自然科学研究(6篇)

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自然科学研究篇1

当代哲学家对科学发展的两种回应

总体而言,当代哲学研究对科学发展的回应,无论是在国际还是在国内哲学界,都存在正反两种不同观点,我将它们分别称作“科学万能论”和“哲学特色论”,前者声称一切自然现象都可以用自然科学加以说明,后者则强调哲学的不可替代作用。这两种观点都是哲学家们对当代科学发展的极端反应。根据“科学万能论”的观点,科学发展已经为人类提供了所有可能解释的现实方案,并对人类未来发展提供了可以预期的解决方案。这使得哲学家们对科学研究成果的哲学扩展抱有极大希望,表现为以某一种自然科学研究为模板推进哲学领域的问题研究,或者是按照自然科学的方法重建哲学研究的基本模式。20世纪初期维也纳学派的逻辑实证主义哲学就是这种观点的典型代表,而当代英美分析哲学中的自然主义进路也充分反映了哲学家们对科学研究方法的推崇,无论是在语言哲学、心灵哲学还是在认知科学哲学和实验哲学研究中,我们都可以强烈感受到科学主义传统的深刻影响。从当代哲学发展的历史轨迹看,科学主义传统的确发挥了重要作用,提倡以科学研究的方式进行哲学研究,这也带来了当代哲学的革命性变革。无论我们是否承认科学主义的这种历史作用,科学研究的基本方法和路径为当代哲学研究的确带来了不可否认的影响。然而,这种“科学万能论”的观点明显夸大了科学研究对当代哲学发展的作用,因而存在用科学取代哲学的潜在危险。由于哲学研究具有明显的个人特征而无法重复等性质,一些哲学家就认为,这些性质保证了哲学研究具有科学研究无法取代的特色,因而我们不能用科学研究代替哲学研究。这就是“哲学特色论”的主要观点。这种观点的最初捍卫者来自19世纪后半叶的新康德主义哲学家狄尔泰、文德尔班和李凯尔特等人,他们坚持严格区分精神科学与自然科学,并认为两者的根本区别就在于前者强调了精神现象的优先性和特殊性,而后者仅仅是精神科学方法的具体运用。同时,他们还认为,自然科学研究对普遍性的追求与精神科学对特殊性的要求,使得两者之间无法相互取代。“哲学特色论”在现代哲学中是以实证主义传统的对立面出现的,这表现为晚年胡塞尔对欧洲科学危机的忧虑、海德格尔对现代实证科学的批判以及后期维特根斯坦对现代科学文明的反思。虽然胡塞尔、海德格尔和维特根斯坦对科学的性质有各自不同的理解,但在对待科学与哲学关系问题上的态度却基本上是一致的:他们都把哲学研究看作是一种与现代科学研究完全不同的事业,在胡塞尔那里是一种真正严格意义上的科学,在海德格尔那里是一种追问科学意义的形而上学,在维特根斯坦那里则是一种反思性的理智活动。因此,哲学研究具有科学研究无法取代的特殊性质。这种“哲学特色论”的观点不仅直接反对把哲学研究混同于科学技术,或者用科学研究方法从事哲学研究,而且试图用哲学的特殊性质反对科学技术的成就,反对哲学研究中的科学主义和实证主义倾向。从积极的意义上看,这种反对意见对于提醒我们注意科学主义和实证主义在当代哲学中的泛滥的确具有重要作用;但同时,我们更需要看到,这种“哲学特色论”的结果是把哲学研究完全排除于科学发展的视野之外,这不仅不利于科学的发展,也不利于哲学自身的发展。

当代哲学对科学技术研究的介入

从当代科学发展的基本图景中可以看到,当代哲学始终在以各种不同形式介入科学技术的研究,并试图用哲学的方式说明当代科学发展的最新成果。这首先表现在科学哲学研究领域,其次表现在以认知科学和人工智能为代表的交叉学科研究中。可以说,科学哲学研究是哲学家们深入科学研究领域的主战场。早期科学哲学家们,如逻辑实证主义者石里克、卡尔·波普等,坚持把科学研究作为哲学研究的基本模板,以科学主义精神贯穿于哲学研究的全过程。虽然后来的哲学发展逐渐表明维也纳学派“统一科学”纲领的失败,但这一纲领体现的科学精神,即以经验为向导、以逻辑为手段、以效果为目的,却在后来的科学哲学研究中保留了下来,特别体现在具体科学哲学的研究领域中。当前科学哲学研究通常被划分为两个主要部分。一部分是“一般科学哲学”,主要关心的是科学研究的历史发展、科学研究的方法论以及科学哲学研究的一般问题;另一部分则是“具体科学哲学”,主要涉及不同科学研究领域中的哲学问题,从哲学认识论和方法论上讨论具有普遍意义的科学问题。“一般科学哲学”处理确证、语义和科学理论的哲学解释,其中包括了科学概念的操作性特征、认知意义的经验标准、理论的相互融合、科学革命、科学实在论的演变、因果解释、还原论与科学的统一,等等。“具体科学哲学”则包括了物理学哲学、生物学哲学、心理学哲学、社会科学哲学,等等。此外,在当代分析哲学传统中,还有逻辑哲学、数学哲学、语言哲学、心灵哲学等,它们不仅与自然科学研究密切相关,而且已经成为当代哲学研究的独立分支领域。越来越多的哲学家已经充分意识到哲学研究对科学技术最新成果的介入的重要性和必要性。这种介入在以认知科学和人工智能研究为代表的交叉学科研究领域表现得更为明显。如今,认知科学研究已经被公认为具有多学科交叉研究性质的综合性科学,其中,哲学与心理学、计算机科学、神经科学、语言学与人类学等都被视为认知科学研究的主体学科,共同构成了认知科学研究的基础部分。与人工智能技术相比,认知科学研究是对人类认知获得的性质、范围、形式和表征方式的基础研究,因而应当属于传统科学研究的理论部分。这些研究通常包括了两个主要部分:其一是与人类认知和心灵活动密切相关的内容研究,其二是与认知活动特征描述密切相关的表征研究。内容研究部分主要涉及意识的性质和内容、动物认知、认知神经科学、认知心理学等。这些与当代心灵哲学研究的主题和内容有实质性的交叉,因而说明认知科学与哲学研究的交叉性质。在人工智能技术日益活跃的今天,人们对这种技术所带来的一系列伦理问题提出了更多的担忧和思考。应当说,人工智能技术的每一项突破都是在更新人类对自身的认知,不断拓展人类的认知边界。相对于人类主体,人工智能构建了一个巨大的“他者”,挑战了传统的“人类中心主义”。这个他者不是被人类奴役的客观对象,而是与人类地位平等的另类主体,甚至就是人类自身。难以想象的是,当人类大脑的所有神经元逐个被硅基芯片或其他人工智能技术所替换,我们在自我审视或审视他人的时候,我们究竟是在审视什么样的对象。因此,在现有的人类社会条件下,人工智能技术自然就会引发大量伦理关切,人工智能技术的利用就会威胁到人类伦理的一些基本信念。这些都迫使我们在人工智能技术高速发展的今天,重新思考人类智能与人工智能之间的关系。

未来哲学的可能性

自然科学研究篇2

【关键词】科学社会学;科技哲学;基本关系

一、科学社会学与科学技术哲学的一致性

在开展本文的讨论之前,我想就科学技术哲学的概念做出解释,不然肯定对后文的研究带来阻碍。众所周知,自然辩证法是科学技术哲学的起源。换言之,解释科学技术哲学,就是解释自然辩证法。从历史的长河中,我们不难发现,自然辩证法最早起源于恩格斯的手稿。从字面意思上理解,自然辩证法就是自然界的辩证法。然而从马克思主义的角度出发,辩证法应该是哲学的核心部门,但是它和哲学不是完全对等的。从这个层面上说,自然辩证法也可被称为自然哲学。但是,马克思主义理论并不是所有人都能理解,所以还是有很多人认为自然辩证法就是自然哲学。古往今来,很多自然辩证法作为一个研究领域,在研究它的时候前提是自然界中存在辩证法的。在研究它的时候,完全可以将这一个大前提忽略,主要是这个问题目前对于人类来说还是太深奥。那么我们要如何研究自然辩证法呢?在对于恩格斯理论的全面研究中我们不难发现,恩格斯对于研究自然辩证法提出:我们在研究自然辩证法时应该以自然科学为媒介,不然我们的研究就是一个不严谨的研究。

