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杨鸿智-后现代理论医学博客

《后现代医学》、《正反馈医学》、《自体原位器官重构技术》

 
 
 

日志

 
 
关于我

这是一个宣传后现代理论医学的博客.后现代理论医学是以系统理论为指导的新医学.该理论认为,在生命组织中干细胞是决定机体功能状态最基本的因素.通过调节机体内环境和为干细胞提供再生所需要的物质和能量,就可以使干细胞在患者体内原位再生,实现器官重构,使器质性病变得到治疗.现在,已经在北京医药信息学会内成立了后现代理论医学专业委员会,杨鸿智是主任委员.

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(41)马克思主义与生物学 (2)  

2013-03-30 09:53:45|  分类: 干细胞病 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(41)马克思主义与生物学 (2)

哈佛大学Ernst Mayr教授:

时间:2008-9-28        

http://www.wyzxsx.com/Article/Class17/200809/52365.html

 

2.2 科学的方法

 

希腊人对大量的现象总是寻求合(乎)理(性)的解释。例如希波克拉底学派在探索疾病的原因时并不是从神灵的影响中去寻找病源,而是归之干诸如气候,营养等等自然原因。同样,爱奥尼亚的哲学家们对有生界及无生界的现象也试图作出合理的解释。亚里斯多德这位举世公认的科学方法论的创始人在其《分析后篇》(Posterioranalytics)一文中非常出色地谈到应当怎样对事物作出科学的解释,它的影响几乎一直延续到19世纪,正如Laudan(1977:13)不无偏激地指出:“科学哲学家们大多仍然囿于亚里斯多德及其注释者所提出的方法论。”包括亚里斯多德在内的希腊哲学家主要都是唯理论者(rationalist,或理性主义者)。他们(Empedocles是典型例子)认为只需通过准确清晰的推理,包括我们现在一般所说的演绎法,就能解决科学问题。这些古代医生和哲学家在对事态的解释上所取得的不容置疑的成就导致了过份高估纯理性方法的作用,笛卡尔在这方面达到了顶峰。虽然他也作过一些实验研究(例如解剖),但是这位哲学家的许多著作令人读后觉得好像他认为任何事情只需经过专注的思考就都能解决。

 

接踵而来的归纳法论者及实验主义者对笛卡尔主义的责难,非常清楚地表明在科学中方法被认为是很重要的。这在今天也正和在17世纪时一样是完全正确的。遗憾的是还有很多哲学家一直到19世纪仍然相信只要通过推理或哲学化(philosophizing)就能解开宇宙之谜。当他们的结论和科学的发现互相冲突时,他们之中的某些人则坚持自己是正确的,科学是错误的。就是这种态度惹得Helmholtz对哲学家的专横强烈不满。哲学家们对自然选择学说、相对论、量子力学的反应说明他们的这种态度并没有完全转变。

 

笛卡尔要求只提出像数学证明那样毫无疑问的结论和学说。虽然不断地有人反对,但是直到现在认为一位科学家对他的发现和学说必须提供绝对证明的意见仍然很普遍。这种看法不仅支配了物理科学界(在物理科学中具有数学证明性质的证明常常是可能做到的)而且也左右了生物科学,即便在生物科学中有些推论往往毫无争论余地因而可以当作是证明,例如血液循环运行或某种毛虫是特种蝴蝶的幼虫期;对地球各个角落的最详尽探察没有发现恐龙这一事实可以被认为是恐龙已经灭绝的证明。我在上面一指出了一些事实并表明符合事实的肯定性论断一般究竟能否可以作出。但是在多数情况下,或许就生物学家所作出的大多数结论来说,就不可能提供如此确凿无疑的证明(Hume,1738)。我们怎样能“证明”自然选择是支配有机体进化的定向因素?

 

物理学家最终也认识到他们并不能总是提出绝对证明(Lakatos,1976),而且科学的新学说也不再需要绝对证明。科学家现在已满足于将下述情况看作是真实可靠的:即在现有证据的基础上看来可能性最大的事态,或者与更多的事实或更令人信服的事实相一致(而不是与相互竞争的学说相一致)的事态。由于认识到对很多科学结论不可能提出绝对证明,于是哲学家卡尔?波普尔(Karl Popper)建议用反证性(falsifiability)来检验这些结论的正确性。这样一来引起争议的责任就转移到科学学说反对者的一方。按这种办法凡是能经受住最大多数和各式各样企图否定它的那种学说,就会被人们接受。波普尔的这一建议还能十分干净利落地划清科学与非科学的界限:凡是理论上不能被反证的主张就不是科学。因此,仙女座上有人类存在的主张就不是一个科学的假说。

 

