“科学与哲学”关系的系统哲学审视

作者：杨琼

科学和哲学的关系是一个错综复杂且充满争议的主题。 通常情况下,人们认为科学而 不是哲学,是更为安全可靠的知识来源。本文给出了一个反驳论证,为了否认哲学对于科学的必要 性,就必须做哲学。并且科学中的范式和预设问题,更加突出地说明了科学离不开哲学。哲学之于科学,主要有两项功能发挥持久作用:启发式功能和分析式功能,笔者用现代物理学的两个案例予以说明。在此基础上,阐释科学与哲学有许多交叉领域,二者是协同构建、系统发展的。文章基于系统哲学的视角,认为在科技从业者培养过程中强化哲学训练,有助于塑造其“既见树木,又见森 林”的全局性视野。

科学和哲学①的关系错综复杂且充满争议。在诸如牛顿(IsaacNewton)和莱布尼茨(GottfriedLeib niz)等不朽人物的著作中,科学和哲学常常相伴而行。 一些科学家将哲学探究视为追求知识的必要步 骤。但另一方面,哲学常被认为是无用之学,人们通 常认为科学才是更为安全可靠的知识来源,因为科学可以通过实验方法证明理论真伪。科学带来了现代工业文明,并培养人们适度健康的怀疑态度。科学的世界观把人们从偏见、无知和权威的铁律中解放出来,科学家在获取真知的问题上赢得了公众舆论的普遍信任。有人说,现在是科技的时代,哲学应该让位于科学。笔者不禁发问,难道哲学真的过时了? 中国科学院院长白春礼在中国科学院成立哲学研究所的开幕式上却强调:“科学家必须提升自己的创造性思维能力,其中哲学学习和哲学思维的训练非常重要。”[1]鉴于霍金等物理学家表达了科学与哲学之间 的紧张关系,试图在这个混乱的主题中澄清二者的协 同关系是一项重要任务。 人们往往看到了哲学和科学可以作为一个单独的“系统”,但他们忽视了二者还隶属于更宏大的“系统”之中,忽略了二者内外的辩证关系。贝塔朗菲的观点现在依旧振聋发聩,不仅在科 学技术领域需要系统哲学,所有学科直到哲学领域,都需要系统理论来贯穿。 基于系统哲学理解科学--哲学关系是促进这两个领域协同发展的思想前提。

1“哲学已死”之谬:科学与哲学关系的割裂对立 

模仿尼采的“上帝已死”,物理学家霍金(Ste phenHawking)宣布“哲学已死”,他在评论宇宙活动 和实在的本性等问题时写道:“按照传统,这是些哲 学要回答的问题,但哲学死了。哲学跟不上科学,特 别是现代物理学发展的步伐。在探索知识的旅程中,科学家已成为火炬手。”[2]3 在这个论证中,知识必须建立在自然科学的基础上。诸如“物理实在的 本性是什么”“何物存在”。这些问题过去属于哲学的范畴,现在也是科学的一部分。 

宣称“哲学已死”的人通常会给出两种论证。首先,他们会诉诸历史的经验论证,如很少看到哲学对科学有用的例子,他们常列举科学史中的案例。柏拉图(Plato)在《蒂迈欧篇》中认为,行星的运动应视为均匀的圆周运动。这一数学假设建立在哲学和神学学说的基础之上,即最完美的运动是圆周运动。这一假设站不住脚,希帕克斯(Hipparchus)和托勒密 (Ptolemy)不得不构造人为的偏心圆系统来拯救该现 象[3]。然而,他们仍然坚持柏拉图式的假设,后来人们把行星的圆周运动说视为阻碍宇宙学进步的因素。此外,笛卡尔(RenéDescartes)的旋涡论认为所有的 物理学都应该建立在微粒之间的机械相互作用的基 础上,除了形式、大小和数量没有其他属性,但这一论 断与牛顿的引力理论相冲突。 人们可以把这当作哲学通过坚持先入之见和不容置疑的本体论思想来阻 碍科学发展的反例。因此,历史的经验论证认为,过 去科学和哲学的关系在科学和哲学之间进行密切协作或融合的尝试总是失败的。但类似地,也可以列举 出诸多哲学助益科学的案例,比如德谟克利特原子论 对后世物理学的积极作用,以及亚里士多德的三段论 推理系统作为基础方法对科学的贡献等等。 因此,所谓“历史的经验论证”是一种片面粗糙的论证。 

