关键词：科学 科学的定义 科学的内涵和外延
科学 是人类文明和文化发展的最近的产物，但是它却构成了我们时代毋庸置疑的特征，并且正在铸造世界的未来。科学以技术为中介所发挥的物质功能惊天动地，有目共睹。科学作为形而上的思想成果，更具有神奇深邃的精神功能，令人不能不刮目相看。科学也是人性，尤其是人的理性以及非理性展示的广阔舞台。要知道，“我们最有价值的资源是智力和独创性” ，而科学正是人的智力和独创性最宏伟的释放和最集中的展现。卡西尔的概括掷地作金石声，不愧为经典性的隽语箴言：
科学是人的智力发展的最后一步，并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就。它是一种在特殊条件下才可能得到发展的非常晚而又非常精致的成果。……在我们现代世界中再没有第二种力量可以与科学思想的力量相匹敌。它是我们全部人类活动的顶点和极致，被看成是人类历史的最后篇章和人的哲学的最重要的主题。
既然科学在人类历史中的作用和地位如此显赫，如此举足轻重，不言而喻，它肯定会成为公众关注和探讨的论题。在面对科学或着手研究科学之时，人们自然要问：“科学是什么？”，或者“什么是科学？”。
在回答这个问题之前，我们不妨引用一下古罗马基督教神学家奥古斯丁的一段话。在回答“时间究竟是什么？”这个问题时，这位神学大师开门见山地说：“没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不解了。” 像时间概念一样，诸如宇宙、自然、空间、物质、精神、社会、文化、技术等“大概念”，也是一个不问好像还明白、欲说反倒犯糊涂的话题，科学概念也不例外。但是，基于本书的立意，我们还是要尽可能地厘清科学的涵义，大体把握它的内涵和外延。
要给科学下一个简明而精确的定义，或者给科学程序一个充分必要的条件，或者界定科学的恰当的内涵和外延，都是相当困难的，甚至是不可能的。因为科学的内涵和外延十分丰富，在历史上变化多端，而且还有一般而言的科学和科学在特定境况下所采取的特殊形式的区别。没有人能够给科学下一个完备的定义，没有人能够概括科学的全部涵义和确立它的明晰边界。
许多企图定义科学的学者都感受到这个困难之艰巨。麦卡利斯特坦言，科学实践表明，科学在不同的科学分支、历史时期、研究院和个体科学家中采取不同的形式。在所有这些多样性中，还没达到可以说明科学实践的统一模型。 拉维茨认为，术语“科学”具有模糊性。它意指“纯粹的”或“基础的”，还是“应用的”或“任务取向的”（mission-oriented），或者是“R&D”，或者是在各个时间和地点它们以所有的各种比例的混合呢？不同的名称涉及不同的活动，每一个都有它自己的内部的和外部的目标和思想体系。因此，角色的复杂的多重性和必然发生的自我意识的模糊性，现在是科学的本质结构的特征。 莫兰径直指出：
“什么是科学？”这个问题现在还没有科学的答案。盎格鲁-撒克逊的认识论的最终发现是：被大多数科学家承认是科学的东西是科学的。这表明，在把科学作为科学的对象和把科学家作为主体来考察方面，还没有任何客观的方法。
他甚至这样强调：科学不是纯粹的；寻求纯粹科学的清晰和明确的界限，澄清何谓科学的事物和何谓非科学的事物，是一种错误的想法，我甚至说归根结底是一种古怪的想法。 林德伯格一言以蔽之：要给科学下一个人人满意的定义，是十分令人头疼的问题。
也许是人的探险欲和冒险本性——“明知山有虎，偏向虎山行”——使然，不少学者还是力图尝试定义科学，即便定义不是十全十美的。其中，有的是从知识体系或学科的视角下定义的。例如，康德显然考虑到科学的词源和德语语境，他的定义简洁明了：“每一种学问，只要其任务是按照一定的原则建立一个完整的知识的话，皆可被称为科学。”波塞尔对此发挥道：
