科学实在论和结构实在论_它们的内容_意义和问题_张华夏
第26卷,第6期 科学技术哲学研究V o l.26 N o.6 2009年12月 S t u d i e s i n P h i l o s o p h y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y D e c.,2009 ·科学哲学·
科学实在论和结构实在论
———它们的内容、意义和问题
张华夏
(中山大学哲学系,广州510275)
摘 要:结构实在论是近年来科学实在论与反实在论争论的焦点之一。而为了理解结构实在论必须首先了解科学实在论。文章首先对科学实在论的论据、类型及其问题进行概要性讨论,指出它的主要论据是最佳解
释推理和无奇迹论证以及因果解释推理和实验实践论证,并将科学实在论划分为科学理论实在论、理论实体实
在论、实验实体实在论和结构实在论;然后对新兴起的结构实在论相关的本体论和认识论作一个总体的评论,
阐明结构实在论在当前科学实在论与反实在论争论中的地位与作用,比较各种不同类型的结构实在论,特别是
认识的结构实在论和本体的结构实在论的异同,阐明它们的内容、历史、意义和存在问题,并认为拒斥实体的结
构实在论是片面的、不完备的,主张建构一种实体的结构实在论来修正和发展结构实在论。
关键词:科学实在论;无奇迹论证;悲观的元归纳;结构实在论;认识的结构实在论;本体的结构实在论;实体的结构实在论
中图分类号:N02 文献标识码:A 文章编号:1674-7062(2009)06-0001-11
在科学实在论和反实在论的长期反复的论争中,近年兴起了一种被称为结构实在论(S t r u c t u r a l r e a l i s m)的本体论和认识论的学说。它与本体论哲学、物理学哲学、数学哲学以及一般的自然科学哲学和社会科学哲学都有密切的联系。对于这个学说,斯坦福大学的哲学百科全书作出了这样的评价:“结构实在论被许多实在论者和反实在论者看作是科学实在论中最有辩护力的形式。”[1]1《科学哲学的国际研究》杂志也撰文指出“结构实在论近年来重新进入科学哲学的主流讨论。”[2]它的文献最近十年来在学术杂志和学术著作中迅速增长,在今天讨论到科学实在论的著述中,绝大多数都谈到结构实在论,有赞成的,有反对的,也有改进的。可见这种学说值得我们密切注意和认真研究。
一 科学实在论
结构实在论是当代的一种比较有辩护力的科学实在论,因此在讨论结构实在论之前需要简略说明什么是科学实在论、科学实在论有哪些主要论据以及科学实在论有哪几种不同的种类或不同的形式。
在科学哲学中有关科学理论的本体论地位、认识论的状态以及语义学的指称问题,实在论与反实在论之间有过旷日持久的大争论。争论的焦点是一种成功的或理想的科学理论意味着什么?它蕴涵了什么?(1)它意味着与理论相对应,有一些真实的(虽然未观察到或不可直接观察到的)实体客体存在着吗?这是一个形而上学的或本体论的承诺问题。(2)它意味着科学理论本身能正确地描述了这些真实的实体从而有真假之分吗?这是一个语义学的承诺和认识论的承诺问题。(3)科学理论有不断的进步吗?即随着历史的发展它不但会愈来愈获得成功,愈来愈解决更多的问题,而且会愈来愈接近客观的真理吗?这是一个对真理和科学进步的承诺问题。科学实在论对这三个问题的回答都是肯定的,
【收稿日期】 2009-06-29
【作者简介】 张华夏(1932-),男,广东广州人,教授,研究方向为科学哲学、系统科学哲学、道德哲学。
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即认为“成功的”、“成熟的”或我们所要追求的“理想的”科学理论,它的理论实体及其规律是真实的,即有外部实在的独立存在的客体与它相对应,它愈来愈成功愈来愈准确地描述它所指称的对象,从而逐渐获得真理,逼近真理。关于科学实在论的这个定义及其相关的语义论题、本体论论题和认识论与真理论论题早就有公认的观点,最近又由哲学家史洛西(S.P s i l l o s)比较完整地指出来。[3]不过我们也可以不必这样咬文嚼字来理解科学实在论,它的大意不过是说在科学中的一些不可观察的实体或在现阶段还不可观察的理论实体,如基本粒子、电磁场、引力场和空间“弯曲”之类的东西,正如爱因斯坦所说的那样,如同我们坐在它上面的那张椅子一样实在,所以叫作“科学实在论”。这里所说的实在与日常生活中我们所说的实实在在的东西一脉相通。不过读者要注意一点,科学实在论并不是说我们一切科学中或教科书中读到的科学理论都一定在独立于我们的外间世界中有所指,都一定正确地描述了真实的世界,都一定是真理的东西。它只是说成熟的、成功的、理想的科学理论基本上有或它的中心概念有这些特征罢了。不过对于这样限定表述的科学实在论,反科学实在论的理论家们并不同意。例如,范·弗拉森(B a s V a n F r a a s s e n)就认为,科学理论根本不具有这些特征,科学实在论所开列的理想特征根本就达不到。科学理论不过是我们对经验的一种重新建构,使其能“拯救现象”、“预言现象成功”能有效表达可观察到的东西,那就是适当的了。所以,对于不可观察的理论实体没有客观上的真不真之分,只有经验上适当不适当(e m p i r i c a l l ya d e q u a t e)之别[4]。有了像范·弗拉森的建构经验主义那样的反实在论的批评,科学实在论在争论中和反思中也就不断完善起来。
在为科学实在论进行辩护中有几个最为重要的论证,又有几种最为重要的类型迄今成为科学哲学的经典论题之一在进行着激烈的论辩,我现在将它简述如下:
(一)最佳解释推理(i n f e r e n c e t o t h e b e s t e x p l a-n a t i o n,简称为I B E)和无奇迹论证(t h e n o-m i r a c l e s a r g u m e n t,简称为N M A),最佳解释推理是利普顿(P e t e r L i p t o n,1954-2007)在1991年的一本的同名的著作提出来的。[5]所谓最佳解释推理,就是对于比较充分的观察证据O,有各种现实的和可能的解释H1,H2,……其中最好的解释及其所包含的理论实体最有可能是真实的、反映了客观真理的。例如,阿佛加德罗的分子假说,认为所有同体积气体,在相同的条件(如温度、压力等)下分子数目是相同的,即一摩尔单位体积的克分子数为6.02×1023。我们通过布朗运动的分子动力学计算,通过粒子衰变的氦核的计算,通过X光的衍射图像,它指明原子点阵晶格中原子的间距而进行的计算,通过密立根的最小电荷对金属电解质所包含的分子数的计算,还有通过黑体辐射中用普朗克常数来计算原子分子数等等。这些彼此独立的观察与测量都计算出一摩尔的克分子数是相同的。因此分子理论和它指明的理论的实体及其数量是对这些相当充分的观察现象给出了一个最好的解释。于是我们就能理性地推出分子这东西是真实存在的,我们获得了关于物体是由分子组成的真理。如果原子———分子学说不是真理,只是范·弗拉森所说的经验适当性,这么诸多不同种类的实验与测量会如此巧合地收敛到阿佛加德罗的克分子说,就简直是奇迹。不承认科学中的经验的、预言的和工具意义的结果到处都只是巧合的奇迹,而认为它有接近真理、接近真实的东西的特征,这种论证就叫作无奇迹的论证,它是科学哲学家普特南首先提出来的。普特南说:“对于实在论的正面论证就是,这是唯一的一种哲学,它使科学的成功不变成奇迹。”[6]73科学中有许许多多这样的实例说明,科学的不可观察的理论实体及其行为规律与结构,是最佳解释的推理和无奇迹论证结果。这里最佳解释的推理是一阶命题,而无奇迹论证是二阶命题,即关于最佳解释推理何以能导出实在论。例如物种的进化用自然选择来进行解释,这个解释是最佳的解释,自然选择是真实的就是这个最佳解释的推理。又如恒星的红移,最佳的解释是恒星离我们退行而去,这个最佳解释推论出红移与恒星离我们退行是真实的;这个解释连同其他证据我们还可以最佳解释宇宙膨胀和宇宙大爆炸的真实性。
当然严格说来,这个最佳解释的推理应该这样来表述:(1)有足够充分的证据O;(2)我们足够充分地考察了所有现实的和可能的假说H1,H2,……
H n;(3)我们选择了最有理解力、最有解释力、最能说明事情的机制、最受证据支持、最为符合观察现象的、最简单和最能与其他公认的原理相统一等的最佳的解释H i。则我们得出结论H i及其不可观察的实体是真实的,具有真理性的。我们还必须注意:这个从前提到结论的推理不是演绎推理,而是某种形式的归纳推理或皮尔士所提出的,现在为科学哲学家和逻辑学家所广泛研究的,溯因推理(a b d u c t i o n)。
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这里所说的最佳解释的推理是指我们有足够的信念来说明它是真理的或接受它为真理,不是说我们已经证明了最佳解释就是完全的真理。所以对于一个理论具有实在性这样的本体论承诺和认识论状况的最稳妥的表述应该是:凡是经受住最佳解释推理考验的理论,依据无奇迹论证的原则具有逼近真理的性质。下面我们遇到的还是这个问题,不过是将这个问题更加具体化了。
(二)对科学实在论的第二个著名的辩护是卡特赖特的因果解释推理和哈金的实验实践论证。
南茜·卡特赖特(N a n c y C a r t w r i g h t)认为,最佳解释推理使我们相信能最佳地解释了现象的理论,它所谈到的不可观察的理论实体的存在是真实的,但并不表明这个理论有关这个实体所说的一切都是真的,但是至少有一点是真的,就是这些不可观察的理论实体的因果作用是真实的。说在密封容器中的温度提高会使其中的气体对容壁的压力增大是没有意义的,除非你承认这些不可观察的气体分子存在及其撞击容壁的因果行为是真实的。科学家们可以同时承认解释同样的经验规律的各种不相容的理论,说它们可以用于不同的实验场合,但科学家不会同时承认对同一现象的不相容的因果解释。所以对于同一现象只有一种因果解释是真实的,我们可以不接受最佳解释的推理,但我们必须接受那最佳解释的理论中所说到的最有可能的原因。卡特赖特说:“我相信理论实体,但不相信理论规律。通常当我试图去解释我有关理论规律的观点时,我遇到标准的实在论者的回答:`如果这规律不是真的,它怎样能够解释(问题)呢?'范·弗拉森和迪昂教我们反驳道:`如果它是真的,它怎样被解释呢?'是什么保证了这个解释是真的呢?我认为,当我们用一个规律来解释另一个规律的时候,是不能对这个问题作出合理的回答的。这个理由是因果的,接受一个解释就是承诺它的原因。……如果云雾室里没有电子,我就不能知道为什么有轨迹线。”“我们对理论实体的信念一般地是从具体的结果到具体的原因的推理的基础上形成的。这里就是对范·弗拉森和迪昂问题的一个回答。运用理论实体进行解释的特殊之处就在于它是因果解释,而存在就是因果链的一个内在性质。这与理论规律毫无类似之处”[7]93,99。可见她对于最佳解释的推理作了一个分析,认为在最佳解释推理中,只有因果解释能保障那不是什么别的东西具有,而只是理论实体具有客观实在性。所以我们可以称它为理论实体的因果实在论。