二、科学社会学对科学技术哲学的价值

科学社会学对于科学技术哲学的价值主要表现在以下几个方面:

(一)开阔研究视野

众所周知,我国的科技技术哲学研究主要来源于两个方面,一个就是恩格斯的自然辩证法,另一个就是西方科学哲学。不可否认,西方对于科技的研究比我们多得多。现在我就这两个研究理论提出我的看法,首先,就是自然辩证法中的科学研究主要是哲学层面上,主要考虑社会与科学之间的联系。主要研究重点在于自然辩证法的理论前提。同时,西方哲学主要的研究思路就是从科学的角度上研究。将这两种研究思路结合来看,两者都缺少对于社会和科学之间的联系的研究。因此,本文所说,科学社会学中研究的问题对于科学哲学来说有着开阔视野的作用。如果将两种学科结合起来,能够使得人们对于科学的认识更加全面,在当前的社会背景下,也有越来越多的人将科技哲学的研究领域拓展到科技社会学的层面上。

(二)提供研究素材

科学社会学对于科学哲学的第二个益处就是科学社会学能够为科学哲学提供更多的研究素材。科学社会学更贴近现实生活,在研究科学社会学中大多会采取实例分析来研究。而科学社会学中的研究素材对于科技哲学也同样适用。首先,科技社会学能够为科技哲学提供进一步的研究基础。其次,也对于科技哲学的研究能够起到启发作用。很多时候,经验之谈对于科学研究是很重要的。最后,两个学科相互联系,能够提供更多的研究思路。

(三)深化理论观点

在当前我国的研究形势下,我们不可否认,我国对于科学社会学的研究来源于欧美国家,很少有我国的研究者能够真正地成为科学社会学的代表人物。反观欧美国家的科学社会学代表人物。他们大多都有丰富的学术知识和较高的科学素养。尤其是每个社会学家都有自己的哲学渊源。能够形成多种社会学流派。正是因为这些社会学家都有自己的理论观点和代表思想。所以,科学社会学能够给科技哲学带来新的冲击。科学社会学能够给科技哲学带来一个新的发展机遇,同时科学社会学对于科技哲学来说也是一种挑战。有挑战就有进步,科技哲学的研究者通过对科学社会学中的问题进行研究。能够使得科技哲学的理论知识更加丰富,深入研究问题有助于提高研究人员的自身水平,对于科技哲学的研究来说,这无疑是一件好事。科技哲学研究者通过对科技社会学的研究可以发现,在科技哲学的研究中考虑的社会问题也会更多,偶然因素和非理性因素也会纳入研究的范围。从更深的层面上说,通过研究科技社会学中存在的问题能够深化科技哲学的观点。

自然科学研究篇3

而有社会有隆替,学术有兴衰,这是不以人的意志为转移的客观规律,问题在于怎样顺应此规律,才能促进学术和科学的发展。任何割断历史,单纯追求全新的所谓“学术”,只是徒劳而已。当今全世界所面临的是现代自然科学研究方法已出现危机,国内外知名的科学家一致要求东西方科学思想和方法的藕合。墨西哥地需求学家龙尼兹1982年在北就大陆寺震活动和地震预报国际会议上撰文急呼:“现在西方科学特别擅长于解决几个简单点间相互作用的问题,但对理解大的复杂系统的性质就显得格外无能了。……中国科学包括了一些能描述复杂系统动力学我的古老方法。”德国《易经》符号逻辑专家斐德烈博士近来在德国semiotic(符号学)杂志上(1991年1-2期)以“《易经》符号逻辑”为题撰写的论文中指出:“《易经》提供了一个完整的符号功能模型,……,这种模型的演化逻辑和建立反映了地球上自然环境的基础结构。《易经》这种符号创造在任何时代都可称之为范例。虽然《易经》符号起源于古代,但其原则仍适用于现代科学知识水平的概念范畴,告别是对于正在相互渗透中的演化科学可以理解的符号学来说,易卦符号系统为它开辟了一个机关报的远景。”国外学者对中国古代科学思维方法作出这样高的评价并非出自偶然,从100多年前的德国学者莱布尼兹,以及后来的爱因斯坦,波尔,直到近来国内外若干世界上一流的理论物理学家都有类似的评价,有的已把《周易》和《老子》的思想应用于其科学实践中,并取得可观的效果。因此,对近几年来国内外出现的《周易》热应当加以盯导,使其步入正轨,沿着自然科学持续发展需要结合东方思维的方向发展下去。

本人认为东方思维对西方现代自然科学学最富有参考价值的理论原则有:主客体不能截然分开的思想;天地人整体观思想;重虚、重功能、重相互关系的思想;大易以逆为用的思想;大易与计算机、人工智能为同构物的思想;大易的圜道(周期)和中道(协同论)思想;易象蕴含有意场或意函数(譬如现代计算机汉字按字音输入,显示出若干个同音异义字的处理问题)的思想;易数为离散数和无量纲数,并通向分维数的思想;《易传》“生生之谓易”、“天地之大德曰生”、“在天成象,在地成形”等思想。关于这些思想内容极为丰富,有的已与现代自然科学结合在一起,有的正在结合,有的尚待研究。关于这些内容本人拟在今后逐一撰文阐述,不拟在此讨论。

二、东方思维用于现代自然科学之重要实例

70到80年代以来,国内外召开了不少次《周易》学术会议,1989、1990、1991在河南连续召开了三次国内和国际《周易》与现代自然科学(最后一次叫《周易》与现代化》学术会议。这些会议的论文玉器有不少涉及现代各门自然科学。然而,这些论文中讨论应用的多,探索赔东西方科学思维怎样藕合的少,以东西方科学思维相结合撰写的专著少。兹选择其中思想性强的少数专门著作及论文作一下介绍:

1.刘绍光的《一元数理论初探》(中国展望出版社,1984):刘绍光40年代曾在法国巴黎爱因斯担实验室工作过,爱因斯坦对其一元数学思想评价较高但认为自己现在(因正在研究相对论)无法研究。刘绍光研究一无数学四十年,于1984年才发表了《一元数理论初探》。该书是把几何图象(易象)、数(易数)、物理(物理参数、性质等)结合起来,用现代数学推衍而成。所谓一元者即肥形、数、理结合在一起之谓。一元数学可用来计算无法观测的尺寸大小和参数等,如可计算地壳厚度、地幔厚度、地核直径等,其计算结果与现代地球物理研究的数据符合(见刘绍光,“地震的一元机制及其效应推算”,《华北地震科学》,1988,1期)。一元数学的特点是:计算时不用观测数据,观测数据只作为一元数学计算结果的验证。本人认为,一元数学应当与现代细胞自动机理论相通,都可用来检验现代大量使用的非线性物理学各种方法的研究结果。是一门很有前途的数学学科。

2.郭增建《灾害物理学》(陕西科技出版社,1989):第二章“灾害物理学方法论”详细讨论了东方灾异观,其中包括:《周易》的象数结合;象数理关系论;内象个象论(邵雍《皇极经世》);阴阳结合论;《内经》“生生化化,品物咸章”论;八卦数;倍九论;祸福相随观;《老子》“天得一以清,地得一以宁”论等。特别是《周易》象数和邵雍内象旬象论,对于近年来现代非线性物理学的研究有很大参考价值,象数与非线性物理学的结合,将对不定期灾害预测有重大的促进作用。

3.焦蔚芳《洛书数学》:美藉学者焦蔚芳在《周易》三阶幻方洛书的基础上,结合现代数学已发表三篇文章:焦氏《洛书矩阵》学说(上海《世界科学》,1987年,5期);焦氏《洛书数字几何学》导论(世界科学》,1991,3期);《洛书数论原理》(《世界科学》,待刊)。焦氏拟在此基础上写成《洛书数学》一书(1992-1993可望出版)。《洛书数学》与《一元数理论初探》的性质相近,都是铁数与现代数学相结合的产物,其中有些概念和原理为现代数学中所缺少的,如洛书空间是无限的,但亦可变成有限的;洛书空间为连续的,但亦可被数学运算划分成许多互不连续的组合;洛书空间可由实数和虚数、无理和有理娄组成;洛书空间可以重复膨胀和收缩;洛书空间能作周期性运动或永不休止地变化;洛书空间具有量子化的特点。洛书数学由于采用矩阵形式,故与现代计算机的运算及力学张量(由9个量组成)密切相关,可以很方便地用来研究现代自然科学,特别是力学,其发展前途是远大的。