其次,他们会诉诸科学与哲学的属性划分,即哲学和科学有不同的主题和方法。以霍金为代表的科学家认为,哲学家应退而求其次地研究人类事务和人类社会,把自然领域留给自然科学家。他们认为19世纪以来,自然科学与人文社科的区别主要在它们的主题上。自然界是自然科学的研究领域,人文科学将致力研究人类心灵,社会科学则将关注人类行为和社会现实。自然科学只对事实感兴趣,漠视社会或语言建构。自然科学通过在特定条件下进行实验来认识这些事实,并且要符合透明性和可重复性的要求。哲学一般置于人文科学和社会科学的阵营,哲学从学科建制上独立于科学。主题的不同对应着方法的不同,如著名哲学家狄尔泰(Wilhelm Dilthey)强调自然科学的任务是 erklären(解释),人文学科的目标则是verstehen(理解):并非在因果关系方面给出归纳说明,而是创造一个全面综合的观点,使部分与整体相关[4]。科学的目标是通过数学 这样的通用语言来探究自然界的一般规律,科学家用可以被实验证伪或证实的定律来解释自然界,他们认为这种方法论不像人文社科会受主体差异的影响。这个论证看似周密,但彻底割裂了哲学和科学的联系,无论从理论上还是实践上都说不通。

事实上,如果要令人信服地论证“哲学对科学是无用的”,就必然要有哲学化的行为。那些坚称哲学对科学无用的人,决不能理性地论证这个命题。一旦开始将其观点理论化,也就开始哲学化了。 

本文持有、捍卫一种温和辩证的系统论观点:哲学与科学本就相互交织,实难割裂对立。哲学思辨对科学家有益,并且为了构建科学研究的理论框架,一定量的哲学活动是必要的。

2 哲学的系统思辨功能对科学的持久启迪

哲学对科学的必要性,从库恩(ThomasKuhn)论述科学发展的角度可略窥一二。库恩没有把科学 的进步视为理论的提出、实验验证或反驳科学理论的线性过程,而是作为范式的革命和变化过程[5]135-137。于库恩而言,范式不是关于宇宙的数学 规律和机械运作的说明书,也非一套方程式或程序。范式包括观察世界的方式、工具的实践、研究的传 统、共同的价值观,以及科学的问题域等。在不同范式下工作的科学家以不同的方式看待世界,他们对 世界上存在的实体种类的基本假设不同,赋予这些 实体的主要属性也不同。在不同范式中从事研究的科学家可能会像爱因斯坦(AlbertEinstein)和玻尔 (NielsBohr)一样,对什么是好的科学理论或好的科学说明存在巨大分歧。 

本文指出哲学对于科学,主要有两项系统性的 思辨功能发挥持久作用:启发式功能和分析式功能。 在特定的科学范式中,总有各种各样的本体论和认 识论预设。如果一个范式的诞生、获得支持、打败竞 争范式、巩固、衰落都离不开一套明确的预设,那么 这些预设就必须被视为追求真理之内在的和必要的部分。这种哲学预设对科学理论是有益的,如果没有对术语的含义及其适用性达成一致,没有验证或证伪理论的基本步骤,科学活动将是茫然的。 因此,哲学在构建新的科学理论中起着启发式作用。 尤其在范式转换期间,哲学讨论是科学活动的一部分。许多伟大的科学家曾钻研过哲学家的著作,甚至他们本身就是哲学家。 虽然这并不总是非常系统地发生,但这些科学家所具备的哲学素养至少高于同时代科学家的平均水平。 

