演化论与生命世界的目的性(上)
陆俏颖:演化论与生命世界的目的性(上)
摘 要:自从达尔文演化论被广泛接受,生命的适应目的性被认为可用机械的自然选择过程来解释。基于这一洞见,选择效应功能理论强调被选择的效应可为生物性状的存在提供溯因解释,这为生物学奠定了功能规范性的基础。主流的自然主义哲学从生物功能出发,试图为多个领域的规范性标准提供自然化分析。对比演化生物学的进展可得,诉诸选择效应功能的溯因解释并不具备真正的解释效力,这意味着生命世界中功能规范性的瓦解。对于溯因解释的推崇根植于设计论证中人造物与生命体的类比前提,拒斥这一前提才能摆脱传统目的论。自然主义哲学须舍弃生物功能的桥梁,为各类规范性另觅自然的基础。
关于生命目的性的讨论有着悠久的历史。地球生命的目的性主要体现在两方面,一是复杂生物以目的或理由为导向的行动能力,即意向目的性;二是多种形态的生物性状恰好“适应了”实现某种功能的特殊角色,本文称之为适应目的性。自从达尔文演化论被广泛接受,生命的适应目的性被认为可用机械的自然选择过程来解释。正如达尔文本人所说,自然选择理论可以“阐明世界上无数的物种如何经历了变异,以获得足够引起我们赞叹的如此完美的构造和相互适应性”。生物学家兼哲学家迈克尔·吉塞林(M. Ghiselin)在为达尔文写序时,认为其理论成功地“摆脱了目的论,并以一种关于适应性的新观念取而代之”。因而,与神学目的论将规范性归因于上帝不同,后达尔文主义的主流哲学试图从生物演化论出发,为多个领域中的规范性概念提供自然化分析。
在现代生命科学中,如演化生物学、遗传学、医学等,适应目的论多以功能陈述的方式表达。例如,眼睛具有视觉功能(或眼睛的存在是为了观看),鸟类飞向南方的功能是过冬,蜜蜂摇摆舞的功能是传递蜜源的信息等。相应地,自然主义学者大多援引生物功能的概念构建相关规范性的标准。在精神病学哲学中,有些自然主义者主张根据人体内部的功能失调来定义心理障碍;在心灵哲学中,以露丝·米利肯(R. Millikan)为代表的目的语义学(Teleosemantics)试图论证,心理表征最终落脚于生物功能,而生物功能又基于自然选择历史。此外,功能概念还涉及生物学中的信息、生物分类以及生物个体性的哲学讨论。
主流的自然主义哲学试图将更为抽象的规范性以功能规范性为桥梁还原到自然选择的演化过程中,这一进路预设达尔文演化论奠定了关于适应目的论的基础。本文论证,达尔文演化论实际上消解了生命的适应目的论,并展望一种不同的自然主义进路。论文将梳理从设计论证到生物功能的主题演变,分析主流的功能理论及其自然主义应用。选择效应功能(selected effect function)强调被选择的效应可为生物性状的存在提供溯因解释,即将功能规范性定位于真实的演化历史。基于此,目的语义学为具有意向性的心理表征提供了自然化的规范性分析。文章从科学解释的角度论证,诉诸选择效应功能的溯因解释并不具备真正的科学解释效力,目的语义学将其作为核心的理论资源有悖自然主义的基本精神。对于溯因解释的推崇根植于设计论证中人造物与生命体的类比前提,拒斥这一前提才能真正摆脱神学目的论。因此,彻底的自然主义哲学须舍弃生物功能的桥梁,为各类规范性另觅自然的基础。
一、从设计论证到生物功能
