科学中的“错位”产生的方法论根源及其消解

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论文摘要

  1963 年,诺贝尔奖得主梅德瓦(Peter Medawar)在一篇题为“科学论文是一种欺骗吗?”的论文中指出:科学家的实验过程与他们在诸如着名的 BBC 之类节目中向公众传播的科普作品之间普遍存在着“错位”。也就是说,由于多数听众对于科学研究缺乏具身性经验认识,他们对科学的了解主要来自于教科书、科普作品、电视节目等,而这些传播手段主要是强调实验知识的确定性与可靠性,并且这种确定性与可靠性会随着知识在时空中远离科学发现过程的程度而大幅度地提高。柯林斯曾形象将其概括为“距离产生美”。梅德瓦认为科学家在其作品中有意地“错误”表达其研究实践。他们这样做的目的是为了符合哲学家提出的所谓的“方法论”要求,即把他们的研究置于归纳的框架之中,以让听众认识到科学是“一项伟大而智慧的工作”。然而,他认为这种语境源于一位非常错误的人———穆勒。

  在实际工作中,科学家并不会严格按照归纳方法行事,归结主义的框架对科学家来说是一件可笑的紧身衣。“对于构成科学发现的思维过程,科学论文给出的是一种完全错误的叙事,在这种意义上,科学论文是一种‘欺骗’”[3]。

  一、“错位”产生的方法论根源

  其实,科学哲学家早就表达了这种“错位”,并为之进行了辩护。1938 年《经验与预言》中,赖辛巴赫提出逻辑实证论着名的“辩护的语境”与“发现的语境”区分的观点。赖辛巴赫提出两种语境之分,目的是想表明科学家的实际思维过程(发现的语境)与发现后的理论表征(辩护的语境)之间存在着本质差别。他认为“科学发现”是不能进行哲学分析的对象,解释“科学发现”也不是方法论的任务,科学哲学只能涉及科学的“辩护的语境”。这种两分有两个重要的目的:(1)划定科学哲学与科学的经验研究途径(如科学史、社会学等)的界线。隐藏在这种区分背后的是这样一种基本假设:科学家提出一个科学理论的发现过程与对该理论的合理性的评价与检验无关。赖辛巴赫的两分的动机是对科学家的研究成果提供一种理性的重构,但绝不去思考导致获得这种成果的实际过程。(2)表明没有“发现的逻辑”,就没有必要对发现语境进行哲学重构。赖辛巴赫还提出了科学哲学的描述性的与指导性的功能。

  描述性功能就是给出知识原貌的描述。描述不仅涉及科学的方法论,也涉及科学的社会学。但为了有别于社会学,赖辛巴赫提出了知识的内部关系和外部关系之间的界线。内部关系属于认知的内容,科学哲学只涉及内部关系,社会学则主要涉及外部关系[1]。赖辛巴赫指出对思维的逻辑关系的描述远非思维的实际运作过程,而是试图建立一个既有逻辑完备性,又准确反映出思维的认知过程的理论,但其中要排除科学的非认知因素,如社会与心理因素。在一个相容的逻辑系统中,方法论的任务就是去表明思维过程“应该”是如何发生,而社会学或心理学则关注“实际”上是如何发生的。科学哲学关注思维过程的逻辑重构[2]。为科学家的实际思维过程提供一种描述性说明,就方法论任务来说,就是考虑科学实践中的认知方面,并以逻辑秩序的方式重述出来。这种重述为一种“理性重构”。理性重构的逻辑原理是归纳法。如何让实际的思维过程用归纳的方式组织起来,这是科学家与哲学家的共同任务。

