發信人: bacchus (一葉扁舟), 信區: philosophy 標 題: 關于科學哲學的新動態(轉載) 發信站: 一網深情 (Tue Dec 23 20:45:44 1997), 轉信 說明:開闊我們的視野,關心廣袤的世界與宇宙,走出工具理性的束縛,站在 方法論的高度建立自己的批判認知體系,這就是我們的事業。(hopekins) 展望第二種科學 劉華杰 (北京大學科學與社會研究中心副教授,100871) “李約瑟問題”(大意是問近代科學為什么沒有在中國產生,提法后來還有若干修正)在 中國科技史界和科學哲學界引起廣泛討論,每次討論最后都自然延伸出這樣的疑問:西方近 代科學是唯一可能的科學嗎?如果不唯一,中國的科學技朮也許不落后,因而也就無所謂趕 超世界先進水平了。當重新定義科學之后,中國歷史上也許發生過科學革命。這種討論由于 夾雜許多非學朮因素,最后很難得出明確的結論。我們傾向于認為,迄今為止科學只有一種 ,它誕生于16、17世紀的西方,最后它屬于全世界。但這不等于說不可以設想另一種科學。 一、第二種科學:初步界定 與其他任何東西一樣,科學也是演化著的,不同時期科學關注的對象、研究的主要內容 、使用的工具等是不同的。對科學史分期是必要的、可能的,問題是不同的時期如何划分, 分期的時空尺度和標准是什么。只要規定這些,分期就不會引起麻煩。從伽利略(G.Galilei ,1564-1642)、牛頓(I.Newton,1642-1727)時代算起,近代科學(包括技朮)已有300余年的歷 史,我們把這段科學稱為“第一種科學”,它是一場聲勢浩大、充分展開了的人類理性活動 ,也是人類大家庭通過合作完成的偉大智力工程。從本世紀70年代中葉算起,科學界和思想 界又在蘊釀著另一種科學,我們稱它為“第二種科學”,迄今它只有一個不很清楚的萌芽, 至其展露頭腳、結出丰碩果實,大概還需要100年時間,至其告一段落,走向下一階段,可 能還需要300年。 簡單說,上述划分的時間尺度是百年,空間尺度是全球﹔分期的標准不是各門科學的具 體內容,而是居主導地位的科學方法論原則。這些方法論原則總是先于科學上的一個時代提 前到來,通常由一些哲學家和具有哲學興趣的偉大科學家提出。在提出之時,它們并不被世 人和當時主流科學所認同,但經過相當長時間后,它們終于變成了科學界普遍接受甚至唯一 認可的方法論原則。以方法論為標准的好處是,抓住了紛繁復雜的各門具體科學背后共同遵 循的一般性規范,各門具體科學發展先后和程度相差可能很大,但一個時代科學共同體認可 的科學方法論具有相對穩定性。 “方法先行”的思想是從科學史總結出來的。培根(F.Bacon,1561-1626)是近代科學的 倡導者,但他并不是科學家,他只“吹號”。但他提出的實驗方法和歸納邏輯卻成了一百年 后近代科學方法論的重要一支。另一支由笛卡爾(R.Descartes,1596-1650)發明,這就是人 們常說的唯理論方法。培根和笛卡爾都生活于近代科學全面興起之前約100年。培根的方法 與笛卡爾的方法結合起來構成近代科學完整的方法論體系,在這個體系中培根提供了物理學 (廣義的理解)方法或者叫經驗方法,笛卡爾提供了數學方法。近代科學就是經驗與數學相結 合的產物。具體說來,近代科學的方法論是,做各種可控制的實驗,采用歸納程序,運用邏 輯和數學推理,概括出具有普適性的科學原理,然后通過經驗和實驗不斷檢驗、修正這些結 論。 近代科學的這一套方法論還可以概括為還原論。雖然培根和笛卡爾本人都沒有直接說還 原問題,但他們倡導的近代科學發展到頂盛,邏輯上蘊含了還原論的思想。這種還原論的突 出表現是,盡量化簡對象、分割對象,做可控制的實驗,不斷用下一層次的規律解釋、推導 出上一層次的規律和現象,并且認為下一層次更具根本性。