从哲学史上看,以目的论思维来理解生命适应性主要源于设计论证(argument from design)。论证起始于具有设计迹象的经验属性,如事物的秩序性、复杂性和看似的设计感等。这些属性由偶然原因引起的可能性极小,因而其承载物的存在需要设定一位智能设计者才能解释和理解。论证的关键前提是人造物与人类设计师和具有设计迹象的自然物与其创造者之间的类比:人们设计并制造了房屋、手表等人造物;智能设计者创造了生命世界。近代思想家威廉·佩利(W. Paley)通过荒原中的思想实验比较了石头、手表和生命体(如人类眼睛),并提出,与石头不同,后两者的复杂构造都恰好适应了特定的功能;由于手表的功能由钟表匠赋予,类似地,生命体的功能由创世者上帝赋予。
设计论证可以推出很可能存在外部设计者,但不能证明其必然存在。可以设想两种情况。第一,虽然仅用物质之间的因果作用(不包含任何意图或目的)产生设计迹象的可能性很低,但终究不是不可能的。这一思路违反了直觉,就像人们无法想象猴子在随机敲击键盘的情况下能够打出一部《红楼梦》。如下文所述,达尔文演化论的提出冲击了这一直觉。第二,设计迹象的目的性可以是一种内在的来源。亚里士多德继承了柏拉图对于美和秩序等设计迹象的解释要求,但避开了外部设计者,转向了内在于生命体的目的因。例如,他的遗传理论认为,父本的遗传物质提供了作为目的因的“形式本质”,决定了子代的本质属性(如人之为人的属性)。
17世纪兴起的现代科学,其解释范式不再涉及目的因,而是将自然现象都纳入机械解释的范围。然而,纯粹的机械概念似乎无法解释生命现象。针对这一张力,与亚里士多德的本体论内在目的论不同,康德贡献了一种源于认识论的内在目的论。康德试图解决两个原则之间的对立。原则1:质料及其形式的所有产物必须仅仅按照机械定律被判断为是可能的;原则2:某些自然产物(生命尤其是自组织现象)不能仅仅依据机械定律被判断为是可能的,判断它们需要一种目的因果定律。康德提出,原则2之所以对我们适用,是因为人类认知能力的特殊构成。在将有机体视为自然目的时,我们把它们看作“好像”是被真正的意图所驱使,同时将这种意图归于自然(即物质)。换言之,牛顿摧毁了非生命世界的目的性,但对于生命世界,我们不得不以目的论的方式才能理解。正如康德在《判断力批判》中写道,“……也许有朝一日还会出现一个牛顿,他按照不是任何意图所安排的自然法则来使哪怕只是一根草茎的产生可以理解,这对于人类来说也是荒谬的……”
需要注意,康德强调人造物与生命体之间的根本差异,他探讨的是生命本身何以可能的问题,这与设计论证的思路不同。康德提出,生命体能够自我组织、自我繁殖以及自我修复。但是手表不会产生另一只手表,其中的齿轮不会产生另一个齿轮,损坏的手表也没有自我修复的能力。生命独有的特征使我们在认识生命时,不得不设想一个内在于生命体(使生命的部分和整体得以相互生成)的目的或意图;由此出发,关于生命的知识才是可能的。相反,设计论证预设了生命认知的可能性,在此基础上强调人造物和生命体的相似之处,即复杂结构对于特定功能的适应性。但在康德看来,生物功能已经体现在自组织和自维持当中了,这使关于康德的生命目的论的后续探讨更多与自组织和自维持相关。
上述区别并不妨碍我们以康德式的思路来反对设计论证。一种康德式的立场是:我们需要借助设计目的论来理解生命适应性,并不意味着生命实际上只能通过设计创造才是可能的。我们可以把生命体看作“好像”是被设计出来的,但将这种设计归因于自然本身。这一立场需要解决的核心问题是:我们如何能够融贯地将生命对象视为设计的产物,同时又将其视为自然的?或者说,若本体论上生命不是被设计出来的,我们有何理由在认识论上将其视为被设计的?