然而有时提供反证和提供正面的证据同样困难。因此不能认为反证是获取科学可接受性(scientific acceptability)的唯一手段。正如科学史所反映的那样,一些科学学说之被否定往往并不是由于被彻底地驳倒;而是由于新的学说看来似乎更可能,更简单,或者格调更高。此外,有些被否定了的学说往往被一小批信徒紧紧抱住不放而不顾别人的有力批驳。

 

奠基于对科学结论作概率解释的科学新学说,使得把真理或证明看作是某种绝对的东西的观点站不住脚。这一点对于生物学。的某些部门较之其它部门更显得重要。每一位进化论学者在和一般外行谈论时常被问及:“进化论是不是已被证明?”或者“你怎样去证明人是由猴子变的?”因而他就不得不首先来讨论“科学证明”的性质。

 

实际工作的科学家则与之不同,他永远是讲求实用的。他总是对某个学说感到心满意足直到提出了新的更好的学说为止。难于解释的因素就被看作是黑箱(黑匣子),就像达尔文对待遗传变异性的来源(这是他的自然选择学说的一个重要组成部分)那样。一个科学家过去或现在从来也不会因为自己的很多概括仅仅是概率性的而且在许多自然过程中都具有极高的随机成分而过份苦恼。承认科学学说具有很大的伸缩性,科学家就会乐于检验各种学说,将不同学说的组成要素结合起来,有时甚至还会同时考虑几个备选学说(复式工作假说,multiple working hypotheses),在寻求证据时他就可以有所选择(Chamberlin,1890)。然而也不应当有所隐讳的是,科学家的开通豁达也并不是没有限度的。当科学学说,对于流行的理智背景来说是“新奇的”或完全不同时,它们就会被忽视或被压制。我们在后面还将介绍,这种情况确实存在,例如突现论概念(Concept Of emergentism)和等级结构的层次性(levelspecific pronerties ofhierarchies)就是如此。

 

值得注意的是,达尔文的看法和现代的学说完全一致。他认识到他绝不可能按数学证明那样的确定性来阐释进化结果。他在《物种起源。中大约二十几个不同的地方提到;“这一特殊发现——不论是分布格局还是解剖结构——是用特创论还是由进化机会主义来解释更容易?”。他一直坚持后者更有可能。达尔文早已预见到了现代科学哲学的许多重要原则。虽然科学家们现在已普遍对科学真理采取概率(论)解释——事实上为绝大多数科学结论提出数学证明那种确定性的解释也完全不可能——但是这种新见解仍然没有被许多非科学家所赏识。把关于科学真理的这一新概念作为更广泛的科学教育的部分内容是值得的。

 

然而也有迹象表明对方法加以选择的重要性曾经被过分夸大。对此我同意Koyre(1965)的意见,他认为:“抽象的方法论在科学思想的具体实际发展上只占有相当小的地位。”Goodfield(1974)在生理学家中的还原论者与反还原论者之间没有发现他们在科学成就和创立学说上有什么差别。库恩(Kuhn)以及其它的人同样也对方法的选择的重要性看得很低。科学家在实际研究工作中往往在不同阶段之间来回徘徊,在一个阶段里他们收一集资料或进行纯描述性或分类研究,在另一阶段则建立概念或检验各种学说。

 

归纳法

 

关于归纳法和演绎法孰优孰劣的争论已持续了好几个世纪。现在已弄清楚这是一桩相对说来是风马牛不相及的争论。归纳论一(inductivism)声称一个科学家用不着事先有任何假说或事前的期望,只要通过记录,测量和描述他所遇见的事物就能作出客观不具偏见的结论。F.培根(1561~1626)是归纳论的主要创导人,虽然他在自己的研究工作中从来也没有前后一贯地采用过这种方法。达尔文曾自夸继承了“真正的培根方法”,他却不是一个归纳论者。他的确还嘲弄过这一方法,说如果有谁真正相信这种方法,“他还是去碎石场的好,并在那里数一数圆石片,描绘它们的颜色”。但是在一些哲学文献中达尔文却往往被划在归纳论者之中。归纳论在18世纪和19世纪早期曾风行一时,现在则已认清纯粹的归纳法处理是全然无用的。这种情况可用植物育种者Gaertner的例子来说明,他曾耐心地进行和记录了成千上万的杂交试验却毫无所获,作不出任何概括性结论。李比希(1863)是第一位站出来反对培根的归纳论的著名科学家,他很有说服力地论证了从来没有哪位科学家曾经或能够遵循《新工具》(NovumOrganum)中所阐述的方法。李比希尖刻锋利的批判结束了归纳论的统治。

 

假说-演绎法

 

