生命科學為當代哲學提供了什么?  ——論生物學家Ernst Mayr的新哲學

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  (北京師范大學哲學系,北京 100875)
  摘要 恩斯特·邁爾是本世紀著名的生物學家和哲學家,長期以來他一直倡導一種不同于傳統哲學的新哲學,本文綜合探討了邁爾新哲學的基本原則及其新哲學的基本框架:(1 )物理科學不是科學的標準范式;(2)歷史敘述比定律解釋更重要;(3)解釋和預言在生物學中是不對稱的;(4)科學進步的主要象征是概念的提出和改進;(5)因果聯系的多樣性及目的論解釋的合理性;(6)新哲學的基本框架。
  關鍵詞 恩斯特·邁爾,生物學,新哲學
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  自然科學是哲學的基礎,哲學必須根植于科學的土壤。然而,遺憾的是,本世紀中葉以前的科學哲學幾乎完全以物理科學為基礎。雖然上一世紀達爾文就曾說過生物學的發展將會使哲學出現繁榮,可是,不論是當時的實證主義還是20世紀出現的邏輯實證主義則都以物理科學為根據,仿佛生物學的觀念對哲學沒有發生過任何影響。本世紀中葉以后,由于分子生物學的革命和綜合進化論的革新,情況終于有了變化,越來越多的思想家關注生物學的思維方式,越來越多的哲學家從生物學中提出新思想。一時間,生物學哲學成為西方科學哲學討論的熱門領域,論文、著作大量涌現。
  在眾多的思考生物學為當代哲學提供了什么的思想家中,美國知名科學家恩斯特·邁爾(Ernst Mayr)可以說是一位領導人物,他所倡導的新生物學哲學也格外引人注目。作為生物學家的邁爾,眾所周知,本世紀三四十年代,他在綜合進化論的建立中充當主要設計者的角色,“并使生物學成為十分杰出的有條理的科學”。作為哲學家,長期以來,他一直倡導建立一門新哲學,一種綜合當代各門生物學成果而又擺脫傳統的科學哲學影響的新哲學。很顯然,這樣的新哲學生物學提供了主要根據。那么,生物學對哲學產生了什么樣的影響?生物學為哲學提供了什么?新哲學有著怎樣的理論框架?
      1 物理科學不是科學的標準范式
  邁爾提出,近代科學革命之后,以經典力學為代表的自然科學首先發展成熟,生物學當時尚處于孕育階段。直到19世紀中期,生物學才有所發展。在這種情況下,物理科學的思想和方法自然成了一切科學的評判標準,大多數哲學家理所當然地把物理科學看成是科學的范式,認為一旦理解了物理學,就能理解其他任何科學。這種傳統一直影響到今天。邁爾不無遺憾地說:“自從伽利略、笛卡爾、牛頓以來直到本世紀中葉,科學哲學一直由邏輯學、數學和物理學所左右達數百年之久。”〔1 〕還說他書架上那些聲稱是“科學哲學”的著作全部僅僅是論述物理科學的,仿佛世界上并沒有活生生的有機世界;仿佛生物學家的理論成果并沒有對人類的哲學思想產生任何影響。因此,邁爾指出,必須建立一種新的哲學,這種新哲學首要的任務就是擺脫物理主義的影響。
  如何擺脫這種影響呢?邁爾認為,首先應當改變科學統一的傳統信念,適當強調科學的多元性,也就是要看到物理科學和生物科學并不是一模一樣的科學。人們常把牛頓和自然法則看作是和科學共存的東西,實際上早在17世紀就存在與牛頓力學毫不相關的其他科學傳統的科學存在。比如說,博物學傳統就與牛頓傳統無關〔2〕。此后, “當達爾文創立進化論時,生理學就喪失了作為生物學的唯一范例地位。當行為生物學、生態學、種群生物學,以及現代生物學的其他分支發展形成時,力學不適宜生物學的規范就更加明顯。”〔1〕
