夏国军
库恩提出的不连贯的科学革命的结构却内蕴一个连贯的整体论谱系,其中,第一个结构层级“提出科学假说”内蕴“科学发现整体论”,第二个结构层级“确立范式→开展常规的科学研究”内蕴“范式整体论”,第三个结构层级“出现研究异常→爆发科学革命”内蕴“科学革命整体论”;作为这个序列的逻辑后承,还有“知识和语言的整体论”。这个整体论谱系具有丰富的思想意蕴,值得我们去逐层发掘,进而洞察库恩对20世纪初人类理智领域爆发的整体论革命的推波助澜。①
科学知识的创造不可缺少科学发现,而科学发现需要具有整体性结构。②就某项科技发明的问世而言,发明它的人的确是始作俑者,但就该项科技发明所涉及的相关原理、知识、思想等而言,它的发明者恐怕就很难负责任地或者有十足底气地说它们均属于他自出机杼,即属于他全新的、空前的、绝对独立的发现或创造。事实上,许多科学发现诸如氧是谁何时发现的,能量守恒是谁首先想到的,等等,很难绝对归为某一个体之功,尽管它们有时在科学史上借由某一科学家之名代表着,但这些科学家往往是某一理论、思想的集大成者,或者某一科学共同体最杰出的成员。如此这般科学发现的事实决定科学史研究的方式是,比如,考察一个科学家与他所在的科学团体成员即他的老师、同仁以及后继者之间具有什么关系;而且,在考察该团体与其他类似团体的观点时,尽最大可能寻求那些意见的一致性以及它们与自然界的契合度。在这种情形下,科学史家的研究目标便是尽力揭示所研究的那门科学在它盛行时代的历史整体性,而“不再追求一门旧科学对我们优势地位的永恒贡献”③。假如这种科学发现的逻辑成立的话,则科学共同体概念以及对于科学共同体的考察就显得格外重要。根据库恩的理解,这种科学发现的逻辑“可能需要在科学共同体的社会学中,才能被确立起来”④。
库恩这个思想表明他对实用主义创始人皮尔士(Charles Peirce)的传统有继承。在皮尔士看来,科学研究是一个由科学共同体的成员连续进行批判性评价和自我更正的过程,这些成员共享科学的价值。至于科学研究的目的,自然是追求真理;而真理具有客观性和社会性:客观性指的是真理在某种意义上独立于任何特定个体的信念的性质;社会性指的是真理是科学共同体的某种信念的性质。皮尔士的真理观,从否定的意义上讲,透显出他相当激进的反个体主义思想;而从肯定的意义上讲,透显出来的则是他相当激进的整体主义思想。而且,皮尔士将其激进的整体主义普遍化,因为他认为,不仅是科学研究及研究中产生的真理,而且还有社会和公共事务、个人的信念,除非它们碰巧与共同体的信念边界一致,否则必然是错误的。⑤
库恩与皮尔士一样,都相当倚重科学共同体,这折射出他对皮尔士传统的直接继承;但不一样的是,他不像皮尔士那样彻底否定个人在科学研究中的作用,这意味着他对皮尔士传统的扬弃。库恩承认,“在一段确定的时间内,一个科学共同体所信奉的信念之诸组成成分中,总有一种明显的随意因素,其中包含着个人与历史的偶然事件在内。…… 这种随意性因素总是存在的,而且它在科学发展中有着重要影响。”⑥的确,假如当年不是因为一场突如其来的瘟疫迫使牛顿离开他专心钻研、苦于思索的实验室,要不是他选择回到家乡并纳凉于苹果树下,要不是一颗苹果落下刚好砸中他那充满智慧的头脑,恐怕就不会有万有引力定律的问世,至少不会在当时问世。因此,在牛顿这位个体科学家身上,苹果砸头这一偶然事件使他经年累月埋头实验和勤奋思考的必然结出硕果。再如,如果当年阿基米德在为国王的皇冠是否被铸造师掺入黄金之外的其他金属这一问题所困时,他没有洗澡或者即便他洗澡却没有留意他进入浴缸后他的身体导致浴缸中的水溢出的情形,恐怕就至少不会在当时发现浮力定律。诸如此类的事例在科学史上并不少见。它们的存在表明库恩对个人和偶然事件在科学发展中所能发挥作用的认知较皮尔士合理得多,所以库恩采用一种关于个人与科学共同体的辩证法修正了皮尔士激进的反个人主义或整体主义。
