有一則笑話相信很多人並不陌生。一個學生做一個關於青蛙的實驗。 他先把青蛙放在桌上，喊了
一聲“跳！”，那青蛙一下跳出四米遠。他在實驗記錄上寫道，“四條腿，青蛙能跳動。”然後他切掉
了青蛙一條腿，放在桌上，喊了一聲“跳！”，青蛙跳了三米。他又寫道，“三條腿，青蛙也能跳
動。”他再切掉青蛙一條腿，這次青蛙跳了兩米。他又寫道，“兩條腿，青蛙還是能跳動。”當他再
切掉青蛙一條腿後，青蛙只跳了一米。 最後，他把青蛙的最後一條腿切了，無論他如何喊“跳！”，
青蛙都不跳了。 於是他寫道：“當青蛙沒有腿時，青蛙就徹底聾了。” 結論：青蛙的聽覺器官在腿
上。

其實，我們今天之所以覺得好笑乃是因為我們都具備這樣一個常識：即青蛙的聽覺器官並不長在腿
上，而且提供青蛙跳動的機械動力來源恰恰是蛙腿。

然而，假如我們和那個學生一樣，並不具備以上的“常識” ，那麼你再回過頭來審視一下這個學生對
生物實驗所作觀察而下的結論，你會發現這個結論在邏輯上也似乎是順理成章的。雖然，他的
結論並不是唯一可能的結論，但卻也是和觀察實驗相符合(至少不衝突) 的一個結論，而且是最有可
能自然想到的一個結論之一。為什麼？因為對這個缺乏基本常識的學生而言，他的實驗觀測都和他
下的命令“跳” 有關。青蛙的跳動成了青蛙聽覺唯一可以通過實驗觀測的一種反映。而由於實驗手段
的有限，那個學生甚至認為青蛙的聽覺器官是唯一驅動青蛙跳躍的器官。所以一旦青蛙不再跳動，
那麼除了聽覺器官出了問題外，沒有別的解釋。而這一問題恰恰出在剪斷蛙腿這一環，剪掉的腿越
多，聽覺反應越弱(跳的距離越近) 。所以他的結論自然就會是：當青蛙沒有腿時，青蛙就徹底喪失
了聽覺器官。

類似的故事還有。比如佛曉打鳴的公雞聲稱太陽是它唱出來的也是一例。雖然可笑，但說的也是一
個道理。

與其說這個青蛙實驗的故事帶給我們的教訓是不要只根據有限的實驗和觀測盲目下結論，不如說這
個故事更告訴我們：在任何情況下通過實驗觀測所得出的科學結論都不見得可靠，有時是根本錯誤
的。因為，說到底，人類所做各種科學實驗都是在某種限制下進行的，都帶有各種局限性。而人們
根據實驗所做的結論都不可避免地帶有自己預先的理論(或主觀假設) 成分。那種所謂靠科學實驗所
得出的結論是不帶任何主觀偏見的說法是根本經不起推敲的。

首先用形式邏輯來闡明這一觀點的是上世紀法國傑出的科學家和科學思想家皮埃爾·迪昂和另一位美國
哲學家和邏輯學家威利亞德·奎因聯合命名的奎因-迪昂整體論的一個命題：面對任一組觀測結果，
可以有無窮多個理論去解釋這些結果。言下之意，人們根據實驗觀測所得出的科學結論只是無窮多
個可能的理論中的一個，並不一定是唯一正確的結論。之所以得出某個特定結論，一定同觀察
者的預設立場直接有關。

奎因-迪昂整體論的一個等價表述就是：任何一組實驗證據只能將一組理論作為整體反駁或證偽，
而不能反駁或證偽其中一個單獨的一個結論 (即實驗結果只能指出這一組理論不可能都成立，必
有一條是錯的。但不能具體指出哪一條是錯的)。

科學歷史上曾有幾次記難忘的經歷和經驗教訓讓人們不得不對奎因-迪昂整體論引起足夠重視。一
個著名的例子是19世紀上半葉，天文學家曾經想通過觀測天王星的運行軌道來驗證牛頓的萬有引
力是否放之四海而皆準。結果發現它的軌道和按牛頓萬有引力所得出的理論軌道不符。如果你本來
就對牛頓的萬有引力有偏見，你的實驗動機就是想證偽萬有引力，你會很容易按波譜爾的科學結論
必須經得起證偽過程這一原則下結論：牛頓的萬有引力有錯誤，必須修正。

然而，面對這樣一個觀測結果，事實上還有各種可能的理論來解釋。萬有引力出錯只是各種可能性
中的一個解釋而已。另外一種可能是天王星的軌道受某種神秘的不為人知行星的影響而偏離了原先
的理論軌道。還有一種可能是天文學家的觀測數據不準確等等等等各種可能的解釋(能列出多少，取
決於你的想象力是否豐富)。換成等價表述就是，天王星偏離原先的理論軌道這一事實並不能單獨證
偽萬有引力，而只能把下例理論組合作為一個聯合命題證偽：

理論1 萬有引力
理論2 不存在神秘行星影響天王星的軌道
理論3 上帝不特別干預天王星的軌道
理論4 天文學家的觀測數據完全準確

。。。。。。

等等

換言之，從天王星偏離理論軌道的觀測結果只能得出的嚴謹結論是：上述理論中必有一條是錯的
(但不能具體指出哪條理論錯了)。當然也就不能單獨把萬有引力挑出來證偽。事實上，很多人後來
推測天王星的軌道應該是受某個不為人知曉的行星的影響。法國的年輕天文學家勒維耶 (Urbain Le
Verrier) 於1845年更進一步推算出它的軌道位置。這顆神秘的行星很快就在1846年9月被證實：
它就是我們現在所知的海王星。

奎因-迪昂整體論的發表對一項奉為金科玉律的波普爾實驗證偽原則提出了了極大的挑戰。既然
任何一組實驗結果只能籠統反駁無窮多個可能結論構成的聯合命題，卻不能具體反駁其中哪一條，
那麼靠科學實驗來證偽某一特定個命題(或理論) 就變得十分可疑：表面上看起來同待證命題(理論)
衝突的實驗結果事實上還有無窮多個可能的另外解釋，並不一定是待證命題(理論)本身錯了。整體論
也警告我們：靠科學實驗證偽並不一定能帶來對已有理論的正確修正。有時可能會適得其反，導致離
真理漸行漸遠。那種認為靠不斷的科學實驗一定能導致對真理更加接近的看法顯然過於簡單和樂觀。
因為那並不是邏輯上的必然。事實上，由於各種可能結識和修正的多樣性，如果按均勻概率來計算，
每次修正導致結論“更加正確”的機會幾乎等於0。