“科学知识”、“科学技术”、“科学方法”、“科学发展”……

似乎言不称“科学”，你都不好意思跟人打招呼。

但，真正理解科学涵义的人却很少很少！

很多人自以为了解科学，可他们心目中的科学，可能仅仅因为这是教科书上写的、这是专家老师说的、这是公司机构宣传logo标榜的。

那么，到底什么是科学呢？

一、经典主义科学观

对科学的定义和界限的混乱模糊，来自于我们经典主义科学观的不够清晰。

下面，大佬刘先介绍一下经典主义科学观的5个知识点。大家刚开始可能觉得有点晦涩，不要紧，先熟悉一下这些词汇和观点就行。

1）现象必有规律，事实不能解释事实

被众所认同的现象，必然是有迹可循的，是有规律的。

有因必有果，有果必有因。虽然这个规律可能不容易找到，但是因果律是人的思想和行动的前提条件。脱离了这个范畴，科学也就失去了必需条件。

并且，事实的规律不能不言自明，自我解释，解释现象需要有抽象理论，事实不能解释事实。小朋友在海边拉了泡尿，海水涨潮了，你不能说大海是被小朋友尿高的。

我们要找背后的原则规律，需理智地考究与阐释，将现象分门别类，做有系统的安排，建立现象之间抽象的因果关系。

2）特殊理论、套套逻辑

一个理论，内容太多，只能解释一个现象或者极少部分现象，稍微一变，理论就被推翻了。这种理论称为特殊理论。

特殊理论是一个极端，完全不能一般化，用场极少。

站在另一极端，则是一般化得离谱，根本就没有内容，变成了任何情况下也不可能是错的“理论”。这种不可能错的理论，就是套套逻辑。

比如“白墙是白色的”、“四足动物有四只脚”。

特殊理论内容太多，而套套逻辑则没有内容。可取的理论，一般是在特殊理论和套套逻辑之间。科学的进步，不是因为对的理论替代了错的，而是有较广泛解释力的，替代了较狭窄的。

3）科学并不求对错

理论的推测一定要“可被事实推翻”，不能被事实推翻的理论，是没有解释能力的。

科学不是求对，也不是求错，求的是“可能被事实推翻”。

解释现象的用场是衡量理论的最重要准则。理论不应该以对或错来衡量。科学并不求对错，对的不一定就科学，错的也不一定就不科学。

中国女人裹小脚对了上千年吧，但这并不科学。我们的先辈用中药治病也有几千年历史了，用了几千年的药能错吗？但很多中药就很不科学！

哥白尼说世界围绕太阳转，不对，但是大家都认可哥白尼是伟大的天文学家。牛顿力学三定律，只适用于中观低速状态，严格讲也是错的，但牛顿被认为是人类有史以来最伟大的科学家之一，力的单位就用牛顿命名，以作永恒纪念。

所有实证科学的主旨，是要创立一些可能被事实推翻的句子或言论来做推测的。这些推测，拥有可以被验证的含意，即我们常说的“可证伪性”。

4）模糊不清、自相矛盾、非事实、无限制

理论要有被事实推翻的可能。除了前面讲的套套逻辑不可能被事实推翻，不可能错，还有四种理论也是没有解释力的“理论”，它们也是不可能被事实推翻的。

它们分别是：模糊不清的理论；自相矛盾的理论；用以验证的现象并非事实的理论；被推断会发生的现象没有限制的理论。

只有理论清楚地可能错，才能验证；模糊不清的思想，是永远不能证明是错的。要有被事实推翻的可能，先决条件是理论的本身要清楚地显示有错的可能。

例如很多学者包括张五常就认为《资本论》的核心理论——“剩余价值学说”中关于“价值”的定义和计算，其中包括“资本”概念，是属于模糊不清的。

其它关于自相矛盾的理论、非事实的理论、无限制的理论，同理，它们都无法被验证对错，都是不科学的。这里就不举例了。

5）科学的定义

最后，经典主义科学观对科学的定义，一句话概括：“科学不是求对，也不是求错，科学求的是‘可能被事实推翻’，可能被事实推翻而没有被推翻，就算是被证实了。”

