授权信息：本文转载自公众号iFormalLing，已获授权，原文链接：Notes to the Lectures
(Note: There must be some mistakes in the following notes, thus anyone who wants to cite some ideas from them is recommended to be careful, though I had tried my best to correct some mistakes that are still there for my understanding is itself not a reliable method for the provision of the correctness.)
Prof. Shan Gao
Tittle: Why Mind Matters in Quantum Mechanics
Shan, Gao (2019). The Measurement problem revisited. Synthese 196, 299-311.
心灵同物理状态的三种联系方式（量子力学中），也即三种理论。
Collapse theories
Gao, Shan (2022) Existence of superluminal signaling in collapse theories of quantum mechanics, http://philsci-archive.pitt.edu/20704/ [Preprint]
Gao, Shan (2022) Do quantum observers have minds? [Preprint]
This paper presents a no-go result for quantum observers. It is shown that the following three assumptions are incompatible:
(1) quantum observers have minds;
(2) continuity of psychophysical connection;
(3) functionalism for mental content.
Bohm’s theory
Gao, Shan (2022) Can Bohmian brains make minds? On shadows, puppets and zombies.http://philsci-archive.piM.edu/21113/ [Preprint]
In Bohmian mechanics, it is assumed that the physical state that determines the mental state of an observer is not the wave function but the configuration of the Bohmian particles. In this paper, I argue that the Bohmian particles are like shadows and puppets, and the Bohmian observers have no conscious minds, and they are zombies when assuming that quantum entanglement plays no role in generating the conscious mind.
Everett’s theory
Gao, Shan (2021) Time Division Multiverse: A New Picture of Quantum Reality, http://philsci-archive.pitt.edu/20055/ [Preprint]
In my book Meaning of the Wave Function, I proposed a new interpretation of the wave function in term of random discontinuous motion (RDM) of particles in three-dimensional space. In this paper, I argue that this interpretation of the wave function also solves the measurement problem. The resulting picture is time division multiverse, in which worlds exist fundamentally in a time devision way in three-dimensional space, and the Bom rule can be directly derived from the RDM of particles.
Gao, Shan (2021) Time’s Arrow Points to Many Worlds. http://philsci-archive.pitt.edu/19443/ [Preprint]
Prof. Xiaoli Liu
Tittle: 认知科学哲学研究的困难及中国学者的学术责任
一、认知科学哲学——作为一般哲学和特殊科学哲学
►认知科学的广义和狭义理解：
广义：处在前科学时期，未形成统一纲领和研究范式的巨无霸学科群。
狭义：如第一代纲领所期望，以信息系统的计算——表征研究人类心智
第二代4EC纲领（涉身-嵌入-延展-生成认知）；有人提出5EC（+生态认知）、7EC（+情恵+演花+拓展适应性认知ex-adaptative cognition）—可以称为广义的涉身认知。
其中最近几年“新生成主义”更加关注生命、身体、日常认知、社会认知和文化认知。
►布鲁克Andrew Brook曾对“认知科学哲学”（philosophy of cognitive science）和“认知科学中的哲学”（philosophy in cognitive science）做过区分。
►丹尼特D. Dannett认为：整体上，哲学要对认知科学做出好的贡献，就必须同时研究这两个领域。
