科学不确定性简析

科学不确定性简析

作者：王娜

来源：《学理论·上》2014年第08期

摘要：从澄清公众的一个认识误区——“科学是精确的和确定的”入手，通过比较“不确定性”与“风险”两个概念来辨明不确定性的具体含义，再从科学认识的主、客体两个方面进一步分析了不确定性的来源，在文章的最后，通过揭示科学不确定性对科学本身和决策制定的影响，期望能够让读者正视科学的不确定性，并以更加积极合理的态度对待它。

关键词：不确定性；风险；内涵；来源；影响

中图分类号：N031 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2014）22-0097-02

科学在近现代社会生活中的巨大成就为它赢取了一批忠实可靠的信众，很多人将科学视为真理的直接化身，把科学与“确定无疑”等同起来。怀有这种信念的人要求科学进行高度精准的预测，并提供可靠的技术。而一旦科学家不能提供这些时，在公众中就会出现一种不满倾向。然而，科学并非像部分公众所理解的那样，作为在未知领域的探索，本质上必然具有明显的不确定性。当科学家试图理解一个细胞异常是如何引起癌症，一个基因是如何传递信息促进机体发育时，这些研究的每一个阶段都被包围在不确定性之中。不确定性的产生有许多方式，它的本质也许会随时间而改变，但是科学绝不可能游离于不确定性之外。科学发展正是在不断克服、战胜自身的不确定性、获取相对确定性的过程中实现的。不确定性充斥于我们的日常生活之中，今天会下雨吗？股市会下跌吗？著名科学家亨利·波拉克认为，“实际上，科学家面对的不确定性同我们日常生活中遇到的不确定性没有如此大的不同”[1]。因而，要让公众真正地理解科学，理解科学的不确定性是必不可少的。那么，到底什么是不确定性呢？

一、不确定性的内涵

无论是在决策理论中还是在科学技术哲学的视域下，科学技术所具有的不确定性通常与风险紧密相连。转基因农业、全球变暖等都是现代科技具有不确定性的典型案例，而科技本身的不确定性就构成了现实的潜在风险，吉登斯、贝克等社会学家称后工业化社会为“风险社

会”[2]。这样的表述以及日常用语，并没有对不确定性与风险进行严格的区分，为了明晰不确定性的内涵，笔者在这里对风险和不确定性这两个概念进行一个对比。

首先，“风险”概念兼具事实和价值两个因素，它既具有客观内容又负载价值——“不合心意性”[3]。华盛顿大学哲学教授伽德纳认为，“风险”涉及已知、可靠的概率，表明人们可以对行为以及可能的结果用概率值进行表示；而“不确定性”则是在不知晓概率的情况下出现的，对于行为的某种后果出现的概率并不能被可靠地量化。另外，“不确定性”不像“风险”那样蕴含“不合心意性”。我们对合心意的未来事件也可以使用“不确定性”的技术含义。但是，人们经常

用“不确定性”代替“风险”，把“风险”定义为“不确定性”的特例。在决策理论中，“不确定性”具有在未知可能后果的情况下做出决策的含义。

在实际生活中，人们很少会根据确定概率值的风险进行决策，大多数的生活场景都包含不具有准确概率的不确定性，这也适用于科技领域。随着科学研究的深入，科学认识对象日趋复杂，科学认识的局限性也日益凸显，政策分析专家沃克将这种不确定性定义为：任何对难以达到的完全决定论的偏离[2]。另外，每一个科学定律、原理和对观察结果的陈述都是省略掉某种细节后的概括，没有任何东西能被完全精确地描述，所有科学结论都是基于假设的推论，我们必须允许不确定性的存在，因为无法穷尽所有观察实验来确保结论的绝对正确。

二、科学不确定性的来源

科学的本质就是对未知的探索，科学的不确定性来源于科学活动本身。科学是人对客观世界的认识及其结果，因此，科学不确定性的根源既存在于认识客体当中，也存在于认识主体当中。

科学的不确定性首先来源于它的客观基础——世界的无限性、发展性、复杂性，这其中包含着大量的偶然和随机因素[2]。科学只是特定时期人们对世界某一部分的认识，因此，每一阶段的科学认识就具有极大的不确定性。而且，人们在从事科学认识时，总是把认识对象相对固化，否则科学认识就无法进行。这样，人们得到的即使是科学的认识也只是对发展到目前为止的事物的认识，与处在永恒变动之中的客观世界相比，这种相对固化的认识就显得滞后、其不确定性就必然存在。