二、贝叶斯主义科学观

有一门学科——科学哲学，就是专门研究什么是科学的学科。

按科学哲学的分类，科学经历了四个发展阶段：

1920年左右，逻辑实证主义；

1940年左右，波普尔的证伪主义；

1960年左右，发展到了范式转换；

1980年左右，发展到了贝叶斯主义。

贝叶斯主义是人类目前最强势的科学观，它提供了科学的基本逻辑框架。

贝叶斯主义科学观，可以用下面公式表达，总结起来就三句话。

第一句话：所有的理论（规律/信念）都有一个置信度百分比。

比如说，我们对“两点间直线段最短”的信任度为99.9999%，我们对牛顿运动定律的信任度是99.99%，我们对光速不变原理的信任度是99%，我们对心理学的信任度是49%，我们对面相看人品的信任度是9%，我们对星座算命的信任度是0.9%。

贝叶斯主义科学观，其实是不分公理、规律、假设、推断、算命、跳大神，在贝叶斯主义者眼中，其实没有什么是不科学的，贝叶斯主义认为一切信念都是概率的。

第二句话：当新的实验证据/逻辑推理出现后，根据贝叶斯公式更新这个置信度。

这是贝叶斯主义的核心观点。举个例子，广义相对论刚诞生的时候，没几个人相信，所以它的置信度很低，可能是10%。但当相对论能解释水星进动现象后，有了一个弱的实验证据，它的置信度就可以提高到30%。1919年，人们观测到光线经过太阳会弯曲，进一步验证了广义相对论的预测，这时候广义相对论的置信度提高到50%。1929年，哈勃引力红移现象被发现，广义相对论的置信度可以提高到85%。2015年引力波被发现，广义相对论的置信度进一步提高到99%。

当然啦，置信度不仅能提高，也能降低。当我们发现宇宙正在加速膨胀，要么是存在暗能量/暗物质等未发现因素，要么是相对论错了，这时，我们就要降低广义相对论的信任程度，比如降低到95%。

总之，随着新的实验证据出现或新的逻辑推理判断，我们要不断根据似然度计算调整理论/信念/规律的信任程度。

第三句话：对于同一个理论，每个人的置信度可以不一样。

对于同一个理论，每个人的初始信任度P(A)可能不一样，似然度计算也可能不一样，导致每个人对同一理论的最终置信度可以不一样。例如，对于中医，有的人信任度是80%，有的人信任度是5%。虽然每个人的置信度可以不一样，但是，理论上通过实验或逻辑不断更新调整置信度，最后大多数人的置信度应该差距不大，都将趋于一致。

根据贝叶斯主义，下面是大佬刘个人对一些学科理论比较认可的置信度：

数学平均置信度>99%；

物理学平均置信度95%；

进化论的置信度90%；

天文学平均置信度75%；

现代医学平均置信度65%；

心理学平均置信度40%；

经济学平均置信度30%；

弦论的置信度25%；

属相算命置信度<1%。

可以看到，不同的理论和学科，置信度的差别是很大的。

其中数学的置信度是最高的，因为数学由三部分组成——公理、符号定义和逻辑推理。

数学的符号定义一般没啥问题。数学的逻辑推理主要是两个：因果律和排序律。因果律是这个宇宙目前最靠谱的逻辑推理，而排序律比如时间先后、空间位置、数字大小，说到底还是因果律，也都没什么问题。

数学最大的软肋是它的公理设定。数学总共才几十条公理，其中算术只有5条公理，逻辑学只有3条公理。整个数学体系就是建立在这几十条公理之上，公理是一切数学的基础，是一切数学理论的起点。

当你仔细去看数学这几条公理，你会发现它们就是一堆正确的废话。例如：过两点有且只有一条直线；平行线永不相交。正因为数学公理都是一些符合常识、符合直觉、经过无数事实验证的正确废话，而所有的数学理论都可以还原成公理，所以数学的正确性等价于公理的正确性。这就是为什么数学很靠谱，归根结底是因为数学的几十条公理设定很靠谱。

但数学的置信度为什么不是100%呢？因为数学的公理并不是100%一定正确的。例如广义相对论就推翻了几何学里面的平行线公理，认为真实的宇宙不存在平行线。总之一句话，公理不一定正确，最终导致数学理论不是100%正确。

我们继续说物理学，物理学的平均置信度在所有科学中算是非常高的，因为物理学强调实证主义和数理逻辑。

但物理学也普遍有三个重大缺陷，不同的分支理论在不同的场合下，置信度是不一样的，差别还可以很大。

物理学第一个缺陷是物理理论都有一定的适用范围。例如牛顿力学只适合中观低速状态，这时候的置信度可以达到99.9%，但是到了微观量子世界，牛顿力学基本上完全不适用；绝大多数情况下，能量守恒的置信度可以达到99.9999%，但宇宙膨胀破坏了时间的平移对称性，所以在宇宙大尺度，能量守恒定律是不成立的。可以这么说，所有的物理理论都是近似有效理论，都有其适用范围。

