科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論的可類比性研究

張茂婷

摘 要：庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式是其科學(xué)哲學(xué)理論的核心內(nèi)容，在后期其科學(xué)發(fā)展模式形成一種后達(dá)爾文主義的多元進(jìn)化論的科學(xué)進(jìn)步觀思想，將科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化相類比，認(rèn)為科學(xué)進(jìn)步與生物進(jìn)化一樣，是一種無(wú)目標(biāo)的演化。雖然庫(kù)恩的這種類比思想受到了一定的批評(píng)，但不可否認(rèn)，庫(kù)恩的這一類比形象的解釋了科學(xué)發(fā)展，是合理而有價(jià)值的。首先，科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化在構(gòu)成要素及其特點(diǎn)上有很大的相似性，共同體和種群都具有核心要素及變化性，范式間的不可通約和物種間的隔離機(jī)制分別保證了兩個(gè)集體的特殊性。其次，在發(fā)展機(jī)制上科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化都是漸變與突變的結(jié)合發(fā)展，新科學(xué)的產(chǎn)生與新物種的形成都具有類似的模式。科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化都是一個(gè)無(wú)目標(biāo)的演化過(guò)程。

關(guān)鍵詞：科學(xué)發(fā)展模式；生物進(jìn)化論；后達(dá)爾文主義

一、引言

庫(kù)恩作為科學(xué)發(fā)展的多元進(jìn)化論的代表人物，在后期自稱為“后達(dá)爾文主義的康德主義”。將自己的科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論進(jìn)行類比，認(rèn)為科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化有許多的相似之處，庫(kù)恩從三個(gè)方面考察了科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論的可類比性。第一：科學(xué)領(lǐng)域中的新的分界與生物進(jìn)化中物種形成的類似；第二：科學(xué)發(fā)展單元與物種形成單元的類似；第三：科學(xué)所處的世界與生物所處的生境之間的類似。庫(kù)恩在提出了這三點(diǎn)類比之后，也分別進(jìn)行了一定的論證。但庫(kù)恩的這種區(qū)分和論證缺乏說(shuō)服力。首先庫(kù)恩的這三種區(qū)分不夠全面也不夠系統(tǒng)，這三點(diǎn)也不是完全的并列關(guān)系，新的分界與物種形成的相似和生境的相似都可以歸入到發(fā)展機(jī)制的類比中；其次，庫(kù)恩對(duì)于生物進(jìn)化論的理解也存在一定的偏頗，庫(kù)恩所依據(jù)的是達(dá)爾文的進(jìn)化理論，但現(xiàn)代遺傳科學(xué)的發(fā)展證明了達(dá)爾文的理論存在著諸多的不足。盡管如此，庫(kù)恩強(qiáng)調(diào)過(guò)程和模式的相似性的類比，為尋找更完善的科學(xué)發(fā)展模式提供了一種可能的路徑，是非常有意義和和價(jià)值的。因此，本文基于庫(kù)恩的這幾點(diǎn)類比進(jìn)行改進(jìn)和補(bǔ)充，以庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式及綜合進(jìn)化論為基礎(chǔ)，將科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論的可類比性總結(jié)為兩個(gè)方面：一是科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化的組成要素及其特征的相似性；二是科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化在進(jìn)化機(jī)制上的相似性。并對(duì)這兩點(diǎn)進(jìn)行論證，從而說(shuō)明庫(kù)恩將科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論進(jìn)行類比的合理性及價(jià)值。為其后達(dá)爾文主義思想辯護(hù)。

二、可類比性之基本組成要素

科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論的第一個(gè)可類比性就在于科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化的基本組成要素結(jié)構(gòu)及其特征相似，科學(xué)共同體和生物種群都是由依賴同一核心要素的個(gè)體聚集形成的集合，以此為基礎(chǔ)的共同體間關(guān)系與種間關(guān)系都具有一定的隔離性質(zhì)。

1.共同體與種群的構(gòu)成

科學(xué)發(fā)展中互相交流的科學(xué)共同體是其組成和發(fā)展的基本單位?？茖W(xué)共同體即擁有共同信仰的，共同興趣的，堅(jiān)持同一套范式的科學(xué)家組成共同體，對(duì)他們所共同關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行研究和探討。以庫(kù)恩的話來(lái)說(shuō)，科學(xué)共同體成員間“共有一本詞典，該詞典為引導(dǎo)和評(píng)價(jià)他們的研究提供了基礎(chǔ)。”[1]當(dāng)然，這一詞典并不完全等同于范式，但卻是組成共同體的前提條件。生物進(jìn)化的基本單位是種群，種群是在某一特定時(shí)間占據(jù)某一特定空間的一群由同種生物個(gè)體所組成的集合。[2]同一種群的生物共用一個(gè)基因庫(kù)。由此，科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化在做成要素共同體和種群都是具有同一核心要素的個(gè)體的集合。