科学不仅为我们提供“工具知识”，亦为我们提供“定位知识”。工具知识的意思是通过科学我们得到一定的工具，借以可以达到一定的目的；定位知识的意思是科学为我们提供了人与世界的秩序，借以我们有能力确定自己要达到的目的。
《苏联大百科全书》第二版也对科学作如是观：“科学，是在社会实践的基础上历史地形成的和不断发展的关于自然界、社会和思维及其客观发展规律的知识体系。……从实在的事实出发，科学揭示现象的本质联系。” 霍奇森对于作为知识体系的科学阐述得相当精辟：“科学的宽泛的定义可以说，科学是主要的定量知识的集合体，这些知识是人通过能动的努力，以系统的和可交流的方式理解他的周围事物和他自己而建立起来的。”所谓知识的集合体，我们不仅意味它的概念以确定的和一致的方式关联在一起，它是一个结构，而且也意味在科学的比较发达的领域，这些关系总是定量化的，能用数学术语表达。科学在它的客观的和持久的意义上是知识。科学涉及人周围的事物，意指我们通过我们的感官和仪器感知物质客体。科学必须是系统的，否则它就不会构成首尾一贯的知识本体。科学是可交流的，只有当科学家把自己的发现能与其他科学家交流，并被他们吸收或检验时，它才能成为科学共同体的集合精神。科学也是动态的，它连续地扩大它的前沿和加深它的知识。
在从知识体系的视角着眼时，霍奇森大半是就自然科学而言的。不过，专门针对自然科学的定义也比比皆是。克龙比说：“当我们今天谈到自然科学时，我们意谓在西方文化中创造出来的一种同时对知识和知识的对象的特殊洞察，一种同时对自然科学和自然的洞察。”在合理性的科学系统中，形式的推理与自然的因果性匹配。与因果论证的概念平行的是形式证明的概念。从这两个概念出发，西方自然科学的所有形式和风格随之而来。于是，在西方文化中，我们有一个高度理智化的和集合在一起的在心中构思的思想整体。
科学也意谓一种门类的学科总称或科学的各个分支学科。拉维茨指出，科学（或每门科学）是一门学科。这个事实尤其隐含着，科学以某种方式是系统的和综合的；它具有特征性的方法，处理特殊类型的问题，提出特殊类型的答案，随之携带结果（常常变化）的储存以及特征性的一组预设（有时也变化）。 同样，也有专门就自然科学学科而下定义的，此处仅举二例。其一说：自然科学是理论说明的学科，该学科客观地在普遍的限制内处理自然现象，这些限制是：它的理论必须能够合理地与普遍列举的经验现象关联起来；它正常地未脱离自然王国达到在它的说明中使用的概念。 其二说：
“自然科学”的表达意指取向于研究本来客观存在的、在其直接给予性中的自然之广阔的认知领域。由于把它看做是知识发生的形式，所以自然科学是有不同组成的和多维度的。它包括大量的由理论同化取向统一起来的学科、水平和结构。
人们在谈论科学的外延时，往往也是就作为知识体系的科学而言的。在本书中，我们按照一般的看法，把科学的外延主要限定在自然科学的范围内，当然也包括部分较多运用科学方法、在形式和结构上比较接近自然科学的社会科学。我们一般不称人文学科为科学。显而易见，我们的科学概念比英语或法语的science要宽泛一些，但是比德语的Wissenschaft或俄语的наука却要狭窄得多。因此，本书中所说的“科学”，在大多数情况下是“自然科学”的简称。我们所谓的自然科学是经验的或与经验多少相关的 ，因此严格地讲，数学并非自然科学，而属于广义的逻辑范畴。但是，出于习惯和方便的考虑，还是把它归于自然科学——数、理、化、天、地、生的统称。
