進化論是否難以證偽？

01-05

首先請閱讀下面這個答案，以期對可證偽性，這一邏輯學術語，有正確的理解。

http://www.zhihu.com/question/19717383/answer/12746380

科學，除數學外，都是可證偽的。這是科學的必要條件之一。

演化論是科學理論，因此他的可證偽性是得到確認的。

演化論早期發展不成熟時，的確受到了「不可證偽」的質疑。但是就算在達爾文的書里，他也說過[1]：

If it could be demonstrated that any complex organ existed, which could not possibly have been formed by numerous, successive, slight modifications, my theory would absolutely break down.
如果發現任何一個這樣的複雜器官，它不可能經過大量連續微小的變化得到，那麼我的理論肯定就是錯的了。

這是一個很糟糕的可證偽性的表述，正確但不具可操作性。但是我們看到，從一開始，演化論就在思考什麼情況下自己會錯（可證偽性）。這就是科學和宗教的不同。

很多人用上面那個不成熟的標準來反駁演化論。

但其實，隨著生物學的發展，演化論的可證偽性已經非常成熟。比如：

如果在前寒武紀化石中發現兔子[2]，可證偽演化過程。

如果人和魚的DNA的相似度，高於人和猿的DNA相似度，可證偽共同祖先。

以上兩條都是非常有力可證偽性。

但是演化論還不完善。「自然選擇」的表述仍然有循環定義的嫌疑，所以還要繼續發展。

這樣一個漏洞，不能說明演化論的不成熟。物理中，慣性參照系也是循環定義。

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Objections_to_evolution#Unfalsifiability

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Precambrian_rabbit

以下是方舟子的科普文章《進化論是科學》：

　　判斷一個事實或理論是否科學，有一些標準，其中最著名而且已被普遍接受的一條，就是是否能被否證。也就是說，一個科學的事實或理論，必須有能夠被否證（當然也能被證實）的預測，如果它的預測在一切條件下都不可能被推翻，那是玄學或同義反覆的文字遊戲，不是科學。非常遺憾地是，這條標準的提出人波普爾曾經認為進化論不符他的標準，不是科學而對科學研究有指導作用的玄學，在他看來，進化這個事實不具有能被否證的預測，「適者生存」的自然選擇學說不過是同義反覆，因而也不可能被否證。即使是波普爾這樣的大哲學家，也曾經誤解了進化論。
　　進化論是否能夠有可被驗證的預測呢？完全有可能。在許多條件下，進化論能被否證，這裡只舉一例。根據進化論，每一種生物都是由先前的生物進化來的，而所有的生物都有共同的祖先；那麼，整個生物界就相當於一個大家庭，象人類的大家庭一樣，我們也可以描繪出一株親緣關係樹，確定各個家庭成員的血緣關係。如果這種血緣關係是真正存在，用不同的標準繪出的親緣關係樹應該大致相符（由於材料不同、實驗誤差等因素，不能強求完全一致），否則的話，如果不同的標準繪出不同親緣關係樹，這種親緣關係就很值得懷疑，也就是說，若出現這種結果，進化論即被否證。事實卻是，不管用什麼樣的標準，根據化石紀錄、器官比較、抗體反應比較、同源蛋白質的氨基酸序列的比較或基因序列比較，所繪出的親緣關係樹都相符得非常好，也就是說，進化論雖然可能被否證，結果卻是被證實了。特別是同源蛋白質的氨基酸序列以及基因序列的比較使我們對親緣樹的繪製達到了定量的程度，更加準確了。而且，同源蛋白質和基因有很多很多種，它們的序列比較--只要願意--可以沒完沒了地作下去，進化論也就一直在接受檢驗。幸運地是，至今為止用至少幾千種不同的同源蛋白質和基因繪出的親緣樹在誤差範圍內都互相吻
合，也就是說進化論不斷地在被證實。這種現象，如第二節所述，神創論是無法做出合理的解釋的。
　　「所有的生物都有共同的祖先」這個說法早在達爾文時代就被提出了，它完全可能被分子生物學所否證：如果生物存在著許多種遺傳物種，許多套遺傳密碼，則「共同祖先」的命題被否證。但是我們已知道事實上恰好相反。

