地震预报的困境:基于科学实践哲学的分析_地震论文

地震预报的困境:基于科学实践哲学的分析_地震论文

地震预报的困境——科学实践哲学视野下的分析,本文主要内容关键词为:困境论文,视野论文,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。

中图分类号:N031文献标志码:A 文章编号:1000-8934(2009)03-0055-06

进入20世纪90年代以后,STS的研究出现了新的发展趋势,即从关注作为知识(或表征)的科学向作为实践的科学的转变。在本体论上,它消融了社会和逻辑实证主义赖以建构其理论体系的社会与自然的本体论地位,将本体论置于实践之中;在认识论上它认为各种因素包括被逻辑实证主义绝对化的物质力量、被SSK绝对化的社会因素,都内在于科学实践,强调不存在具有主导地位的单一要素;在方法论上,它摒弃了传统哲学中的要求一种规范的方法论策略、一种经验进路,而要求一种描述主义的经验进路。特别是布鲁诺·拉图尔和米歇尔·卡隆提出的行动者网络理论,否认了自然和社会的本体论的地位,坚持从两者的交互博弈的状态、从异质体(hybrid)出发,将研究对象在过程中完全地展现出来。20世纪80年代后,这种方法已经被国外学者广泛用于各种具有重大意义的社会案例的分析①。本文尝试着以这种方法去展现地震预报争论中的种种力量的博弈。

1 地震预报争论的背景

2008年10月28日刚刚结束的十一届全国人大常委会第五次会议上,防震减灾法(修订草案)首次接受审议。地震预报问题成为焦点。

11月6日由中国科协举办的一次全国公民科学素质调查中,地震是否能被预测与癌症能否治愈一起被列入公众关心的十大科学问题。

地震问题成为中国最高权力机关会议上一个专门的议题,不仅仅是地震已成为目前地球上最常见危害特别严重的一种自然灾害外,还因为在我国这样一个多地震国家,发生的令人震惊的两次大地震:1976年的唐山大地震,2008年的汶川地震。这两次地震的共同特点在于:一是地震危害非常巨大,造成了数十万人的伤亡和流离失所,无家可归;二是这两次大地震在震前都没能被预报或提前的信息披露。中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠近日接受《南方周末》采访时说,在今年的地震年度会商中,汶川地区甚至没有被划入危险区。这意味着不仅没有短期预报,连中期预报也没有[1]。

世界上每年平均要发生18次7级以上大地震,但像汶川大地震那样惨烈的则很罕见。同样罕见的是,在地震发生的当天,中国地震局就成了悲痛的人们的泄愤对象,虽经一个月的科普、辩解、澄清,对其无能、失职、瞒报的指责仍不绝于耳。另一方面,众多自称能准确预测地震,乃至早已预测出汶川大地震的人们也纷纷亮相,说明他们曾经准确地预报了地震。国内时评家和海外异议媒体也跟着炒作,将它作为批评当局的一个政治武器。一时间,关于地震能否预报,能否预测,各种观点都涌现出来,有的甚至是针锋相对。

认真研究分析我国的地震预报历史,可以看出有三个节点,一是1966年的邢台大地震,那是建国后的首次所遭遇到的最大的一次地震,8000余人丧生,3.8万人受伤。也正是此次地震,地震预报被党和政府的最高层所强调,此后我国又进入十年期左右的强震活跃期,对地震前的预测预报已被提高到一个前所未有的层面。一时间,包括地质学家李四光、气象学家竺可桢、石油学家翁文波等大批的科学家都被组织起来研究地震,甚至历史学家也要从历史中找寻地震规律。各种民间的或“非主流”的研究探测方法也热闹地展开。地震研究在当时俨然成为一门“显学”。在此情形下,大量的震前异兆被收集,一条“科学”规律似乎被发现,即地震前会出现大量的小震,而且小活动遵循“密集——平静——爆发大震”这样的规律。之后,也就在1975年2月4日发生在辽宁海城7.3级的大地震被准确地预报,而这也使得地震预报学地位达到顶峰,地震预报学者受到英雄般的礼遇。

但一年半后,唐山大地震,24万人丧生的事实把所有的这一切全部给粉碎得体无完肤:这次地震几乎丝毫没有被察觉,接近10年所得出的“规律”并没有发挥作用;2008年的汶川大地震则更是使地震预报学陷入无可比拟的尴尬境地:地震到底能否预报?地震学家到底在做什么?地震预报是科学吗?