哈金提出一个相反的进路,即我们不应集中注意科学理论所提出的理论实体及其因果作用,我们必须集中注意科学实验中的实验活动。他说,我们不能“被锁在一个表达世界中”,一个“旁观者”而不是参与者的世界中,“只有在实验实践(e x p e r i m e n t a l P r a c t i c e)的层次上,科学实在论才是不可避免的。”[8]154所谓实验的实践就是创生新的现象,创生那种在自然界中并不存在的或转瞬即逝的现象,使那些“效应”或“事件”得以发生。我们之所以相信宏观对象的实在性,因为在实验实践中,它以它的因果力作用于我们,而我们用我们的仪器干预操控了它们。同样,对于微观世界“我们使用不可观察实体的能力使我们相信它们在那里。”[8]160例如,对于电子,当密立根测量它的电荷时,我们可以不相信它真实存在。当我们发现了电子,我们也可以怀疑它的存在。但是,当我们制造了自旋电子枪P E G G Y I I,操控电子,利用电子的因果力去干预自然现象,我们就确信它的存在。“如果你能操控它们,它们必须存在”(I f y o u c a n m a n i p u l a t e t h e m,t h e y m u s t b e r e a l)。[9]这使我们想起笛卡儿“我思故我在”的逻辑,我拿起电子枪,我可以怀疑一切,怀疑我们关于电子的理论,我们关于电子各种属性的理论论述,但有一点我不怀疑,就是我操控着电子,我操控了电子的因果力,使我熟悉了通过电子显微镜去观察微粒的技巧。所以我相信我看到的东西。我通过电子枪干预了世界创造了微观世界的新结构。所以我深信电子和它的明确的、稳定的因果力是存在的。这个思路可简化为:“我造物故物在”。他和卡特赖特一样讲的是通过实验操控来确信实体的存在。这是一种实验实体实在论而不是科学理论的实在论。哈金的优点和缺点都体现在这里。哈金对实体及其因果力的存在作了一个有力的论证。但对于整个科学的理论和实践来说它只是局部的实在论(l o c a l r e a l-i s m),它未能说明科学理论及其规律何以是近似地正确的。他脱离了科学理论进行实体实在的论证。那他怎样知道他所操控着的实体就是与某个科学理论框架下的理论谓词或理论术语相对应的呢?是某个理论词所指称的而不是别的东西呢?他还是要依靠某个理论对实体行径的某种诠释,而这个理论对于理论实体及其特征的种种描述是正确也反映了客体世界吗?而为要解决这个问题,归根到底还要依靠科学理论的实在性是它的最佳解释的推理和无奇迹论证。实体实在论可以看作是最佳解释推理或无奇迹论证的一个特例,但它却是一个最为有力的特
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例。于是问题又回到了起点,不过是比较具体地回到起点。但是对于这个起点我们还得仔细地推敲,这就有必要看看科学的反实在论是怎样回应科学实在论的。
概括本节所说的内容,我们讨论了科学实在论的根据。在讨论的过程中,我们划分出四种科学实在论:(1)科学理论实在论。它得到了最佳解释推理和无奇迹论证的支持。(2)科学理论实体实在论。它得到最佳因果解释和因果链无奇迹论证的支持。(3)科学实验实体实在论。它得到改造世界的实践论的支持。不过这些讨论只注意实体的实在性,对于科学理论所论及的结构、机制与规律的实在性则不甚了了,下面我们将要讨论第(4)种科学实在论,即结构实在论。
二 结构实在论
(一)反实在论对实在论的反驳
这种反驳有两个基本论证,即证据对理论的不充分决定性(U n d e r d e t e r m i n a t i o n)论证和悲观元归纳论证(P e s s i m i s t i c m e t a i n d u c t i o na r g u m e n t)。我们在这里着重讨论第二个问题。前面说到最佳解释推理和无奇迹论证从科学理论上说明科学实在论的合理性以及因果解释推理和实验实践论证从科学实验上说明科学实在论的合理性,给最佳解释推理的实在性以有力的补充。这些科学实在论的论证说明成熟的科学和成功地解释和预言了各种现象的科学理论,它的中心概念和理论规律是真实的,至少是接近正确的,但这些论点遭到反实在论的有力反驳。其中最重要的一个论证是劳丹(L a r r y L a u d a n)提出来的。他在《科学哲学》杂志1981年第1期的一篇论文中写道:科学史本身曾经是获得经验上成功的种种科学理论的“墓碑”系列。像18世纪光学、电磁学的以太学说和医学上的“体液”学说在解释、预言和控制现象上都曾获得很大成功,但后来都一个一个地走入坟墓。他指出如果过去取得了很大成功的科学理论在历史上都一个一个地被发现为错误的东西,根据归纳原理,我们有什么理由相信实在论所说的现在取得成功的理论是逼近真理的呢?我们有什么理由采取如此乐观的态度呢?这个论证被称为“悲观的元归纳。”[10]雷蒂曼(J a m e s L a d y m a n)将悲观的元归纳论证表达为下列三点:
“(1)在科学史上有许多经验上成功的科学理论随后被拒绝了。而按照现行的我们的最好理论来看,它的理论词是没有指称的。
(2)我们现时的最好的理论在种类上与被抛弃了的理论并没有区别,所以我们没有理由认为它不会最终也被替代。
(3)从归纳的观点看,我们有肯定的理由相信我们现时最好的理论将会被新的理论所代替,对于这些新理论来说,我们现时的最好理论的中心理论词是没有指称的,因而我们不相信我们现时的最好理论的理论词逼近真理。”[1]6
劳丹在这篇论文中,为过去获得辉煌成功而后来走向消亡的理论开列一张清单,什么元素说、热质说、泛生论、地质灾变论、牛顿时空论、光以太、电磁以太等等仿佛是一个个逝去了的理论的坟墓。其中以太学说占着几十个墓碑中最大一个墓碑。所以我们用以太学说为例来说明劳丹的“坟墓论”。按菲涅尔光的波动理论,光不是某种微粒,而是某种周期性的振动,通过某种渗透一切的媒质向周围传播。这种媒质叫作“宇宙以太”,它弥漫宇宙,密度极小而切变弹性系数极大。运用这种波动光学理论,菲涅尔预言光的绕射:置一个不透明小圆屏阻挡平行单色光行进。如果光是粒子的直线飞行的,则圆屏后面的观察屏幕上理应有一个圆形的影子。但按波动学说,光行进在圆屏四周发生绕射,在观察屏幕上,将看到一个白色亮点,并在四周有一圈一圈的明暗圆条纹。调整圆屏的大小和它与观察屏幕的距离,这个白色亮点清晰可见。菲涅尔提出这个预言时在法国科学院引起同行的极大怀疑,但实验的结果却出乎常人意料,奇迹地成功。难道这是一件偶然巧合事吗?根据无奇迹的论证,应该不是的。它一定说明了某种正确或至少近似正确的东西。它至少说明某种科学实在论是很有吸引力的。
但是后来证明菲涅尔的“光学以太”(L u m i n i f e r-o u s e t h e r)说都是彻底错误的,19世纪20年代它为麦克斯韦电磁场理论所代替。按照麦克斯韦的理论,光不过是电场强度与磁场强度周期交替变化的结果。这就是电磁场,它是按空间中每一时点电磁场强来定义的,是一个不可还原的事实,所以正是它的后继理论电磁场理论证明它的先驱理论是“根本”错误的。但是麦克斯韦理论后来又被爱因斯坦无静止质量的“光子”(P h o t o n s)学说所代替。后者证明麦克斯韦的波动理论的基本概念,它的“理论实体”和“理论规律”又是根本错误的。而这些新的“理论实体”即“光子”不服从经典物理学的规律而服从概率性的量子力学规律。劳丹认为科学史是由一连串的错误理论所组成的。尽管它们在解释现象
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和预言现象上是成功的,我们有什么理由说当前的或今后的科学理论就不是由一连串带根本错误的理论所组成的呢?劳丹最后得出一个总结论:“非常清楚,实在论即使从自己的角度也不能解释许多理论的成功,而这些理论的中心术语明显是没有指称的,它的理论规律和机制都不是近似地真的。不可避免的结论是,许多实在论者想要解释科学是怎样工作的,并按这个标准来评估它们的认识论上的适当性。不过它远不能解释这件事,他们的认识论超过他们力所能及的范围了。”[10]47-48应该说,悲观的元归纳论证对传统的科学实在论的打击是沉重的。我们不能认为,成熟的科学,经验上和实践上成功的科学,它所包含的不可观察的理论实体是一定有指称的,是一个接一个地逼近真理的。但是也不能说它就一定错误的,而且一定会被推翻的,尽管劳丹开列的过去科学的十来个不可观察的理论实体(热质、以太之类)确实以后被推翻了。这个问题科学哲学界仍在激烈争论中,我们暂且将它悬置起来。但是,劳丹的悲观元归纳论证有一个根本性的问题,科学史是由一个个错误理论更替组成,那么在科学更替和革命的过程中难道就没有什么实质性的东西继承着、持续着和连贯着吗?这个问题促成了结构实在论的兴起。
(二)结构实在论的兴起
当科学实在论与反实在论的论争相持不下的时候,英国伦敦经济学院的沃勒尔(J o h nW o r r a l l)于1989年以他的一篇论文“结构实在论:两个世界的最优选择?”(S t r u c t u r a lr e a l i s m:T h e b e s to fb o t h w o r l d s?)打破了僵局。[11]一方面他不承认标准的科学实在论这样的一个论点,即认为成熟的科学或经验上实践上成功的理论都能正确地描述了不可观察的实体,他根本就怀疑这一点。他径直地放弃了描述和理解不可观察的实体的企图。另一方面他极力反对反实在论关于理论变革时,从一个旧理论转向一个新理论时没有任何持续性、没有任何东西继承下来的主张,他认为从一个旧理论向一个新理论的转变不仅有成功的经验内容从旧理论转移到新理论,而且有理论的形式从旧理论转移到新理论,这就是物理世界的形式的和数学的结构。不同理论之间,特别是它的不可观察的实体可以大不相同,但却可以具有共同的结构,因此科学实在论没有被推翻,它只是改变了形式,成为一种结构实在论。世界和事物的结构是实在的,是我们可以认识的;我们的认识,在认识结构上是可以有持续、积累和进步的。
在这个方面,他继承和发展了彭加勒的结构实在论观点和对菲涅尔波动理论到麦克斯韦波动理论转变中结构知识如何保持下来的研究。
彭加勒说,根据科学理论的繁荣与衰亡的周期报告,科学展示出一个理论接着一个理论走向毁灭的图景,在这方面,他有点像后来劳丹提出的“坟墓论”。但是不是这些理论的建构是徒然无益的呢?没有那个理论像菲涅尔理论那样曾经建立于巩固的以太运动的基础上,而现在却为麦克斯韦理论代替了,是不是菲涅尔的工作是徒劳无益呢?“不是的,菲涅尔的目标并不是想要知道,以太是否真实存在着,如果它存在,是否由某种原子组成,而这些原子又以什么方式运动的。他的目标是要预言光学的现象。菲涅尔理论即使在今天也能做到这一点,而事实上它在麦克斯韦以前就已经能做到了,但微分方程总是正确的,它们总是能用同样的方法积分出来,而积分的结果总是保持它们的数值……这并不是说将物理学还原为一种实用的处方。这些(从菲涅尔转到麦克斯韦的)方程表达了一种关系,而如果方程是真的,那是因为这些关系保持它的真实性(r e a l-i t y),它告诉我们,在这样那样的事物中存在着这样那样的真实的关系。只不过是这样那样的事物原来叫作(以太的)运动,而现在叫作电流。它们是我们想出来替代真实客体的名词,而这些真实客体永远隐蔽于我们视野之外,我们唯一能达到的实在就只是这些真实客体之间的关系。”[12]这就是说无论我们对客体的理论有怎样的变化,我们所能了解到的“深层结构”是真实存在的,彭加勒已经表达了结构实在论的基本思想。沃勒尔在这个基础上重构了现代结构实在论新形式,它的要点是:
(1)引进本体论范畴,将不可观察的本体(n o u-m e n a亦有时用o n t i c f o r m)划分为两个部分,一部分是它的实体(e n t i t i e s)或对象客体(o b j e c t s);另一部分是这些实体的关系或结构、形式。前者是不可认识的,后者是可以认识的即可知的,特别是可以通过数学的结构来加以把握,前者是在理论变更中不断作出根本性的改变的,而后者是在理论变更中能持续下来的,表现出科学革命中的持续性和积累性。
(2)科学实在论的主要论证,最佳解释的推理和无奇迹论证仍然有效。因为科学理论的预言与成功主要是由理论所表达的结构做出来的,而有关这些理论所表达的结构的本体是可以被认识的,可以是近似地正确、近似地为真的。预言和经验与实验上的成功并非奇迹巧合,是有实在性基础的。科学
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理论的作用和意义,决不只是“经验地恰当的”而是包括正确地或比较正确描述客观的结构。
(3)由于存在着后继理论比先前理论的积累性的(“c u m u l a t i v e”)或半积累性(q u a s i-c u m u l a t i v e)的进步,“悲观的元归纳论证”不能成立。但这只是在结构方面不能成立,在其他方面,例如在实体的实在性方面,结构实在论仍然持一种并不乐观的归纳态度,就他认为人们对于实体的认识是不可知的这一点来说,他对于人们的认识能力的确持一种悲观的态度。
沃勒尔进一步运用菲涅尔方程来说明这个问题:大家知道在光学中,偏振光可以分解为两个分振动进行研究,一个是与入射平面平行方向的振动,另一个是与该平面相垂直的振动。设入射线经过不同的介质分界面产生反射线和折射线。设入射角为i,折射角为r。又设入射光、反射光和折射光的强度在平行于入射平面上的分量分别为I2,R2与X2,而在垂直的平面上的分量分别为I′2,R′2与X′2。(因光强度与振幅的平方成正比,故用平方来表示)。菲涅尔方程将这些变量之间的关系表述如下: R/I=t a n(i-r)/t a n(i+r)