判定科學(xué)家屬于哪一科學(xué)共同體的最直接和最核心的依據(jù)就是其所信仰的范式是什么。不同共同體的最根本區(qū)別也是在于范式的不同。范式是科學(xué)共同體成員所公認(rèn)的一套范例，為其成員進(jìn)行的科學(xué)研究提供最基本的模型和前提條件，任何之后想要加入該科學(xué)共同體的科學(xué)家或?qū)W生都必須學(xué)習(xí)并認(rèn)同范式才能成為共同體成員?？茖W(xué)共同體是信仰并堅(jiān)持同一范式的科學(xué)家的組成的集合；種群是進(jìn)化的基本單位同時(shí)也是物種的最基本的結(jié)構(gòu)單元。而判斷一個(gè)生物個(gè)體是否屬于某一種群的關(guān)鍵并不在于該個(gè)體在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上與種群成員的相似，而在于該個(gè)體的所有基因都能在該種群的基因庫(kù)中找到。并且該個(gè)體有能力與種群內(nèi)的異性生物繁殖出可育后代。因此同科學(xué)共同體承認(rèn)同一個(gè)范式一樣，種群內(nèi)的個(gè)體共用同一個(gè)基因庫(kù)，這個(gè)基因庫(kù)既確保了種群的自我延續(xù)，又確保了種群的持續(xù)孤立。種群便是由這些共用同一套基因的個(gè)體組成的集合。科學(xué)發(fā)展和生物進(jìn)化在科學(xué)共同體和種群在構(gòu)成要素上的相似是二者類比的基礎(chǔ)。

2.共同體間關(guān)系與種間關(guān)系的隔離特征——范式不可通約與種間隔離機(jī)制

范式的不可通約是庫(kù)恩理論中非常重要的一個(gè)方面，盡管這種提法本身遭到不少的詬病，但是不可忽視其與生物進(jìn)化中物種間的隔離機(jī)制有著極大的相似性。

隔離機(jī)制是生物學(xué)家區(qū)分不同物種的最重要參考標(biāo)準(zhǔn)。隔離機(jī)制是生物個(gè)體的生物學(xué)特征，這種特征防止了同域而不同物種之間的配育。[3]這種隔離機(jī)制是物種最重要的特定性狀。從一定意義上說(shuō)，正是這種隔離機(jī)制使得不同的物種可以保持自身的特點(diǎn)，而不至于所有物種都雜交歸于一種。而庫(kù)恩所講的不可通約性也使得不同的范式能夠保持自身特色，而不至于毫無(wú)價(jià)值。不可通約指各范式之間的不可翻譯，認(rèn)為缺少翻譯的情況下，為一科學(xué)共同體所認(rèn)可的許多解釋和問(wèn)題表述，對(duì)另一個(gè)共同體的成員就難以理解。這就說(shuō)明不同的范式有其獨(dú)特的話語(yǔ)體系和預(yù)言環(huán)境，這就相當(dāng)于隔離機(jī)制是物種的特定性狀，不可通約就是不同范式具有獨(dú)特性的前提條件。

三、可類比性之發(fā)展模式

共同體和種群在構(gòu)成，特征以及相互間關(guān)系上的相似性構(gòu)成了科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論類比的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，便要說(shuō)明二者更根本的可類比性，即二者在進(jìn)化機(jī)制上的相似。

