陳荷清
《科學(xué)方法論文集》是我國首次出版的有關(guān)科學(xué)方法理論的專著。它表明我國理論界正在積極開展科學(xué)方法論這門學(xué)科的研究。
科學(xué)方法論研究的是科學(xué)認(rèn)識的一般過程,或者說,它是關(guān)于各種一般科學(xué)方法的理論。它不是研究各門科學(xué)的具體方法(如物理學(xué)中測定電子電荷的油滴法,考古學(xué)中應(yīng)用同位素碳14斷代法,天文學(xué)中利用天體光譜線的紅移來測定天體在視線方向的運動速度,等等),而是要研究那些適用于各門科學(xué)的一般研究方法,如觀察、實驗、假說、理論、比較、類比、模擬、模型,分析與綜合、證明與反駁、歸納與演繹,數(shù)學(xué)方法,以及這幾十年發(fā)展起來的系統(tǒng)方法、信息方法、控制和反饋方法等等。這些科學(xué)方法是從各門具體科學(xué)的特殊方法中概括出來的共同方法。研究這些科學(xué)方法的特點、適用范圍及它們之間規(guī)律性,就是科學(xué)方法論這門認(rèn)識科學(xué)的任務(wù)。
對科學(xué)方法論的研究幾乎與科學(xué)本身一樣古老。在科學(xué)史上,凡是有成就的科學(xué)家,無不在科學(xué)方法上有所建樹,因此,在他們的科學(xué)著作中,常常對科學(xué)研究的方法作出了總結(jié)。以概括科學(xué)的成就為基礎(chǔ)的一些哲學(xué)家,也對科學(xué)方法這個認(rèn)識工具作了許多有益的探討。如古希臘的自然哲學(xué)家亞里士多德的《工具論》,總結(jié)了他那個時代科學(xué)認(rèn)識方法的成就,尤其是創(chuàng)建了演繹邏輯;文藝復(fù)興以后的哲學(xué)家弗蘭西斯·培根寫的《新工具》,較為系統(tǒng)地闡述了近代科學(xué)以實驗方法為基礎(chǔ)的科學(xué)認(rèn)識新工具,創(chuàng)建了歸納邏輯;笛卡兒在《方法談》一書中,特別重視演繹法和數(shù)學(xué)方法的作用;在科學(xué)大師牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中,對實驗、假說、歸納推理等科學(xué)方法都有重要的總結(jié);十九世紀(jì)的穆勒在《演繹和歸納的邏輯體系,證據(jù)的原理和科學(xué)研究方法的系統(tǒng)敘述》一書中,提出了歸納五法。這些劃時代的著作,對于研究科學(xué)方法理論的發(fā)展史,及其在科學(xué)發(fā)展中的作用,都有重要的意義。
二十世紀(jì)以來,科學(xué)技術(shù)以驚人的發(fā)展速度,展示了人類的高度智慧。上世紀(jì)末本世紀(jì)初,電子、放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),打開了原子世界的大門。隨著量子論、相對論和現(xiàn)代宇宙學(xué)的誕生,標(biāo)志著人們對自然的認(rèn)識已經(jīng)深入到微觀、宇觀和高速領(lǐng)域。二十年代迅速發(fā)展的量子力學(xué),給自然科學(xué)及其思維方法帶來深刻的變化;三十年代初中子的發(fā)現(xiàn)和這個年代末原子核裂變的成功,給原子能的利用提供了現(xiàn)實的可能;接著,四十年代開始了原子能的利用,隨后發(fā)展起來的電子計算機,以及控制論、信息論、系統(tǒng)論和后來人工智能等學(xué)科的產(chǎn)生;五十年代發(fā)明成功的人造地球衛(wèi)星,以及后來的宇宙飛船和與此相關(guān)的遙感技術(shù);還有五六十年代間分子遺傳學(xué)的光輝成就;六十年代的激光技術(shù)以及現(xiàn)代宇宙學(xué)的迅速發(fā)展,上述種種,都是我們這個世紀(jì)的突出成就?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的這些發(fā)展,不但大大開闊了人類的視野,使社會生產(chǎn)和社會生活改觀,而且不得不改變著人們對自然的觀念,改變著人們的思維方式??