论科学认识发展中的建构特征，本文主要内容关键词为：特征论文,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。
“建构”(construction)一词源出于皮亚杰的发生认识论，是《发生论识论原理》中的核心概念。主要是指认识的个体在与外部客体进行相互作用的活动中，通过“同化”和“顺应”的“自我平衡调节机制”逐步建立起思维结构和认识对象的概念以达到对独立于人而存在的客体的认识的把握。我们引用“建构”一词同皮亚杰的原来意义既有联系、又有区别并有其确切含义。所谓科学认识的建构是指科学认识主体（科学劳动者）在科学实践和认识活动中有目的地观察或运用各种科学认识工具和手段对科学认识客体进行作用，对所获得的有关对象诸信息要素或进行选择、归纳、分析、加工和处理，或构造新质信息并使之概念化、形式化和系统化的思维操作。建构是科学认识的动态机制，是科学认识主体能动地、创造性地反映认识对象本质规律的过程。因此建构正是根本性在科学认识中的体现，是科学认识发生、发展的本质特征。
一
回顾整个人类认识的发展过程，认识的建构特征并不是“预先存在的”既定的人的本质，而是人类在长期的劳动生产和社会实践活动中逐步萌芽、形成和发展的。
主客体的分化是认识建构的前提。认识的建构是一种在思维中的对象性活动，这种活动是以意识到主体区别于客体为前提的。原始思维萌发的初期，原始人的意识反映形式是通过感官把握的具体感性形象的集体表象。“它们的客体不是简单地以映象或心象的形式为意识所感知。”①这种带有感情色彩的“表象在该集体中是世代相传；它们在集体中的每个成员身上留下深刻烙印，同时根据不同情况，引起该集体中每个成员对有关客体产生尊敬、恐惧、崇拜等等感情。”②所以，集体表象的形成不取决于经验验证，而是归结为超自然的神秘力量。
原始人思维是一种综合思维，在思维中不区分整体与部分，单数和复数。“数则是被感觉到和感知到的，而不是抽象地想象的。”③因此，它们对事物性质和数形关系无法进行明晰的抽象，建构也很困难。
原始社会进入到古代社会以后，生产的发展和分工的扩大，劳动日趋个体化，集体成员的个体意识逐渐增强，个体意识逐渐代替群体意识。人们在观念中能逐渐意识到劳动是一种对象性活动，随着与自然界物质能量、信息交换活动的加强，使实践主体和实践客体逐渐分化，为以后认识的进一步发展奠定了基础。
语言的产生是人类认识建构的必要条件。语言的基本单元──词，无论它是命名、指称，还是概括、表征和隐喻都表现了主体对客体的认识和建构。在语言中，知觉特点被符号化，用语言来指称和代替感觉和知觉中的事物，以及在认识中使用语言代替了使用感觉意象和表象。这就使语言系统从它所表示的直接感觉情况中脱离出来。这种借助符号表示感觉和直接外向的活动的表象，使抽象成为可能。语言是主体表达思想的工具，某个人对世界的认识和解释，只是有通过社会共同约定的语言才能传达给其他人，并与其他人进行交流和传下去。可见，语言不仅是个人认识建构而且是集体或社会认识建构的必要条件。正如卡西尔所说：“语言是人统一他的感知世界的最初尝试”。④
早期对自然物体方面的认识中，前苏格拉底的哲人把具体的实体作为事物和物质的基质元素。这一时期用实体作为世界始基的认识建构最后统一于留基伯和德模克利特建构的“原子论”。这种用自然本身的原因去说明、解释自然在认识论上是一大转折。而且用想像的“实体”解释自然在方法论上对后来的科学认识都产生了很大影响。另外两位伊奥尼亚的哲学家则强调物的形式是它们统一的原理，特别是赫拉克利特把“流动”，“变化”过程看成是最终的本质，把自然界看成是永不停息的运动。这也许是建构辩证自然观的最初萌芽。