R′/I′=s i n(i-r)/s i n(i+r)
X/I=2s i n r c o s i/s i n(i+r)c o s(i-r)
X′/I′=2s i n r c o s i/s i n(i+r)
这个方程组完整无缺地保留于麦克斯韦的电磁场理论中,并且从麦克斯韦方程中可以将菲涅尔方程推出,新的观点对于旧的论证来说只是重新诠释了它的变量。菲涅尔将振动强度说成是以太粒子之间的振动最大距离,而麦克斯韦说这是电磁波的振幅的平方。从麦克斯韦观点看,菲涅尔对实体解释完全错了,根本没有什么以太粒子这东西,至于麦克斯韦的经典电磁场,后来又为量子力学的光子所代替。尽管科学对实体的认识像走马灯式的不停地转换,但他们的方程式及其表现出来的结构则是正确的、真的。它在理论的转折中和革命中持续下来,坚持下去,表现出科学发展的连续性,和科学本体的某种实在性,即结构实在性。至于不可观察的实体,科学能否得到有关它的真理,他确实持一种悲观的态度。所以沃勒尔认为,“结构实在论提供了一种`综合',将主要的先前的实在论论证,即无奇迹论证与反实在论的主要论证,即`消极悲观的归纳'论证综合起来”[13]。
沃勒尔的主要功绩就在于他提出或重提了结构实在论,它在近20年的科学实在论与反实在论的论战中起到一石激起千重浪的作用,使这个争论返回科学哲学研究的主流,引发了一连串的有关科学本体论、科学实在论、数学哲学、物理学哲学的问题。而沃勒尔的结构实在论的主要问题,就是他在性质与关系,实体与结构间引进了非比即彼的二分法,又在二分法上引进了康德不可知论的精神。什么是实体及其性质?什么是实体之间的关系及其组成的结构呢?是不是以及为什么我们只能认识实体(或个体)之间的关系结构,特别是它们之间的数学结构,而不能认识实体及其内在性质呢?用可知与不可知的康德论题来划分实体与结构、性质与关系,尽管似乎有许多科学证据,但毕竟是令人很难想得通并适当加以安置的问题。尽管沃勒尔的论文没有正面提到康德主义,但结构主义学派中有一些直率的学者则明确谈到结构实在论是“康德物理主义”(K a n t i a n P h y s i c a l i s m),法兰克·杰克逊(F r a n kJ a c k s o n)说:“我们对于世界的内部性质永不可知,我们能知道的只是它连带的因果关系”[14]。有关这个问题我们将在第四节中进行讨论。
三 认识的结构实在论和
本体的结构实在论
认识的结构实在论(e p i s t e m i c s t r u c t u r a l r e a l i s m)主张人们不能认识客体、实体或个体及其内部性质,而只能认识它们之间的关系与结构。上节谈到的结构实在论的兴起所讨论的结构实在论主要就是认识的结构实在论这种形式。至于为什么人们只能认识客体之间的、特别是不可观察的客体之间的关系与结构而不能认识客体本身及其内在的性质呢?结构实在论者们除了从康德那里找到某种普遍的根据外,在20世纪的哲学中,他们从罗素那里找到最早的根据,这个根据如此深刻,无论赞成也好,反对也好,一直到现在还是一个哲学难题。罗素在1927年发表了他的《物的分析》(T h e A n a l y s i s o f M a t t e r)一书,提出了三条认识论原理:(1)自我困境原理:“我们只能进入我们的感知,获得感觉、知觉的知识,感知就是我们唯一的直接知识,而感知不能给予我们有关外部对象的直接知识。”[15]19720世纪英国逻辑经验论者艾耶尔(A y e r,A.J.)后来称这原理为“自我中心的困境”(E g o c e n t r i c P r e d i c a m e n t)。(2)黑尔姆霍兹-韦尔原理(H e l m h o l t z-W e y l P r i n c i p l e,简称为H-W):不同的结果(即感觉)由不同的原因(外部刺激)引起。这个原理又称为依随性原理(S u p e r-v e n i e n t P r i n c i p l e)即感觉依随于它的原因,即外部刺
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激。(3)感觉与客观对象同构原理,感觉之间的关系与它们的非感觉的原因(对象)之间的关系是一一对应的,具有相同的逻辑———数学的结构。[15]252
由这三条原理罗素得出结论:由感知的结构,我们可以“推知物理世界的结构,但不是物理世界的内部性质”
[15]400
。所以严格地说来,我们的认识至多只
能认识到我们的感知世界与外部世界的同构对应关系,这是一种外部世界的二阶结构(一阶结构是外部世界实体之间的关系结构和感觉之间的关系结构。而实体结构与感知结构之间的同构关系应属于二阶结构)。我们主要是通过外部世界的二阶结构即实体的数学结构(或称为抽象结构)来认识实体之间的具体的物理结构的。这就是我们不能认识实体的内在性质而只能认识物理世界的结构的一个认识论根源,所以叫作认识的结构主义。当然这个论证还有不少问题。他的刺激感应的认识观,忽略了认识主体的建构作用,不过这还没有完全影响到主客观之间某种同构或同态(部分同构)的关系,只是附加了一些限制条件,并且罗素在这里特别强调的数学在认识物理结构中的作用,倒还是耐人寻味的。它可以用下列图式来表示
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图1 罗素的认识结构实在论
这个认识具体物理结构的过程是:(1)研究感知或观察结构所具有一定的关系模式。(2)由此我们能够通过溯因推理,包括最佳解释的推理,从观察结构中抽象出了一个抽象结构或数学结构,它就是观察结构与物理结构共有的同构关系类(t h e s a m e i -s o m o r p h i s mc l a s s )。(3)诉诸于H-W 原理等认识论三原理,从同构关系类中推出具体物理结构,它是已具有某种物理意义的方程组等等。
对认识的结构实在论的另一个论证是兰姆西的论证。兰姆西(F r a n k P l u m p t o n R a m s e y 1903-1930)是20世纪初英国剑桥的一位年轻的哲学家和逻辑学家,1930年逝世时只有26岁。但科学哲学家卡尔纳普重新发现他的一篇题为《理论》的论文
的价值(该论文作为他的《数学基础》遗著中的一篇论文出版)。卡尔纳普在《科学哲学导论》(1966)一书第26章中,用了整章的篇幅加以介绍。
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所谓兰
姆西语句的原意,是要研究一个理论的理论词所指称的实在性问题。兰姆西使用了下列的方法:
第一步,将任何一个理论写成逻辑表达式:T =T (O 1,……,O n ,t 1,t m )
其中O p 为观察词,如一个仪器记录仪表的读数或观测到云雾室的摄影胶片上的线条,或盖格读数器(G e i g e r c o u n t e r )所记录的“咔嚓”声响等等。t s 为理论词,如原子、分子、质量、温度、压力等等。
第二步,以任意选择的类变量或关系变量x 置换所有的理论词,使它成为下列的形式:
T ′=T (O 1,……O n ;x 1,……,x m )
第三步,用存在量词约束变元x s
。便得到该理论的兰姆西语句R T :
R T= x 1, x 2,…… x n T (O 1,……O n ;x 1,……,x m )
兰姆西语句的特点是具有原来表述理论的语句的全部解释功能和预言功能,但却不出现理论词,因而不存在有关“原子”“质量”之类的理论词指称了什么这样的本体论状态问题,即世界有那一些实体的性质与它相对应等问题。但是在兰姆西语句中理论实体本身没有被排除,只是我们不知道它的内部性质,但它存在着,即 (x 1),(读作存在着一个可代换理论词的谓词变量x i )并处于一定的关系中,但要说明它,要借助于x i 在理论T 中的结构关系。因为兰姆西语句只留下了观察语言和结构描述。这样它就以量词、谓词变量、观察内容等复杂的被数学扩展了的观察语言来描述说明理论实体,不是对理
论实体的内在性质进行描述,而是对它的关系结构进行描述。这就是卡尔纳普和沃勒尔等人运用兰姆西语句对认识的结构实在论的一种论证和支持。它的思路和要表达的东西与罗素论证如出一辙,只是表达方式不同。
结构实在论的第二种形式是本体结构实在论(O n t i c S t r u c t u r a l R e a l i s m ,简称O S R )。有一些结构实在论者从更加激进的观点来看待问题,首创者为雷蒂蔓(J a m e sL a d y m a n ,1988)和法兰克(S t e v e n F r e n c h ,1998)。他们认为我们不仅要从认识论看待结构实在论,而且要从本体论的立场看待结构实在论,既然在科学的变迁和理论更替中,只有结构持续下来,并发生积累的进步。我们知道的只是结构,而不是事物的自身。所以从本体论来看,我们应该放
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弃那些对事物、实体及其内在性质的承诺,而主张结构是根本性的、第一位的。世界上只有结构真实存在,实体不过是结构关系的“纽结”和“交叉点”是可以还原为结构的东西。所以“客体就是结构”“客体
必须概念化为结构”。
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法兰克和雷蒂蔓根据康德和新康德主义者卡西尔(E r n s t C a s s i r e r )的论证进一步指出,“电子是什么?它不是一个个体的对象客体。如果我们根据日常的语言(因为目前还没有关系逻辑的资源)来谈论电子客体,则这个谈论只能是`间接的'。不是将它看作被给予的个体或客体自身,而是将它描写成一定关系的交叉点(p o i n t s o f i n t e r s e c t i o n )。我们所知道的一切仅仅是关系……其中有某些关系自我保存下来并具有持久性(s e l f -s u b s i s t e n t a n dp e r m a -n e n t ),因而我们称之为客体。”
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O S R 的创始人明
白要将实体(或客体)与关系的地位颠倒过来,即将关系看作比实体(关系者)更根本的东西,关系是第一位的并在某种意义上先于并决定实体的存在,这
个论题是O S R 能否成立的关键论题。法兰克和雷蒂蔓等人为此运用了两个主要论证:逻辑论证和量子物理论证。首先我们来看他们的逻辑论证。法兰克和雷蒂蔓发现,结构主义受到现代逻辑和集合论的伤害。因为这些理论用变量来保留了个体客体的经典框架。它们的变量是个体变元,它是谓词的主语和谓词变量的值域的元素,所以从现代逻辑和集合论的观点看,个体客体或个体实体是占第一位的。函数必须有个值域,实体就在值域中,谓词必须有个主词,它就是客体。连奎因这样的大逻辑学家也据此谈论“存在就是约束变量的值”。法兰克和雷蒂蔓想到的解决方案是,在比较适当的结构主义形而上学的逻辑形式建立起来之前,可以利用现代逻辑和集合论做这样的“插入进路(s p a t c h c o c k a p -p r o a c h )”:将表达实体的逻辑变元或逻辑常项当作“占空位”(P l a c e h o l d e r ,直译为位置标志或占位符,相当于社会学中某种未定位的角色)。“这个占位符允许我们定义和描述这样的相关关系,它承担了全部本体论的份量”。
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我现在联系到系统科学对
“插入进路”作如下的解释:如果一元谓词去掉变元就表现为P (),多元谓词即关系去掉个体变元就成为R (,,)。这就是所谓占位符,可以先有谓词与关
系,在它的约束下,再来确定个体实体,就像先有空着的总统职位,然后按它的职责要求去选举总统一样。这样实体就被定义为关系的函数。