這種不斷向下尋找根據給人們的 印象是只顧縱向聯系,而且是單向聯系,而忽視了其他所有聯系。還原論相信,能夠通過盡 可能簡單的線索把自然、生命還原成一套基本的要素,而獲得對自然和生命的徹底理解,并 最終控制自然,駕馭生命。還原論有時也叫機械論,后者只是比喻的說法,其實并不恰當。 這種還原論在伽利略、牛頓開創的力學中開始實踐,后來擴展到几乎所有領域,特別是 擴展到生命科學,到19世紀末20世紀上半葉達到了頂峰。現代科學沿用了近代科學的方法論 ,但發展過程中局部上又有所突破,比如量子力學研究。 與通常的認識相反,我們并未看出這種思維方式在科學中已經明顯衰落的跡象,這種還 原論方法仍然被科學共同體視為真正科學的方法。其實踐效果如何呢?在過去,通過這種方 法,科學取得了一個又一個偉大成就,如牛頓定律、相對論、基本粒子理論、以DNA結構為 基礎的分子生物學等等。在今后呢?在相當長的時間內,這種傳統仍將持續下去,并繼續取 得突出的成就。 但是從本世紀70年代開始,一種新的科學方法論在不知不覺中萌生,這就是有別于還原 論的整體論或者叫機體論,本文作者更傾向于叫“逾層凌域分析方法論”(詳見下文)。有趣 的是,這種方法論雖然超前于科學實踐,但與培根那時候不同,不僅僅是吶喊,從一開始伴 隨著對新方法呼吁就有一系列與之相匹配的影響不小的科學探索活動。當然從整體上看,與 整個科學事業相比,這種聲音仍然是少數派,所以從這種意義上說,新方法論還是“先行” 了。新方法論到新科學全面興起大概還需要100年。 與新的科學方法論相對應的新科學,就是我們所說的“第二種科學”。第一種科學到目 前為止主干部分只限于一些數理學科,少部分是關于生命的,關于思維和社會的則更少、更 不成熟。第二種科學將繼承第一種科學的合理成分,重點將放在第一種科學不曾仔細研究的 方面。 二、動因:科學界內外執著的追求 懷特海(A.N.Whitehead,1861-1947)于本世紀30年代在《科學與近代世界》中曾說,科 學是一種冒險活動,誰也不曾預見到科學會走向何方,科學在達到勝利的頂點時又顯露了自 身的局限,于是該喚起人們再來運用一次創造性的思想。在一些人看來,第二種科學不可避 免,并且已經付諸實踐了。第二種科學創生的原因可從內外兩方面分析,內因是主要的,外 因是次要的,但外因先于內因。現在對于外因看得比較清楚,而內因則朦朦朧朧。 2.1 內在努力 科學在發展過程中不斷擴展知識領域,知識之球與未知界接觸面積愈大,邏輯可能性也 愈來愈多。科學雖然取得了輝煌成就,但也可以輕松說出科學的無能之處,如三體問題一直 沒有解決,再如生命的本質。提到生命,科學家可以振振有詞,說我們已經知道了DNA結構 、遺傳密碼、中心法則、生物進化論等,我們已經知道了生命基本物質組成是碳氫氧氮等, 最終是由各種分子、原子、質子、中子、電子,以至夸克組成的,我們還能說出許多,但這 就是生命嗎?于是有人說,在還原論的解剖刀下,生命消逝了,生命的意義不見了。可以清 楚表述的危機還有如下三個方面: 1)由傳統科學“演繹”出來的混沌運動,卻與傳統科學的信念發生了深刻的矛盾。這種 沖擊也許比量子力學的波粒二象性、海森伯(W.K.Heisenberg, 1901-1976)不確定性帶來的 沖擊更強。科學研究以因果性為前提,因果決定性的通俗表述是“同因同果”。這實質上是 一種分析陳述,只是表面上看來是綜合的。在實際應用中這種因果決定性被改換為“近似的 原因產生近似的結果”,我們稱此為操作性因果律。几百年來科學研究和科學預測都是以此 為根據的,但混沌運動由于“對初始條件的敏感依賴性”而破壞了上述操作性因果律。