随着认识的发展，人们明白要取得真知识，必须认识事物常驻不变的本质。柏拉图的“理念论”在人类认识史上第一次系统地回答了“一般”的实在意义问题。在柏拉图看来，“理念或模式不是人心，以至神心中单纯的思想（当然，神圣的思想有赖于它们）。他认为理念或模式是自在的和自为的，有实体性；它们是实体，是实在或实质的模式。即万物原始、永恒和超越的原型。先于，脱离和独立于事物而存在，不象事物那样受变化的影响。”⑤柏拉图的观点首次迈出了在认识史上由感性具体到理智抽象的关键性一步。
二
十七世纪牛顿奠定的经典力学标志着自然科学的成熟。科学不是零散的、杂乱的，而是系统化的、有序的。牛顿理论满足了这一要求，它在物理学史上实现了第一次空前的综合。科学不停止在偶然性和外部联系，而是必然性和内在联系的揭示，它要求有规律性的内容和有机整体的表现形式。《自然哲学的数学原理》提供了科学自身的形式之一。这一时期科学认识的建构特征在经典物理学中得到了充分的体现。其他学科由于产生和成熟较晚，有些特点体现的还不充分。
1、科学认识的建构特征表现在科学认识主体对客观现象的概括归纳上。从力学看，无论是获得基本概念，还是对自然的解释都是通过对现象的归纳而实现的。牛顿就是运用了归纳法对他之前所有力学现象进行的大综合。其中包括开普勒在第谷天文观察资料基础上对天体现象的整理和构造，伽利略通过长期钻研和实验而对地上物体运动规律的描述。就是牛顿自己提出的万有引力定律也未对其力的原因给予说明和解释，只是能使归纳出的大量现象满足于这个规律。其他学科，如林耐的植物学，居维叶的古生物学等等都是在归纳的基础上建立起来的。
十六至十八世纪这一时期绝大多数科学家都认为观察、实验是获得知识的主要方法，科学认识的主要任务是搜集材料。科学认识还处在感性经验认识阶段。而且这一时期除天文学和牛顿力学取得辉煌成就已走向成熟外，其他学科还没有完全形成，“这时期的科学注重对细节的了解分析。它主要应用培根的归纳逻辑来研究科学，走的是渐近式发展的认识道路。”⑥
2、通过建构理想“实体”来解释自然现象。追求世界终极本源一直是人们认识企图，也是人们解释各种自然现象的方法论导向。早期的科学认识既离不开感性直观的具体事物，又必须对具体事物抽象概括才能抓住事物本质和规律。因此各种理想实体就成为人们的认识对象。如力学中的质点；电学中的“电荷”；热学中的“热素”；化学中的元素思想；以至后来道尔顿的“原子”；牛顿关于光的微粒说等等。建构这些实体，一方面是通过对客体的抽象，简化，理想化，突出研究问题的实质，在一定的层次、范围和程度上反映客体的规律和属性；另一方面，也说明科学认识主体头脑中的机械还原论倾向，即认为一切复杂的东西都是由简单的东西所组成；一切复杂的高级的运动形式都可以分解为简单的、低级的运动形式。因此在科学认识上只要找出最简单的物质就能认识整体宇宙。
3、在自然观方面由于最先发展起来的科学是机械力学，因此机械力学的自然观和科学认识的基本方法对其他学科有很大影响，甚至成为其他学科效仿的楷模，并以机械力学的方法作为科学的方法。虽然在获取事实材料方面以观察和实验为依据，但在解释自然时，却难以摆脱古代认识中“原子论”的思想，加之力学在经验领域获得极大的成功，因此，“微粒”和“力”的概念便成为许多学科领域流行的概念。不同领域中事物和质料方面则以各种微粒予以解释，而其运动则以“力”加以解释。如引力、斥力、电力、亲和力、生命力……等等。
4、在思维方式上，科学认识主体大多是以“中立观察者”的身份考察自然，自以为能以纯客观的角度考察认识对象。当观察和实验等感性物质活动对自然客体出现“扰乱”时，科学认识主体都认为它们或是可以忽略不计或者能通过某种方式得到补偿而使“扰动”影响消除。在观察者眼中，科学认识对象之间彼此独立，缺少联系。如牛顿的“绝对空间”、“绝对时间”，这时期他们都以孤立、静止的方式看待世界思考问题。
