以实践为中心的两个科学抽象理论，本文主要内容关键词为：抽象论文,两个论文,理论论文,科学论文,中心论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]N09[文献标识码]A[文章编码]1000-0763(2012)02-0007-05
抽象是人类日常生活和科学活动的重要认知手段与步骤，因为它是获取经验概念的一种途径。二十世纪科学哲学对科学抽象的研究集中于对概念获取过程的逻辑结构分析[1]。这些逻辑结构分析尽管对我们理解科学抽象的本质提供了不可缺少的工具，却常常中立于许多关于科学抽象的本体论、方法论和认识论的争论，因而无法独立地说明科学抽象的本质。从二十世纪八十年代开始，各种不以理论而以实践为中心的科学哲学在讨论科学抽象问题时已经不再满足于给出形式化的模型，而试图讨论更加广泛的本体论、方法论和认识论问题。本文考察两个这样的理论：汉斯·瑞德(Hans Radder)以科学实验活动为出发点的科学概念抽象理论和南希·卡特莱特(Nancy Cartwright)的因果模型抽象理论，以及前者对后者的批评。在此之前，为了更加深刻地理解其中所讨论的本体论、方法论和认识论问题的本质及其重要性，我们首先在第一节简要地看一下这些问题是如何在惠威尔和密尔的争论中表现出来的。一个当代科学哲学所讨论的问题，又在科学思想史上以不同方式被反复讨论而仍未有定论的话，那么，如果它不是一个伪问题，它一定是我们理解科学本质的一个重要问题。
一、传统教条和惠威尔与密尔的争论
我们通过概念来识别外在世界，而概念则产生于我们对外在世界的抽象。汉斯·瑞德非常精炼而周全地表达了这种传统的抽象观：“在形成概念的背景之中，抽象常被看作是产生普遍性概念(general or universal concepts)的过程。在这种观点之下，概念的形成始于对一些个别境遇(particular situations)的直接或非概念化的观察。对比这些境遇，即剔除(leaving out)不相关的特殊或特异性质(irrelevant particularities or idiosyncrasies)和提取出(setting apart)相关的、共同的性质，我们就从个别的具体时空中抽象出一个普遍性概念。这个概念则抽象地表征了某一特定种类的所有个别境遇。另外，我们常常把这个概念化的表征看作是这个种类的本质。这种观点经常被称作为‘抽象的传统教条’(the traditional doctrine of abstraction)。它曾经被亚里士多德、托马斯·阿奎那、洛克、威廉·冯特、胡塞尔、怀特海以不同的方式辩护过”。([2]，p.110)传统教条有其本体论和方法论的承诺。在本体论层面上，它认为通过抽象可以获得表征了事物本质的普遍性概念。在方法论层面上，它认为抽象始于对个别境遇的直接和非概念化的观察，并通过剔除个别境遇的特别性质和提取出所有个别境遇的共同性质而得出。而在认识论层面上，抽象是客观地获取有关事物本质的知识的一种手段。因而，对抽象方法的正确运用是为该类知识辩护的资源之一。
传统教条在十九世纪的科学思想发展史中受到严重的挑战。康德的“哥白尼式革命”认为在认知过程中是外在对象符合认知主体的认识结构和直观能力而不是相反。它的一个直接后果是传统教条中所要求的“直接的和非概念化的观察”成为了一个在认识论层面上不合理的要求，因为，对外在对象的观察不可能是非概念化的。
惠威尔的以假设-演绎方法为出发点的归纳科学方法论建立在康德式的认识论上。他认为近代科学的基本方法分两个步骤。第一个步骤是假设的发明。在这个步骤中，科学家试图创造出普遍性的概念来概括(colligate)观察到的外在对象。但在这个阶段中，从科学家心智中创造出的普遍概念只是个还未被辩护过的假设。第二个步骤是假设的辩护。在这个步骤中，一个假设被合理地辩护需要满足以下四个条件：1)该假设可以说明在建立该假设过程中被观察到的现象；2)该假设具有预测新现象的能力；3)该假设具有说明不同种类现象的能力；4)该假设促使了整体的科学理论更加简单、统一和融贯。([3]，chap.5)这两个步骤的分别，符合传统科学哲学中发现境况(the context of discovery)和辩护境况(the context of justification)的区分。