  科学家提供最初的思维原型,哲学家改进它,用一种归纳方式重构出科学家的思维过程,从而为科学家提供了表征其思想的“理性重构”的方法论原则。这种重构会使科学家意识到并改进其实践在逻辑上的缺陷和不足。从这种意义上来说,赖辛巴赫的“描述性任务”显然是“非描述性的”,而是高度“规范性的”。因此,这种方法论具有高度的指导性功能:哲学家所做的就是为科学家提供一整套“意志性”(“volitional”)规范,一套必要方法论原则。科学哲学所制定的指导性原则,可以展现和合法化科学知识,让科学家能对其实际思维过程进行一种理性重构,达到对其科学思想的最佳表征。

  二战后的科学哲学界普遍接受了这种区分,它几乎成为库恩之前的科学哲学的主导原则之一。如拉卡托斯就把这种区分应用于科学的编史学。拉卡托斯在《科学史及其合理的重建》一文中指出科学方法论是“合理重建的历史指导”。在科学哲学的指导下,人们就应该能够把科学史展示为体现出各种科学方法论原则的历史,从而达到对科学史的一种“合理重建”。只要人们做到这一点,他们就可以根据哲学来说明科学进步的合理性。拉卡托斯把其编史学概括如下“:合理重建或内部历史是首要的,外部史是次要的。因为外部历史的最重要的问题是由内部历史所限定的。外部历史对根据内部历史所解释的历史事件的速度、地点、选择等问题提供了非理性的说明”。因此,科学社会学就属于“病态”研究,亦即科学哲学无法充分说明的所有非理性因素,就移交给科学社会学家去研究,进行非理性的外史说明。劳丹也对“知识社会学”提出了警告“:我们若要研究科学的合理性的社会背景,必须先懂得什么是合理性”。在他看来,科学的合理性只是意味着整体上遵循科学的方法,并不是说科学家的行为都是合理性的。劳丹希望社会学家遵守自己的本分,回到与思想史和方法论无关的科学的非认知因素的社会学中。为此,劳丹为社会学家设立了一种“不合理原则”。按照这一原则“,只有那些在给定情况中并不属于理性牢固确立起来的思想,才是社会学要说明的合适对象”[1]。这种理性思想史与非理性的知识社会学的分工得到牛顿-史密斯[2]的支持。牛顿-史密斯认为,至少存在关于信念的最低限度的理性说明,它可决定一个信念在一个确定的语境中是否合理。科学哲学“内在”于科学的方法论之中,这一点界定了科学知识的标准、证据与推理和那些被排除在方法论之外的非理性因素之间的界线。

  总之,赖辛巴赫式标准的区分就是把评价问题留给了哲学家,而说明问题留给了心理学家与社会学家。在辩护的语境之中,逻辑规则成为理论成功的唯一评价标准。这暗示着一种清楚的等级差异,即自然科学超越了社会科学,而哲学却占据着最高的位置。这种等级差异还体现为内史与外史之分,内史被视为一种永恒的、理性的科学知识的进步,而外史被视为一种心理的、政治的、经济的等因素的非理性史。这就是造成科学中“错位”的方法论根源。

  二、消解“错位”———走向科学实践

  加夫罗格鲁和雷恩注意到“关注科学内容和关注语境之间的……张力,造成了目前我们研究领域中普遍存在的许多激烈争议”[3]。这种张力导致了科学家、社会学家与历史学家的强烈不满。如梅德瓦就主张哲学家没有资格去为科学家设置先验的方法论原则,更没有资格要求用它们去指导科学家的理论重构[4]。相反,科学论文应该反映出实际的思维过程,科学哲学说明应该去捕捉与说明这些思维过程。对梅德瓦来说,科学家的实际思维过程要高于重构科学论文的哲学原则。梅德瓦认为科学哲学应该概括科学实践的本质特征,这样才能填补实际的思维过程与其表征之间的空白。梅德瓦承认各式各样的哲学方法论可以作为实用工具,用来设计科学思维实践的描述性说明,但只有科学家,而不是哲学家才有资格去判断科学推理实践的哲学说明是否充分,如果存在着矛盾,是哲学说明,而不是科学需要进行修改或调整。