归纳论是被人们越来越有意识地用所谓假说-演绎法取代的。这个方法的第一步是“推测”(达尔文语),也就是说建立一个假说。第二步是进行实验或积累观察以便检验假说。Ghiselin(1969),Hull(1973a),Ruse(1975b)曾就达尔文运用这一方法的情况作过非常精采的阐述。这一方法具有强烈的常识气息,人们也可以议论这方法早已暗含在亚里斯多德的方法中,笛卡尔学派的演绎论(deductivism)很大一部分也确实包含了这一方法。虽然当十八世纪归纳论盛极一时的时候演绎法的光彩一度被掩盖,但在十九世纪时它已成为占优势的方法。

 

假说-演绎法之所以被广泛采用是因为它具有两大优点。首先,它和当时日益增强的信念非常合拍。这信念就是:没有绝对真理以及所有的结论和学说要不断地被检验。其次,与新的相对主义(relativism)相关联,它鼓励不断地建立新学说并寻求新的实验和观察用来证实或否定新假说。它使科学具有更大的伸缩性和进取精神,并使得某些科学争论不如前此激烈,因为这些争论已不再涉及为终极真理而斗争的胜负成败问题。

 

科学家实际运用假说-演绎法究竟到甚么程度是有争议的。Collingwood(1939)讲得很好,他认为假说总是对一个问题所作的试深性回答,而提出问题才真正是走向建立学说的第一步。科学史上不乏这样的例子,即一位研究人员掌握了建立一个新学说所必需的一切重要事实,但就是提不出正确确切的问题。如果承认提出问题的重要性,那末紧接着就引出了新的疑问:首先,为什么提出这个问题,回答必定是因为一位科学家观察到了一些他所不了解的事情,或者这些事情的原因不清楚,或者是他遇到了一些表面看来是矛盾的现象而他又想去排除这矛盾。换句话说,对事物的观察引出了问题。

 

当然,反对演绎法的人会提出这些事物本身决不会形成学说,这完全正确。只有当一个爱追根究底的人提出一个重要问题时这些事物才有意义。叔本华曾经说过,具有创造性思维的人才会“想到人从未想过的事,注视着每个人都看到了的事”。因此归根到底想象力才是科学进步的最重要前提。

 

假说一演绎法,就其本质来说是发现新事物的现代科学方法,虽然在建立试探性假说之前必须先有观察并提出问题。

 

实验与比较

 

物理学研究和生物学研究的区别并不像一般认为的是由于方法论的差异。作为研究方法,实验并不限于物理科学,而且也是生物学的主要方法,特别是在功能生物学中(见后)。观察和分类显然在生物科学中比在物理科学中更为重要,然而在像地质学、气象学和天文学这样一些物理科学中它们显然也是主要方法。分析在物理科学和生物科学中则同等重要,这在下面还要谈到。

 

在物理学家写的科学哲学中往往把实验看作是科学的独特方法。这是不正确的,因为在进化生物学和海洋学这样一些科学中,其它的严密科学方法非常重要。每门科学都要求有自己专有的合适方法。对伽利略(力学)来说,机械学、测量与计量就非常重要;就亚里斯多德(生物学)而言,则生物有机体、多样性、目的性过程的分析以及分类是偏重的方法。在生理学和其它功能生物学中,实验性方法不仅是合适的而且几乎是唯一能取得结果的方法。

 

绝大多数物理科学史家在讨论实验性方法以外的方法时常表现得极其无知。摩根(Morgan,1926)在其著作中如实地描绘了实验科学家的傲慢态度。他根本否认一位化石学家的学说构思才能:“我的化石学家朋友(他所指的无疑是H.F.osborn)在放弃描述工作而企图转向现象的解释时,他的处境就比他所了解到的更危险。他没有办法去验证自己的设想…[当看到化石记录中的空档时]我对化石学家说:因为你不知道,而且就你的情况来说也决不可能知道差异究竟是由一个变化(单一突变)还是一千个变化引起的,所以关于进化过程的遗传单位问题你就无法肯定地告诉我们任何东西。”就好象化石学家从自己所搜集的资料中无法作出有价值的推断似的,而推断则是可以通过多种办法加以验证的。认为实验工作绝不是描述性的看法也能引起误解。当实验方法的操作人员报告实验结果时就象博物学家报导观察所得时一样,都是描述性的。与实验相补充的就是观察。科学领域中很多部门的进展取决于观察,即为了回答精心提出的问题所作的观察。现代的进化生物学、行为生物学以及生态生物学都已肯定地证实这些现实性科学不是别的,主要就是描述性(叙述性)科学。事实上,许多基干实验而又没有提出恰当问题的文章(这样的文章太多太多:)和进化生物学中大多数非实验性著作比较起来其叙述性更强。

 