当然,从程度上讲,库恩的辩证法给予科学共同体的戏份更多。根据上述库恩理解的科学发展模式可知,科学发现也会旧貌换新颜,而不会始终运行在同一轨道上。也就是,科学研究一旦发生异常,就会引发科学革命,随之将会有新理论产生,后者要求重新进行科学发现,作为新理论建构的铺垫;而新的科学发现和新理论的建构需要“重建先前的理论,重新评价先前的事实,这是一个内在的革命过程,这个过程很少由单独一人完成,更不能一夜之间实现”⑦。由此可见,库恩相比之下更看重科学共同体的群策群力,协同研发。因此,对于库恩,虽然包含个人与偶然事件在内的随意因素不可忽视,但“这种随意性因素并不意味着任何科学团体无需一套共同接受的信念就能实践科学事业”。⑧科学的前景或进步取决于科学共同体成员“所通常共有的那些价值”,并且“必须把行使共有的科学价值的职责交给专家小组”,而一旦有一个成员像暴民一样,或者“科学家团体的行为有如一个暴民,抛弃其通常的价值,那科学就是不能救药的了”。⑨
总之,在库恩理解的科学发展模式的发现环节,我们认为,他坚持一种整体论的观点,这具体落实在两点上:一点落在科学发现的组织结构上,对此库恩给予科学共同体以更大程度的肯定,而给予个人的则是较小程度的肯定;另一点落在科学发现的理论先导或理论铺垫上,对此库恩强调的是来自哲学与科学的系列信念间的彼此融贯,但他并不彻底否定个人信念和偶然因素的作用。此外,有人甚至把影响科学发现的不确定性因素即库恩所谓的随意因素——包含个人与历史的偶然事件——也理解为整体性的,⑩因为经考察发现,影响科学发现的不确定性因素至少可以归结为三类:其一是发现的智力环境,其二是发现者的个人特质,其三是被发现者所属领域的性质和特点;一方面这些因素又有大量的变元,另一方面这三个因素间的种种组合也颇具复杂性。
“范式”的语源为拉丁语“paradigm”,作为哲学概念为库恩首用,并成为库恩哲学的核心概念,它是库恩《科学革命的结构》一书的中心观念——“一方面是‘革命变化’,另一方面是称为‘不可通约性’的某种东西”——形成的基石;甚至可以说,没有它,库恩哲学就什么也不是。正因为范式概念如此重要,所以库恩对这个概念的界定耗费了大量的心血、笔墨和时间。
在《科学革命的结构》一书中,库恩阐明,“我所谓的范式通常是指那些公认的科学成就,它们在一段时间里为实践共同体提供典型的问题和解答。”这些公认的科学成就具有下述两个特征:其一是“空前地吸引一批坚定的拥护者,使他们脱离科学活动的其他竞争模式”,其二是“无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题”。库恩选择“范式”这个术语,“意欲提示出某些实际科学实践的公认范例——它们包括定律、理论、应用和仪器在一起——为特定的连贯的科学研究的传统提供模型。”因此,库恩又把范式界定为科学研究的实例,对此,他指出,“对一时期某一专业做仔细的历史研究,就能发现一组反复出现而类标准式的实例,体现各种理论在其概念的、观察的和仪器的应用中。这些实例就是共同体的范式。”由于库恩对范式的这些界定引发了争议,所以,在《科学革命的结构》发表七年之后(即1969年),库恩对范式概念进一步澄明如是:“‘范式’一词有两种不同的使用方式。一方面,它代表着一个特定共同的成员所共有的信念、价值、技术等等构成的整体。另一方面,它指谓着那个整体的一种元素,即具体的谜题解答;把它们当作模型和范例,可以取代明确的规则以作为常规科学中其他谜题解答的基础。”库恩对范式的重新界定是否对它下了一个完全规范的定义,以及是否能够彻底消除学界对它的争议,我们姑且不论,在此我们只想说,他阐发了一种范式整体论。