茖W(xué)的新成就和思維方式的變化帶來了科學(xué)方法的重大變革,同時,新的科學(xué)方法的采用也促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展。有人甚至認(rèn)為,沒有科學(xué)方法的創(chuàng)新,就不會有科學(xué)技術(shù)的新的突破。無論如何,科學(xué)方法在科學(xué)發(fā)展中的重大作用,是不容置疑的了。對新的科學(xué)方法進(jìn)行總結(jié),對傳統(tǒng)的科學(xué)方法在新條件下的發(fā)展加以研究,是我國科學(xué)工作者和哲學(xué)理論工作者面臨的共同任務(wù)。
現(xiàn)代科學(xué)的明顯特點,是其高度分化和高度綜合的一致性導(dǎo)致發(fā)展的整體化趨勢。日益增多的邊緣學(xué)科和綜合學(xué)科的出現(xiàn),促進(jìn)了各學(xué)科間的相互滲透,使得以前還分離的領(lǐng)域互相溝通起來。因此,研究低級運動形式與研究高級運動形式的科學(xué)方法之間可以相互移植,如地球科學(xué)由于移植了生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)方法,生物學(xué)由于移植了物理學(xué)、化學(xué)方法,都已突飛猛進(jìn)。同時,研究事物普遍屬性的科學(xué)方法可以向所有學(xué)科移植。第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的控制論、系統(tǒng)論和信息論這些橫斷學(xué)科,被認(rèn)為就是這樣的科學(xué)方法,它們是本世紀(jì)科學(xué)方法理論的明星。
這些學(xué)科的產(chǎn)生是自動控制、電子技術(shù)、無線電通訊、神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)理邏輯、運籌學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)等多種科學(xué)技術(shù)相互滲透的產(chǎn)物。由美國科學(xué)家N.維納等創(chuàng)建的控制論,又稱“關(guān)于動物和機器中控制和通訊的科學(xué)”。它根據(jù)自動控制系統(tǒng)隨周圍環(huán)境的變化來調(diào)整自己運動的特點,撇開對象的物質(zhì)和能量的具體形態(tài),著重從信息方面來研究系統(tǒng)的功能,把功能模擬運用于控制和通訊系統(tǒng)中。這是把傳統(tǒng)的類比法和模擬法發(fā)展到新的階段,功能模擬使電腦(電子計算機)可以代替人的部分思維功能,為人工智能提供了有效方法。這樣,控制論突破了機器與生物的界限,把目的和行為的概念賦予了機器。由奧地利生物學(xué)家L.V.貝塔朗菲等人創(chuàng)立的一般系統(tǒng)論,是把對象放在有一定結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中,著重從整體與部分之間,以及系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用中加以考察,以達(dá)到最佳處理的目的。所以,有些研究者認(rèn)為,整體性原則、相互聯(lián)系原則、有序性原則和動態(tài)原則是系統(tǒng)方法的特點,它既是確定目標(biāo)、進(jìn)行科學(xué)決策的方法,又是實現(xiàn)目標(biāo)、進(jìn)行科學(xué)管理的方法。由美國應(yīng)用數(shù)學(xué)家C.E.申農(nóng)奠定基礎(chǔ)的信息論,是把系統(tǒng)內(nèi)外各種因素的相互關(guān)系,看作是借助于信息的獲取、存儲、傳遞、加工處理而實現(xiàn)其有目的性的運動的理論和方法,并認(rèn)為由于信息流的正常流動,特別是反饋信息的存在,才使系統(tǒng)按預(yù)定的目標(biāo)實現(xiàn)控制??梢?,以上三論是密切相關(guān)的學(xué)科。
