自然科学到科学哲学的三个层次的理解，本文主要内容关键词为：自然科学论文,层次论文,哲学论文,科学论文，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。
传统认识论曾经做出这样的划分，自然科学中真理性陈述的前提是客观说明的方法，而理解的方法作为说明的对立面，是人文学科的方法，是关于价值和目的的陈述。理解依赖于个人的主观。但是，自逻辑经验主义受到批判之始，科学哲学界在纯粹客观的说明是否可能的问题上进行了大量讨论，所取得的一致看法是“观察渗透着理论”，因而客观、中立的观察陈述（说明）被当做神话。各个学派看法的非常一致性，与他们在其他问题上的争吵不休，形成鲜明对照。从这一点来看，这种看法的背后有着相当的合理性。既然观察渗透着理论，说明则并非纯粹，含有理解的成分。然而，进一步来说，作为评说自然科学的科学哲学，也存在说明与理解的问题，存在着科学哲学家们是抱着说明的态度还是理解的态度去评点自然科学的问题。需要指出的是，认为自然科学理论具有理解性的哲学家并不必然导致他在评点自然科学时也持有理解的态度。本文除了论述自然科学理论中的理解，还将论述科学哲学对科学理论的理解以及科学的人文理解。
1.自然科学理论中的理解
对于自然科学来说，所谓客观说明的根基在于中立的观察陈述、因果关系的描述和逻辑推导。
这种“客观”的思想来自机械主义科学观，其核心思想是：自然界外在于认识者以其固有的规律不以人的意志为转移运行着，认识的目的在于发现这个外在于人的规律；为了认识这个规律，人只能被动地记录自然向他呈现的现象，而且必须尽量消除记录中人为的因素，这是实验、观察材料客观性的保证，从而也保证了观察陈述的客观性；在客观记录的基础上，以逻辑的、特别是数学的形式来描述客观规律，因而逻辑的或数学的方式成为自然科学理论的说明方式，以保证理论陈述的客观性。
这种认识思想是随着近代科学成熟（主要以经典力学形成为标志）而成为传统科学认识论的主流思想。这是近代科学的对象给人的一种错觉。近代科学研究的对象一般是已有的可直观的现象，或者说是宏观的现象。从表面上看，它们外在于认识者，因而是可客观描述或说明的，但是，现代科学的对象却具有一种非说明性或非描述性，这主要从相对论和量子力学的革命开始被认识到，在这些理论中需要一种主观的理解，从（主体干预的）实验的结果所反映的现象特征中构造出某种可能的模型。
首先是中立的观察陈述，即不带主观色彩和理论偏见的对自然现象的被动记录，受到了现代物理学尤其是量子力学的冲击。从量子力学开始，主要是量子力学的测量实验中不可消除的主体因素，使科学家认同了这样的观念：“实验是一种刻意安排，我们籍以干预大自然，强迫它作出回应。实验并不是大自然的自我显现，而是大自然在特定干预下的特定回应。因此，所谓物理实在是一种有所依的实在而不是绝对的；它可以说是一种虚拟的实在，因为它是有条件的，相对于人。”(1)在此，观察陈述的基础即实验的客观性受到了质疑。进一步，只有在赋予微观的实验结果（数据及由此构造的数学模型）以宏观的可理解的意义的前提下，才可以形成观察陈述；由于理解的不同，就发生了量子力学意义释诠的激烈争吵。同样，在现代生物学中，例如细胞生物学中的各种细胞器的膜的分子模型、分子生物学的操纵子模型，也都是以宏观理解的方式对微观世界进行模拟的机械模型。
再延伸一步说，形成某种理论之初需要对研究对象或实验现象的某种理解，而以后的实验又是以理论为背景的人为安排，即观察渗透理论，因此，此后的一切观察陈述的基础——实验也都含有了理解的成分。实验、理解、理论构成了一个循环，成为一体。
因此，实验不保证观察陈述的客观说明性和非理解性。
再从逻辑形式或数学形式来说，物理学是以数学形式表示研究对象的关系，而现代物理学在其任何领域中用来表示这种关系的数学表达式有多种选择，对于任何一个数学表达式，也都可有多种理解，其中一种之所以被选择和接受从而显得比较优越，是由于操作或实用上的原因，以这种原因为标准而认为是好的或者不好的，与个人的知识背景以及所认同和习惯了的实验操作的方式方法有密切关系。例如，在量子力学中，对同一关系存在两种类型的数学表达式，即众所周知的矩阵力学和波动力学，并由此产生了不同的意义释诠和争论，现在看来，这些争论不是科学意义上的争论，而是哲学意义上的争论，也就是说，不是真假说明的争论，而是理解上的争论。