►AlphaGo之后，伴随人工智能和脑科学的发展，整体来讲，认知科学开始迈入全面自我反思的“科学元理论时期”，一批元老级认知科学家纷纷加入“认知科学向何处去”的反思行列。
►认知科学的研呢状况是：尽骨哲学从一开始就在七大学科中占据“学科”一席，但哲学在认知科学研究中还未稳定占据“方法”一席，未受过好的哲学训练的认知研究者很少淸楚了解哲学到底是什么，作用究竟何在——哲学家难辞其咎。
►因此有必要分出认知科学哲学和认知科学［研究］中的哲学。
►认知科学哲学：在考察非哲学家进行认知科学的工作时，人们发现，哲学家在认知科学中使用的方法既不是纯粹实验的，也不是计算的：虽然思想实验似乎引起了广泛关注，也不是完全必需，那么，还有什么？
►认知科学研究中的哲学：特别关注认知科学中产生的基础假设、应该和不应该做什么的规范性主张，以及检测这些假设的可靠性和规范性主张的效力何在。
►认知科学最初目标非常明确一建构一门关于心智的科学，因此可以从科学哲学的角度提出问题。
►例如，第一类问题，福多的思维模块化作为心智架构的假设是否科学？这一假设已经占据认知科学主流近40余年了。
►第二类，认知科学的基础及其局限何在，例如，功能主义框架，心灵的计算理论，思维语言假设，预测心智、动力系统理论的是非功过？
►意识到模块化局部理论，全局空间理论，整合信息论，究竟哪家强？
►在认知的研究中，主张整体论和还原论的理由？
►在认知科学中追求统一研究纲领还是多元理论说明共存？
二、可否预期第三代认知科学研究纲领的涌现:新经验主义和实证主义转向？
►认知科学的广义和狭义理解：
广义：处在前科学时期，未形成统一纲领和研究范式的巨无霸学科群
狭义：如第一代纲领所期望，以信息系统的计算-表征研究人类心智
第二代4EC纲领（涉身-嵌入-延展-生成认知）；有人提出5EC（+生态认知）、7EC（+情感+演化+拓展适应性认知ex-adaptative cognition）
其中最近几年“新生成主义”更加关注生命、身体、日常认知、社会认知和文化认知
新经验主义和新实用主义转向——生成认知能否作为新的大一统理论
►1.吉布森的生态心理学为生成主义的重要奠基：感知即行动。引入功能可见性概念
►2.奥根和阿瓦诺依等：感知运动耦合理论一视知觉、双系统加工模型
►3.马图拉纳&瓦雷拉&汤普森等：主张以生命与认知、生命与心灵的连续性理解心灵和认知
►引入生命自组织系统的自创生、自主、自治*
►内在目的性一先天的自然目的性（而非功能目的）
►内生意向性
►自我的内在生成……
► 4.《现象学与认知科学》杂志主编加拉格尔更为系统化完善新生成主义——生态心理学+新实用主义&过程哲学&主动交互观念做了贡献。
2017年加拉格尔对认知科学诸多新观念做了总体性阐述，并宣示一种新生成主义（neo-inactivism）立场。推崇以杜威为代表的新实用主义，强调意向性和交互主体性；除了强调涉身性，更关注情感、文化认知与社会认知、入世的实践活动中的认知过程。
►“计算理论不足以使人们充分理解认知和人类经验的本质，需要引入过程哲学视角和生态心理学思想，考虑认知主体的身体过程，情感过程以及与此相关的物理和社会文化过程”。
从涉身心智•预测心智•人类经验的整合观
►安迪克拉克作为涉身认知、延展认知到预测心智的开创者成为当今最受欢迎的哲学家之一。特别对未来人机交互时代AI情感、机器意识提供诸多深刻洞见。
►他强调预测心智的一种整合列。不仅能将大量核心认知现象（如知觉、行动、推理、注意、價感、经验和学习）统一起来，还期望定性甚至定量地理解“涉身认知科学”以及“语境认知科学”领域等许多理论诉求。
►概率性的神经处理过程与涉身认知和行动所发挥的作用在当前的语境中有望得到统一，这是新兴陥预测理论框架最具吸引力曲特征。
意识经验主观感受的考察逐渐纳入科学叙事的话语系统
►6.神经生物学家达马西奥的生命之心•文化之心•情感之心•感受之心的说明受到关注。最近20年，达马西奥五本书一1995《笛卡尔的错误》，1999《感受所发生的一切：身体与情绪生成意识》，2003《寻找斯宾诺莎》，2010《当自我来敲门》，2018《万古的古怪秩序：生命，感受，文化之形成》。
►以独特的哲学•神经科学•生物演化•生物心理学的跨界视阈，展现将生命之心•文化之心•情感之心•感受之心对主观经验进行系统整合的思想轨迹。意识经验、主观感受统统与生命体的物理经验不可分离。
►屡获科学大奖的生物化学家尼克莱恩在《生命的跃升：40亿年演化史上最伟大的十大发明》，依次列举：生命起源的深海热泉、DNA、光合作用、复杂细胞、性、运动机能、视觉、热血、意识和死亡。以独特语言讲述自然之力的每一次变革如何改变生命世界和人类意识的叙事。强调自我觉知才是意识到本质。
►从最初在深海热泉的生命起源到人类意识的诞生。从微观细菌到庞然恐龙,从地质化学到神经影像，从量子物理到行星科学。
关注人类本性和人类意识经验的科学研究越来越受到关注
►认知科学的一大传统是信息论，控制论和人工智能，AGI最初的理想是通过建造像人一样的计算机器模拟人类思维和行动，丰富理解人类心灵的本质。更深层地说明人类认知现象，揭示人类的本性；但最近30年越来越远离哲学（候世达）才是它的致命伤。
►随着生命科学的发展和智能技术的变革，借助人工智能的各种人类增强技术，对人类现象研究的问题域确实明显拓展了，所描述的人类现象的背景也丰富了，但对于人类本质的研究是否有实质性推进吗？深表怀疑。
►哲学豪创造了许多关于心灵和认知的隐喻词汇，以某种修辞学手法解释新现象，往往从一个误区转向另一个误区。缺乏第一哲学吗？新的（虚拟现实）技术哲学作为第一哲学？不敢苟同。但是，关注意识经验的科学越来越受到科学家的关注。
三、意识经验的多重叙事带来的启示
►哲学家创造了许多关于心灵和认知的隐喻词汇，以某种修辞学手法解释新现象，往往从一不误区转向另一个误区。缺乏第一哲学吗？技术哲学作为第一哲学（国盛）？不敢苟 同。
►如何为人类理性和人类经验奠基：作为严格科学的形而上学的任务？
Prof. Chuang Liu
Tittle: 科学交叉哲学新挑战：伦理与演化博弈
Abstract:
伦理学研究的道德价值与行为规范似乎无法在世界的客观事实中找到踪影，也不可能从其中推演出来。既然科学是研究客观事实的学问，伦理学与科学似乎无法相容（好比宗教与科学不相容）。可是，人类是自然之物，伦理学又并非研究人们主观道徳意见的学问，因此，与科学的不相容是个大问题。然而，科学解释有两种类型。一种为研究爭物“动力因”的进路.另一种为研究事物“目的因“的进路。达尔文进（演）化论属于后一类。道德规范在前一类进路中得不到算释其实不足为奇。因为解释它需要知道它是如何演化出来的。达尔文早有道德起源的思想和初步理论，之后演化博弈论又提供了更丰富的资源，但仍然存在差距。本文进一步结合集体或社会实在论的相关思想，尝试解决伦理学与科学相悖的难题。
Prof. Xingming Hu
Tittle: Hempel on Scientific Understanding
• A question: What distinguishes a good explanation from a bad one?
• An influential view: the explanation-understanding thesis
• A good explanation is the one that provides understanding.
• Salm on (1997: 5): “Scientific explanations of phenomena are the means to understanding them” (解释是李段，理解是目的)
• If X provides no understanding, then X is not a good explanation
• James Woodward (1993: 249) claims that a theory of explanation should “identify the structural features of such explanation which function so as to produce understanding in the ordinary user?”
• Wesley Salm on, David Lewis, Philip Kitchen Michael Friedman, etc. hold a similar view.
• An influential view: the explanation-understanding thesis
• A good explanation is the one that provides understanding.
• Hempel rejects this view according to the standard interpretation.
• On the standard interpretation, Hempel makes the following objection:
Understanding is pragmatic/relativistic: Whether one understands why X happened in terms of Explanation E depends on one’s beliefs and cognitive abilities;
If a good scientific explanation is the one that provides understanding, then whether a scientific explanation is good is a pragmatic/relativistic issue.
But whether a scientific explanation is good, just like whether a mathematical proof is good, is a non pragmatic and objective issue in dependent of the beliefs or cognitive abilities of individuals.
Therefore, a good scientific explanation is not the one that provides understanding.
The plan
• I argue against the standard interpretation of Hempel
The objection to the explanation understanding thesis is flawed.
There is textual evidenee that Hempel does not make the objection.
• Rather he endorses the explanation-understanding thesis, the idea that a good explanation is the one that provides understanding.
- Attributing the explanation understanding thesis to Hempel sheds light on his account of explanation.
Why the Objection fails:
• A good scientific explanation is the one that provides ideal scientists understanding.
• Ideal scientists, if considering a candidate explanation, would know whether the premises (i.e., the explanans) of the explanation are true and can see how the conclusion (i.e., the explanandum) are logically connected to the premises.
Two responses
- Hempel is simply inconsistent.
• Trout (2002, p. 217) thinks while Hempel is a trenchantly objectivist, he is “tempted by the allure of internal access”.