实体X =d f F (
对于这个本体结构实在论的观点,法兰克、雷蒂
蔓等人从现代物理学中,特别是量子物理学找到了支持。大家知道,传统的形而上学或本体论自亚里士多德以来主流的观点认为,存在,主要是个体事物的存在。逻辑经验论拒斥形而上学失败之后,后逻辑经验论的第一本形而上学专著就是斯特朗逊的《个体———论描述形而上学》。
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但是量子物理学
说明,在微观世界中“个体性”成了问题。当然在经典物理学中,同类的基本粒子,在个体性质(静质量,电荷,自旋等)上是不可区分的,不过相对于时空坐标来说,它是可以区分的。这就是说,只有在这种时空点上的个体性才能存在。但是从量子力学的观点看,两个基本粒子能不能在两种状态上进行区分呢?请看它们的排列组合:
(1)粒子a 与粒子b 处于状态A 。
(2)粒子a 与b 处于状态B 。
(3)粒子a 处于状态A ,粒子b 处于状态B 。(4)粒子a 处于状态B ,粒子b 处于状态A 。经典物理学将1/4概率分配给每一个状态分布的可能性,这就是麦克斯韦-玻尔兹曼的统计分布。但是量子力学却认为(3)与(4)是不可分辨的。所以只有三种可能的分布(a ,b 都处于A ;a ,b 都处于B ;a ,b 处于不同状态)。这就是a ,b 在个体性上的著名的不可分辨假说,即在基本粒子中不存在着明确的个体性。既然基本粒子没有明确的个体性,因而就不可承诺谁是关系的承载者,于是只有关系真正存在着。雷蒂蔓称自己的这种观点为排除主义即“世界上只存在结构,不存在个体”。对于这种没有关系者的关系,雷蒂蔓辩护说,首先对于现象世界用内容的一部分来把握并不恰当,“形式的性质”独立于作为“例示的内容”,关系重于实体属性,因此在进一步对形式关系进行分析时必须丢弃关系者,可以发展出一种无个体的对象的一阶非经典逻辑,其中如下的同一律不成立,即(x )(x =x ′)或(x )(x ≠x ′)不成立。其次,我们要注意量子世界的特点:存
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在着一种关系或关系的事实,它们并不依随于(s u-p e r v e n e o n)它们的关系者的内在的关系和时空的性质,而取决于量子的缠结。这就与传统形而上学有根本的区别,传统形而上学包括亚里士多德的和休谟的物质论以及莱布尼兹的单子论都认为,结构是由个体及其内部性质组成,所有的关系结构都依随于它,可是量子缠结和E P R的实验否定了这种依随观和还原论,而认为“如果存在着内部性质这种第二性质,则它应由关系的性质加以推出”[1]s e c.4。
四 结构实在论的贡献与问题
结构实在论,它在历史上源远流长,在现代物理学和其他科学中根深蒂固。从近代科学的发展来看,尽管伽利略说出了它的至理名言:要阅读自然界这本书,自然界的书是用数学的语言写成的。但是在运用数学方法研究科学方面,牛顿在力学上甚至后来麦克斯韦在电磁学上,都表现出诚惶诚恐,生怕自己走上了数学神秘主义立场,所以他们力图在数学方法与经验研究上保持一定的张力,用范·弗拉森的话说,他们力图在“具体化论证”和“结构主义”两极之间来回振动。但随着的科学概念的困难和科学中不断增长的数学特征和数学应用,到了19世纪末“新的一代物理学家将以前貌似缺点的东西看作是一种光荣”[20]。从数学神秘主义走向数学万能论便成为结构主义在科学中涌现的又一个认识论根源。于是科学家和科学哲学家们将它建构成各种不同版本的结构实在论,它一直可以追溯到柏拉图、毕达哥拉斯,特别是后来的康德以及现代的彭加勒、迪昂、罗素、卡尔纳普、怀特海。至于现代所有著名的科学哲学家几乎无一不谈结构主义或结构实在论。特别是现代结构实在论者将他们的研究扩展到现代物理学、现代数学和现代系统科学时,便在科学中特别在量子力学和量子场论中找到自己的巩固基础。
结构实在论的主要贡献就在于它在科学实在论与反实在论的论战的近十多年的僵局中闯出了一条新道路:既保留了科学实在论的无奇迹论证的论题,承认科学有逼近真理,正确反映世界(的结构)因而科学变迁有连续性进步的本质特征,又支持了反实在论关于世界在某些方面的不可知的论述,承认科学在描述不可观察的实体及其机制方面是根本地非连续的,从而支持了“悲观的元归纳”主张。这样在科学哲学的逻辑分析学派与文化历史学派之间的旷日持久的争论中,他们断然走上了一条中间道路,既承认逻辑分析学派的积累进步观和适当的还原主义又承认在理论实体层次上不同范式之间的不可通约性。应该说结构实在论立论是新颖的,论证是严谨的并有长时间的哲学历史发展的渊源和最新自然科学的根据,因此,它就大大推动了数学哲学、物理科学哲学、系统科学哲学和一般科学哲学的发展。
但是我们也应看到结构实在论,无论是那一个版本的结构实在论都存在着相当大的问题和困难,这些问题与困难我认为可以粗略地表述如下:
(1)关于实体(性质)与结构(关系)的二分法问题。实体及其内在性质,结构及形成结构的相互关系本来是一对范畴,是不能截然分开的。结构实在论给它们以一种本体论和认识论的根本区别。对E S R来说,关系结构是可知的,而实体是不可知的。但如果结构是由实体组成的,是实体之间相互作用、相互联系的结果,如果实体不可知,则对于结构是怎样形成的,是怎样发挥作用的也就不可知。这样不可知的实体便对结构的可知性和结构知识的可靠性形成极大的约束和限制。例如,实体之间有许多关系,不可能只有唯一一组关系组成结构,不知实体,只有抽象的可能性,我们怎样决定那一组关系结构为真呢?反过来说,知道实体之间的关系与结构虽然不能唯一地推出实体的“性质描述”,但它却会为实体及其内在性质提供了许多信息。“a是b的母亲”这种关系,可以推出a是女性的,并且是为人父母。电子与电子之间以及与其他基本粒子之间的关系,可以推出电子的许多内在性质,如具有负电荷,有质量等等。追查一个罪犯就是通过各种关系将他缉拿归案,验明正身的,怎样会是关系可知,关系者不可知呢?对于O S R,即本体结构实在论,它不存在这个问题,因为它认为世界上根本就没有实体,只有结构;没有关系者只有关系成立。但没有关系者的关系是什么?没有情人甚至没有个人存在的恋爱关系又是什么?这是很难想象的。如果关系与结构独立于实体、个体及其性质而存在,我们甚至不能谈论关系与结构、同构或同态。所以如何解决实体(它由实体的内在性质来定义)与关系的截然二分是结构实在论尚待解决的一个问题。我认为,解决这个问题的方向是以某种方式从本体论上召回实体,并研究对实体的认知途径。不过这样的结构实在论就转变为实体的结构实在论了。波士顿大学的曹天予教授正在进行这个工作,不过他的哲学论证工作还比较单薄,而且未受到足够的重视和正面的讨论。
(2)理论范式转换中的持续性与非持续性
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问题。
首先,在结构实在论的讨论中,有人质疑理论范式转换中微分方程保持不变的菲涅尔-麦克斯韦案例的典型性。我个人认为,理论转变中,某种数学结构及其某种物理意义保持不变是相当普遍的。比如,热力学中卡诺循环引出热力学第二定律,最初用热质说来解释,后来又用分子运动论从有序到自发无序进行解释;甚至牛顿力学可以作为特例用相对论力学在v< (3)关于现象世界(感知的世界)与物理世界(刺激的世界)的同构关系问题。科学哲学家史洛西(S t a t h i s P s i l l o s,2001)和丹诺普劳斯(D e m o p o u l o s, W i l l i a m,1985)质疑罗素的同构实在论。[21-22]他认为,第一,罗素只是粗略地说了具体现象世界的结构与具体物理世界的结构(引起人们感觉的外部刺激)一一对应。即某种感觉有某种外部刺激与之相对应这是同构的。但是反向的H-W原理就很难成立。即同一刺激在不同的时间、不同的情景下会产生不同的感觉,这就不是同构的。第二,即使反向的H-W原理成立,感觉只能与感觉到的物理世界相对应,必定有许多未曾感觉到的物理结构的元素与关系存在,它们是“额外的结构”。因此严格来说具体的感知结构与相应的物理系统的结构、现象与不可观察的世界“并非同构关系而是嵌入的关系”[21]S15。即感知世界嵌入物理世界之中。而没有这种同构关系,从本文图1中可以看出,结构实在论者不能推出(i n f e r)物质世界的结构。而若排除“额外结构”来建立同构关系并补充上主观建构出“额外结构”,则向“唯心主义让步太多”。对罗素同构实在论的这个质疑虽然是罗素同构实在论面临困境,但也不是不可以通过改进罗素的结构实在论来认识客观的物理结构。我个人认为现象世界的结构与物理世界的结构之间的关系,可以是同构的关系,也可以是同态对应的关系。同态对应关系既容纳了非反向的H-W原理,又容纳了“额外结构”,并且容纳了某种程度的主观建构,因为客观实在论并不是通过一一对应而给予人们的,而是人们重构的。这正是打破罗素同构实在论的机械唯物论因素和刺激———反映的行为主义因素,这就需要建构同态实在论来替代罗素同构实在论。我们的认识论不是客观对象的反映论者,也不是主观概念的完全建构论者,我们是同态实在论和同态建构论者。 以上几点,可以作为我们进一步研究结构实在论、批评结构实在论或发展结构实在论的参考。 【参 考 文 献】 [1]L a d y m a n J a m e s.S t r u c t u r a l R e a l i s m[O L].2009-05-22.i n t h eS t a n f o r dE n c y c l o p a e d i ao f P h i l o s o p h y.(h t t p://p l a t o. s t a n f o r d.e d u/e n t r i e s/s t r u c t u r a l-r e a l i s m).C a l i f o r n i a:U n i-v e r s i t y o f S t a n f o r dP r e s s. 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S c i e n t i f i c R e a l i s m a n dS t r u c t u r a l R e a l i s m ———T h e i r C o n t e n t s,M e a n i n g s a n d P r o b l e m s Z H A N GH u a-x i a (S u n Y e t-s a n U n i v e r s i t y,D e p a r t m e n t o f P h i l o s o p h y,G u a n g z h o u510275,C h i n a) A b s t r a c t:S t r u c t u r a l r e a l i s mi s c o n s i d e r e d t h e b o n e o f c o n t e n t i o n i n t h e d e b a t e b e t w e e n s c i e n t i f i c r e a l i s ma n d a n t i-r e a l i s mn o w a d a y s.I n o r d e r t o g r a s p s t r u c t u r a l r e a l i s m,w e m u s t u n d e r s t a n d s c i e n t i f i c r e a l i s m,s o t h e p a p e r s u m m a-r i l y d i s c u s s e s w h a t a r e t h e a r g u m e n t s,t h e f o r m s,a n d t h e p r o b l e m s o f s c i e n t i f i c r e a l i s mf i r s t,a n d p o i n t s o u t t h a t t h e m a i n