另外，在赋予形式（包括数学形式、生物学模型等）以物理意义或生物学意义时，首先是定义，而定义是通过理解给尚未明确的东西划出界限，然后再通过逻辑推理确定这些定义内容中各组成部分之间的关系。在此，理解先于逻辑，逻辑表现为派生的因素。
因此，逻辑也不保证理论陈述的非理解性。
自然科学理论的逻辑形式还存在如下问题。如果说物理学理论中理解的成分——从定义到理论的选择上的简单性和实践上的功利主义，被理论的因果说明形式和演绎推理的框架所掩盖，那么，在生物学理论中的功能解释和目的性解释的方式中，理解则从幕后走到了前台。生物学家往往使用“为了某种功能服务”、“为了某种目的”、“为了某种可能发生的事”等语句，即某事物或过程是根据它在生命有机体中的功能而被作出解释，而这种功能往往是出于某种目的功能，并且这种目的依次又与某种更大的目的相联系，直到整个生命有机体为止。功能和目的是对整体的理解，恰恰与说明的形式即因果性陈述或演绎推理相对立。生物学理论之所以为生物学理论而具有自主性，也恰恰在于理论中存在这种理解，因为这种理解赋予生物大分子的物理化学行为以生物学意义。在分子生物学中，遗传信息赋予了DNA分子片段以生物学意义，而遗传信息则是DNA分子片段的功能，这种功能的目的最终与生物种的延续联系在一起。生物学理论中只要存在两套性质不同的概念体系，即物理——化学的实体概念与生物学自主性概念，则必然存在两套概念之间的意义对应的理解问题(2)，存在着对功能、目的的理解。这种情况同样存在于神经心理学中，存在着没有实体对应的纯心理学概念和有实体指称的神经生理学、生理学概念之间的功能、目的的理解和意义对应问题。
在物理学、化学的理论中，对于原子、分子乃至其他所有的实体，没有关于功能的概念，只有性质。在技术科学和工程科学等应用学科中，是由发明者确立目的，而实体的性质在发明者设计的体系中相对于他的目的显示了功能。在这里，目的、功能是由人设计的，也是在一个经验上有限的封闭体系中呈现的。而对于生命有机体来说，它是自然的创造物，其各组成部分的功能、目的仅仅是人们对它的理解而非根据因果原理的设计发明，因此，也不能够将它们还原为说明性的因果原理。同时，人们对生命世界的当下经验是有限的，但却不是封闭的，而是开放的，是不断增加的，因而其可能的经验是无限的。随着经验的增加，新的现象被发现，理解的可能性就会越多，对生命有机体的功能就会发生更多的理解，甚至对过去已有的理论解释进行重新理解，例如，分子遗传学对经典遗传学内容、材料的重新注释。
2.科学哲学：从“对说明的说明”到“对理解的理解”
(1)对说明的说明
现代科学哲学运动肇始于逻辑经验主义。它主张自然科学就是对现象客观的、逻辑的说明；同时，它认为，它所提出的自认为是科学理论的构建过程及发展和进步的唯一正确模式是对科学的客观说明，即“对说明的说明”。
逻辑经验主义的以下主张显示了它的自然科学说明性主张：
a.科学理论中区分观察陈述和理论陈述，观察陈述是对经验的中立的客观描述，不受理论变化的影响；理论陈述与观察陈述的关系是演绎逻辑的一般和个别的关系，由此可以提出结论，自然科学是对世界客观的、真理性的说明；
b.经验证据为唯一的评价理论的标准：个别事实命题（观察陈述）对普遍性的理论命题（理论陈述）的支持程度，即归纳证实。由此结论，自然科学的客观说明性是有客观基础的，这就是经验证据。
逻辑经验主义的预设主义显示了它评价自然科学的说明态度，即“对说明的说明”；
a.预设科学概念与元科学概念的区分。元科学概念如观察、理论、定律、假说、归纳、证实、经验、证据等，它们是用来“谈论科学”的概念，具体的科学概念可以更新，而元科学概念的含义固定不变，它们对于科学概念保持中立，不受科学变化的影响。在此，逻辑经验主义企图以元科学概念中立地、客观地说明自然科学本身。