4.刘子华《八卦宇宙论与现代天文》(四川科技出版社,1989):刘子华40年代留学法国,1940年以《八卦宇宙论与现代天文--一颗新星的预测》的论文,获巴黎大学博士学位。近年来把论文整理成书发表。该书内容是用《易经》研究现代天文学,预测十在行星木王星的典弄著作,已得到国际、国内的某种承认。正如作者在其书结论中旨出:“八卦宇宙学原理与现代天文事实互相吻合;木王星应为完成太阳系的最后一颗主要星球。”为什么刘子华的《八卦宇宙论与现代天文》能得到国际国内的某种承认,并且能与现代天文事实互相吻合?这是由于中国古代八卦系统合乎现代浑沌理论分叉(太极--两仪--四象--八卦--六十四卦……)原理的一套卦系符号的结构和功能,合乎现论物理学关于物质运动、状态和扬的概念,并以此理业把握事物的动态规律。而西洋自然科学则是通过仪器观测、计算扒导出为根据的。东西方思维相结合研究天文的事实吻合,说明了:“天下同归而殊途,一致而百虑”。刘子华在该书的“结论”中指出:“八卦宇宙论之就用范围很广,吾人仅以本书用于天体方面作为其他研究之张本”。

本人认为同《周易》八卦推衍谁出的八卦宇宙论既适用于太阳系的研究,亦实用于地质学、气象学、海洋学、全球变化、灾害学以及更微观的物理、化学、分子生物学、遗传学(以遗传密码为核心向外推衍和开拓)等研究。因为这些学问都含有程度不同的相似和自相似性、对称性、全息性等特征。近年来从西方传来的分维、分形理论的研究,很快便获得了广泛的应用。因为分维、分形数学主要为幂函数,其正反演都很容易,应用时则完全属于反演,故近几年迅速得到扒广。“大易以逆为用”的原理在这里又一资助得到证明。近提召开的全国第一届(1989)和第二届(1991)分形理论及应用讨论会,以及地震系统召开的地震科学整体观(1988)和几次非线性物理学讨论会(昌黎,1991;保定,1992)的论文中有不少篇的内容与《周易》象数理论相通。特别是分形分维理论、细胞自动机理论可看成是《周易》象数理论的同构物或《周易》象数理论通向现代自然科学殿堂的桥梁。我们衷心希望对《周易》用于现代自然科学特怀疑的反对态度的同志们,能静下来研究一下现代自然科学发展最前缘的科学问题以及国内外走在最前列的自然科学家们的西方科学方法危机感和向往东方科学思维的论述及呼声,这一问题就可迎刃而解。

三、自然易的实质何在?

有的同志提出:研究科学易先要知道什么是《周易》,不了解这一点其他都谈不上。我们认为应当先了解的是“易”,因易有《三易》,《三易》之前不有画卦及重卦等问题,这些都与易有关。对“易”理解最深刻者莫如宋学家,宋学家把易划分为画(卦)前易与画(卦)后易。画前易指在伏羲画卦之前在自然界然界就存在有易之结构。画前易的观念由现代遗传学的生物遗传密码完全符合64卦的卦画结构而得到证实。《易传》“生生之谓易”,同样适合于无机自然然界的地球。现代地球化学研究表明,能过洋底矿物中水的交换,海水约10亿年全部更新一次。此类规律在人类社会以前的地球内部和表部的物质同交换中就已存在。故《易传》“生生之谓易”可谓之画前易理。这类实例很多,不再一一枚举。因此,本人参加1987年山东济南国际周易学术讨论会时,在会上提出以“现代自然然科学条条道路通象数”为题目的论文曾引起自然科学界学者的的强烈反响,时至今日,仍陆续有学者来访问这一问题,企图从中吸取启发,解决自己的问题。

由此可以说:“易是自然界的化身或同构物”。《易》《老》同源:《易》为自然界的同构物与《老子》法自然的思想息息相通。《易传》“制器尚象”说也是法自然然的典型总结,现代仿生学亦应视为《易传》“制器尚象”的同构物。如果理解了这一点,就理解了“易”到底是什么。至于易理用于社会科学那是由易的自然属性引伸、开拓到社会方面去的结果,是流不是源。故想把《周易》与社会科学研究深入下去,必须先懂易与自然的关系。因为易与社会的关系是流不是源,自然界存在的画前易结构是指自然易而言。

由于有画前易与画后易的划分,又由于理解画后易的为数不鑫,那么理解画前易并能用此思想来研究《周易》与现代自然科学者就更少。然而,如果一旦胆明了这一道理,下一番功夫,亦会到达“画前易”的境地界的,我们在这进而估且把画前易谓之“大成易”,画后易谓之“小成易”(这里指在大成小成与《易传》“八卦而小成”之义不同)。那么,以前有些学乾所反对的《周易》与现代自然科学中牵强附会的研究方法属于“小成易”范畴。所谓“取法乎上,得乎其中;取法乎中,得乎其下”者亦指此。我们要遵照《无纪律子》“道貌岸然可道非常道”、“大象无形”的思想实质来理解《周易》象数理论,则《周易》与自然科学的研究水平可以列上一层楼!

自然科学研究篇4

关键词:载文源地;集聚与扩散;江苏师范大学学报

1.数据来源

文章的基本数据源于中国学术期刊网络出版总库[1]。受数据限制,对2006~2011年的研究,采用抽样方法选取2006年、2008年、2011年三个截面数据。

2.研究方法

2.1首位度

首位度概念,原指一国最大城市与第二位城市人口规模的比值[2]。后来又有学者提出4城市指数和11城市指数、首位城市指数。

本文引用该概念,计算《徐州师范大学学报(自然科学版)》(以下简称“学报”)刊载论文数量最多的来源城市(本研究中各年度均为徐州市)与第二位城市发文数量的比值,以及与所有论文数量的比值,以此反映载文在徐州市的集中化程度。计算公式如下:

2城市指数:S2=P1/P2

首位城市指数:Sn=P1/(P2+P3+P4+……+Pn)

其中,P1,P2,…,P11为载文数量从大到小排序后的城市发文数量。

2.2位序-规模法则

位序—规模法则是从城镇规模的位序来研究城镇体系的规模结构。指一个区域内大小不等的城镇,规模越高,城镇数量越少,等级越低,城镇数量越多,城镇规模分布呈金字塔型。通过对一个区域的城镇规模等级体系对比分析,可发现城镇体系规模等级结构的特点和变化趋势。

2.3改进的赫佛因德指数

鉴于使用罗特卡公式追踪指数变化趋势须进行幂函数回归,受样本数量和相关系数检验的限制,部分年份的数据、变化趋势难以真实反映学报载文源地的动态分布特点,本文进一步引入集中化指数进行研究。

3.计算结果与分析

3.1载文区域集中程度研究

3.1.1首位度研究

由计算所得的历年载文源地2城市指数(图1)发现,载文源地的首位城市始终为学报编辑部所在城市徐州市。1997~2011年期间,2城市指数主要围绕20上下波动变化,说明徐州市处于载文来源城市中的处于绝对首位的地位,第二位载文来源城市难以干扰徐州市的首位强度。

历年的首位城市指数的变化趋势(图2)总体呈下降趋势,仅在2000年、2006年前后出现较大波动。表明学报载文源地在15年间不断扩散,徐州市的首位地位在不断弱化。

*由于受样本数量的限制,1997、2000、2004、2001等年的幂函数回归难以通过R2检验。但结合首位度、改进的赫佛因德指数的变化情况,幂函数回归能够体现学报载文源地的总体趋势。

3.1.2位序-规模法则与集中化指数(CI)

以1997~2011年载文来源的所有城市及其发文数量位序数据,对各年的载文源地的罗特卡模型进行曲线回归模拟(表1)。2006年之前│-q│值均大于1表明学报载文地分布长期处于集中的状态,甚至在1998~2001年和2005~2006年的两个时段出现两次递增的趋势,载文源地向编辑部所在地徐州及其周边的淮安市、连云港市、盐城市、江苏省会南京市等城市的集聚。2008年之后,│-q│值开始小于1,表明载文源地由之前的集聚状态转变为发散状态。│-q│值总体变小的变化趋势表明15年之间学报载文地分布以扩散势能为主导。

对比历年罗特卡模型的│-q│值与CI指数的变化,可以发现,两类数值的变化趋势总体一致。(受研究方法的限制,CI指数仅在0~1之间表征集散程度,所以罗特卡模型的│-q│值的变化趋势具有更强的敏感性。但由于罗特卡模型的│-q│值由曲线回归所得,其准确性逊于CI指数。)

