■吕乃基
论“科学是历史范畴”
■吕乃基
科学是历史范畴,其内涵与外延随历史进程而不断地发生着变化。顺着远古时期、由古希腊至20世纪上半叶、20世纪中叶至今的历史轨迹,可以从本体论、认识论和方法论,以及历史观三方面考察科学的内涵,并由此推知其经历了从混沌与混乱,到有序与分化直至今日的混沌与融合的变化。揭示科学是历史范畴这一客观事实,有助于辨别形形色色的科学真伪之争以及理解和把握科学在社会中的地位及其演变。
科学;历史范畴;本体论;认识论;方法论;历史观
对于科学的定义不计其数。笔者认为,科学是历史范畴。科学的内涵与外延随历史进程而发生变化。可以从本体论、认识论和方法论、历史观三方面考察科学的内涵,并由此推知其外延的变化。揭示科学是历史范畴,有助于辨别形形色色的科学“真伪”之争,有助于理解和把握科学在社会中的地位及其演变。
原初时分,先民的生活深深嵌入于特定的语境之中,洞悉周围的每一个细节及其变化,所有这些都与他的生命结合在一起。先民以全身心沉浸在语境之中,感悟天人合一,身心合一。科学与技术不分,以及科学、艺术和宗教不分。
远古时期,虽然无所谓本体论、认识论与历史观之分,但大致可以认为,处于萌芽状态的科学在内涵上具有三个相应的特点:
其一,对象与主体不分,与语境不分,知识没有从对象、主体和语境中分离出来,既无本体论可言,又隐含着本体论。波普尔的“三个世界”合一。事实与神话不分,是审美,也是宗教,可以说,有多少种人类的活动,就有多少种科学(同理,也就是有多少种艺术,多少种宗教)。主体向外界的种种投射,它们本来相通,隶属于同一个主体。后来有些人以科学的方式,有些人以宗教,有些人以诗歌或艺术的途径去认识或领悟世界。人的内心世界随人类活动的不断分化而走上各自的发展道路,以至发生科学与文化及其他方面的对峙。
其二,认识与实践不分。一些学者认为,古代是先有技术,再有科学。实际上,古代的技术中包含了科学。真实与想象甚至梦境不分。“知识”,往往用图像、音乐、格言、隐喻的方式表达出来。《野性的思维》和《原始思维》详细考察了先民的思维方式,其主要特征是集体表象、互渗与整合。野性的思维是未驯化状态的思维。
其三,既是动机和期望,也是结果,譬如学蛙鸣以求雨,还有咒语、灵符、偈语、禅机等,甚至就是巫术。远古时期,人类的各项活动没有分离,无所谓“科学”,实然与应然不分,也无所谓“规范”。一切都充满特殊的价值,具有神圣的魅力。《金枝集》是今人理解,实际上也是“感悟”原始部落生存方式的一把钥匙。
一言以蔽之,处于混沌状态,这就是原始科学的内涵,由此也必然导致混沌的外延。
然而原始科学又确实具有另类的“外延”,这里的“外延”不是概念所指的一类事物,而是各部落生存的边界。居住于不同自然环境,从事不同活动,具有不同生存方式,必然形成部落所特有的意会知识。在特定实践活动的基础上形成各自的图腾。所谓图腾,其本意即“他的亲属”,当然因“他”而异。鄂伦春人的巫术与尼罗河畔的古埃及人的巫术相去甚远。在某种宗教观念的影响下,尼安德特人并不猎杀所有动物,只是特定地猎杀熊和鹿。在古代艺术中,希腊人作品上的线条多为线段,中国人的作品上则喜用曲线。即使乘法表和历法,各地仍有自己的烙印。印度人发明了“0”,几何学诞生于古埃及人丈量土地的基础之上,如此等等。可以说,在远古时期,有n个部落就有n种科学形态。这些知识嵌入于特定的部落,嵌入于特定部落所生存的特定环境之中。原始的天人合一,不是人类与自然界的合一,而是特定的人与特定的自然界合一。
各民族的科学深深嵌入于特定的历史和语境之中。生活在热带雨林,冰天雪地,大洋中的岛屿,或是大河上下,在日常生活——也就是生产实践活动,所得到的经验教训千差万别,是典型的“地方性科学”,彼此间不可通约,因而处于混乱状态。
混沌与混乱,前者是原始科学内涵和外延所处的状态,后者涉及原始科学的外延。科学的原始阶段延续几十万年或更长时期。