  主張生物學的自主性,反對物理主義的科學統一信念,就必須駁倒物理主義的理論基礎還原論。物理主義者認為生物世界的自主性只是表面的,從原則上說,所有的生物學理論都可以還原為物理學理論。邁爾認為,還原是徒勞的沒有意義的方法。因為,生物階層系統的不同層次都有新的突生屬性出現,盡管階層系統的較高層次與較低層次都由原子、分子組成,但高層次的過程常常不依賴于低層次的過程。邁爾因此指出,在生物階層的不同水平上有不同的問題,所以,在不同的水平上就要提出不同的理論。這樣,在從大分子系列一直到細胞器、細胞、組織、器官及其他每一層次都導致獨立的生物學分支產生:分子水平是分子生物學,細胞水平是細胞學,組織水平是組織學等。所以,要充分解釋生命現象,就必須研究每一層次。
  當然,在批判物理主義時,邁爾并不是根本放棄科學的統一信念。他說:“面對神話和宗教的時候,科學形成了統一的戰線。所有的科學,雖然在許多方面有區別,但在致力于說明周圍世界這一點上是共同的。科學需要去說明解釋,去概括總結,去確定事物、事件和過程的原因。至少在這個范圍內,科學是存在統一的。”〔2 〕但這種統一與物理主義的還原論的統一是不相干的。在批判物理主義的科學統一觀時,生物學家辛普森曾提出了一種完全相反的看法:“生物學是居于全部科學的中心的科學——只有在生物學這里,只有在全部科學的全部原則都能體現出來的領域,科學才真正能夠成為統一的。”〔2〕邁爾指出, 我們可能不一定同意辛普森的所有觀點,但他卻為我們指明了科學統一必須前進的方向。他說:“如果我們愿意將科學的概念加以擴展,不僅包括物理科學的而且還包括生物科學的基本原理和概念,則科學的統一就確實是可能實現的。這樣一種新的科學哲學必須采用大大擴充了的詞匯,將包括生物種群、程序目的性、程序等這樣一些詞。它必須放棄對僵化的本質論和決定論的依附以便有利于更廣泛地了解傳統的科學哲學中所缺乏的隨機過程,因果關系的多元性,自然界中的大量等級結構形式,在較高層次突然出現事先未曾料到的性質,復雜系統中的內聚力,以及許多其他概念。”〔1〕
      2 歷史敘述比定律解釋更重要
  根據傳統的科學哲學,科學解釋的基本形式就是把被解釋的事件歸并到一定的規律或定律(law)之下。 定律從認識論上講是這樣一些陳述:(1)包含普遍限定詞,不涉及具體的時間、地點和個體;(2)具有經驗內容并得到確證;(3)從屬于一個更大的理論, 因而有理論上的保證。其中第一點是“普遍性”要求,第二點是可檢驗性要求,第三點是“連貫性”(cohernce)要求。物理主義認為,任何一門科學要想成為真正的科學就必須有一系列這樣的定律。
  根據這樣的要求,斯瑪特認為只有物理化學才有普遍定律,生物學中不存在這樣的定律。著名哲學家卡爾·波普爾也認為生物學中沒有定律。波普爾認為,由于地球上的生命進化或者人類社會的進化只是一個單獨的歷史過程,因此對進化的描述就不是定律,而只是一個單稱的歷史陳述。所以波普爾說,探索進化的“不變秩序”和“定律”是不可能的。有人因此對進化論的科學性提出了懷疑。
  邁爾也認為生物學中不存在定律,但邁爾并沒有因此否定進化論的科學性,相反他認為人們應當改變對科學的傳統信念。邁爾認為,人們平常所說的生物學定律,都不是普遍的,因為它們大多都有例外。所以他說:“生物學中只有一條定律,那就是所有的概括都有例外。 ”〔2〕邁爾認為,生物學概括具有或然性,原因是,生物學努力描述的事件是歷史的、特異的事件。任何生命都是與歷史有關的,都具有獨特性。這就要求我們對生命現象的解釋就不能像物理科學那樣是由定律提供的。事實上,邁爾把定律觀念看作是本質主義錯誤觀點的必然結果,本質主義是由柏拉圖發展起來并一直支配西方思想界的哲學思潮。在本質主義看來,可變化的現象世界只不過是固定不變的本質的反映,世界上真實和重要的東西就是這些本質。現實世界的變異只是內在本質不完美的表現。因此,不變性和不連續性是本質主義特別強調的論點。