从存在到演化：科学转向的形而上分析，本文主要内容关键词为：形而上论文,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。
中图分类号：B0，N031 文献标识码：A 文章编号：1000～8934(2015)07～0122～07 “存在”(being)与“演化”(becoming)是对世界本质思考的两种最为根本的宇宙观，也是建构科学范式的形而上基础。①追溯宇宙观历史，首先以“演化”为先导，其后“存在”不仅成为主导，还是近代经典科学范式的内核。18世纪中叶后，“演化”才开始进入科学，19世纪的进化论、热力学第二定律成为科学探索演化的先锋，作为科学前沿的复杂性科学被称为关于演化的科学。本文认为，以牛顿力学为代表的经典科学遵循“存在论范式”，复杂性科学等新科学则正在开创、探索“演化论范式”，惟以深入的形而上分析才能使这一转向的实质得以澄清。 一、存在与演化的分野 伯特指出，“一个时代所形成的对于世界本质的基本图景才是最根本的所有。该基本图景是一切思考中最终的支配要素。”[1]17“存在”与“演化”就是这样的要素，它们不仅是两种宇宙观的内核，而且支配着两种知识论范式的建构，它们是理解世界和建构知识的基础路径。 “宇宙”(cosmos)在希腊语中原义是“秩序”。宇宙演化观主张世界秩序源于变化，宇宙存在观则强调世界的不变性。阿那克西曼德认为宇宙是永恒地变化的，世界的本原是“无定”(
)，无定不是单一和单纯的物体，“无定没有开始，但却是其他事物的开始或本原，它包围着万物并指导着它们”[2]26。赫拉克利特的万物皆流说将无定发展为更具流变性的本原——“火”。火意味着世界永远处于流转无常之中，任何事物都即刻归于消逝。火又是最接近没有形体的本原，火不仅本身是运动的，而且又在使别的东西运动。[3]7不管是“无定”还是“火”均不是变化事物本身，但却规定着变化。 宇宙存在观需要对变化事物本身进行追问：“什么是在我们熟知自然界一切变化之下原初的、不变的实体?”[4]29巴门尼德区分了“存在”(being)与非存在，指出“存在是不生不灭的；存在是完整的、单一的、不动的、没有终结的”。“存在”具有这样几个特征：存在是既不生成也不消灭；存在是“一”，是连续不可分的；存在是不动的；存在是完整的，形如球体；只有存在可以被思想、被表述，只有存在才有真实的名称。[5]599～601显然，这里的“存在”既指本体论意义上的有形的、静止、不变的世界，亦指思维认识上的不变性。在真理之路上，只有永恒不变者，才是存在的。因此，巴门尼德不仅主张一种宇宙观，还主张一种以存在来把握变化的知识论：我们只能认识不变者，存在就是我们思想上所能把握的永恒不变的“一”。 存在与演化分野的原因不仅在于世界本身究竟是演化的还是存在的，而且在于我们该如何来认识这个世界，是基于“变”还是“不变”。演化论路径可以解释世界的变化，但很难解释知识的不变性；存在论路径则需要回答，如果世界本原是不变性，那如何解释世界随处可见的变化? 二、存在论范式 如何既接受世界的变化，又能找到一个不变的基础作为知识的根基?存在论范式对此给出了一种解决方案，成为最先发展成熟的知识论范式，古代原子论是其先导，近代科学则集大成为科学的主流范式。 1.古代原子论 留基伯和德谟克利特的原子论认为充实和虚空是宇宙的基本元素，“充满或有形物(full or solid)是‘存在’，无或空是‘非存在’。由于充满或有形物并不比虚空对存在有更高要求，因此他们说存在并不比非存在有更高要求。现在，在把它们确认为[用于]解释的关键要素时，它们仅被视为质料要素。此外，正如那些把根本存在作为一个统一体的人们所主张的，所有其他事物均形成为这一根本存在的[某种]方式，该方式来自于浓聚和稀散。这些人也以同样的方式说，事物的不同源于元素的差异。他们说，这种差异共有三种：形状、次序和位置。”[6]14～15这可概括为：原子是看不见的、不可感知的，而数目又是无限多的组成物体的基本单元；原子内部永无改变，是非常微小、不可分割的粒子，内部绝对充实而无空隙；原子都是同质的，没有性质的不同，只在形状、大小和排列上有差异；原子在虚空中结合和分离，造成自然万物的变化，永恒运动。[5]1024～1040 深入分析，首先，原子作为不可分的、构成世界的最小单元，符合巴门尼德关于存在是不可分的构想，在弱意义上满足存在是“一”不是“多”的设定，万物均由同一的“原子”构成。