半个多世纪后,达尔文提出了基于自然选择的演化机制,这为生命世界提供了从本体论的唯物论到认识论的目的论之桥梁。简单来说,在种群延续的过程中,偶尔会出现一些有用的性状。如眼睛可以用来感知周遭环境,拥有眼睛的个体能更好地存活并繁衍更多同样拥有眼睛的后代。经过代系累积,眼睛被自然选择保留了下来。当问及,人类为何具有眼睛?或,眼睛为何存在?我们只需指出眼睛的功能,并预设此功能被自然选择所青睐。这就通过援引功能解释了眼睛的存在。功能是一个目的论概念。说某事物具有某功能,相当于说,某事物可以实现某个目的。所以在流行的叙事中,自然选择作为“盲眼的钟表匠”,取代了外部设计者,成为生物适应性的设计目的的来源。
上述功能解释与物理因果解释非常不同。在典型的因果解释中,我们通常把先前发生的事件作为原因,解释之后发生的事件。生物先有了眼睛,然后才能观看周围环境,即因果解释顺应时间顺序。但在功能解释中,两者是逆向的,即在后的观看功能解释了在先的眼睛之存在。此外,功能解释似乎只适用于生命体或人造物。比如,当我们问:这座山为什么那么高?援引功能解释的回答是:为了人们爬山锻炼身体。这显然是荒谬的。自然主义哲学的任务是以自然化的方式澄清生命科学中的功能陈述。早期的尝试来自逻辑经验主义者,亨普尔(C.Hempel)和内格尔(E.Nagel)都试图把功能陈述还原为逻辑关系。但是特定的生物结构及其功能之间的关系并非充分也非必要,关于功能的逻辑进路最终没有成功。
即便如此,亨普尔和内格尔都敏锐地提出,生物学中的功能陈述往往是为了作出特定的解释,即解释某生物为何具有某个结构或机制,或者说,某个性状为何存在于某生物体中。这一想法与生物学的日常实践相符。当问及斑马的条纹有何功能时,其实我们想知道的是:斑马为什么会有条纹?又如,分子生物学家肖恩·埃迪(S. Eddy)提出,当我们争论某DNA片段是否具有功能时,我们实际上争论的是:这些DNA片段的存在是否因为它们对生物体有用。更一般地,当陈述某性状的功能时,我们说的是这个功能不仅对有机体是有用的,而且它解释了性状的存在。那么,这种解释究竟具有何种理论结构?一个自然的想法是将功能解释与选择历史联系起来:生命体经历了基于自然选择的演化过程,此过程赋予了生物真正的功能。
二、选择效应功能:自然选择作为目的来源
针对自然选择与生物功能的经典分析来自拉里·莱特(L.Wright)的“溯因理论”(etiological theory)。该理论从人造物的目的论特征,给出了对于人工功能与生物功能的统一说明。以手机为例。回溯历史,人们为了方便通话制造出了手机,即手机因其方便通话的功能而存在。这里的“因为”不是指物理因果关系,而是手机这类事物在过去被选择创造出来的原因,莱特称之为“溯因”。手机的存在可以导致很多因果效应,如通话、占据空间、发出响声等。但只有通话才是它的溯因,所以通话才是手机的功能。由此,莱特给出了他的功能分析:X的功能是Z,即(a)X的存在是因为它做了Z;(b)Z是X存在的一个后果(或者结果)。
其中,条件(b)要求某事物的功能是该事物的因果效应之一;条件(a)说的是,在所有的因果效应中,只有能够溯因解释事物存在的效应,才是其功能。莱特强调,人工选择与自然选择都是针对某个效应而对某个结构的选择,唯一的区别是,前者是一种带有目的或意图的选择,后者是一种自动选择。由此可以得出生物功能的溯因定义:某个生物性状的功能是被自然选择所青睐的该性状的一个效应,即自然选择“为了”这个效应而选择了这个性状。因此,溯因功能也被称为“选择效应功能”。
选择效应功能可将功能与偶然效应区分开来。以心脏为例,心脏在生物体内的存在除了能够泵血,还能发出砰砰声;两者都符合条件(b)。但心脏能够泵血的事实可以溯因解释心脏的存在,而发出砰砰声却起不到解释作用;只有泵血才符合条件(a),所以泵血才是心脏的功能。广义的溯因以自然选择为典型,也可包含生物个体的学习历史等。由此可得基于选择效应功能的溯因解释模式:
【功能溯因解释】:
解释项:心脏因其泵血效应被自然选择所青睐(心脏的功能是泵血);
被解释项:脊椎动物具有心脏(心脏的存在)。