b.预设自然科学理论中存在观察语言和理论语言的区分。观察语言是用来说明可观察的经验现象的，对于不同的理论保持中立；理论语言不与直接经验对应，只能通过逻辑推导出描述个别事实的观察语言进行间接的证实或确证。在此，逻辑经验主义企图以观察语言和理论语言的界定，将自然科学理论中的所有陈述中立地、说明性地划分。
c.预设存在着永恒不变的科学方法论：科学推理的证实方法即归纳证实或称归纳确证、永恒的评价理论的标准即中立的经验证据。以此企图对自然科学的方法进行中立地说明，建立方法论体系。
d.预设科学发现范围和辩护范围的严格区分。认为不存在发现的逻辑，但存在辩护的逻辑因而对此可以进行客观地说明，这个逻辑就是归纳证实或归纳确证，科学理论的构建过程和发展就是通过归纳证实，越来越接近客观事实和真理，越来越积累更多的以真命题方式表述的知识内容。
(2)对理解的说明
批判理性主义者波普尔针对逻辑经验主义的归纳证实提出了证伪原则和科学发展的猜想反驳模式。
波普尔从否认科学能够认识真理为起点，提出了他对自然科学理论的非说明性和理解性的主张。波普尔认为，肯定客观世界的存在是正确的，但客观世界存在于人的经验之外，不可能为人所经验和认识，我们永远也得不到真理，也许即使得到了，也不会知道；因此，经验不是对客观世界的反映，各种实验和观察渗透着理论，理论往往先于观察，科学的实验和观察具有目的性和选择性，而目的和选择决定于科学家所熟悉和习惯了的理论观点、研究方法、兴趣及期望等，根本不存在科学得以建立的具有经验确定性的基本事实或现象。在波普尔看来，科学理论建立在科学家对科学的创造性直觉和想象上，科学理论的构建中包含着非理性因素。在这种观念之下，波普尔提出科学理论的形成最初不是从经验归纳开始，而是从问题开始，为了解决问题，科学家可以提出大胆猜想，科学理论就是具有一定目的性的对自然界作出的普遍性猜想。波普尔把这种猜想等同于人文学家的理解，他认为，自然科学中的理解与人文学科中的理解至少有四点相似，(1)如同我们由于共同的人性而去理解别人，我们也可以因为自己是自然的一部分而去理解自然；(2)如同我们由于人们的思想和行为有某种合理性而去理解人们，我们也可以因为自然规律中固有某种合理性或可理解的必然性，而去理解自然规律；(3)我们也可以像理解一件艺术作品一样把自己当作一种创造，即人化自然去理解；(4)在自然科学中，人们意识到自己全部的理解活动或认识都会归于失败，即被证伪，而人文科学同样如此，在人文科学中这往往归因于其他人的“异己性”、任何真正的自我理解的不可能性以及理解过程中的过分简化。(3)
虽然波普尔批判了逻辑经验主义的归纳证实原则，提出了自然科学理论的理解性主张，但，同时又提出了他自认为是科学理论发展的唯一正确模式和演绎证伪原则，他的这种预设主义显示了他评价自然科学的说明态度，即“对理解的说明”：
a.预设了科学理论的进步和发展的逻辑模式，波普尔称之为科学发现的逻辑：问题——猜想（试探性假说）——证伪——新问题……。正是因为这个逻辑过程，波普尔认为可以对自然科学本身进行客观说明。
b.预设了经验证据为评价理论的唯一标准，但实证的方法是演绎证伪，而不是归纳证实；因而，波普尔认为可以中立地说明自然科学本身的评价方法。
c.预设了演绎证伪是唯一的检验科学理论的方法，科学方法论（科学哲学）就是客观地研究和说明证伪问题。因而，波普尔认为可以中立地说明自然科学本身的检验方法。
(3)对理解的理解
历史主义学派的创始人库恩继承了对科学的经验基础的怀疑和观察依赖于理论的观念，将自然科学中的理解问题以“范式”这一术语进行了表达。库恩对此提出了他的影响深远的论述：范式是接受了共同的基本理论、基本观点并且有共同的理论模型和解决问题框架的某一科学团体的信念，即范式就是科学共同体的信念。不同的范式对同一客观材料有不同的理解，因此，在科学讨论中他们对同一问题使用相同的词汇，但语义不同，心目中的世界也就不同，“不同范式的拥护者，他们在不同的世界里从事各自的事业，……不同范式的科学家在不同的世界里实践着，他们从相同的方向看相同的问题，但所取得的结果却不同。”(4)在使用“范式”这一术语基础上，库恩描述了科学发展（革命）的所谓真实历史过程，即：前科学——常规科学——科学危机——科学革命——新的常规科学……。字面上，库恩似乎也提出了科学进程的模式，但是，在这个模式中，从旧的常规科学到新的常规科学，即新的理论代替旧的理论过程中，是“范式”发生了转换，信仰发生了转换，因而是非理性的转换，在此，既没有归纳证实的理性逻辑，也不存在演绎证伪的理性逻辑。“范式”的非理性内涵，否定了科学发展史的背后存在普遍适用的合理性标准、进步性标准等一切可理性化或逻辑化的规范标准，因而，只能以理解的态度去评说科学理论及其发展，不存在任何以客观描述的方式去说明科学历史的可能性。