- Hempel is not serious when writing that explanation aims at understanding
• “Insofar as objectivists [like Hempel] are willing to discuss scientific understanding, they identify it with explanation, thereby making it redundant” (de Regt, 2017).
The principle of charity
• A good interpretation of a philosophical text should
• Respect the text as much as possible
• Make the philosophical theory as plausible as possible
• My interpretation respects the text more than the two alternatives
• I will show that my interpretation can help Hempel defend his D-N model against some classic counterexamples.
A little review: The D-N model
• X is a good explanation iff X satisfies the four conditions
• (R-l): It must take a form of deductively valid or inductively strong argument;
• (R-2): The explanans must contain gen era I laws, which are required to satisfy R-l；
• (R-3): The explanans must have empirical content and must be testable;
• (R-4): The sentences of the explanans must be true (Hempel, 1965, pp. 247-248).
• Why the four conditions? Why does a good explanation not require stating causal relations?
• Because X is a good explanation just in case X can provide ideal scientists understanding.
• Hempel’s account of scientific understanding
• Scientific understanding con sists in seeing the phenomenon in question as an instance of a general pattern in nature (described by the laws).
• This entails rational expectation.
• This is compatible with the intuitive idea that understanding consists in seeing how things hang together.
• In fact, Hempel (1965: 338-342) notes that there is an intuitive distinction between lawlike sentences (which states genuine laws) and non-law like generalizations (which does not state genuine laws). And he thinks “giving a clear characterization of lawlike sentences” is “an important and intriguing” problem, but “this problem has proved to be highly recalcitrant’’ (Hempel, 1965, p. 338).
• Woodward (2019, Section 2.2): Providing an account of genuine laws is “an important item of unfinished business for advocates of the DN model.”
• What makes a derivation/ inference explanatory?
• Hempel: “The laws connect the explanandum event with the particular conditions cited in the explanans, and this is what confers upon the latter the status of explanatory (and, in some cases, causal) factors in regard to the phenomenon to be explained” (Hempel, 1962, p. 12). He makes a similar point in Aspects (1965: 425).
• Here, Hempel seems to think that if an argument shows that an individual event is an instance of a genera I pattern described by the laws, then it is explanatory.
• Why? Because X is a good explanation just in case X can provide ideal scientists understanding, which consists in seeing the phenomenon in question as an instance of a general pattern in nature (described by the laws).
Conclusion
• The standard interpretation