物理学第二个缺陷很多物理理论在数学上不严谨。数学在逻辑推理上是要求自洽的，而物理学更关心理论是否与实验相符，物理学家的普遍心态是只要我算出来的结果跟实验在一定精度内符合就行。数学的严谨性缺失一定会让物理理论存在重大隐患，这就是为什么大佬刘认为物理理论一定要倾向于用数学语言严格表达，上帝的语言是数学。

物理学第三个缺陷是一些物理分支有比较大的误差。比如物理学中的宇宙天文学，经常性只要猜对数量级就算是正确了，天文学的置信度总体上估计只有75%左右。

所有的物理理论都是近似有效理论，很多物理理论在数学上不严谨，再加上一些物理分支有比较大的实验误差，所以物理学的平均置信度是95%。

再说经济学，经济学被誉为社会科学之王，但大佬刘给经济学的平均置信度只有30%。再强调一遍，这里谈到的学科理论置信度，指的是平均置信度。

因为经济学至少有20多个门派，置信度有高有低，平均下来，就是30%左右。经济学有不同门派，比如制度学派、凯恩斯学派、供给学派、奥地利学派，每个门派都有自己的假设和数学模型，都有自己的独门武功，各大门派之间还互相打架，结果是江湖三教九流，武功有高有低，但就是谁也不服谁。

下图是网友制作的一张经济学流派图，挺有意思。

经济学最大的优点是解释能力很强，最大的缺点是预测能力很弱。经济学的核心是假设，只要选取不同的假设，经济学模型能得出任何结论，能解释任何社会经济现象。这就是为啥经济学家都是“事前猪一样，事后诸葛亮”，不同经济学门派，甚至是互相对立的观点，都能获得诺贝尔经济学奖的原因。

经济学以解释为主，预测能力很弱。过去5次世界经济危机，被经济学家成功预测出了15次，事后又被各种经济学模型解释得头头是道，问题就出在经济学的假设上。

不同的经济学派，因为不同的屁股站位立场、因为不同的经济学家背景、因为不同的时代发展水平，它们的前提假设是非常主观的。很多经济学的假设可能很符合当时的“民意思想”，但它们不像数学公理一样放之四海皆准，很多经济学假设经不住各种情形的考验。

比如受很多政府欢迎和大力支持的激进经济学、凯恩斯主义、新制度经济学等干预学派，由于他们的立场假设，他们的经济学理论甚至会得出农场里的猪是最幸福的结论。因为农场的猪，从出生开始，就有免费的吃、免费的住、免费的发老婆配种、免费的计划生育阉割、免费的医疗，到最后送往屠宰场的路，都是免费的交通。哈耶克说——“通往地狱之路，都是由善意铺成的”，也许农场的猪们，牺牲了自主价值观的社畜，真的是很幸福吧。

所以，如果你想把经济学的20多个门派统一起来，你想成为经济学里面的牛顿爱因斯坦，一定要重新对经济学的基本假设追根溯源，然后层层严密逻辑推导，才能得到靠谱经济学。

根据大佬刘的总结，现在最有可能统一经济学派的理论是市场经济学。

因为市场经济学从人的本性出发，自私自利求生存推导出理性人假设，得到主观价值理论，在此基础上推导出消费者剩余和生产者剩余，进一步推演出交易创造价值，得到市价竞争准则，而市价只能从市场中来，最后必然是市场经济。

三、火鸡科学家

贝叶斯主义科学观就三句话，看起都是废话，这么简单的东西，为什么能成为目前最强势的科学观呢？

贝叶斯主义看似简单，但背后包含了深刻的哲学原理，它能解决许多科学底层的哲学问题。

贝叶斯主义解决的第一个问题，是被誉为悬在科学头上的达摩克利斯之剑的休谟问题。理解休谟问题的严重性，火鸡科学家是一个很好的例子。

一个农场里有一群火鸡，农场主每天上午十点准时给它们喂食。其中有一个叫爱因斯坦的火鸡科学家，它经过仔细观察每天的钟声和食物的关系，发现了一个伟大的科学理论——每天上午十点的钟声响起就有食物降临，“上午十点=食物降临”。但是，在感恩节那一天，上午十点的钟声早已响过，火鸡们没有等来食物的降临，农场主却把这群火鸡宰杀了。“上午十点=食物降临”，这条火鸡界的科学定律失效了！