库恩范式整体论的要义可归结如是:范式是一个由特定共同的成员所共有的信念、价值、技术等构成的整体,“是一个科学共同体的成员所共有的东西”、是特定科学共同体“承诺的集合”、是特定科学共同体“共有的范例”;因此,科学共同体倚仗的范式的各组成成分“形成一个整体而共同起作用”。此诚如劳丹(Larry Laudan)之所言:“一个范式的组成成分是不可分解、不可分割的,这在库恩的研究工作中是一个恒定不变的论题。”正因如此,库恩才会坚定不移地主张,“历史学家所理解的理论,不可能分解为一些可以直接与自然界对比或者互相对比的元素。”当然,对此我们不能理解为库恩从根本上否定对理论进行分析,相反,他同意对理论的分析,只不过他不认同经对理论剖析生成的类定律成分能够与经验定律分别在这种对比中发挥作用,甚至与经验定律发挥一样的作用。因为,根据库恩的理解,理论的构成部分不能像理论整体那样独立获得针对自然界的意义,具有这种意义的单位只能是作为整体的理论;也就是,理论乃一个具有结构性的整体,其各个构成部分仅可凭借彼此间的紧密关联形成整体而发挥作用。
库恩的范式作为一个整体是一个“完整而封闭的意见系统”,它“不可避免地……在任何一个时期都会限制科学研究所能触及的现象领域”。范式这种圈地效应意味着它对任何与它有冲突的现象的排斥。因此,这就能够理解为何在伽利略已经成功挑战了统治西方人的理智长达两千多年的亚里士多德的物理学理论之后还有人讥讽他为疯子了,原因无非是亚里士多德的物理学理论早已在先前和当时西方人的头脑中形成了一个完整而封闭的意见系统。这方面最典型的例子恐怕要数托勒密(Claudius Ptolemaeus)的“地心说”对哥白尼(Nikolaj Kopernik)“日心说”的敌对了,前者借助教会的势力生成一种具有令人心惊胆战的物质诛杀力的意见系统,容不下任何质疑之声,以致哥白尼生前一直忌惮于此而迟迟不敢公开发表他的日心说。范式的整体性衍生出来的封闭性还表现在对实验的锁定上,任何范式均不会无条件地接受任何实验。或许,由两个范式分别主导的实验会用到相同的仪器进行实验操作和使用一些相同的术语进行实验记录,但是,表达每个范式的术语以及各范式概念的内涵一定迥然不同,而实验究竟该如何具体操作以及究竟该取哪些量值也完全由范式所决定。比如,牛顿关于时间和空间的实验肯定与爱因斯坦的相关实验在定性与定量大相径庭,根本原因即在于主导他们各自试验的范式截然不同。对此,假如援引一与多的关系模式予以剖析,则范式是一,其主导的实验及其产物是多,并且是与一同质的多,即是一派生出来的多。这宛如古希腊哲人“思想从相同的东西而来,……”这一论断所表达的那样。这种同质的纯粹性应该是作为整体的范式的封闭性的理想目标,也自然应该是科学家的理想追求,但事实上并非如此,异质的东西总会在范式中不期而至,它就是库恩所谓的反常情况。