需要注意的是,自然选择的对象是类型,而非特定个体。因此,被解释项不是某个特定脊椎动物的心脏,而是脊椎动物通常具有心脏的事实。正如,当援引手机的功能来解释手机的存在时,回答的是手机这类事物为何存在,而不是某个特定的手机为何存在。这使得心脏的功能不依赖于某个特定的心脏是否能够泵血。换言之,某个因疾病而无法泵血的心脏,仍然具有由选择历史所决定的功能,该心脏只是功能失常了。正如,某个无法通话的手机,其功能仍然是通话,该手机只是功能失常了。这为功能的规范性提供了说明。
对于选择效应功能及其溯因解释的主要批评有二。其一与退化器官有关。例如,我们一般认为,如今人类的阑尾是个没有功能的器官。但根据功能定义,过去阑尾因有助于消化粗纤维而被选择,导致了阑尾的存在,所以阑尾具有帮助消化的功能。一种常见的回应是,功能溯因解释需要追溯最近的历史;在最近的历史中阑尾没有被选择,所以阑尾没有功能。然而,何为“最近的历史”却很难界定。一种更为融贯的回应是,虽然阑尾在很久之前经历了自然选择,但之后很长时间都没有被选择,阑尾现在的存在是因为惯性或偶然,而非自然选择。所以,阑尾不具有功能。其二,上述理论意味着未经选择的任何性状都不具有功能。然而,设想历史上第一个可以泵血的心脏,该心脏具有功能吗?直觉的答案是肯定的。这里的回应是,第一个心脏能够泵血仅仅是一个偶然,并不是一个功能。正如某人偶然使用螺丝刀开了酒瓶。我们不会认为这是螺丝刀的功能,因为它不是为此而设计的。只有当人们多次选择使用螺丝刀开酒瓶后,开酒瓶才会成为其功能。
选择效应功能的反对者多支持非历史的功能概念。其中最为强劲的对手是“因果角色功能”(causal role function)。简单来说,某性状的功能是该性状在生物系统中所扮演的一个因果角色。该理论可以很好地回应退化器官的案例:如今人类阑尾不起消化的因果作用,因此不具有功能。然而,该理论似乎过于灵活。只要生物系统的某个部分对于系统整体贡献了因果角色,那么该部分就具有功能,无论其因果角色是否对维持系统有利。这意味着,发出砰砰声也是心脏的功能。这使功能概念丧失了规范性。与之相比,选择效应功能为科学家实际想要的功能规范提供了一个融贯的哲学分析。
选择效应功能的成功使学者们倾向于主张,将功能陈述的语义诉诸真实的演化选择历史,可以自然化地阐明生命的适应目的性。在此意义上,功能陈述断言了真正的生物属性。此外,人造物如手机的存在是因为人类对于功能的选择设计,这是典型的目的论解释;相应地,关于生命结构的功能溯因解释为当代生物学提供了一类新的目的论解释类型。国内学术界的主流观点认为,目的论解释的确立体现了生物学的学科自主性。如果演化生物学能够成功呈现地球生命的演化历史,那么功能溯因解释就为生命认知提供了自然化的适应目的论,即自然选择机制赋予了生命世界中结构适应功能的目的性。在此意义上,达尔文演化论确实“取代了”佩利的外部设计者,成为生命目的的来源。这一解读为大多数哲学家所接受,还被运用到更为抽象的规范性的自然化分析上。
三、目的语义学:基于生物功能的自然主义进路
对于自然主义哲学来说,规范性是个棘手的问题。与事实性陈述不同,规范性陈述似乎无法通过科学方法来评估真假。当我们说,这个心脏功能失常了,评估该命题需要预设功能正常的标准,即说明生物结构正常运行的“目的”为何。选择效应功能给出了一种基于选择历史的事实性标准:若某生物性状在过去因为某个效应被选择保留下来,那么该效应就是其功能。这个想法为自然主义哲学提供了自然化各种标准或规范性的基本思路,其中最典型的是心灵哲学中的目的语义学。
人类的心理状态总是关于某些事物的,即思想和语言具有表征内容。例如,“我”突发奇想:“房间里有头大象。”此刻,“我”的心理状态指向了外在于“我”的世界。目的语义学试图以一种与自然科学相一致的方式,阐明表征内容如何从非表征的自然事物中衍生出来。正如生物的功能理论需要说明,为何心脏的功能是泵血,而不是砰砰声;并据此判断某个心脏是否功能失常。目的语义学试图说明,特定的心理表征为何指向特定的内容,据此判断某个心理表征的正确与否。如果事实上,房间里没有大象,“我”的思想就错误地表征了世界的状态。对应功能的规范性,表征的可错性被视为心理表征的规范性本质。