然而仅只是观察也是不够的。直到18世纪晚期才有一种特别适用于研究多样性的方法初次被认真地加以运用,这就是比较法。虽然在居维叶之前已有一些先行者,他却无疑是比较法的伟大创始人(见第四章 )。人们往往忽略了在运用比较法之前必须把要比较的项目加以分类。确实,比较分析的成功与否在很大程度上由事前的分类是否完善来决定。同时,进行比较时显露出的分歧往往使现象的分类得到改进。这样在两种方法之间往返进行(不是圆周运行)是很多学科的特点(Hull,1967)。

 

实验法与比较法之间的差别并不像初看起来那样大。两种方法都要收集资料,而且观察在两种方法中都具有关键作用(虽然实验科学家通常并不提起他所取得的结果是由观察所进行的实验得到的)。在所谓的观察性科学中,观察者所研究的是自然界的实验。这两类观察之间的主要区别是,在人为的实验中可以选择条件从而可以检验有哪些因素决定实验结果。在自然界的实验中,不论是地震还是某种海岛动物的出现,我们的主要任务是推论或重新建立这一自然界实验所由以发出的条件。通过寻求一群正确配合的因素,有时几乎可以在“对照“观察中求得对照实验的可靠性。正如Pantin(1968:17)曾经指出的,“在天文学、地质学以及生物学中,在选定的时间和地点观察自然事件有时可以提供完全足以作出结论的信息,正如可以由实验得到信息一样。”

 

重要的是必须强调观察-比较法的科学合法性,因为实验法对很多科学问题并不适用。但是,和有些物理学家的看法相反,那些仰仗比较法的科学门类决不是劣等的。正如一位明智的科学家,E.B.威尔逊,在很早以前说过:“在我们研究室里完成的实验补充了在自然界中曾经发生并一直发生的实验,它们的结果必须织进同一织物之中。”威尔逊(E.B.Wilson)一贯反对那种认为生物学的进展“只能由实验”取得的观点,通过观察发现异种动植物就构成了生物地理学的基础;观察显示了有机界的多样性,从而导致了林奈等级结构的建立和共同起源学说;观察导致了行为学和生态学的诞生。在生物学中由观察所产生的见识可一能比所有的实验加起来还要多。

 

2.3 生物学在科学中的地位

 

当面对神话或宗教的时候,科学形成了联合阵线。一切科学一(尽管各门学科,各有不同)的共同目的是努力了解世界。科学要求解释,要求概括,要求确定事物与过程的原因。至少在这些。方面科学是一致的(Cansey,1977)。

 

由于这种情况往往就得出这样的结论:对某一门(例如物理学)科学来说是正确的,那就必然对一切科学也是同样正确的。举个例子,在我的书架上恰好有六七本关干科学哲学的书,而实际上都只是关于物理科学的哲学。科学的哲学家绝大多数具有物理学的知识背景,在论述科学的哲学和方法论时几乎完全以物理科学为根据。这些论述都是很不完全的,因为没有把生物界丰富多采的现象和过程包罗进去。哲学家和人文学者在叙述或评论“科学”时,头脑中几乎从来只有物理科学(以至技术)。当历史学家谈到科学革命(这主要是一次机械科学的革命)时常常暗示这也是同样适用于生物科学的革命。

 

生物学和物理科学之间有重大的不同,这一点往往完全被忽视。大多数物理学家似乎认为物理学理所当然地是科学的模范,而且只要了解物理学就可以了解其它科学,包括生物学。在科学家之间“物理学家的傲慢”(Hull,1973)已经成为谚语。例如,物理学家Ernest Rutherford认为生物学是“集邮”(Postage stamp collecting)。甚至素来没有物理学家一般傲气的V.WeisskoPf最近也忘乎所以地声称“科学的世界观是奠基于19世纪关于电和热的性质以及原子和分子的存在的伟大发现之上的”(1977:405),似乎达尔文、伯纳德、孟德尔以及弗洛伊德(还不算其它成百上千的生物学家)对我们的科学世界观没有作出巨大的贡献。说真的,他们所作的贡献可能比物理学家还要大。

 

为了抗衡这种态度,强调科学的多元性(Plurality ofscience)有时是有利的甚至是必要的。很早以来就常常将牛顿和自然法则看作是在时间和空间上与科学是同样扩展的。然而,看一看十六、十七和十八世纪的理智环境,就会发现当时有几种其它的文化传统同时存在,这些传统彼此之间或与力学之间基本上无关。草药医生的植物学,Vesalius的解剖学,博物学家独特的采集箱,科学航行,植物展览和巡回动物展览等等,所有这些和牛顿有什么关系!然而正是这些科学激发了卢梭的浪漫主义以及塑造了高贵的野蛮人的信条。

 

只是近年来才认识到将物理科学和生物科学等同起来的看法是多么幼稚和引人误解。物理学家C.F.von Weizsaecker(1971)承认传统的物理学解释和“它的抽象数学形式外衣并不能满足我们真正理解自然的需要。而且统一的世界观也不再能把各种各样的科学联合在一起…物理学家们发现了一个独立自主的生物学。”

 

因而研究生物学现象就会引出这样一个合乎情理的问题:物理科学的方法论和概念结构在多大程度上能作为生物科学的范例?这个问题不仅和一些特殊问题如“知觉”或“意志”等有关,并且涉及任何生物学现象或概念,如种群、种、适应、消化、选择、竞争等等。这些生物学现象或概念难道在物理科学中就没有相对应的?

