如何刻画证据对理论的支持，是科学哲学的核心问题之一。通常在评价一个理论的过程中，由该理论作出的预测所起的作用似乎比该理论能够给出的合理解释(说明)更为关键。人们普遍认为，新奇而成功的预测对于接受一个科学理论而言具有决定性的作用，其作用大于给出成功的解释，这样的观点被称为“预测主义”。[1]预测主义认为，两类来源不同的证据对于理论的支持程度有所不同。第一类称为预测性证据，其来源是预测过程：理论成功地预测了某个现象，该现象成为了支持该理论的证据。第二类称为解释性证据，其来源是解释过程：理论成功地解释了某个现象，该现象成为了支持该理论的证据。
立足于预测主义的基本立场，本文试图阐明，在上述两类证据之外，对于科学理论而言还存在第三类证据，这类证据并非出自基于该理论的预测过程，因而不是预测性证据，而这类证据的出现晚于该理论的提出，提出该理论的目的也不是为了能够解释这些证据，因而也不是典型的解释性证据。本文将这第三类证据称为“容纳性证据”。在有关预测主义的英文文献中，与“预测”相对立的概念是“容纳”(accommodation)而非“解释/说明”(explanation)，但通常并未明确识别出本文所提出的容纳性证据意义上的“容纳”之意。笔者在对预测主义给出一种认知解读和辩护之后，将详细阐明容纳性证据的特征及其与科学理论的评估和接受之间的关系，并通过对一些科学史实例的分析，进一步说明容纳性证据的性质和作用。
一 预测主义：一种认知解读
19世纪中叶，面对当时已知的60多种元素，化学家们就如何排列元素的问题展开了激烈的讨论，五花八门的解释层出不穷。1871年，门捷列夫提出了他的“排列理论”——元素周期表。与其他化学家的理论不同的是，在排完了已知的元素之后，门捷列夫的元素周期表中还留有三个空缺的位置。他认为这是三种尚未被发现的新元素，并且预测了这三种元素的性质。门捷列夫本希望藉此在激烈的争论中脱颖而出，但是学界却一直对其理论持观望、怀疑的态度。三年之后，门捷列夫预测的镓元素被发现——这是人类历史上首次有人成功预测新元素。又过了四年，第二个元素钪被发现。到了1882年，未等发现第三种元素，伦敦皇家学会就迫不及待地给门捷列夫颁发了大卫奖章。[2]
门捷列夫的理论解释了60多种已知元素的排列方式，预测了三种未知的元素。虽然后者的数量远不及前者，但其重要性却要远远大于前者。这个例子十分生动地说明了预测主义的基本观点：对于科学理论的评估和接受来说，新奇而成功的预测较之对已知现象的解释，具有更为关键的作用。
当我们说科学家用一个理论成功预测了某个现象的时候，一般包含三个意思：[3]
(1)从理论能够逻辑地推导出这个现象在一定条件下会发生；
(2)在提出理论之前并不知道会有该现象；
(3)构造理论的目的与解释该现象无关。
而当我们说科学家用一个理论解释了某个现象的时候，所指的往往是：
(1)从理论能够逻辑地推导出这个现象在一定条件下会发生；
(2)在提出理论之前就已经知道存在该现象；
(3)构造理论的目的是为了能够解释该现象。
由此可见，理论预测了某个现象和解释了某个现象的相同之处，在于都能够从理论逻辑地推导出该现象在一定条件下会发生。不同之处在于，对于预测而言，在构造理论的过程中科学家的目的不是为了解释该现象，而对于解释而言，科学家是以解释该现象为目的来构造理论的。单就其内容以及与理论的逻辑关系而言，解释性证据与预测性证据可以是完全相同的，差别仅在于两者产生的过程不同。那么为什么在内容上完全相同、与理论有着相同的逻辑关系、只是发现时间上有差异的两个证据对于理论会产生不同程度的支持呢？
使得预测成功的理论比解释成功的理论更可能为真的原因主要有以下四点：[4]
1.科学解释的多样性