结合学报载文的来源城市数量的变化情况(图4)发现,前文首位度分析、│-q│值与CI指数在1998年和2006年前后存在的波动恰是学报载文的来源城市数量的两个波谷区。因此对总体呈扩散趋势的载文源地造成了较大的干扰,而期刊载文集中刊载同一来源区域的论文受人为作用影响较大。因此,可以认为15年间,学报载文源地虽长期处于集中状态,但其扩散势能大于集中的势能,总体呈扩散趋势。

从载文的具体区域可以发现,学报载文源地呈现出以下地域特征:由集中于编辑部所在地徐州、集中于苏北地区、省会南京,转向向淮海经济区、邻省主要城市(如安徽合肥、浙江金华)扩散。进而扩散地由淮海经济区、长三角经济区转向全国主要省份的重点城市,产生了较为广泛的国内省际联系,甚至在2011年出现印度、美国等国外学者在学报上发文,显示出学报初具国际影响力。

从1997年、2001年、2005年、2008年和2011年五个截面时段的载文地分析,学报载文源地空间分布,并对各年分布区域重心的轨迹进行追踪。1997年,载文源地主要集中于淮海经济区,分布呈扁平状,区域重心位于河南省驻马店市西北侧。2001年,载文源地的区域重心发生东移,位置大致位于安徽省蚌埠市东南侧。

4.结论与讨论

(1)通过引入城市地理学中的首位度分析和位序规模法则以及区域经济学中的赫佛因德指数对《江苏师范大学学报(自然科学版)》进行分析,发现近15年间,学报载文源地虽长期处于集中状态,但其扩散势能大于集中的势能,总体呈扩散趋势。

(2)分析载文源地的空间布局与区域重心发现学报载文源地在多年间处于不断扩散的进程中,并呈现出由经济区内横向扩散转向全国性纵向延伸,而后又转向全国性横向扩散的变化路径。

(3)江苏师范大学作为省属高校,其学报的影响力受到母体高校级别和期刊级别的限制,故载文源地长期集中于编辑部所在城市徐州市及周边省份、城市,这也反映了江苏师范大学的区域影响力和学缘关系。

(4)江苏师范大学学报编辑部须以尽早进入中文核心期刊目录为近期目标,提高编委、审稿人学术水平,严格审稿要求,规范期刊论文格式,强化期刊板块性和学术风格,进而改善刊载论文质量和学术影响力。(作者单位:1.江苏师范大学城建与环境学部自然地理学;2.江苏省徐州市铜山区单集镇中心中学)

参考文献:

[1]中国学术期刊网络出版总库[DB].北京:CNKI工程集团,2012.

[2]许学强,周一星,宁越敏.城市地理学[M].北京:高等教育出版社,2009:33.

自然科学研究篇5

过程管理方法有别于传统管理方法,它是以系统论、信息论和控制论为理论基础,从“横向”将项目管理的每一业务过程按一定方式组成的过程网络系统。过程管理是指:使用一组实践方法、技术和工具来策划、控制和改进过程的效果、效率和适应性。卓越绩效是项目过程管理的最终目的,因此,应当实时地对管理过程进行策划,建立过程绩效评估指标和过程控制方法,并持续改进和创新。国家自然科学基金项目(以下简称基金项目)申请量越来越大,对基金项目管理模式提出了新的挑战。综合运用管理技术、计算机信息技术等手段,探索新的管理模式,有助于提高对基金项目管理的有效性,服务于国家自然科学基金的绩效目标。

二、基金项目管理的特点

基金项目除了具有科技项目的一般特性外,还具有如下特点:(1)基金项目是基础研究,其研究过程和研究成果具有很大的不确定性,简单的量化管理是不适合的。(2)基金项目管理除了国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)外,离不开依托单位、专家的支持,而基金委与依托单位、专家是一种松散的关系。(3)基金项目的体量大。2011年基金项目申请量达到了15万项左右,2011年资助项目34000项左右。(4)基金委负责组织科学基金项目管理的整个业务过程的运转,并对依托单位的具体管理工作进行宏观指导。(5)基金委依靠评审专家对基金项目进行评价与遴选。(6)依托单位具体负责基金项目实施的管理和监督。

三、“科学基金共同体”在基金项目管理过程中的作用

“科学基金共同体”是在共同价值观的基础上,通过一定的规范和制度,建立和协调各个组成部分之间的关系,实现科学知识生产的松散组织[1]。韩智勇等[2]阐述了科学基金共同体的“四支队伍”(研究专家队伍,评审专家队伍,基金委工作人员队伍,以及依托单位、联络网、地方科技主管部门)、“三类机构”(依托单位及其联络网、地方科技主管部门和联合资助机构与基金委)和“两大系统”(专家系统和管理服务系统)的内涵和作用。科学基金共同体的各组成部分是一个有机的整体,各部分相互协作、相互依存,各自在基金项目过程管理中发挥着不同的作用。

1.专家系统是“基金制”的基础

“宏观引导、自主申请、平等竞争、同行评审、择优支持”是科学基金制的基本特点。包括申请者、承担人和评审专家在内的专家系统是过程管理的主体,是基础研究的承载者,是科学基金项目绩效能否实现的关键因素。专家系统既直接参与基金项目整个生命周期,又参与业务过程的评估和信息反馈。专家系统的学术水平、科研道德水平决定了这个群体能否尊重科学规律,自由探索,甘于寂寞,潜心从事“敢为天下先”的风险性强的研究;能否尊重首创精神,发扬学术民主,公平、公正、无私地评价和遴选出探索性强的项目。

2.管理服务系统是科学基金的保障

包括基金委、依托单位及其联络网、地方科技主管部门和联合资助机构及其工作人员在内的管理服务系统是科学基金项目运行的保障。基金委是一个学术性管理机构,是基金项目管理过程中的协调者和政策制定者,其职责是制定、解读、宣传政策和各类基金项目的管理办法,组织专家系统和服务管理系统开展各项工作,保证科学基金项目的顺利实施,实现科学基金项目的绩效。由于基金委工作人员没有时间也没有精力跟踪每一个项目,因此科学基金项目具体实施必然离不开依托单位及其联络网、地方科技主管部门和联合资助机构及其工作人员,他们与基金委工作人员一道组成科学基金项目的保障系统。

四、建立基金项目过程管理的必要性

基于上述基金项目管理的特点,特别是随着科研人员对基础研究的重视,基金项目申请量与资助量逐年增加,资助经费也逐年快速增长,项目管理的复杂度和工作量大幅提高,对科学基金的专家系统和管理服务系统提出了挑战。而且,随着社会、经济的发展,公众也越来越关注国家自然科学基金在提高我国原始创新能力、服务于创新型国家建设中的作用。因此,有必要积极研究和探索对基金项目的管理规律,对基金项目管理过程进行科学、有效的评价,从而不断改进和创新基金项目管理过程,以适应基金项目的不断发展,充分发挥自然科学基金在国家创新体系中的作用。基金项目过程管理,就是充分发挥科学基金共同体的作用,运用先进的信息技术,通过对基金项目业务流程的跟踪、监督,在建立较为科学、可行、规范的评价体系的基础上,不断创新和改进基金项目管理的每一个业务过程的绩效,从而提高国家自然科学基金的绩效,实现基金委的“卓越管理战略”。

五、基金项目过程管理构建设想

1.建立基金项目业务过程的评估体系

过程管理的特点之一就是,通过不间断地监控各业务过程的运行情况,进而实时评价和优化业务过程。对各业务过程进行信息采集是优化管理业务过程的基础性工作,对各业务过程进行评估是优化业务过程的必然要求。基金项目管理的业务过程主要包括项目申请、项目评议(包括通讯评审与会议评审)、项目批准与实施、项目中期检查与结题验收、后期成果跟踪。为了有效地评估基金管理各业务过程,需要采集基金管理业务过程的信息,建立各业务过程的绩效目标和评估方法。需要采集的信息主要包括:

(1)“项目申请”业务过程采集的信息包括:项目指南、申请书内容、管理办法、年度申请通告等。

(2)“项目评审”业务过程采集的信息包括:评审要求、通讯评审意见、通讯评审专家信息、会议评审意见、会议评审专家信息。

(3)“项目批准与实施”业务过程采集的信息包括:项目计划书、调整计划书、进展报告、项目信息变更等。

(4)“项目中期检查、结题验收”业务过程采集的信息包括:中期检查意见、中期检查专家、结题验收意见、结题验收专家信息、经费使用情况等。

(5)“后期成果跟踪”业务过程采集的信息包括:延续研究的进展情况、后期发表的论文、专利、奖项等。2007年国务院颁布的《国家自然科学基金条例》中明确指出了国家自然科学基金的绩效是:“提高国家自然科学基金使用效益,促进基础研究,培养科学技术人才,增强自主创新能力”。基金项目管理的各业务过程的绩效目标是:

(1)“项目申请”业务过程的绩效目标是:便于申请者获得项目申请的有关信息和政策导向,鼓励和引导申请者自由申请,勇于提出高风险性的研究项目。

(2)“项目评审”业务过程的的绩效目标是:公开评审标准和程序,公正、公平、透明地遴选出风险性较强、创新性较强的研究项目。

(3)“项目批准与实施”业务过程的绩效目标是:按照审批程序批准项目,及时启动项目研究,组织协调并处理项目执行中需要协调、处理的问题。

(4)“项目中期检查、结题验收”业务过程的绩效目标是:及时了解项目进展情况,监督、规范项目经费的使用,恰当评价项目进展情况,促进项目研究过程不断改进,达到项目预期研究目标。

(5)“后期跟踪管理”业务过程的绩效目标是:了解项目的后续进展情况。由于基础研究项目研究过程和研究成果的不确定性,因此对基金项目管理的业务过程的评价宜采取定性的评估方法,不适于定量的评估方法。建议由第三方定期对科学基金项目管理的业务过程,根据业务过程绩效进行评估。

2.优化基金管理的业务过程

业务过程优化的目的是:根据组织的管理目标,管理层能够有效地监督和控制各个业务过程,优化资源的分配,降低管理成本,提高投入产出比,达到最佳的管理目标。假定把整个基金项目管理整体看做是一个业务过程,笔者认为优化基金项目过程管理的标准是:(1)是否能将原始创新项目遴选出来;(2)是否凝聚和培养了基础研究队伍;(3)是否给专家更多专心进行科学研究的时间;(4)遴选项目过程是否公开、透明、民主;(5)业务过程是否便于公众监督与检查;(6)是否有利于自由的学术研究气氛的营造;(7)是否符合国家的法律、法规和管理办法;(8)是否有利于管理效率的提高;(9)是否充分利用了先进的信息技术、网络技术。

3.完善基金项目管理的反馈系统

反馈就是由控制系统把信息输送出去,将反馈的结果与预期目标进行比对后,对再次输出的信息进行必要的调整,使其作用的结果接近理想的目标。过程管理的目的就是要不断提升和改进项目绩效。对基金项目是否进行了有效的管理,需要建立一个实时、准确、灵敏的反馈系统,及时了解各业务过程的运行情况,不断分析研究实际管理过程中出现的各种因素,优化基金项目的管理过程。

4.完善基金项目的评价系统

国家自然科学基金绩效由每一个基金项目所取得的进展和成果汇集而成,因此如何遴选出原创性的项目是整个业务过程的核心。笔者认为项目评价系统分3个部分:评价标准、评审专家和评审环境。为加强和改进科学技术评价工作,建立健全科学技术评价制度,规范科学技术评价活动,正确引导科学技术工作健康发展,2003年科学技术部颁布了《科学技术评价办法》(试行)(以下简称《评价办法》)。《评价办法》主要明确了评价目的、原则、分类方法、评价准则及监督机制。

(1)完善基础研究项目的评价体系项目的评价体系包括项目的资助评审标准和绩效评估标准,应根据不同的项目体系建立相应的评价体系。在建立评价体系时,要考虑的因素包括:第一,学科前沿层面———对相关科学领域的推动作用;提出了哪些新的理论;提出了哪些新的实验方法和技术路线。第二,国家需求层面———促进了国内薄弱领域的发展;解决了经济发展的重大基础问题;解决了国家安全中的重大基础问题;解决了地方特色难题,推动了地方经济的发展。第三,人才培养层面———凝聚、培养了相关领域的后备人才;稳定了基础研究的队伍;提升了研究人员的科研素质;向公众普及了科学前沿知识。科学基金共同体要对基础研究的科学评价标准达成共识,并在实际管理过程中,统一标准,不能急功近利,共同推动基础研究健康发展。

自然科学研究篇6

摘要:本文发挥了费耶阿本德关于科学研究标准和规则对世界结构的依赖性的观点,提出在科学研究活动中存在着解释学循环。在对科学研究的基本标准和规则——客观性原则、实验原则、可重复性原则等——进行了细致的分析之后,本文指出这些貌似不证自明的原则的有效性依赖于其背后的自然观假定,揭示了这些原则和假定的相对性和局限性,并指出在某些特定的情景下它们会完全失效。最后文章展望了科学研究标准改变的可能性。

〔中图分类号〕〔文献标识码〕〔文章编号〕

一、科学研究规则对自然观假定的依赖性

在费耶阿本德对多元主义方法论的辩护中,有一个基本的论证,即强调不应该先验地规定科学研究规则。“只有在一个具有某种结构的世界中,我们所使用的标准和我们所推荐的规则才有意义。在一个不呈现该结构的领域中,它们便成为无用的,或开始成为无效的。”[1]也就是说,科学标准和科学规则的有效性是由我们所生活于其中的世界的状况所决定的。费耶阿本德在这里叙述了一个相当平庸(甚至有点琐屑)的真理,即科学方法论原则依赖于自然观假定,但是这平庸的真理,加上一些大家可能会很容易接受的辅助假说,却蕴涵了非常有趣的逻辑结论,值得我们认真分析。

例如,甚至象科学研究应当导致理论的经验内容增长的基本原则,拉卡托斯认为这是不同研究纲领选择的根本标准,我们一般都认为是天经地义的,费耶阿本德认为这其实也只是在一定范围内才有效的。“认为自然界在质和量两个方面都是无限丰富的,这种想法导致作出新发现的愿望,因而导致内容增长的原则。该原则给了我们另一个据以判定理论的标准:与已知的内容相比,具有超量内容的理论优于没有超量内容的理论。这个标准也不是不可触犯的。一旦我们发现我们居住在一个有限的世界中,这个标准便遇到了麻烦。”([1],28)

有趣的是,这个看起来是哲学家构思出来的理想实验,现在却成了科学家的实际研究课题。例如,著名物理学家霍金就认真地讨论起科学终结的前景。他指出:在物理学中,我们认识事物的层次是由施加于研究对象的能量所决定的。能量越大,揭示的层次越深。但是由于宇宙本身的性质,我们用以研究物理世界的能量有一个极限值。因为,“如果人们有一个比1千亿亿(1后面跟着19个0)吉电子伏的所谓普朗克能量的粒子,它的质量就会集中到如此的程度,以至于会脱离宇宙的其他部分,而形成一个小黑洞。这样看来,确实当我们往越来越高的能量去的时候,越来越精密的理论序列应当有某一极限,所以必须有宇宙的终极理论。”[2]如果霍金的推理没有错误的话,那么由于宇宙本身的规律性,我们对宇宙的认识在这个角度上原则上就是有界限的。而在这种情况下,原本看上去不言自明的科学标准就不再适用了。

我们在这一案例中所关心的并非物理学是否可能在原则上存在极限,——虽然这本身也是一个合法的、很有意思的研究课题,——而是通过这一案例更加清楚地揭示了科学研究标准对于世界状况的深刻依赖性。或者更严格地说,一切科学研究准则都以相关的世界状况的假设为前提。

按照海德格尔的观点,解释者对被解释对象的“认识预期”是需要解释的意义的一部分,理解活动的完成因而依赖于理解的“前结构”,即一组在理解之前业已存在的决定理解的因素。因而,这一基本的“循环性”就始终存在于“前结构”与解释者的“情景”之间。但是,这并非“恶性循环”,而是作为“此在”的人进行认识活动的基本条件。而在科学研究中我们发现,为了要认识自然世界,我们必须要进行科学研究活动;科学研究活动要遵循一定的规则,而科学研究的规则又必须建立在我们对自然世界基本状况的假定上;而自然观假定又是建立在科学知识基础上的。因此,我们可以肯定地说,在科学研究活动中也存在如图1所示的解释学循环。