目的语义学的核心资源就是选择效应功能。米利肯的理论构建自一个规范性概念——恰当功能(proper function)。“Proper function”在国内有时译为“专有功能”,有时译为“恰当功能”。本文统一译为“恰当功能”。简单来说,某个机制的恰当功能是该机制理应(supposed to)做的事情。“理应”是指该机制在过去因做了此事而被选择(以自然选择为典型)导致了当前机制的存在,即恰当功能溯因地解释了机制的存在。后继者凯伦·尼安德(K. Neander)给出了一个更为详细的定义:有机体(O)的某个结构或行为(X)的恰当功能是X类在过去因做了此事而对O的祖先的适合度(fitness)作出了贡献,并且导致表达X的基因型被自然选择所保留。
以蜜蜂的摇摆舞为例。侦察蜂的舞蹈引导同伴定位花蜜的位置。研究发现,摇摆舞持续的时间、角度、摇摆频率对应了花蜜的距离、方向和质量。当同伴蜜蜂“准确解读了”侦察蜂的舞蹈,哪怕距离很远,也能成功找到花蜜。这里,特定的摇摆舞,与人类的语言和思想一样,表征了特定的内容。从自然主义视角看,蜜蜂的摇摆舞当然是自然选择的产物。在过去,某个蜜蜂种群能够通过摇摆舞传递准确的蜜源信息,这使得该种群的适合度高于其他竞争种群,其基因型被自然选择保留下来。根据上述定义,摇摆舞的恰当功能就是传递花蜜的位置信息。摇摆舞作为表征,其内容类似于“花蜜在……的位置”。若事实上侦察蜂找到的是一个花蜜的全息影像,它的摇摆舞就是一个错误表征。
从生物外在的表征行为(如蜜蜂舞蹈)到人类的心理状态还有一定的距离。米利肯提出,计算机在获得新的输入时能够产出新的输出,这依赖于最初生产出来的硬件和软件系统。只要计算机正常运行,这些新的输出仍然是“按照设计”进行的。人类的认知系统亦是如此。特定的心理表征不是演化的直接产物,需要通过个体对于环境的学习才能获得,如婴儿习得通过哭声引起养育者的注意。即便如此,人类在正常环境下的学习能力本身是演化的产物。所以,特定的心理状态具有延伸的恰当功能,可以对应特定的表征内容。当条件较为理想时,人们多数的信念最终都有助于生存和繁衍;当条件不理想时,会产生一些对于人类适合度无用的错误信念。然而,如何说明恰当功能的延伸性,仍是理论的一大难点。
即便存在以上和其他批评,目的语义学仍是目前最为主流的自然主义进路。这得益于理论对于心理表征的规范性说明。表征结构的恰当功能决定了其表征内容,而恰当功能取决于选择历史中引起特定表征的事实。换言之,选择历史决定了类似的特定表征“理应”由某类事实引起,而不依赖于现在的表征是否由该类事实引起。人类大脑的选择历史决定了“我”的心理状态的恰当功能是正确地表征世界状态,即“我”的思想“理应”由房间里真实的大象引起。但实际上,该思想是突发奇想的结果,所以“我”的思想是一个错误表征。.目的语义学将真实的选择历史作为一种稳定且可靠的规范性来源,据此确定恰当功能,进而确定表征内容。
与选择效应功能类似,目的语义学所面临的主要批评与恰当功能的历史定义相关。根据定义,未经选择历史的心理状态不具有表征内容。然而,设想一场闪电击中沼泽的瞬间,许多分子随机聚集在一起,形成了与“我”完全一样的复制品。若复制沼泽人看到葡萄,并产生了关于葡萄的心理状态,这时候由于沼泽人与“我”的物理状态完全一致,根据随附性原则(如果物理状态一致,心灵状态也一致),沼泽人也具有表征内容。目的语义学的支持者尼可拉斯·谢伊(N. Shea)提出,被闪电击中的一瞬间,沼泽人的心理状态虽然具备特定的效应,但其表征内容还无法确定。一旦沼泽人与环境有了互动,对周围环境进行了学习,其心理状态才开始具有表征内容。无论是过去的自然选择,还是近期的学习过程,都是一种将表征内容固定下来的选择历史。正如蜜蜂一次偶然的摇摆动作并不能可靠地传达花蜜的信息,而选择历史是排除表征对应不稳定内容的必要条件。
一切似乎朝着自然主义者所预期的方向略显坎坷地稳步进展。根据设计论证,人造物和生命体的构造都具有功能适应性,两者都是外部设计者的产物。康德式的思路另辟蹊径,认为生命体虽然是自然的产物,但人类不得不以目的论的方式理解生命。达尔文演化论为适应目的性提供了自然化的解释。基于这一洞见,选择效应功能理论提出,人造物因人工选择而存在,生命体因被自然选择(包括强化学习等)而存在;正如我们可以合法地谈论人造物的功能,我们也可以合法地谈论生物功能。目的语义学则更进一步,将心理表征的规范性还原为选择效应功能的规范性。然而,以上思路预设了基于选择效应功能的溯因解释是合理的。
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