何为科学解释的本性是科学哲学的经典问题之一，从20世纪60年代争论至今，仍然没有统一的看法。最主要的学说有演绎-律则模型、因果机制模型和统一模型等，此外还有统计相关模型、基于模型的科学解释、基于机制的科学解释、目的论解释、科学解释的语用学进路等等。关于科学解释的理论数目众多，而且难分伯仲，各有胜场。因而，很多哲学家逐渐放弃了对于“唯一”理论的追求，转而承认不同的领域和学科可以采用不同的科学解释模型。[5]科学解释的多样性说明我们对于科学解释的要求是较为宽松和灵活的，相比而言，对于科学预测的理解则简单明了得多。由一个理论作出的经验预测，如果能够经由观察和实验来检验，只有两种情况：要么相符；要么不相符。尽管对于观察结果可以存在不同的诠释，甚至可以质疑实验原理和操作过程，但对于理解预测活动的本性而言，人们的意见分歧并不会太大。
2.解释的非充分决定性
证据对于科学理论(选择)的非充分决定性是科学哲学的另一个重要而有争议的论题。对于已有的证据，原则上总是可以有不止一个理论能给出合理的解释。[6]证据对于理论的非充分决定性可以理解为解释对于理论的非充分决定性，因为这里所说的证据，均是关于已知现象的，而理论与证据之间的关系，主要也是解释关系，因而单靠对已有证据的解释，不足以充分决定在多个竞争的理论中哪一个是可取的。相比之下，与预测结果不相符的理论在竞争中则处于不利地位，要么需要对理论作出必要的修正以解释观察结果，要么能够说明观察结果与预测不相符的原因(诸如观察有误、对观察数据的处理有误等)。
3.动机对于解释与预测的影响力不同
解释和预测的差异在于科学家提出理论的动机有所不同。心理学研究发现，动机、目的和偏好会在一定程度上影响人们的判断、推理和决策，其影响往往是通过有偏向地对证据和信息采用不同的认知策略来实现的。[7]例如，在体育比赛中对于有争议的判罚，球迷往往会倾向于认为自己所支持的球队或选手应该受益。科学家在进行理论建构与评估时，也难以免俗，不能杜绝动机和偏好所产生的影响。科学史上不乏这样的先例，科学家的个人动机、对名望的追逐、爱国主义热情等心理因素有时会左右科学家对证据与理论的看法，甚至导致造假、作弊和自欺欺人等现象。[8]
动机对于解释和预测的影响是不同的。对于解释来说，倾向于接受某个理论，会影响到对证据的收集和评估，而这种倾向性又会反过来使科学家更相信该理论。而对于预测而言，尽管持有不同理论和立场的科学家对预测结果的期待会有不同，但结果只可能有两种：符合或者不符合。心理学研究发现，如果动机是追求准确性(预测应属于此类)，其对心理偏向和认知策略的影响大多是恰当和正面的；而动机若是为了维护某个特定的结论，对认知策略的使用往往偏向于得出所预期的结论，而这一过程受制于能否为结论给出貌似合理的辩护和解释。[9]由此可见，相比于预测，解释过程更容易受到动机等因素的干扰和影响。
4.特设性假说
特设性假说是为了避免核心理论被证伪而专门增加的辅助性假说。尽管对于何为特设性假说的判据仍缺乏一致意见，对于特设性假说的作用也不能一概而论，但尽量避免增加特设性假说仍是大多数科学家和哲学家坚信的一条重要的指导性原则。增设特设性假说，无疑属于修正基于该理论的解释过程。而在进行预测时特意增设特设性假说，以求得出某个希望得出的结论，这在科学家的科研实践中实属罕见，即便不是完全不可能出现。所以，从避免特设性假说的角度看，预测较之解释，无疑具有明显的优势。
以上通过对解释和预测过程可能涉及的动机-心理机制的分析，为预测主义所植根的直觉提供了一种认知解读。科学解释的多样性、解释对于理论的非充分决定性以及解释过程中引入特设性假设的易受性，使得科学家的动机对解释的干扰和影响较之预测而言要显著得多，从而使得解释性证据相比于预测性证据而言，对评估和接受一个科学理论所提供的支持，要来得弱一些。
二 容纳性证据：来源、性质和作用
如果上述对解释和预测过程的认知解读是成立的，那么进一步的分析则可以揭示出除了解释性和预测性这两种不同类型的证据，还存在着不同于两者的第三类证据。