邁爾認為,這種思想必須為新的群體思想所代替。群體思想與本質主義相反。群體思想認為,重要的東西不是本質而是個體。許多生命現象,特別是種群現象是以高度的變化為特征的,進化的速率或物種形成的速率彼此的差別有三到五個數量級。這種變化程度在物理理論中是很少有記錄的,物理世界的實體具有不變的特征,而生物實體卻以可變性為特征。生物實體的這種特異性告訴我們,必須用和研究完全均一的無生命的東西完全不同的精神來研究生命現象。這種新精神就是強調獨特性和歷史。所以邁爾說新的生物學哲學“不應該把大部分注意力集中在規律上面,要考慮到在許多生物學理論中規律實際所起的作用是很小的”〔2〕。
  既然定律在生物學中并不重要,那么生物學中的解釋是如何進行的呢?邁爾認為,歷史敘述比定律解釋更重要。他說:“規律的觀念遠遠沒有歷史敘述的觀念那樣有助于進化生物學。”〔2 〕岡奇(T. A. Gondge )曾經說過:“在討論生命歷史上具有重大意義的單個事件的時候,敘述性的解釋進入了進化生物學……敘述性解釋的建構一點也沒有提到一般規律……進化過程中的事件不是某種事件的例子,而是單獨發生的事,是某種只發生一次(不能以同一方式)再發生的事情,這時就要求敘述性解釋……歷史性解釋構成進化理論的基本部分。”〔2 〕邁爾對此很是贊同。他說,歷史敘述具有解釋價值,是因為在歷史序列中,早先的事件通常對于后來的事件起到一定的作用。因此歷史敘述的目標之一就是發現后繼事件的原因。然而,“那些由基本邏輯公理系統訓練出來的哲學家,看來是很難理解特異性和事件歷史序列的特殊性質的,他們想要否認歷史敘述的重要性,并想要用結構性的法則把它們公理化,但他們的想法并沒有說服人。”〔2 〕所以邁爾說:’所謂的生物學學說并不是經典物理學中的普遍而通用定律而只不過是高層次的概括。”“有一些科學并沒有運用無可爭辯地被稱為定律的表達方式也運行得非常順利。”〔1〕
      3 解釋和預言在生物學中是不對稱的
  根據物理主義“演繹—定律論”解釋模型(又稱覆蓋律模型),解釋和預言是對稱的。這種模型可圖示如下:
  (1)L[,1],L[,2],L[,3]……L[,r]解釋性陳述
  (2)C[,1],C[,2],C[,3]……C[,k]
   ──
  (3)E  被解釋對象
  其中,L[,1],L[,2],L[,3]……L[,r]是定律性的全稱陳述,C[,1],C[,2],C[,3]……C[,k]是關于初始或前提條件的特稱陳述,E是演繹的結果,也是被解釋的對象。這就是說,如果已知E并且E能夠從(1)和(2)中推導出來,那么它就得到了解釋,反過來如果已知(1)和(2),從(1)和(2)中可推導出(3),那么(3)就是預言的結果,這說明,在物理科學中解釋和預言是對稱的。這樣,一個科學理論,如果它能作出很好的預言,那么它的解釋價值就高;反之,如果它的解釋價值高,它就能作出很好的預言。
  邁爾認為,這種說法并不適合生物學。他說:“自然選擇學說能夠相當準確地描述和解釋自然現象,卻不能作出可靠的預測,除非是像‘適合度高的個體平均來說有較多后代’這種無關重要或毫無意義的循環或推理的說法。”又說,“進化學說對哲學作出的最重要的貢獻之一是論證了解釋和預測彼此獨立,并沒有任何聯系。”〔1 〕當然解釋和預言的不對稱性并不排斥在生物學中也有預測。生物學家在解釋現象時如果同時作出了較為精確的預測當然會十分高興。生物學中預言或預測有很多種,比如分類學中的預測,分子水平的預測,生態相互作用結果的預測,進化事態的預測等等。但是所有這些預測幾乎都是統計性的。之所以如此,原因是:(1)生物事態具有隨機性,突變、重組、 配子選擇、配偶選擇、合子的早期存活率等等都是不確定的;(2 )生物實體具有獨特性,對獨特現象的描述就不可能有什么普遍定律;(3 )生物實體具有極端復雜性,這種極端的復雜性導致完全的描述是不可能的;(4 )在生物階層系統不同層次實現了與其他層次不同的新性質,這些新性質不可能從低層系統中推導出來,因此,對這種新性質的預言也就是不可能的。