對混 沌系統軌道意義上的預測只能在臨界時間T=M/ (λ-L )之內進行,其中λ和L分別是李亞普 諾夫(A.M.Liapunov,1857-1918)指數和李普希茨(R.O.S.Lipschitz,1832-1903)常數,M是與 預測精度 有關的常數。 2)近現代科學以做孤立可控實驗和可重復性實驗為標志,以此檢驗因果推斷的可行性和 科學假說成立的可能性。賴欣巴哈(H.Reichenbach, 1891-1953)說:“一次實驗就是向自 然提一個問題﹔科學家使用適當的措施制造出一個物理事件,這一事件的結果就對這問題提 供‘是’或‘否’的答案。……科學實驗則把各個因素彼此孤立開了﹔人的干預創造了條件 ,使一個因素在不為其他因素干擾而進行工作中呈現出來,從而揭示出無人干預時所發生的 復合事件的機制作用。……采用有計划實驗的人工事件之后,自然中的復合事件就可以被分 解為各個構成部分。”這種科學方法是以現象、事件的可疊加性為前提的。但是科學一旦跳 出經典力學、物理學、化學領域,孤立可控實驗往往不可能實施,特別是對于大量宏觀不可 逆現象。當基本的時空平移不變性無法保証,而這對于實驗本身又是不可忽略的因素時,可 重復性實驗在原則上將是不可實現的。如果放棄了可重復性標准,科學實驗與非科學實驗將 無法區分,假象和幻覺有可能冒充科學事實,從而為謬誤辯護。 3)科學技朮表述的是工具理性,而人類還面對價值理性。科學無法解決科學的合理運用 問題,因而科學的社會危機也就不可避免。一種直接的想法是把價值理性包含在科學之中, 但這樣處理的結果是,科學系統自身的邏輯變得不協調。一種不相容的系統可以推出任何荒 謬的結論。如果科學作如此擴展,科學與非科學、偽科學將無法划界。 不僅對科學有種種意見的局外人士看到了科學的危機,科學界內部也有不少人發現科學 的矛盾,他們在著手沖破藩籬,只是一時還不容易看清障礙在哪,怎樣沖破障礙,以及拿自 己的科學生命作賭注是否值得。在現有的成熟科學體系之外另起爐灶,成功的誘惑很大,但 成功的概率極小。 從70年代中葉開始,蘊釀已久的非線性科學終于崛起了。目前,分岔(bifurcation)、混 沌(chaos)、分形(fractal)、孤子(soliton)、斑圖(patterns)等概念已經將這門新開辟的 科學引向一個從未注意的廣袤天地。這項探索的科學方法論意義特別突出。在這一綜合性的 學科工作的科學家都有一種感受,非線性與線性是極不對稱的,線性是我們駛向非線性的孤 島,線性只對應于局部近似,而系統的整體性質一般是非線性的。非線性科學20年時間得出 的世界觀、科學方法論見解,比傳統科學几百年間得出的方法論還要丰富和重要。 福特(J.Ford,?-1995)等對非線性科學評價甚高,但也有許多人反對高估非線性科學的 意義。有人說非線性科學根本無法與相對論和量子力學相媲美,理由是它從未提出過有深刻 物理含意的自然定律。這種論述是片面的,相對論、量子力學和混沌等理論分別是對牛頓力 學的三次不同的突破,地位是相當的,在這種意義上可以相提并論。包括混沌在內的非線性 科學目前的確沒有提出新的自然定律,但它的學科性質本身就不同于以往的任何單一學科, 它關注的是動力系統的動態過程、拓扑類型、自組織結構和形態發生。非線性科學前所未有 地提示人們,整體性思維不再是空洞的口號,而是理解科學奧秘必須認真對待的嚴肅問題了 。這種整體性思維已經脫胎于朴素哲學的思辨描述,已經從“知性”的層面全面展開,變成 可操作的成分了。 非線性科學剛剛開始,我們還不能指望它在線性科學發展的1/15的時間(20年/300年)里 就取得線性科學那樣類型的最高成就。由線性到非線性雖然是邏輯上的自然延伸,但物理上 卻是本質上的變化。