作为公众一直以来理解的科学是理性的,是建立在观察与实验的基础上的,是对自然的客观的真实的描述,因而它是真的。科学家是生产知识的,是科学的代言人,因为他们的工作是在象牙塔中,他们的逻辑是严谨的,他们的思维缜密,所以他们的言论也具有真理性。然而一个致命的尴尬却始终存在——中国地震预报的出发点是,通过发现前兆来预测地震。但检测的这些前兆数据——比如水氡或者地磁——和地震之间到底有什么样的关系,甚至和地震到底有没有关系,学者们却难于准确判定。技术现实与任务目标的“错位”最终影响到了预报的终端。对于主流地震系统而言,预报是被公众寄予高期望的,但恰恰也是最难抉择的。由于科学家并非在一个“纯粹净化”的环境中从事科学事实的发现与科学实验,那么科学技术知识也就仅仅具有表面的独特性和与众不同的文化形式,对科学家和对科学技术的认识与理解必须在情境中进行[2]58;如果再深入地研究,科学家的工作可以被还原为政治、利益、职业策略和坐标上的区域中[2]59。

2 地震预报科学的网络

20世纪80年代后,把科学作为一种实践过程来研究已成为一种风潮。科学知识并非是合理认识的必然结果,尽管科学中存在着实证主义倾向,但是,“所有的研究传统一般来说都是通过隐喻来发展他们的信念与文化的,长期的文化变迁就是隐喻的扩展和变迁”[3]。并且,哲学家们不再把实在论视作科学家的行为特征,“实证论策略越来越被选择用来推进集体的实用目的,特别是选择来支持集体共有文化中的一致性、连贯性和简单性”[4]。科学实践哲学则更向前走了一大步,它并不会去获取表象后面隐藏的秩序,而是寻求可见的科学文化的多样性构成的一种“内在的动态发展”空间,试图把科学理解为一种实践过程,是各种异质文化因素的建构[5]298。各式各样的异质性要素和博弈就体现在当前的地震预报之中。

(1)地震预报的学科尴尬

“地震预报学”目前在中国科学界的地位被人形容像中医一样尴尬,其重要的一种判断就是地震预报经过30多年的研究,始终没有形成一套完整的理论体系,一直被认为是经验总结。学科理论的欠缺,地震预报的机理还没有解决:通过发现前兆来预测地震,但检测的这些前兆数据——比如水氮或者地磁——和地震之间到底是什么样的关系,甚至和地震到底有没有关系,学者们却难于判定。机理问题不解决,就如同中医,方法可能很灵,但为何灵却不得而知。有鉴于此,发表论文也就成了难题,而这在我国当前的学术界把论文发表的数量作为衡量与评定学术成就的体制下,对研究者来说无疑是个极大的担忧。在申请自然科学基金上也是如此,因为要申请就必须要提供理论结果和基础规律,但地震预报偏偏不能做到,由此就进入了一个恶性循环之中。不能出理论成果,就不被外界认可,学术成就也就无法显现,地位和待遇也就无法保证,最终的结果就是人才大量的流失。以中国地震局地球物理研究所为例,在鼎盛时期有20多个国内顶级专家在研究,但现在只有个别人在做,用其一位原研究员的话说,实在找不到其他工作的才搞预报。

不仅如此,在科学共同体内部,对地震预报也没有一个统一的认同。1997年地震研究学界的吉勒(Geller)、杰克逊(Jackson)、卡根(Kagan)等4名学者联名在美国《科学》杂志发表了“地震无法预测”的论文。随即在国际地震学界引发激烈争论。中国地震局也曾组织专家讨论,进行了批驳,但此后这种观点对中国地震局的影响却是潜移默化的。

2004年8月,中国地震局组织了一次地震事业长远规划的专家论坛,其时有专家就直接提出,地震预报再过20年也未必有什么进步,而随着房子越建越好,建筑物倒塌死人的事情将会逐步减少,由此地震监测预报未必值得花钱继续攻关,公开提出《要进一步论证监测预报领域发展的必要性》的评议。