  所以邁爾指出,預測能力在物理學中雖然是檢驗解釋是否正確的試金石,但它卻不是一個完善的生物學學說的必備條件〔1〕。
      4 “新哲學的特色在于概念處于關鍵地位”
  既然定律在生物學中并不重要,歷史敘述比定律解釋更重要,那么,生物學是如何向前發展的呢?邁爾認為,生物學雖不像物理科學那樣提出定律,但生物學家在采用歷史敘述解釋現象時,常把他們的概括總結為概念框架。有人可能會說,定律和概念的不同,只不過是形式上的不同,因為每個概念都能轉換成一個或幾個規律。邁爾認為這種說法即使在形式上是正確的,這種轉換在進行真正的生物學研究時也是沒有什么價值的,因為“規律缺乏概念所具有的靈活、啟發的用途。”〔2〕
  既然生物學家常把他們的概括總結為概念框架,那么,生物學的進步實際上在很大程度上只不過是這些概念或原則的發展。雖然新事實的發現也是科學進步的重要象征,但是在生物學中,概念的改進要比新事實的發現更能有效地促進我們對世界的理解。舉例來說,孟德爾以前的植物育種專家已經多次發現了3:1這個比例, 達爾文在他的植物育種工作中也曾好幾次得到這個比例,然而這一切并沒有意義,一直到孟德爾引進了合適的概念,和魏斯曼引進了補充的概念,才使孟德爾的分離定律更有意義。在進化生物學或者系統學中更是如此。邁爾指出,這里人們幾乎可以舉出任何一種進步來說明科學進步對于發現的依賴程度還不如對于引進改進概念的依賴程度大。比如,只有在引進了種群思想、地理變異概念和隔離機制的概念以后,人們才充分地認識到,在物種形成過程中獲得生殖隔離是一個決定性因素。同時,只有把地理屏障也算作是隔離機制才能理解隔離機制的真正作用。所以,邁爾說:“新概念和概念的多少帶有根本性質的變化,和事實及對事實的發現比較起來,常常具有同等的、甚至是更重要的意義。”〔2〕
  邁爾認為,概念的改進及新概念的提出之所以能引起生物學的進步,原因就在于這些概念可以幫助澄清從前生物學的混亂局面,引起新理論的形成和數不清的新研究。比如,現在用自然選擇解釋的許多現象,在達爾文之前就已廣為人知,但人們的解釋卻異常混亂。直到引進了諸如進化、共同由來、地理特化、隔離等概念之后,自然選擇才具有很強的解釋力量,原來的混亂局面得到了重新定向,同時把大批科學家引向關于生物進化的研究,進化論因此不斷向前發展。
  如何改進生物學的概念呢?根據生物學的發展,邁爾提出了改進概念的幾種方法:(1)消滅無效的理論和概念。(2)消滅不一致和矛盾。(3)從其他領域輸入。(4)消滅語義混亂。(5 )對立概念的折衷融合。
  總之,邁爾認為,“生物科學中的進步并不是以個別的發現(不管這項發現多么重要),也不以新理論的提出為特征,而是以新概念的逐漸的、但是決定性的發展和那些從前占統治地位的概念的拋棄為特征。”〔2〕
      5 生物學中的因果性與目的論
  在談到生物學與其它科學的關系時,邁爾主張應適當強調科學的多元性,認為物理主義的統一觀是錯誤的,生物學本身是一門自主的科學。同樣,在談到生物科學本身的特點時邁爾認為,生物學本身也不是均一的、統一的學科,而是一門非均一的、多樣性的學科。因為生物學研究可劃分為近因的研究和遠因的或進化的原因的研究,前者是功能生物學的課題,后者是進化生物學的課題。〔2〕
  邁爾認為,功能生物學關心的是從分子到器官到整個個體的結構元素的活動和相互作用。功能生物學家們反復要問的問題是“怎么樣?”某種結構的成分如何運行?如何行使其功能?
