科學是歷史範疇，其內涵與外延隨歷史進程而發生變化。可以從本體論、認識論和方法論，以及歷史觀三方面考察科學的內涵，並由此推知其外延的變化。揭示科學是歷史範疇，有助於辨別形形色色的科學真偽之爭，有助於理解和把握科學在社會中的地位及其演變。
對於科學的定義汗牛充棟。筆者認為，科學是歷史範疇。科學的內涵與外延隨歷史進程而發生變化。可以從本體論、認識論和方法論，以及歷史觀三方面考察科學的內涵，並由此推知其外延的變化。
揭示科學是歷史範疇，有助於辨別形形色色的科學“真偽”之爭，認識中醫，以及眼下圍繞量子糾纏的爭議；有助於理解和把握科學在社會中的地位及其演變。
一、原古時期：混沌與混亂
原初時分，先民的生活深深嵌入於特定的語境之中，洞悉周圍的每一個細節及其變化，所有這些都與他的生命結合在一起。先民以全身心沉浸在語境之中，感悟天人合一，身心合一。科學與技術不分，以及科學、藝術和宗教不分。
遠古時期，雖然無所謂本體論、認識論與歷史觀之分，但大致可以認為，處於萌芽狀態的科學在內涵上具有三個相應的特點：
其一，對象與主體不分，與語境不分，知識沒有從對象、主體和語境中分離出來，既無本體論可言，又隱含著本體論。波普爾的“三個世界”合一。事實與神話不分，是審美，也是宗教，可以說，有多少種人類的活動，就有多少種科學（同理，也就是有多少種藝術，多少種宗教）。主體向外界的種種投射，它們本來相通，隸屬於同一個主體。後來有些人以科學的方式，有些人以宗教，有些人以詩歌或藝術的途徑去認識或領悟世界。人的內心世界隨人類活動的不斷分化而走上各自的發展道路，以至發生科學與文化及其他方面的對峙。
其二，認識與實踐不分。學者們認為，古代是先有技術，然後再有科學。實際上，古代的技術中包含了科學。真實與想象甚至夢境不分。“知識”，往往用圖像、音樂、格言、隱喻的方式表達出來。《野性的思維》和《原始思維》詳細考察了先民的思維方式，其主要特徵是集體表象、互滲，整合。野性的思維是未馴化狀態的思維。
其三，既是動機和期望，也是結果，譬如學蛙鳴以求雨，還有咒語、靈符、偈語、禪機等等，甚至就是巫術。遠古時期，人類的各項活動沒有分離，無所謂“科學”，實然與應然不分，也無所謂“規範”。一切都充滿特殊的價值，具有神聖的魅力。《金枝集》是今人理解，實際上也是“感悟”原始部落生存方式的一把鑰匙。
一句話，處於混沌狀態。這就是原始科學的內涵，由此也必然導致混沌的外延。
然而原始科學又確實具有另類的“外延”，這裡的“外延”不是概念所指的一類事物，而是各部落生存的邊界。居住於不同自然環境，從事不同活動，具有不同生存方式，必然形成為部落所特有的意會知識。在特定實踐活動的基礎上形成各自的圖騰。所謂圖騰，其本意即“他的親屬”，當然因“他”而異。
鄂倫春人的巫術與尼羅河畔的古埃及人的巫術相去甚遠。在某種宗教觀念的影響下，尼安德特人並不獵殺所有動物，只是特定地獵殺熊和鹿。在古代藝術中，希臘人作品上的線條多為線段，中國人的作品上則喜用曲線。即使乘法表和曆法，各地仍有自己的烙印。印度人發明了0，幾何學誕生於古埃及人丈量土地的基礎之上。如此等等。可以說，在遠古時期，有n個部落就有n種科學形態。這些知識嵌入於特定的部落，嵌入於特定部落所生存的特定環境之中。原始的天人合一，不是人類與自然界的合一，而是特定的人與特定的自然界合一。
各民族的科學深深嵌入於特定的歷史和語境之中。生活在熱帶雨林，冰天雪地，大洋中的島嶼，或是大河上下，在日常生活——也就是生產實踐活動，所得到的經驗教訓千差萬別，是典型的“地方性科學”，彼此間不可通約，因而處於混亂狀態。
混沌與混亂，前者既是原始科學的內涵也是外延；後者涉及原始科學的外延。科學的原始階段延續幾十萬年或更長時期。
二、由古希臘至20世紀上半葉:分化與有序
由古希臘直至20世紀上半葉的發展基本上就是分化和有序的階段。分化，人的知行分化，內心的各種意向與能力分化，核心是本體獨立於主體，物我兩分。科學與技術分離，事實與神話分離，認識與實踐分離，現象與本質分離，以及科學、宗教和藝術，真善美漸次分離。有序，灑落在各民族乃至各部落內涵不一的科學因素開始歸攏起來，尋找其間的共同之處。其一，本體具有規律。無論是目的論、因果論，還是循環，強調的都是秩序和規律。以科學為代表，這一期間的知識（還有啟蒙運動理念和市場經濟）基本上都是以非嵌入編碼知識的形式表達出來，處於混亂中的民族在彼此間有了共同的內容：其二，科學方法——馬克思概括為“兩條道路”——得到普遍應用；其三，科學成為人類的事業，科學家是人類的英雄。