我们人类也相信一个叫爱因斯坦的科学家提出的一个伟大科学理论——质量和能量是等价的，“E=mc^2”，会不会在将来的某一天，这个等式也不成立呢？

牛顿第二定律告诉我们，力改变物体的运动速度，力是原因，速度改变是结果，原因导致结果，这就是因果律。在火鸡世界里面，火鸡科学家也坚定认为，上午十点的钟声是原因，食物降临是结果。力和速度改变之间，真的存在因果关系吗？牛顿定律会不会是第二个火鸡理论？

我们只能得知某些事物总是被连接在一起，但无从得知它们之间是否真的存在因果关系，这就是严重困扰科学的休谟问题。

上午十点和食物降临总是连接在一起，公鸡打鸣和太阳升起总是连接在一起，力和速度变化总是连接在一起，质量和能量总是连接在一起，但是它们之间不一定有因果律。

我们知道，因果律是这个宇宙最强的逻辑推理关系，科学里面包含有大量的因果逻辑推理，如果这个因果关系不存在，就像科学头上顶着一把达摩克利斯之剑，随时可以掉下来把科学劈死，因此休谟问题困扰了科学200多年。

贝叶斯主义能很好地解决休谟问题的困扰。因为贝叶斯主义天然认为科学理论中的因果关系不是100%成立，所以使用置信度来表示因果律的概率相关性。上午十点和食物降临，只是根据现有的经验证据，推理出的一种置信度90%的相关性，而不是100%成立的因果关系。同样的道理，力和速度改变之间也只是置信度99.9999%的因果概率相关性。

科学发现的所有理论，不论是能量守恒定律，还是相对论，我们都认为是在一定范围内高度近似成立的理论，不是100%成立的因果性，所以困扰科学的休谟问题自然得以解决。

四、奥卡姆剃刀

科学的下一个问题是奥卡姆剃刀。

奥卡姆剃刀原理的内涵是这样的：如果关于同一个问题有多种理论，每一种理论都能做出同样准确的预测，那么应该挑选假设数目最少的那个。

“如无必要，勿增实体”，简单理解就是假设数目越少越好，如果没有必要，就不要额外增加假设。

奥卡姆剃刀背后的哲学原理，其实已经包含在贝叶斯主义中。

简单解释一下，一个理论现在有ABC三个假设，它的实验证据为N，根据贝叶斯公式，这个理论的置信度是P(A,B,C|N)。如果额外再增加一个假设T，变成四个假设，四个假设的置信度变为P(A,B,C,T|N)。我们可以数学上严格推导出P(A,B,C|N)/ P(A,B,C,T|N)的比值大于1。换句话说，在相同实证的情况下，三个假设的置信度要高于四个假设的置信度，这不就是奥卡姆剃刀“如无必要，勿增实体”的原理嘛。

而且，使用贝叶斯主义原理，还可以拓展到一些奥卡姆剃刀解释不了的事情。

比如量子力学有哥本哈根诠释和平行世界诠释两种不同的理论，哥本哈根诠释有五个基础假设，而平行世界诠释有四个基础假设。按照奥卡姆剃刀原理，假设数目越少越好，那物理学不应该选择平行世界诠释吗？为什么物理学最后选择了哥本哈根诠释为主呢？如果进一步假设上帝设计一切，只有这么一个假设，那我们是不是应该选择拜上帝教？

用贝叶斯主义就很容易理解这个问题，因为贝叶斯主义关心的并不仅是假设个数，而更关心的是最后计算的置信度。

贝叶斯主义者眼中，不同理论可以有多个相同或不同的假设，假设数也可以一样或不一样，贝叶斯追求的是最后的理论置信度。

这必然要求贝叶斯主义不仅关心假设的个数，还须关心每个假设的置信度。如果理论中某个假设很不靠谱，会导致理论的总置信度很低。

因为平行世界和上帝设计这两个假设的置信度非常低，最终导致这两个理论的总置信度降低了很多，就像一颗老鼠屎坏了一锅汤一样。哥本哈根诠释虽然有五个假设，但是这几个假设都还靠谱，最终计算结果，哥本哈根诠释的总置信度反而高，所以哥本哈根诠释成了量子力学的主流解释。

五、宇宙游戏

前面的论述，让我们看到了贝叶斯主义的厉害。

人的大脑就是一台贝叶斯机器，大脑是这么思考问题的：对一个信念，先给一个初始的置信度，之后通过观察判断和逻辑推理不断调整置信度。人的大脑通过“新信息”不断调整对信念的置信度，本质上就是一台贝叶斯信息处理机。

现在的计算机人工智能神经网络的底层逻辑其实也是贝叶斯主义。反向传播BP网络中用损失函数不断迭代调整神经元连接权重参数的过程，实际上就是贝叶斯主义似然度计算不断调整更新置信度参数的过程。