  進化生物學所關心的基本問題是“為什么”,它的首要任務是探尋現有機體的特征特別是適應的原因。
  很顯然,功能生物學和進化生物學研究的因果關系是不同的。功能生物學家關心的是“近因”,而進化生物學家關心的是“遠因”或“進化的原因”。近因關系到有機體及各個部分的功能和發展,而遠因、進化的原因或歷史的原因試圖說明為什么有機體就是那個樣子。有機體之所以具有近期的或遠期的這兩種不同的原因,是因為有機體有遺傳程序。近因所涉及的就是去解碼一個個體的遺傳程序,遠因所涉及的是在時間進程中遺傳程序的改變以及這些改變的原因。
  邁爾認為,物理科學中只有近因的研究,因為“為什么”的問題在“為了什么”的意義下對于無生命的客體是沒有意義的。我們可以問:“太陽為什么是熱的?”但這只是“怎么發生”的意義。與此相反,在生命世界中,“為了什么”的問題具有很大的方法論價值。“在靜脈管中為什么有瓣膜?”這個問題有助于哈維發現血液循環。所以,邁爾認為,生物過程的意義可以通過兩種方式提出問題:首先問產生生物過程的生物結構的功能,其次也可以問造成生物過程的起源和進步的原因。這樣,進化生物學家要想分析生物進化的原因,就必須經常提出為什么的問題。
  既然在生物學中經常要問“為什么”的問題,因此,邁爾認為對目的論問題就需重新認識。亞里士多德是系統提出目的論思想的第一個人。他把目的因看作是事物發展變化的一個重要原因。近代科學開始時,伽利略、培根、笛卡爾等人猛烈地批評了亞里士多德的目的論思想。然而,正當伽利略聲稱科學主要研究的目的是解決“怎么樣”的問題,而不是“為什么”的問題的時候,哈維由于追問心臟的活動“為了什么”而提出血液循環理論。此后,在生物學中一直伴隨著極端機械論和極端活力論的爭論。隨著生物學的發展,越來越多的生物學家發現,目的論的解釋在生物學中的廣泛存在。正是在這種情況下,邁爾也積極為目的論解釋存在的合理性辯護。他首先分析了傳統上人們對亞里士多德的誤解,即把亞里士多德看作是宇宙目的論者。邁爾認為這是完全錯誤的,他指出,亞里士多德實際上是第一個、也是第一流的生物學家。“正是由于他對生物現象的關注支配了他對原因的考慮,從而促使他在質料的、形式的、動力的三種原因之外又加上了最終原因。”〔1 〕目的因或最終因的本質是什么?德爾布呂克(Delbruch)曾說,若用現在的術語“遺傳程序”來解釋亞里士多德所使用的古希臘字eidos, 那就會非常貼切地理解亞里士多德的本意。邁爾認為這種看法完全正確。因為,亞里士多德的eidos和柏拉圖的eidos完全不是一回事。“亞里士多德非常清醒地認識到僅僅按物質的觀點來描述生物無異于用一堆磚頭和泥漿來表示一幢房屋那樣毫無意義。正像施工者的藍圖決定房屋的式樣那樣,eidos賦予發育中的生物以形態,而且eidos反映了成長后的生物個體的最終目的(telos)。”〔1 〕當然亞里士多德不可能真正知道eidos是什么,現代科學則揭示了它是“遺傳程序”。
  邁爾認為,生物界所有的目的性過程,實際上都是程序性過程。關于目的論的程序性本質,邁爾作了大量的論述,最后,邁爾得出結論:“生物學家運用所謂的目的性語言是正當合理的;”“程序目的性行為只在生物(和人造機器)中發生,并構成生物和非生物在復雜性層次上的明顯差別;”“目的論的提問的啟發(探索)意義使它成為生物學分析的強有力工具。”〔1〕當然, 邁爾并不否認亞里士多德目的論中所包含的錯誤的東西。但他認為,亞里士多德的錯誤不在于他在生物學中運用了目的論語言,而在于他把目的論語言擴大到了非生物界。
      6 結論:走向新哲學
  在邁爾浩如煙海的論文和著作中,還涉及其他許多哲學論題,比如物種的本體論地位問題,自然選擇的目標問題等等,但其哲學的基本原則就是我們上面所論述的。用他自己的話說就是:
  (1)只有物理的和化學的理論不能保證完全理解有機體;
  (2)應該充分考慮有機體的歷史性質, 特別是考慮它們具有從歷史上獲得的遺傳程序;
  (3)在從細胞起的絕大多數階層系統水平上,個體是特異的, 個體形成了以變異為主要特征的群體;
  (4 )有兩種生物學:提出近因問題的功能生物學和提出終級原因問題的進化生物學;
  (5)概念的建立、成熟、 修正和(間或是)概念的擯棄支配了生物學的歷史;
  (6)生命系統復雜模式是按照階層系統組織起來的, 新事物的產生是階層等級系統的較高等級的特征;