前者是个纯粹的心理创新过程，没有任何认识论层面上规范性责任，因而无法成为假设变为知识的辩护资源。所有的辩护资源来自于第二个步骤中的四个条件。由于作为获取普遍性概念手段的抽象属于前者，这就意味着在惠威尔的科学方法中，抽象在方法论层面和认识论层面均与传统教条所理解的不同。康德式的认识论意味着不同的方法论。就像布赫达(Gerd Buchdahl)观察到的：“惠威尔坚称假设形成过程中的概念化是所有思维和认知的一个极为普遍和本质性的特征。因此，他特别强调康德的教诲，即知识的‘感觉’(sensational)层面和‘智能’(intellectual)层面不可断然区分，‘材料’(data)和‘推理’(inference)的区分是人造的。换句话说，惠威尔强调我们获取的材料都是被理论渗透的”。([4]，p.318)这就是说，传统教条中的“直接的和非概念化的观察”是不可能的。如果科学仍然希望从抽象中获取表征事物本质的普遍化概念，那么，通过剔除和提取的方法只能得到还未获得辩护的假设性概念。该概念的辩护则需要满足惠威尔方法论中的四个条件。也就是说，抽象的辩护不来自于普遍性概念的创造性过程，即不来自于剔除和隔离的抽象方法，而是来自于抽象的结果日后的预测和说明能力。这是一个后果主义的方法论。
密尔则认为惠威尔的假设-演绎方法观并没有正确地揭示近代科学的本质，因为它忽略了归纳步骤中的某些重要因素。([5]，BookⅢ，Chap.14，p.490)在归纳步骤中，普遍性陈述从被观察的现象中推出。按照密尔自己的表述：“归纳是这样一个过程，在其中我们从某一类中对个别成员为真者推出对所有成员为真，或对某一时段为真者推出在类似情形下所有时段为真”。①([5]，BookⅢ，Chap.2，p.288)从密尔的科学方法论的整体上看，这里所指的为真者，是说关于因果法则的普遍性陈述的为真性。在归纳步骤中，抽象是必不可少的一部分。([5]，Book V，Chap 2，p.649)许多对普遍性概念的抽象，如同惠威尔所描述的，是假设性的，比如，开普勒对火星卫星的轨道是椭圆的假设。在这个发现过程中，开普勒运用已知的椭圆概念来描述所观察到的现象。但是，并不是所有的抽象都是内在地运用已知的概念来指导(superindice)对外在事实的观察结果，也可以是外在事实对我们心智作用的结果。比如，如果火星卫星运行轨道可以毫无障碍地被观测到，椭圆概念本身也完全可以从其中抽象出来。另一个例子是两极的概念。惠威尔和密尔都认为这个概念是影响化学和近代物理分支如光学、电学、磁学等发展的重要概念。密尔指出，这个概念应该是从那些在相反方向上性质相反的事物中抽象得来的，是外在事实作用于我们心智的结果。([5]，Book V，Chap 2，pp.652-653)
这种来自于外在事实对我们心智作用的抽象颠覆了惠威尔的关于抽象的后果主义方法论。在密尔看来，抽象过程中以剔除和提取的方法对个别境遇的对比完全可以得到合适的(appropriate)和清晰的(clear)普遍性概念，因而具有认知辩护的作用。所谓合适的概念，是指从个别境遇中提取出的一致性能够正确反映这些个别境遇作为一个类别的本质性的性质。按照传统教条的理解，观察的客观性及剔除和提取方法的正确使用可以得出合适的概念。比如，亚里士多德通过观察个别的人，抽象出人是理智动物这一合适的概念。惠威尔认为，由于理论渗透观察，从观察中提取出来的概念是某个理论作用的假设性结果。它是否能够反映本质性的类别则需要考察其日后的说明和预测能力。亚里士多德从自己的物理学理论出发抽象出来的许多物理概念日后证明是不正确的。密尔并没有反对惠威尔对传统教条的批判，但他从实用主义的角度出发，认为即使理论渗透观察，概念的合适性仍然可以以抽象活动的目的来决定。一个关心动物表皮的动物学家和一个关心动物骨骼结构的动物学家完全可以拥有不同的分类理论，因而，从同一观察中得出不同的普遍性概念。([5]，Book V，Chap 2，pp.656-658)密尔的实用主义态度不仅反对惠威尔的后果主义的方法论，也标示出了他与传统教条的不同点，即概念的合适性并不决定于观察的客观性和抽象方法的正确使用，而是依赖于不同理论的目的要求。