• Hempel rejects the idea that X is a good explanation just in case X can provide understanding, because understanding is pragmatic/relativistic, but explanation is objective.
• Hempel further claims that philosophers of science should not investigate understanding.
• My interpretation
• Hempel holds that X is a good explanation just in case X fits the D-N model, because
• X is a good explanation just in case X can provide ideal scientists understanding.
• Good explanation is sufficient for understanding.
• Good explanation is necessary for understanding.［近期争论点］
• My interpretation can also shed light on Hempel’s account of the pragmatic aspects of scientific explanation (see my paper).
Dr. Siteng Rem
Tittle: On Definitions of Natural Experiments
Natural Experiments in the Social Sciences
历史中的自然实验
定义一：利用自然事件和社会事件
定义一只要求该研究利用了口然中或社会屮发生的重大以及特殊事件。
“自然实验意味着利用不在研究者控制之下发生的事件、干预或政策变化所造成的不同程度暴露来研究它们产生的影响。”——英国医学研究委员会(UK Medical Research Council) , 2012
定义一中自然实验的特征
因果推断
定量分析
自然实验的优勢
在涉及人类以及社会活动的领域，很多研究问题无法进行实验室研究。如：实验干预对健康有负面影响并违背了伦理要求、现有干预手段无法实现实验操控、实验成本过高（包括干预的潜在效应规模过小、样本量要求过大、干预过程耗时过长，等等）。
摩根(Mary S-Morgan, 2003):棊于控制实施的分类
（1）重大干预造成的“其他条件可忽略” (ceteris neglectis)，如考察14世纪中叶黑死病对于英国社会和经济的影响，可以认为同时期的其他影响因素能够被忽略。
（2）完全隔离造成的“其他条件不存在” (ceteris absentibus),如加拉帕戈斯群岛上的 物种演化，由于地理上的生殖隔离使得各岛之间不存在相互影响。
（3）稳定环境小发生的特殊事件造成的“其他条件均同” (ceteris paribus),如默顿研究的广播宜传发生于一段时期内相对稳定的社会环境中，可认为其他条件较宣传前未发生变化。
（4）受到特殊控制的自然或社会事件，如集中营、严格管理的精神病院等。这类情形相当于一个自然或社会中的“实验室”，其中的环境因素受到了人为控制，可能呈现出前三类控制条件的一种或多种形式。
定义一的问题
（1）回避了对实验设计潜在缺陷的讨论，未指明实验设计的评价标准
自然丈验中的预和控制并非山研究者设置和实施。这样一來，实验设计的构建和论证只宙特殊事件木身决定，而不是像实骑室实骗那样在根据理论、模型、仪器或假说的要求來计算和设 置精确的控制参数。这看似町以避免对实验设计的批评，但并不意味着真正解决了系统性偏误 问题。仅仅是利用了特姝事件，尚不足以构成一个可靠的口然实验设计。
（2）如何区分特殊事件？
一力面，自然界无时无刻不在发主看人人小小的事件，是否存在理性的选择标准以判定其是否“特殊”？
另一方面，事件的发生虽不在研究者的控制之下，但是事件的地点、范围、持续的时间等因素均由研究者根据背景知识来挑选和界定，因此该事件在研究中的叙事和呈现仍然是受到研究者“操控”的。
定义二：比较法
以过去为研究对象的历史科学(historical science),如进化生物学、古生物学、 流行病学等，难以进行操控和干预。迈尔(Ernst Mayr)认为在科学史上：“观察 科学的大多数进步归功于那些发现、批判性地评估和比较了这些自然实验的天才。在这些研究领域中，进行实验室实验是几乎不可能或不切实际的。”
生理学家、生物地理学家、历史学家戴蒙德(Jared Diamond)提倡在历史科学 研究中重新重视基于定量方法的自然实验。他认为自然实验的核心设计是基于统 计学技术的定量比较，因此他又将其称之为比较法(comparative method)。
为了实现比较，研究者需要匹配(matching)除目标因果变量外基本相似的不同体系作为干预组和对照组。与一般实验中二分式的分组设计不同，定义二中的自然实验可以借助统计方法和工具进行大量组别之间的比较。
比较的类型
（1）在不同初始条件或环境条件下比较相同事物的发展，如：比较玻利尼西亚人 后代在太平洋不同岛屿上定居之后的社会形态及经济文化发展差异
（2）在相同初始条件或环境条件下比较不同干预带来的结果。如：比较非洲曾经 发生与未发生过奴隶贩卖的相似地区后续发展水平和人均收入的差异。
干预的类型：
内生性或外生性(变量的取值由系统内部或外部决定)
定义二与求异法：
通过匹配相同的因素、比较有差异的因素，从而说明造成事件结果的原因。
对于定义二口然实验的常见批评：
因果倒置、内生变量、忽略变量、 机制缺失
戴蒙德的回应：
并给出了用以避免这些问题的统计学工具，如：工具变量法、多重回归分析、格兰杰因果关系检验等。
定义二自然实验川的主要经验证据依赖于统计分析，因而的方法论批评也接近丁计量经济学中长期以来进行着的统计学方法的技术性争论。研究者总可以基于理论立场的差异，围绕具体研究的结论成立与否进行回应。
迈尔和戴蒙德一方面倾向于将自然实验视为一种观察，另一方面同时强调其具有科学实验的推理模式和价值。
自然实验的支持者并不看重观察与实验的二分。作为“另一种做科学研究的方法”，他们将自然实验视为研究者“从大自然的巨大实验室里不断流动运行着的实验”
(Haavelmo,1944)中获取数据的方式。
定义二便不必像定义一那样强调研究所利用的事件的特殊性。
对于历史学的自然实验者来说，实验业已由自然完成，他们只需要从无尽的数据中进行标记、筛选、匹配、对照，并利用多重回归分析等工具定量计算因果变量之间的相关性，再根据历史叙事来确认因果关系的时间顺序即可。
Diamond J, Robinson J A., 2010. Natural experiments of history. Cambridge: Belknap Press, pl 62.