科学由古希腊直至20世纪上半叶的发展基本上就是分化和有序的阶段。分化,人的知行分化,内心的各种意向与能力分化,核心是本体独立于主体,物我两分。科学与技术分离,事实与神话分离,认识与实践分离,现象与本质分离,以及科学、宗教和艺术,真善美渐次分离。有序,洒落在各民族乃至各部落内涵不一的科学因素开始归拢起来,寻找其间的共同之处。其一,本体具有规律。无论是目的论、因果论,还是循环,强调的都是秩序和规律。以科学为代表,这一期间的知识(还有启蒙运动理念和市场经济)基本上都是以非嵌入编码知识的形式表达出来,处于混乱中的民族在彼此间有了共同的内容;其二,科学方法——马克思概括为“两条道路”:得到普遍应用;其三,科学成为人类的事业,科学家是人类的英雄。
这前后两千年又可以区分为三个环节。在古代,科学与自然史原始的一致,近代是回溯,20世纪后再度与自然史一致。其中的两次转折,即是发生于17世纪与20世纪的两次科学革命。
(一)自然哲学
之所以往往诸事均“言必称希腊”,是因为由第一阶段的混沌到第二阶段的分化肇端于希腊,从混乱到有序也源于希腊。
古希腊人为第二阶段确立了目标和规范——探寻不变的存在。有一个独立于人的存在,物我两分,自然开始成为认识的对象,形成初步的对象性关系,这就是分化。“自然哲学”这一称谓即说明这一点。“不变”,即发现事实和规律,在自然哲学中就是始基演化说。在众多学说学派中,始基演化说显示出在本体论上的共性,从而走出原始的混乱;尤其是欧氏几何与阿基米德力学,放之四海而皆准。科学“应当从经验客体的现象上去寻找背后的本体,从而达到认识自然界本质规律性的目标。这正是亚里士多德的本体论之作为古希腊本体论最高成就的最重要之点所在”。[1]
希腊自然哲学的标准形式是“始基演化说”,由水、火、原子、数等始基演化出万物。中国古代的哲人构想出道、元气,由阴阳和五行的运行生成万物。这些想法虽然缺乏依据,但在总体上反映了试图在思想上再现宇宙的演化图景。普林尼在纪元初写了《自然史》,虽然在实际上是博物史,但其次序却是顺着宇宙的演化次序:先是“宇宙理论”,一直到地球、地理,最后才是植物、动物和人。这就是第二阶段的第一个环节,科学在本体论和认识过程上与自然史原始的一致。
希腊由哲人从事认识,奴隶从事实践,二者分离。有一个独立的存在,这个存在一定有规可循,否则就难以理解,以及可以通过理性和一定的程序,来发现这些规律,譬如始基及其演化。在方法中,重要的是演绎,由直觉得出的始基、本原推出万物。亚里士多德的《工具论》、苏格拉底的辩论术,柏拉图的“不懂数学者不得入我门”,特别是欧几里得几何学的公理化方法等都说明了这一点。亚里士多德后期也开始注重归纳,普林尼的《自然史》主要是记录。实际上,自然史常常被称为“博物史”,是科学在第二阶段初期的一种形态。
古希腊哲人的价值观集中体现“知识至上”,亚里士多德的名言“吾爱吾师,吾更爱真理”流传至今。
(二)近代科学
经过千年的中世纪,经历文艺复兴运动人的解放和自然的解放,以及宗教改革,近代人又回到对自然的探索上来,与古希腊人一样,旨在揭示事实与规律。区别是,科学家们不再构造体系,构思宇宙的演化过程,而是从演化的结果回溯,从当下缤纷的现象揭示本质。
近代科学革命,摒弃动辄作全面概括构造体系的方法,走上了分析之路,并由此获得巨大成功。首先是区分第一性和第二性,物我两分,确立对象性关系。培根表示:“目的因,除了涉及人的行动的那些之外,并不能推动科学而只足以破坏科学。”[2]1616年在罗马法庭上,伽利略为自己辩护:“从事实验科学的教授们并无力量可以随意更改他们的见解,以及左右摇摆”,可以改变契约、合同、票证或商业的见解,“但不能以同样的力量去改变关于自然与天体事项的实验结论”。[3]经过牛顿的工作,人成为“一个庞大的数学体系的不相干的旁观者,而这个体系的符合机械原理的有规则运动,便构成了这个世界……一个冷、硬、无色、无声的死沉世界,一个量的世界,一个服从机械规律性,可用数学计算运动的世界”。[4]
从古希腊开始,科学的各个分支,从几何学、力学,到近代兴起的化学、地质学和生物学,由简单到复杂,在量子阶梯上由低到高,逐一与文化相分离。与人的关系越近,越是嵌入于文化之中,分离的时间越迟,难度越大。在17到19世纪生物学的发展中,各种意识形态,如传统的宗教、时兴的浪漫主义、复古的自然哲学,以及启蒙运动等,都从不同角度介入,试图从中得到对自己有利的解释。
