胡明復的科學論思想及其導源

李醒民

胡明復（1891—1927）是中國現(xiàn)代著名的數(shù)學家，是中國在數(shù)學學科于國外（哈佛大學）獲得博士學位的第一人，歸國后一直在大同大學任教。他也是中國最早的綜合性科學社團中國科學社的創(chuàng)立者和綜合性科學雜志《科學》的創(chuàng)辦者之一。在其短暫的一生里，他對中國的科學建制化、科學教育和科學普及事業(yè)貢獻良多、功勛卓著。不幸的是，天妒英才，他意外溺水，英年早逝。當時國民政府“明令褒恤，準勒碑禮堂紀念”，贊揚其“盡瘁科學及教育事業(yè)，艱苦卓絕，十余年來，未嘗間斷”。①《“中央”執(zhí)行委員會政治會議來函（為褒獎胡明復博士一案請查明辦理由）》，載陸陽、胡杰主編：《胡敦復、胡明復、胡剛復紀念文集》，北京：線裝書局2014年版，第202頁。

胡明復雖然是一位科學家，但是他對科學哲學或廣而言之對科學論頗有興趣，就此發(fā)表了諸多文章，和盤托出他對作為一個整體的科學的多方位理解和詮釋。他熟悉西方的科學論論著，尤其是對批判學派②參見李醒民：《論批判學派》，載《社會科學戰(zhàn)線》1991年第1期；李醒民：《關(guān)于“批判學派”的由來和研究》，載《自然辯證法通訊》2003年第1期；李醒民：《批判學派科學哲學的后現(xiàn)代意向》，載《北京行政學院學報》2005年第2期。的代表人物馬赫（Mach）、彭加勒（Poincaré）、皮爾遜（Pearson）、奧斯特瓦爾德（Ostwald）的某些思想了如指掌，因而他的不少看法和觀點或是源于批判學派，或是對其的引申和闡發(fā)。要知道，批判學派是19世紀末和20世紀初科學思潮的高峰，站在巨人肩上的胡明復視野開闊、見解非凡，能言時人之所未言或所不能言。本文擬圍繞胡明復的科學論思想及其導源展開論述。

一、對科學諸方面的理解和詮釋

胡明復力圖比較全面、比較精準地理解和詮釋科學。由于他明顯汲取了哲人科學家彭加勒的關(guān)系實在論思想①李醒民：《論彭加勒的綜合實在論》，載《自然辯證法通訊》1992年第3期；李醒民：《理性的沉思——論彭加勒的科學思想與哲學思想》，沈陽：遼寧教育出版社1992年版，第298—317頁。，因此他的科學定義不免帶有該思想的痕跡：“科學者，研究宇宙中事物間種種關(guān)聯(lián)（不限于數(shù)量之關(guān)聯(lián)）之學，其目的，則一方面在觀察宇宙中事物之常理而求其運行之通律，一方面又自其已得之通律求新事實，而更因之以增人類之知識及幸福，唯自有其目的，遂自有其方法及范圍。”因此，“純粹科學中有二大問題焉，一曰觀察宇宙中事物之常理而得定律，二曰自定律更求新事實”。②胡明復：《算學于科學中之地位》，載陸陽、胡杰主編：《胡敦復、胡明復、胡剛復文集》，第96、97頁。原文載《科學》1915年第2期。他后來以不同的言詞和話語，重申這樣的看法：“科學觀動察變，集種種變動而成事實，集多數(shù)事實而成通律，有條有理，將自然界細細分析，至于至微，而自然界運行之規(guī)則見焉……”③胡明復：《近世科學的宇宙觀》，載陸陽、胡杰主編：《胡敦復、胡明復、胡剛復文集》，第99頁。原文載《科學》1915年第3期。他甚至一言以蔽之：“科學之目的，在求自然界之真?！薄翱茖W之最初，……在‘求真’而已?！雹芎鲝停骸犊茖W方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》，載中國科學社編：《科學通論》，中國科學社1934年第2版，第118—119、122頁。原文載《科學》1916年第7期。這一簡潔的概括，也有彭加勒思想的影子，因為彭加勒在《科學的價值》中一落筆便開門見山：“追求真理應該是我們活動的目標，這才是值得活動的唯一目的?！雹菖砑永眨骸犊茖W的價值》，李醒民譯，北京：商務印書館2010年版，第1頁。

胡明復由科學“自有其目的”，遂自然而然地轉(zhuǎn)向科學“自有其方法及范圍”。關(guān)于科學的范圍，他徑直采納了哲人科學家皮爾遜的思想——科學的范圍是無窮的，科學的統(tǒng)一不在它的材料而在它的方法。他如此秉筆直書：

顧科學之范圍大矣：若質(zhì)，若能，若生命，若性，若心理，若社會，若政治，若歷史，舉凡一切之事變，孰非科學應及之范圍，雖謂之盡宇宙可也。披耳生（Pearson）曰⑥Karl Pearson，The Grammar of Science，Second edition，1900，London，p. 12.——胡明復原注：“夫科學之資材，蓋與宇宙齊限，非僅限于現(xiàn)今實在之宇宙而已也，凡并宇宙以內(nèi)生物所以過去未來之歷史盡屬焉。茍令過去未來現(xiàn)在之事變無一不經(jīng)研究、分析、類別而與他事相聯(lián)絡(luò)矣，則科學可謂已造其極。然此非謂人生不絕，人史不輟，則科學其永無終期乎？”