定义三：随机化分组
邓宁(Thad Dunning)认为自然实验的概念已经被过度延伸，有必要加以收敛。在社会科学和陕学研究中，不少学者以随机对照实验作为实验的方法论黄金标准。因此邓宁提出自然实验在设计上应该尽可能地模仿随机对照实验。
随机对照实验的特征：
第一，比较干预组和对照组屮研究对象对干预行为的响应；
第二，研究对象的分组由某种随机设备(如抛硬币、生成随机数等)决定；
第三，干预行为受到研究者的操控。
分组策略的差异：匹配(matching)与随机化(randomization)
邓宁认为匹配的实现依赖于这样的假设：全部的相关混杂因素是可观察并且可测量的。随机则不需要这一要求；在样木大致相似的情况下，随机可以使人为选择样本时忽略的混杂因素变得均匀一致，从而使选择偏误为零。
邓宁指出，在进行匹配时，若试图通过调节观测变量来近似获得随机性，那么不可观测或未知的变量可能会对结果产生影响；如果使用统计模型来进行匹配，模型背后的假设可能会对结果起到关键性的作用。此外，匹配时对于混杂因素的选取宙研究者的背景知识和理论预设决定，可能存在遗漏的情形。相比之下，随机能够更加彻底地解决混杂因素带来的选择偏误问题。
如何在自然实验中寻找随机化分组？
（1）利用“真”随机过程，如彩票抽奖、抽签征兵等。通常只发生在特定小群体中，其研究结论虽然准确，但只限于具有该样本特征的有限范围之内，难以向外推广；
（2）提供近似随机(as-ifrandom)论证-斯诺案例
在干预(住户接触到霍乱致病污水)发生之前，使用两家供水公司的家庭分布非常 均匀：“各家公司的供水管道在每条街道和巷子中都有分布…甚至一栋房子中同时有来自两家公司的供水。两家公司提供的服务不考虑贫富、房屋大小、也不考虑使 用者的职业…显然，没有任何一个实验能更加全面地检验供水对霍乱传播的影响了。” (Snow, 1855, pp.74-75)
斯诺还发现大多数房屋的供水公司是由实际上并不在此居住的房东选择的，这就切断了居住考自身特征与决策倾向对是否思病的潜在影响。并且，该案例中的“干预”行为—其中一家公司将进水管移至水质更清洁的泰晤士河上游——发生在霍乱爆发之前，并且当时没有关于水能够传播霍乱的相关知识，因此该干预是外牛性的。
定义三通过随机对照实验的三个特征来区分实验室实验、自然实验和观察式研究: 随机分组特征区分了自然实验和观察式研究，操控性特征区分了实验室实验和自然实验。这使得自然实验获得了一个清晰的方法论位置。
定义三的口然实验中发生了一个事前（ex ante）的过程来进行研究对象的分组，该分组过程自身具备一个可追溯的因果机制。而定义二则并不要求匹配的研究对象 是基于同一因果过程产生的，在时间和空间上也不具备一致性或连续性；匹配只要 求两组样本在研究者挑选的一系列特征上满足统计上的一致性。
上述差别使得定义二和定义三的适用范围有所差异。定义三——尤其是那些能够提供“真”随机分组的自然实验（如彩票抽奖）——的确如邓宁所期待的那样构成 了对随机对照实验的模仿，也因此继承了其外部有效性差、结论适用范围小的缺点。 而戴蒙德等历史学家利用的定义二自然实验则通过基于匹配的比较，说明了特定的 因素是否及如何在大范围内影响了不同地域的历史进程，能够得到具有更普遍意义 的结论。
评述：定义三面临的主要问题
定义三强调对于随机对照实验的模仿，使得自然实验沦为了一种“先天不足”的研究方法，掩盖了自然实验相比于随机对照实验的独特性和优势。定义三至少面临以下三个问题。
（1）随机对照实验的方法论黄金标准地位仍有争议
卡特赖特(Nancy Cartwright)和迪顿(Angus Deaton)认为，随机对照实验设计在原则上不依赖理论模型和背景知识的优点，反过來也造成了其研究结果仅在特定局部范围成立、难以进一步融入和推动理论发展的缺陷。越来越多的研究者认同方法论多元主义，提倡不同研究方法之间的互证和补充，因此将自然实验定义为对于随机对照实验的模仿不利于其发展自身的优势。
问题（1）的相关计论可参见：
任思腾 （2021）.随机对照试验足人类科学中研究方法的“黄金标准”吗?——兼谈因呆机制证据的作用.