a r g u m e n t o f s c i e n t i f i c r e a l i s mi s t h e i n f e r e n c e t o t h e b e s t e x p l a n a t i o na n di t s s e c o n d o r d e r p r o p o s i t i o n:n o-m i r a c l e s a r g u m e n t a s w e l l a s t h e i n f e r e n c e o f c a u s a l e x p l a n a t i o n a n d e x p e r i m e n t a l l y p r a c t i c a l a r g u m e n t.T h e p a p e r d i v i d e s s c i e n t i f i c r e a l i s mi n t o f o u r f o r m s:r e a l i s mo f s c i e n t i f i c t h e o r y,t h e o r e t i c a l e n t i t y r e a l i s m,e x p e r i m e n t a l e n t i t y r e a l i s ma n ds t r u c t u r a l r e a l i s m(S R).A n dt h e n,t h e p a p e r a n a l y z e s S Rf r o m t h e o n t o l o g i c a l a n d e p i s t e m o l o g i c a l p o i n t s o f v i e w,a n d i l l u m i n a t e s i t s p o s i t i o n,r o l e a n d p r o b l e m s i n t h e d e b a t e o f s c i e n t i f i c r e a l i s ma n d a n t i-r e a l i s m. T h e p a p e r d i v i d e s S Ri n t o t h r e e f o r m s:e p i s t e m i c s t r u c t u r a l r e a l i s m(E S R),o n t i c s t r u c t u r a l r e a l i s m(O S R),a n d e n t i t a t i v e s t r u c t u r a l r e a l i s m(E N S R).W e s u g g e s t a n d p r e f e r t h e l a s t o n e,b e c a u s e S R,i f i t e l i m i n a t e s e n t i t y i n o n-t o l o g y o r e p i s t e m o l o g y,w i l l b e u n i l a t e r a l a n d i n c o m p l e t e. K e y w o r d s:s c i e n t i f i c r e a l i s m;t h e n o-m i r a c l e s a r g u m e n t;p e s s i m i s t i c m e t a i n d u c t i o n;s t r u c t u r a l r e a l i s m;e p i s t e m i c s t r u c t u r a l r e a l i s m;o n t i c s t r u c t u r a l r e a l i s m;e n t i t a t i v e s t r u c t u r a l r e a l i s m (责任编辑 殷 杰) 11 丹尼特的意向模式实在论 摘要：丹尼特通过对意向模式所引起的争议的回应，再次向我们证明意向模式并不像工具主义者所认为的那样只是有用的预测工具，它是真实的,是在千百万年的进化过程中形成的特定 的行为倾向。 关键词：生命游戏意向立场意向模式实在论工具主义 [中图分类号] N031 [文献标识码] A [文章编号] 1000-7326（2012）10-0017-04 本文的目的就在于探究丹尼特如何利用他非常看重的思想实验工具——生命游戏，来对意向 模式的基础即“模式”这一概念进行分析进而论证自己的意向模式实在论，同时阐明这种实在 论如何能够帮助丹尼特回应工具主义的质疑。 一、意向模式实在论的基础：模式实在论 意向模式是从意向立场追踪到的人的行为模式，对它的理解应建立在对“模式”这个关键概念 的理解上。只有明晰了模式的内涵，才能明确什么是意向模式；只有肯定了模式的实在性， 才能理解意向模式的实在性。因此意向模式实在论产生的基础是模式实在论。 丹尼特对模式实在论的分析是借助“生命游戏”来完成的。生命游戏是英国数学家J.H.康威 （J.H.Conway）发明的细胞自动机，它并不是一个严格意义上的游戏。通常我们所理解的游 戏应当是有玩家参与的，而生命游戏则是一个无玩家的游戏。游戏发生在一个二维的坐标方 格内，如果坐标方格的每一边由M个小方格构成，则该坐标方格就有M2个小方格。每一小 方格都代表一个或“生”或“死”的细胞。 我们可以把这个坐标方格看成是一个生命世界，这里每个细胞的初始状态（我们称为第零代）是由玩家给定的。初始状态之后每个细胞在每一代的生存状态都取决于与它相邻的8个方向（东、南、西、北、东南、西南、东北、西北）上的邻居的状态（处于边界的细胞的邻居数 量为5个，而处于四个角上的细胞的邻居数量为3个）。整个生命世界的演化所遵循的规则 如下： 1、有3个活邻居的细胞在下一代为生（无论当前状态如何）； 2、有2个活邻居的细胞保持当前状态至下一代（当前为生则下一代还为生，当前为死则下 一代仍为死）； 3、在其它情况下，该细胞下一代为死。 这几条简单的规则就是生命世界的全部物理规则。一旦初始状态给定，游戏就会根据规则自 动向前推进。玩家无需再干涉游戏的进程，只要静静观察这个生命世界里全部细胞的演化状 况即可。即使不借助计算机模拟，观察者仍然可以准确无误地根据规则确定每个细胞在每一 代的状态。因此从细胞演化这个层面上讲，在观察者眼里生命世界不存在任何意外。 生命游戏尽管规则相当简单，但它能够产生的效果却大大出乎人们的预料。某些极不起眼的 初始状态能够幻化出相当神奇的演化过程。最简单也最能说明问题的是被命名为“滑行物”（glider）的初始状态。滑行物只有5个活细胞，如果我们对一个由4行4列构成的区域内的16个方格分别以C1、C2…C16命名，那么滑行物的初始状态即第零代的活细胞分布在C2、C7、C9、C10、C11所代表的格子内。当演化开始时，第一代C5、C7、C10、C11、C14为活细胞，第二代C7、C9、C11、C14、C15为活细胞，第三代C6、C11、C12、C14、C15为活细胞。第 四代活细胞的位置分布与第零代的活细胞分布完全一致，只是整体位置向东南方向移动了一格，同样第五代、第六代、第七代的活细胞分布也在整体向东南移动的情况下分别对应第一、二、三代活细胞的分布，如此循环往复。这样我们发现，滑行物的演化过程呈现出明显的规 杜恩（Pierre Duhem）反驳科学实在论的论证 王荣麟撰 一、前言： （1）问题意识－－物理理论旨在揭露隐于经验现象背后的实在吗？ （2）杜恩于批判科学实在论时，所辟出的两个战场－－科学哲学与科学史（3）何以有必要检视杜恩反驳科学实在论的论证？ （i）有助于澄清杜恩的立场，解开学者们众说纷纭的疑团 （ii）提供解决当代科学哲学中实在论与反实在论之争辩的契机 二、杜恩对于科学实在论的批判： （1）「代表」经验定律vs.「说明」经验定律 （2）物理理论无须以说明经验定律作为目标 （3）物理理论无法以说明经验定律作为目标 （i）物理理论在构作上不足由经验给决定 （ii）物理理论在证成上也不足由经验给决定 （iii）物理理论并非对于现实具体事物有所说，而是对其标记代号有所说（iv）悲观的历史归纳论证－－物理理论的形上说明部份在历史发展中的更迭不定现象 三、「自然分类」作为杜恩的一石二鸟之计，藉以对于工具论和实在论左右开弓（1）作为极端工具论的英国物理学派 （2）杜恩引进「自然分类」的想法以批判英国物理学派 （3）赖「自然分类」之想法的引进，杜恩也解除了「无奇迹论证」对于科学实在论的支持 （4）「自然分类」之想法的引进在杜恩的思惟转折上所代表的意义 四、杜恩的立场厘清 （1）「实在论」和「反实在论」等语词的歧义 （2）科学实在论和反实在论所争辩的五个论题 （i）理论的真值论题 （ii）理论的化约论题 （iii）独立论题 （iv）连续性论题 （v）可证成论题 （3）分别从五个论题看杜恩的立场 五、结论： （1）杜恩之反实在论的论证不乏有后起之秀的踵事追随，并且直到今日依然攻势凌厉 （2）「部份实在论」可以响应杜恩对于科学实在论的批判。而杜恩虽然不能算是「部份实在论者」，但是他所提出之反实在论的论证却仍然有助于实在 论者之转化成为「部份实在论者」。 （3）「部份实在论」能否响应其他反实在论者的攻击？而在所有已知的实在论立场中，它是否最站得住脚？这仍有待后续的研究探讨。 当前大学生的科学素养及其问题分析 2006年1月9日全国科学技术大会颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020）》，胡锦涛总书记在这次大会上指出要在全社会广为传播科学知识、科学方法、科学思想、科学精神，使广大人民群众更好地接受科学技术的武装，进一步形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的社会风尚。[1] 20世纪80年代以来，世界科学教育最引人注目的改革就是把培养学生的科学素养作为科学教育的宗旨。在当今科学技术飞速发展的世界里，人们要想很好地驾驭科学技术，使其为人类带来无尽的福祉，不仅需要大量的科学家和工程师进行创造性的研究工作，而且更需要全体公民对科学和技术有相当程度的理解和掌握，以满足科学技术发展对社会生产中各行业从业人员劳动素质的要求，并使公民能理性地充分享受现代科学技术所带来的舒适生活。为此，学校科学教育就必须为提高公民的科学素养服务，并把它作为科学教育最基本的价值取向。 科学素养是现代人综合素质的一个重要方面，是一个人的科学认知水平、科学认知能力、科学实践能力和科学创新能力的综合体现。那么，到底什么是科学素养呢？ 一、科学素养的内涵 从词源学上看，英文的科学素养（scientific literacy）直译成中文是“科学读写能力”的意思。在英文科学素养中的literacy一词指读写能力，它来自英文词汇literate，而literate则来源于拉丁语literatus，指有文化、有学问的意思。在现代科学教育的语境中，英文scientific literacy实际上指的是对科学的基本理解。 在我国，多数学者认为科学素养是以正规教育为基础，通过日常学习和媒体等各种渠道所提供的信息而逐步积累形成的对科学技术的理解能力。科学素养的形成受到经济、教育、科技、文化以及社会发展状况的影响，是一个渐进的过程。国际上公认的科学素养主要指以下三方面的内容:一是对已经被人所接受的科学知识的理解，主要是一些概念性知识，诸如一些事实、法则以及有关自然世界的理论；二是对一些科学探究方法和程序的理解，主要是了解科学知识如何产生，如何发展，以及科学研究中的创造性思维能力的培养等；三是对科学作为一项社 、简述科学素养的四大要素。 答：科学素养的四大要素是：一、科学兴趣（求知本能），即对科学的好奇心与求知欲，以及由此生发的亲近科学、体验科学、热爱科学的情感；二、科学方法（探究核心），即了解或把握认识客观事物的过程和程序，知道如何运用科学技术知识去尝试解决手头身边的问题；三、科学知识（概念核心），指对自然事物、自然现象和科学技术知识的理解；四、科学精神（理念行为），即对科学技术具有正确的价值判断，形成负责的学习态度，既勇于探究新知又能够实事求是，既敢于质疑、独立思考又乐于互助合作。 