反常是针对常规科学研究而言的,它出现在由特定范式主导的常规科学研究包括相关实验之中,是与这一主导范式相悖的“新的和始料未及的现象”,虽属偶发现象,但却难以根本避免。因此,库恩整体性范式的封闭度不是绝对的,而是相对的,因为反常情况属于隐含在既定范式中的变化,属于新发现,它“既是建设性的,又是破坏性的”;它破坏的是它隐含其中的既有范式,而建设的是一种崭新的范式。这也使我们能够理解为何库恩把范式的第二重含义界定为“无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题”了,因为他本人对范式内蕴反常情况的不可避免性有着清晰的意识。根据反常情况的这些特性,范式一方面具有封闭性,另一方面也具有一定的开放性,我们姑且称之为范式特性的辩证法。但是,这种辩证法的内涵不是对立统一,而是仅有对立;不过,新的范式却会因这一对立元素而生。这大概就是古希腊哲人赫拉克利特所谓的“一切都由对立而产生”的意蕴之一吧。新旧范式的对立能够生发更多库恩科学哲学的思想和特质,无论库恩本人对此是否有自觉和阐发,比如,第一,既然新旧范式之间是冲突的,而范式又是整体性的,那么范式整体论就还可称作局部整体论;第二,由于范式之间的对立,所以由不同范式主导生成的科学知识、科学理论以及相关实验就无法简单叠加,整个科学发展史呈现出来的应该是一幅动态的画面,而不是像卡尔纳普所代表的逻辑实证主义者描绘的那样是一幅静态的图景。因此,我们又可以称范式整体论为动态整体论,甚至我们对库恩的整个整体论都可如此称谓;第三,新范式的产生意味着常规科学的发展模式被打破,科学革命随之爆发。
库恩的科学革命指的是“科学发展中的非累积性事件,其中旧范式全部或部分地为一个与其完全不能并立的崭新范式所取代”。简言之,科学革命即范式的转换,反之,范式的转换即意味着科学革命的爆发;二者是一个硬币的两面。因此可以说,“科学革命只有对那些其研究领域受到范式转换直接影响的研究者,才会有革命性的感觉。”由于范式本身是整体性事物,所以因科学革命引发的范式转换就相当于从一个整体结构过渡到另一个整体结构,因此我们认为,库恩的科学革命也是整体性的。科学革命会引发一系列的连锁反应,它们既是科学革命丰富内涵的表征,也是科学革命整体性特征的例证和力证。择要而言,这一系列连锁反应包括科学研究的承诺改变、科学研究的视界改变、科学研究的理论创新、科学知识的多元林立,而且这几方面从前至后依次构成一种因果关系,或者说,这一整个链条就是一个因果关系链。至于这一系列连锁反应的根源则是科学研究中反常情况的出现。
反常情况的出现导致科学家无法遵循原先的承诺行走在既定的研究轨迹上,结果他们的研究习惯和思考模式进入阵痛期。由于反常情况从根本上必须应对,所以应对的结果通常是科学家从原有的研究传统剥茧而出,因此“科学革命是打破传统的活动,它们是对受传统束缚的常规科学活动的补充”。不过,“补充”不是像砌墙那样在原有的基础上累加砖石,而是另辟天地开启一项崭新的建筑,即放弃原有的研究承诺,重新作出别的研究承诺,在全新的研究轨迹和模式上开展新的科学研究,自然也包括相应的实验。比如,17世纪坚持光的微粒说的科学家在做实验时,除了他们预期的光的直线传播、反射和折射现象外,有时光的干涉或衍射或光的双折射等现象也不期而遇,后者属于反常现象,是他们依据熟悉的思维模式、原则和实验所不能解释的;如欲解释这些反常现象,则必须转换思维模式,提出新的科学承诺,重新建立原则和筹备相关实验,就像荷兰物理学家惠更斯(Christiaan Huygens)那样,他通过把光和声类比,并把光视为一种弹性机械纵波,提出了光的波动说。这一学说不但能够解释微粒说所能解释的那些光学现象,而且还能较好地解释双折射和光束独立性现象,因此优于光的微粒说。同理,量子力学后来提出的关于光的波-粒二象性理论,是既相对于光的粒子说也相对于光的波动说的崭新承诺的产物,它彻底破除了视光的本质仅为微粒或仅为波动的片面观点。据此可以断定,科学承诺的变更是整体性的。