 

不同的科学之间的区别再也没有什么比其哲学应用之间的不同更明显。很多哲学家曾指出在物理科学和伦理学之间没有什么可想像得到的联系。然而同样明显的是在生物科学和伦理学之间一种表面上可能具有的联系:例如社会斯宾塞主义(SocialSpencerism)”,优生学等等。物理学家声称在物理科学和伦理学之间没有联系确实是不无道理的(可以想一想原子核物理)。但是他如果正式声明(很多物理学家就是这样做的)“科学”和伦理学没有联系,他就暴露了部门狭隘性。政治意识形态一直对生物科学比对物理科学更感兴趣。李森科主义(Lysenkoism)和行为主义的白纸状态(tabula rasa)说教仅仅是两个例子。根据上述理由,当论及科学哲学而实际指的是物理科学哲学就是错误的。

 

很多物理学家认为生物学的全部知识可以还原为物理学定律的意见使不少生物学家出于自卫提出生物学自主的问题。虽然生物学家的这一解放运动很自然地遇到相当大的阻力;这阻力不仅来自物理学家,而且也来自具有本质论思想的哲学家,并且在最近几十年来日益得势。究竟物理科学的原则、学说是否能解释生物科学中的每一样事物,究竟生物学(至少部分地)是不是独立自主的科学,冷静地讨论这些问题也有很大困难。这是因为科学之间的竞争,甚至互相敌视所致。而这种情况在物理科学和生物科学内部以及这两个阵营之间都存在,有不少人(例如Comte)企图将科学分成等级,并把数学(特别是几何)册封为科学皇后。在为荣誉(加诺贝尔奖)而竞争,在为大学中与政府部门中的预算拨款,为职位而竞争,以及在一般群众中的社会声誉方面这种竞争就更明显。

 

前面的讨论可能给人这样的印象,即我也要求生物科学完全自主,换句话说,我要彻底放弃科学统一的概念并用物理科学和生物科学这两门分开的科学来代替。但是这并不是我的观点。我希望说明的是物理科学作为科学的尺度是不适当的。物理学完全不能担任这一角色,因为正如物理学家Eugene Wigner说得好:“目前物理学研究的是极限状态(limiting case)。”用一个类似的比喻,物理学相当于欧氏几何,后者是所有几何(包括非欧氏几何)的极限状态。关于这种情况G?G?辛普森(1964b:106~107)阐述得最清楚:“坚持研究有机体需要除物理科学以外的原理并不是对自然的二元论或活力论观点。生命…因此便不会必然被认为是非物理的或非物质的。正是生物受到了千百万年历史过程的影响。……这些过程的结果是和任何非生命系统在种类上不相同的系统,而且几乎是不可比拟的更加复杂。生物并不是由于这个原因在本质上便必然较少物质性或较少物理性。问题的关键是,一切已知的物质过程和解释原则对生物有机体都是适用的,而只有有限的物质过程和解释原则适用于非生命系统…因此生物学是站在一切科学的中心的科学……正是在这个地方、在一切科学的所有原则都被包罗进去的领域之中,科学才能真正的统一起来。”

 

在生物科学中我们所研究的现象是无生命物体所没有的,这种认识并不是新的。科学史,自亚里斯多德开始,就是力求表述生物学自主的历史,是试图抵制机械-定量式解释的历史。然而每当博物学家和其它生物学家以及某些哲学家强调性质、特殊以及历史在生物学中的重要性时,他们的这种努力往往遭到讥讽并简单地被视为“劣等科学”加以排斥。甚至康德也逃不脱这种命运,他在所写的《判断力批判》(Kritik derUrteilskraft,1790)中十分令人信服地争辩说生物学和物理科学不同,生物有机体与无生物不同。遗憾的是这些努力被贴上了活力论的标签因而被排斥在科学之外。严肃地对待生物学自主的要求还只是上一代左右的事,也就是说在各种形式的活力论消亡了之后。只有首先将各种不同的科学彼此加以比较并明确了它们有哪一些共同点,有哪些区别之后才能对科学作出普遍公认的论述,这种看法正在越来越清楚地被人们所认识。下面我们就来讨论生物学有些什么特殊的地方。

