Tính tích lũy của khoa học và quá trình phát triển tri thức

Tuy nhiên, “tích lũy” không đồng nghĩa với việc mọi tri thức cũ đều được giữ nguyên và kiến thức mới chỉ đơn giản được đặt thêm lên trên. Trong quá trình phát triển, khoa học còn kiểm tra lại các kết luận trước đó, xác định giới hạn áp dụng, sửa những điểm chưa chính xác và đôi khi thay đổi cả khuôn khổ lý thuyết. Vì thế, tính tích lũy của khoa học nên được hiểu là sự kế thừa, kiểm nghiệm và phát triển có chọn lọc của tri thức qua thời gian.

Tính tích lũy của khoa học thể hiện ở sự kế thừa tri thức

Một phát hiện khoa học mới thường phụ thuộc vào một lượng tri thức đã tồn tại từ trước. Khi nghiên cứu một vấn đề, nhà khoa học có thể kế thừa thuật ngữ chuyên môn, lý thuyết, kết quả thực nghiệm, kỹ thuật đo lường và những vấn đề mà các nghiên cứu trước chưa giải quyết được.

Chẳng hạn, một phép đo chính xác hơn chỉ trở nên có ý nghĩa khi người nghiên cứu biết đại lượng cần đo là gì, phương pháp nào từng được sử dụng và sai số của những phương pháp đó nằm ở đâu. Một lý thuyết mới cũng thường phải giải thích được ít nhất một phần những hiện tượng mà các lý thuyết trước đã xử lý thành công.

Cơ chế này khiến khoa học trở thành hoạt động mang tính liên thế hệ. Kết quả của một nghiên cứu có thể trở thành dữ liệu đầu vào, phương pháp tham khảo hoặc vấn đề nghiên cứu cho những công trình tiếp theo. Việc công bố kết quả còn cho phép cộng đồng khoa học kiểm tra, phản biện và tiếp tục phát triển tri thức thay vì để mỗi cá nhân nghiên cứu trong một hệ thống biệt lập.

Trong những giai đoạn mà một khuôn khổ nghiên cứu tương đối ổn định, quá trình tích lũy có thể diễn ra rất rõ. Theo cách mô tả của Thomas Kuhn, “khoa học thông thường” có khả năng tạo ra ngày càng nhiều lời giải cho những vấn đề được xác định trong một hệ hình chung.

Tri thức khoa học được tích lũy bằng cả bổ sung và sửa đổi

Nếu chỉ hiểu tính tích lũy là số lượng kiến thức ngày càng tăng thì chưa phản ánh đầy đủ cách khoa học phát triển. Tri thức khoa học có thể thay đổi theo ít nhất ba cách: bổ sung kết quả mới, làm chính xác hơn những kết quả đang có và sửa hoặc loại bỏ những kết luận không còn phù hợp với bằng chứng.

Quá trình này xuất phát từ đặc điểm quan trọng của khoa học: các kết luận phải tiếp tục đối diện với quan sát, thực nghiệm và phản biện. Khi dữ liệu mới tương thích với tri thức hiện có, phạm vi hiểu biết có thể được mở rộng. Khi kết quả mới chỉ ra một giới hạn mà lý thuyết cũ chưa nhận biết, lý thuyết có thể được điều chỉnh. Nếu mâu thuẫn trở nên đủ quan trọng, một cách giải thích khác có thể được xây dựng để thay thế.

Vì vậy, một kết luận từng được chấp nhận không nhất thiết phải tồn tại vĩnh viễn dưới đúng hình thức ban đầu. Giá trị tích lũy của khoa học nằm ở chỗ cả những thành công lẫn những hạn chế của tri thức cũ đều có thể trở thành cơ sở cho bước phát triển tiếp theo.

Điều này cũng giải thích tại sao sai lầm khoa học không nhất thiết làm cho toàn bộ quá trình trước đó trở nên vô ích. Một lý thuyết không còn được coi là cách giải thích tốt nhất vẫn có thể để lại phương pháp đo, dữ liệu, khái niệm, bài toán hoặc một miền áp dụng nhất định cho các nghiên cứu sau.

Tính tích lũy không có nghĩa khoa học luôn phát triển theo đường thẳng

Quan niệm truyền thống thường hình dung khoa học như một kho tri thức liên tục lớn lên: các chân lý mới được thêm vào những chân lý đã biết. Lịch sử và triết học khoa học cho thấy mô hình này chỉ đúng một phần.

Kuhn đặc biệt nhấn mạnh sự khác biệt giữa những giai đoạn phát triển tương đối ổn định và những cuộc cách mạng khoa học. Trong giai đoạn ổn định, tri thức có thể tăng dần trong một khuôn khổ chung. Nhưng khi khuôn khổ đó gặp những bất thường nghiêm trọng và được thay thế, một số khái niệm, cách đặt vấn đề hoặc cách giải thích trước đây có thể bị sửa đổi hoặc không còn được duy trì nguyên vẹn. Vì vậy, sự thay đổi lý thuyết không phải lúc nào cũng là phép cộng đơn giản giữa kiến thức mới và kiến thức cũ.

Điểm này tạo ra một giới hạn quan trọng khi nói về tính tích lũy của khoa học: khoa học có tính tích lũy nhưng không phải mọi thành phần của khoa học đều tích lũy theo cùng một cách.

