這個小故事說明了一個科學界普遍的現(xiàn)象。

就是學生和導(dǎo)師都沒有真正理解科學研究的本質(zhì),，對假說和實驗的意義沒有正確的概念,。

根據(jù)上世紀初Karl Popper對知識論和科學方法總結(jié)出的理論，也是目前科學哲學領(lǐng)域普遍接受的理論,，假說存在的意義,，不是為了給實驗“證實”的，而是用來反駁的,。

科學實驗的目的不是為了證實（verify 或 prove）一個假說,，而是尋找反證。

假說是一種猜想（conjecture）,，最好的實驗結(jié)果是能反駁（refute）它,，從conjecture 到refutation，就完成了科研重要的一環(huán),。

假說如果不能預(yù)測實驗得到的結(jié)果,，就需要進一步修正，提出一個能解釋實驗結(jié)果的新假說,，這是對假說的重要反饋環(huán)節(jié),。

這種從假說到反駁到新假說的出現(xiàn)，是推動科學進展最有效的模式,。

符合假說的結(jié)果不能說就是證實了假說,，只能說結(jié)果支持了假說，假說可以繼續(xù)存在,。

事實上,，假說是永遠無法被證實的，因為是不可能對涵蓋所有實驗參數(shù)空間進行所有可能的實驗,。

這位學生的兩組嚴謹?shù)膶嶒?，沒有得到假說預(yù)測的結(jié)果，應(yīng)該認為是成功的而不是失敗的實驗,。

如果第三組實驗也得不到預(yù)期的成果,，那是更好的結(jié)果,。

他完全不應(yīng)該換題目，而是去重新提出一個修正的假說,，能解釋他已獲得的實驗結(jié)果,。

這個導(dǎo)師所提出的假說，是依據(jù)目前神經(jīng)科學領(lǐng)域一般想法的假說,，是目前流行的理論和研究范式（existing paradigm）的產(chǎn)物,，如果實驗結(jié)果說明假說所預(yù)測的不正確，就說明目前領(lǐng)域的想法是有問題的,，是需要修正的,。

一個重要的假說、理論框架和范式（paradigm）能統(tǒng)治一個領(lǐng)域多年,，就是因為所預(yù)測的現(xiàn)象與許多實驗結(jié)果符合,，但是遲早總會發(fā)現(xiàn)有某些實驗結(jié)果是不符合的，不符合的結(jié)果多了,，就到了推翻或革新假說的時候,。

這時如果又有人提出了一個革新的修正假說，就會在這個領(lǐng)域造成Thomas Kuhn所說的研究范式的革新（paradigm shift）,。

教科書中的重要理論,、概念和假說，隨時間過程都會有大幅度修正,，這反映的就是研究范式的革新,。

我們都知道教科書中的假說，遲早都是會被修正的,，可是我們不知道是哪些假說,、在什么時候會被修正；能對這些修正過程有所貢獻,，是我們創(chuàng)新性基礎(chǔ)研究的最高目標,。

我們一般關(guān)注的創(chuàng)新，做新的實驗,，觀察新現(xiàn)象,，研發(fā)出新技術(shù)，都是基于目前領(lǐng)域已有的范式,。我稱之為前瞻式（prospective）創(chuàng)新,。

但是還有另一種模式的創(chuàng)新，是現(xiàn)在很少人做的,，我稱之為“回顧式（retrospective）”創(chuàng)新,。

這種創(chuàng)新不需要提出新的假說，設(shè)計新的實驗,，而是用新方法或新技術(shù)去重新檢驗?zāi)切┲谓炭茣募僬f,、前人曾發(fā)表過的主要實驗結(jié)果,。

這些假說可能是基于幾十年前的實驗結(jié)果所提出的。

當時的實驗技術(shù)與現(xiàn)在相比可能落后得多,，得到的實驗數(shù)據(jù)也可能比較粗淺,、甚至不可靠。但是因為這些假說都進了教科書,，變成領(lǐng)域普遍接受的假說，也沒有人再去檢驗它們的實驗基礎(chǔ)的可靠性,。

現(xiàn)在你用新的方法去設(shè)計實驗,，重新檢驗它是否正確，雖然基本上只是用新方法重復(fù)別人的實驗,，我相信可能有一半的機會,，得到的實驗結(jié)果并不支持這個假說，很有可能對普遍接受的假說,，重新提出質(zhì)疑,，如果是非常重要的假說，甚至造成領(lǐng)域內(nèi)研究范式的革新,。這種回顧式的研究和前瞻式的研究一樣,，都是屬于創(chuàng)新的范疇。

科學的發(fā)展就是不斷地修正已有的假說和理論,。

前瞻式創(chuàng)新可能會獲得新的實驗結(jié)果,，不符合現(xiàn)有范式，但需要實驗者主動去設(shè)計一些有針對性,、能獲得反證的實驗,，對不符合假說的結(jié)果高度重視（而不是像我說的那位研究生認為實驗失敗而舍棄他的發(fā)現(xiàn)）。