2、马铃薯、荸荠、蕃薯和萝卜，哪些是根，哪些是茎，为什么？ 答：茎的特征是①有节和节间；②节上有叶或变态叶；③有芽。因此，在上述植物中，马铃薯和荸荠是茎，其中马铃薯是块茎，荸荠是球茎；蕃薯和萝卜虽然形状与马铃薯和荸荠差不多，但由于它们没有节和节间之分，也没有芽。所以蕃薯和萝卜是根，且都属于变态根。3、简述科学探究的实现途径。 答：科学探究的实现宜通过三条途径：①贯穿与教学、学习的全过程，不仅使学生进行探究活动，教师讲授中也要引发、引导学生的探索活动。把科探究渗透在整个科学课教学的全过程。②把科学探究作为教学的一个内容。③在各个主题中有活动建议，渗透和体现探究。4、在教学中如何引导学生？ 答：教学中的引导，主要是指教师要创设各种条件、运用各种方法让学生去经历提问、发现、验证、分析解释、交流等探究过程。如：通过创设情境引导；多媒体、演示实验引导；通过提问引导；通过有效的结构材料引导；通过一起写下来归类、分析引导；试图解释引导；展示资料引导；鼓励提问引导；鼓励验证引导；赞赏特别办法引导等等。 （答题的教师可根据自己的经验与体会，灵活回答这个问题。） 5、如何准确描述一个物体的运动？ 答：要准确描述一个物体的运动，就要说清楚以下几个因素：物体的位置与参照物；运动的相对性；运动的方向和快慢；运动与时间的关系等。 6、简述冬季的主要星座和星空特点。 答：冬季星空主要的星座有仙后、英仙、金牛、御夫、双子、猎户、大犬、小犬等星座。冬季星空最为壮丽，冬季，是一年四季中亮星最多的季节。 7、可以根据哪些特征对物体或材料进行分类和排序？ 答：对物体，可以根据大小、轻重、形状、颜色、冷热、沉浮、结构、所用材料等特征进行分类或排序；对材料，可以根据软硬程度、透明性、可溶性、吸水性、导热性、导电性、磁性、韧性、隔音能力等进行分类或排序。 8、简述秋季的主要星座和星空特点。 答：秋季星空出现的主要星座有：天琴、天鹅、仙女、飞马、仙后、天鹰、天蝎、人马、南鱼等星座。秋季的星空银河横跨天空，但亮星较少，像仙女座河外星系这样的深空天体却比比皆是。 (一) 单选题 1. 作为一种理解性的阅读，它不仅要求深入地、正确地理解文献的精华部分，掌握作者的真实意图，而且还要求研究人员能够恰如其分地对文献予以评价，这是指（）。(C) 精读 2. 追溯查找法也称（）。(B) 参考文献查找法 3. 创立了形式逻辑体系的人是（）。(C) 培根 4. 以科学方法为研究对象的学科被称为（）。 (D) 科学方法论 5. 进行科研课题选题的时候要根据自己的特长选题，这里所谓特长，是指（）。(B) 在科研方面所具有的优点 6. 下列哪项不属于文献的组成要素？(D) 历史发展的各个 时期相同 7. 《全民科学素质行动计划纲要》颁布实施的第一年是指（）年。(D) 2006 8. “This report contains ...,first, ... second, ...; finally,”是属于国际学术会议的哪一项常用语？(B) 导言语句 9. 生物与其生存环境之间相互作用的变化所导致的部分或整个生物群体遗传物质的一系列不可逆转的改变，这是指（ )。 (B) 生物进化 10. 研究清代两大代表性传奇《长生殿》与《桃花扇》的异曲同工，即是一种（）。(D)横向比较 11. 查阅建国后的报刊资料，可以利用（）。(D) 《新华日报》 12. 科研的客观条件中，哪一项是最重要的条件？(D) 资料 13. 通过授予有限时间内的专有地位是指（）。(A) 专利 14. 人从本质上讲，是（）。 (A) 经济动物 15. 人的认识、意志、信念、自信、向往和理想、目标、气质、性格等个性心理特征的总称是指（）。(D) 心理素质 16. 作为调整人与人之间、个人与集体和社会之间关系的行为规范的总和，是指（）。(A) 道德 17. 用字母符号表示未知数的值进行运算，求解各种代数方程是( )学的核心内容之一。 (C) 代数 18. 我国宋代著名学者（）曾指出：“读书有疑，所有见，自不容不立论。其不立论者，只是读书不到疑处耳!”(D) 朱熹 曹天予的结构实在论体现在对本体、结构和建构等三个概念的理解上。 1、本体： 曹天予认为，本体首先是指世界存在什么；其次是在某一研究领域，理论结构中不可还原的概念元素；再次是基本本体和其他基本存在之间有相互联系，但本体的存在不依赖于外在任何东西，本体是真实的、自主的存在；再次是在确定的研究领域，所有现象都可由本体推导出来，现象是本体的行为结果；最后他认为本体是有相对性的。本体的相对性主要体现在：（1）在分析还原中本体不可再分，是最终的成份。它客观存在，由认识能力、实验能力决定；（2）本体在不同概念框架，不同研究领域不能相互还原；（3）世界有层次结构，本体是开放的，唯一的本体不存在，只有各个领域的还原，没有大统一的理论。 2、结构： 曹天予指出，结构是一系列成份之间稳定的关系系统。一个理论的结构，分数学结构和物理结构。数学结构是自我穿尽的，结构在本体论上优先，成份只是占位者；物理结构由成份的物理性质决定，成份在本体论上优先。 曹天予理解的结构中，数学结构必须赋予物理内涵，否则没有实际意义。赋予物理内涵的结构是物理结构，物理结构由成份的物理性质决定，即由本体的物理性质决定，没有成份就没有物理结构，也就没有物理结构的实在性。通过结构，我们看到成份，看到本体，看到结构的实在性。 结构是成份之间稳定的关系系统，表明成份之间有稳定的相互作用存在，是稳定的相互作用形成了成份之间的稳定结构，相互作用建构实在论与结构实在论是相通的。 3、建构 曹天予的“建构”，是指“科学理论的结构是开放的，我们对世界实在性的认识是开放的。科学的实在性是在特定历史阶段建构出来的东西，可以修正，具有历史特征。” 曹天予强调通过结构去认识本体，但又认为科学的本体具有开放性，经验证据在变化，理论结构也在变化，必然导致本体的变化。例如电子的建构就经历了汤姆逊“蛋糕模型”，卢瑟福的“行星模型”，玻尔的“轨道跃迁模型”，量子力学的“电子云模型”，量子场论的“真空态激发模型”等等的变化。 通过结构去建构本体，结构是实在的，本体也是实在的。结构变化，本体也发生变化，本体是开放的。 三、结构实在论的三个版本 结构实在论有三个不同的版本，它们共同的目标是反对反实在论。 1、沃热尔（J.worrall）的“认识版本”。 认识版本的哲学背景是康德的“自在之物”，承认本体的存在，但不可知，可知的是形式和结构。形式和结构是连续的，具有实在性。他说：“转移中有连续性或积累，但连续性是在于形式或结构，而非内容。”“我们所知的是这一‘形式或结构’，而本体论的内容虽然还保留，但不可知。” 认识版本的科学背景则以电磁场为例。电磁场理论在科学革命中，保留下来的是麦克斯韦方程的形式和结构，它是连续的，可知的，本体的内容虽在，但到底是什么尚不可知。 2、法兰奇和雷迪曼的“本体版本”。 本体版本的哲学背景是康德的“通过关系才有对象，关系是第一性的。”他们认为世界只有关系和结构，物体＝结构＝本体。粒子和场谁最基本？波粒无法 论科学理论的“实在”基础 论科学理论的“实在”基础 论科学理论的“实在”基础 论科学理论的“实在”基础近代科学是在唯名论的旗帜下从实在论中挣脱出来获得其 独立发展的,它在本质上是反实在论的。然而随着人类的视野向着微观和宇观两极领域 的不断拓宽, 现代科学日益远离人的感性经验而不得不极其明显地依赖于人的理性建构。这种状况不仅使传统的唯名论、经验论和实证论具有的内在缺陷暴露无遗,而且由此引发 了古老的理性主义的再度复兴。为了重振唯物主义雄风,形形色色的科学实在论应运而生。不过这种所谓科学实在论从其诞生以来,虽然前赴后继、声势浩大,却总是抵挡不住反实在论的进攻。其中的原因当然各种各样,然而有两个根本的缺陷则是在这些科学实在论中普 遍存在的:其一是不了解实在观念的认识论根源及其超越本性,没有从终极意义上去把握实在观念从而难免流于肤浅;其二是囿于具体的殊相层面,没有能够到抽象的共相层面从整体上把握科学理论 ,结果是发现科学理论的多少构成要素就创造多少实在论。本文针对这 两个问题在本体论和认识论相统一的基础上阐述一种彻底的反实在论科学观。 1 实在论的复兴同“实在”本身的破碎与失落结伴而生,是康德以后西方哲学的一大景观。一方面,科学主义和理性主义抛弃康德的“自在之物”,把感性世界中的“现象”作为实在;另一方面,人本主义和非理性主义抛弃康德的“现象”,以人的某些非理性心理要素取代“自在之物”作为实在。于是有多少哲学,就有多少实在论,人人都可以称为实在论者,而“实在”本身则不知所去。为了重新整合这破碎了的现代哲学,人们必须唤醒理性,返回到实在观念的原点处发掘其真义。 然而严格说来,“实在”并不是一个真正的哲学范畴,也不是宗教或神学中的名词术语,当 然更不会成为科学中的概念。通常它只是日常语言中的一个谓词而非主词,用以表示主词 存在的虚实状况及其性质。不过无论哲学、科学,还是宗教、神学等,大凡以探索客观真理为宗旨的意识形式,都不能不首先去直接地面对它。因为“实在”与“真理”密切关联在 一起,它根源于人本身所固有的一种“形而上”的冲动,是人的思想超越感性世界的产物。人们通常总是要割裂本体论和认识论从单方面孤立地讨论实在,然而事实上,无论是从思想的语言逻辑方面分析 ,还是从其社会历史方面分析,“实在”的这两个方面都是不可 分割的。或者至少是就把握实在观念来讲,本体论同认识论必须统一起来考虑。 从语义学方面来分析,“实在”一词复合了两个不同层次的意思:其一是“在”,也就是通 常所说的“存在”,它是相对于“不存在”而讲的,是指作为殊相处于时空之中的、原则上可以感知的具体的存在,它是人们把握“实在”一词的一个辅助性条件,构成“实在”的现实层面;然而,要完整准确地把握“实在”的内涵,还必须充分注意到它的“实”,即“真实”,它是相对于存在本性中可能具有的“虚”或“不真实”而讲的,是对存在的一种质疑,并构成“实在”的“超越”层面,这是“实在”一词常常为人们所忽略的深一层涵义。一 一个具有很高科学素养的幼儿教师，必定善于利用幼儿的好奇心激发幼儿对科学的兴趣和强烈的探究欲望；善于选取幼儿最感兴趣的科学问题，采用适宜的方式帮助和引导幼儿了解和掌握最基本的科学知识和科学方法：善于创设情景和利用各种条件，使幼儿感受科学探究的过程和方法，体验探索和发现的快乐，并从中建构初步的科学概念，学会用科学的方法解决生活和游戏中遇到的简单的科学问题，逐步形成基本的科学品质。 2．3特有的科学探究能力和科学的思考、反思能力 科学的思考能力、反思能力是幼儿教师应具备的专业素养。幼儿教师引导幼儿进行科学探索，目的不只是让幼儿获得一定的科学知识，科学经验，重要的是教幼儿在科学探索过程中发展其思考问题的能力。幼儿教师不仅自己要有一定的思考、反思能力，而且还要引导培养幼儿思考问题的能力，支持、鼓励幼儿提出问题，愈能提出问题，愈能促进幼儿的思考。鼓励幼儿发问，引导幼儿科学的思考问题、解决问题．不仅是培养科学素养的需要，也是幼儿生活的需要。 3 幼儿教师科学素养的具体要求 3．1求真创新的科学精神和求实质疑的科学态度是幼儿教师科学素养的关键科学精神和态度是培养幼凡科学素养的关键所在。基于幼儿特有的精神生活和精神文化特征，即幼儿表现出来的对大自然的好奇、对万物的探究热情及爱思考、爱发问的天性，培养儿对科学的情感和态度将对幼儿一生的发展具有深远影响。这就要求幼儿教师要充分相信自己的能力，敢于挑战困难，追求事业执着不渝，要有强烈的创新意识，敢于标新立异，敢于提出自己独特的观点．以自身的创新意识来影响幼儿。这是职业的要求，也是时代发展的要求。 3．2对科学知识的重新认识 作为幼儿教师一定要从不合时宜的传统观念中摆脱出来，随时更新自己的知识，不断地获取最新的科学信息，引导幼儿了解最新的科学发展，掌握关于科学的初步概念，逐渐形成对科学的正确认识。比如，幼儿常常对地球的常识、动物、植物等方面的知识很感兴趣，她们经常会提出一些令人惊疑的问题。作为幼儿教师，不仅仅是利用已有知识回答幼儿的问题，重要的是保护他们爱发问的天性，激励幼儿的求知欲望，帮助幼儿运用现代科学技术获取信息，不断地积累知识。 3．