“范式”与人文学科解释学家伽达默尔所说的“传统”非常类似，库恩作为一个历史主义的科学哲学家，他的思想和方法具有浓厚的解释学的传统色彩。“范式”这一术语的使用，不仅表达了他的自然科学的理解性主张，更进一步表达了他的科学哲学的理解性。纵观库恩的整个思想，他最关心的似乎并不是自然科学的“范式”理解，而是寻求一种更好的、更易于理解的阅读科学史原著的“范式”。他采取了阅读历史的解释学方法，正如在《必要的张力》一书中所说：“对于我来说，解释学的发现不仅使历史更为重要，最直接地还是对我的科学观的决定作用，这就是我碰到亚里士多德的一段经历。”在考虑亚里士多德的荒谬的物理学理论为什么在相当长的历史时期被视为权威的时候，库恩感受到了科学的“范式”的力量，由此，使他不仅放弃了把科学视为对自然的客观说明，更进一步发展了属于解释学传统的阅读方式：读一本原著有许多方式，以现代最易于理解的方式阅读过去是不合理的，在各种各样的阅读理解方式中，有一些比别的更合理、更为前后一贯些。因此，库恩把科学史称为解释性的事业，即自然科学是对自然的理解，而科学史和科学哲学是“对理解的理解”。
库恩对科学史的文本式理解，开凿了范弗拉森、费伊尔阿本德、罗蒂等科学哲学的虚无主义的先河。既然科学发展的模式都是我们对科学史文本的某种理解，那么，历史本身就不存在一种或几种固有的科学发展的理性或逻辑过程，由此，科学哲学成为没有对象的学科，或者说其对象是人为的虚构，因而科学哲学作为一门学科是荒诞的。
3.人文主义的价值理解
从波普尔到库恩，自然科学的理解特征表现在猜想和范式转换，是逻辑上的超越和心灵的想象创造，是方法和信仰的改变，由此来取消自然科学理论的客观说明性和真理性。而人文主义的价值理解主要是目的和意义的分析，以实用主义的价值观取代了符合论的科学真理观。
(1)狭义的价值理解
狭义的价值理解，在库恩的理论中已有所显露——为解决科学难题的需要而发明理论，理论是解难题的工具，后期理论之所以代替前期理论而显得比前期理论优越，是因为前者在应付环境变化或解难题方面要好。(5)
劳丹则认为，科学本质上是解决问题的活动……，对于科学史和科学哲学来说，把科学首先理解为解决问题的活动的科学探究观所具有的含义。在评价理论的价值时，问理论是否对重大问题构成适当的解答，比问理论在当代认识论中的框架内是否是“真的”、“确证了的”、“充分证实了的”或“可辩护的”更为重要。(6)
范弗拉森认为，人们接受一个理论，并不是因为理论为真，科学只研究那些可观察的现象，在此基础上形成的科学理论是关于实在世界的模型而已，它至多只具有经验的适当性，而经验适当性不需要真理，科学的目的只是经验的适当性，任何超越经验适当性的东西都与科学的成功毫不相关。
以上观点虽然都从实用主义的角度论述了对科学的价值理解，即理论是由于解决问题而发明，并非客观说明的真理，但，其价值所在局限在科学范围之内，因此，只是狭义的价值理解。
(2)广义的价值理解
真正的价值理解，是将科学及科学哲学作为一个整体放在广阔的人类文化历史和社会的背景下的理解。
在这方面首先产生巨大影响的是费伊尔阿本德人本主义的无政府主义科学观。费伊尔阿本德认为，评价科学理论的标准是人的个性自由发展的人本主义标准，而这种个性自由发展反过来也是推动科学理论进步的真正动力。“科学是一种本质上属于无政府主义事业。理论上的无政府主义比起它的反面，即比起讲究理论上的法则和秩序来，更符合人本主义，也更能鼓励进步。”(7)这种推崇个性自由的无政府主义，使费伊尔阿本德得出任何企图客观说明科学发现和进步的固定模式的科学哲学都是无意义的。他认为，在民主社会中，理论的评价的标准是由公众所决定，理论的选择是由民主制来决定，这是因为对于假定的真理或假定正确的程序作出是否有用的判定，其唯一方法是最广泛地了解各种不同的可能性，而不存在任何理性的逻辑和程序以供我们客观地说明它、描述它；在选择中，专家的意见往往是不可靠的，需要外行参与，即选择取决于民意，在这个过程中，外行占有优势，也就是说，不仅是专家，外行也在推动着科学进步。(8)