中国学人在五四时期 已经认识到这一点。除了前面引用的任鸿隽的言论外，陈独秀也说过：“科学有广狭二义：狭义的是指自然科学而言，广义的是指社会科学而言。社会科学的拿研究自然科学的方法，用在一切人事的学问上。……凡是用自然科学方法来研究、说明的都是科学，这乃是科学最大的效用。” 其实，陈独秀最后一句话是采纳皮尔逊的观点：“整个科学的统一仅在于它的方法，不在于它的材料。”“形成科学的，不是事实本身，而是用来处理事实的方法。” 在这里，
我们既反对把科学的范围无限制地扩大，也特别强调科学是知识的体系或体系化的知识 。基于这一思考，我们认为，人文学科的绝大多数领域乃至整个领域、社会科学的相当部分，难以纳入科学的范畴——这决不等于贬低人文学科的地位和重要性，它们在某种意义上比科学更有价值；这只是表明它与自然科学差异太大，无法等量齐观。另外，常识本身是知识，但却不能算作科学，因为它是表观的、零散的，根本不成体系。常识对于人的日常生活来说也许是好向导，甚至须臾不可或缺的，但是在科学中却没有它的地位。常识也许在科学的起源中起过某种作用，但是它往往与成熟的科学相悖——科学在某种意义上是对常识的背离，比如哥白尼的日心说，爱因斯坦的相对论以及量子力学理论等。
正是出于以上考虑，我们不赞同卡纳普的下述观点：我们在最广泛的意义上使用“科学”一词，包括所有的理论知识，不管它是自然科学领域还是在社会科学或所谓的人文学科领域，不管是借助特殊的科学程序发现的知识，还是基于日常生活中的常识的知识。
科学是我们心智的主要活动之一，是我们用以考察我们的世界的方式。如果我们认为科学是创造知识而不是知识本身，于是科学经常与“研究”几乎等同起来，终于意味着一个过程，而不是一堆静态的学说。 像辛格一样，从科学是研究过程或探索过程——当然主要是以自然为研究或探索对象的——看问题的定义亦不在少数。李克特一针见血地指出：
科学暂且被定义为一个过程，或一组相互关联的过程；通过这个或这组过程，我们获得了现代的、甚至是正在变化之中的关于自然世界（包括无生命的自然界、生命、人类和社会在内）的知识。通过这个过程获得的知识可以被称为是“科学的”，而且在某个时期被认为是科学的知识，很可能在以后的日子里被认为是过时的。
此外，杜兰德和莫尔的科学定义也如是观：“科学者，发明天然之事实，而做有统系之研究，以定其相互关系之学也。” “科学的定义可以表述为：“人类为取得真实知识而进行的一种系统的精神探索。”
在科学研究过程中，由于科学方法是须臾不可或缺的，或者说贯穿在探索过程的始终；尤其是，只有运用科学方法从事研究，才能得到科学的结果。因此，科学方法就成为这一过程中的主导要素和决定力量。顺理成章的是，人们便以方法——我们仍将其纳入研究过程的视角——定义科学。莫里斯•科恩径直指出：“简单地说，科学是一种方法，它确定和指明能用以找到系统认识的方法。” 其他人也是如此这般处理的：科学是叙述、创造与理解人类经验的一种方法。人的经验系指人的一切感觉印象以及对这些感觉的意识的反映。“科学是叙述、创造与理解人类经验的一种方法。” “科学可以用以指示一种有系统地获致知识的方法、活动和结果。” 当然，也有以回答问题的类型界定科学的，但是现在被在研究中运用的方法取而代之——科学附属于方法或过程 。
如果仅仅从知识体系和研究过程的视角定义科学，并不能窥见科学之全貌，因为科学是一种社会活动或社会现象。研究过程固然在不少情况下属于社会的行为，但是作为社会活动或社会现象的科学更多地体现在科学的社会建制方面。为此，我们转向从社会建制的视角观察科学。