自然观假定

科学研究规则

科学知识

图1,科学研究的解释学循环

在本图的模型中,带箭头的连线表示前者对后者具有影响和决定作用,但前者不是后者的唯一的决定因素,同时还有其它因素发生作用。任何一个环节发生变化,就会导致下一个环节的变化,最后整个循环都会发生变化。在科学研究的解释学循环的各个环节中,一般来说,对于科学知识的历史性和相对性的认识最为充分,其次就是对于自然观假定的历史性和相对性也有一定的认识;但是,很少有人承认科学规则同样也有历史性和相对性。这也难怪,因为科学规则本来就是科学研究的解释学循环中最为稳定、变化最为缓慢的环节。同时,这也表明了科学研究规则更深刻地体现了科学研究的本质,所以它成为了科学哲学研究的主要课题之一。鉴于科学研究的解释学循环的内容非常丰富,所涉及的理论也很复杂,作为研究工作的第一步,在本文中我们将首先探讨科学规则的假定性和改变规则的可能性。

二、科学标准和规则的假定性

加达默尔认为,人的存在局限于传统之中,其认识都会有不可避免的“偏见”。人类历史是由传统的各种力量积累而成的,这就是“效果史”。在“效果史”中,过去与现在相互作用,当前的认识受制于过去的传统因素。真实的理解乃是各种不同的主体“视角”相互“融合”的结果。而科学作为现实的人的研究活动,总是在一定的社会、文化和知识条件下进行的,总是在一定的世界观预设下展开的;科学作为对自然的解释活动,总有其“先入之见”;所以科学研究从来都不是绝对中立客观的。许多情况下,我们往往规定了各种研究活动所必须遵循的原则,也确实对科学研究起到了很好的促进作用。但是,如果毫无批判地固守这些原则,就很可能封杀了科学研究的新的可能性。如果在科学研究活动中,真是象我们所标榜的那样要坚持研究结果的开放性的话,就不应该先验地规定世界的状况;因此,也不应该先验地规定在一切情况下都应该遵循的科学规则和科学标准;或者更加现实地说,对于任何科学准则都应当清醒地意识到其对世界状况的假定性。以下是对一些科学研究基本原则的逻辑假定性的纯理论探讨,在逻辑上并非意味着作者对这些基本原则的否定,更不意味着对所讨论的非主流观点的支持。

1,客观性原则与客观性假定

科学活动的最基本准则之一是客观性原则,即坚持认为合理的、可接受的科学研究结果应当是与主体无关的,与研究者自身的信念、情绪如何无关。如果某一研究结果依赖于研究者,则可以说这一结果是非科学的。这一原则是建立在以下假定基础上的:自然世界的状况是绝对客观的,自然本身的状况与研究者自身的信念、情绪如何无关,或者说研究者的心理活动对于自然世界没有影响。

这一假定当然不是空穴来风,它是有相当牢固的经验基础的,而且客观性原则指导下的科学实践确实也是硕果累累。但无论是科学研究的结果,还是哲学的思辩,从来都没有确定性地证明客观性的假定。而且在客观性原则指导下的科学实践,在原则上恐怕也是无法证明客观性假定的。因为这种证明的结果是很难摆脱循环论证的怪圈的。

相反,在科学内外对客观性原则和客观性假定倒是存在一些批评和挑战。例如,无论是在心理学研究中,还是在日常生活中,心理暗示对于身体机能的影响都是公认的经验事实。至少在对于研究者自身的心理-生理状态的研究观察上,客观性假定已经破产,客观性原则已经失效,或者说客观性原则的适用范围要作调整。例如,我本人就曾经对自己是如何从清醒状态慢慢进入睡眠状态很感兴趣,想要观察它,可是这反而导致我无法入睡,从而所观察到的生理-心理状态和正常情况下的状态区别很大。所以内省作为对心理状态的研究方法,一直受到科学家们的怀疑,也就是说观察者的内心状态乃至生理状态对于观察者本人而言,不是一个客观的研究对象。

一般科学家乃至科学哲学家并不认为,这一限制有什么本质的意义,并且认为这一限制就是要保证客观性原则能得到遵循。但是,为什么要附加这一限制呢?答案是:因为心理活动对生理活动有影响。问题是:为什么对观察者自身心理-生理活动之外的一切自然研究不存在这一限制?这是否意味这在整个自然界中,观察者的心理-生理活动具有本体论意义上的特殊性?它不是那么“客观”?显然这又涉及到复杂的心身关系问题,涉及到整个自然界的统一性破缺的问题。但如果我们相信心身之间存在着相互的因果作用,生理活动受心理活动作用因而不那么“客观”的话;则由于人的心理-生理活动和自然界中的其它一切现象与过程都可能存在相互作用,那么自然界中的一切现象与过程就都因而丧失了其绝对的“客观性”,最终导致客观性原则的彻底失效。因此,这一原则只能作为一种实用原则予以保留,因为我们可以强调这一事实:心理活动对物理现象和过程的影响,除了对心理活动者的心理-生理活动的直接影响外,一般可以忽略不计。但其原本宣称拥有的至高无上的地位,恐怕就此也就彻底丧失了。

在争议很大的“灵学”研究中,存在著名的“山羊-绵羊效应”,即研究者如果相信存在心灵感应等非主流的观点,则研究结果往往倾向于支持这一观点;相反,如果研究者对这种观点持怀疑观点,则研究结果往往倾向于否定这一观点。对此效应存在着两种截然相反的解释,主流科学家们认为,这证明了所谓灵学研究的非科学性、非客观性;而灵学的支持者们则坚持认为这种效应本身也正是心灵感应的结果,它再一次证明了他们观点的正确性,并因此而反对客观性标准。根据我们以上的分析,可以说在这两派相互对立的观点之间,并不存在着中立的裁判标准。双方都不可能在不借助对方否定的原则的基础上批驳对方的观点。主流科学家们用以批驳灵学研究的客观性原则,恰恰是建立在灵学研究者们所反对的客观性假定基础上的;另一方面,灵学研究者们所宣称的发现,又因其研究缺乏主流科学家非常珍视的客观性原则而被嗤之以鼻。如此,在这两者之间的选择就不可能是基于理性的证明,只能是外部因素影响的结果。费耶阿本德就认为,“科学的经验论淘汰了自己的泛灵论的竞争对手,淘汰了尼茨海姆的阿古利巴的信徒约翰·迪依、罗伯特·弗拉德,并不是因为它更好地说明了不依赖于这两种观点而存在的世界,而是因为使用了一种不允许产生‘唯灵论’结果的方法,它清除了这种结果,然后描述了这个枯竭的世界,暗示说没有发生任何变化。”([1],95页脚注。)

对于解决这一认识论的僵局,一味使用原则性的概念互相指责是无用的,只能是在具体的认识实践中发展各自的传统,扩大各自的影响力,最后由社会实践对两种传统进行选择。(其实在这一问题上,过去和现在一直也是如此解决的,如果我们不被表面上的修辞学所蒙蔽的话。)

2,实验原则与实验能够获得自然本质知识的假定

近代科学常被称为实验科学,因为实验是近代科学研究的一个主要特征。所谓实验,是指用物质的手段来主动控制和改造研究对象,从而获得有关研究对象的本质规律的知识。它与消极地被动观察研究对象相比,可以揭示许多自然状况下难以发现的规律和联系,极大地促进了科学的发展。实验可以作为研究自然对象的一种合理的方法,要依赖于这样一种假定:即我们所研究的自然世界在我们加以物质的干预后,在原则上并未丧失其本来的特性,或者说从被改造的自然对象所获得的知识可以应用于未被改造过的自然对象。这一假定远非不证自明的,例如并不为道家等学派所接受。他们提出,被改造过的自然,已经不再是真正意义上的“自然”,因此实验结果无法揭示自然真正的奥秘,需要补充以直觉的体悟等。这一原则在近代科学中的成功,也并非彻底地证明了这一假定。转贴于

量子力学的“测不准原理”可能就是对实验原则的一种挑战。所谓“测不准原理”是量子力学所揭示的一种客观规律,即在微观世界中,原则上我们对于某几对共扼物理量测量的精度不能同时无限制地提高。例如,如果我们提高了某一粒子的位置测量精度,则其动量测量的精度就会大大下降。值得注意的是,这和研究者观测能力无关,因为原则上观察者对任一物理量的观测精度可以无限提高。对于这一原理,物理学家这样来解释:对于微观对象的认识,总是在一定的实验条件下进行的。而要提高位置测量的精度所施加的控制条件,恰好严重地妨碍其动量的测量。反之亦然。