  化学家哈伍德(William Harwood)曾多次埋怨说科学家写作其论文时,被要求去遵从哲学家的规范,这些规范迫使他们去错误地表达其论文。可笑的是,哈伍德强调流行的“科学方法”的模式要求科学家利用假设-演绎模式去表征他们的论文,虽然实际的科学实践并不遵从它,假设-演绎模范如果被在科学教育中传授为一种恰当的科学研究的规范的话,这将是一种障碍[5]。随后的科学哲学家主要是从以下两个方面对赖辛巴赫式标准的区分进行解构。

  1. 经验上的反驳———科学论文并不遵守科学哲学的方法论原则。

  1998 年《科学哲学》杂志发表了一组四篇文章专门讨论科学论文的结构问题。这四位哲学家都一致认为科学论文是传播、评价与认证科学知识的主要场所,它包含着最好与最强的论证。但这些论文是否遵守了哲学家的逻辑标准?答案是否定的。如在第一篇论文中,与赖辛巴赫相反,舒普(FrederickSuppe)强调科学论文反映出科学家本人所认可的论证的合理逻辑,哲学的任务就应该对这一逻辑提供充分的解释。他认为科学文章的哲学分析需要满足两个要求:它们“必须应用于微观层次,并能够解释在作品中所有的内容”[1]。舒普认为现有的检验与确证的哲学模式都不能满足这两个要求。其中包括标准的假设-演绎模式,还有当下流行的贝叶斯归纳模式,最佳解释的推理模式等。舒普分析了美国普林斯顿大学着名地质学家 W. 杰森·摩根(Jason Morgan)一篇有关板块构造论的文章《上升,沟槽,大断层和地壳块》(1968 年)结构进行了分析,发现上述三种模式仅占本文的 30%段落。也就是说,所有这三种模式不能充分地解释本文所覆盖的逻辑论证,不能提供摩根为何删除与其假设相矛盾的数据的经验说明。特别是,假设-演绎模式与“摩根的实际上否证了他的假说这一事实”不相符,论文中的实际推理也不遵守贝叶斯归纳模式,利普顿(Peter Lipton)推理最佳解释模式只考虑一种假设,无法说明论文中的比较性评价。

  2. 从“辩护的逻辑”到“论证的辩护”。

  库恩通过“科学共同体”的共识打破了上述标准的两种语境的划分。也就是说,知识产生的过程并不只是某一科学家提出理论,还包括科学共同体的接受。科学共同体接受之前的过程,都属于知识建构的实践过程,按照赖辛巴赫的区分,这属于发现的语境。这就是科学共同体达成共识的过程。一种新理论要成为知识,必须得到科学共同体的承认,是科学共同体,而不是单个科学家才是科学知识的生产者和认证者。然而,科学共同体传统上属于社会学研究的范围,不属于辩护的语境,这样“,科学共同体”的提出使库恩打破了传统的两种语境的区分。因此,库恩说“我的许多概括涉及到科学家的社会学或社会心理学…我甚至似乎有可能已经违反了“发现的范围”和“辩护的范围”[2]。

  1978 年召开了关于“科学发现”的伦纳德会议(Leonard Conference),本次会议的焦点问题是,在何种程度上,“科学发现或实践”能够进行理性重建和解释。尽管哲学家们对发现的语境是否应该进入科学哲学的范围的问题上并没有达成共识,但此次会议无疑开创了科学哲学研究的一个新时代,即以传统的两种语境区分为基础的科学方法论开始受到质疑,意识到对科学理论的评价不能独立于科学的发现,更不能采用先验的逻辑标准。

  2002 年,以石彻克尔(Jutta Schickore)和斯坦勒(Friedrich Steinle)为首的哲学家们在德国马克斯·普朗克科学史所召开了“重审发现与辩护”的研讨会,与会者就两种语境区分以及它对当今科学哲学的启示作了深入探讨。其中,德国哲学家保罗·霍宁根-休恩(Paul Hoyningen-Huene)的看法得到了与会者的较普遍认可。霍宁根-休恩以库恩的研究为基础,重新评价两种语境的区分,并找到了这个区分的合理内核。