由此也可以看出,控制論、系統(tǒng)論和信息論這些嶄新的學(xué)科,它們不是以客觀世界的某種具體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運動的形式為對象,而是抽取客觀對象間都有信息聯(lián)系這樣共同的特性,去把握事物運動的關(guān)系。它們之所以給科學(xué)研究提供新的方法論意義,主要在于它們在邏輯思維方式上有重大的創(chuàng)新。第一,它們突破了把對象先分割成部分,再從部分綜合成整體的傳統(tǒng)思維方法的束縛,而是立足于整體,統(tǒng)籌于全局,認(rèn)為整體的性質(zhì)和作用,只存在于組成其要素的相互作用之中,因此它主張“整體大于它的部分之和”的辯證觀點。這樣,它甚至可在某些部分的機制不清楚時,同樣可以從整體入手把握其功能。如人腦的思維機制,目前仍是一個“黑箱”,對大腦的許多部分的功能仍不甚清楚,但我們可以運用控制論的觀點,從整體上,也就是從系統(tǒng)上把握它在信息的接收、儲存、加工、輸出等等的行為功能,從而模擬出電腦這樣的裝置,使其功能近似于人腦。第二,它們沖破了牛頓和拉普拉斯的機械決定論的范圍,對系統(tǒng)內(nèi)各種信息變化采用了統(tǒng)計理論,不是著重研究系統(tǒng)此時此刻的行為,而是研究所有可能的行為和狀態(tài),把握住系統(tǒng)的變動趨勢。第三,它們打破了自然領(lǐng)域和社會領(lǐng)域、機器和生物之間的嚴(yán)格界限,把它們統(tǒng)統(tǒng)當(dāng)作通訊和控制來對待,在它們之中都存在著信息的接收、存儲、加工和傳遞的信息變換過程,因而對物質(zhì)的運動從這個側(cè)面來認(rèn)識、來處理。
這樣的思維方式反映了現(xiàn)代科學(xué)整體化、綜合化的特點,使人類對世界的統(tǒng)一性的認(rèn)識達(dá)到了一個新的高度。它們在處理復(fù)雜事物時的整體觀點和綜合方法,以及與計算技術(shù)高度精確性的結(jié)合,就為現(xiàn)代高度發(fā)展的科學(xué)技術(shù)和社會生活提供了新的方法,開拓了新的思路。所以,它們一經(jīng)產(chǎn)生,就被廣泛地應(yīng)用于工程技術(shù)和自然科學(xué)各領(lǐng)域,產(chǎn)生了諸如系統(tǒng)工程學(xué)、工程控制論、神經(jīng)控制論等等學(xué)科;并被逐步應(yīng)用于軍事、經(jīng)濟、文化、社會管理等社會領(lǐng)域,產(chǎn)生了如經(jīng)濟控制論、社會控制論和環(huán)境保護(hù)控制等分支學(xué)科。
無論哪門具體科學(xué),都是應(yīng)用邏輯的,這種作為科學(xué)思維的邏輯是從事物發(fā)展的客觀邏輯中概括出來的,也是具體的科學(xué)方法的進(jìn)一步總結(jié),因此,從這個意義上講,邏輯就是科學(xué)研究的一般的方法論。從系統(tǒng)論、控制論和信息論把邏輯和數(shù)學(xué)做為自己的工具也可以看出,科學(xué)方法論與邏輯思維方式是非常密切地聯(lián)系在一起的。近十幾年以來,國外的哲學(xué)、邏輯學(xué)、自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程技術(shù)各界的專家,形成了一股研究系統(tǒng)控制理論的熱潮,他們不但把系統(tǒng)理論作為一種科學(xué)方法論,而且作為一種世界觀來研究。許多國家設(shè)立了系統(tǒng)研究的組織和機構(gòu),出版了專門刊物。早在一九五四年,美國就成立了“一般系統(tǒng)學(xué)會”,隨后,西歐各國也建立起系統(tǒng)研究的各種機構(gòu)。蘇聯(lián)在五十年代初,曾蔑視控制論,把它斥之為“偽科學(xué)”,從而使它在研制電子計算機等技術(shù)方面落后于西方多年,但不久他們就改變了看法,開始加強這方面的研究和運用。到現(xiàn)在,蘇聯(lián)對系統(tǒng)論的研究和爭論也很熱烈。一九七二年,美蘇兩國在維也納聯(lián)合建立了“應(yīng)用系統(tǒng)分析國際研究所”,后來有十七個國家參加了工作。目前世界上已有成百個研究系統(tǒng)問題的科研單位,有數(shù)十種專門雜志。從上述這些情況可見,世界上已形成了系統(tǒng)熱。盡管如此,系統(tǒng)論、信息論等理論仍然處在研究和形成的過程中,眾說紛紜,異議迭出,還沒有取得一個公認(rèn)的完整的理論形態(tài)。