 

2.4 生物学怎么不同和为什么不同

 

 “生物学”这个词是在19世纪才有的。在此之前并没有这样一门科学。在培根、笛卡尔、莱布尼茨及康德的有关科学及其方法论的著述中,就只有医学(包括解剖学及生理学)、博物学和植物学(还包括其他内容),而没有提到生物学。解剖学(人体解剖)在18世纪就是医学的一个分支,植物学同样也主要是由一些对药用植物感兴趣的医生在实践中加以研究和运用的。动物的自然史当时主要作为自然神学的一部分而研究,用以对付设计论(design)提出的争议。物理科学的科学革命根本未触及生物科学。直到十九、二十世纪生物学思想才得到革新。因此,在十七、十八世纪建立的而又完全以物理科学为基础的科学哲学没有将生物学包括在内就毫不奇怪(而且在随后修订科学哲学时要再把生物科学包括进去又非常困难)。只是在近二三十年才有一些哲学家(如Scriven,Beckner,Hull,Campbell等)试图将生物学和物理科学之间的区别明确起来(Ayala 1968)。这种思想还很新频,只能作试探性的论述。以下讨论的目的只是阐述有关问题的性质,并不是作出明确的解答。

 

物理科学和生物科学今的定律(法则)

 

定律在物理科学中具有重要的解释作用。一件特定的事态只有当它能被证明是由符合于一般定律的特定原因引起的时候才被认为得到了解释。有些哲学家把定律的建立作为评价科学的依据。这样的一些定律被认为是决定论的,因而可以作出准确的预测。

 

近年来又提出了这样的问题:定律在生物学中是否像在物理科学中那样重要。有些哲学家,如Smart(1963;1968),就根本不承认在生物学中有普遍适用的定律(而这却是物理学的特征)。另一些哲学家,如Ruse(1973)以及(在一定程度上)Hull(1974)则坚持强调生物学也有自身的定律。生物学家们却几乎毫不重视这种争论,认为这个问题与从事实际工作的生物学家毫无关系。

 

回顾历史就会发现,19世纪的拉马克、达尔文、梅克尔、阿伽西、科普以及许多和他们同时代的人经常提到(生物学)定律;而在生物学的各个学科的现代教科书中却可能一次也遇不到“定律”这个词。这并不是说生物学中不存在规律性,而只是指这些规律性是如此显而易见或如此平凡不值得一提。这可用壬席(Rensch,1968:109~114)所列出的一百条进化“定律”这件事作为例子很好地说明。这一百条“定律”所指的都是受自然选择影响的适应倾向;而且其中绝大多数又常有例外(偶然的或经常的)情况,所以只是“定则”(惯例,rules),而不是普遍的定律。它们只是对过去的事态具有解释意义而不是预测性的(除非是统计性或几率性预测)。当我说“一只占据有一定领域的雄鸟赶走侵犯者的机会是98.7%(或其它的任一正确数字)”,我就几乎不可能声称建立了一条定律。当分子生物学家称蛋白质不能将(遗传)信息重新转译入核酸时,他们认为这是事实而不是定律。

 

生物学中的概括几乎完全是几率性的。有人曾作出这样的妙语:生物学中只有一条普遍定律,那就是一切生物学定律都有例外。”这种几率性的概念化与在科学革命早期认为自然界事物的原因都由可以用数学形式表达的定律支配的看法相去甚远。实际上这种思想显然首先是由毕达哥拉斯提出的,它一直到现在,仍然是主导思想,特别是在物理科学中。它一再成为某些综合性哲学的基础,虽然不同的哲学家对之有很不相同的表述形式,如柏拉图的本质论、伽利略的机械论、笛卡尔的演绎法。这三种哲学对生物学都有重要影响。

 