其次，原子是一种微粒，在强意义上不满足存在的连续性假设，但原子的同质性又使其能在弱意义上满足，即在质料上的同一。再次，原子的浓聚和稀散的永恒运动，弥合了宇宙的变与不变，存在的“一”和世界的“多”，连续性和间断性的矛盾。最后，充实的原子和虚空均是质料要素。因此，原子论是以“存在”这一内核建构出了一种世界构想，成为后续科学范式先导。 2.牛顿范式的存在论内核 存在论范式的本质知识观就是一种以寻求“不变性”为主要目标的知识论路径，正如诺夫乔伊指出，“理性知识的真正对象，惟一真实的实在，是事物不可改变的本质。这些事物包括，圆，数字，有形物，所有生灵，灵魂之爱，善的、美好和公正的所有东西。这些本质是永远不会与那些转眼即逝作为感觉显现的对象相同一，甚至也不会与我们关于它们的思想相同一。”[7]34～35对于“世界是由什么组成的?”这一古老问题，近代科学在17世纪给出的回答是：“世界是物质瞬时位形(instantaneous configurations)的接续”，[8]73即以不变物质实体的位置变化和时间的接续来解释世界的组成与变化，以抽象的动力学来说明具体的自然变化。这既实现了永恒知识的理念，又承袭了原子论观念，包括以下三个原则。 不变的实体波普尔指出，“德谟克利特的一切变化必须用运动来解释的形而上学理论，却成为直到今天我们还默认的物理学工作纲领”[9]81。牛顿力学在科学上实现了这一形而上纲领，即“由运动现象去研究自然力，再由这些力去推演其他现象”[10]98。这一范式的基本内容为：世界只有一个，它处于一个绝对空间-时间框架中。宇宙由微粒实体构成，微粒在连续性的空间运动，遵从欧几里得几何定律描述。微粒的“变化”就是运动状态改变，可以微粒的加速度和作用于其上的力的关系来描述。作用于每一微粒的力，是所有其他微粒的力的矢量加和。牛顿力学第二定律最好地表达出这一观念，m表示质量，F表示力，再以位移s对时间t的二阶导数来表示加速度，得到下列方程：
这一方程对于时间的反演(t→-t)是不变的，无论是“向前”的运动A，还是向后的运动B都是允许的，轨迹本身不会随时间而变化。[11]3～4在牛顿的宇宙中，如果初态已定，即已知微粒某一时刻的位置、速度和质量的运动方程，那么它以后的行为，即所有时刻的运动轨迹便得到了确定。这种时间是可逆的，过去、现在与未来没有质的差异，它们只是同一轨道的不同位置。时间是一个不受其描述变换影响的外部参数，动力学是在“没有时间的时间中进行的运动”。[11]5这揭示出了牛顿动力学中“变化”的本质，即
。经典机械力学、化学均遵循了类似的原则，“机械力学把变化构造为不变粒子的变动，处于连续可分的时间与连续可分的空间中。化学把质的变化构造为不变元素的变动，仅以参与交换元素量的总和给出[关于变化的]完全说明。”[12] 严格决定论与还原论 牛顿范式以不变实体的运动来说明变化，还暗含着关于实体的因果关联与组合关联的强预设：严格决定论预设，即某一X发生，Y必定跟随，那么X与Y存在一个严格因果关联，通常形式化为：
；强还原论预设，即某一复杂对象W总是可以(总是应该)被化约为更为简单的s、p等若干部分，部分是整体的原因，这些部分的组合等同于W。 严格决定论预设可以拉普拉斯为代表：“我们应当把宇宙的现在状态看作是它先前状态的效果，随后状态的原因。假定瞬间有一种智能(intelligence)，它能够领悟使自然界生机勃勃的所有作用力以及组成这一自然的存在物(being)的各自位置，并且能够十分广泛地实现这些数据的分析，那么，它就可以把宇宙中最大有形物的运动和最轻原子的运动，均纳入同一公式之中。对于它，再没有什么是不确定的，未来和过去一样，均呈现在眼前。”[13]4这一经典表述具有如下几层含义：(1)严格确定性。宇宙状态是其在前一瞬间状态的必然结果。(2)可预言性。宇宙的未来在原则上可以精确预测，人类不能作完全精确预测是因为观测资料的不完整和人类智力的缺陷。(3)机械还原性。宇宙可视为大量力学系统的叠加，复杂对象可化约为更为简单对象间的确定性关联。(4)因果等当性。宇宙处于线性因果关系中，一定的原因产生一定的结果，反之亦然。需要注意的是，这种严格因果关联的先后其实是没有先后之分的，因果等当性的强预设为：