1.新科學(xué)產(chǎn)生與新物種形成特點(diǎn)相似

首先，新科學(xué)的產(chǎn)生與新物種的形成是系統(tǒng)內(nèi)部突變與外部環(huán)境共同作用的結(jié)果。

庫(kù)恩認(rèn)為，新理論是從常規(guī)科學(xué)中產(chǎn)生的，最終通過(guò)革命形成新的范式，從而形成新科學(xué)被大家所接受。庫(kù)恩認(rèn)為，新理論產(chǎn)生的前奏就是現(xiàn)有理論在進(jìn)行解謎活動(dòng)中的持續(xù)失敗。庫(kù)恩以哥白尼革命的示例來(lái)說(shuō)明常規(guī)技術(shù)解謎活動(dòng)崩潰這一內(nèi)在原因在新理論產(chǎn)生中所起到的核心作用。此外，庫(kù)恩指出，“歷法改革的社會(huì)壓力，以及其他的歷史因素……在成熟科學(xué)中——像上面所列舉的外在因素，在決定崩潰的時(shí)機(jī)、在認(rèn)識(shí)到崩潰的難易程度以及在特別引起注意而使崩潰首先發(fā)生的領(lǐng)域等方面，具有重要的意義?！盵4]因此，新科學(xué)的產(chǎn)生是在共同體內(nèi)部解謎活動(dòng)崩潰的核心作用以及外部歷史社會(huì)原因的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)的。endprint

而對(duì)于新物種的形成來(lái)說(shuō)，物種內(nèi)部以及環(huán)境的作用都是必不可少的。新物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)為：突變和基因重組，自然選擇，隔離。突變和基因重組都是基因?qū)用娴淖饔?，突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料，是新物種產(chǎn)生的首要條件。二者都是發(fā)生在個(gè)體細(xì)胞進(jìn)行分裂的時(shí)期，所以突變和基因重組可以看做是產(chǎn)生新物種的內(nèi)部原因。至于自然選擇，則更多的體現(xiàn)出生存環(huán)境對(duì)于進(jìn)化的作用。自然選擇是對(duì)表型的選擇，是對(duì)有利變異的保存和對(duì)有害變異的排除，經(jīng)過(guò)自然選擇，原物種中適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體被留下，從而決定進(jìn)化的方向。所以，新物種的形成同新科學(xué)的產(chǎn)生一樣，需要內(nèi)部的突變及外部的環(huán)境共同作用完成。

其次，新科學(xué)產(chǎn)生和新物種形成的時(shí)間無(wú)法準(zhǔn)確確定，產(chǎn)生過(guò)程具有連續(xù)性。

庫(kù)恩在《<結(jié)構(gòu)>之后的路》中寫道：“第一，革命——在科學(xué)發(fā)展的諸領(lǐng)域間制造了新的分界——非常像生物進(jìn)化中的物種形成事件······而是物種形成（speciation），而且物種形成所呈現(xiàn)的問(wèn)題（例如，難以確定物種形成事件，直到它發(fā)生了一段事件后仍然難以確定，以及甚至在之后也不可能確定它的發(fā)生時(shí)間）非常類似與革命型轉(zhuǎn)變所呈現(xiàn)的問(wèn)題，以及由于新的科學(xué)專業(yè)的出現(xiàn)和新專業(yè)的個(gè)性化所呈現(xiàn)的問(wèn)題?！盵5]

在此，盡管庫(kù)恩否定新物種突變的發(fā)展形式有些偏頗，但庫(kù)恩提出的無(wú)法確定新科學(xué)和新物種產(chǎn)生的準(zhǔn)確時(shí)間的相同點(diǎn)是很有意義的?？茖W(xué)發(fā)展同生物進(jìn)化一樣是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，新科學(xué)的產(chǎn)生和新物種的形成都不是一蹴而就的事。正如前文所述，新科學(xué)產(chǎn)生的前提是原共同體解謎活動(dòng)的持續(xù)失敗，新物種的形成也需要突變的累積以及自然選擇的持續(xù)進(jìn)行。無(wú)法確定在哪一次解謎失敗或哪一個(gè)生物個(gè)體完成生殖隔離就標(biāo)志著新科學(xué)產(chǎn)生或新物種形成。例如，化學(xué)是何時(shí)產(chǎn)生的或者說(shuō)化學(xué)這個(gè)詞是何時(shí)真正指稱這樣一種科學(xué)專業(yè)的問(wèn)題是很難回答的。從人類發(fā)現(xiàn)和使用火開始，可以說(shuō)人類就開始進(jìn)行化學(xué)活動(dòng)，中國(guó)古代的五行學(xué)說(shuō)以及古希臘的四元素說(shuō)都是人類探尋物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其變化理論的萌芽，這些都是屬于如今人們所認(rèn)可的化學(xué)，但化學(xué)究竟是什么時(shí)候確立的，是難以精確定位的。只能將化學(xué)的發(fā)展模糊的分為幾個(gè)時(shí)期或進(jìn)行詞源學(xué)考察，但要做到精確描述是幾乎不可能的。同樣，新物種的形成也具有這種特點(diǎn)（除了生物大爆炸的情況外）。新物種從母代物種中產(chǎn)生的方式有很多種，最終判定新物種是不同的物種的標(biāo)準(zhǔn)就在于新物種與母代物種之間產(chǎn)生了遺傳隔離，但這種隔離何時(shí)產(chǎn)生，要達(dá)到什么樣的程度，都是無(wú)法精確確定的。