  上面曾提及,库恩认为“范式”属于社会学或心理学研究的范围,不属于哲学研究的范围。然而,库恩自己紧接着又说“:然而,至少我的一部分结论属于传统意义上的逻辑或方法论”[3]。这种矛盾表明,赖辛巴赫提出的两种语境的区分仍然有一部分是库恩无法突破的。对于科学知识而言,研究事实采用的是描述的视角,这是科学史、科学社会学等学科研究的内容;研究科学理论的评价采用的是规范的视角,这种视角研究客观性、真理性和合理性等问题,这是科学哲学研究的内容。库恩之所以会在《科学革命的结构》出现矛盾,主要是因为他意识到了研究科学知识的两种不同视角的存在,但又没有完全清楚地分清它们。“在反对两种语境区分的论证中,库恩从未意识到事实与规范或评价之间的界线。”[4]为了表明描述性视角与规范性视角的区分是以往标准语境区分的内核,霍宁根-休恩用精炼的区分[5]来凸显这两种视角的区分。这种区分考察了科学知识的两种视角。不会再像标准的区分那样会引发哲学上的争论:一方面,对于标准的语境区分的批判者而言,精炼的区分避开了对标准的语境区分的批评,因为以往对标准的语境区分的批评从未意识到描述性和规范性的视角之分的存在。而这种描述性视角与赖辛巴赫所提出的描述性视角完全不同,赖辛巴赫关注于“辩护的语境”中的逻辑描述,而这里所说的是描述性视角是指对“发现的语境”中的认知秩序的关注;另一方面,对科学哲学来说,不论科学知识是如何产生的,这种精致的区分还保留着一个规范的视角去评价科学理论,从而保留了科学哲学自身的独特价值。精炼的区分不再暗含时间上的区分,发现的过程在前,辩护的过程在后,也不再暗含发现的语境和辩护的语境的区分就是科学史、心理学、科学社会学与科学哲学之间的区界线,科学哲学同样可以研究科学发现的问题。

  重审两种语境的区分对于当前科学哲学的研究具有重要意义:科学哲学研究的对象不应该仅限于辩护的语境,而是整个科学知识产生和理论化的全过程。科学哲学与科学史、科学社会学等经验性研究的区别在于它还保留了“严格的论证”维度。科学哲学家引以为自豪的也正是这一点。赖辛巴赫由于把科学性等同于逻辑性,而科学发现没有逻辑性可言,才导致两种语境的区分并把发现的语境挡在科学哲学的门外。但是,他提出两种语境的区分目的是为了扞卫科学哲学的论证的严格性,这无疑是哲学本身应坚持的。实际上,霍宁根-休恩提出的精炼的区分已经表明,不论有没有发现的逻辑,只要不把认知等同于逻辑,科学哲学同样可以研究科学知识产生的过程。赖辛巴赫的“理性重构”不能胜任这一任务的另一个原因是,由于科学概念包含专业性内容的,忽略了这些专业性内容,科学哲学就脱离了实际的科学活动。这也是赖辛巴赫提出的辩护的逻辑所遭遇的麻烦之一。因此,科学哲学需要从逻辑重建走向技术性重建。这种重构的丰富性不再是哲学家所完成的一种形式语言中的逻辑重构,而是一种由对科学家实践的一种技术重构与重新定位。“霍宁根-休恩的精致的区分不再使辩护的语境外在于经验推理本身”[1]。这需要从辩护的逻辑走向论证的辩护。论证的辩护是要表明科学概念和理论的产生和变化的历史过程,而辩护总是基于一定的背景知识。只有具备相关的科学知识,哲学才能与经验证据相联系,才能使科学哲学不再外在于科学活动,完成以整个科学活动为自己的研究对象的任务。因此,不是辩护的逻辑,而是论证的辩护,才是科学哲学的特征,才是科学哲学区别于科学史、SSK 等其他学科的主要标志。同时,我们需要丢掉那种将科学内容等同于理论或思想的习惯。科学内容体现在科学实践的所有认识层面上:不仅包括思想和理论,还包括实验、事实、模型、参数、技巧、发明、技术性应用、材料以及工具等。