非線性問題處理起來比線性問題復雜得多,很難提取、概括共性。在如 此短暫的時間里非線性科學已經極大地丰富了人們對于自然、社會和科學本身的認識,我們 有理由期望几百年后,非線性科學的發展引起另一種科學,即第二種科學。 目前,非線性科學是從線性科學自然引伸出來的,沿習了線性科學的几乎所有規范,在 這種意義上可以說新舊科學是“可通約的”,可還原的。無論從線性的觀點看還是從非線性 的觀點看,科學的划界都是統一的,科學還是科學,偽科學還是偽科學。強調新舊科學之間 的可通約性、連續性,并不等于否認新科學的革命性。 如果將來有成熟的第二種科學的話,現在對于新科學的革命性,人們似乎已看得很真切 ,但對其連續性認識不夠,也許部分是受庫恩(T.S.Kuhn,1922-1996)風靡科學界和哲學界的 關于“科學革命結構”理論模式的影響。如果說科學革命有什么不同于其他革命的話,這種 革命在強調突破傳統時更強調吸收傳統中的合理內容,并且在新建制中將傳統作為特例顯現 出來。第一種科學引出來的第二種科學,前提都是科學,第二種科學必須是理性的,滿足科 學之為科學的最一般要求。正是在這一點上,內在努力與外在批判產生了巨大分歧。 應當指出,非線性科學只是通向第二種科學眾多“進路”中的一個,當然是影響較大的 一個。“非”字打頭的新科學還有一大堆。此外比較突出的還有: 1)系統學進路。在這方面錢學森領導的系統學討論班的思想方法值得注意,這個討論班 有點類似美國的聖菲(Santa Fe)研究所,只是相對封閉一些。 2)廣義生態學,包括狹義的生態學、環境科學、生命科學和社會自組織研究。生命科學 長期以來就在討論機械論與活力論、還原論與反還原論的問題,在現代條件下反還原論在吸 收還原論一切合理之處以后有可能使生命科學率先成為第二種科學的骨干,正如數理科學是 第一種科學的骨干一樣。 3)可持續發展戰略研究。它是自然科學、數學與哲學社會科學相結合的產物,它所持的 自然觀、方法論與非線性科學的自然觀、方法論不謀而合。可持續發展戰略研究還要求改變 傳統生產力的征服性定義,使之包含可持續發展的成份。“科學技朮是第一生產力”的論斷 ,如果放在新的生產力定義框架之下考慮,會有更多的啟示,其中之一便是:科學技朮對于 可持續發展也起促進作用,如果科學對于污染確實負有責任的話(我們從不這樣認為),解鈴 還需系鈴人。 4)信息技朮與認知科學研究。在發展過程中它們都傾向于采取分布式的、整體論的觀念 ,如當前著手突破馮﹒諾伊曼(J.von Neumann,1903-1957)體系結構。因特網(Internet)正 在“異化”,一種為戰爭而設計的網絡終于轉向反面,促進全球一體化,極大地改變人們生 存生活方式。智能被認為是最復雜的研究對象,第一種科學在處理思維時捉襟見肘。人工智 能專家正在運用人工神經網絡、元胞自動機等理論,他們已經深深感覺到不突破傳統還原論 就無法取得實質性的進展。 2.2 外在企盼 科學界內部對于沖破還原論框架的努力只是在最近并在相對小的范圍內展開的,但在科 學界以外,對還原論的戰斗從19世紀思辨哲學時就開始了。那時就有人樂觀地以為,憑先進 的哲學就真的會沖破科學的知性偏見,事實上沒有,在這之后還原論科學仍然勁頭十足,不 斷取得新成就。相對論和量子力學就是在思辨哲學對科學的批判之后誕生的。思想界并沒有 停止,二戰后對科學技朮的批判,影響較大的還有法蘭克福學派以及部分存在主義。但這些 比起60年代開始一直持續至今的“后現代”批判來,卻是九牛一毛。 后現代主義本來是作為邊緣文化存在的,這種存在作為對正統的必要激勵也具有天然合 理性。但因其始終處于邊緣,只能以否定的面目出現。它的職能是批判、突破、打碎,而不 是論証、捍衛、重建。