哲学的启发式功能中还隐含着重要的分析式功能。哲学的任务之一就是审视科学理论的概念和预 设,分析并揭示特定科学范式中隐含的内容。这既是一项哲学任务,也是科学家在从事科研时所面临 的问题,即澄清某一理论的空间、时间、物质、能量、信息、因果性等概念。此类分析是哲学性的,通过哲学化的辨析和探讨,使这些概念在使用过程中的隐含假设变得明晰,并且这种分析式功能还进一步整合一种科学概念与另一种科学概念。因此,哲学的分析式功能不仅可以反哺科学,而且可以成为哲学 本身的起点:自然界的新发现可以成为哲学反思自然的素材。更不用说现代科技发展过程中所引发的诸多与哲学密切相关的议题,如:(1)将科学研究中遇到的各种理论实体,以及它们的性质和关系,纳入到其框架中并以此为理论始基;(2)审视自然科学领域的术语及理论背景,明确科学理论的隐含假设,批判性地分析和澄清科学所使用的术语、它们的表述方式与背景假设;(3)发现什么是好的理论、有效的解释模式和科学方法的恰当标准,提供一种促进科学进步的认识论;(4)新兴科技背后的各种伦理问题沟通了现代科学与哲学的新的纽带,如所谓的“科技伦理学”将二者牢牢捆绑在了一起;(5)指出 并阐明自然科学、社会科学和人文科学不同领域中概念之间的相互关系。

这几个方面都是哲学和科学都关注的议题,或者科技发展到一定程度所引发的新的哲学方面的反 思话题。例如,就(4)具体而言,人工智能技术和 NBIC 增强技术将会主导21世纪的发展,决定人类 未来的走向。基因编辑技术和神经增强技术越来越多地应用到实践之中,众多学者已经注意到了这个趋势,他们深入探讨了人类增强技术及其伦理风险。人类增强技术可能会引发不可控的风险,破坏个人 同一性,甚至会成为通向超人类主义和后人类主义的门户,消解生而为人之意义[6]。 这些议题需要哲 学家和科学家们的通力合作,笔者在这里构想的是科学家和哲学家之间的合作,并不是说每个科学家 都需要精通哲学,而是表明哲学可作为科学家的趁手工具。笔者将通过量子力学的发展历程来具体说 明哲学对促进物理学取得突破的“无用之用”。

3 从量子力学的发展史看哲学对物理科学的系统性影响

在量子力学发展历程中有两个关键时刻,物理学的进步依赖恰当哲学问题的提出。早在1927年,量子物理学的分歧就已显现出来。 在布鲁塞尔第五次索尔维会议结束时,海森堡(WernerHeisenberg) 宣布量子力学是“封闭的理论,其基本的物理和数学假设不再容易被修改”[7]437。 海森堡的同事玻尔、泡利(WolfgangPauli)和狄拉克(PaulDirac)也参加了此次会议,他们持相同的看法,属于同一阵营。但爱因斯坦(Albert Einstein)和薛定谔 (Erwin Schrödinger)却不认同,他们指出哥本哈根学派的解释在哲学上不可取,他们认为在这些属性中,物理量 和事件缺乏确定性。此后几年,爱因斯坦阵营开始酝酿如何系统性地反驳量子力学。在1935年,爱因斯坦、波多尔斯基(Podolsky)和罗森(Rosen)在一篇著名的文章中明确指出了他们对量子理论的不满,这篇文章的核心思想后来被称为EPR思想实验①。

EPR 思想实验的论证主要是基于哲学意义上的,因为该思想实验分析了量子力学的基础,试图考察标准量子力学的背后假设。但EPR思想实验也包含两个实质性的本体论假设。第一个假设是 EPR 论证中的“实在标准”(criterionof reality),即如果利用量子力学的形式主义,可以用概率预测测 量的结果,那么就有一个物理现实的元素与物理量 相对应,其值等于测量的预测值。第二个假设是 “位置性”,即与一个系统有关的物理实在元素不能被在另一个与第一个系统空间上相隔的系统上进行的测量所影响。因此,EPR思想实验的探索既是物理学上的,也是哲学上的。除了这两个本体论假设之外,他们还把“完备性”作为一个理论应该满足的认识论要求,即“物理现实的每一个元素在物理理论中必须有一个对应的元素”[8]14-21。EPR思想实验把物理论证推向了新的高度,类似EPR这样的思 想实验一直在物理学中发挥着重要作用。