這前後兩千年又可以區分為三個環節。在古代,科學與自然史原始的一致，近代是回溯，20世紀後再度與自然史一致。其中的兩次轉折，即是發生於十七世紀與二十世紀的兩次科學革命。
01
自然哲學
之所以往往諸事均“言必稱希臘”，是因為由第一階段的混沌到第二階段的分化肇端於希臘，從混亂到有序也源於希臘。
古希臘人為第二階段確立了目標和規範——探尋不變的存在。有一個獨立於人的存在，物我兩分，自然開始成為認識的對象，形成初步的對象性關係，這就是分化。“自然哲學”這一稱謂即說明這一點。“不變”，即發現事實和規律，在自然哲學中就是始基演化說。在眾多學說學派中，始基演化說顯示出在本體論上的共性，從而走出原始的混亂；尤其是歐氏幾何與阿基米德力學，放之四海而皆準。科學“應當從經驗客體的現象上去尋找背後的本體，從而達到認識自然界本質規律性的目標。這正是亞里士多德的本體論之作為古希臘本體論最高成就的最重要之點所在”。
希臘自然哲學的標準形式是“始基演化說”，由水、火、原子、數等始基演化出萬物。中國古代的哲人構想出道、元氣，由陰陽和五行的運行生成萬物。這些想法雖然缺乏依據，但在總體上反映了試圖在思想上再現宇宙的演化圖景。普林尼在紀元初寫了《自然史》，雖然在實際上是博物史，但其次序卻是順著宇宙的演化次序：先是“宇宙理論”，一直到地球、地理，最後才是植物、動物和人。這就是第二階段的第一個環節，科學在本體論和認識過程上與自然史原始的一致。
希臘由哲人從事認識，奴隸從事實踐，二者分離。有一個獨立的存在，這個存在一定有規可循，否則就難以理解，以及可以通過理性和一定的程序，來發現這些規律，譬如始基及其演化。在方法中，重要的是演繹，由直覺得出的始基、本原推出萬物。亞里士多德的《工具論》、蘇格拉底的辯論術，柏拉圖的“不懂數學者不得入我門”，特別是歐幾里得幾何學的公理化方法等都說明了這一點。亞里斯多德後期也開始注重歸納，普林尼的《自然史》主要是記錄。實際上，自然史常常被稱為“博物史”，是科學在第二階段初期的一種形態。
古希臘哲人的價值觀集中體現“知識至上”，亞里斯多德的名言：“吾愛吾師，吾更愛真理”流傳至今。
雖然在同時期關於自然界的思考中，較之其他民族而且，希臘的自然哲學更像是“科學”，但依然與近現代的科學有著甚至本質的區別。
自然哲學與原始宗教有著千絲萬縷的聯繫。自然哲學否定了個別的、任性的神，但在心目中並不絕對地否定神，泰勒士說“萬物皆水”，他的另一名言是，“萬物都充滿著神”，也就是充滿宇宙的永恆而不朽的東西。還可舉出亞里士多德的“善”和柏拉圖的最高理念。自然哲學排除了原始宗教，同時也為更高級、更為普遍抽象的一神教作了準備。
自然哲學在內容上與近現代科學有以下四點不同。首先表現為以工匠的工藝過程，以人類社會中的現象來類比自然過程。亞里士多德的“四因說”（質料、形式、動力、目的）是對工匠技藝的高度抽象和概括，未經驗證由類比直接導出自然是活生生的、具有預先設定目的的智慧的有機體。
其次，與上面這一點有關的，是自然哲學的“質的物理學”。自然哲學作為對現象的超越還留有現象層面各自形形色色的特徵。
第三點，自然哲學提供包羅萬象的體系，在知其然之前就想知其所以然，有天才的猜測，也有荒謬之詞。
最後，在研究方法上也有很大區別。自然哲學以猜測、思辨、直觀的方法，在得出結論時沒有充分的事實依據和嚴密的邏輯推理，得出結論後也難以驗證。
2
近代科學
經過千年的中世紀，經歷文藝復興運動人的解放和自然的解放，以及宗教改革，近代人又回到對自然的探索上來，與古希臘人一樣，旨在揭示事實與規律。區別是，科學家們不再構造體系，構思宇宙的演化過程，而是從演化的結果回溯，從當下繽紛的現象揭示本質。
近代科學革命，摒棄動輒作全面概括構造體系的方法，走上了分析之路，並由此獲得巨大成功。首先是區分第一性和第二性，物我兩分，確立對象性關係。培根表示，“目的因，除了涉及人的行動的那些之外，並不能推動科學而只足以破壞科學”。1616年在羅馬法庭上，伽利略為自己辯護：“從事實驗科學的教授們並無力量可以隨意更改他們的見解，以及左右搖擺”。可以改變契約、合同、票證或商業的見解，“但不能以同樣的力量去改變關於自然與天體事項的實驗結論”。經過牛頓的工作，人成為“一個龐大的數學體系的不相干的旁觀者，而這個體系的符合機械原理的有規則運動，便構成了這個世界……一個冷、硬、無色、無聲的死沉世界，一個量的世界，一個服從機械規律性，可用數學計算運動的世界。”