捷克總統哈維爾(V.Havel)也親自鼓吹后現主義,這對于建設共和國 來講大概不是好兆頭。若干年來,對于消解以科學和科學理性為最后根據的現代性,后現代 做得很在行,對于沖破意識形態教條和神話更起到了應有的作用。但偏偏有一些自稱建設性 后現代的思想家,不滿足于后現代的否定性,而力圖使自己由邊緣走向核心。大概不能說這 不是后現代,他們的基調、話語仍然是后現代的,只能說后現代主義運動發展過程中有一種 邏輯歸宿是向新的現代性靠攏。 以大衛﹒格里芬(David R.Griffin)和大衛﹒亥斯(David J.Hess)為代表的后現代主義 者,分別編著了《后現代科學》和《新時代的科學》等與展望新科學有關的圖書。前者是神 學家兼哲學家,后者是人類學家兼哲學家。他們都從文化批判(對科學進行批判當然是重要 內容了)中,探討了本質上不同于當代科學的新科學的可能性,也都強調了科學方法轉換的 必要性,并且直接了當地提出了“整體性”方法。這種觀點甚至在《湍鑒》(Turbulent Mir ror)一書中也有大量流露。但是后現代主義者為新科學開出的藥方卻十分糟糕,這正如后現 代在其它方面試圖建樹而并無建樹一樣。 后現代主義者提出的方法論雖然與我們前面提到的方法論都講“整體性”,但具體理解 是相差很多的,一個是神秘的、思辨的,甚至是偽科學的,另一個是具體的、實証的、科學 的。但正如后現代文藝批評外在地提出了不少深刻見解一樣,后現代主義者對科學的批判大 多還是在理的,只是走向了極端,變成了反科學。而建設性的后現代為了避免反科學,盡力 與科學結盟,為新科學指路,只可惜南轅北轍,由“返魅”得到的是鬼怪、玄學、靈學、偽 科學,就是不是科學。表面上看后現代主義說的整體性華美、完整,但它與當今任何實証科 學絕對不可通約,不可能與現實找到接合點。它的愿望也許是好的,但實際上無助于科學的 進展。 在中國大地,最近20多年還多了實踐性更強的偽科學活動,這種空前規模長盛不衰的運 動值得作哲學反思。反科學在科技、經濟落后的中國不容易具有市場。多數神功異能者本身 確實也對科學懷有几分敬意,但只因科學素養太差對科學理解淺陋,幻想走捷徑,才異想天 開地臆造了神不神鬼不鬼的新科學,他們的拿手好戲是高談如何繼續發揚古代的整體論,甚 至古代的巫朮。這些人絕大部分從未聽說過聲勢浩大的后現代運動,在理論方面下功夫亦不 多,可能更多關心了經濟。 后現代主義和世界性的反科學、偽科學浪潮都從外在方面批判了科學,有的還對新科學 作了一定程度的展望,這些對于我們認識科學的社會功能,對于改變科學自身的形象都是有 啟示的。我們可以把這些嘗試視為從否定的方面對第二種科學的一種企盼。如果對這些人說 ,可能存在不同于目前科學的“第二種科學”,他們中相當一批人會以為找到了知音。實際 上貌合神離。 除了后現代主義和偽科學對第二種科學扭曲的企盼外,哲學界特別是自然辯証法界做了 大量有意義的工作。從80年代引進“老三論”和“新三論”時起,自然辯証法界率先沖破傳 統的框框,自組織進化的、整體論的宇宙觀已被這一領域的學者廣泛接受和宣揚。這方面的 著述頗多,它過去是將來也是通向第二種科學的前哨,一定意義上擔當了培根的角色,只是 沒有自覺,常常為故去的思辨哲學作注解。 ::上面几位網友的高見我都看了,其實原文中也是認為不合適的,但現在卻有這樣 一種思潮,如果能引起我們的警惕,這就好了。作者是北大的,喜歡繞些玄的,各位 也不用太苛求的。文章的本身,從內容到觀點都很不錯,看了就知道。 -- 先生,我雖然不同意你信中的每一句話, 但是我愿誓死捍衛你說話的權利。 ------(法)伏爾泰 ※ 來源:.一網深情 bbs.uestc.edu.cn.[FROM: 202.115.9.133]