5、这一时期一些基本概念的建构还未摆脱直接经验和常识，它们有的是直接来自常识概念，有的则是用日常语言定义或描述的。这些科学概念通过感性直观就可以把握。如力学中的长度、时间、运动速度和力等等，热学中的温度、体积和压力等等。
在科学认识中用数学形式建构自然现象的规律并以严格决定论的方式定量描述过程是科学认识建构的显著特征之一。这在经典物理学中表现的最为明显。科学认识主体通过感性经验的归纳或依据对常识的反思、抽象构造出基本概念，然后创造出适宜的数学形式将基本概念组织起来，演绎出整个理论大厦，并对推出的结论能实验事实检验其真理性。科学认识中的数学化在某种意义上就是科学认识成熟的标志。如微积分系统地完成了力学体系；矢量分析和偏微分方程综合了电磁学说。
总之，这一时期科学认识的建构基本上是从感官所能把握的自然现象出发，通过归纳概括以及对常识反思、抽象形成基本概念，然后系统化形成理论。对成熟的力学和物理学则运用构造的数学形式演绎，形式化地表述出描述自然现象的规律，从而建立起理论体系。这一时期的科学认识主体受原子论哲学思想的影响较大，他们或是满怀信心地寻求“基元实体”以便对自然界的物质和现象作出解释；或是广泛收集材料并付出巨大的创造热情开始构造自以为是包容整个宇宙认识的体系。在有限领域的成功大大强化了机械形而上学的思维模式。将这种认识的方式方法贯彻到底，把有限的、有条件的方法无限地、无条件地加以运用，他们得到的只能是被“万能上帝统治的宇宙”或“死寂一般”的世界。
三
十九世纪自然科学逐步由搜集材料阶段发展到整理材料阶段；由对具体的、局部的事物的静态分析转向从整体，从相互联系的发展方面对自然界作动态考察。认识主体逐渐认识到理论思维对科学研究愈发显得重要。随着科学深入全面地发展，那种完全依赖观察和实验的经验研究方法正逐步让位于假说、理论和观察、实验相结合的研究方法。特别是到了二十世纪，现代物理学出现的科学革命，不仅在科学理论方面而且从思想观念方面都给人们带来了巨大的变化；不仅使人们对自然界而且对人自身都有了新的看法。
1、十九世纪科学认识由实体的建构逐步转向发展过程和关系的建构。由于科学的任务已从收集材料发展到整理材料阶段，因此也就从经验科学逐步走向理论科学。现代物理学打破了科学认识形成初期的那种建构“终极粒子”的企图。原子理论、基本粒子理论在不同层次上揭示了一系列粒子的内在结构，并且到目前为止，这种认识还未完结。今天谁也不会再相信物质世界的性质归于某种“终极粒子”了。又由于现代物理学揭示出微观粒子都具有波粒二象性，使严格确定粒子的存在状态变得日益复杂。粒子性仅仅是物质存在状态的一个方面。“曾经被称为基本粒子的那些客体现在必须看成是复杂的复合体系，总有一天可从基本自然定律把它们计算出来……”⑦斯塔普说：“一个基本粒子并不是独立存在，不可分解的实体。从本质上讲它是一组向外扩展达到其他事物的关系。”⑧因此现代物理学已揭示出直观想象的粒子是由一个层次接一个层次直至终级粒子所组成的观念是站不住脚的。海森堡说：“应当用什么来代替这个概念。基本对称性规定了决定基本粒子谱的基础定律。”⑨如此种种，科学认识主体逐步用普遍联系过程和转化的观点，从动态和发展变化方面去把握客观实在，认识客观规律。这一建构特征体现了由形而上学思维方式向辩证发展的思维方式的转变。当然这种转变对于有些认识主体来说是不自觉的或没有意识到的。