EPR思想实验剖析了量子理论的概念基础,并且EPR论证对完备性概念的构造以及实在标准,都给出了相应的认识论和本体论立场。这是否意味着爱因斯坦在写那篇论文的时候就是专业的哲学家呢? 当然不是。人们应该把做哲学和某些职业标签分离开来,爱因斯坦在做物理学的时候运用了哲学思维,他在建设性地参与量子理论的基础概念讨论中用到了哲学这个有用的工具。爱因斯坦通过把哲学讨论带入物理学,推动了物理学的发展。本文认为在这样的跨学科交叉点上,试图在科学和哲学之间划出固定的界线,显然是不合理的。

在EPR论文发表后,物理学家们继续对量子力学的阐释展开哲学探讨,但这场讨论最终还是不了了之。因为阐释所谓的量子力学不太可能培养出能 够为政府研发出新的具有杀伤力武器的学生,在第 二次世界大战以后,物理学研究开始偏向实用主义。

老一代物理学家们普遍接受了完整的人文学科 训练,而新生代的物理学家普遍缺乏这样的训练。海森堡曾经说过:“我的思想是通过研究哲学、柏拉图和 诸如此类的东西形成的”[9]6,他们曾沉浸在对科学活 动的哲学思考中。然而,新一代强势的物理学家们发出了“闭嘴,计算”[10]2 的战吼,并驱使他们培养的学生“团结”在功用主义的旗帜之下。后来美国担心在军备竞赛中落后苏联,决定资助斯坦福大学激光物理学家普特霍夫(HaraldPuthoff)研究灵异现象。很快,一群“嬉皮”物理学家组成了研究小组。虽然他们的许多目标荒谬不堪,但他们对物理学的贡献是持久的。除了超光速通信不切实际,他们构想的几种设备和技术与现在量子通信所使用的并没有太大区别。正如物理学家、科学史家凯泽(DavidKaiser)所言,“这群人的努力有助于将对量子力学解释的持续讨论带回课堂。事后看来,我们发现这些突破为量子信息科学奠定了关键的基础”[10]23。和爱因斯坦一样,“嬉 皮”科学家也在物理学和哲学的交叉领域工作。他们用哲学方法处理物理问题,这正是物理学取得周期性的突破进展所需要的。

上述案例揭示了哲学对现代科学,特别是物理学的促进作用 物理学家愿意参与本体论和认识论 问题的讨论有助于量子通信取得突破,在此种情形下,由于这些哲学的追问推动了物理学的进步。笔者认为,正是由于他们在探寻新物理学的过程中提出了合理的、紧密相关的哲学问题,坚持追寻哲学上 的明晰性与连贯性,而不仅仅满足于对公式的技巧性掌握,从而在一定程度上推动了物理科学的发展。
4良性循环:哲学与科学协同发展  

  哲学既研究宏观的“科学”,也考察具体的分支学科,由于哲学讨论的议题之广,现在渐渐有了“X哲 学”的说法。可以说,宇宙、基本粒子、生命等,都是自 然科学和哲学所关注的主题,因而在这些科学和哲学重合的议题上,不能仅仅根据它们的主题事项来区分二者。一般认为哲学是why-question,反思平衡、概念分析和先验论证是哲学研究的基本方法[11];而科学是how-question,用数理工具和模型方法探寻大自然 的奥秘。 但笔者认为,此般划分不可能一劳永逸,划 界应该是动态调整的。以why-question 和 how-ques tion 作为科学和哲学的一般性特征既显得过于简略,也未能充分反映科学与哲学的密切关系。

从科学在某种程度上需要哲学,并不意味着所有科学家都应该是专业的哲学家,科学家可以为了 科学而忽视哲学的前提,完全为了实效性的目标而做科学,功利主义的价值观并不能为科学的可持续 发展、良序发展提供坚实的基础。有人反驳说,单个科学家在特定范式的哲学框架内工作就足够了,没有必要接受哲学方面的具体训练。笔者认为,如果教育的目标是培养未来的知识精英,那么那些真正 能够在研究中有所作为的科学家将对诸多学科感兴趣,否则极容易掉入专业主义的窠臼之中。爱因斯坦在一封致桑顿(RobertThornton)的信中写道:“我 完全同意你关于方法论以及科学史、哲学的意义和教育价值。今天的许多人,甚至是专业的科学家,就像一个见过成千上万棵树木却从未曾见过森林的 人。对历史和哲学背景的了解,使他具有那种独立于他那一代人偏见的个性,而大多数科学家都在遭 受这种偏见的困扰。这种由哲学洞察力所培育的独立性,在我看来是区分单纯的工匠或专家和真正的 追求真理者的标志。”[11]310-311 