至此，他提出一連串的問題：“且夫科學何以異于他學乎？謂其取材之不同乎？則哲學與文學皆取材于自然，而皆不以科學稱。且科學之中，每有彼此之間猶南轅之與北轍，而有時反與非科學相關(guān)至密切者，夫取材相同而科學與非科學乃判然兩分，物質(zhì)不類而反同列為科學，是何故歟？蓋科學必有所以為科學之特性在，然后能不以取材分。此特性為何？”他的回答言簡而意賅：“即在科學之方法?！本o接著，他又引用皮爾遜①Karl Pearson：The Grammar of Science，p. 12.——胡明復原注的言論作為論據(jù)：“茍科學方法能成習慣，則凡事皆可成科學，此為科學方法之特點?？茖W之范圍無限，取材無窮，舉凡自然之現(xiàn)象，與社會之生活，文化發(fā)展之過去未來，皆為科學之資材。科學之主體在其特異之方法，而不在其資材之為何種。有搜集事變而分析、類別之以察其關(guān)系通理者，無論其事之為何物，概為應用科學方法，而以科學家名之。然此事變，可為人類歷史之過去，可為通都大邑之統(tǒng)計，可為極遠星球上之大氣，可為蠕蟲腹內(nèi)之消化器，亦可為微生物之生活史。非所論之資材有以定其為科學與否，則其方法實為之。”②胡明復：《科學方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》。在這里，我們不妨把皮爾遜的兩段話的今譯與胡明復的譯文加以對照：“科學的材料是與整個物理宇宙同樣廣闊的，不僅是現(xiàn)在存在的宇宙，而且是它的過去史以及在其中的所有生命的過去史。當宇宙的每一個事實，每一個現(xiàn)在的或過去的現(xiàn)象，現(xiàn)在的或過去的生命在其中的每一個階段都被審查了、分類了且與其余的協(xié)調(diào)了，那么科學的使命也就完成了。這豈不是說，在人類終結(jié)之前，在歷史不復創(chuàng)造之前，在發(fā)展本身中止之前，科學的任務永遠也不能結(jié)束嗎？”“科學方法的特質(zhì)在于，一旦它變成心智習慣，心智就能把所有的無論什么事實轉(zhuǎn)化為科學?？茖W的領(lǐng)域是無限的；它的可靠的內(nèi)容是無盡的，每一群自然現(xiàn)象、社會生活的每一個階段、過去或現(xiàn)在發(fā)展的每一個時期，都是科學的材料。整個科學的統(tǒng)一僅僅在于它的方法，而不在于它的材料。分類無論什么種類的事實、查看它們的相互關(guān)系和描述它們關(guān)聯(lián)的人，就正在應用科學方法，就是科學人。事實可能屬于人類過去的歷史，我們的大城市的社會統(tǒng)計，最遙遠的恒星的氛圍，蠕蟲的消化器官，或肉眼看不見的桿菌的生活。形成科學的，不是事實本身，而是用來處理事實的方法?！眳⒁娖栠d：《科學的規(guī)范》，李醒民譯，北京：商務印書館2012年第1版，第12—13頁。該書是依據(jù)1892年出版的英文第1版翻譯的，而胡明復在此引用的是1900年出版的第2版。

既然科學是研究事物間的關(guān)聯(lián)，而事物間的關(guān)聯(lián)恒有許多方面，于是科學遂因之而有各分門，各有其特異觀點，而其特異觀點實定其門應得之范圍，故科學之有各分門，并非因其觀察之事實有不同，亦非因其目的及方法有不同，所不同者其特異之觀點與范圍。若是，則算學（即數(shù)學）殆亦科學之一分門也。作為一位數(shù)學家，胡明復對“算學及其在科學中的地位”特別關(guān)注，并專門撰文加以論述。③胡明復：《算學于科學中之地位》。在他看來，科學之發(fā)達，于今為最甚。顧其發(fā)達之原因，則其借力于算學者，不可勝言。唯以各科學分門，自各特異觀點研究同一事物間關(guān)聯(lián)，遂互有關(guān)系而互相為用，而其中尤以算學之為用于他科學者為最大。他引用奧斯瓦爾德（W. Ostwald）之言：“算學者，代表宇宙中事物間種種關(guān)聯(lián)之簡捷文言也?！雹佟皡⒂^德文《自然科學期報》 （Annalen der Naturphilosophie）1920年份期中奧斯瓦爾德（W. Ostwald）氏原稿?！薄鲝驮ⅰＴ谶@里，讀者可以對照奧斯特瓦爾德：《自然哲學概論》，李醒民譯，北京：商務印書館2012年版，第60—62、67—71頁（數(shù)、算術(shù)、代數(shù)和數(shù)論、記號和名稱、書寫語言）。細察其言，算學實為研究自然現(xiàn)象中種種數(shù)量之關(guān)聯(lián)之學，而算學之各分門，無非自各方面研究此同一關(guān)聯(lián)而已。有人懷疑算學為科學，其言曰：科學中之通律，皆自觀察事物后以歸納法得之；而算學中之定律，則多意造。對此，他的應答是：“其實算學中之定律，不得謂盡屬意造，證之世界進化史，先有數(shù)目而后有數(shù)學，先有空間而后有幾何學，則數(shù)學與幾何學蓋亦歸納之結(jié)果也②參觀樸完卡雷（Poincaré）所著《科學與假設(shè)》 （Science and Hypothesis）?！薄鲝驮?。至于大多數(shù)高深之算學，雖其源起皆由于人之意造，然人之意想終不出宇宙原則支配之范圍，人必不能離宇宙而自創(chuàng)一種關(guān)聯(lián)。且觀其應用于各他科學符合之跡，不能謂其與宇宙事物絕對無關(guān)系也③參觀康德（Kant） 《純理論》 （Critique of Pure Reason）?！鲝驮?。”