弗兰西斯•培根也许是最早详细描绘科学的社会建制的先知。在新大西岛，人们兴建和创办了所罗门之宫。它是一个教团，一个公会，是世界上一个最崇高的组织，也是这个国家的指路明灯。它是专为研究上帝所创造的自然和人类而建立的。这个机构的目的是探讨事物的本原和它们运行的秘密，并扩大人类的知识领域，以使一切理想的实现成为可能。这个机构有形形色色的措施和设备，例如储存和试验各种物质的洞穴和高塔、养鱼和水禽的咸水湖和淡水湖、人造井和温泉、宏伟宽敞的建筑、保健院、果园和花园、动物园、药房和药店、制造技术、熔炉、光学馆、音乐馆、香料馆、机器馆、数学馆、幻术室等等，以便进行各种各样的实验和研究。这个机构的工作和任务是：到国外收罗各地的书籍和论文以及各种实验的模型；收集各种书籍记载的实验；收集所有机械工艺和实际操作方法；从事有用的新实验；把以上实验制成图表，从中得出知识和定理；观察同伴的实验，说明事物的本原和预见将来的方法，并对万物的性质和构成作出顺利可靠的发现；举行各种会议和讨论，在总结以前的经验后进行更高级、更深入的自然奥秘的实验；执行计划中的实验，并提出报告；把试验中的发现提升为更完全的经验、定理和格言，以解释大自然。这个机构还有它的诸多规章和仪式。 在这里，培根实际上已经明确地把科学视为社会活动，尤其是社会建制。当然，培根对作为社会建制的科学只是做了生动形象的描绘，后人则从社会建制的视角设法给科学下定义。其中一个定义是这样的：
科学是一种特殊的社会活动，是一个相对独立的社会体系，这个体系把科学家和科学组织联合起来，为认识实在的客观规律和确定实际应用这些规律的形式和途径服务。
必须明白，从单一的视角定义科学，只能是管中窥豹，窥一斑而难见全貌。这是因为：把科学定义为一种解决问题的工具，强调了科学的工具性方面；把科学定义为组织化的知识，强调了科学的档案性方面；把科学定义为获得关于自然界可靠知识的特殊方法，强调了科学的方法论方面；把科学定义为具有特殊研究才能的人所做出的发现，强调了科学的职业方面。正确地讲，科学是上述事情的全部，甚至更多。它确实是科学研究的产物；它的确采用了独特的方法；它是一个组织化的知识体系；它是一种解决问题的工具。它也是一种社会建制；它需要物质设备；它是教育的主题；它是文化的资源；它需要被管理；它是人类事务中重要的因素。我们的科学“模型”必须把这些相互不同、有时甚至是相互矛盾的方面联系起来，并且统一在一起。
值得庆幸的是，伴随20世纪初叶物理学革命的成功、二战之后大科学的出现，加上科学社会学研究的深入，在多数关于科学的定义中，人们很少以单一的视角看待科学了，而是以综合的视角——知识体系、研究过程和社会建制视角中的两个或三个——定义科学，特别是注意到科学的社会建制面相，以及科学以技术为中介可以转化为生产力的现实。
巴恩斯注意到这一变化：现代科学意指科学研究以及与它相联系的和它所要求的所有各种任务和事业。在所有当前的人类活动中，科学是实际上最重要的和固有地最有趣的活动之一。因此，毫不奇怪，它引起显著的好奇心，被在相当的深度、从不同的视点来探究。 其中，有从知识体系和研究过程两个视角来定义科学的：“科学是人类活动的一个范畴，它的职能是总结关于客观世界的知识，并使之系统化；科学是一种社会意识形态。在历史发展进程中，科学可以转化为社会生产力和最重要的社会体制。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动，而且还包括这个活动的结果，即当时所得到的、综合构成世界的科学图景的科学知识的总合。‘科学’这个术语还被用来表示科学知识的各个领域。” 凯德洛夫等的定义更为详尽：