　　波普爾的攻擊對象主要是達爾文主義。達爾文雖然沒聽說過什麼「否證論」，但以一個大科學家的直覺，知道一個科學理論不應該無條件成立。實際上，他自己清楚地告訴我們他的理論在什麼情況下可以被推翻：
　　「如果能夠證明在任一物種的結構的任一部份，它的形成純粹只是為另一物種提供好處，那麼我的理論即失效，因為這種結構不可能通過自然選擇產生。」
　　「如果能夠證明存在任一不可能經由為數眾多的、逐漸的、微小的修改而形成的複雜的器官，那麼我的理論即告破產。」（《物種起源》）
　　今天的進化論者，不管他們對自然選擇的重要性的看法是多麼的不同，有一點是共同的：自然選擇不是進化的唯一動力（雖然是重要的，也許是最重要的動力）。也就是說，自然選擇在局部已被否證。
　　從以上的分析可以看出，波普爾對進化論的責難實際上出於對進化論的淺解。令人欣慰的是，他終於認識到了這一點。在他的晚年，當神創論者利用他的責難攻擊進化論時，他勇敢地站出來公開承認自己的錯誤：

　　「我依然相信自然選擇是一個研究程序。然而，我已經改變了我對自然選擇理論的可檢驗性和邏輯特點的看法；我很高興能有機會宣布放棄我的主張。」
　　與進化論相反，神創論則不是科學理論，無法被否證，因為「上帝創造了萬物，萬物的存在證明了上帝的存在」是邏輯上永遠正確的同義重複。進化的種種證據，神創論者即使不得不承認它們的真實性，也完全可以認為那只是一連串的巧合，正如你可以不承認萬有引力，而把所有的蘋果都往下掉當成一種巧合。到最後他們還可以說這一切是上帝的有意按排：所有的生物都是上帝創造的，只不過他故意把它們造成這個樣子，好讓科學家們誤以為生物是進化來的。這種狡辯，也永遠無法被推翻。不過，按波普爾的看法，在面對科學與玄學（包括狡辯等等）的選擇時，一個有理性的人應該選擇前者。
　　而且，把上帝設想成了一個愛惡作劇的老頑童，對上帝未免太不恭敬了吧？

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《審視卡爾·波普》：

作者：馬丁·加德納（Martin Gardner）編譯：太蔟

「卡爾·波普爵士，撒了個彌天大謊，當他向世界吹牛，他單槍匹馬，把魯道夫·卡爾納普推下了維也納學圈的王座。」——打油詩，Armand T. Ringer
去世於1994年的卡爾·波普爵士，生前被認為是繼羅素之後的最偉大的科學哲學家。的確，他是位享譽世界的哲學家。今天，他在科學哲學家中的跟隨者日漸稀少，因為他們相信波普身上巨大的光環極大程度上是吹出來的。我站在他們這邊。我相信波普的聲譽基本是建立在他把一些常識用新奇的語言重新表述出來的持久但誤入歧途的努力——這種新奇現在變得越來越過時。讓我們考慮一下波普最著名的主張：科學不是通過「歸納」前進（即通過發現證實一個猜想的案例），而是通過對大膽、高風險猜想的證偽前進。他辯道，證實太慢而且從來就不確定。與此成鮮明對比的，證偽則乾脆利落。再者，（他認為）證偽才是科學方法的核心。
關於證偽的一個大家都熟悉的例子，是關於所有的烏鴉都是黑的這個論斷。每次發現一個新的黑烏鴉，當然都是對這個論斷的一個確證，但總有突然冒出來個非黑烏鴉的那個可能性。一旦非黑烏鴉露了頭，這個論斷馬上就失效。波普強調，一個猜想通過證偽測試的次數越多，它的「確證」（corroboration）就越大，儘管這個「確證」是不確定的，而且無法用概率量度。波普的批評者堅持認為，這個所謂的「確證」實際上就是歸納的一種形式，波普所做的，不過是把從前門趕走的「歸納」換了個名字，從後門又放了進來。休謨有個著名問題「歸納怎樣才能立住腳？」波普回答，不可能，因為根本沒有什麼所謂的「歸納」！
對波普這個驚世駭俗的主張，有許多反對的聲音。一個聲音是，在科學中，尋找證實的次數遠多於尋求證偽的次數。天文學家尋找火星上有水的跡象。他們不會認為他們是在努力證偽「火星上從來無水」這個猜想。
證偽完全可以象證實一樣模糊和困難。愛因斯坦的第一個宇宙模型包含了一個與亞里士多德模型一樣靜態不變的宇宙。不幸的是，太陽的重力會使這個宇宙不穩定——它會坍縮。為了避免這一點，愛因斯坦憑空提出了個大膽的猜想——在原子形成前，宇宙有一股神秘的無法探測到的被他稱為「宇宙常數」的斥力。當人們發現宇宙在膨脹後，愛因斯坦認為他的猜想被證偽了。他稱這事為「我一生最大的失誤。」今天，他的這個猜想殺了個回馬槍，被用來作為解釋宇宙為什麼比它應該膨脹得更快的理論之一。天文學家並沒試圖去證偽它，而是在試圖證實它。