因此，科學(xué)發(fā)展中的新科學(xué)的產(chǎn)生與生物進(jìn)化中新物種的形成都是難以精確定位的，兩種過(guò)程頁(yè)都具有連續(xù)性，不是間斷的。

2.發(fā)展過(guò)程漸變與突變相結(jié)合

科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化在發(fā)展模式上的另一顯著相似點(diǎn)就在于二者的發(fā)展都是以漸變與突變相結(jié)合的方式進(jìn)行的。首先，常規(guī)科學(xué)階段的發(fā)展和科學(xué)革命時(shí)期與生物群體的進(jìn)化一樣，是一個(gè)漸變的發(fā)展過(guò)程。常規(guī)科學(xué)階段，科學(xué)家致力于研究已有范式，并致力于擴(kuò)大和發(fā)展范式，不斷地豐富范式，使范式更完善，內(nèi)容更豐富，更精確。顯然，這個(gè)過(guò)程不是一蹴而就的，是需要科學(xué)家不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，逐漸發(fā)展形成更完善的理論的。除此之外，科學(xué)革命也是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。反常引發(fā)科學(xué)共同體分裂之后，產(chǎn)生新的理論，新舊理論并存后就進(jìn)入了科學(xué)革命時(shí)期。這時(shí)，新舊理論開始競(jìng)爭(zhēng)，這個(gè)新舊范式之間的競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)相當(dāng)持久的過(guò)程。就以托勒密地心說(shuō)和和哥白尼日心說(shuō)的更替來(lái)講，從哥白尼日心說(shuō)正式公布到被開普勒，伽利略等人證明，從而代替地心說(shuō)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)六十多年的時(shí)間，這個(gè)過(guò)程決不是突變就能完成的。而是需要大量的實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)的積累，從而證明理論，才能使更多的人信服，從而實(shí)現(xiàn)新舊范式的更替。這與生物進(jìn)化的漸變發(fā)展十分相似。達(dá)爾文認(rèn)為，在時(shí)間維度上生物是逐漸進(jìn)化的。現(xiàn)代達(dá)爾文主義的代表邁爾也在其著作中明確指出：“當(dāng)我們研究現(xiàn)存群體的進(jìn)化變化時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)這種漸進(jìn)性。比如細(xì)菌的抗藥性。當(dāng)青霉素在20世紀(jì)40年代引人入時(shí)，它能非常有效的殺死許多類型的細(xì)菌。······最后，進(jìn)化出了一些具備抵抗力的品系。因此，通過(guò)逐漸進(jìn)化，一個(gè)曾經(jīng)是非常脆弱的細(xì)菌物種進(jìn)化成完全具有抵抗力的物種?！盵6]這足以說(shuō)明生物進(jìn)化的漸變發(fā)展的特點(diǎn)。

除此之外，生物進(jìn)化的突變發(fā)展也是眾所周知的。現(xiàn)代生物理論講突變分為三種：基因突變，基因重組和染色體變異。這三種生物突變?yōu)樯锏倪M(jìn)化提供了豐富的原料，使生物進(jìn)化變得更不確定并有更多的可能性。正如前文所述，正是由于突變的存在為新物種的形成提供了前提條件。而對(duì)于科學(xué)發(fā)展來(lái)說(shuō)，突變也是新科學(xué)產(chǎn)生的必要條件。庫(kù)恩認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的反常也是經(jīng)常性的出現(xiàn)的，而這些反常現(xiàn)象就是現(xiàn)有范式的突發(fā)情況，而正是這些突發(fā)情況，會(huì)引起科學(xué)家特別是年輕科學(xué)家的注意，從而去探究這種突現(xiàn)出現(xiàn)的原因，為新范式的形成提供原料與條件。

3.發(fā)展的無(wú)目的性

無(wú)目標(biāo)性的發(fā)展模式是庫(kù)恩科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論類比的最根本也是最重要的一點(diǎn)相似。庫(kù)恩認(rèn)為，科學(xué)發(fā)展和生物進(jìn)化一樣，都是一個(gè)從原始起點(diǎn)穩(wěn)步前進(jìn)但不朝向任何目標(biāo)的過(guò)程。