科学是精神文化的最重要因素，是人类知识的最高形式；它是借助相应的认识方法获得的、以精确的概念表现出来的发展着的知识体系，这些概念的真理性由社会实践来验证。科学是关于外部世界和人的精神活动的现象与规律的概念体系，它提供可能性去为社会的利益而预见和改造现实，它是历史地形成的人类活动、“精神生产”的形式，这个形式在其内容和结果上应该具备有目的地搜集的事实、制定好的假设和理论以及作为它们的基础的规律，应该具备研究的方式和方法。科学概念既用于表示科学知识的加工过程，也用于表示由实践检验为客观真理的知识的整个体系，还用于指明科学知识的个别领域，指明个别科学。现代科学是拥有极多分支的各个科学部门的总合。
也有一些定义比较简明。例如，“科学是关于实在本质联系的客观真知的动态体系，这些客观真知是由于特殊的社会活动而获得的和发展起来的，并且由于其应用而转化为社会的直接实践力量。” 科学是经验的科学知识和在知识达到充分建立的形式之前产生和支承预期知识的活动。
从三个视角同时观照科学的定义亦为数不少，而且注意到三者之间的关联。拉德尼茨基指明，科学是增长着的一堆知识，这种知识并不意味确定性，它在原则上是易错的，常常被改善，在稀有的所谓“科学革命”时期会突然戏剧般地发展。科学尤其是一种活动即研究，它受智力产品的特定法则的支配，受方法论的连接、批判有时甚至是改进。科学也是一种建制体系，如大学、科学社团和杂志，这种体制构成科学共同体，以特定的活动（几乎是生活形式）成为可能的先决条件。 默顿则逐一列举了科学的内涵：
科学是一个易于引起误解、含义极为广泛的名词，该词涉及到各种截然不同的、然而却是互相联系的项目。它通常用来表示：（1）证明知识可靠性的一组独特的方法；（2）储存从应用这些方法产生出来的累积的知识；（3）一套支配所谓的科学活动的文化价值和惯例；（4）上述各项的任何组合。
拉特利尔也对科学如是观：科学可以看做是当代科学知识的总和，或者看做是一种研究活动，或者看做是获得知识的方法。当代科学最显著的特征是其社会组织的程度越来越高。研究活动和其他活动一样，已经成为一种职业。科学内容和方法同样是重要的。通过它的内容，科学提供关于实在的某种知识。通过它的方法，科学试图使这种知识能够有控制地增长，甚至能够不断地改进保证这种增长的手段。也许，科学活动最独特的方面正是这种取得进步从而导致特殊进化形式的能力。
拉契科夫的综合视角特别强调科学的社会涵义：“科学是一种复杂的社会现象，这种社会现象至少具有三个显而易见的方面：‘理论’方面即‘逻辑认识论’方面、‘建制’方面和‘实践’方面。不专门区分科学存在的这些方面，就不可能深刻理解科学。但是，这种区分并不意味着科学中的这些方面各自是孤立存在的。相反地，它们是相互作用的，以致在它们之间不可能划定泾渭分明的界限。” 仓桥重史也从社会涵义上揭示出：
研究活动、研究方法、知识体系是掌握科学的三个要素，这也是分析科学与社会的关联性的主要因素。然而，将这些因素统一起来而形成科学的，正是科学活动主体的科学家，即科学是科学家和研究者按照一定的方法创造新的价值的活动。所以，从社会学的角度来看，科学由以下四个部分构成：第一是科学家的研究活动；第二是由科学家形成的科学共同体；第三是在科学家共有的价值观，使他们的行为方式合法化这一意义上的科学的体制化；第四是促进科学体制化的政策与计划。