3设计组织科学教育活动的能力是幼儿教师科学素养的必须 具备良好的科学素养的幼儿教师必须具备一定的教学设计和教学组织的能力，设计组织良好的科学教育活动不仅可以激发幼儿的科学兴趣。保持幼儿好奇、善于探究的天性；而且对于教师本人也是科学教育能力的增长，同时也是推动教学质量的有力手段。笔者曾经观摩过刘占兰老师的教学活动，刘占兰老师通过介绍法国幼儿教师的科学教育活动，展现了法国幼儿教师较好的科学教育设计与组织能力。从这里我们可以看也我们国内幼儿教师在科学教育活动的设计和组织方面还很欠缺，这一点值得国内幼儿教师学习。需要幼儿教师不断反思自己的教学活动，在实践中不断增强科学教育活动的设计和组织能力，以更好地胜任幼儿科学教育。【关键词】知识结构教师素养科学素养【摘要】幼儿教师的科学素养对幼儿进行科学启蒙教育、奠定未来公民的科学素养及其进行科学研究、对于民族未来科技发展、民族复兴具有基础性的现实意义。笔者基于对科学素养内涵的认识及目前幼儿教师科学素养现状的分析针对幼儿教师科学素养提出一些具体要求。 1 幼儿教师科学素养的重要现实意义 11不断完善幼儿教师科学素养是适应时代的新要求要让孩子的科技素质得到多方面的发展幼儿教师的科技素质的发展和完善就显得更为重要而良好的科技素质结构是发展和完善教师能力的核心所有这些都会影响教师能力的发展和提高会直接影响整个幼儿科技素质教育的质量。 12完善幼儿教师科学素养对新时期儿童教育具有重要意义基于幼儿时期独特的心理特点及其特有的文化精神特征笔者认为幼儿教师的科学素养是指根据幼儿的身心发展特 浅析实在论和反实在论之争 发表时间：2019-07-31T12:05:45.980Z 来源：《科学与技术》2019年第05期作者：钟原 [导读] 那是否存在一种折中的方式能把握争论双方最有价值的部分，从而走出争论的困境，这对我们进一步了解科学理论的真理性具有积极意义。 成都理工大学法学院四川成都 610000 摘要：实在论和反实在论的对立斗争贯穿二十世纪始终，也渐渐成为了科学哲学的核心争论。在这场争论中双方都及时的纠正和完善己方的观点并找出对方观点的缺陷，无论是科学实在论还是精致的反实在论，都没有哪一方能有更明显的优势。那是否存在一种折中的方式能把握争论双方最有价值的部分，从而走出争论的困境，这对我们进一步了解科学理论的真理性具有积极意义。 关键词：实在论；反实在论；结构实在论 一、争论的焦点 实在论认为，科学不光可以描述可以观察的世界，并且也能够描述隐藏在现象背后的世界。即用理论描述世界。但反实在论认为，对于那些不可观察的现象，实在论的理论描述都具有假设性和猜想性。并且认为理论描述是非决定性的，只有观察和实验才是认知世界的手段。实在论则反驳到：在不可观察领域的科学理论如果不是近似正确，怎么能够长久来取得成功的预见？由此双方展开了争论。 二、反实在论 反实在论认为，科学理论仅仅是可被观察和实验证实的主张，是有用的工具，有助于我们把观察和实验的结果联系在一起。讨论理论的真假显得可笑，因为工具只有有用和无用之分，没有真假之分。实在论不过是假借科学名义的经验主义，是没有真正科学依据的形而上学的理论。因此，反实在论所要求的科学理论应当具备三个条件：（一）普遍的；（二）简单的；（三）与观察和实验相一致。如此看来，反实在论其实是相对保守的，他们希望把科学限制在可以被科学方法证明的主张里，从而避免不合理的推测。这样的诉求是可以能够理解的，因为在科学发展的历史上不乏这样的案例，比如牛顿的光的微粒学说令人满意的为科学服务了100多年，到后来不仅被认为是假的，而且根本就不存在诸如微粒这样的物质。也正是如此，反实在论认为错误的理论在帮助发现可观察现象方面也能起到正面的推动作用。所以理论无真假之分，只存在一个有用期。当超过这个有用期这个理论就可能被抛弃，但取得的科学结果则可以留存下来。就像建设科学大厦，观察和实验是大厦的根基，理论不过是建设时用的脚手架，一旦使命完成，就会被丢弃。 需要强调一点的是，反实在论不否认理论的作用，只是认为理论没那么重要。他们认为：根据爱因斯坦的理论和量子力学来看，牛顿理论是错误的，但在最终受到反驳之前，牛顿理论在两个多世纪的时间内得到了值得称赞的预见，因此即便能成功的预见，也不能说明理论的成功预见就是真理的必要标志。 但在实在论者看来，科学史上有两个著名的案例常被拿来质疑反实在论。 一是在哥白尼所处的中世纪，证明日心说相当于动摇了神学的统治根基，是要被宗教法庭审判的。因此反实在论者在哥白尼《天体运行论》序言中写道：“假说不一定是真的，甚至不一定是可证明的，他们若能提供与观察相一致的计算，这就足够了。”在反实在论者看来，地球在不在运动并不重要，理论不是对现实的描述，仅仅是一种字面上的意思。这样反实在论者就避免了宗教上的麻烦，可是对于哥白尼或者伽利略这样的实在论者来说，这是必须要面对并且要消除的麻烦。不然只是把那些需要从实在论视角解决的问题掩盖起来了。除此之外，一开始原子论的提出并未受到广泛认同，大多反实在论者还对之嗤之以鼻。然而真实的情况是在20世纪初科学界就普遍认可了原子论的证明。这件事也被实在论者看作是证明了反实在论者思想的贫瘠。 三、实在论 1.科学实在论 实在论当中主要分为两派。强硬的一派是科学实在论。他们认为科学可以提供有关世界的存在和世界的活动的真命题，而且科学理论的发展是一个前进的、上升的动态过程，近似真实的理论被更精确的理论取代。科学实在论的关键问题是揭示了科学是可错和可修改的。例如最开始人们是用粒子来表征光的，随后又把光表征为一种弹性介质中的波，随后又表征为电场和磁场本身的涨落，最后才表征为光子。科学实在论就是认为应当不断改进和修正我们已有的知识。 2.猜想实在论 相较之下有一部分实在论者觉得科学实在论太强硬了，试图用不同的方法来弱化这样的观念。波普尔及其支持者就是这一实在论的代表，被人们称为猜想实在论。猜想实在论强调知识的可错性，认为有关世界的主张必然被更高级的以截然不同的方式解释世界的理论否证取代了。但猜想实在论并不认为现在理论哪些会错哪些不会错，因此他们不明确认为当下的理论是近似真实的，也不否认。猜想实在论者把自己的观点看作是一种哲学而非科学的立场，这样就能根据能解决的哲学问题进行辩护。这样有点避重就轻的意味，猜想实在论事实上是一种含糊、暧昧的态度，它主张过于软弱，甚至与精致的反实在论别无二致。 实在论也有无法回避的问题，即理想化的条件。反实在论认为不能把理论当作对实在的真实描述，理论描述都被理想化了。比方说在物理学中经常会提到的没有摩擦的平面，在现实生活中是不存在的。又比如说当计算重力大小时，人们总是取g≈9.8的近似值进行计算。可这样在计算难免存在误差，所谓失之毫厘差之千里就是这么回事。 其实，理想化的条件无非是便于人们理解和计算，是对人有启发的一种办法，我们只需要从中汲取灵感，寻找到思路而已。 3.结构实在论 那么存不存在一种方法，能够集众家所长，把握争论双方最有价值的部分？约翰·沃勒尔(John Worrall)提供了一个方法，被他称为结构实在论，或者非表象实在论。简单来说就是随着时代的发展和科学的进步，一些表述或者表征或许不再那么合适了，但是其理论本身的数学方程是真实正确的。这样方程当中的未知数可以随着科学技术的发展用更精确的表现物体来表征，而数学结构则在这个过程中不断的趋于完善。 在大致了解了争论双方的优势和局限后，发觉实在论更像是哲学当中的可知论，认为世界是可探知的，未知的部分仅仅是科学技术水 化学组有关化学素养的讨论 周三下午教研，我们化学组九位教师就化学素养一议题进行了热烈的讨论。 首先教学组长王老师开题，他说：“首先我们先来共同认识一下今天所说的‘素养’一词与以往所说的‘素质’、‘教师的专业发展’的不同之处。素质一词的含义在心理学上指人的某些先天的特点，是事物本来的性质，而素养是由训练和实践而获得的技巧或能力。教师素养一词是在新课标里提出，有别于以往的界定。我想，教师的素养应该有一定的划分，比如：刚毕业的年轻教师，老教师以及优秀的中学教师所具备的素养应该是不一样的。请两位备课组长先谈谈你们的看法。 梁老师首先代表高一备课组发表他们对素养的见解： 1、首先是对专业知识的拥有，对专业的感悟与体验，将这些内化后再向外表 达。就是说教师能够讲静态知识转化成动态的意识，即将教师的专业知识转化为学生的化学专业素养。 2、首先掌握化学学科较高的理论，将化学知识直观的、深入浅出的转达给学 生，所以学生应该有较高的基本化学功底。 3、教师应该有正确的化学思想，如对一些反应的理解，以化学符号的书写和 化学术语的正规表达等，即有一定的思维模型，并且能够帮助学生建立正确的思维模型。 4、最后一个化学教师应该热爱化学。要了解一定的化学史，从优秀的化学家 那里得到精神上的自我鼓励，且要用来鼓励学生。 梁老师的精彩发言赢得大家热烈的掌声。 然后杜老师代表高二备课组发言： 我们认为较高素养的应该是一个普通教师一个合格教师一定应该拥有的东西。 包括: 1、了解化学史，具有一定的知识储备，具有一定的能力。 2、化学课堂上的操纵能力。 3、优秀教师注重课堂授课效果，使得学生乐于学习化学。所以本人就要爱化 学，这样才能够使学生爱学化学，能够创造美，使学生体验美。 4、善于积累，留心学生的发展。 杜贝蕾老师： 作为一年轻教师，我觉得，应该具有丰富的知识，应使学生觉得你的渊博，让他们从内心佩服老师。另外老师在备课上一定是认真的，让学生感觉你是认真的、充分的做了准备。 陈军红老师： 从老师这个层面讲，师必自律，日常生活中表现出应有的素养。知识方面应该与时俱进。 另外，在日常生活中要用化学知识解释一些现象，提高学生实际的化学涵养。让学生体味到化学在生活中的运用。 其次，利用化学的特点在与学生交流时注意化学理论与实际的结合，用试验来证明一些不好理解的事实，可以起到保护学生的积极性的同时也能够适当的激发学生的学习积极性。这就是化学学科以实验为基础的特点的好处。 再一个，作为一位教师必须有较强的适应能力。从现在的教改来说本身就是对老师适应能力的一次考验。 最后就是一个老师要注意尽量多的和学生交流，注意学生的动向和学生的实际需要，做到教学的时效性。 王老师： 科学教育概论 第一讲科学素养概念 第二讲科学素养与科学教育 第三讲西方理科课程的发展 第四讲科学探究 第五讲科学、技术与社会 第六讲科学史与科学哲学 参考书目： ［1］魏冰．科学素养教育的理念与实践——理科课程发展研究［M］．广州：广东高等教育出版社，2006． ［2］丁邦平．国际科学教育导论［M］．太原：山西教育出版社，2002. ［3］马来平，常春兰，刘晓．理解科学：多维视野中的自然科学［M］．济南：山东大学出版社，2004. 第一讲 科学素养概念 一、 科学素养的含义 二、 科学素养理论的形成与发展 三、 素质教育与科学素养 第一节 科学素养的含义 科学素养可以从不同的层面去理解，这里主要是从学校理科课程的角度来讨论这一概念。据Bybee （1997）考证，最早使用科学素养一词的是美国著名教育家、化学家、哈佛大学校长柯南特（Conant J.）。柯南特在1952年出版的《科学中的普通教育》一书里首次使用这个词。正像这本书的书名所表明的，柯南特把科学素养定位于普通教育的层面上，这为后来的科学素养的研究定下了基本调子。也就是说，科学素养是针对普通教育而不是专业教育，是指向所有的或大多数学生而不是少数学生。有必要指出的是，柯南特是在大学普通教育（通识教育）的层次上讨论科学素养这一概念的。真正把科学素养引入基础教育的是美国著名科学教育家、斯坦福大学教授赫德（Hurd P ）。 早在1958年，赫德就在美国《科学教育》杂志上发表了一篇题为《科学素养：对美国学校的启示》的文章。正像这篇文章的标题所表明的，作者把科学素养作为一个对中小学科学教育的建议。更为有意义的是，在这篇文章里，赫德明确提出科学素养是指向公民而非专业人士的。他指出，“稍微多一些理解科学的发展力量和现象对当今公民来说是必要的。科学教学不能再被当作少数人的奢侈品”（Hurd,1958） 。近半个世纪以来，赫德致力于科学素养运动的推广和科学素 唯名论与实在论 【汉语拼音】weiminglun yu shizailun 【中文词条】唯名论与实在论(唯实论) 【外文词条】nominalism and realism 中世纪经院哲学围绕个别与共相的关系之争形成的两个对立派别。