预测性证据的特点在于科学家先根据理论推导出发现证据的条件以及证据的性质，然后再指导科学家去找出证据。解释性证据则是在科学家已知证据性质的条件下，构造出一个能够推导出该证据的理论，从而使证据获得解释。从执行步骤的先后顺序来看，预测性证据是先有理论，然后从理论推导出证据，最后发现证据；而解释性证据是先知道证据，然后构造理论，最后从理论推导出证据(构造和推导的过程也可以同时进行)。如果我们将“知道证据”、“构造理论”以及“从理论推导出证据”这三者的先后关系进行排列组合的话，那么，理论上还应该存在第三类证据，其步骤顺序是：先提出理论，然后发现证据，最后由理论推导出证据。这一类证据可以称之为“容纳性证据”。容纳性证据区别于预测性证据的地方在于：前者是先发现证据，然后再由理论推导出证据；后者是先由理论推导出证据，然后再发现证据。容纳性证据区别于解释性证据的地方在于：前者是在理论提出之后发现的，后者是在理论提出之前发现的。在逻辑上，容纳性证据、预测性证据以及解释性证据三者一起才能穷尽证据发现时间对于理论为真可能性影响的所有方式。那么，在实际科学研究过程中，尤其是在那些对接受某个理论起到关键影响的证据之中，是否存在容纳性证据呢？
由于容纳性证据是在理论提出之后，并且是科学家事先没有就该证据做任何预测的情况下发现的，所以容纳性证据的发现往往有一定的偶然性，有的是纯属偶然，有的则是“歪打正着”——科学家本来想寻找支持理论A的证据，却意外地发现了支持理论B的证据。科学史上不乏这样的案例：
(1)宇宙大爆炸理论的证据：宇宙微波背景辐射
在20世纪40年代，科学家就宇宙起源问题提出了两种对立的假说：大爆炸理论与稳态理论。此后多年，两种理论并立。1964年，两位科学家为了改进卫星通讯质量架设了高灵敏度的接收天线系统，在调试天线噪音性能的过程中，意外地发现了宇宙微波背景辐射的证据，为大爆炸理论提供了关键的支持。
(2)恐龙灭绝的行星撞击说证据：K-T地层中含有高浓度铱元素
关于恐龙灭绝的原因曾存在多种假说，例如疾病说、气候变化说、火山爆发说、小行星撞击说等。1980年，原本打算为板块构造理论寻找证据的几位科学家意外地在K-T地层中发现了远高于地壳中平均浓度的铱元素沉积，其数值接近一些陨石中所含的铱元素浓度，该发现有力地支持了恐龙灭绝的小行星撞击说。[10]
在上述两个例子中，宇宙微波背景辐射与K-T地层含有高浓度铱元素的发现时间都是在相关理论提出之后，并且都是在科学家不曾预料的情况下发现的。前者的发现纯属偶然，后者属于“歪打正着”，所以都属于容纳性证据。在上述两个理论与其竞争理论僵持不下的情况下，偶然发现的容纳性证据为各自的理论提供了有力的支持，成了扭转僵持局面的关键。由此可见，科学家在证实理论的过程中不仅会发现一些容纳性证据，而且容纳性证据还可能起到关键性的作用。
容纳性证据除了在发现时间等因素上不同于预测性证据和解释性证据，在与理论的关系上也与另外两类证据有所区别。容纳性证据与理论之间的“特殊”关系主要体现在以下几方面：
1.容纳性证据填补了理论原有的空缺，使之更为充实、详细
一些理论从提出到完善会经历比较长的时间，其原因往往在于：在理论诞生之初，其所依赖的更基础的理论尚未发展到能够为理论提供坚实基础的水平，只有等到相应的基础理论有了足够的发展之后，原先的理论才能够进一步完善。由于事先无法预知基础理论会朝什么方向发展，所以其发展过程中出现的为原先理论提供支持的证据一般都属于容纳性证据。达尔文进化论就是这方面的典型例子。在达尔文的进化论中，自然选择是进化的主要动力，而自然选择发挥作用的前提是微小的性状变异能够遗传下来。这就要求遗传学理论能够为微小变异的可遗传性提供支持，但是这远远超出了当时的遗传学水平，所以初期的达尔文进化论实际上存在一个巨大的理论空缺，这成了当时人们反对进化论的一个重要理由，这个空缺有待遗传学的进一步发展来填补。[11]达尔文及其支持者无法预料以后的遗传学会有什么新发现，也无法预料新的发现是支持还是反对进化论。幸运的是，20世纪头十年过后，遗传学领域不断发现了支持进化论的新证据，例如重组能产生大量变异、多个基因间的作用可以产生微小变异等，这些容纳性证据逐渐填补了进化论的空缺，最终完善了达尔文的理论。[12]