这种争论在地震预报学的所谓“主流”与“非主流”之间表现得更为强烈。以国家地震局为代表的“主流学派”,是以西方哲学思想为指导,坚持传统的构造地震理论,以板块学说为基础,以观测断裂带活动为目标,本质上是一种事后研究方法。认为断裂活动是地震的成因,它无法预测出下次地震的三要素(地点、时间和震级);认为地下能量需要很长时间的聚积,应力需要很长时间的积累,使地壳发生形变直到被压坏,能量突然释放,以此得出“地震在当代不可预测论”。国家地震局在此理论的指导下,一直以“地震监测”救灾为第一位任务,而将实现“准确、可靠地震预测”防灾为次要工作。

与此相反,以民间研究者为主体的所谓“非主流”学派以中华优秀传统文化的精华“天人合一”的宇宙整体观为指导,在研究我国2000多年来丰富的地震文献的基础上,认为地震是天地耦合的产物,是地球适应外部环境变化的一种形式。它紧紧抓住地震的“三要素”,从中探寻地震与当时地球所处大环境之间的关系和显现的异常,从中找出地震发生与迁移的规律,为地震的中长期预测提供可靠的依据。以此为依据,他们认为,地震是可以预测的。从而坚持以实现“准确、可靠地震预测”防灾为首要任务,以“地震监测”救灾为第二位。非主流学派认为,地震是有规律的,其规律是可知的。主要依据是临震前,地球物理、化学场的变化(如强度的增加和范围的扩大)能量升高,在临震的一刻达到最大。震前能量聚积而引发的天、地异常现象非常多,在同一时刻达到高潮和出现相对短暂的平静。这就为我们准确预报地震,提供了充分的时间和可靠的临震标志。

这场“主流”与“非主流”冲突的背后是两种文化利益的冲突。由于文化利益的多样性,那么运用的理论、范式、研究纲领等也会有很大的不同,对实验的物质仪器、对物质仪器的概念解释,以及对世界可能是怎样的现象解释也呈现出多样性。

上述的冲突表明,在地震预报学还处于库恩所称之为的“前科学阶段”,“范式”还没有形成。按照行动者网络理论来说,科学家首先必须在实验室或实践中产生出一个“文本”,随后要依靠说服力的修辞手段来不断地把这一文本“转译”到其他相关专业的群体身上,从而希望最终能够形成统一整个专业群体的网络,使这一“文本”成为科学的。然而,就地震预报说来说,这一基本的“文本”尚未诞生,也就无从谈起随后的专业内部的社会化说服过程。

(2)民间“科学”

长期以来,公众对科学的理解被认为公众是“科学智慧”的被动接受者,但科学实践哲学的研究又提供了一个新视角,开始把注意力集中在科学知识的不确定性、科学与其社会语境和制度性语境之间的不可分割性、科学知识与非科学专家决策者所需要的其他种类知识之间的界限的缺乏、公众之“无知”的功能性与可辩护性等方面上来[3]59。我们研究发现,这种语境因素之一就是科学与公众互动中有多个节点,有政治的、市场中心的,也有职业的、休闲取向的。因而,在科学专家与公众外行之间,分界线并非是一成不变的,又由于公众的复杂性,专业知识在不同的公众之间也是不同的。可能在专家们看来,或者在过去的理解科学的视角看来,这种界线是清晰的,但实际上,在许多方面,公众具有非常好的专业知识。他们可能自身所处的环境(比如长期在一些专业的环境中,即使做非专业性的工作)、长期地对某种现象的关注(如久病成医)以及兴趣等都能获得相当的专业知识。

比如山东东阿县的一个农民,他每天观测早上的太阳的异常,据此预报地震。他每年预报10次左右,据说大概有8次能对上,只是说不准地点。连中国地震台网中心专家也承认他观测到的信息“可能还是有意义的”。陕西师范大学一名23岁的硕士生于2006年发表在《灾害学》期刊上的一篇论文,在对发生地震的年份做了一番分析后,得出结论称“在2008年左右,川滇地区有可能发生≥6.7级强烈地震”,被许多人认为准确预测了汶川地震。还有许多其他方法:“太极序列”、“可公度法”、“旱震关系”、“地质信息有序性”、“天地耦合理论”、“磁暴月相二倍法”……这些方法到底是科学的还是非科学的,我们至今都无法定论。