其实在经典物理学研究中,实验对对象的状态的干扰也是存在的。如,测量一杯热水的温度,需要将一枚温度计放在水中,让温度计和水进行热交换,从而使得温度计的温度和水温相同,温度计的读数可以指示水的温度。但在此过程中,热水和温度计的热交换,改变水的温度,因此温度计的读数与实际热水的温度是有偏差的。但是我们可以通过尽量将温度计做得小些,温度计的原始温度与水温尽量接近,甚至计算温度计前后温度变化所交换的热量来恢复原有的水温等。由于经典物理学处理的都是宏观现象,所以实验的干扰的影响实际上可以忽略不计。

但实验对自然现象和过程的干扰是不可否认的,因此实验的原则所适用的范围也是相对的、有限的。对于某些极其敏感的现象和过程,实验方法是否是足够的研究手段?量子力学家们采取的策略是,宣称自己研究的不再是纯粹的自然现象,而仅只是在观察实验活动中被改造过的现象和过程。如玻尔的名言:“量子力学使我们想起一个古老的格言:当寻找生活的和谐时,人们决不应当忘记,在生活的戏剧中,我们自己既是演员,又是观众”[3]。实际上,按照哥本哈根学派的解释,所谓自然不再是那种与主体毫无关系的纯自然。这样来解释,当然可以成功地解决或回避实验干扰所带来的认识论问题。但它是以重新界定科学研究功能,并重新界定自然世界(即重新修改自然观)为基础的。这再一次地说明了科学标准和科学规则的有效性是由我们所生活的世界的状况所规定的。[1]但是,除了这种坚持科学研究标准和规则,并以此而修改自然观的方案之外;其实至少还存在另外一种逻辑上的可能,即保留原先的纯自然的概念,并坚持认为科学研究的真正目的就是要去认识那“原本的自然”,但修改科学研究的标准和规则,如引进直接领悟自然的非主流方法等。

实验原则还依赖于另外一个还原论的假定:即研究对象原则上是独立的,可以独立于环境的,因此也是可以隔离研究的。所以,在实验室环境所得到的研究结果是能够真实反映对象的规律联系的。但是量子力学中EPR关联所揭示的非定域性,告诉我们世界是整体联系的,所以任何对象本质上都是互相包含、互相渗透的,因此是不可以隔离研究的。爱因斯坦曾对这一性质感到严重的不安:“假设,两个粒子以同样的很大的动量相向运动,并设在它们通过已知位置时,它们在一段很短的时间里发生相互作用。现在考虑一个观察者,他在远离相互作用区域的地方逮住了一个粒子,并测量它的动量;这是根据实验的条件,他显然能够推导出另一个粒子的动量。但是,如果他选的是测量第一个粒子的位置,他就能说出另一个离子在哪儿。这是从量子力学原理作出的一个完全正确而直截了当的演绎;然而这难道不是很悖理的吗?在两个粒子之间的一切相互作用都已消失之后,对第一个粒子作的测量怎么会影响第二个粒子的状态呢?”[4]既然现在实验已经证明了自然的规律确实具有这种“很悖理的”特征,那么原则上任何对象都是无法隔离的,实验原则又如何成立呢?

3,可重复性原则与自然规律普遍性假定

为了保证科学事实的可靠性,防止错误,科学研究强调科学事实的认定必须遵循可重复性原则。即只有在不同研究者、不同实验室、不同时间和地点都能重复验证的事实,才可以认定为科学事实。这一原则为科学知识的可靠性提供了筛选机制,意义很大。这一原则同样也是建立相关的世界状况的假定基础上的。只有假定自然规律是普遍的,在不同的空间、时间,在相同的条件下,自然现象的表现是一样的、或者非常相似的;可重复性的要求才是合理的。

按照这一标准,我们发现科学所认定的事实,或者说在科学研究中有意义的事实,只是客观事实或经验事实的一个很小的子集。所谓客观事实,是指在特定时空发生的过程,不管是否为人们所认识。而经验事实是指为人们所经验到的客观事件,不管是否具有可重复性。由于在科学研究活动中,必须是可重复的事实才能认定为科学的事实;这样,科学研究活动才确保了可靠性的同时,也极大地缩小了自己的经验基础。因为,那些由于种种原因难以重复的经验事实会被无情地排斥在科学的门外。而我们每一个人从自己的生活中都知道,存在大量非常可靠的、却难以重复的经验事实。

当然,这里存在着对于事实的可重复性的正确理解问题。可重复性,从来都只能是相对意义上的,不可能是绝对的。因为绝对意义上说,每一个事件都是独一无二的,因此都是不可重复的。但这样对可重复性提出批评似乎是在吹毛求疵,没有意义。其实,科学研究之所以非常重视现象的可重复性,其本质原因是想要通过可重复性来证明相关现象的真实性。所以,在科学研究中如何坚持可重复性的要求是很复杂的,它与我们试图从这一事实中得出什么样的结论,或者如何界定事实的关系很大。就我们现在的浅见,至少可以分为以下几种情形:1,作为某一普遍规律证据的事实,需要高度的可重复性。例如,著名细胞生物学家贝时彰先生宣称则观察过细胞重建现象,但一直未能予以重复,所以不能认为它是真实的。这一事实的意义在于,它对细胞来源的规律性认识有直接的影响,因此对于这类宣称的可重复性要求是较高的。2,作为对某个单一特定事件的描述,不需要也根本不可能要求可重复性。如日本侵略军在南京的大屠杀,就是这类例子。换言之,只有观察条件句应该满足可重复性要求,而观察句则不需要。3,介乎两者之间的可能性事件,则必须在满足相关条件的情况下多次观察,通过统计计算才有可能证实。

所以,不能简单地用可重复性作为标准来论断事实的真伪,我们发现有一些科学界公认真实的事件是很难重复的。例如,在非线形科学研究领域中,存在着一些对初始条件极其敏感的事件。只要在初始状态有一个极小的扰动,结果就会天地悬隔。那么这样的事件就是很难重复的,因为在实验条件下,我们很难那么精确地再现原先事件的初始条件。有时候,我们往往要借助于功能非常强大的计算机模拟才能重复这一事件。[2]清华大学科学、技术与社会研究中心吴彤教授在回答笔者请教时指出,这类初始条件极其敏感的事件,在初期还是有相当强的可重复性的,但越到后来分歧越大。而随机现象则恰好相反,每一次事件单独发生时,是难以重复的。如每一次抛硬币的结果不见得能重复以前的结果,但随着重复不断次数积累之后,则统计的规律越来越确定。由以上事实看,以可重复性来作为事实真实性的检验是过于苛刻了。至少就以上情况看,对小概率的随机事件及初始条件极其敏感事件长过程的检验,就很难以可重复性来检验事件的真实性。

除此之外,“后现代科学”的著名代表人物英国科学家鲁伯特·谢尔德拉克所提出的“构成因”假说认为,宇宙规律并非象过去所设想的那样是永恒的、无比坚硬牢固的,它其实也是一种不断演化的习性的表现而已,是随着时间演化而改变的。按照这种观点,分子、晶体、细胞、组织、器官和有机物所具有的特有的形式是由被称之为“形态发生场”的特殊场所形成和保持的。这些场的结构是由与过去类似系统的“形态发生场”衍生出来的;过去系统的形态发生场通过一种叫做“形态共振”的过程变为后来出现的类似系统,并且“形态共振”的作用不会因时间和空间的分离而受到影响。

这一假说可以解释许多过去难以解释的现象。如新化合物结晶非常困难,但一旦某个实验室制备了一种化合物的结晶后,在其它的实验室再制备同一化合物的结晶就越来越容易了。传统的解释是说,前面晶体的碎屑起着一种“种子”的作用,附着在科学家们的胡须或衣服上,从一个实验室带到另一个实验室。如果没有科学家互访的现象,则认为这种种子是在世界中漫游的空气中极小的尘埃颗粒。而“构成因”的观点解释说,在第一次结晶之前,晶体不存在特别的形态发生场。但是,在第一次晶体形成之后,结晶受到前面晶体的形态发生场的影响,物质结晶的次数越多,结晶就越来越容易。这个假设是可以检验的,如果科学家们互不接触,而且尘埃颗粒通过空气净化之后,这种现象仍然不断发生,则可以证明这个假设。

这一假说对于1920年著名心理学家威廉·麦独孤在哈佛大学所做的老鼠实验结果的解释更是给人留下了深刻的印象。麦独孤发现老鼠从一个特殊设计的迷宫中逃生的速度一代比一代明显提高。由于下一代的老鼠是由学会了逃生技巧的老鼠所生育的,所以麦独孤曾认为这是后天习性的获得性遗传。后来,他又从每一代学习最慢的老鼠中挑选生育下一代来进行测试。基因选择也许应该使得老鼠学习能力下降,结果发现学习能力仍然提高了。后来其他研究人员,如爱丁堡和墨尔本的研究人员在重复实验时发现,他们做实验时第一代老鼠学习的速度远比麦独孤实验时第一代老鼠的学习速度要快。而且无论是受过训练的老鼠的后代和从未接触过迷宫测试的老鼠的后代都是如此。拉马克的理论显然是无法解释了。而“构成因”假说与此却很一致。[5]