瓦托夫斯基说得有道理：科学是“一个有组织的和系统性的知识体”，这个定义从其结构的观点描述了科学的特征。但是科学也是一种活动，一种持续不断的探索过程，单用结构的术语来描述是不够的。从后一种意义上说，我们也需要从它的目标和目的方面来描述科学的功能、活动模式、典型程序的特点。 正是基于这种认识，不少作者力图借助科学的目的、特征、本质、功能等对科学下定义——不用说与上述定义科学的三个视角有所交叉或重合。例如，从科学的目的出发，坎贝尔（Norman Campbell）把科学定义为“关于能够获得普遍一致的那些判断的研究”。 科恩（R. S. Cohen）表示，科学作为一种朝向真理的理想化的冒险，可以被理解为描述我们社会必须追求的核心之人的理想。 奥尔森（R. Olson）给科学所下的定义是：“心智的活动和习惯的集合，其目的在于致力于有组织的、普遍确凿的和可以检验的关于现象的知识之本体。” 辛普森把科学视为对物质的宇宙的探索，这种探索寻求被观察现象的自然的和有秩序的关系，是自我检验的。 马奥尼的定义显得比较详尽：
在最广泛的实质上，科学被看做是对结构和秩序的探求。它是借助事物本身和事物之间的关系二者，描述实在本性的尝试。这两个广阔的兴趣领域被命名为本体论（关于实在的本质或结构的理论）和宇宙论（因果影响的理论）。在它对实在的恰当描述的无尽追求中，科学认可被称为经验论的认识论（知识论）。这种认识论被说成是因下述事实与其他几个（例如理性论、神秘主义等）有区别：它使感觉经验成为知识的终极源泉。对经验论者来说，所有真正的知识必须由感觉资料中推出或最终与感觉资料相关。
贝尔纳主张用详细描述科学的主要特征和方面来代替科学的定义，表示科学的基本规律性。根据他的意见，应该把科学看做：（1）体制，即组织完成社会中的一定任务的人们；（2）方法，即发现自然界和社会新方面及新规律的方法的总和；（3）科学传统的积累；（4）发展生产的重要因素；（5）新思想、新原理、新世界观的源泉。 卡龙区分了关于科学的四种模型。第一种模型是科学作为合理性的知识的模型，在这里对象集中在把科学与其他知识形式区分开的东西。第二种模型是科学作为竞争事业的模型，在这里主要关注的是科学采取的组织形式。第三种模型是社会文化模型，尤其是它使之起作用的实践和不可言传的技艺。第四种模型即延伸的转化模型尝试表明，如何产生科学陈述的健全性，同时如何创造陈述的循环空间。在他看来，每一个模型的特征是由它对六个问题的答案概括的。中继线问题展示了科学发展的社会的和认知的维度。虽然问题表可以认为是片段性的，但是从实践的观点看，该格局似乎起作用。问题是：（1）科学生产由什么构成？（2）谁是行动者，它们拥有什么权限？（3）人们如何定义科学发展的的基本动力学？（4）一致是如何得到的？（5）采取什么社会组织形式（内部的和外部的）？（6）如何描述总括的科学动力学？ 鲁斯列举了科学的一些特色界定科学：我们今天称之为科学的东西是显著的和独特的合理性的主张的集合，这些主张具有若干有特色的特征。例如，科学是实在的感觉世界的经验事业。这并不是说，科学只涉及可观察的实体。每一个成熟的科学都包含不可观察物，但是最终它涉及我们周围的世界。科学力图理解经验世界，寻求未揭示的、盲目的自然规律性。科学事业的一个重大部分包括使用定律去影响说明，表明事物为什么是它们所是的样子。说明的另一面是预言，指明什么将发生。与说明和预言的双重概念密切相关的是可检验性，真正的科学理论向实在世界的核验敞开大门。可检验性是一个双通道过程：研究者寻求某种实验证据，寻求确认，也向可能的证伪开放。科学是尝试性的，科学家确实最终要放弃不能回答新的或重新被考虑的证据的理论。科学对简单性和统一性也有强烈的要求。 齐曼还洞察到，科学的诸多特征之间具有矛盾性，必须设法加以调和。他说，真实的科学的确是哲学的、专门的、竞争性的、探索性的、多元的、信息化的、体制化的、经济的、进步的事业。为了把握“它是什么，它指什么”，人们必须调和许多明显的矛盾。他试图表明，科学既是个体性的，也是集体性的；既是自由无约束的，也是科层体制化的；既是权威性的，也是可修正的；既是开拓创新的，也是高度保守的；既是能人统治的，也是寡头政治的。