柏拉图的思想是几何学家的思想:一个三角形不论它的三个角是怎样组合的,它总是三角形的形式,因而和四边形或其它任何多边形是不同的(不连续式不同)。就相拉图看来,世间各种变化无常的现象不是别的,仅仅是数量有限的固定不变的形式的反映,这固定不变的形式相拉图称之为eide,中世纪托马斯主义者则称之为本质(essences)。本质是真实的,在世间是重要的;而作为思想,则本质可以不依赖实体而存在。本质论者特别着重恒定不变和不连续这两点。变化或变更被认为是作为基础的本质的不完善显示。这一概念化不仅是托马斯主义者的唯实论的基础,而且也是后来所谓的唯心主义或一直到20世纪的实证主义的基础。Whitehead是一个数学家和神秘主义者的奇怪混合型人物(也许应当称之为毕达哥拉斯学派人物),他曾经说过:“对欧洲哲学传统最保硷的一般描述是,它存在于对柏拉图的一连串注脚(footnotes)之中”。毫无疑问,这话如果是真的,则看来是赞扬而实质上却是贬低。这话真正指的是欧洲哲学经过了这么多世纪一直没有能摆脱柏拉图本质论的窠臼。本质论,连同它对恒定不变,不连续以及典型价值(模式概念,typology)的强调,一直支配着西方世界的思想,以致研究思想意识的历史学家到现在对之还没有充分认识。达尔文是首先反对本质论(至少是部分地反对)的思想家之一。他完全不被同时代的哲学家(他们全是本质论者)所理解,因而他的通过自然选择的进化概念就无从被人接受。按照本质论,真正的变更(变化)只能经由新本质的突然发生而实现。因为达尔文所解释的进化必然是渐进的,所以和本质论是完全不能和谐共存的。然而本质论哲学和物理科学家的思想却十分合拍,物理学家的“类别”(classes)是由完全相同的实体组成,不论是钠原子、质子、还是π-介子。

 

就伽利略看来,几何同样是开启自然定律的钥匙。然而他和柏拉图比较起来却更多地以数学方式来运用它。他曾写道:“在宇宙(它永远让我们注视着)这本大书中写上了哲学。除非首先学会它的语言和构成这语言的文字,否则就无法理解这本书。这书是用数学语言写成的,它的文字是三角形、圆和其它几何图形;没有这些,人类就根本无法理解这本大书中的任何一个单词;没有这些人们就只能在漆黑的迷宫中徘徊”(《计量者》)。然而对伽利略来说,不仅几何而且数学的一切方面,特别是测量的任何计量都被他认为是最基本的。

 

“世界观机械化”——这种信念认为,世界是由创世主按有限数量的永恒规律(定律)所设计的,因而井然有序,有条不紊(Maier,1938;Dijksterhuis,1961)——在随后的几个世纪中得到很大发展,直到牛顿将天体力学和大地力学融为一体时更取得了极大胜利。这些辉煌成就使得数学赢得了几乎无限的声誉。这具体地表现在康德的有名(或名誉极坏!)格言中:“在自然科学的各个领域中只有在包含有数学的那些领域才能找到真正的科学”如果这话是正确的,那末《物种起源》又怎么能算得上科学著作?毫无疑问,达尔文对数学的评价是很低的。

 

对数字和数量的魔力的盲目迷信,在19世纪中叶或许已达到顶峰。即使是洞察入微的思想家Merz(1896:3O)也曾说过:“现代科学只规范它的方法而不阐释它的目的。现代科学奠基于数字和计算之上,简而言之,奠基于数学运算上;科学的进展既取决于将数学观念引进到显然不是数学的学科中去;又决定于数学方法和数学概念本身的拓展。”

 

尽管随后对此有不少强有力、甚至极尽挖苦能事的反驳(Ghiselin,1969:21),而具有数学或物理学背景的哲学家却仍然紧抱着数学是科学皇后的魔杖不放。例如数学家Jacob Bronowski(1960,P.218)就曾讲道:“时至今日,我们对任何科学的信赖程度大致和它运用数学的程度成正比。…我们认为物理学真正是一门科学,然而化学则多少沾染有烹调手册的怪味(和污名)。当我们进一步转向生物学,随后是经济学,最后到社会科学,我们就很快地滑落到偏离科学的泥坑中去。”关于定性科学和历史科学、或涉及到系统如此复杂无从用数学公式表达的科学门类的这样一些误解,最后归结为一句专横武断的宣告:生物学是一门劣等科学。这样就导致了在生物学的不同学科中滥用数学解释的现象。

 

没有人比笛卡尔对数学的重要性更加感受深刻,然而对他的思想的这种赞扬的结果却和对伽利略或牛顿的赞扬结果十分不同。笛卡尔对数学证明的严密性以及针对某一问题所作结论的必然性具有极其深刻的印象,竟至于声称数学定律是由上帝授旨,正如皇帝在其帝国内颁布法律一样。笛卡尔拟定了一种运用数学方法(严格按演绎法)的逻辑以获取理性知识。这种逻辑采取了数学的思想结构而不是用数学公式或方程式作为语言,然而它赞同严格的决定论解释和本质论思想。采用笛卡尔的数学方法论的莱布尼茨则是数学逻辑的创始人。

 