这种假说尚未得到科学界的一致认可,但如果它是真的话,在诸如此类的情景下,坚持可重复性原则就可能意味着对非常可靠的事实的否定,显然会阻碍科学的发展,是非理性的。

除此之外,还有许多为科学家或科学哲学家们拳拳服膺的基本准则都是可以突破的,本文限于篇幅,无法一一列举。相信在对上述最根本的准则的分析之后,很难再坚持什么绝对不可违反的原则了。

三,科学研究标准改变的可能性

破坏总是容易的。虽然在科学沙文主义甚嚣尘上之际,对于科学基本准则的批评是需要勇气和洞见的,但更为困难的是在指出现有准则不足之后,如何建立更加合理的新准则。费耶阿本德的主要不足也正在于此。费耶阿本德的无政府主义认识论,重破坏,轻建设,是因为他认为根本不可能存在任何永恒的准则,所以树立任何准则归根结底都是徒劳的。在他的心目中,其实还是存在一种对永恒的迷恋;既然无法通过正面肯定的方法来达到永恒,那么就通过不作任何肯定的方式来达到永恒。

我们提倡“立字当头,破在其中。”这是因为,我们欣然接受无法达到永恒的这一事实。正如海德格尔所说的那样,“决定性的事情不是从循环中脱身,而是依照正确的方式进入这个循环。”“在这一循环中包藏着最源始的认识的一种积极的可能性。当然,这种可能性只有在如下情况下才能得到真实理解,那就是:解释领会到它的首要的、不断的和最终的任务始终是不让向来就有的先行具有、先行看见与先行把握以偶发奇想和流俗之见的方式出现。它的任务始终是从事物本身出来清理先有、先见与先行把握,从而把握课题的科学性。”[6]我们尝试地提出一些我们事先知道终有一天必然会被突破甚至抛弃的准则,只是为了我们今天和不远的将来科学研究的暂时需要。以下是我们的一些建议:

坚持实践第一的原则,在科学研究标准和规则与人类研究的实践行为相冲突时,除了坚持这些标准和规则以捍卫科学的严谨性这一常规选择之外,也要考虑这些规则背后的假定是否可能已经丧失了其原先具有的合理性。

我们面对大自然也许应该更加谦虚一些才好。也许,我们不应该规定大自然必须如何,以使得我们指定的科学研究标准和规则可以运转良好;相反,我们应该顺应自然的规律,适时调整科学研究的准则。也就是说,科学哲学的研究应该不仅包括为科学现行实践辩护的功能,更重要的可能是为了促进人类认识能力的发展,改造科学实践的规则。[3]从这种意义上讲,费耶阿本德“怎么都行”的口号,对于松开绑在科学研究者身上过紧的束缚,还是有其启发意义的。

在放宽了科学研究的标准之后,如何建立一套新的规范,在科学研究中如何防范作伪,过滤掉幻觉、巧合(目前为止科学界非主流派的记录不是很令人信服,但也有对手抹黑的成分)等等,是摆在后现代科学面前至关重要的任务。尤其应该借鉴近代科学起源过程中科学规则逐步建立的宝贵经验,在科学研究的解释学循环中逐步完善新的传统。

我们认为,科学研究准则的改变存在着两种可能的途径:“和平演变”与“暴力革命”。所谓“和平演变”的策略是,通过发挥和引申在坚持现有科学研究准则的前提下所获得的科学新成就来改变自然观假定,从而支持科学准则的改变。“和平演变”的主体是主流科学家,所援引的观念资源主要来自科学界内部,科学准则的改变是渐进的、平和的、甚至是不知不觉的,或者说在科学准则逐渐改变的过程中科学准则仍然保持了相当程度的延续性(近代科学的发展其实就是这样,只不过似乎很少人是有意识地、自觉地这么做的),因此不会引起过于强烈的文化冲突。反对者会问,既然科学准则是自然演化的,那么这篇文章有何意义?答曰:由特定的科学成就转化为自然观假定,并最终导致科学准则改变的过程,决非是一个不需要研究者自觉主动创造的自然过程。如果科学研究的这一解释学循环能为研究者们充分认识的话,这一过程就会发生得更加顺利。

而“暴力革命”的策略是,在主流科学共同体之外,引入科学界非主流的自然观假定,或者发挥和引申科学界之外其它文化的自然观假定,在相应的研究准则指导下,获得大量新的发现,从而支持科学准则的改变。通过建立自身的解释学循环,逐步扩大这一传统在社会文化中的影响,最终使得其成为社会上具有权威性的知识标准,并成为主流意识形态的一个组成部分。这一策略导致自然观假定与现行主流科学准则的冲突,进而对现行的科学准则提出挑战和批评,最终实现科学研究模式的改造。这是费耶阿本德的扩散原则在自然观与方法论关系的层次上的应用。这种途径必然招致科学界和科学哲学界保守人士的猛烈抨击,阻力极大。并且在革命阶段,由于旧准则受到批判,而新准则尚待探索建立,往往会出现严重的失范现象;所以正如在政治的暴力革命难以避免非常残暴的行为一样,科学准则改变的“暴力革命”也难以避免各种欺诈现象混入其中。但是,这一策略有可能导致对原有束缚的突破,开拓新的视野,扩大科学认识的经验基础的范围,带来人类认识能力的极大提高,并且克服近代科学研究准则所带来的两种文化分裂。而在实际的发展过程中,这两种策略可能会是交替使用,也可能会是混合使用。

虽然,后现代科学只是后现代主义思潮中影响很小的一个支派,而且严格地讲是否算得上真正的后现代主义也是有争议的。但是,我们在这里可以以她为例探讨一下科学规则改变的现实可能性。按照后现代科学的观点,科学活动虽然象社会建构论者所说的那样,受到纯认知之外的因素影响,搀杂着对于权力的追求等,但仍然是以对真理的追求为主的。科学也确实需要数据和经验的证明,在一定意义上讲,证据也要有一定的可重复性。但是对科学研究活动的限制本身也需要附加一定的限制,或者说,科学活动本身在以下方面是不应该受到限制的([5],33-35):

1,科学研究方法应适用于一切领域,即科学不应该局限于只借助于动力因运作的纯粹物质事物的范围内。因此,科学可以研究自然对象的内在经验,可以将自然规律当作演化着的习性来进行研究。

2,科学研究需要反复的经验证明,但不应该局限于特殊类型的证明方式,如实验室的实验。所以,可以拓宽科学的范围,包容各种不同类型的证明方式,在各种“自然”状态下的观察结果不应当作不严格的经验而抛弃。

3,科学对真理的追求不应该依附于任何有条件的信仰,科学应该不局限于任何特殊类型的解释。所以,科学研究中原则上不排斥下列观点:自然的基本单元是有感知能力、内在价值和内在联系的,自然的规律是演化中的“习性”,存在“向下”的原因,存在超距作用,作为一个整体的宇宙是一个对其组成部分产生影响的有机体,宇宙及其进化有内在的意义。

迄今为止,后现代科学的理论体系仍然是非常粗糙的,“科学”依据不足,理论根基不够扎实,也许作为科学未来发展方向的候选者来说,她未必是够格的。但她可以启发我们思考目前主流科学的缺陷,并认真地展望一种新的科学认识实践模式。

参考文献

[1]保罗·法伊尔阿本德,兰征译,自由社会中的科学,上海译文出版社,1990年,29。

[2]史蒂芬·霍金,许明贤吴忠超译,时间简史——从大爆炸到黑洞,湖南科学技术出版社,1992年,151。

[3]海森伯,范岱年译,物理学和哲学,商务印书馆,1981年,24。

[4]转引自M·雅默,秦克诚译,量子力学的哲学,商务印书馆,1989年,200。

[5]大卫·格里芬编,马季方译,后现代科学——科学魅力的再现,中央编译出版社,1995年,104-110。

[6]马丁·海德格尔著,陈嘉映王庆节译,存在与时间,三联书店,北京,1987年,187-188。

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[1]这种做法非常接近费耶阿本德所提出的韧性原则,不过层次不同而已。

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