錯誤的觀察可能帶來證偽。一個聲稱自己看見一隻白色烏鴉的人可能搞錯了，甚至在撒謊。只要持續觀察到黑色烏鴉，結果有兩種解釋，或是對「所有烏鴉都是黑的」猜想的進一步確證，或是對「有些烏鴉不是黑的」猜想的進一步否證。波普認識到——但卻輕描淡寫一帶而過——對一個猜想的每次證偽，同時又是對這個猜想的反命題的證實；對一個猜想的每次證實同時又是對反命題的證偽。
想想眼下的一個假說：有一個叫希格斯場的量子場，裡面有量子化的粒子。如果某天一個高能對撞機里發現了希格斯粒子，這將證實希格斯場存在的猜想。與此同時，這結果將證偽一些一流物理學家（比如牛津的羅傑·彭羅斯）認為沒有希格斯場的假說。
對科學家及波普粉絲之外的哲學家而言，科學主要靠歸納（即證實）前進，否證（證偽）也用，但比起前者次數要稀少。科學的語言幾乎一直是歸納的語言。如果波普賭某匹馬會贏，而該馬真地勝出，你可能不會聽到他高喊：「太棒了！我的馬沒輸！」
天文學家們發現繞遙遠的恆星轉的行星一個比一個小。這肯定是太空中可能有地球大小的行星的歸納性證據。我們為什麼非得繞著圈子說，隨著越來越小的新行星的發現，「在太陽系外無小行星」的猜想在被逐漸證偽？何必用右手撓左耳呢？天文學家在尋找小行星。就像物理學家沒在試圖證偽希格斯場不存在的猜想一樣，他們也不是在試圖證偽什麼理論。科學家們很少花時間證偽。他們是歸納派，在尋找正面的確證。
當下物理學界最不著邊際的猜想就是超弦理論。這理論猜測，所有基本粒子都是具有強抗張力的極小環的不同振動模式。沒人觀測到過超弦，但這理論有很強的解釋力。比如，引力就可以是一個超弦的最簡單的振動模式。象預測一樣，解釋也是歸納法的一個重要方面。比如相對論，除了做出一堆成功的預測外，它還解釋了以前令人費解的數據。量子力學也是如此。在這兩個領域（相對論和量子力學），研究者用的就是經典的歸納法。沒幾個物理學者會說他們在尋找證偽超弦理論的方法。與此相反，他們在尋找確證。哥倫比亞大學的著名科學哲學家Ernest Nagel在《重溫目的論，科學史及哲學的其它文章》（1979）中總結道：「[波普的]對證偽之角色的想法……是一種對科學過程的近乎卡通化的過度簡化。」
對波普而言，被他的主要對手卡爾納普稱為「確認度」（degree of confirmation）——一個猜想和所有相關證據的一種邏輯關係——的東西是一個無用的概念。如我在前面所說的，波普用來取而代之的，是一個叫做「確證」（corroboration）的概念——一個理論過了越多的試圖證偽它的檢驗，它的「確證」就越增加。這就像有人說，演繹法不存在，但一些命題當然可以邏輯地導致其它命題。讓我們對演繹發明個新詞吧，比如說「有根據的引申」（justified inference）。實際上，波普與卡爾納普及其他歸納主義者並無本質區別，他不過是把他們的觀點用奇怪啰嗦的術語重新表述出來而已。