所谓清晰的概念是指该概念确实可以运用于所有同类个别境遇。密尔认为科学家们可以通过增加观察的注意力，提高个人知识的广度和深度，增加记忆的可靠性等良好的习惯来获得可靠的清晰概念。([5]Book V，Chap 2，p.659)在这里，密尔所依赖的是一种来自于人类认知能力和人类行为的自然主义资源。而惠威尔则认为概念的清晰性并不来自于虽是可靠的却是可错的自然主义资源，因为它不足以带来普遍性知识。在答复密尔对他的批评时，他这样评论密尔的自然主义资源：“我所关心的知识是人类知识……因此，我忽略人与禽兽所共有的知识，即所有那些从行动中展现的知识，如果它能被称作为知识的话。尽管人与禽兽一样，行为可以上升为习惯，习惯可以上升为经验，但是，只要这种经验仍然是实践性的形式，它就不能成为科学的资源”。([6]，p.268)紧接着，惠威尔明确宣称他所指的人类知识不包括实践技能(practical skill)的纯理论性的知识(speculative knowledge)。从今日科学哲学的观点来看，这当然是一种过于狭隘的对知识的理解。
我不想在这里对惠威尔和密尔的分歧作出更多的评价。两人争论涉及了极为深刻的科学哲学问题，是科学思想史中一桩极为重要的公案。在这里介绍两人对科学抽象的分歧是想展示对传统教条的怀疑中所涉及的本体论、方法论和认识论问题的深度和广度。对这些问题，两人给出了完全不同的答案。这些问题在当今的科学哲学的研究中仍不断出现。
二、瑞德和卡特莱特的抽象理论
瑞德认为传统教条因以下两个原因是错误的：第一，所有的观察都是概念化的，没有直接的或非概念化的观察作为抽象的起点；第二，剔除和提取不能单独地成为抽象的基本方法。抽象的认识辩护也决定于抽象出的概念的外展性。这两个原因均部分地见于上述惠威尔的观点中，但都更加深刻和广泛。
对于第一个原因，瑞德对康德式的理论渗透观察的观点进行了自己的改造。他从科学实验哲学的立场出发，强调了实现一个观察的物质条件。在他的哲学中，“‘物质’(material)一词严格地指称观察过程中的物质方面，而‘实现’(realization)一词则特指人类主体通过行动和干预实现一个观察过程的行为”。([2]，p.73)这样，理论渗透观察的观点从一个以理论为中心的理解变为以实践为中心。康德式的认识论对传统教条的颠覆则从一个更加深刻的层面上展开。这是惠威尔对传统教条的批判所未能涉及的。
第二个原因也是瑞德正面构造抽象理论的基本观点，它同惠威尔的观点一样是一个建立在认识论关怀下的后果主义方法论。由于剔除和提取过程是在一定的物质条件下以所抽象的概念为指导的，因而无法单独地承担该概念的认知辩护责任。这个责任更多地需要概念在剔除和提取过程之后的外展性来承担。一个概念具有外展性(extensibility)当“它可以成功地运用于它形成过程中所涉及的领域之外的领域中”。([2]，p.103)我们刚才看到，惠威尔曾强调抽象中概念的认知辩护，部分地来自于该概念作为科学理论的一个成分日后说明不同种类现象的能力。这种能力也可以看作是一种外展性。但瑞德所说的外展性却是以实践为中心的。更具体地说，从科学实验哲学的角度出发，瑞德认为某一概念的外展性表现于该概念所指称的性质是否能够在不同的实验环境下被成功地复制。当这种复制成功时，该概念则开始拥有一种超越局部的意义。在瑞德的理论中，抽象是一个用剔除和提取的结果来应用于不同的实验环境中的过程。这样，科学观察固然被理论渗透，而概念也同时产生于不同的实验环境中的复制能力。
卡特莱特的抽象理论来自于她对科学法则的反思。她认为，抽象法则中规律的说明能力来自于对自然能力(nature's capacity)的预设。所谓自然能力是指事物要做什么的趋势和事物的因果作用的能力。比如，阿司匹林的自然能力是它能够缓解头痛的功能。([7]，p.141)科学研究中的自然法则根据其普遍性程度分为两类。第一类为抽象法则(abstract law)，表达原因A与结果X之间规律性关联，而不考虑具体应用的境况。它没有真伪问题，因为它不描述真实物质系统的行为，而是表达在没有其他因果关系干涉的理想状态下A和X的关系。第二类法则为因果法则(causal law)，表达在某一特定境况Ⅰ下，原因A引起结果X的趋势和能力。境况Ⅰ可以被具体的实验环境来确定。抽象法则只有在成为因果法则的情况下才有真伪问题，才能描述真实的自然现象。②