2.容纳性证据修正了理论原有的错误，但不至于令理论“伤筋动骨”
一个完整的科学理论往往由多个部分组成，在理论核心观点正确的情况下，其局部可能包含错误的观点。局部的错误在之后的发展中有可能被证实是无法弥补的，从而使人们放弃整个理论，也有可能被新的证据修正而得以接受。在后一种情况下，修正理论的证据可以是容纳性证据。例如，魏格纳于1912年提出了其著名的“大陆漂移学说”，该理论的核心观点是：今天所看到的海陆地理分布格局是由单个统一的超级大陆通过逐渐解体、分离形成的。该理论的局部组成包括：大洋、山系形成的原因，海底岩石的主要成分，大陆漂移的动力来源等等。其中魏格纳认为的“潮汐作用与地球自转是大陆漂移的主要动力”遭到了绝大部分学者的反对，大陆漂移学说因此而沉寂。到了20世纪60年代，在偶然性地利用声呐技术探测海底地貌的过程中，科学家发现了大陆漂移的动力来源。探测发现海底并不像人们以前想象的那样，是巨大古老的海底平原，而是分布着绵延数千公里的年轻山脉，以及各种其他的地形。这些巨大的海底山脉是由地球内部的高温岩浆涌出形成的，涌出的岩浆在形成巨大山脉的同时将地壳向两边推开，而这正是推动大陆移动的动力来源。海底山脉的发现属于容纳性证据，它与其他一些容纳性证据一起共同修正了大陆漂移学说的局部错误，使得该学说的核心观念重新被人们接受。
3.理论可以较好地解释容纳性证据，或经局部修正后可以解释证据
理论与证据之间最基本的关系是解释与被解释关系。从进化论与大陆漂移学说的例子可以看出，解释过程不只是单向地构造从理论到证据的逻辑推导，在解释过程中证据也会反过来影响理论，迫使科学家对已有的理论进行修正。不同类型的证据对于理论的影响是不同的。预测性证据由于在发现之前就已经完成了从理论到证据的推导过程，所以证据本身不会影响原始理论的提出。解释性证据由于是在理论提出之前发现的，并且构造理论的目的就是为了解释证据，所以科学家可以根据证据反复地对理论进行调整，直到理论能给出令人满意的解释为止。容纳性证据对于理论的影响最为特殊，当现有的理论可以较好地解释容纳性证据的时候，其解释过程类似于理论推导出预测性证据的过程，证据不会影响理论的构成；当理论无法直接解释证据的时候，其解释过程则更像理论推导出解释性证据的过程，需要对理论进行局部调整才能解释证据。在小行星撞击说的例子中，发现K-T地层中高浓度的铱元素沉积对于小行星撞击说的影响类似于发现预测的新元素对于元素周期表的影响，证据为理论提供了有力的支持，并且证据没有影响理论的构成。而在大陆漂移学说的例子中，海底山脉等证据对于大陆漂移学说的影响则类似于提出理论解释已知证据的过程，为了解释新证据不断修正原有的理论，直到确定海底扩张作为大陆漂移的动力来源为止。
三 容纳性证据对于理论的支持程度
预测性、解释性和容纳性证据都能够为理论提供支持，提高理论为真的可能性，但是在支持理论的程度上，三者之间存在一定的差别。预测性证据往往比容纳性证据对于理论提供更多的支持，容纳性证据则要比解释性证据对于理论提供更多的支持。预测性证据支持理论的最显著特点是，在评估理论的过程中，新奇而成功的预测往往能够起到一锤定音的效果，尤其是在物理学中，往往一两个成功的预测就足以使人们在接受理论的态度上发生巨大变化。例如，在爱丁顿等人观测到光波在太阳的引力场中发生偏折后，广义相对论很快就声名鹊起。解释性证据对于理论的支持要远低于预测性证据。在门捷列夫的例子中，在人们发现预测的新元素之前，元素周期表已经解释了60多个已知元素的排列方式，但是60多个解释性证据并不能消除人们对该理论的怀疑。可以设想即使当时已知的元素是70多个或者更多，人们对于元素周期表的态度也不会有太大的变化。