至于地震前的先兆,如动物的表现异常,地震前地球内部能量的变化会引起地下水位的上升、下降,造成井水翻花、冒泡、打旋、发浑、发响、变温、变味等现象。气象的异常,主要包括震前风、霜、云、雾、声、光、电、地温、气温、日月光等现象异常。另外,有些植物在震前也会表现出一些异常现象,比如成熟的南瓜会重新开花,果树提前发芽长叶等,也一直以来被公众接受和作为一种对地震是否发生的判断。

尽管社会与大众传播媒体对地震预报的民间“知识”给予了广泛的注意,但专业研究者对此往往是持异议的。汶川地震发生后,中国地震局一位退休专家被称预报了这次地震。据称他之前也预报了唐山大地震。但地震局的两位发言人都否认在地震前后收到任何预报意见。“主流”与“非主流”之间的争执一直没有间断过。民间研究者认为他们的预报是准确的,方法是有效的。但主流派则批评说:那些预报完全是一种经验观测判断,即使某次预报准了,那也是偶然性的,是“马后炮”[1]。这无疑较大地影响了公众对“科学”的信赖与判断。

我们必须看到,信赖和判断不仅在科学家和公众关系中有一定的作用,在自然科学自身的实践中具有同样的作用,而且,公众对于科学和政治经济学的理解,和公众对于科学知识的参与角色的理解,在公众形成对于科学及专家知识的态度的过程中,显然是一项关键性的因素。我们通过对“华南虎事件”和地震预报等的研究发现:科学家在公众中的形象正面临严峻的挑战。信赖和判断一直是科学事业自身的特征,但科学的脆弱性是永恒的。一旦公众对科学共同体的信赖发生了动摇,更少的信赖就会威胁到科学的专业知识在未来的接受程度[6]。虽然我们不赞同西方学者现在流行的消除科学与非科学的界线,消除科学家与外行界线的做法,但专家应该认真地对待民间“科学”,这是使其知识立于不败之地的基本保证之一。

(3)自然与仪器

地震不同于一般科学的性质在于,它在“实验室”活动中,自然的各种因素仍然在激烈的冲撞着。科学实践哲学研究表明,在科学知识的建构中,参与的群体不仅包括社会群体,还包括非人的行动者,如自然与仪器。

由于地球的内部物质不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量。在地壳某些脆弱地带造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层错动,释放能量,这就是地震。地球上水的形成过程或直接验证地球形成伊始高温高压的环境状态是不确定的,何时何地引起多大的地质变化也是不能固定的,从而导致地震的不可重复性、不可控制性与不可确定性。每次地震的成因几乎从不重复地再现。因为大地震的复发时间往往比人的寿命还要长,一个人一生在同一个地方可能赶不上两个地震。作为一种自然灾害的时候,人们痛感震灾频仍,可等到要研究它的规律性时,又深受样本“稀少”之苦。翻阅我国地震预报史,地震预报研究近40年,还从未有过运用一种理论方法准确预报过两次地震的案例。水的流动、水的形态、水的温度及产生的能量对不同的地质产生不同的作用,具有不确定性,这里,水、地质都作为一个因素影响着知识的生产。

设备与技术也参与了事实的构建。20世纪90年代后,随着高新技术在地球科学中的应用,特别是空间对地观测技术和数字地震观测技术的发展,地震科学水平有了可与天文学中望远镜的使用和生物学中显微镜的使用相比拟的飞跃。国家数字地震台网于2000年通过国家验收。总投资近23亿人民币的中国数字地震观测网络工程,在汶川地震1个月前的2008年4月11日刚刚通过验收。但尽管如此,到目前为止,现有的设备技术手段和各种条件的限制,尚不能做到从量化的角度上对地下水进行观察和实验,所以也就无法掌握它的活动规律及循环模式。