從古希臘開始，科學的各個分支，從幾何學、力學，到近代興起的化學、地質學和生物學，由簡單到複雜，在量子階梯上由低到高，逐一與文化相分離。與人的關係越近，越是嵌入於文化之中，分離的時間越遲，難度越大。在17到19世紀生物學的發展中，各種意識形態，如傳統的宗教、時興的浪漫主義、復古的自然哲學，以及啟蒙運動等等，都從不同角度介入，試圖從中得到對自己有利的解釋。
走出古希臘的自然哲學，走出中世紀盲目的信仰和神秘主義，笛卡爾開始了“認識論轉向”。近代科學在革命之初並未發現新的現象，天體、單擺、落體自古至今依然這樣運動，“革命”，在於認識的視角和方法發生了轉變。其核心是笛卡爾的理性和培根的歸納，以及二者的結合。而後，不僅科學成果是由概念組成的理論體系，而且方法也日益成熟，有規可循。在馬克思的“兩條道路上”，實驗方法肩負重任，促使認識進一步遠離日常生活和生產實踐，通過重複博弈揭示本質，通過演進博弈推進發展。
近代科學革命的另一項成果是，科學成為為一項相對獨立的人類的活動。到近代後期，科學與政治、經濟、藝術、宗教等其他活動相分離，成為一項人類的事業，其標誌是“小科學”或“為科學而科學”，科學家也成為獨立的社會角色，乃至人類的英雄。《從黎明到衰落》一書的作者，巴爾贊把“一個沉浸在研究中的科學家”奉為“資產階級美德的楷模”。默頓關於科學活動的規範，就是對其時科學活動的總結。
第二階段中間環節總的特點是馬克思“兩條道路”上的“第一條道路”，經由抽象、分析等方法，“完整的表象蒸發為抽象的規定”，也就是由現象揭示本質，由現狀回溯到起源，得到獨立於對象、主體和語境的非嵌入編碼知識。默頓規範提出後之所以在學術界存在爭議，是因為默頓在20世紀40年代所概括的，主要是處於第二階段第二環節，也就是馬克思第一條道路上的科學活動，其目標指向是唯一的“最貼近的規定”；因而具有公有性、普遍性和誠實性等規範。默頓規範並不適用於科學發展的其他階段，甚至也不完全適用於第二階段的其他環節。
3
現代科學
20世紀，在大部分領域的大部分科學家依然在孜孜不倦尋找規律，把規律擴展到宇觀和微觀領域，延伸到生命世界。愛因斯坦對上帝擲骰子感到不滿，對決定性懷有堅定的信念。這些成果主要體現在以下方面：
其一，現代科學革命開啟了馬克思的“第二條道路”，隨後，“抽象的規定在思維行程中導致具體的再現”。由第一條道路到第二條道路，由此而區分第二階段的第二、第三環節。化學、生物學、地質學等學科結合物理學，開始在以本質解釋現象，由組成的要素說明整體，重現對象的生成過程，與自然史一致。30年代由原子上升到分子，50年代由分子上升到生物大分子，核酸與蛋白質。生物學與物理學、化學、地質學、天文學，以及生態學等結合起來，成為生命科學。在“第二條道路上”，科學的發展方向和學科體系與自然史相一致。
“第二條道路”還表現在抽象的概念與個別的對象，以及與特定的語境相結合。
現代科學革命以來，往日分離的主體與對象之間的關係發生了變化。相對論表明，時空與觀察者的狀態有關，不確定原理同樣說明，觀察者影響測量結果。在“第二條道路”主要採用綜合與演繹等方法，公理化方法重新受到關注，著眼於整體與全局的系統論、控制論與信息論應運而生。“整體”進而把主體包含在內，既關係到本體論，也涉及到認識論與方法論。
其二，物理學結合天文學，繼續在“第一條道路”上，沿自然史回溯，由原子到核與電子，到質子和中子，到夸克……。這樣的努力至今不渝。
20世紀上半葉，科學開始由“小科學”擴展到“大科學”。貝爾納出版於1936年的《科學的社會功能》表明，經歷數百年的分離之後，科學與社會重新融合的必要性和由此發揮的強大功能。
從古希臘到20世紀上半葉，經歷了近代與現代兩次科學革命，形成了三個環節，總體而言，科學與人類其他活動的邊界相對清晰，科學提供了普遍一致的非嵌入編碼知識，科學在社會中承擔了求真的職能，成為社會的基礎。波普爾的“證偽主義”，其基礎是第二階段的科學，在第三階段受到挑戰。
原文發表於《創新》2016，6，有修改
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