說句波普的好話。就像羅素及幾乎所有哲學家、科學家和平頭百姓一樣，波普是個徹底的現實主義者——「現實」在這裡指的是，他相信，儘管有著複雜精緻和美麗的數學結構，宇宙是「外在」的、獨立於我們微不足道的思維；無論如何，科學法則與隨時間地點變化的交通規則和時尚是不能相提並論的。對今日社會建構主義者和後現代主義者（他們中的絕大部分是對科學幾乎一無所知的法國或美國文學教授）的瘋痴觀點，波普會和羅素一樣驚駭不已。
對哲學史不熟的學者們經常把一件功勞歸到波普身上，那功勞就是首先指出，不象數學和邏輯，科學永遠不會絕對確定。科學總是可以修正的，也是一直被修正的。這就是被美國哲學家皮爾斯稱為科學「可誤論」（fallibilism）的觀點。這觀點實際上可以上溯到古希臘懷疑論者，而且被後來幾乎所有的思想家不言而喻地繼承著。
在《量子理論和物理學的分裂》（1982）一文中，波普用了大篇幅為他的概率「傾向理論」（propensity theory）辯護。按波普的傾向論，一個毫無瑕疵的骰子被擲後，對六面的每一面有著同樣概率的傾向；被測量的基本粒子，有特定概率的傾向獲得諸如位置、動量、自旋之類的性質。這裡，波普又玩起了文字遊戲，用一個新詞把常規辭彙就能描述得更好的東西又命名了一遍。
依我看來，波普最令人印象深刻的也是他最著名的著作，是兩集的《開放社會和它的敵人》（1945）。這本書的主題——開放的民主社會遠遠優於封閉的集權社會（此處刪去數字）——並不新鮮，但波普用強有力的說理和淵博的學識辯護了它。在後期的著作里，波普向被他稱為「歷史相對主義」（historicism，即相信有可以預言人類未來的歷史發展法則）的思想發起了進攻。波普辯論道：未來不可預測，因為我們有自由意志。像詹姆斯一樣，波普是個非決定論者，認為歷史不過是一系列不可預知的事件。在後期，他喜歡將他所謂的三個「世界」區分開來——外部的物理宇宙、內部的思維世界以及文化世界。像卡爾納普及其他維也納學圈的成員一樣，他對上帝或來世不感興趣。
波普於1902年生於維也納，並在那裡接受了教育。他的父母都是猶太人，父親是位富有的律師，母親是位鋼琴家。在倫敦經濟學院，他做了20年的教授，講授邏輯和科學方法。1965年，他被英國王室授予騎士榮譽。