唯名论否认共相具有客观实在性,认为共相后于事物,只有个别的感性事物才是真实的存在。这派主要代表人物有罗瑟林)阿贝拉尔,P.)培根,R.)邓斯?司各特,J.)奥康的威廉等。实在论断言共相本身具有客观实在性,共相是先于事物而独立存在的精神实体,共相是个别事物的本质。主要代表人物有安瑟尔谟)香浦的威廉)托马斯?阿奎那等。 从11世纪末到12世纪中叶,共相问题成为中世纪早期经院哲学争论的中心。 后来虽然以哲学与神学)理性与信仰的关系为重点,但共相的问题,特别是涉及其形而上学本体论方面的争论一直未曾中断,到14世纪末为止,总共持续了300多年。在前一个时期(11,12世纪)以阿贝拉尔为代表的唯名论反对香浦的威廉为代表的实在论,后一个时期(13,14世纪),以培根和奥康的威廉为代表的唯名论反对以托马斯?阿奎那为代表的实在论。在这场长期的争论中,由于观点不全然一致,又有极端的和温和的唯名论与实在论之分。 以罗瑟林)培根)司各特)奥康的威廉为代表的唯名论者,反对共相具有客观实在性,否认共相为独立存在的精神实体。主张唯有个别事物才具有客观实在性,认为共相后于事物,共相只是个别事物的“名称”或人们语言中的“声息”。这种论断称之为极端的唯名论。以阿贝拉尔为代表的唯名论者,除了否认共相的客观实在性和主张唯有个别事物具有客观实在性之外,又认为共相表现个别事物的相似性和共同性,因而共相只存在于人们的思想之中。这种论点称为概念论,属于温和的唯名论。 科学素养的基本内涵——三维模式 现代社会是一个民主化社会，每个人的命运和整个人类社会、整个国家的命运联系在一起，每个公民都有一定的社会责任和权利，不能被排除于社会事务之外。而现代社会更是一个科学技术高度发达的社会，无论是公民的个人生活还是社会生活，都离不开科学技术，这就要求公民必须具备基本的科学素养，使个体能把握自己的命运，过上负责任的幸福生活，同时在涉及到人类社会和国家命运时，能发表自己的看法，并采取合乎理性的行动。因此，中国新一轮课程改革把目标定位于“提高全体学生科学素养”上。 科学素养最早是由美国学者赫德（P.D.Hurd）在1958年提出的，表示个人所具备的对科学的基本理解。关于科学素养，人们基于各自的理解，从不同角度对其内涵进行了各种各样的阐述。本文拟采用因素分析法揭示12种国内外有代表性的科学素养定义中的基本因素，并提出一个科学素养的三维模式。 科学素养的定义 本文选取了比较有代表性的关于科学素养的12种定义，在这些定义中，有国内外政府机构、民间组织及研究者给出的，有经过梳理分析得来的，也有通过对报刊杂志的统计得来的，还有的是课程标准中的和用于测试调查的。 佩拉等的理解早在1960年代，佩拉(M.O.Pella)和他的同事仔细而系统地挑选了1946年到1964年之间的100种报刊文章。他们在这些文章中检索了各种与科学素养有关的主题的出现频率，作为社会公民应该具备科学素养的“参照物”，并归结出科学素养的内容：科学和社会的相互关系；知道科学家工作的伦理原则；科学的本质；科学和技术之间的差异；基本的科学概念；科学和人类的关系。 肖瓦尔特的描述性定义肖瓦尔特（V.M.Showalter）在总结1950年代末到1 970年代初有关科学素养的文献后，对具有科学素养的人提出了一个描述性定义：明白科学知识的本质；在和环境交流时，能准确运用合适的科学概念、原理、定律和理论；采用科学的方法解决问题，作出决策，增进对世界的了解；和世界打交道的方式与科学原则一致；明白并接受科学、技术和社会之间的相关性；对世界有更丰富、生动和正面的看法；具有许多和科学技术密切相关的实用技能。 1996中国公众科学素养状况 引言 1996年中国公众科学素养调查是我国第三次（第一次1992年，第二次1994年）全国性的调查。调查采用分层抽样方法抽出120个县（城市区），覆盖全国29个省、市和自治区。样本量为6000，约为我国人口的20万分之一。回收有效问卷4465份，占总样本量的74.42%。有效样本量达到社会学一般要求的有效数量。这次调查是成功的，数据能够说明我国公众的基本科学素养水平和对科学技术的态度。 本文将根据1996年的调查结果对我国公众的科学素养水平、对科学研究的过程和方法的理解程度、对科学技术的态度、我国具备基本科学素养公众的群体差异（性别差异和文化程度差异）、及其它国家相比的差异等情况进行描述与分析。 根据国际调查发展趋势和我国的具体国情，1996年的调查除了保持原有的调查题目以外，又增加了对新信息技术知识和技能的了解程度、对经济学基本知识的了解程度以及迷信的程度和对未知现象的看法等的调查。以便能够更全面第了解我国公众的科学素养状况。 第一节中国公众科学素养的变化 经过多年探索之后，各国专家学者逐渐地对什么是科学素养以及科学素养的测度标准取得了基本一致的认识。在此基础上逐渐形成了一整套指标体系。目前国际上普遍认为，科学素养不是指对科学技术的某一个领域的专业知识和对所有的科学技术状况具有非常高水平的了解，而是指基本的了解。这种基本的科学素养包括三个方面：1、对科学术语和概念的基本了解；2、对科学研究的过程和方法的基本了解；3、对科学对社会的影响的基本了解。如果一个公众对科学术语和概念没有基本的了解程度，那么，就不能理解大众传媒中的科学技术进展的报道和科学信息，从而也就不可能提高科学素养。如果对科学研究的过程不了解，就不能分辨伪科学和科学之间的区别，从而也不可能具备科学精神。如果一个公众不了解科学对社会的影响，那么，就不能自觉和有效地认识科学对自己生活和工作的重要作用以及科学的局限性，从而也就会影响公众对科学的作用的理解，科学事业就又可能失去公众的支持。在这三个标准的内容中，专家们又精心地设计了测试题。公众科学素养的三项标准和这些相应的测试题目，已经构成从事公众科学素养调查的通用标准指标体系的基础。 为了能够使我国的调查能够得到国际的承认和便于与各国进行比较，我们采用了国际间通用的调查标准和测试题目。同时，考虑到我国的具体国情，我们也相应地设计了适合中国特点和我国公众比较熟悉的科学技术问题，用以测度科学素养的辅助试 唯名论与实在论 中世纪经院哲学围绕个别与共相的关系之争形成的两个对立派别。唯名论否认共相具有客观实在性﹐认为共相后于事物﹐只有个别的感性事物才是真实的存在。这派主要代表人物有罗瑟林﹑阿贝拉尔﹐P.﹑培根﹐R.﹑邓斯?司各特﹐J.﹑奥康的威廉等。实在论断言共相本身具有客观实在性﹐共相是先于事物而独立存在的精神实体﹐共相是个别事物的本质。主要代表人物有安瑟尔谟﹑香浦的威廉﹑托马斯?阿奎那等。 从11世纪末到12世纪中叶﹐共相问题成为中世纪早期经院哲学争论的中心。后来虽然以哲学与神学﹑理性与信仰的关系为重点﹐但共相的问题﹐特别是涉及其形而上学本体论方面的争论一直未曾中断﹐到14世纪末为止﹐总共持续了300多年。在前一个时期(11～12世纪)以阿贝拉尔为代表的唯名论反对香浦的威廉为代表的实在论﹔后一个时期(13～14世纪)﹐以培根和奥康的威廉为代表的唯名论反对以托马斯?阿奎那为代表的实在论。在这场长期的争论中﹐由于观点不全然一致﹐又有极端的和温和的唯名论与实在论之分。 以罗瑟林﹑培根﹑司各特﹑奥康的威廉为代表的唯名论者﹐反对共相具有客观实在性﹐否认共相为独立存在的精神实体。主张唯有个别事物才具有客观实在性﹐认为共相后于事物﹐共相只是个别事物的“名称”或人们语言中的“声息”。这种论断称之为极端的唯名论。以阿贝拉尔为代表的唯名论者﹐除了否认共相的客观实在性和主张唯有个别事物具有客观实在性之外﹐又认为共相表现个别事物的相似性和共同性﹐因而共相只存在于人们的思想之中。这种论点称为概念论﹐属于温和的唯名论。 以香浦的威廉和安瑟尔谟为代表的极端的实在论者﹐断言共相具有客观实在性﹐共相是独立于个别事物的第一实体﹐共相是个别事物的本质或原始形式。个别事物只是共相这第一实体派生出来的个别情况和偶然现象﹐所以共相先于事物。以托马斯?阿奎那为代表的温和的实在论者也断言共相是独立存在的精神实体﹐但又强调共相这一客观实在﹐既独立存在于事物之前﹐又存在于事物之中和事物之后。即﹕共相这概念﹐作为神创造个别事物的原型理念或原始形式﹐存在于被创造物之前﹐也就是说﹐存在于神的理智之中。共相作为神创造的个别事物的本质或形式﹐则存在于事物之中。共相作为人对个别事物的抽象归纳的概念﹐它在事物之后﹐也就是说存在于人们的理智之中。 中世纪经院哲学中唯名论与实在论关于个别与共相的这场争论﹐在认识论上是关于普遍概念的形成﹑性质和意义问题的争论﹐在本体论上是关于理念﹑精神实体和个别事物的独立存在问题的争论。就思想渊源来说﹐可以上溯到古希腊哲学家赫拉克利特﹑德谟克利特﹑柏拉图和亚里士多德。这场争论本质上就是思维与存在的哲学基本问题的争论。 唯名论与实在论的斗争 争论的焦点及其由来。早期经院哲学内部的斗争主要是唯名论和实在论的论战，它是政治领域里的激烈斗争在哲学上的曲折表现。这场争论的焦点是关于一般和个别的关系问题，即一般和个别哪一个更实在的问题。这场斗争大约从11C开始，延续了几个世纪。这个问题实 提高科学素养在个人生涯中的重要意义 寿县政务中心冯庚 现代是知识的时代，每一个人都应该成为学习的主体，学习应该成为现代人提高科学素养和重要的生存方式。学习是科学技术知识内化的必经阶段，坚持不懈的学习是保证我们成功的前提。在学习中读些高级科普、科学技术史和不同专业学科知识是提高个人科学素质简单有效的途径。科学精神的核心是创新和求真。求真是科学的终极目标，创新是人类理性走向这一目标的唯一道路。科学素养的提高是我们切实解决工作问题和生活问题的根本途径。 一、对科学知识基本了解 在科学技术日益影响我们生活的今天，一个人的科学素养的高低，绝不是无关紧要的，已经开始影响到一个现代社会的人的生活质量，同时也在不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法。从内涵来看，科学素养方面的精神包括实证精神、怀疑和批判精神、开放精神。作为普及化获得有效科学知识的手段，数理逻辑推演和实证操作检验已经并继续给我们提供着认识世界和改变以及提升生活质量的知识源泉。随着科学技术的发展，今后需要有效地借鉴科学技术知识才能得以解决的公共政策问题越来越多，科学技术决策的民主化进程与公众科学素养水平的提高的进度具有密切的相关性。 二、对科学的研究过程和方法基本了解 一般研究方法是各门学科中通用的研究方法，例如观察、实验、抽象思维和逻辑思维方法、数学方法、系统论方法、控制论方法等在自然科学和社会科学中被广泛的使用。哲学方法，即辩证法、认识论和辩证逻辑。它广泛适用于一切科学。例如实事求是、矛盾分析、个别与一般、现象与本质、原因与结果、必然性与偶然性的关系等方法论对我们处理实际问题具有普遍的指导意义。 现代生活的巨大进步和改善都是科学发展的结果，可以说科学与每个人都是息息相关的。比如自然科学、信息技术科学、生物科学等的发展刺激了一大批发明的产生，极大地推动了现代化，方便了人们的生活。又如社会科学中的心理科学给人们健康的精神生活指引了方向，提供了心灵避风港，还有政治科学可以帮助我们洞悉时局，了解社会。可见科学范围之广，所研之细之深。提高科学素养可以帮助我们更好的了解社会、融入社会，利用社会资源。提高科学素养不仅体现在其知识的广度和深度上，更体现在创造性的发掘和利用上。一个人的创新能力离不开一定的科学素养，它是一种观察世界的态度和智慧，是一种恰当利用智慧的源泉和结晶。现代社会更看重科学素养的实际产出，不仅是企业，还有国家。 三、科学技术对社会和个人所产生的影响基本了解 作为政务服务中心工作人员，我认为在工作中具备一定的科学知识是相当重要的。现代是电脑的时代，是数字化时代，如果没有一定的科学化的电脑知识，工作起来就相当困难，甚至无法完成工作。例如，统计类的表格、文件的梳理、工作流程精简等等。在日常生活中丹尼特的意向模式实在论
杜恩 (Pierre Duhem )反驳科学实在论的论证
当前大学生的科学素养及其问题分析
简述科学素养的四大要素
科学素养与科研方法(答案)
曹天予的结构实在论
[科学,理论,实在]论科学理论的“实在”基础
浅谈幼儿教师的科学素养
浅析实在论和反实在论之争
化学教师科学素养的内涵
第一讲科学素养概念
唯名论与实在论
科学素养的基本内涵——三维模式
中国公众科学素养状况
唯名论与实在论
提高科学素养在个人生涯中的重要意义