相应于这两种科学法则，存在着两种抽象过程。首先是抽取(substraction)抽象法则的过程。在这个过程中，A与X之间的规律性关联从相关的其他因果关系之中被隔离出来。其次是具体化(concretization)过程。在其中，一个抽象法则通过确立一个实验环境Ⅰ来寻找它描述某一种自然现象的能力，从而变为一个因果法则。在抽取过程中，同A与X的规律性关系相关的环境因素被忽略掉，而在具体化过程中，这些因素可以通过实验环境的确立而被重新加入到考虑的范围中。因而科学抽象不是一个单纯的概念的剔除和提取过程，而是科学家们利用抽象法则和因果法则之间的辩证关系来探索外在世界的一种手段。抽象法则所表达的自然的能力更具普遍性，它可以用来获取更加统一和融贯的理论，但其代价是它无法描述真实的自然现象，因而必须以更加具体的因果法则为基础。具体的单个因果事实(singular causal facts)是第一性的，它是休谟式的规律性因果关系的前提。科学家们通过设计和操纵具体的实验来寻找、探测和表现单个因果事实，其表征性的结果之一则是因果法则。
同瑞德的抽象理论一样，卡特莱特的理论也是以实践为中心的。在具体化过程中，因果法则的获取必须依赖于具体实验环境的确定。但两个理论却存在着本质上的区别。这可以从瑞德对卡特莱特的批评中看出来。瑞德认为卡特莱特的抽象理论存在着以下三个问题：
(1)它是一个亚里士多德式的抽象理论，同传统教条一样预设了直接的和非概念化的观察，所以在方法上是不可行的；
(2)具体化过程忽略了抽象结果的外展性及在其认识论层面上的作用；
(3)具体化过程是抽取过程的逆向过程，即抽取过程中所剔除的与A与X相关的环境因素在具体化过程中重新被找回加入，因此在方法上是多余的。([2]，p.141)
三、反思瑞德的批评
现在让我们仔细考察一下瑞德的批评。先看(1)。对(1)的一种阅读是，在瑞德看来，卡特莱特在为传统教条辩护。毫无疑问，卡特莱特从亚里士多德那里吸收一些资源，比如，科学抽象中自然的能力的概念就是来自于亚里士多德。但这并不意味着她的理论是一种传统教条式的理论。她借用亚里士多德的资源是为了批判科学说明中的法则一定是休谟式的规律性法则的看法，而不是为传统教条进行辩护。卡特莱特自己也明确地表示在她的理论中所有的观察都是概念性的：“即使那些‘最纯粹’的经验表述如‘这个表面是红色的’都是概念化的。其中的概念无法用非语言的指示性行为来表达，而必须放在与它相关的其他概念的结构网中才能被理解”。([7]，p.180)很明显，卡特莱特并没有认为自己的理论预设了直接的或非概念化的观察。那么，瑞德为什么要这样说？两者的分歧究竟在哪里？
我们上面看到，瑞德的抽象理论在方法论上是个后果主义的理论。这种后果主义有其认识论上的原因。他认为，如果普遍性概念的抽象过程不可避免地是概念化的，而抽象的结果又不可避免地参与这个概念化过程，那么，该抽象的认识论辩护就必须依赖于抽象结果的外展性。有了这个方法论层面上的考虑，我们可以对(1)作出一种更加合理的阅读，即，在瑞德看来，无论卡特莱特自己是否赞同传统教条，她的理论无法避免直接和非概念的预设，因而无法避免传统教条的后果。([8]，pp.158-159)卡特莱特的抽取起始于“充分展现出自己性质的个体”，然后，“在我们的想象中，把所有不相关的因素剥去，将注意力集中在某个性质或某些性质的集合”。([7]，p.197)这里的问题是，如果不预设直接和非概念性的观察，上述抽取过程如何能够具有认知辩护功能？瑞德认为，既然所有的观察都是概念化的，这个辩护功能就是不可能的，所以，后果主义是唯一可取的方法论，即抽取过程不承担任何认知辩护的责任，抽象的认知辩护全部来自于抽象结果的外展性。
面对这个惠威尔式的论据，卡特莱特也有密尔式的理论资源来回答。卡特莱特的抽象并不是要获取形而上的“本质性质”，而是为了理解外在事物相对稳定的因果机制。卡特莱特同密尔一样认为抽象也是外在世界对我们心智的作用。我们上面提到，密尔认为科学家们健全的认知能力作为一种自然主义资源，可以为抽象实践作认识辩护。与此相似，卡特莱特认为这种自然主义资源来自于科学实践本身：科学家们通过实验操作来验证他们对自然能力的本体预设的可靠性。而卡特莱特的理论则是个密尔式的非后果主义理论。在卡特莱特看来，在抽取和具体化过程中，一旦自然的能力或因果的趋势被科学家们用实验探测到，则能够为抽象结果进行认识论辩护。她明确指出，密尔的“归纳和推理的混合方法”(mixed method of induction and ratiocination)可以被看作是她的抽象理论的理想的认识标准。