在其标志性著作《科学革命的结构》（1962）中，美国物理学家和科学史学家托马斯·库恩（1922—1996）对传统的科学观念提出了挑战。传统观念认为，科学方法是客观的，科学都是进步的。而库恩则认为科学与其他人类事业一样，是一种社会结构，是当时社会的一种产物。因此，在决定哪些是可以接受的假设时，科学也会受到社会期望和专业规范的影响而产生偏差。
常规科学与范式
库恩提出了三个关键概念：常规科学、范式和科学革命。常规科学（normal science）是指“严格地以一种或多种已获得的科学成就作为基础的研究，这些科学成就得到了当时科学界的认同，并为进一步的实践提供基础。”常规科学通过科技期刊和教科书进行传播。
常规科学的成就为该领域内的研究提供了范式或模型。范式（paradigm）是已经被社会所接受的观点，比如世界是什么，人们应该如何研究世界等问题。如果一个范式可以成功解决科学家正在研究的问题，并且能够获得大量拥护者的支持，就可以成为常规科学的一部分。
在库恩看来，范式不仅影响人们决定哪些是值得研究的问题，还影响着人们对自然现象的实际感知。例如，当前的一个科学范式认为，意识是基于有机体的，永远不可能被计算机或者人工智能（AI）所模拟。因此，即使是智能计算机的行动或操作，在大多数科学家看来也仅仅是机械问题。
虽然常规科学在取得新成果和新技术等方面是非常成功的，但库恩指出，常规科学不利于探索新鲜事物。反过来又加剧了证实偏见的形成。当新鲜事物出现时，往往马上被人们所摒弃，或者由科学家们按照现有的范式进行解释。例如，当火星的运行轨道出现异常，无法用古老的地心说范式进行解释时，西方学者便多年忽视该现象，直到哥白尼的出现。
科学革命和范式转换
库恩认为，科学发展并不是一个严格的线性过程，也就是说，科学并不是沿直线前进的。库恩提出，当一个新范式出现时，危机是非常必要的。如果异常现象一直存在，或者始终无法由现有的范式所解释，就可能出现“危机”，并导致旧的范式被废弃。
当一种新的科学理论可以有效替代受质疑的范式时，科学革命（scientific revolution）或范式转换就会发生。哥白尼的地球绕太阳公转理论，爱因斯坦的相对论，阿尔弗雷德·韦格纳的地壳构造板块和大陆漂移理论，以及达尔文的进化论等都代表了各自领域内的范式转换。
范式转换要求人们使用一种新的方式去观察世界，这一过程可能需要花费数十年的时间。一些科学家接受了旧范式的教育，并一直在旧范式的影响下开展工作，改变对他们来说尤其困难。他们付出了一生的时间和声誉来证明某个理论，因此当旧的范式受到挑战时，即使反面证据已经摆到了面前，大多数人仍会奋力为其辩护。
不符合常规科学标准的理论，常常受到人们的嘲笑和奚落，甚至被冠以欺诈的恶名。相关的研究发现也无法在主流科学期刊上发表。当1915年韦格纳第一次提出大陆漂移理论时，也遭到了同事的攻击。像陆地一样大的东西居然能移动，在很多人看来这是极为荒唐可笑的。但是，到了20世纪60年代，支持地壳构造板块和大陆漂移理论的证据已经变得势不可挡，人们再也无法忽视这一理论。
新范式一般容易受到年轻科学家和新人的拥护，因为他们刚刚进入该领域，或者对该领域并不了解，没有在旧范式下投入太多的时间和精力。1905年，爱因斯坦第一次发表相对论的假设时只有26岁。
库恩关于常规科学的评论，使科学家和其他人更加注意社会期望和证实偏见对科学研究的影响，这产生了极大的社会价值。作为批判性思考者，我们需要认识常规科学的假设和范式，同时还应该对不符合这些规范的假设保持心智的开放性。在评价一个新的假设时，我们需要应用本章中介绍的标准进行客观评价，而不应该由于其不符合常规科学的范式将其简单地忽略掉。
再想一想
1. 什么是科学方法？
· 弗朗西斯·培根首次对科学方法进行了系统化定义，认为科学方法包括识别问题和检验问题解释时所用的严密、系统的观察和实验。
2. 如何区分科学与伪科学？
· 伪科学不是科学的观察、推理和检验，而是大量基于情感诉求、迷信行为和修辞手法的解释或假设。此外，伪科学假设的措词总是模糊不清，无法对其检验，科学假设则与此不同。
3. 科学实验和研究方法包括哪些不同的类型？
· 科学实验在完全控制或半控制条件下进行，包括系统的测量和数据统计分析。其他研究方法则包括观察、调查和访谈。