走出古希腊的自然哲学,走出中世纪盲目的信仰和神秘主义,笛卡尔开始了“认识论转向”。近代科学在革命之初并未发现新的现象,天体、单摆、落体自古至今依然这样运动,“革命”,在于认识的视角和方法发生了转变。其核心是笛卡尔的理性和培根的归纳,以及二者的结合。而后,不仅科学成果是由概念组成的理论体系,而且方法也日益成熟,有规可循。在马克思的“两条道路上”,实验方法肩负重任,促使认识进一步远离日常生活和生产实践,通过重复博弈揭示本质,通过演进博弈推进发展。
近代科学革命的另一项成果是,科学成为一项相对独立的人类的活动。到近代后期,科学与政治、经济、艺术、宗教等其他活动相分离,成为一项人类的事业,其标志是“小科学”或“为科学而科学”,科学家也成为独立的社会角色,乃至人类的英雄。《从黎明到衰落》一书的作者巴尔赞把“一个沉浸在研究中的科学家”奉为“资产阶级美德的楷模”。[5]
第二阶段中间环节总的特点是马克思“两条道路”上的“第一条道路”,经由抽象、分析等方法,“完整的表象蒸发为抽象的规定”,也就是由现象揭示本质,由现状回溯到起源,得到独立于对象、主体和语境的非嵌入编码知识。默顿规范提出后之所以在学术界存在争议,是因为默顿在20世纪40年代所概括的,主要是处于第二阶段第二环节,也就是马克思第一条道路上的科学活动,其目标指向是唯一的“最贴近的规定”;因而具有公有性、普遍性和诚实性等规范。默顿规范并不适用于科学发展的其他阶段,甚至也不完全适用于第二阶段的其他环节。
时至21世纪,在大多数人的心目中,所谓科学,实际上只是第二阶段第二环节的科学。其内涵是铁的事实和普遍必然的规律,严格的方法,以及默顿规范,从而把千差万别和瞬息万变的现象提炼、抽象、收敛到“最贴近的规定”;其外延明晰,界限分明。
(三)现代科学
20世纪,在大部分领域的大部分科学家依然在孜孜不倦寻找规律,把规律扩展到宇观和微观领域,延伸到生命世界。爱因斯坦对上帝掷骰子感到不满,对决定性怀有坚定的信念。这些成果主要体现在以下方面:
其一,现代科学革命开启了马克思的“第二条道路”,随后,“抽象的规定在思维行程中导致具体的再现”。由第一条道路到第二条道路,由此而区分第二阶段的第二、第三环节。化学、生物学、地质学等学科结合物理学,开始在以本质解释现象,由组成的要素说明整体,重现对象的生成过程。30年代由原子上升到分子,50年代由分子上升到生物大分子—核酸与蛋白质。生物学与物理学、化学、地质学、天文学,以及生态学等结合起来,成为生命科学。在“第二条道路上”,科学的发展方向和学科体系与自然史相一致。“第二条道路”还表现在抽象的概念与个别的对象,以及与特定的语境相结合。
现代科学革命以来,往日分离的主体与对象之间的关系发生了变化。相对论表明,时空与观察者的状态有关,不确定原理同样说明,观察者影响测量结果。在“第二条道路”主要采用综合与演绎等方法,公理化方法重新受到关注,着眼于整体与全局的系统论、控制论与信息论应运而生。“整体”进而把主体包含在内,既关系到本体论,也涉及到认识论与方法论。
其二,物理学结合天文学,继续在“第一条道路”上,沿自然史回溯,由原子到核与电子,到质子和中子,到夸克……。这样的努力至今不渝。
20世纪上半叶,科学开始由“小科学”扩展到“大科学”。贝尔纳出版于1936年的《科学的社会功能》表明,经历数百年的分离之后,科学与社会重新融合的必要性和由此发挥的强大功能。
从古希腊到20世纪上半叶,经历了近代与现代两次科学革命,形成了三个环节,总体而言,科学与人类其他活动的边界相对清晰,科学提供了普遍一致的非嵌入编码知识,科学在社会中承担了求真的职能,成为社会的基础。
相对而言,科学发展的第二阶段始于希腊的自然哲学和希腊化时期,第二阶段中三个环节间的两次科学革命,这些转折都较为清晰;科学发展的第三阶段则可以认为由第二阶段的第三个环节悄然转化而来。当然,在漫长的岁月中,以往数十年甚至数百年的变化看起来只是一个点,此刻,科学发展的第三阶段看似没有转折,放到未来历史的长河中也可能只是一个点。