我確定，作為一個很自我膨脹的人，波普被對卡爾納普的強烈嫉妒所驅動。似乎每次卡爾納普表達一個意見，波普肯定會跳出來唱反調，儘管這反調實際不過是卡爾納普的意思、波普的辭彙。卡爾納普有次說過，他和波普之間的距離不是對稱的。從卡爾納普到波普，這距離很小，但反過來，這距離就變得很大。波普相信，他單槍匹馬，就讓由卡爾納普領導的邏輯實證主義運動咽了氣。
我沒讀過波普的唯一傳記《卡爾·波普：成長的歲月（1902-1945）》（Malachi Haim Hacohen著，2000）。從書評看，這是本不錯的書。英國哲學家David Papineau為《紐約時報圖書評論》（2000年11月12日）寫了這本書的書評。下面是他對波普個性和著作的嚴厲評論：
「用傳記作者Hacohen自己的文字說，波普是頭野獸，是個道貌岸然的偽君子。他經常指責別人剽竊他的著作或思想，但極少向自己的思想債主致謝。他期望他人為他做出各種犧牲，但自己卻從不回報。用Hacohen的話講，『一直到死，他都是個被慣壞的孩子，當世界不圍著自己轉時，他就會使小性子、發脾氣。』Hacohen為波普開脫的理由是這不過是天才的特權。那些並沒把波普看那麼高的人會對此持不同觀點。」
「當波普寫作《科學發現的邏輯》時，他剛剛三十齣頭。儘管主題有些缺陷，書中還是充滿靈光的，當時波普或許是與維也納學圈有點關係的傑出年輕哲學家中最出色的。但從那時起，別人在不停地學習，進步，並最終在哲學傳統中留下自己不可磨滅的印記，而波普卻特立獨行。他拒絕修正他的證偽主義，並因此為一個壞思想付出了終生勞役的代價。」
波普想把歸納法從科學及哲學探索中去除的巨大不懈努力最終失敗了。除了人數很少但嗓門挺大的英國波普傳人的質疑和反對外，歸納法還是深深地嵌在科學哲學家乃至市井平民交流和思考的方式中。

確證案例是我們如下信念的基礎：明天太陽仍會升起；扔出的物體會下落；水會結凍或沸騰……以及無數其它的事件。沒有比波普的這場哲學戰爭更失敗的哲學論爭了。

Martin Gardner, "A Skeptical Look at Karl Popper," Skeptical Inquirer, 25(4):13-14, 72.

題主的問題的語義略有點不明朗。「難以」證偽到底是邏輯上的不可以，還是現實的不能夠？後者跟「不可證偽性」沒有任何關係。比如，萬有引力是科學，因為它具有可證偽性：我們只要找到一個不符合萬有引力的例子，就可以否定萬有引力。但這個例子我們找不到，我們不能夠證偽萬有引力。但在邏輯上，我們顯然是可以證偽的。是否第一種難以證偽，決定了一個學說是否科學。是否第二種難以證偽，決定了一個學說是否正確。再拿萬有引力舉例子，因為它在邏輯上很容易被證偽，所以它是科學的。因為在現實中我們不能夠證偽，所以在目前它還是正確的。

回到進化論上來。在邏輯上，進化論一點都不難以證偽。達爾文的進化論的論點1.生物是可變的，2.自然選擇是進化動力。這兩點在邏輯上都是可證偽的。只要發現一例永遠不變的生物，只要觀察到自然選擇不能篩選的群體，就可以否定進化論。在邏輯上，我們容易證偽進化論，所以這個學說是科學的。至於有的人提出的現實中的所謂反例，這隻能證明一個科學學說是否正確。事實上，正是這些「反例「的存在，進化論的研究一直沒有停歇，和現代生物化學、遺傳學等聯繫起來，而愈發顯出生機。

極其容易證偽，只要在某一土層挖出一個不符合那個時代的動物化石，直接就證偽了

進化論是一個已經被淘汰的理論，所以題主的很多疑問是正常的。

生物不會進化，也不會朝著某個既定目標去進化。

而是變異，淘汰or生存。

例如長頸鹿脖子長，不是因為短頸鹿死光了。而是因為短頸鹿出現基因變異，不小心變異出了長頸鹿。長頸鹿沒有被淘汰，而是生存下來了。。至於短頸鹿為什麼滅絕了，只是因為在某一個時期，被淘汰了。我們就猜測是因為吃不到高樹葉子。這是我們的猜測。也許是因為疾病，寄生蟲，等等各種可能性都有，甚至被外星人殺光了，或者飛碟捕回去當寵物了。。。而吃不到高處葉子，只是比較靠譜的，邏輯比較合理的，猜測而已。