“只见树木,不见森林”正是恩格斯对机械论哲学的总体评价。在致桑顿的信中,爱因斯坦论证了 科学史和哲学训练的意义,它使科学家具有思想的独立性,而这恰恰是文科课程所追求的思想解放。 其次,他把这种思想自由称为区别单纯的专家和真正追求真理者的标志。斯莫林对此作了如下阐释, 他把科学家分为先知和作为大师级工匠的科学家。先知是引领方向的人,是能看到整个森林的人,用爱 因斯坦的话说就是“追求真理者”。“大师级工匠”则是那些非常擅长自己的特殊行业,但从未见过森 林的人。进一步地,斯莫林把这两类科学家与库恩的“两类科学”,即“常规的科学”和“革命的科学”对照讨论。斯莫林认为在“常规的科学”中,“大师 级工匠”剖析给定范式的所有细节,他们探索“矿 井”,挖掘“地道”,取出别人发现的矿井中的“珠光 宝玉”。“革命的科学”则是进入新的领域,能跳出现有模式,指出理论中的缺陷并提出新的前进方向。其中思想自由、另辟蹊径是这类科学家的特点之一,学习哲学知识则有助于培养和训练这种思维方式。

唯有哲学与科学的协同发展,才能够最大程度地 促进知识的增长。如前文所述,在进行科学探索之前,通常要处理一些哲学议题,或者至少涉及各种概念的选择,并对其采取某种哲学立场。此外,科学知识并非与人类其他知识割裂开来的技术专业,如果情况真的发生,也就意味着科学即将死亡。科学知识要融入人类对宇宙的更广泛的探索之中。哲学帮助科学家以一种可以与他人分享的知识,帮助他与其他知识分子进行讨论,帮助人类更好地认识世界。从历史的维度来看,哲学对科学的影响很大,科学对哲学的影响也是非凡的。科学不能没有哲学,因为任何科学范式的前提和目标以及理论与现实的联系都隐含着哲学立场,而科学哲学的任务就是批判性地参与讨论。

5结语

  在如今的实用主义浪潮中,中国科学院成立哲学研究所显得弥足珍贵。我们依旧可以自信地说, 哲学在当今时代没有过时,甚至可以说哲学研究范式的转换,实际上是哲学研究的时代课题的变化,哲学为时代服务,科技的发展也应该汲取哲学养分[12]。同时,哲学在科技的狂飙突进中拓展新的问题域,获得新的素材。例如,系统科学的研究范式转换所形成的科学研究方法与内容,深刻影响哲学走向,促进构建哲学全新宏观图景[13]。虽然哲学与科学之间的范畴性差异并没有消失,但是它们之间严格的体系界限正迅速变得过时。科学家正频繁地参与概念澄清的工作,而哲学家也明白融入科学共同体是多么的重要[14]8。

  值得一提的是,在我国理工类研究生培养方案中开设“自然辩证法概论”课程是必要之举,这门课 程为理工科研究生提供了接受科学哲学思维训练的一个极佳契机。“令人不解的是,这门课程不断被 削弱,从最初的50多个课时,到现在的十几个课时,并由必修课改为选修课”[15]。新时代的科技工作者应该思维开阔、人文素养兼备,善于运用系统性和整 体性思维。系统哲学指导人们以整体的方法从事科学研究,用整体思维认识世界[16]312-315,否则就会一 叶障目,陷入僵化。在科技从业者培养过程中增加哲学训练,助益培育“既见树木,又见森林”的科技工作者,造就新时代伟大的科学家。

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贴主:wangguotong于2025_03_14 1:38:48编辑