，这自然会导出时间可逆。 拉普拉斯的表述还没有充分揭示出经典科学的还原论。事实上，当古希腊人追问“世界是如何组成的?”就已预设着这个宇宙整体是由一些更简单部分所构成的。然而，“部分构成整体”却有不同含义。若以整体的观点来看，这是在说，有一个宇宙的等级，具有自上而下的下向因果关联，整体优先于部分；若以“部分”的观点来看，宇宙整体可归为底层的简单实体，只具有自下而上的上向因果关系，部分优先、决定着整体。牛顿范式显然采用了后一路径：部分优先于整体，整体是部分的加合，对整体的理解可以分析—重构方法化约为对部分的认识。实体、时间、空间均可按此原则进行分割和组合。 齐一性 牛顿力学把运动分割为彼此独立的空间上的点、时间上的瞬间、物质性的粒子，这使理论具有了一种形式上的齐一性。怀特海指出，牛顿力学的一个重要特点是，任何质料均必须处在时-空中的某一“简单定位”(simple location)，并把这一属性作为其本质特征。质料无论是在时间、空间还是在时-空中都可以不加区分的称为“在这一点”，并不需要同时参照时-空中的其他区域。于是，只要这种所谓的确定位置一经决定，不论我们采取什么方式，只需指出“某物体刚好在某个位置”就意味着我们已充分地说明它与其所在时-空之间的关系了。这种将抽象物等同于具体事物的方式，被怀特海称为“具体性误置错误”(Fallacy of Misplaced Concreteness)[8]72～75。在奥尔斯顿看来，“简单定位”与其说是某一自然实体能独立于其他关系而存在，不如说“这种时空区域的占据排除了其他的任何占据”[14]。由此，某物就是指处于时空位置中抽象的“这一点”，具体的对象被化约为同质的抽象点，排除了与其他时-空区域任何可能关系。 这种齐一性处理导致时间与空间、时间与质料(物质)的分离。怀特海指出，如果质料在某段时间中存在过，那么该质料在这段时间的任何一部分中就一定也存在过。这说明分割时间并没有分割质料。空间的分割则与此不同，若质料在某一体积中存在，则该体积的任何一半所包含的材料必然比原体积小。这说明空间的分割确实把质料分割了。可见，“时间的流变是质料的偶性而不是本质。质料在时间的种种分段(不论多么短)中完全是它本身。因此，时间的转变和材料的性质无关。质料不论在哪一瞬间都是它自身。在这句话中，时间的瞬间是没有转变的瞬间本身，因为时间的转变就是瞬间的接续。”[8]73于是，在形式上，时间被视为一种空间化的时间，可如空间般进行分割；而在内容上，时间却是与空间、质料无关的、空洞的外部参数；“变化”只是同质的抽象点的空间位置变动，不涉及真实时间的演化。 总之，存在论范式主张以不变(实体)来说明世界本质，宇宙的变化遵循严格确定性原则，认识论上以齐一性原则将对象同质化，方法论上坚持还原论预设，以存在化约演化。然而，“生命的本质呈现于现有秩序的损毁中。宇宙拒绝完全齐一性去除生命的影响。”[15]87～88 三、演化能否化约为存在? 牛顿范式的成功几乎遮蔽了演化论范式，演化似乎均可化约为存在来解决。然而，演化与存在其实有着本质的区分，赫拉克利特之所以把火作为世界本原的原因在于：火不同于之前的水、气等其他本原，它是一个过程，“了解自然就是把自然当作过程来阐明”[16]305。 1.演化是不可逆的创造性过程 在怀特海看来，“任何类型存在(existence)的本质只有参照它的创造性活动的含义才能得到解释”，包括三个方面：材料、与材料相关的“过程”以及能使材料转向未来过程的“流现”(issue)。②真实世界的“材料”绝不是牛顿力学中与时空分离的物质，自然的基本单位不是“物质实体”而是“事件”。③自然普遍展现为演化性的扩张过程，过程的起点——材料，本身就包含着先前宇宙的事件，包含着已经存在的东西、本来会存在的东西和可能存在的东西，宇宙的本质只有在不间断的过程之中才有意义。怀特海强调，“如果过程对于实存是根本的，那么每一终极的个体事实就必须被描述为过程”[15]88。“流现”则表明，演化具有创造性，“所有实在东西的一个固有特性是事物的转化，即从一个事物变化为另一事物。这一历程不是离散实体纯粹的线性序列。”[8]135演化是一个具有时间性的创造性过程。
图1 存在与演化的比较