  总之,正如英国科学史学会(BSHS)会长,2006 年拉卡托斯奖得主张夏硕指出:“有一种普遍的观点:如果我们关注科学的合理性,就无法开展社会史或文化史研究,反之亦然。对这一错误观念,科学哲学家和科学内史学者与那些声称站在他们对立而的人,负有同等程度的责任。我们……超越这一错误观念并努力认清,合理性是完全扎根于且依赖于社会、政治和制度背景的,但也不因此就丧失其在指导实践的规范性作用”[2]。

  3. 发现语境中的“逻辑”

  有学者形象地把科学家个人提出的理论称为“黑夜的科学”,为科学共同体接受的理论称为“白天的科学”,而科学从黑夜走向白天需要经历一个黎明的中间过程[3]。“错位”就是“黎明”的中间过程被有意识地抹掉了。20 世纪 80 年代后兴趣的“实验室研究”,就为科学哲学介入“发现的语境”提供了强烈的支持。在这方面,美国科学论学者迈克尔·林奇的科学的常人方法论着作《科学实践与日常活动》[4]特别值得一提。在讨论传统的科学哲学主题,如观察、测量、理性、解释和表征时,林奇不是去寻求一种先验的方法论,而是研究这些术语在实验室的日常活动中是如何“显现”的,目的就是寻回科学理论中某种“丢失的东西”。科学的常人方法论研究利用“自然观察的基础”去填补科学文本与科学实践之间的裂缝,考察科学秩序和数学证明是如何产生、如何从实验室行动或数学的生活世界中“提取”出来。

  为展现实验室的发现语境中的“逻辑”,常人方法论提出了两个重要原则:(1)实践活动的秩序性原则:“发现的语境”远非混乱与非理性,对具有具身性经验的科学家来说,它展现出稳定的并可理解的具身性操作的认知秩序。林奇称之为的“索引性表述的理性特征”,即自然科学的实验建构本身就是一种有秩序的实践行动,具有操作意义上的客观秩序,并且,这种操作秩序是形式化理论的根源。因此,常人方法论并没有把科学实践视为一种从“非理性的混沌中产生理性秩序”的活动,而是把具身化实验视为一种手段,通过它“,实验操作的认知秩序”被转化为“明晰的理论秩序”。(2)介入原则:正因为“实验室的认知秩序”具有具身性的特征,只有具备相关技能与知识的人才能观察到这种优美的秩序性。因此,常人方法论要求无论从那一学科去研究科学,研究者都必须要把握其所研究领域中的实践,如研究化学,就得理解化学的相关技术内容。这种要求,被称之为“方法上的独特胜任”原则,指每一个学科的特征只能是由其特质所界定的独特实践来组成,研究者只有“进入”相关认知领域的“内部”才能理解其研究对象。这意味着一个研究者,必须能够把握与操纵其所研究的技术实践,这是进行科学的常人方法论研究的前提条件。如要研究伽利略的摆的等时性定律的实验,无论你从那一学科出发,都必须会操作相关的实验。