相应于密尔的归纳和推理，抽取和具体化可以被看作是一个“从经验“上升”到普遍性原则，再从普遍性原则‘向下’推论特殊性结论”的混合过程。([7]，p.183)“上升”和“向下”两过程互不可缺。没有“上升”则无法得到普遍性法则。但单纯的‘上升’并不能得出所有具有说明和预测能力的法则，因为A和X的规律性关系同与其相关的因素分离，无法说明和预测特殊性情境。而在具体化过程中，可以展现这些相关因素的能力或趋势的物质环境被实验确定，密尔式的推理才得以实现。如果卡特莱特可以这样使用密尔的资源来回答瑞德在批评(1)中的疑问，那么，我们可以说她与瑞德之间关于科学抽象问题的分歧是惠威尔和密尔之争的当代再现。
瑞德的批评(2)认为具体化过程遗忘了抽象结果外展性认识功能。在卡特莱特的理论中，科学家们通过具体化过程获取在具体实验环境中体现出来的因果法则，使得自然的能力得以描述。细读卡特莱特的理论，可以发现自然的能力这个概念其实也具有一种外展性功能，因为表征它的结构必须能够在不同的应用领域中保持相对的稳定。比如，她认为科学家在使用自然的能力这个概念时，“他必须假定在某一个境况下建立起来的因果可能性，在其他的境况下也可以被获取”。([7]，p.147)同时，一个自然的能力的持续性来自于其语意内容在不同的境况下的持续性。([7]，p.227)在具体化过程中，抽象结果的外展性是发现新的因果法则的重要手段。卡特莱特说：“一个因果法则是一个能力的证据，在所有新的测试环境中，这个能力都会通过这个法则展现出来。这就是为什么我们将自然的能力看作是世界本身的一部分原因……自然的能力会在不同的环境中保持完整。这并不意味着没有例外，但意外需要理由来说明。也许最常见的理由来说明为什么一个能力没有在一个新的环境中出现的原因，是它受到了其他因果关系的干扰”。([7]，p.163)因此，卡特莱特同瑞德一样，也把抽象结果的外展性当作是抽象的一个重要的认识论资源；与瑞德不同的是，卡特莱特没有将它看作是唯一的认识论资源。所以，瑞德的后果主义方法论影响他看到这点。正确的看法应该是卡特莱特和瑞德对外展性持有不同的理解。瑞德将外展性理解为抽象概念在不同的实验环境中被复制的可能性，而卡特莱特将外展性理解为稳定的因果关系在不同境况下的可操作性。两种理解都可以找到各自的实例。一种更合理的解释是两人的理论分别说明了不同种类的抽象实践。③
瑞德的批评(3)也是有问题的。尽管具体化过程要加入抽取过程中所剔除的因素。但具体化并不是抽取的相反过程。格拉泽(Donald Glaser，1926-)在抽取过饱和液体与高速通过的带电粒子产生反应引起气泡的原理时，并没有想到他的第一个成功气泡室不是用液氙而是二乙醚来作饱和液体。卡特莱特说：“为了找回具体法则的现象内容，被剔除的因素必须被加入。但是，被剔除的因素从哪里来？我在前面曾经提到过一种答案：一个理论会拥有这些因素的目录。但是，一个理论或者所有我们现有理论加在一起所提供的目录都不足够充分。在具体的个别案例中，总会产生这个目录无法涵盖的其他因素”。([7]，pp.206-207)在卡特莱特的理论中，具体化的物质条件尽管在抽取过程中可能并未被考虑，却是具体化过程中非偶然的建设性资源。
从以上对瑞德和卡特莱特对抽象问题的讨论中我们可以得出以下结论。第一，两人对科学抽象理解的理论出发点不同。这造成了瑞德的批评中的不妥之处。如果两人能够认识到存在着不同种类的抽象实践和相应的不同理论，因而，无需强求某一个统一理论说明所有种类的抽象实践，那么，瑞德批评中的不妥之处应该可以避免。第二，两人讨论的问题乃是科学哲学中一个深刻的传统问题。当代的讨论尽管使用新词汇，却常常是传统讨论的翻版。对传统资源的利用有利于我们对当代问题的理解。
①这段在严复《穆勒名学》中译为：“内籀者，于一类之物，见所信于其曲者，知必信于其全也。于一物之变，见所形于此时者，决其形于异时也”。
②卡特莱特在其他地方也曾将抽象法则称作“基础法则”(fundamental law)，“非经验法则”(non-empirical law)，将因果法则称作“现象法则”(phenomenological law)，“经验法则”(empirical law)。
③对这个观点的论证，详见我与Sergio F.Martinez合作的文章。[9]