这说明要人们接受一个理论，仅凭解释性证据是不够的。容纳性证据对于理论的支持不同于解释性证据的地方在于，随着容纳性证据数量的增加，人们会越来越倾向于接受理论，当容纳性证据积累到足够多的时候，人们最终会接受理论。容纳性证据不像解释性证据那样，即使数量再多也无法彻底说服人们。进化论和大陆漂移学说的例子都能反映出容纳性证据的“累积效果”。虽然足够多的容纳性证据能使人们接受一个理论，但是单个容纳性证据很少能像预测性证据一样，在证实理论的过程中起到一锤定音的作用。所以说容纳性证据对于理论支持介于预测性证据与解释性证据之间。
那么为什么不同类型的证据对于理论的支持会有程度上的差异呢？在以往关于预测主义的讨论中，就预测成功的理论为什么比仅仅作解释的理论更可能为真的问题，大部分学者赞成如下回答：预测在认识论地位上优于解释，并不是因为证据与理论之间的逻辑关系有什么不同，而是因为预测成功使得我们确信，科学家没有(机会)为了容纳一些不利的证据来“捏造”其理论。[13]而在解释过程中，事先知道证据为科学家“捏造”理论留下了余地，例如，科学家会无意识地偏向于收集和重视对自己想要坚持的结论有利的证据和理由，忽视和轻视对自己不利的信息，对竞争对手采取更严苛的评价标准等等。这些无意识的偏向降低了科学理论的客观性。预测性证据由于发现于理论推导出证据之后，所以预测过程可以避免科学家的心理偏向对理论造成不利影响，正是因为这一点才使得预测成功的理论相较于作解释的理论更可能为真。那么，同样的思路是不是也可以用来回答为什么容纳性证据对于理论的支持会介于预测性证据与解释性证据之间呢？
从证据与理论的时间关系来看，解释性证据发现于构建理论之前，容纳性证据发现于构建理论之后、理论推导出证据之前，预测性证据发现于理论推导出证据之后。与解释性证据相比，由于容纳性证据发现于构建理论之后，证据无法对构建理论的过程产生影响，所以其对应的理论要比解释性证据对应的理论更可能为真。但是与预测性证据相比，容纳性证据还是给科学家留了一个可以偏袒理论的空隙——从理论推导出证据的过程。理想的推导过程应该是像预测过程一样直接从理论推导出证据，理论之外的因素不会干扰从理论推导出证据的过程。但是由于容纳性证据是发现证据在前推导出证据在后，所以科学家还是可以利用推导出证据的过程反复地对理论进行“微调”，例如上文所说的填补理论空缺、修正局部错误，除此之外还可能引入辅助性假说等，直到理论能够“漂亮地”推导出证据为止。像这样有目的地对理论进行调整，难以避免地会导致科学家偏袒自己所支持的理论，从而降低了理论的客观性。因此，容纳性证据支持的理论为真的可能性往往不及作出成功预测的理论。综上所述，在用理论解释不同类型的证据的过程中，科学家会受到不同程度的心理偏向的影响，受心理偏向影响最大的是解释性证据，容纳性证据次之，预测性证据最少；相应地，能够作出成功预测的理论最可能为真，有容纳性证据支持的理论次之，仅仅解释一些现象的理论为真的可能性相对最低。
四 区分容纳性证据的意义与价值
如何刻画和理解证据对理论的支持，是科学哲学的基本问题之一。以往的探讨通常是从较为抽象的意义上理解证据，侧重于分析证据与理论之间的逻辑关系，缺少对不同类型证据的精细区分，进而探讨不同性质的证据对理论选择所起到的作用与价值。
预测主义的一个重要蕴涵是存在着两类不同类型的证据，即预测性证据和解释性证据，两者对于理论的支持程度有着显著的差别。立足于预测主义的立场，本文通过进一步的分析指出存在着不同于上述两类证据的第三类证据，即容纳性证据，并结合一些科学史的事例说明了此类证据的来源、性质和作用。
区分容纳性证据具有重要的理论意义和价值。首先，进一步丰富了对于科学证据的理解。在以往关于预测主义的讨论中，哲学家只是简单地以提出理论的时间为线区分了预测性证据与解释性证据。通过对容纳性证据的讨论，我们发现预测与解释的二分并不能涵盖科学实践中涉及的所有证据类型，而容纳性证据在科学理论选择与发展的过程中起着非常独到的作用。重视不同类型证据在理论选择中所起到的不同作用，对于理解和解决科学哲学中的一些重大难题，例如证据对于理论(选择)的不充分决定性，有望提供新的视角和洞见。