科学的不确定性还来源于认识主体的局限性。首先，人的感官功能是有限的，人的各种认识器官在接收外界信息时具有特定适应范围，显然，人类所接收到的绝不是世界的全部信息；其次，人类要受制于主体的认识结构，认识结构主要是由主体以往的经验和知识所构成，同时包括一定的情感、意志因素，这就会使认识偏离纯粹客观性、确定性而带上主体性、个性化色彩。再次，认识要受到人类整体认识能力的影响。在特定时期人类的认识能力总体上是有限的，这时取得的认识也只能是具体的、历史的，只是近似地反映了客观世界及其规律。

另外，科学的认识论、方法论，也是整个科学活动存在着多种不确定性的来源。简化的实验是科学研究的基本方法，但在“简化的、受控制的实验室条件下产出的知识，在说明和运用于复杂的现实条件时，就可能出现未预见到的状况，产生不确定性”[2]。波拉克曾说过，“这更大的不确定性来源于实验是否很好地表达了自然中正在发生的情况”[1]。建模是科学研究的常用手段，在由现实向模型的概念化过程中，也存在诸多的不确定性，例如，不完备的观测数据导致输入的不确定性；对建模对象的不完备理解导致的不完全或有缺陷的概念化；将简单的数学模型复杂化为计算机模型的不准确导致的不确定性等等。同时，任何科学认识都是以假说的形式出现的，通过科学假设、推理而得到的不完全验证的科学结论本身也包含着诸多不确定性。由此看来，科学活动的很多环节都会受到有关不确定性的质疑。

最后，随着当代科学与社会相互作用的不断加强，使得社会、经济、文化等因素对科学本身的影响不容忽视，科学的社会建构性日益凸显，这也会成为各种不确定性的重要来源。例如，既有因为管理不当、误操作、违反安全规定等社会、人为因素造成的不确定性；也有因为科学的不确定性的客观存在而导致的“确定性真空”引发的事实、价值之争，也就是社会和政治利益围绕着科学技术交互作用而衍生的不确定性，知识的不完备为价值因素提供了竞技场，同时这些因素也参与着对知识不完备的“建构”，它们是相互促进的[2]。正是经济、社会、政治、历史、文化和心理等多种异质性因素的存在，使得科学呈现出一种充满不确定性的图景。

三、科学不确定性的影响

以求真为己任的科学在向更高复杂性迈进时，发现了自己的极限，具体科学实践中的不确定性粉碎了其对绝对、确定真理的迷梦。科学的不确定性是内在于科学的，是科学文化的重要特质，也是科学家所熟悉的，他们深知并不是所有的不确定性都可以通过进一步的研究来消除。我们不应沉溺于虚假的确定感中，而将不确定性视为“科学的困境”，仅仅停留在回避它、排斥它的层次。我们应当直面科学的不确定性，它并非消解科学理性的消极因素，相反科学的不确定性是科学发展内生性的东西，是科学知识增长的必要条件[4]。在这个意义上，与其说是科学家应对科学中的不确定性，倒不如说正是科学的不确定性推动了科技进步，科学是靠不确定性而繁荣的，正是不确定性的存在催生了诸多新的科学知识。例如，对于遗传性状如何被复制的不确定，最终导致了双螺旋分子结构的发现；对于气候变化的不确定性，带来了新能源技术、减排技术以及各种节能清洁技术的发展。另外，科学不确定性还可以促进认识模式和思维方式的变革，通过打破封闭的知识生产方式，让更多元的因素参与到对知识的构建中来，开放态度、扩大视角、丰富思想。

而在决策层面，问题就不是这么简单了。对于决策者而言，最简单也是最常见的反应就是要求至少表面上存在确定性。决策者们的态度，也许可以用一位美国食药局长的话来代表：“我要的是一份健康证明书，而不是关于糖精的空洞无物、模棱两可的回答。”[5]在这里科学就遇到了一个认识的不确定性与公众预期之间进退两难的境地。当科学家针对某一相关问题提供意见时，所有的确定建议都可能发生错误，长期建立在假定的结论确定性上的科学可信度，会因为任何一种有关这类本质上不确定问题的科学建议而受损。由于这种可能性的存在，在此情况下，科学顾问可能慎重地拒绝提供决策者所要求的明确建议。但是这样人们就会认为科学没有在必要时刻发挥提供建议的公共功能，其合理性将受到威胁，这种威胁本身才是科学真正的困境。

但不确定性最糟糕的情况并不是仅仅如此。当科学被要求为政策服务时，就会涉及更多的利益、诉求。科学的不确定性被政治化，尤其是在面对环境、气候、健康等问题时，某些利益集团就会以不确定性为借口拖延行动。美国在应对气候变化的问题时，以不确定性为借口拒绝批准《京都议定书》就是一个典型的代表。在这里不确定性不仅仅停留在决策层面，而是涉及了更深层次的伦理问题。