2、科学假说科学理论先行是科学认识建构的显著特征。随着科学的发展，人们已不满足于现象的描述，而要揭示出现象之间的联系和内在本质规律，这样，仅靠观察和实验就显得不够了。科学认识主体往往创立假说弥补观察和实验暂时无法揭示或揭示不到的联系，他们构造理论使一些分立的观察和实验事实在整体上得到统一的解释。往往先提出科学假说和理论后用观察和以后的实验去检验修正直至达到正确的认识。科学假说和理论无论是对还是错对后来人们进一步的研究都有启发意义，如法拉第的电力线和场的假说，魏格纳的大陆漂移假说等等，不仅在一定范围程度上解释了科学现象而且都对后来的研究起到促进作用。特别是在二十世纪物理学中这种特征尤为明显。这一时期科学所面临的问题已不是归纳法所能解决的，而且科学理论所描述、解释和预言的东西已非感性直观就能把握。科学认识对象已进入感官不能直接把握的微观、高速领域，用于宏观、低速的认识理论和方法已失去效力。对现代物理学来说：“知识不能单独从经验中得出，而只能从理智的发明观察到的事实两者的比较中得出。”⑩科学认识建构的方式已从由现象导出概念并创造理论发展到先构造理论以适应现象。例如在说明黑体辐射实验时，无论是维恩辐射定律还是瑞利──金斯定律，都无法解释整个实验现象，只是分别在短波和长波方面部分与实验接近，尽管这两个定律是经典力学和经典电动力学的直接必然结果。爱因斯坦的相对论，海森堡和薜定谔发展的量子力学都是理论先行的例证。特别是在二十世纪物理学中不仅仅是科学理论先于或渗透在观察和实验中而且科学理论渗透在科学方法甚至整个科学认识过程中。
3、科学概念抽象化、科学理论系统化、形式化。科学认识形成初期，科学认识对象是形象直观的，运用感觉和知觉可以把握。大部分科学概念或是具有感性基础、或是用日常用语及常识就可以说明和解释。如用快、慢、冷、热就可以说明速度，加速度，温度，热量等概念。可是到了现代物理学，一是科学认识对象用感官无法直接把握，不能在观念中建构出经验对应物；二是为了认识客观事物深层本质规律，往往在观念中凭科学直觉自由地构造概念和理论，然后用理论推出的可观察量与实验事实比较。因此，这时的科学概念愈来愈抽象。比如“波粒二象性”、“波函数”、“弯曲空间”等。科学认识形成初期的建构方向是由感性知觉材料的归纳、批判整理到形成概念，建成理论，或是从实验中通过类比找出规律然后用数学形式表示出来。而现代自然科学则相反，科学认识主体面对复杂、难解的事实。凭直觉洞察和想象力构造概念，建立理论来解释客观事实。但“这种体系的根据（真理内容）在于导出的命题可由感觉经验来证实……”(11)可见在现代物理学中建构的特征非常明显。在现代科学认识中，科学理论的明显特点是演绎体系的数学形式化。这已成为现代科学认识的一个趋势。
4、现代科学认识，特别是深入到微观领域的研究中，主、客体的关系趋于复杂化。在宏观领域的科学认识中，科学认识主体描述的客观性都是把观察和实验的认识主体排除在外的。但是在微观领域，无论观察还是实验都要借助仪器等认识工具对认识客体进行作用，这种对微客体的作用并不象在宏观领域那样对客体的扰动可以忽略不计或通过调整仪器而得到补偿。在量子力学中，对于给定量子态内不确定的某一特性，对它进行测量时将引起跃迁到其他量子态。纯粹意义上的观察不存在，主客体的交融使认识变得复杂化，在量子物理学中，宏观仪器对原子客体的干扰作用，既不可忽略，又不可补偿，这种作用不能从信息中分离出来，主体与客体的关系出现了新特点。从认识主体方面看，他不光与科学认识对象相互作用，甚至通过仪器参与认识对象的产生、变化和运动过程。科学认识主体很难以中立者的身份观察客体。从客体方面看，由于主体的作用，它已失去纯粹客观自然性，科学认识客体以及对客体的观察都渗透着理论、主体目的、认识图式和认识工具的特征。因此，认识主体与认识对象的关系不是消极直观的反映，而是认识主体对认识客体（对象）选择与建构的能动反映。
