而终。

    但是，真正的“共识”实际上是一种常识，或者说通过实践检验的认识，不应当是科学研究的内容。由于这种认识已经变得家喻户晓，学术界会再次出现创新的呼声。可见，“共识”是进一步研究的基础，而不是判别是非的准则。在某些研究领域，在“共识”基础上的科学研究仍然是有意义的，在地球科学领域尤其如此。例如，某地的一个侵入体可能与另一个经过详细研究的含矿侵入体完全一样，从学科层次来说完全没有必要对它进行深入研究。但是，在深入研究之前我们并不知道这两个侵入体是否真的完全一样，“一样”可能只是一种表象。如果“一样”被证实，该侵入体将具有开发价值；如果“一样”未被证实，该侵入体的全面研究就为学科发展提供了新的观察事实。因此，不管他们一样还是不一样，进行详细的科学研究都是有意义的。正因为如此，地球科学存在两个前缘领域：学科前缘和区域性前缘。这个事例也告诉我们，科学研究具有两个目的：推动学科发展和指导生产实践。

    正确理解共识的基本属性是至关重要的。只有这样，科学家才能够具有创新的意识。但是，创新需要极大的成本。一方面，绝大多数学者都没有认识到他们的“共识”出了问题，会自动站出来维护流行理论的尊严；另一方面，创新者需要具备更宽广而扎实的知识结构，才能辨清先存理论中的是与非。因此，创新者必须具备大无畏的精神，为科学发展贡献一切可能贡献的东西。这大概就是社会要求科学家要耐得住寂寞的原因。

    如果加入人为的因素，革命将更难以发生。由于学术权威可以得到更多的社会资源，常常发生学术权威为了保持自己的社会地位而反对的情况。权威的反对在于获得社会地位以后事务的繁忙。社会将要求权威更多地传播他或她的学术思想和理论体系，权威也乐此不疲。因此，权威认识新事物、获取新知识的机会越来越少。久而久之，其理论体系依然是建立在几十年前的观察事实基础上，许多认识被新的观察结果所否决却浑然不知，少数权威甚至会利用自己的社会地位压制不同意见。这时，权威就会真正变成反动分子，有了阻碍科学革命的主观意愿。这是真正的黎明前的黑暗！

    一旦革命成功，大多数科学假说都会烟消云散，即使它们包含有更合理的成分也可能在革命中死亡。革命为科学研究打开了新的窗口，学者们突然发现了许多新的研究方向，科学研究在新的框架内获得突飞猛进的发展，并产生巨大的经济效益和社会效益，直到新的黑暗时期到来。新“共识”达到之日，就是黑暗来临之时。黑暗会再度降临的主要原因是大多数学者并不理解这场革命的真正涵义，他们只是被动地卷入了革命的洪流，并为革命做出了自己的贡献。

社会干预及其后果
    在黎明前的黑暗时期，科学研究既不能推动学科发展，也不能指导生产实践。这时，绝大多数科学家都会试图冲破先存理论的枷锁，权威不再能够理直气壮地压制不同意见，各种各样的假说层出不穷。因此说，“百花齐放、百家争鸣”实际上是学科发展迷失方向的代名词，但意味着学科研究即将获得突破性的进展。然而，社会大众可能在这一时期介入科学研究的争论，好事者甚至会借助媒体推广自己的认识，科学界的乱象在社会大众面前展露得一览无遗。

    了解到科学界的乱象，社会大众一方面指责科学家的“无能”，另一方面羡慕科学家的“安逸”，甚至不顾一切地挤进“科学家”的行列。这种状况也会引起管理部门的高度重视，进而进行行政“干预”。更为遗憾的是，这种干预有时还是科学家主动提出的。当某些权威的地位受到挑战而又不甘寂寞的时候，就会出现这种情况，如前面提到的全球气候变化问题。

    当前，中国科学正是处于这样的时期，各种不端行为频频出现在科学界。为了改变这种状况，管理部门提倡、鼓励、强迫科学家多出成果、出好成果，出台了各种各样的措施和方案，如各种科技奖励、成果评价体系、科学研究计划，等等。结果适得其反，科学家失去自由的科研环境，需要为生存而奋斗。作为应对措施，学者们更加趋向于“共识”，学科层次的科学研究毫无进展。另一方面，权威们结成同盟，互相吹捧对方的研究成果是如何的了得，客观上起到了打击异己的作用。作为反制措施，管理部门会进一步规范什么样的成果属于“成果”，什么样的研究成果可以获得什么样的奖励，如此等等。这些措施进一步加强了权威打击异己的力量，从而使科研环境空前黑暗。可见，外界的介入并不能解决科学问题。

    需要指出的是，这一时期权威并不自愿打击异己，完全是社会和管理部门逼出来的。例如，权威会建议和申请具有更多经费的研究项目，会利用各种资源进一步巩固自己的社会地位，直到这种管理体制的崩溃或者革命获得成功。

    由此可见，黎明前的黑暗时期社会付出了巨大的成本，但收效甚微。然而，这是必须经历的发展阶段。正应了这样的话语：不在沉默中爆发，就在沉默中灭亡！

光明之窗
    相对而言，地球科学领域要光明一些，因为学者们经常可以亲自观察到自己原来所不熟悉的东西。因此，地学界持续不断地提出各种各样的假说，弥漫着热烈的学术气氛。以矿床学为例，这是一个几乎完全开放的综合性学科，相邻学科的学者都可以随意参与学术讨论和研究。目前，许多学者对内生金属成矿理论进行了反思，并从各个角度对内生金属矿床的成因提出了自己的见解。但是，这些学说没有一个可以对岩浆热液成矿理论发起“摧枯拉朽”式的攻势。一百多年来，通过众多学者的努力，岩浆热液成矿理论建立了强大的理论体系和广泛的实践基础。因此，一百多年前以林格伦为代表的一批学者提出的岩浆热液成矿理论被广泛接受，甚至被某些学者视为“定论”；另一方面，该理论又不能有效指导找矿实践。因此，出现了一种矛盾的现象：既然已经成为定论，为什么还要投入巨资进行研究；既然已经成为定论，为什么不能有效指导生产实践？

    这种明显的矛盾越来越引起学者们的重视。最近，我校以赵鹏大院士、翟裕生院士和莫宣学院士为首席科学家的三个科研集体决定联合起来，试图集地球动力学背景、成矿过程和定量评价理论与方法等三个方面的研究为一体，建立一个整合的成矿系统科学框架，为“突破计划”的实施理论基础和方法学支持。我们相信，不久的将来，这项研究必将取得重要进展，为内生金属矿床成矿之谜和找矿之谜投来一线光明。

 罗照华  王恒礼

中国地质大学（北京）