  这一实验是由三部分所组成:摆(三个带有预先设计好的具有反比关系长度的线上悬挂的三个球)、实验的具身性技能(如何用两只手把握三个球,并同时释放它们)与平方反比定律的内在关系逻辑。前两者属于“发现的语境”,第三个属于“辩护的语境”。在这三部分中,存在着两种秩序:(1)实验领域中的操作秩序。仪器的“操作领域”是实验者利用仪器去制造出一种可观察的现象:三个下垂的球在一个水平轴上由不同长度的三条线悬挂着,它们在一种机遇性情境中同时摆动着。这要求实验者必须具备操作摆的特殊技能,以让三个球摆动出一种等时性运动现象。只要具备熟练的实践技能,操作者面前的工具———弦、球、线与独特的位置之间———才会在操作者的眼前显示出一种秩序。这就是“发现的语境”中的“逻辑”。同时,操作区域中的仪器秩序会转变成一种数学秩序———时间与长度的平方成反比,一种操作作意义上的“认知秩序”。当然,这种转变只有在操作者熟练地把握了相关的操作技能,才能显现出一种格式塔转变,即只有操作者的技能把握了整个仪器的区域,才能“透视”出操作秩序,并观察到其中格式塔式的数学比例。这表明了物理定律并不是对任意的时空都适用的,而只能表现在由与仪器具有独特关系的具身性技能所确定的时空之中。“通过展现出摆的等时性的格式塔转变,隐藏了演示的技能与区域的实际组织工作。正是平稳的等时性摆动把朴素的感觉‘提升’成可见的摆动着的‘数学秩序的时间集合’……即从仪器的应用进入到一种数学规律的摆动的球的等时性的组织”[1]。(2)如果所有的实验者经过训练,实现了多次的格式塔转变,就能把握这种操作技能,独立地数摆动的次数,独立地发现时间与长度的平方反比定律,最后会达成一种集体的共识。也就是说,摆的演示中的内在的数学秩序被从各种个体扩展到集体的观察过程之中,主体间性的共识从而达成,这是使“发现的语境中的数学秩序”上升为“辩护的语境中的数学秩序”关键。因此,操作仪器的集体的正确演示使伽利略仪器的操作秩序被标准化为产生事实的科学惯例。伽利略的摆的等时性定律就是这样得以建构,即主体间性的集体证人的共识是达到理论化“数学秩序”的关键。正如夏平与谢夫写道:“一个事实是一种体制意义上的社会范畴:它是一种集体的知识。我们通过个人的感觉经验展现出这一过程,这一经验被扩展为一种集体所证明的并且是共识的自然事实。[2]

  这是一种集体证人的模式,是对科学实验进行公共证实的一种模式。这一点与流行的观点相反,当传统科学哲学把伽利略的工作解释为“符合一种先验的宇宙秩序(如毕达哥拉斯的数学美)的个人信仰”时,常人方法论在这里把“伽利略的物理学”的演示与证明视为科学实践的一种日常活动。

  三、 结 论

  从方法论为看,科学中的“错位”源于赖辛巴赫的标准的区分。这种区分的目的是想表明在哲学原则指导下的科学是一项伟大而智慧的理性成就。但由于它使科学哲学远离科学专业实践的“发现的语境”,从而引起了科学家的普遍质疑。随着传统科学哲学的强规范性维度的消失,人们意识到“错位”不再标志着科学的“方法论相关”与“方法论无关”之间的区分,或哲学的评价与经验的描述之间的区分。

  如今几乎所有哲学家者都意识到方法论的任务并不是去规范科学,而是去理解与说明科学实践的相关特征。“方法论因此成为科学论的一个特殊部分”[1]。与其它学科的任务不同,科学哲学关注于评价与认证科学知识的方法论重构,它应该保留其批判性动机,以使这种重构能够正确说明科学的概念与论证。方法论的最终目标是要符合科学家的论证实践,而不是去为科学家规定先验的哲学范畴。在科学哲学、科学史与科学社会学的共同努力中,人们不仅发现出“发现的语境”中的科学规律,而且还能够展现这种规律是如何上升为“辩护的语境”中的科学理论的过程。从而消除了科学中的“错位”。同时,为了能够追踪科学家的“最好与最强”的论证中方法论问题,把握所研究领域中的相关知识与专业技能是必要前提。让科学返回科学哲学、科学史、科学社会学,这对当下有意识丢掉“科学内容”的相关研究中的时髦来说[2],无疑是一副很好的清醒剂。

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