5、科学认识的发展不是按一个模式进行，科学方法也趋于多元化。科学认识的发展远远不能满足于科学认识形成初期的方法──归纳法。科学理论的最终完成离不开演绎法。但演绎的出发点或基础原理，或某一定律或命题等并不能通过归纳得到，只能通过探索性的思维创造来得到，因此它不可能是几种现成的方法。科学认识在本质上是建构的，因此完成这种认识不能完全归于逻辑的方法，也应有“非理性”的方法。在科学认识建构中，知、情、意、美等心理因素同样起巨大作用。人们在认识的探索过程中不可能先找到方法然后再认识，方法寓于整个科学认识的探索过程中。所以方法是多元化的。
6、现代科学提示了机械决定论描述的局限。科学认识形成初期认识主体对宏观现象的描述是严格机械决定论的。然而在现代物理学中，由于测量与客体系统相互干扰，破坏了量子态的独立性，因此与经典物理学的分歧出现了：可以预言的不是单个事件而是概率。量子态的完全知识并不能精确预言全部测量结果。关于量子力学中波函数的物理意义，波尔等人接受了几率解释，而这是爱因斯坦所不能接受的，他认为“上帝不能掷骰子”，他要得到一种完备的决定论描述。狄拉克认为也许结果最终会证明爱因斯坦是正确的，因为不应该认为量子力学的现在形式是最后的形式。这再一次证明了科学认识的建构是一个不断深化的过程，是创造性思维的充分体现。
总而言之，科学认识由产生、形成到长足发展，科学认识愈发明显地表现出建构的特征。在科学产生和形成时期，认识主体通过观察和实验便可归纳出有关自然界的经验规律；臆想粗糙幼稚的某些实体便能在一定范围内对自然现象作出解释。关于天体、地球和生物演化发展的自然观确立以后，各门自然科学才算全面形成。科学大厦事实上正是一步一步建造起来的。然而今天，那种仅凭毅力、兴趣和热情就能在科学领域有所建树；只靠书本或对自然苦思冥想也可以对科学一试身手的时代已一去不复返了。
自然科学和人类认识发展到今天，对人类生存的物质世界和人自身的的精神世界已带来全面刷新。建构特征贯穿科学认识的所有环节的过程。科学认识在每一学科领域都离不开庞大、复杂和精密的科学仪器，这些科学认识工具的设计、制造和使用已成为科学认识内在的组成部分。科学认识的对象有的已不纯自然意义上的自然界，而是通过科学认识主体运用科学认识工具作用于自然从而使在自然状态下不能发生的事物和过程作为认识对象建构出来。比如原子序数为95以后的人工获得的放射性化学元素，高能物理学中的基本粒子等等。它们不仅同科学认识工具而且同科学认识成果紧密联系在一起。不仅如此，甚至科学认识主体自身也是建构的结果，他们不仅需要通过基础和专业方面长期的教育培养而且必须经过实践技能操作方面不断的特殊训练才能成为科学认识主体。
当代科学认识的发展和建构已呈现全面性和整体化趋势。天体物理和宇宙学的进展有赖于微观领域粒子物理学的突破；心理学、脑科学的发展同生理学、生物物理、生物化学和分子生物学密切相关。某一学科领域的进步都会给其他学科带来影响和变化。系统论、控制论和信息论建构出各个学科领域的纵横交织作用和立体多维联系。今天的科学认识不满足于自然界的稳定性、和谐性和简单性，耗散论、突变论和协同论向人们展示的自然过程的关系更多的是随机性、不可逆性和复杂性。自然界的物质和运动是无限的、变化的，人类的认识也是无限的，因此科学认识的建构永远不会完结。
注释：
①②③列维·布留尔：《原始思维》中译本，商务印书馆，1981年版27页、5页、187页。
④卡西尔：《人论》中译本，上海译文出版社，1985年版第265页。
⑤梯利：《西方哲学史》中译本，商务印书馆，1975年版上册第78页。
⑥林德宏：《科学思想史》，江苏科技出版社，1985年版第220页。
⑦《现代自然科学中的哲学斗争》第108页。
⑧《现代物理学与东方神秘主义》，四川人民出版社。第109页。
⑨《现代物理学参考资料》第三集，科学出版社，1987年版第15页。
⑩(11)《爱因斯坦文集》中译本第一卷，商务印书馆，1976年版第278页，第372页。