贝叶斯主义为什么这么厉害？我们有必要继续分析贝叶斯主义背后更深层的逻辑。

我们的世界，可以看作是上帝开发的一款虚拟游戏，这款游戏名叫“宇宙”。显然，宇宙游戏的源代码就是自然法则，自然神创造了游戏里面的一花一草一木，自然法则源代码是原因，游戏世界是结果，自然法则驱动了游戏世界的所有现象。

我们人类只是宇宙游戏里面的一个角色，当然不知道源代码是怎么写的。人类为了让自己在这款游戏中生存的时间更长一点、让自己过得更爽一点，只能通过大量的游戏内容和现象去分析总结演绎，从而反向推测出源代码。例如，牛顿通过苹果落地这样的自然现象反向推测出了万有引力定律。

人类的科学，本质上是在“破解”这款宇宙游戏，类似于游戏中的作弊。

休谟问题告诉我们，人类破解游戏得出的诸如万有引力等一系列理论，很可能都是火鸡理论。于是我们就要用贝叶斯公式去衡量各种理论的置信度，让我们的理论不断接近自然法则——万物理论，这就是贝叶斯主义的底层逻辑。

贝叶斯主义的底层逻辑是由现象和结果去反向推测原因成立的概率，换句话说，就是去反向破解宇宙这款游戏。

自然神论是由因到果的过程，由源代码生成了游戏世界；而贝叶斯主义是由果溯因的过程，根据游戏数据反向破解源代码。可见，自然神论和贝叶斯主义是一对逆向的组合。

六、贝叶斯主义的局限及其应对

在量子力学篇中，大佬刘说过，“道可道，非常道。”我们人类只能无限接近自然法则，但是永远无法得到它，人类永远无法触及到终极的宇宙奥秘。

也就是说，贝叶斯主义不可能得到100%置信度的靠谱理论，任何理论都只能是无限近似万物理论。

这也从根源上决定了贝叶斯主义在哲学上必然有缺陷。

贝叶斯主义的第一个缺陷是初始置信度的设定。能进行各种实验判定的理论，初始置信度设定值大小多少都无所谓，因为通过不断被验证，不断更新置信度，它会不断调整趋向于一个稳定的置信度。而对于那些不好实验验证的假说就不行了，比如弦论，初始置信度的设定就要有讲究了。

对于这个初始置信度设置的问题，一个有效的解决方法是看这个理论的初始假设条件的合理程度，通过衡量初始假设的靠谱程度去赋予这个理论一个初始置信度。

一般的，初始假设条件的置信度小于这个理论学科的平均置信度（比如经济学的平均置信度是30%），就用这个假设的置信度作为初始置信度；如果初始假设条件的置信度大于该学科的平均置信度，则采用学科平均置信度。换句话说，任何一个经济学理论，初始置信度设置都不应超过30%，如果该理论在后面有实验论据支持，再计算更新调整提高置信度。

贝叶斯主义还有另外一个非常无赖的缺陷，就是允许不同的人有不同的置信度。显然每个人的知识结构、成长环境不一样，所以对同一个东西信任程度是不一样的。有效的解决办法还是和上面同理，根据初始假设条件严格设定初始置信度，同时，一定要强调后面置信度更新计算的准确性。这必然要求理论要从最基本的公理出发，理论要尽可能得到实验验证，逻辑推理一定要严密。所以，大佬刘一再强调科学理论一定要倾向于用数学语言严格表达。

有了贝叶斯主义，我们就能用语言精确表达一个理论的靠谱程度，就可以避开一些诸如“很可能”、“多半是”这样的模糊词汇。

比如我们说“黑洞是存在的”这个观点的置信度是95%，“宇宙大爆炸”的置信度是80%，“弦论”的置信度是25%，通过置信度百分比，我们可以非常直观地比较不同理论的靠谱程度。

另外，我们看到一个理论的初始设定条件的置信度，对这个理论的靠谱性，有着非常重大的影响。所以，任何理论，我们要特别看重它初始条件假设的靠谱程度。其实这就是我们一直在推崇的“第一性原理”。

“第一性原理”要求我们基于学科的理性知识进行后续的推理。事情复杂，我们要拨云开雾，抓住主要矛盾，用基本原理去验证方法思路和解决问题。

比如你搞火箭开发，初始条件肯定是牛顿运动定律等几条基本物理定律，所以，在不违背这几条基本物理定律的前提下，完全可以打破条条框框的束缚，解决方案尽可以大刀阔斧调整优化，以期达到最佳效果。