2.演化的不可分割性 存在论范式把过程分析为“点”的观念暗示着，既然空间等同于体积的加和，时间是瞬间的集合，那么“个体事物在时间中的延伸与它们在空间中的延伸没有什么不同，整体的持存就是在不同的时间有不同的时间性部分(temporal parts)”[17]。于是，在时间中的演化过程就被视为这一个体的过去部分、现在部分与未来部分前后相继的移动，这些部分的加和就组成了整体。演化可如此分割吗? 假设存在一个体M，我们在M的中间画一条直线，上半部白色的为“w”，下半部灰色的为“g”，显然，我们可以说，作为整体的M，既不是w，也不是g；也可以说，它既是w，也是g。但我们绝不能说，w就是M，或g就是M。以下给予形式化描述：
这表明，一个已经消逝的“过去的部分”，是不能成为作为现在存在的整体的部分的。一个由时间性部分所组成的整体，其过去部分、现在部分和未来部分并不是整体的过去、现在和未来，而仅仅是部分。 若以分割的观点，人的一生等同于童年、青年、老年的加和，这意味着“我”必须是这三者的集合，缺一不可。若如此，真正完全的“我”是不存在的，因为我们无法将不同时间的部分同时组合成“我”。如果没有对过程的理解，我们就无法体验到经验中“我”的合理性。即使我们精确地把这些经验中的时间性部分一段一段地连接起来，活的“我”会在分割式的抽象形式中死去。米勒由此指出，“演化不是一种经验上[被动地]被给予，而是[主动地]存活”[12]。 四、演化论范式的转向 演化论在知识论上的困难最先由苏格拉底提出，“如果万事万物永在流变之中，那将永远不会有认识，据此，既不会有认识者也不会有被认识者”[18]229。那么即使流变确实是世界的本原，我们也无法认识流变，因为我们也在流变中。当前科学语境下，一个针锋相对的反诘是：生命演化的组分是处于连续不断的更替中维存的，其质料总处于持续的变化中，哪有不变的实体?那如何建立演化论范式? 1.存在与演化的重构 田中裕认为可通过怀特海和罗素所著《数学原理》中的集合原理来理解过程：即集合与其要素是不同的类，于是不必假定集合存在，只要指定集合的命题函数和个体存在，就可不依靠上一级概念而达到目的。如果把过程当作比存在更高一级延续体集合的类，把存在(being)当作过程类下的点，那么怀特海不是用点的要素的集合去定义延续体，而是用延续体的集合去定义点的要素。[19]44～45集合与类均不是时间性的概念，这样的理解有其局限，但其启发性在于，存在论范式是以“存在”(being)来定义存在(existence)，“being”等同于“existence”，演化论范式则需要以演化来定义“being”，揭示“existence”。 这意味着科学理论构造关系的重构，需要建立基于演化的新科学范式。在贝塔朗菲、薛定鄂、图灵等一批科学家对生命问题的开创性工作后，20世纪60年代后，自组织、耗散结构、协同、突变、超循环、混沌、人工生命、复杂适应系统(CAS)、涌现、复杂网络等更为丰富的演化机理不断得到科学的说明。对于演化现象的研究，存在论范式的实体观正逐渐被演化论范式的过程观所取代，演化正成为科学理论构建的新原则。多样性、复杂性将取代原有齐一性的简单化处理方式。以进化动力学研究为例，其探寻的目标不是生命实体的运动，而是以演化原则来定义生命的机制与过程。生命动力学强调进化的三大原则为：突变、选择和合作，突变导致多样性，多样性是选择的前提，而合作则允许生成更加复杂的组织。这一机制不仅适用于对生命本身的说明，还广泛用于分析传染病的传播、语言的演化中。[20]7～20更进一步，由于演化总是一个创造性过程，齐一性的理论是无法揭示其复杂性与多样性的，存在论原则失效，基于演化的新科学将更倾向于以多样性的建模来呈现真实存在的复杂性。新科学范式不是存在论范式意义上的“理论”，而是揭示演化的“活动”。 2.从不变实体到演化的结构 存在论范式是以“不变”来理解和把握事物的变化，不变的(质料)实体成为思考的基本单位。以演化论范式观之，“不变”其实只是一种“持续”(endurance)，自然界真正持续不变的不是实体。怀特海强调，“惟一的持续是活动结构，结构是演化的”[8]158。这种持续是指，“一种不断继承某种同一性状的过程，该性状经由一连串事件的历史路径所传递。这种性状属于整个过程，而且也属于过程中的每一个事件。”[8]159因此，作为存在论范式根基的质料(实体)的不变性，只是存在的持续，它们是自然演化过程的结果，而不是最为根本的“实际存在物”。