第三阶段的根本特点是混沌与融合。混沌,知识的确定性、普遍性和必然性淡化;融合,科学活动与人类的其他活动,与宗教、艺术相融合,科学与技术融合,知行合一。
在沿第二条道路推进之时,第二阶段科学的主旨,“有序”“分化”受到越来越大的挑战。
其一,生命科学领域的“可重复”难以实现,实验对象与条件难以精确复制,生命所涉及的领域之庞杂难以想象,不仅是传统的物理和化学,而且涉及地质学、生态学、天文学,甚至考古学。生命科学与其他学科的关系越来越模糊。至于脑科学和意识运动,至今没有清晰的头绪。
“第二条道路”上的更大挑战在于,由“第一条道路”的收敛转为发散,回到个性、特殊性,以及特定的语境之中。早在第二阶段的中后期,庞加勒在19世纪末发现了非线性现象。由非平衡热力学提出的耗散结构理论,由“随机涨落”和分岔图等建构一种“新的世界观”。非对称创造世界。分形理论认为,数千年来被树为科学之典范的欧氏几何是“呆滞”的,协同学和突变论研究不可预测之“涌现”,混沌现象的覆盖面越来越广泛。
其二,物理学在沿第一条道路继续深入的过程中,同样日益为不确定所扰。这种状况始于第二阶段后期海森堡的工作,威尔逊云雾室的实验能否重复,以及今日正在纠缠着物理学家的量子纠缠,还有显得玄而又玄的弦理论。
科学两千年来的本体论地基正在动摇。有序、确定、必然、普遍等概念,被一连串的否定性概念取而代之:非有序、非线性、不确定、偶然、地方性、非平衡、对称性破缺……。
所有这些都与特定的语境——初始条件和边界条件不可分割,与特定的主体不可分割,这就是“嵌入”。科学不再提供普遍和必然的知识,各种“嵌入”的“地方性科学”涌现。科学原理和科学活动将在一定程度上失去默顿规范所强调的普遍性,科学内部的分支互相渗透,外部的界线变得模糊。
生命科学、生态学和环境科学、脑科学等,无不与相应的技术捆绑在一起;从埃舍尔的画,可以看到科学与艺术相通,而当科学登上量子纠缠之峰顶时,发现佛教已恭候多时。
科学的第三阶段正在否定自古希腊以来第二阶段以有序和分化为标志的科学,奔向原始时期的混沌。第三阶段科学主张的混沌与原始的混沌有两点区别,其一,原始的混沌同时是混乱,各部落之间不可通约;后现代的混沌在建立在有序和规律的基础之上,拥有共同的平台,因而在个性之间可以交流和兼容。其二,原始的混沌嵌入于特定的自然环境之中,后现代科学所嵌入的语境还涵盖特定社会,所以既与自然协调一致,又是一种“社会”的混沌。
对本体理解的变化必然涉及认识论和方法论。首先涉及的是主客体的关系。“两条道路”不是从零开始,而是带有历史的惯性和当下的认识,这就是科研始于问题、观察负载理论。特定的主体,研究处于特殊语境下的特殊个体,必然带有价值判断。第二阶段那样基本上在思维中进行的认识过程,在第三阶段必然带有越来越多的实践因素,这就是眼下所强调的“实践转向”。波兰尼的隐性知识(tacit knowledge)说明认识过程的实践性;反过来,虚拟现实技术则让人可以在虚拟的实践中认识,“虚拟吃一堑,现实长一智”。科学的第三阶段渐次模糊认识与实践的界线。
第二阶段的科学方法,如归纳演绎、分析综合等难以适用于复杂和不确定的对象,以至“怎么都行”。需要发展直觉能力和“悟性”,以远古那样的“全身心”去感悟。严密的逻辑思维正在松弛,隐喻正成为交往中不可或缺的途径。
在历史观方面,研究团队“不是一个人在战斗”,彼此爱好和价值观有相互影响,而且还会有社会的烙印。即使在实验室里,人员之间,乃至实验室的氛围都会影响到实验结果及对此的理解,所有的“行动者”之间形成“网络”,知识就是这样“建构”起来。
以第二阶段,特别是其中第二环节的科学活动为模版的默顿规范,在第三个阶段受到挑战。首当其冲的是普遍性和公有性。既然是“地方性知识”,如何要求“普遍”,怎样“公有”?如果各有各的知识,彼此间又如何“竞争”?在生命科学领域,关于DNA的知识既关系到隐私,也涉及知识产权。如果实验结果不能重复,诚实性规范就得不到保障。至于“合理的怀疑性”,如果大家的研究领域各异,研究方法和途径各有千秋,各个学术共同体有自己的特定语境,又凭什么去怀疑?以及在所“建构”的知识中,意会知识的成分越来越多,还有众多隐喻,如何去怀疑“意会知识”?