罗蒂则站在人类文化史的高度阐述了他的人本主义的实用主义科学观。罗蒂指出，纵观人类历史，各种文化一直将人的生存价值建立在两种愿望的追求上，第一种是追求协同性，具体表现方式是描述他们对某一社会作出的历史贡献，第二种愿望是追求客观性，具体表现方式是在他们和非人的现实的直接关系中来描绘自己的生存。自古希腊以来的以追求非功利的、非目的的、价值中立的真理概念为中心主题的西方文化传统，属于第二种生存价值的追求，特别是近代科学的巨大成功，使这种文化传统进一步企图使协同性以客观性为依据，从而使人的尊严有所依托，使人类生存具有意义。(9)同时，自然科学在这一传统中成为客观性或真理性的代表，是整个文化的中心并具有基础性地位，其他形式的文化在内容上和方法上都要还原为自然科学。罗蒂针对于此提出了批判，他指出，企图使协同性以客观性为根据的文化传统，必须持符合论真理观，把真理解释成信念与实在相符合；接下来，又必须建立关于客体、信念及其之间关系的形而上学，并预设客体会使真假信念区分开；要使他人信服这一点，又必须建立区分和证明信念真假的方法论体系以及阐述和考证这种方法论的认识论。即既要考虑信念（理论）与实在关系，又要考虑建立理论的方法问题。罗蒂认为，库恩、费伊尔阿本德等人的工作已证明了自然科学在方法上具有优越性不可能，剩下来的，就是考察科学与实在的关系的形而上学问题。在此，罗蒂主张“科学作为协同性”的观点，即以实用主义的理解方式来看待科学，理解科学，把科学共同体的客观性真理解释成“主体间性”、协同性。科学与人文学科一样，只是一种说话的方式，是人与自然的一种对话，其价值在于使人类生存得更好，在于对当下的人类社会以及未来的人类历史的贡献，而不在于对真理的认知，不在于代替上帝的偶像和扮演宗教的角色。这样理解，我们就可以摘除罩在科学头上的迷信光环，从而认识到科学活动并不高明或优越于其他文化活动，或者说，人文学科并不比科学更相对、更主观、更具有理解性。罗蒂认为，这样便可以免除一系列哲学难题，既不需要形而上学，也不需要方法论和认识论，因而也就不需要把真理看成对对象的客观说明，仅把真理看成是那些适合我们去相信的东西，并且可能为更好的思想信念所代替，或为新的证据、新的假说和一套新的词汇所代替。
科学的人文价值的理解，特别是罗蒂的人本主义的实用主义的观点，得到当代西方知识界的广泛接受和响应。其原因除了人们对知识本身要求不断更新观念外，更主要的是当代社会的历史背景。首先是科学技术的恶性膨胀，一方面使人类生存环境恶化，背离了人的生存目的，使人们不得不反省所持科学观，另一方面，自然科学的延伸物现代技术，把人放置于流水线生产和市场经济机器高速运转的枷锁之中，不仅导致了人与自然的分离，而且导致人与人之间相互感情上的冷漠和缺乏精神理解；其次，科学理论讲究真理性、客观性、规律性、因果决定性、预测性和控制性，人类在这个理论中成为自然界因果规律性事件之一，从而导致了人文精神的失落，企图把人文学科建立在自然科学所倡导的客观性和逻辑性的理性依据之上，冷落人文学科的普遍价值观念和伦理观念，这样，使人类失去主体性和创造性，失去情感和意志，使整个社会趋于丧失道德和责任并由此发生秩序混乱。这种人文精神的缺乏和桎梏，其根源来自下面的悖论：在手段价值方面，科学技术的现实效果与人类对其能够提供更好的生活质量的期望相悖；在目的的价值上，把追求真理、认识真理作为人类的目的价值或实现尊严的价值所在，那么，这种真理（科学理论）所提供的观念则是，人不过是自然过程中的一个环节，并十分可能是一个偶然的和微不足道的环节。
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