庫(kù)恩認(rèn)為：“本書（《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》）所描述的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)從原始開端出發(fā)的演化過(guò)程，其各個(gè)相繼階段的特征是對(duì)自然界的理解越來(lái)越詳盡，越來(lái)越精致。但是這一進(jìn)化過(guò)程不朝向任何目標(biāo)?！盵7]“所描述的發(fā)展過(guò)程”即是科學(xué)發(fā)展的過(guò)程。庫(kù)恩的這一表述與達(dá)爾文的共同祖先的假說(shuō)可以說(shuō)是異曲同工。達(dá)爾文以南美大陸上發(fā)現(xiàn)的一種嘲鶇，與他在加拉帕戈斯群島的三個(gè)島嶼上發(fā)現(xiàn)的三種嘲鶇對(duì)比，進(jìn)行推理認(rèn)為世界上的所有嘲鶇來(lái)自同一祖先，并通過(guò)這種推理最終得出結(jié)論，地球上的所有生物都有共同的祖先。地球上的所有生物都很有可能始于同一遠(yuǎn)源。[8]達(dá)爾文的這一共同由來(lái)假說(shuō)逐漸的被化石等證據(jù)支持，這表明了生物進(jìn)化是從一個(gè)原始的起點(diǎn)開始的，卻沒有一個(gè)固定的目標(biāo)或傾向。而是如分支進(jìn)化理論所顯示出的生物呈現(xiàn)發(fā)散式進(jìn)化。由此可見，生物進(jìn)化是一個(gè)從原始起點(diǎn)開始的無(wú)目標(biāo)的過(guò)程。endprint

盡管庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式并沒有明確提出科學(xué)的原始開端是什么，但庫(kù)恩卻明確指出了科學(xué)發(fā)展不朝向任何既定的目標(biāo)，也不會(huì)越來(lái)越接近真理，并且其中深度和專門化程度的增加所帶來(lái)的進(jìn)步也是非目的性的。這一點(diǎn)與生物進(jìn)化的非目的性過(guò)程是相一致的。

由此，可以看出，無(wú)論是科學(xué)發(fā)展還是生物進(jìn)化都是通過(guò)一個(gè)共同的原始開端進(jìn)化而來(lái)的，并且對(duì)于新物種的選擇和新科學(xué)的選擇似乎并不存在固定的標(biāo)準(zhǔn)。正如庫(kù)恩所說(shuō)，新范式被接受是基于科學(xué)共同體成員的心理選擇，范式的更替是一種格式塔的轉(zhuǎn)變。

四、結(jié)論與反思

綜上所述，科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化在構(gòu)成要素和發(fā)展機(jī)制上都存在著明顯的相似性。第一，二者的構(gòu)成要素都是一個(gè)集體性的組織單位，并且共同體和種群都具有變化性，且集體之間具有不可交流性，科學(xué)共同體之間表現(xiàn)為范式的不可通約，種群之間表現(xiàn)為物種的隔離機(jī)制。第二，科學(xué)共同體的發(fā)展模式也具有極大的相似性，新科學(xué)的產(chǎn)生類似于新物種的形成，科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化的過(guò)程都包含了漸變和突變的發(fā)展形式。并且，科學(xué)發(fā)展與生物進(jìn)化都是一種無(wú)目標(biāo)的演化過(guò)程。

盡管從上文的論證中我們可以得出以上結(jié)論，但并不意味著科學(xué)發(fā)展模式可以套用生物進(jìn)化論的規(guī)律，科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論的研究對(duì)象是本質(zhì)上不同的過(guò)程?？茖W(xué)發(fā)展模式是對(duì)于人們認(rèn)識(shí)世界的科學(xué)理論的變化規(guī)律的探究，在庫(kù)恩看來(lái)就是常規(guī)科學(xué)，革命等等的一系列過(guò)程。而生物進(jìn)化論是對(duì)于生物發(fā)展變化的探究，其本生屬于科學(xué)理論。對(duì)科學(xué)發(fā)展模式與生物進(jìn)化論進(jìn)行類比并對(duì)其合理性進(jìn)行論證是為了更好的闡述并尋找修正庫(kù)恩理論的可能路徑。庫(kù)恩的這種類比不僅有利于更好的理解科學(xué)發(fā)展和生物進(jìn)化，也為對(duì)科學(xué)發(fā)展模式的探究提供了一種新的思路和觀點(diǎn)。借助生物進(jìn)化論，或許能構(gòu)建出一個(gè)更加完善，更加經(jīng)得起推敲的科學(xué)發(fā)展模式。

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