科學(xué)研究對象深入到宇觀、微觀和高速領(lǐng)域以后,觀察越來越失去直觀性,理論也離經(jīng)驗越來越遠(yuǎn),變成更加抽象化、數(shù)學(xué)化,所以,目前世界上越來越多的科學(xué)家對于理論思維,對于科學(xué)方法論問題感到興趣。由于實驗科學(xué)的發(fā)展,特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用,過去用紙和筆計算的工作,很大一部分已經(jīng)或即將為電子計算機所代替。理論科學(xué)家現(xiàn)在的主要任務(wù),用假說的形式提出客觀世界的模式,提出新的數(shù)學(xué)模型,并運用這些模式、模型推演出與目前乃至未來的實驗相符合的結(jié)論。總之,由于自然科學(xué)日益進(jìn)入理論的領(lǐng)域,迫切需要理論思維的幫助,因此,目前一些著名的科學(xué)家也在研究科學(xué)方法論及自然科學(xué)中的哲學(xué)問題。但在我國學(xué)術(shù)界,特別是一些自然科學(xué)工作者,尚未對此予以足夠的重視。
科學(xué)哲學(xué)大概是當(dāng)代哲學(xué)發(fā)展最快的部門。按照著名科學(xué)哲學(xué)家M·邦格的說法,科學(xué)哲學(xué)的目的是從哲學(xué)的角度,來理解科學(xué)研究的假定、方法、成果和目標(biāo)。因此,對科學(xué)方法論的研究,也應(yīng)注意吸取科學(xué)哲學(xué)的積極成果。當(dāng)前在西方,科學(xué)哲學(xué)的流行學(xué)派有實證主義、行為主義、操作主義、證偽主義等,它們的理論往往以科學(xué)中的某些側(cè)面為依據(jù),因而其中有合理的因素,我們不能一概否定,而必須認(rèn)真地分析,以引進(jìn)他們好的思想和觀點,來豐富我們的馬克思主義哲學(xué)(因為馬克思主義是需要不斷地從全人類創(chuàng)造出來的知識寶庫中攝取營養(yǎng)的)。如我國近年來對科學(xué)哲學(xué)家波普的證偽主義作了不少的介紹和評述。一些同志著文闡述了波普的科學(xué)從問題出發(fā),不斷證偽是科學(xué)發(fā)展的形式等思想中的合理因素,也指出他夸大證偽的作用,否定歸納法的傾向,有可能走向不可知論和相對主義的危險?!犊茖W(xué)方法論文集》中收集了這方面的文章,可供讀者參考。我國理論界還對科學(xué)哲學(xué)的另一學(xué)派,即庫恩為代表的“歷史學(xué)派”,也作了一些介紹和評述。這對于我們了解外國哲學(xué)發(fā)展的動向,活躍我們的思想,推動科學(xué)方法論和科學(xué)哲學(xué)的研究都有好處。
由于國際上科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,加之科學(xué)界和哲學(xué)界對科學(xué)方法論的重視,他們之所以能在研究上取得上述突出的成就,也就不難理解了?;剡^頭來看我國在科學(xué)方法論上的研究,雖然起步晚,基礎(chǔ)差,但許多新情況表明,我們有可能追上世界的發(fā)展步伐。經(jīng)過了批判林彪、“四人幫”一伙的極左路線以后,科技工作者和理論工作者總結(jié)了建國以來在科學(xué)方法論研究上的經(jīng)驗教訓(xùn),重新制定了一些切實可行的計劃和措施,逐步向著高的目標(biāo)努力。近年來,我國學(xué)術(shù)界曾多次召開各種類型的有關(guān)科學(xué)方法論問題的討論會、座談會,發(fā)表了不少具有一定質(zhì)量的論文,并編輯出版了一些有關(guān)著作。同時還翻譯出版了不少國外在這方面有著巨大影響的著作,隨著這些著作的引進(jìn),我國理論界還對關(guān)于這些理論的評價問題展開了活躍的討論。