類似的，懶惰。勤勞的生物變異出了懶惰的基因，或者懶惰的生物變異出了勤勞的基因。結果懶惰的生物沒有被淘汰，就生存下來了。我們再編理論，為什麼懶惰有利於進化。

反例，大象變異出來了長毛的和短毛的。但長毛的淘汰死了。我們就猜測是環境巨變，長毛死了。這個猜測的理論，也許是對的，也許不是。

變異，然後淘汰or生存。

沒有進化，沒有確定的進化方向。生存或者淘汰的原因，全部是猜測。

波普爾過時了，現在的爭論是實在論與反實在論，結案。

對於進化論我有很多不解，前幾天問過一個要好的古生物學博士，他表示確實是這樣，進化論有很多問題。在這我不想關於學術問題討論什麼的，只是想表達知乎上有很多不是某個專業的人也愛去說別人民科，只要說到質疑相對論進化論什麼的，就好像覺得自己知識水平就高很多，對方完全就是迷信邪教民科。希望這些半吊子多提高自己的文化水平

要整個證偽進化論是不可能的，畢竟進化論對一些自然現象解釋的很好。最多能找點例子說明它在某些地方解釋不了。解釋不了可以有新的學說打打補丁啊。進化論從達爾文提出到現在已經發展了一百多年了，是一門活的學說而不是個化石好吧。

進化論是假說而非科學，因為它沒有證據、無法重複試驗來驗證：

1、迄今為止沒有一例支持進化論的直接證據被發現：物種1進化到物種2的中間化石。

如果這些化石存在，那麼這些化石並不是一個小群體，根據進化論的基本條件，產生變異的群體必須是該物種具有龐大的數量，否則變異幾乎是可以忽略的，那麼問題來了：

這些中間化石在哪裡？

2、生命大爆炸：寒武紀生命大爆發是進化論的直接反例。

間斷平衡：間斷期具體發生了什麼，無法解釋；

災變論，災變論可以解釋生物大量消失，但無法解釋為什麼生物會突然大量出現，如果是變異期太短進化論的基石就沒了，間斷期長的話又會回到原來的問題--證據！化石拿出來！

只要是進化論以及進化論分支理論，無法逃避的事實是生物必然是從另外一個物種演化來的，所以這個過程必然伴隨著大量的變異中間體，這是無法逃避的，證據！化石拿出來！

生命大爆炸對進化論的威脅在於：生命大爆炸是物種大量出現，巨量的。

澄江化石群：幾乎所有的現生動物的門類和已滅絕的生物，都突然地出現在寒武紀地層，而更古老的地層中卻沒有其祖先的化石被發現。也就是說。所有的現生動物的結構藍圖是在這一時期建立起來的。

費雪定理不知道是啥，求科普，謝謝。

我是無神論者，也是反進化論者。

我認為「適者生存，生存者適」的理論是一個取巧的理論，是一個循環論證。本質上它是不可證偽的。但它確實又能解釋絕大多數的生物的是生存或是滅絕的問題，所以它又是一個有用的理論。

什麼理論是對的，什麼是錯的。

一個非常基礎的判斷標準就是，邏輯上不自相矛盾，而且經得起檢驗。

但是怎麼去檢驗，伽利略開創了實驗的方法。但是有些理論很狡猾，它通過循環論證或同義反覆的方法，使得它在任何條件下解釋任何現象都是正確的。於是我們要求，一個理論要有能被證明是錯的的可能性，別他么的抖機靈，把我們繞在裡面玩。

這才是可證偽性。即不要循環論證，同義反覆，或說了等於沒說。

進化論顯然是可證偽的。且看達爾文自己提供的一個例子：

如果能夠證明在任一物種的結構的任一部份，它的形成純粹只是為另一物種提供好處，那麼我的理論即失效，因為這種結構不可能通過自然選擇產生。」