然而,科学并非走向相对主义。其一,第三阶段的科学是以马克思“两条道路”转折点“最贴近的规定”为共同的出发点,只是在第二条道路上与特殊的对象、主体和语境相结合。其二,虽然可重复性下降,但各地的“地方性科学”终究要彼此协调而形成一幅大的拼图。由一处到另一处,可以有平滑的过渡。在地方性知识之间可以互相支撑,彼此兼容,这就是“他律”的含义。虽然实验难以重复,但诚实性规范不可或缺。维特根斯坦的“游戏规则”固然会有差异,但终究归在同一种游戏的名下。
随着从小科学到大科学的潮流在科学发展的第三阶段愈演愈烈,科学越来越深地融入到社会之中,与技术、伦理、终极关怀,与艺术、宗教等人类的其他活动相融合。
什么是第三阶段科学活动的规范?[6]宽容、理解与协作,这是在普遍性和公有性基础上对个体、复杂性、地方性等的认可;创新,创新是对默顿规范合理的怀疑性的拓展;以及自律和他律,这是对诚实性规范的延伸。宽容、理解与协作,创新,以及自律和他律,既是第三阶段科学活动的规范,在某种程度上也可以说是宗教、艺术等人类其他活动的规范,共同通往人的内心世界。
科学如一团星云,早期由杂乱无章收缩,中期稳定界限分明,后期膨胀。其内部变得松散而变动不居,其边界日益模糊。
什么是科学?科学是历史范畴,从原始时期的混沌与混乱,经自古希腊到20世纪中叶的有序与分化,至今日之混沌与融合。
[1]周昌忠.西方科学的文化精神[M].上海:上海人民出版社,1995:15.
[2]索科洛夫.文艺复兴时期哲学概论[M].北京:北京大学出版社,1983:161.
[3]吕乃基.科学与文化足迹[M].北京:中国科学文化出版社,2007:52.
[4]丹皮尔.科学史[M].北京:商务印书馆,1989:249.
[5]雅克·巴尔赞.从黎明到衰落[M].林华,译.北京:世界知识出版社,2002:209.
[6]吕乃基.论后现代科学[J].自然辩证法研究,2000(7).
[责任编辑:杨 彧]
On Science as a Historical Category
Lv Naiji
Science is a historical category.The connotation and denotation of science have changed with the development of history.From three aspects,namely,ontology,epistemology and methodology as well as historical traces since the ancient times,from ancient Greek to the first half of the 20thcentury and the half of 20thcentury to nowdays,the connotation of science can be well studied,and thereby changes of epitaxial of science can also be found.Looking science as a historical category helps to distinguish the various arguments on science and pseudo-science,to understand and grasp the position and changes of science in society.
Science; Historical Category; Ontology; Epistemology; Methodology; Historical Perspective
B03
A
1673-8616(2016)06-0021-08
2016-09-19
吕乃基,东南大学科学与哲学系教授、博士生导师(江苏南京,210096)。