不确定性不仅影响着科学成果及其解释,而且影响着研究过程本身。对地震的预测,何为正确的方法?一次测量就足够了,还是需要多次重复的测量?通常,我们只能用观察方法来进行地震观测,如地壳形变观测,地磁观测,地电观测,重力观测,地应力观测,地下水物理与化学观测等方法。新疆地震局副局长王海涛则想起了建设在四川地区的流动地震台阵,“正在这次地震的断裂带附近,中国地震局地质研究所刘启元研究员承担的‘973’重大科研项目,架设了300套仪器,正在观测,台间距20公里左右,想把这个地区的地下精细结构了解清楚,为科学预报提供基础,遗憾的是到地震发生的时候,我们这种监测还在野外进行着……”[1]

据BBC网站2008年7月9日的报道,《自然》杂志说,科学家们对地震预报取得了重要进展,“一个美国研究小组在圣安德烈斯断层的两次小震的数小时之前检测到了岩石中应力引起的变化”,他们的实验是在2005年11月到2006年1月进行的。2年前的数据现在能够发在《自然》杂志上,不知是不是沾了这次四川地震的光。他们当时在井深1000米的地方放了一个仪器,能够模拟地震波,然后在地面记录地震波的传播速度。同时他们记录了地下应力的变化,这样就得到了应力和地震波速度的关系,证明有可能通过地震波速度的变化来求得地震波的变化。

那么,这样的对应关系是不是意味着地震预报取得重要进展了?翻一下国内地震方面的杂志,前兆研究的文章多如牛毛,每篇文章都可以给出这样的例子,说明震前测到的某项指标对应的是事后的某次地震。地震之后找出的对应关系,在下一次地震来临的时候,基本经不起检验。《自然》杂志这篇文章也是如此:在他们试验的时间段,圣安德烈斯断层在那口井附近发生几十次地震,为什么只有这两次能够反映在他们测到的数据上?作者也诚实地承认,1级地震有反应,但是近处的一次2.6级地震却没有观测到。

各种自然与仪器的参与,把其作为知识生产中的互动性因素,表明研究的过程和结果是如何对社会互动的过程与结果做出反应。仪器力量的强弱,它们与科学家之间的互动,不仅影响着科学家对地震的观测与确定性判断,也影响着地震发生的机理认识与知识的形成。

(4)政府主导作用

科学——政府的关系从一开始就依赖于科学家与机构官员之间的联合。当实验室的负责人在实验室外忙碌地去参加会议时,他们就是在成功聚集资源,因为在提供资金的官员看来,给予某个可能的科学精英以资金和权威是符合自身利益的。精英科学家的网络既有一个“内部”(看上去像“纯科学”)又有一个“外部”(其他行动者皆出现于此)[2]40。地震预报更是在政府行为主导下的一种科学活动。科学家一方面是客观知识的守护人,另一方面又必须介入政府行为之中,特别是像地震预报这样涉及到国计民生的大事。

政府对科学研究的影响主要体现在资金的投入扶持上。在邢台地震后,成立了国家地震局,全国地震台网的建设得到国家的大力扶持和资金的倾斜。之后,国家测震台网共有152个国家级地震台,全国31个省级地震台网有1000多个地震台。在过去的很多年中,对地震台网硬件建设在当时国家并不宽裕的财政中占有很大一部分。同时,诸如监测地电、地磁、重力等数据的仪器的投入也十分巨大,有些设备等硬件在国际上都具有领先地位。政府在硬件上建设的热情远远超过对理论突破的热情,其中很重要的原因可能是前者更容易被公众看到以证明地震局的业绩,而后者的突破则遥遥无期。

但唐山大地震后,经过数年的期待,政府并没有看到地震预报上成果的出现,在2005年1月,中国国家地震局分析预报中心的被拆分撤销,同时还撤销了兰州地震研究所和武汉地震研究所,前者是负责西半部资料研究,特别是南北地震带的研究(注:汶川地震就发生在南北地震带上)。后者是汇总全国地形资料、重力资料为主的机构。拆了后把它并入湖北省地震局,只负责日常监视,研究已不在任务之中。这些拆并,在一定意义上是政府对地震预报工作的极度不满意,这就使得本已脆弱的地震预报事业几近夭折。

