科学革命与科学教科书

李广良

托马斯·库恩的《科学革命的结构》一书在多处讨论了科学教科书的问题，虽然篇幅不大，但是与对科学革命和科学范式的讨论交织在一起，对于从科学事业、科学的历史进程特别是科学革命的视角，对科学教科书进行科学哲学的反思，以及对科学教科书编撰、出版实践的改进更新，有着深刻的启发。

1 科学教科书及其功用

理解科学教科书是什么，首先让我们厘清它不是什么：它不是科学经典著作，不是科学论文。总结库恩在本书中的论述，科学著作可以分为三大类：（1）科学经典著作；（2）科学教科书（以及与之相关的三小类科学著作，容后文详述）；（3）科学论文（包括研究报告）。这三类科学著作各有其特点和功用。

科学经典著作是为科学建立范式的著作，如亞里士多德《物理学》、托勒密《天学大全》、牛顿《自然哲学的数学原理》和《光学》、富兰克林《电学》、拉瓦锡《化学》、赖尔《地质学》等。正是通过这些经典著作，科学的范式得以首次建立，并终结了科学发展早期阶段学派林立的纷争，终止了对基本问题的无休无止的重述，开启了常规科学的进程。值得注意的是，“经典”并不意味着“真理”。相反，经典著作可能有很多错误，但是正如库恩引用的培根的方法论格言所揭示的：“真理从错误中比从混乱中更容易出现。”

科学论文是在范式确立之后出现的。它与科学经典著作不同，它假定读者已经拥有了专门的知识，也就是说论文的作者与读者共享着同一个范式。范式确立之后，科学论文而不是科学图书成为科学家的主要成就的载体。科学图书甚至有时候会损害科学家的专业声望。这也使当今科学家更钟情于生产论文而非撰写图书。不但自然科学家如此，而且社会科学家也有这种倾向。这与科学出版业的现状也是吻合的，以国际著名的科技出版集团爱思唯尔（Elsevier）为例，它旗下拥有2000多种学术期刊，但是每年只出版800种新书。

借助于科学经典著作，以及科学论文及其载体——科学刊物，才出现了科学教科书，它旨在传达当代科学语言的词汇和语法。科学教科书的功用在于，对准备从事科学事业的入门者进行范式的训练，以使后者能够从教科书没有深入探讨过的地方开始研究工作，因而他可以格外集中地研究他那个团体所关注的自然现象中最微妙和最深奥的方面。以范式的视角来考察三种科学出版物的区别，简而言之，即：科学经典著作是建立范式，科学教科书是范式训练，科学论文是在范式框架内从事常规科学研究。

2 科学教科书的非历史性

教科书最大的特点在于其“非历史性”“去历史化”：教科书总是一开始就剔除科学家对学科的历史感。教科书的去历史化突出地表现在它对科学革命的存在和作用的“隐瞒”，这是库恩非常严重的指控。教科书提供的更像是知识和方法的堆栈，而非展现科学的历史进程，特别是科学革命的发生。教科书描绘的是一幅影响至深却并不真实的科学图景，它是静态而非动态的，是直线而非曲折通往今天的优越地位的，是保守而非革命的，是累积性而非跃迁性的，是可通约的而非不可通约的。

由此导致的一个后果就是，长期浸淫于常规科学特别是教科书传统中的科学家，具有良好的常规科学素养，但是缺乏基本的“科学革命素养”，难以认清科学发展的真实历史和规律，没有开创、接受、甚至经历科学革命的心理准备和实践指引。所谓“科学革命素养”也应该成为所谓“科学素养”的组成部分。

如果科学革命的解决或曰范式转变的完成，“并不是靠使它的反对者信服和领悟，还不如说是因为它的反对者终于都死了，而熟悉这个新科学真理的新一代成长起来了”，无论如何也不能说是完美的。那么，我们就有理由期待一种教科书能够让新一代更好地熟悉新的科学真理，也完全有理由期待这种教科书能够使它的一部分反对者信服和领悟这个新真理，或者使这种改宗经历更加释然。

3 科学教科书的改进和更新

科学研究与科学教科书的编撰、出版，是高度相关又有区别的两项事业。科学教科书的改进和更新，可以从科学哲学的反思获得营养，比如借助库恩科学革命的理论资源，否则难免沦为知识的累积，尤其不利于科学素养特别是科学革命素养的培育。所谓的“改进和更新”，并不是库恩在书中提到的“全部或部分重写”，后者涉及的是内容而非形式。作为具体从事科技出版工作的实践者，结合对本书的理解，我在此提出对于科学教科书的改进和更新的两条思路：

一是确保对学生进行全面的科学范式训练，使他们对未来从事常规科学有更好的准备。以我在工作中接触到的Academic Cell模式为例。Academic Press和Cell都是爱思唯尔出版集团的子公司，前者长于基础科学的图书包括教科书的出版，后者则是国际顶级生物学学术期刊群。而Academic Press和Cell竟然合作开发了Academic Cell品牌（imprint），该品牌出版的生物学教科书的特色在于，集经典教科书与最前沿论文于一身，成为基础知识与学术训练的完美结合。

二是为学生理解包括科学革命的历史，乃至亲身参与现实中可能发生的范式转换，进行心理上的准备和科学素养上的训练。简而言之，充分融入与教科书相关联（同时也更少与论文相关联）的另外三小类科学出版物的内容和风格：（1）普及读物——用较为接近日常生活的语言来描述科学成果；（2）科学哲学著作；（3）对科学生活的回顾性反思。

当然，对于普及读物和科学哲学著作，库恩主要是从它们都是记录过去革命的稳定成果的角度，认为与科学教科书是一丘之貉。但是库恩并没有将三者画等号。而且库恩此书本身就是一部科学哲学著作，显然库恩不会进行自我指控，此书实际上已经提示了科学哲学著作的一种可能的方向。

此外，库恩也指出了回顾性反思的误导性例子，比如以道尔顿回顾自己的研究历程时候显出的直线式的或累积性的印象。但是库恩显然并非认为所有回顾性反思都有同样的弊病。

总之，借助科学哲学的反思，加上科学家和出版人的创新实践，一定能够出现既能促进常规科学研究，又能为科学革命做出某些准备的新型科学教科书。