新的科学承诺较旧承诺把科学家带入一个全新的世界,此诚如库恩所言,“在革命之后,科学家们所面对的是一个不同的世界。”比如,在哥白尼之后,天文学家就生活在一个较哥白尼之前截然不同的世界里。之前,他们的世界是以地球为中心的;但哥白尼提出日心说之后,他们生活的世界便以太阳为中心了。当然,我们不应因此认为客观上存有两个世界或宇宙了,事实上,客观世界或宇宙仍然是唯一的,并且它本身没有任何的改变;改变的只不过是科学家的范式,以及因此改变的他们的生活世界,即他们从事科学研究的世界。更明了地说,接受一个新范式的科学家会以与先前不同的方式来看过去的世界,因此改变的是科学家的视界,借用格式塔心理学的核心术语说,改变的是格式塔,即知觉模式的整体改变。这就像一个人倒立之后再看先前的环境,结果他会产生一种乾坤倒置的感觉。再如,设想一个人观察一个立柱的顶面,该面的形状为正方形,边长为2米。首先,观察者站在与任一边平行的位置,所站高度确保能够俯视整个顶面,那么他看到的应该就是一个正方形;其次,观察者转换角度正对立柱的任一个角站立并且整个头高于立柱,那么他应该看到的一个菱形;再次,观察者依然正对立柱任一个角站立但视线只能与立柱齐平,此时他看到的应该只是一个角。对于同一个图形,站在三个不同的视角,看到的却是三种不同的形状。这说明范式改变导致的是科学家视界的改变,而不是客观世界的改变。不过,视界的改变依然是整体性的。这就是库恩“革命之前科学家世界中的鸭子到革命之后就成了兔子”这样的话语所要表达的意味。
科学家的承诺和视界的改变,意味着他们受异常情况影响将对新的科学发现开启系统的研究和实验。对此,假如依据质量互变关系原理说明,就是做出新承诺的科学家是在一种新质的基础上进行量的积累,这具体表现为新概念的明确、新原则的制定和一系列新命题的融贯,直至一个崭新的理论体系生成。它是革命后科学研究成功转入另一个常规科学时期的重要象征,也是科学革命成功的重要标志。因此可以说,“科学革命就是科学家据以观察世界的概念网络的变更。”比如,爱因斯坦的相对论力学对牛顿的绝对论力学,海森堡(W.K.Heisenberg)的量子论力学对爱因斯坦的相对论力学以及对牛顿的绝对论力学,日心说对地心说,天王星行星说对天王星恒星说以及天王星彗星说,等等,均属于科学家观察世界的概念网络的变更,而且显而易见,这种变更是整体性的。
科学理论的创新意味着科学理论的多元化,而每一种科学理论都是一个科学知识的体系,它们都是由一系列彼此融贯的主张或命题的有机体系,而不是由个别、零散的主张或命题拼凑的机械集。此诚如贝弗里奇(Beveridge)所言,“科学知识并不是支离破碎的,它构成一个综合的整体。”由于科学理论创新即为一种新的思想框架或知识体系整体上对旧的对应物的摒弃,所以科学理论的多元化决定了科学知识多元林立;也就是,不同的科学知识体系之间的差异也是整体性的。因为,它们彼此间的核心概念或范畴是完全不相容的;以库恩本人的术语表达,就是根本“不交叠”(no-overlap)。因此,科学知识的积累并不像卡尔纳普代表的逻辑实证主义者理解的那样是一元叠加,或者说,不是仅有一根知识之柱,而是有多根知识之柱并立,不是一枝独秀,而是百花齐放。当然,必须承认,虽然“经由累积新奇现象而发展,不但事实上很少,而且原则上不可能”,但“常规研究是累积性的,它的成功在于科学家能不断找到以现有概念和仪器就差不多能解决的问题。”所以如此,是因为孤立地看,每一常规研究乃为一特定范式所主导的研究,相关的观察、实验、数据整理、推演和分析等动态过程和形成的概念、判断和推理等静态产物都是同质性的,因此可以累积;但是,一旦涉及两种不同的常规研究之间的对比,或者说,一旦爆发科学革命,新旧范式之间的异质性便导致科学知识累积的断裂。