  (7)在生物學研究中, 觀察和比較是和實驗完全一樣的科學的和富有啟發性的方法;
  (8)堅持生物學的自主性并不意味贊成活力論、 直生論或者其他和化學或物理定律相沖突的理論〔2〕。
  可以看出,邁爾的新哲學實際上就是強調生物學自主性的哲學,在當代生物學哲學爭論的兩大派別中,邁爾毫不猶豫地站在了自主論的一邊(另一派是分支論,參見文獻〔3〕)。 作為一名研究宏觀領域生物問題的生物學家,邁爾深切地體會到生物學,特別是進化生物學有其獨特的研究傳統和概念框架,所以他特別反對物理主義、本質主義和還原論。在總結生物學的特點和思維方法的過程中,邁爾提出了許多有獨立見解的新思想,其中不乏真知灼見。邁爾自己就曾說過,他自己和辛普森、阿亞拉、吉色林等人對于生物學哲學的貢獻比過去整個一代哲學家,包括卡西爾、波普爾、羅素、邦格等人的貢獻要大得多〔2〕。 確實,邁爾在生物學哲學上的貢獻是巨大的,他也不愧為本世紀最偉大的生物學思想家之一。但我們應看到邁爾的一些思想也只能是一家之言,在反對物理主義的過程中,他的一些論據和結論也是值得商榷的。
   參考文獻
  1 邁爾E.著,涂長晟等譯,生物學哲學,沈陽:遼寧教育出版社,1992
  2 邁爾E.著,劉jùn@①jùn@①等譯,生物學思想的發展, 長沙:湖南教育出版社,1990
  3 李建會,自主論和分支論——當代生物學哲學的兩大派別, 自然辯證法研究,1991(4):56—58
    *           *           *
   WHAT DOES THE BIOLOGICAL SCIENCE PROVIDE FOR CONTEMPERARY PHILOSOPHY:ON THE NEW PHILOSOPHY OF ERNST MAYR
            Li Jianhui
  (Philosophy Department,Beijing Normal University, Beijing100875)
  Abstract Ernst Mayr is a well-known biologist and philosopher in this century.He has advocated a new biological philosophy which differs the traditional one.Thisessay investigates the main principles and the basic schemeof his new philosophy.The main contents are as follows:(1)The physical science is notthe standand paradigm of whole science ;(2)The historial narrative is more important than the explaination of law;(3)The explaination and the prediction are asymmetry in biology;(4)The main symbol of the progress of science is the posing and improving of concepts; (5) The diversity of biological causality and the rationality of the teleological explanation; (6)The basic scheme of the new philosophy .
  Key words Ernst Mayr, biology, new philosophy
  〔作者簡介〕李建會,1964年生,哲學碩士,講師。現在北京師范大學哲學系工作。
  (收修改搞日期:1996—06—13)
                    責任編輯 陳敦和*
  字庫未存字注釋:
  @①原字為王加君
  
  
  
大自然探索4成都106-111B2科學技術哲學李建會19961996 作者:大自然探索4成都106-111B2科學技術哲學李建會19961996

網載 2013-09-10 21:37:02

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