④ 怀特海认为，每一个体事物的存在都包含着它的过程。任何实际存在物都不是静态的事实，存在的本质都只有参照它在创造性活动中的含义才能得到解释。材料的转化导致过程形式的转化：由组成的过程，逐级分化的过程到消除的过程。[15]89在过程之流中，我们只有等到旧过程的“流现”已成为另一新过程的材料时，才能真正理解上一过程的实质是什么。实存是以自我形成为目标的。存在是从材料到“流现”的转化过程，“‘存在’(在任何意义上)都不能从‘过程’中抽象出来”[15]96。这是回应苏格拉底对流变说质疑的最好路径之一。演化作为活动的结构，其质料是在不断的更替中，只有结构或模式才是保持不变的。存在论范式是试图揭示不变之上的变化，而演化论范式则探索变化之上的不变。这一“倒置”的关键是对“不变”的不同理解，前者将不变理解为永不变化的“不变实体”，后者的不变则是永恒变化中模式与结构的“动态稳定”。“结构”在此主要是指一种演化机制或演化模式。
图2 循环反应中的超循环 我们可以艾根的“超循环”机制来对此给予一些说明。艾根发现，在生命起源和发展的化学进化阶段与达尔文的生物学进化阶段之间，有一个分子自组织进化阶段。这个阶段是生命进化过程中一个关键的过渡阶段，既要能产生、保持和积累信息，又要能选择、复制和进化，以便能形成具有统一遗传密码的细胞结构。这种统一的遗传密码的形成并不在于它是进化进程中唯一可以进行的选择，而是因为在这一阶段形成了一种超循环式的机制(图2)。[21]11～20在分子水平上，超循环位于循环反应等级的最高层，它由具有双重循环功能的自我指令单元Ii构成。作为自催化剂或称自催化循环，中间物It能够对它们自身的复制提出指令，另外又为下一个中间物(运用高能原料x)的复制提供催化支持。这种模式具有“一旦建立，就永存下去”的选择机制，每一级的开始都需要先继承上一级事件的，形成闭环的循环结构，最终保证了生命从无生命的物质形式中得以自我形成。普里高津所提出的“耗散结构”也具有这样的特性：处于非平衡物理或化学条件下，物质、能量在底层不断变换，但更高层结构(如贝纳德流)却能保持动态稳定。[11]53 3.从构成到生成 在方法论上，“分割”与“组合”的构成是存在论范式的方法论内核，经典科学、分子生物学等的还原论方法是最为典型的构成论。20世纪30年代兴起的系统论运动，使“整体”成为科学的一个主题，在方法论强调基于整体与部分的合理“分割”来解决问题，其内核在总体上依然还是存在论范式的。然而，整体的不可分割性、质料的永恒流变性均要求方法论上的转向。20世纪60年代以降的自组织理论、复杂性科学以个体的演化机制来探寻整体的涌现，其内核不再是基于不变实体的“构成”，而是基于过程的“生成”，即“生成整体论”，认为演化整体不可分割，具有稳定的自组织机制，边界开放，始终处于不可逆的创造性过程中。[22]
依据全文，科学范式从存在到演化的转向涉及本体论、认识论与方法论多个思考层面的根基改变，可以表1简示之。这表明，存在与演化已成为当下科学开拓新领域和哲学展开新思考的观念基础。 注释： ①“形而上基础”在本文指决定宇宙观与知识论范式的根本观念原则。“范式”在本文指宇宙观、知识论与方法论的一种理论构造体系与思维方式。“存在论”、“演化论”在本文指“存在论范式”、“演化论范式”，不同于哲学存在论(ontology)，科学演化论(theory of evolution)。 ②“issue”这个词是个多义词，国内常译为“结果”。但在怀特海的定义中，“材料”由两部分组成：实现了的事实和事实的潜能，“issue”是对材料潜能的描述，不是一种事实的“结果”(result)。“issue”也有“流出”，“显现”之意。所以本文译为“流现”。[15]93 ③怀特海强调，“我必须从事件出发，把事件当作自然发生的基本单位”[8]151。 ④宇宙存在观所给出的不变的“存在”并不是宇宙演化观所认为的“存在”。为了克服这种术语上的困难，此处引入怀特海所创建的一个比存在和过程更为基础的概念——“实际存在物”(actual entity)，也译为“实有”、“实存”及“活动性存在”等。“actual”表示实存不是原子论中那样的死物，而是活动着的存在，是现实性的事物。
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