虽然数学挟其绝对优势支配科学达数百年之久,但是几乎从一开始就有人持不同意见。Pierre Bayle(1647—1706)似乎是不承认那种把数学知识看作是用科学方法所能取得的唯一知识的看法的第一个人。例如他断言历史的必然性并不比数学的必然性低劣而只是有所不同。历史的事实,如罗马帝国曾经一度存在过这一事实和数学中的任一事实都是一样确实可信的。生物学家同样可以坚持过去曾经有恐龙和三叶虫存在,这和数学定律是同样真实的。Giambattista Vico对笛卡尔以数学-几何解释世界的观点也给予了无情的抨击。他确信、观察、分类、假说的方法不容置疑地可以提供关于物质世界的真正而又质朴的“户外”知识。

 

博物学是对伽利略关于科学的数学理想的第二个反叛根源。布丰特别致力于促进博物学的发展。他强调指出(《哲学著作集》oeuvr.Phil.,:26)有些学科过于复杂不可能有效地运用数学,在这些学科中就包括博物学的各个部门。观察与比较是切合这些学科的科学方法。布丰的“博物学”(Histoire naturelle)对Herder产生了决定性的影响,后者又影响了浪漫主义派和自然哲学派。甚至康德也在179O年放弃了他对数学的崇拜。如果关于科学的数学理想的无效性在以前还并不明显,那末随着《物种起源》的出版这就肯定无疑了。

 

顺便应当提到的是,将数学看作是“科学皇后”是多么容易引起误解。数学只是科学的一小部分,正像文法只是语言(如拉丁语或俄语)的一小部分一样;数学是和一切科学有关的一种语言(虽然程度极不一致),或者同什么也无关。有一些科学,如物理科学和大部分功能生物学,其中定量和其它数学处理具有重要的解释作用或启发作用。也有像系统学和大部分进化生物学这类的科学,其中数学的贡献就极其微小。

 

实际上,在这些门类的生物学中考虑不周地运用数学有时会形成模式概念,从而形成错误观念。例如遗传学家约翰逊就经受不住这种诱惑将遗传上可变的种群“简化”为“纯系”,从而混淆了“种群”的确切涵义,在关于自然选择的重要性上就作出了错误的结论。同样,,数学种群遗传学的创导者为了使数学易于处理,将进人演算公式的各种因子加以过份简化。这样就对基因的绝对适合值(absolute fitness value)加大了胁强(stress),过份估价了累加基因效应(additive gene effects)并进而作出了自然选择的目标是基因而不是个体的假定。这就必然只能得到不切实际的结果。

 

当达尔文根据地质学和种系发生现象计算地球年龄至少应当在十亿年以上时,物理学家凯尔文爵士(Lord Kelvin)断然宣称这是错误的,因为他根据与地球同样大小球体的热量散失计算,地球年龄至多只有二千四百万年(Burchfield,1975)。十分引人发笑的是凯尔文怎样能保证,他自己的计算结果是正确的而博物学家达尔文的是错误的。由于生物学是劣等科学,因而错误在何方是不言而喻的。凯尔文根本不承认可能有某种未知的物理因素存在,而这物理因素最终倒可能支持生物学家的计算。在当时的这种知识气氛下有些生物学家走迷了路,用浅近的物理学来解释他们的发现。例如魏斯曼在其早期工作中将遗传性归之于“分子运动”,贝特森则认为遗传性是由于“涡动”(旋涡运动)。这样的一些解释只能阻碍科学进展。

 

在过去50年中这种情况发生了相当激剧的变化。绝大多数纯属生物学过程的不确定性和物理过程的严格确定性已不再呈现十分明显的差异。在研究银河和星云的涡流效应以及海洋和大气系统的湍流现象中,发现在非生物界中随机过程是多么经常,多么有影响。这一结论并没有被某些物理学家接受。例如爱因斯坦就曾大叫“上帝并不玩骰子!”然而在等级结构的每一个层次都有随机过程出现,小至原子核一直到宇宙起源的大爆炸(big bang)所产生的各种系统。随机过程虽然使得预测是机率性(或不可能)的而不是绝对性的,但随机过程本身和确定性过程一样,是有原因的。只是绝对性预测是不可能的,这是由于等级结构系统的复杂性,每一步有非常多的可能选择,以及同时发生的各种过程之间的无数相互作用。就这方面来说,气象系统与宇宙星云在原则上和生命系统就没有什么不同。在如此高度复杂的系统中可能发生的相互作用的数量是如此之多,根本无从预测哪一个将必然会实际发生。研究自然选择和其它进化过程的学者、量子力学和天体物理学学者在不同的时间而且或多或少是独立地作出了这种相同的结论。

 

由于上述一切原因,物理学已不再被认为是科学的尺度。特别是涉及到研究人类时,是由生物学提供了方法论和概念。法国总统最近将这一信念用下面的活简洁地归纳了起来:“毫无疑问,被人们考虑不周地称为‘精密’科学的数学,物理学以及其它科学…将会继续提供惊人的发现,然而我却不能不感到未来的真正科学革命将必然来自生物学。”

 

 

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