其次，为深入理解科学理论评估与选择的合理性提供了新的见解。由前述讨论可知，容纳性证据对于科学理论提供的支持通常强于解释性证据，因而具有容纳性证据的理论在竞争中的地位应该优于仅有解释性证据的理论。注意到这一点，对于评估一些尚处于不完善阶段的科学理论具有重要价值，例如达尔文的生物进化论和魏格纳的大陆漂移学说，这类理论在其早期包含了不少(局部性的)错误和空白，也难以作出精确的预测，但若其能够不断吸收容纳性证据，或基于容纳性证据对理论进行修补、充实与完善，那么选择这类理论就比仅有解释性证据的理论具有更强的合理性。
最后，重视容纳性证据还能丰富对于科学进步和理论发展的理解。按照拉卡托斯的观点，一个进步的研究纲领能够不断地扩大其所适用的经验范围，或者不断地提高其处理经验对象时的精度。[14]科学进步的标志往往体现为更为强大的理论预测能力、提供更好的解释、科学理论之间的相互融贯与整合、理论的简单性，等等。从本文的分析和论述不难看出，一个研究纲领或理论如果能够不断吸收容纳性证据，或根据容纳性证据而不断修补、充实与完善，这样的研究纲领或理论显然是处于进步和发展之中的。
【参考文献】
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[5]J.Woodward,"Scientific Explanation",Stanford Encyclopedia of Philosophy,2009.01.16,http://plato.stanford.edu/entries/scientific-explanation/#2.1.
[6]W.H.Newton-Smith,A Companion to the Philosophy of Science,Blackwell Malden,MA,2000,p.532.
[7][9]Z.Kunda,"The Case for Motivated Reasoning",Psychological Bulletin,108(3),1990,p.480,p.495; R.S.Nickerson,"Confirmation Bias:A Ubiquitous Phenomenon in Many Guises",Review of General Psychology,2(2),1998,p.175.
[8]W.Gratzer,The Undergrowth of Science:Delusion,Self deception and Human Frailty,Oxford University Press,2000,p.viii.
[10]C.E.Cleland,"Historical Science,Experimental Science,and the Scientific Method",Geology,29(11),2001,pp.987～990.
[11][12]E.Mayr,The Growth of Biological Thought:Diversity,Evolution,and Inheritance,Belknap Press,1982,p.682,pp.551～559.
[13]P.Lipton,Inference to the Best Explanation,Routledge,2004,p.32; P.White,"The Epistemic Advantage of Prediction Over Accommodation",Mind,112(448),2003,pp.653～683.
（原载《哲学动态》2016年第1期）