更為可喜的是,我國有不少科學(xué)技術(shù)工作者關(guān)心或投入了科學(xué)方法論和自然辯證法理論的研究,這對研究工作帶來了許多新的氣象,他們雖有某種方面的不足,但具有較多的自然科學(xué)知識,具有了研究科學(xué)方法論的許多有利條件?!犊茖W(xué)方法論文集》中就收集了他們研究的成果,如錢學(xué)森同志的《自然辯證法、思維科學(xué)和人的潛力》,王慧炯同志的《系統(tǒng)工程的方法論》,以及王玉辛同志的《診斷方法論》等,都值得一讀。我們相信,加強自然科學(xué)工作者和哲學(xué)工作者的聯(lián)盟,互相取長補短,將使我國的科學(xué)方法論的研究取得更多的成就。
我國許多科學(xué)方法論的研究者認(rèn)為,由于我國這方面的研究剛剛開始,必須做一些切實的學(xué)習(xí)工作。為此,他們提出:科學(xué)方法論研究不能脫離當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的潮流,必須努力學(xué)習(xí)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的新理論、新方法,另一方面還必須學(xué)習(xí)科學(xué)史(其中特別是著名科學(xué)家的回憶錄、傳記、手稿、參加重要學(xué)術(shù)討論會時的記錄等科學(xué)思想史資料),要把上述兩方面作為科學(xué)方法論研究者缺一不可的兩種原始資料。從我國目前的研究水平出發(fā),可從專題研究做起,逐步地向系統(tǒng)的全面總結(jié)前進(jìn)。對于科學(xué)史,尤其要研究那些典型的、有方法論意義的重大發(fā)現(xiàn),有決定性意義的實驗,舊理論體系的矛盾和突破,不同學(xué)派之間的爭論,以及某一科學(xué)家研究方法的特點。對這些進(jìn)行深入的解剖之后,就易于得出關(guān)于方法論的規(guī)律性的結(jié)論。
《科學(xué)方法論文集》一書在切實開展專題研究方面作了努力,它以較大的篇幅對最近幾十年出現(xiàn)的系統(tǒng)論、信息論、模糊數(shù)學(xué)等新的科學(xué)方法作了較為系統(tǒng)的介紹和研究,對傳統(tǒng)的一般科學(xué)方法如實驗、假說、類比、模型等作了較為深入的分析,還對科學(xué)上的重大問題(如盧瑟福的原子模型,達(dá)爾文創(chuàng)立的進(jìn)化論,愛因斯坦的相對論的方法論)的意義作了探討,涉及的問題比較廣泛,這對我國科學(xué)方法論的研究一定會起一些促進(jìn)作用。
幾千年來,盡管對科學(xué)方法論的研究取得了不少成績,但是要在新的水平上總結(jié)科學(xué)研究方法,反過來對科學(xué)發(fā)展提供認(rèn)識工具,有待進(jìn)一步研究的問題還很多,如觀察與實驗的關(guān)系,歸納與演繹的關(guān)系,類推與概括的關(guān)系,假說與資料的關(guān)系,假說與理論的關(guān)系,背景知識與新推測的關(guān)系,系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,控制與信息的關(guān)系,此外還有科學(xué)理論的并存與競爭問題,不同學(xué)說的爭論在科學(xué)發(fā)展中的作用問題,科學(xué)方法在各學(xué)科間轉(zhuǎn)移的規(guī)律性問題,以及由于現(xiàn)代科學(xué)研究對象的復(fù)雜性,如何從事物的研究水平過渡到系統(tǒng)的研究水平,從單值的研究水平過渡到多值的研究水平,從線性的研究水平過渡到非線性的研究水平等等問題,都要花費很大的力氣才能取得進(jìn)展。
科學(xué)在它漫長的歷史發(fā)展中,借助于不斷增加、不斷完善的各種科學(xué)方法,大大擴展和深化了人們對世界的認(rèn)識,由它提供的科學(xué)預(yù)見和技術(shù)應(yīng)用的巨大成功,雄辯地說明對科學(xué)方法理論進(jìn)行研究的重要性。
(《科學(xué)方法論文集》,《哲學(xué)研究》編輯部編輯,湖北人民出版社一九八一年十一月第一版,1.16元)