回顧式的研究方式,，是直接去重新驗證已有假說的實驗基礎(chǔ),，直接去尋找假說的基礎(chǔ)是否有破綻，是一種更直接地對現(xiàn)有假說的正面沖擊,，更可能造成研究范式的革新,。

我強調(diào)回顧式創(chuàng)新，是我個人多年的親身體驗,。

我的實驗室在神經(jīng)科學領(lǐng)域最重要的貢獻,，就是在二十余年前，我們針對教科書中統(tǒng)治了突觸可塑性領(lǐng)域半個世紀的赫伯（Hebb）假說（脈沖相關(guān)性學習法則）,，使用新技術(shù)（在體神經(jīng)元膜片鉗記錄）,、設(shè)計了有針對性的實驗去檢驗赫伯假說，而發(fā)現(xiàn)了有脈沖時序依賴性的突觸可塑性,，這個發(fā)現(xiàn)與同時期其他實驗室的類似結(jié)果一起,，造成了目前教科書中的新版(有脈沖時序依賴性)的突觸學習法則,。

重要的突破性（0到1）科研創(chuàng)新不是無中生有的，也不是發(fā)現(xiàn)了一個新現(xiàn)象,，在一流期刊出了一篇好論文,，而是在目前科學領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的理論和技術(shù)有大幅度革新（產(chǎn)生研究范式革新）,；在符合現(xiàn)有領(lǐng)域的格局和范式之內(nèi)的新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù),，可以說是漸進式（1-100）的創(chuàng)新。

突破式創(chuàng)新的源頭常是一些特別有新穎性的想法,，這種想法的出現(xiàn)常常是邏輯范疇外（beyond logic）的遐想和靈感,，或統(tǒng)稱為想象力（imagination）或是創(chuàng)新力（creativity）。

想象力和創(chuàng)新力的本質(zhì)和來源是值得研究的,。這是一項需要結(jié)合哲學,、心理學、神經(jīng)科學,、信息學,、社會學，甚至藝術(shù)家和詩人的觀點,，需要多學科一起共同研討的課題,。

怎么下手呢？也許可以針對曾有過重大突破性創(chuàng)新的科學家們,，進行大量的案例研究,。

也就是科學家心路歷程的研究；這不是“科學史”研究,，而是“科學家”研究,，探索這些科學家“想象力”（創(chuàng)新思維）出現(xiàn)的環(huán)境和個人的家庭、教育,、經(jīng)歷背景,，尤其是創(chuàng)新思維出現(xiàn)的來龍去脈；也許可以從他們的個人回憶,、自傳和訪問記錄,，理出一些規(guī)律。

我們要建設(shè)一個有創(chuàng)新活力的社會,，需要對創(chuàng)新的本質(zhì),、對科研環(huán)境和教育模式，系統(tǒng)性地進行研究,，提出有說服力的論點和方案,。

這也許是哲學所可以考慮的研究方向。

一位研究意識的哲學家Daniel Dennett曾說過一個故事：一位科學家和一位哲學家一起看魔術(shù)秀,，一位女士站在一個箱子里,，頭伸出來講話,。

魔術(shù)師拿了一把刀把盒子從中間切成兩半，這位女士還在說話,。

科學家問哲學家這是怎么回事,？哲學家說“我認為魔術(shù)師并沒有切斷這位女士”。

科學家說“我當然知道沒有切斷,，我是問這個魔術(shù)是怎么做的,？”，哲學家回答說“哦,，這與我無關(guān)（not my department）”,。

這個故事的意思是說哲學家所關(guān)心的事與科學家完全不同，哲學家關(guān)心的問題經(jīng)常與科學探索無關(guān),。

我們可以做個問卷調(diào)查，問科學家他們做科研的哲學基礎(chǔ)是什么,？哲學對你的科研探索有什么貢獻,？我們可以預(yù)期，絕大多數(shù)說不出什么哲學基礎(chǔ),，也許有些人會模糊地說什么“演繹法”,、“歸納法”、“從歸納法探索自然現(xiàn)象的規(guī)律”等等,。

但是,，從我開始講的那個研究生和導(dǎo)師的故事來看，可以明確地說,，如果他們對科學探索的本質(zhì),、假說與實驗的意義有深一層哲學性的認識，對他們的科研工作進展,，甚至是否能有創(chuàng)新性的貢獻都會有很大的影響,。

所以，處在科學院內(nèi)的哲學所,，我認為應(yīng)該聚焦“科學的哲學”（philosophy of science）,，這是可以為科學界做出直接貢獻的方向。

科學院的研究生教育,，目前就很需要有 “科學方法論”方面的課,。

這不是像“統(tǒng)計學方法”那種教做科研所需的實際技術(shù)和方法，而是闡明科研探索的本質(zhì)和途徑,。

希望我們未來的學生不再認為他們做實驗的目標就只是為了“證實”某某假說,。