Dữ liệu quan sát, kỹ thuật thực nghiệm và khả năng giải quyết vấn đề có thể được bảo tồn đáng kể, trong khi cách giải thích hoặc hệ thống khái niệm có thể thay đổi sâu hơn. Một lý thuyết mới vì thế có thể vừa kế thừa thành quả trước đó, vừa tổ chức lại cách con người hiểu những thành quả ấy.

Các thảo luận hiện đại về tiến bộ khoa học vì vậy không còn giới hạn ở quan niệm rằng khoa học chỉ tăng trưởng bằng cách tích lũy thêm những chân lý đã xác lập. Những mô hình của Popper, Kuhn và nhiều nhà triết học khoa học khác đều đặt vấn đề về cách tri thức cũ được sửa, thay thế hoặc diễn giải lại khi lý thuyết thay đổi.

Cơ chế tích lũy giúp khoa học ngày càng giải quyết được nhiều vấn đề hơn

Tính tích lũy tạo ra một lợi thế quan trọng: mỗi thế hệ nghiên cứu có thể dành nhiều nguồn lực hơn cho những câu hỏi chưa được giải quyết thay vì tái tạo toàn bộ tri thức nền.

Quá trình này có thể hình dung theo một chuỗi liên tục: kết quả nghiên cứu được công bố, cộng đồng khoa học kiểm tra và sử dụng kết quả đó, các hạn chế hoặc câu hỏi mới xuất hiện, rồi những nghiên cứu tiếp theo tiếp tục xử lý chúng. Qua nhiều vòng như vậy, dữ liệu phong phú hơn, phương pháp có thể chính xác hơn và các mô hình giải thích trở nên có khả năng xử lý nhiều vấn đề hơn.

Sự tích lũy còn diễn ra ở cấp độ công cụ. Những phương pháp thống kê, thiết bị quan sát, hệ thống đo lường hoặc kỹ thuật thực nghiệm được phát triển trong một giai đoạn có thể mở ra khả năng đặt những câu hỏi mà trước đó con người chưa thể kiểm tra bằng bằng chứng.

Đây là lý do sự phát triển của khoa học không chỉ nằm trong số lượng lý thuyết được tạo ra. Năng lực nghiên cứu của cộng đồng khoa học cũng được tích lũy. Tri thức về cách đặt câu hỏi, cách đo lường, cách kiểm nghiệm và cách nhận biết giới hạn của một kết luận có thể trở thành nền tảng cho những bước tiến tiếp theo.

Trong cách tiếp cận của Kuhn, ngay cả khi một cuộc cách mạng khoa học làm cho sự phát triển không hoàn toàn mang tính cộng dồn, hệ hình thay thế vẫn cần duy trì phần lớn năng lực giải quyết các vấn đề định lượng của hệ hình trước và đồng thời xử lý được những bất thường quan trọng mà hệ hình cũ gặp khó khăn. Điều đó cho phép nói đến tiến bộ dù không đồng nhất tiến bộ với việc bảo tồn nguyên vẹn mọi tri thức trước đó.

Hiểu đúng tính tích lũy giúp nhìn khoa học như một quá trình tự điều chỉnh

Ý nghĩa sâu hơn của tính tích lũy nằm ở chỗ nó kết hợp tính kế thừa với khả năng sửa sai.

Nếu khoa học chỉ kế thừa mà không kiểm tra lại, những sai lầm cũ cũng có thể được bảo tồn. Ngược lại, nếu mỗi thay đổi đều xóa bỏ hoàn toàn thành quả trước đó, khoa học khó có khả năng tạo ra một truyền thống nghiên cứu ngày càng phát triển. Tiến bộ xuất hiện khi những kết quả có giá trị được giữ lại, trong khi các hạn chế được nhận diện và xử lý bằng bằng chứng hoặc cách giải thích tốt hơn.

Do đó, khi nói tri thức khoa học “tăng lên theo thời gian”, không nên hiểu rằng mọi thế hệ chỉ biết thêm nhiều sự kiện hơn thế hệ trước. Quan trọng hơn, cộng đồng khoa học có thể biết điều gì đã được kiểm tra, điều gì còn chưa chắc chắn, một kết luận đúng trong điều kiện nào và vấn đề nào vẫn cần nghiên cứu.

Cách hiểu này cũng tránh hai cực đoan. Một bên là xem khoa học như kho chân lý chỉ có thể tăng mà không bao giờ phải sửa. Bên kia là cho rằng vì lý thuyết khoa học có thể thay đổi nên khoa học không tích lũy được tri thức. Trên thực tế, thay đổi và tích lũy có thể diễn ra đồng thời: tri thức mới được xây dựng từ di sản nghiên cứu trước đó nhưng không bị bắt buộc phải giữ nguyên mọi kết luận cũ.

Tính tích lũy của khoa học vì vậy được hiểu là quá trình trong đó tri thức của các thế hệ sau kế thừa, kiểm nghiệm, chỉnh sửa và phát triển những thành tựu đã có. Nhờ cơ chế này, khoa học có thể hình thành một nền tri thức ngày càng phong phú và tăng năng lực giải thích, dự đoán cũng như giải quyết vấn đề.

Tuy nhiên, quá trình ấy không phải một đường thẳng chỉ gồm những kiến thức mới liên tục được cộng thêm. Khi bằng chứng và lý thuyết thay đổi, một phần tri thức cũ có thể được giới hạn lại, diễn giải khác hoặc thay thế. Chính sự kết hợp giữa khả năng tích lũy và khả năng tự điều chỉnh giúp khoa học vừa bảo tồn thành quả quá khứ, vừa tiếp tục phát triển tri thức qua thời gian.