（2）定义三将许多经典的自然实验设计排除在外
在双胞胎自然实验中，研究样本具有相同的遗传学特征，因而可以比较家庭环境对于健康状况的影响。但是双胞胎的分组并非“随机”，即二者进入哪种家庭环境涉及了家庭成员的决策倾向。
生物或人类最初对于定居群岛的选择也存在潜在的内生性决策动机。原则上，群岛场景也存在一定的选择偏误。
但是这类场景仍然具有极高的研究价值，因为通常情况下很难获得具有相同遗传学特征的人类被试个体，也很难人为构建长期与外界隔离的自然体系；只耍对相关潜在混杂因素进行充分的描述和说明，这些数据仍可以提供一个好的案例说明。在《历史的自然实验》论文集中，各章作者结合了访谈、考古等多种来源的证据，对自然实验屮存在的具体混杂因素问题进行了充分的论述。
（3）近似随机论证与匹配是否有本质区别？
定义三包含了真随机和近似随机两类自然实验。前者的随机性由实际操作过程保障，后者实则是论证分组操作与因变量之间的独立性。
斯诺的论证：逐一列举分组过程中有可能造成干扰的混杂变量（如个体决聚偏好、居住位置等），并且用经验证据说明这些混杂因素在组间是平衡的（balanced）。
二者在逻辑上并没有本质差别，其区别只在于：定义三中往往存在事前的分配过程，定义二则通常使用工具变量等统计学工具来检验是否平均。
邓宇认为使用统计学工具有潜在风险，而计量经济学家则对此持不同意见。如，麻省理工学院经济学教授安格里斯特（J. Angrist）：“我们（对经典统计学模型中普遍会被违背的假设）采取一种更加宽容的态度。”
讨论：观察与实验之间——自然实验的方法论位置
定义一要求研究者利用特殊的自然或社会事件，提供了一个对自然实验的直观感性认识。
定义二放宽了对于事件特殊性的要求，转而强调了基于求异法求比较研究设计。
定义三则进一步要求该事件能够提供近似随机化的样本分组。
相比于定义三的过度收敛，定义二突出了比较作为自然实验中因果推理的核心逻辑，同时也符合学界对于自然实验个案的一般判断，因此本文支持定义二作为自然实验的基本表述。
定义二所呈现出的自然实验介于观察和实验之间，占据了独立的方法论地位。自然实验作为对实验室实验的补充和替代，其流行呈现出了社会科学研究方法的崭新生命力。
上述讨论同时希望说明，实验室实验并不能替代自然实验。
（1）自然实验可以突破实验室实验的限制
定义一表明：实验室无法突破某些人类能力和研究伦理的限制，也无法消除人工模拟系统的理想化条件与真实自然系统的差异（即实验室现象的外部有效性问题），因而部分研究问题原则上不可以使用实验室实验加以研究，而是必须利用特殊自然事件和社会事件构造自然实验。
（2）自然实验可以提供真实世界的知识
实验室的人工属性，最终无法与真实自然或社会达到一致。另一方面，基于效率和经济的考虑，在科研经费和实验仪器日益昂贵的今天，发掘“大自然的实验室”中提供的数据支持。
（3）自然实验可以对实验室实验提供指导和证明
例如，在一项对人力资源市场效率的研究中，研究者先是参考了自然实验研究中发现的因果效应和相应机制，继而设计了一个小型化的实验室实磕，并成功复现了该效应。
由于自然实验的研究结论成立在先，因此即便该实验室实验的规模很小，其结果的稳健性(robustness)也能够得到保证。因此，自然实验并不是弱化版本的随机对照实验以及实验室实验，也不能随着实验技术的进步被后者取代，而是与传统实验及其提供的知识之间形成互补关系。
最后，本文希望说明自然实验不应该被视为一种观察。
在基于物理学实验的科学实验哲学讨论中，观察和实验的关系已经从19世纪的二分传统走向了实践性质的融合。本文所讨论的流行病学、经济学、政治科学等社会科学在传统上被称为观察式科学，它们在20世纪开始才逐渐引入了实验方法。
社会科学实验尚未发展为一个成熟的研究范式，而是充满争议性，其问题主要体现在可操控性和外部有效性上。里斯乔德(M. Risjord)认为,若以因果推断作为整体研究目标，社会科学中存在着统计因果模型、案例研究与实验三种相互补充的研究方法。前两者都是经典的观察式研究。自然实验亦可在此占据一个独立的方法论位置。它们各自具有不同的适用范围和特点，共同构成了多元的研究方法谱系。