科学发现整体论、范式整体论和科学革命整体论,三者环环相扣而又逐层递进,以一种动态的样式构成库恩科学哲学的整体论谱系;而这个动态的思想谱系又外在化为知识和语言的整体论。所以,静态的知识和语言的整体论是我们认知和把握上述动态整体论各形态或科学进步的重要窗口。科学共同体因范式而生,也因范式之间的差异而不同,不同的科学共同体站在自己的特定视角,做出自己的承诺,提出自己的假说,开展相关的实验,在实验定量分析的基础上进行定性研究,创造自己的术语和范畴,形成自己的理论体系。这一切差不多属于秉持不同范式的科学共同体从事科学活动必须履行的相同程序,它们确保特定科学共同体经历一个或长或短的相对稳定期,即库恩所谓的常规科学时期,是特定科学共同体的知识创造期。这个相对静止期是知识创造的必要且重要前提,否则就不会有作为特定科学共同体思想或智慧结晶的知识。
然而,尽管秉持不同范式的科学共同体几乎会履行上述相同的科学活动程序,这种相同性却是形式上的或表面化的;而在实质上不同的科学共同体之间具有尖锐的对立,这具体表现为它们各自的范式之间、视角之间、基本主张之间、理论学说之间等的分歧或差异。在一定意义上,这些堪称内在的分歧或差异外化为知识和语言的分歧或差异,比如,知识的核心概念或范畴的对立,以及由此衍生出来的语言核心术语内涵上乃至语词上的不同。因此,即便贯通于整个科学史的时间是线性的、一维的,科学知识却不是前后贯通的、单义的,而是多元并立的。以库恩本人的术语表述,就是不同的科学共同体的知识和语言是彼此不可通约的,因此它们的科学知识和语言彰显的皆为“局部的整体论”。不过,知识和语言的局部整体论是科学发现、范式、科学革命等系列局部整体论的外化成果或反映指标,反过来,后面的各局部整体论是知识和语言局部整体论的成因。因此,“整体论根植于语言的本质,……语言是一枚硬币的两面,一面朝外看向世界,另一面朝里看向世界在语言的指称结构中的映像。”语言,在一定意义上还有知识,发挥着如下重要的映射作用,即反映和折射作用(当然,从微观上说,语言对知识也存在着折射功能),这些作用也是库恩知识和语言整体论下述特质的展现:第一,科学知识和科学理论的语言结构是整体性的,这种整体性首先表现在科学知识及其理论关键的概念与概念以及表达它们的语词与语词之间具有密切的关联;第二,孤立地看,知识和语言是特定科学共同体的学术名片;第三,关联着看,知识和语言的转变象征着科学革命的爆发;第四,知识和语言的转变象征着科学家世界观的改变,这种象征意义尤其凭借科学语言得以外显,因为科学语言是科学家建构理论、构造知识不可或缺的外在表达形式,同时科学语言又与自然界具有无法割裂的关联,因此科学语言变成了科学家联结理论与自然界的纽带。
①关于这场革命的概况,见夏国军:《整体论:人类理智方法论哥白尼式的革命》,湖南岳阳:《云梦学刊》,2017年第3期,第42~63页。
⑤参见[美]汉兹:《开放的经济学方法论》,段文辉译,武汉:武汉大学出版社,2009年,第236~237页。
⑨ [美]库恩:《对批评的答复》,载于[英]拉卡托斯、马斯格雷夫:《批判与知识的增长》,周寄中译,北京:华夏出版社,1991年,第353页。
⑩邱仁宗:《成功之路——科学发现的模式》,北京:人民出版社,1987年,第10页。