由于政府的政策导向,从事地震科学人员也随之发生了巨大变化。唐山地震后,全国有群众测报点3万余个,业余测报人员20万人。群测群防队伍被认为“科学性不足”,在1979年后开始整顿,到1980年底,群众测报点降到5000多个,业余测报人员锐减到两万人。“文革”期间,四川堪称群测群防大省,有业余测报人员14000人,“文革”后几经整顿,到1985年已剩下不足千人[7]。

STS的研究表明,科研知识也是一种政治产物。资助系统的权威结构——谁参与其中,处于何种权力关系网络——是一种支配地位的力量。因为大多数研究是由政府提供资金资助,这些资金由那些通过政治磋商建立起来并得以维持的机构来分配,所以各领域的知识平衡是一种政治产物。

由于政府是地震预报工作的主要赞助人,那么地震预报的结果就承担了更多的政治使命。技术现实与政治目标的“错位”常常会最终影响预报结论的形成与公开。对于主流地震系统而言,预报是被公众寄予期望的,但恰恰也是最难抉择的。中国地震局原分析预报中心第一任主任梅世蓉在接受采访时说,能预报不能预报是问题;该报预报和不该报预报,是很大的问题。预报是一个科学问题,更是很大的社会问题,甚至是政治问题[1]。

汶川地震后,政府对公众安危的重视比以往时候都要大,国家地震局成立了国务院汶川地震专家委员会,各地的研究机构又得以强化,人员经费得到前所未有的扩大,人们期待地震预报在不长的时期内取得有意义的突破。

通过地震预报知识生产中政府影响的分析,我们看到科学活动成为了政府主导的行动,科学知识不仅要通过科学家之间的互动,而且还要通过与科研赞助人和制度约束力量之间的博弈才能形成。政府变成了社会行动者参与科学知识的塑造、解释和运用的核心主导机构[5]102。

3 结论:科学哲学的实践转向的再分析

近年来,重新理解科学实践过程以及它与社会其余部分的关系,已经引起了巨大的公 众兴趣。政府、公众和科学家都有一种愿望,总是希望科学专业知识作为一种中立的仲裁力量介入支配领域,从而为正确的决策做出贡献。但是,STS的研究表明,这个领域经常被相互冲突的利益所占据。科学的不确定性以及在政策制定中平衡不可通约的要素(比如文中分析地震预报的报与不报所带来的各种成本,如政治的、经济的及社会的)的必要性,意味着“健康、安全和环境标准的确立远非是一个可以放心地托付给技术专家来处理的技术过程”[2]410,而是一个微观的世界,相互冲突的知识论、管制哲学、民族传统、社会价值观、政治取向以及专家的态度都处在了一个网络之中。“建构”的参与者不只是科学家或科学家社群,而是整个社会;博弈过程的相干因素也不只是理性与实验,还包括利益、价值、权力、意识形态等等。

通过对我国地震预报工作40多年历程的追踪研究,我们发现,地震预报科学是门复杂的系统科学,要形成地震预报,其中有许多的因素在起作用。自然的地质结构的复杂性、进行研究检测观察的仪器与设备的作用、科学家及地震研究工作者的态度与自身利益的影响、地震研究者内部的利益博弈、专业地震研究人员与民间爱好者之间的相互作用、公众与科学之间的互动、政府的投入与决策对地震预报学的影响及政治的因素等参与了其中,并产生着不同的作用,共同构建了地震预报学知识。

另外,科学实践哲学的行动者网络理论、皮克林的冲撞理论,都强调各种人类因素与非人类因素之间的等价性,然而,通过这一例子分析表明在中国社会中,政治因素在科学理论的形成、科学知识的生产、科学知识的普及等方面占主导作用。

收稿日期:2008-12-12

注释

①详见(1)(美)希拉·贾撒诺夫,等著.科学技术论手册[M].盛晓明等译.北京:北京理工大学出版社2004;(2)The Handbook of Science and Technology Studies,Third Edition,Edited by Edward J.Hackett,Olga Amsterdamska,Michael Lynch,Judy Wajcman.The MIT Press,Cambridge,Massachusetts,London,England.2008.

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