在這里，胡明復對彭加勒思想的把握似有一點偏差。作為數(shù)學直覺主義的先驅(qū)和經(jīng)驗約定論的創(chuàng)立者，彭加勒認為數(shù)學概念既不是先驗的，也不是經(jīng)驗的（當然不可能是經(jīng)驗歸納的結(jié)果），而是在經(jīng)驗引導下的約定；數(shù)學是人的精神的自由創(chuàng)造，而經(jīng)驗向他提供了刺激物和機會；純粹數(shù)學家雖然離開真實世界也能夠工作，但總是必須求助于它。④李醒民：《彭加勒的數(shù)學思想》，載《大自然探索》1987年第1期，第143—151頁。李醒民：《彭加勒》，臺北：三民書局東大圖書公司1994年版，第77—98頁；北京：商務印書館2013年版，第73—92頁。彭加勒說過這樣兩段話：“把我們感覺到的未加工的材料和數(shù)學家稱之為數(shù)學量的極其復雜、極其微妙的概念比較一下，我們便不得不承認一種差別；我們希望把每一事物強行納入的框架原來是我們自己構(gòu)造的；但是，我們并不是隨意制作它的?？梢哉f，我們是按尺寸制造的，因此我們能夠使事實適應它，而不改變事實中的本質(zhì)性的東西。”⑤彭加勒：《科學與假設(shè)》，李醒民譯，北京：商務印書館2006年版，第3頁?！叭绻铱梢员蝗菰S繼續(xù)與優(yōu)秀的藝術(shù)家比較的話，那么忘記外部世界的存在的純粹數(shù)學家也許就像這樣一個畫家：他知道如何把色和形和諧地組合起來，但卻缺乏模特兒。他的創(chuàng)造力不久便會枯竭。”⑥同上書，第95頁。至于數(shù)學是否屬于科學（指自然科學），至今依然眾說紛紜，未能別黑白而定一尊。多數(shù)人稱是，也仍有人認為它屬于廣義的邏輯，不屬于實證的科學，因為它既非出自經(jīng)驗歸納，也不需要實驗檢驗，只要邏輯自洽即可。不過，我們還是按照約定俗成的原則，把它納入科學的范疇。⑦李醒民：《科學論：科學的三維世界》 （上卷、下卷），北京：中國人民大學出版社2010年版，第14頁；李醒民：《知識的三大部類：自然科學、社會科學和人文學科》，載《學術(shù)界》2012年第8期。

胡明復認為算學與純粹科學一樣，也存在兩大問題：觀察宇宙中事物之常理而得定律，自定律更求新事實。算學遂因之而亦有兩大功用。凡事物關(guān)聯(lián)之含有數(shù)量者，其定律得以算式表之。而自定律求新事實時，可以算理自代表此定律之算式求之；反之，則凡自此算式求得之新算式，必代表一新事實。是則宇宙事物之變化，與算理適相對應，吾人遂不必作種種試驗，而可料得新事實，其利大矣。他進而宣明：令既以算式代表定律，則算式之效力當依其所表之定律之效力為準。蓋算式與定律，一而二， 二而一。如定律非真確，則算式非真確，而自此算式依算理而得之新算式必不真確。換言之，所得之新算式必不能代表真正新事實。故于此，算學又多一功用。如依算理而得一新算式，試之而與真正事實相合，則知其定律尚真確；如所得之新算式與真正事實不相合，則非定律自己有錯誤，即代表此定律之算式非真能代表此定律，兩者中必居其一。如定律自己有錯誤，則必另求一定律以代之，使與真正事實合；如算式非能真代表此定律者，則必另覓一適當之算式以代之。

總而言之，“則算學之為用，不特可以算式代定律，以算理代事理，以算法求新事實，并可自算式與事實之適合與否，定定律之真確與否。夫科學之能發(fā)達，首在定律之真能代表事物之真正關(guān)聯(lián)，次在自定律能得許多新事實或新定律，而后求所以利用之，然則算學之有功于科學者，豈不大哉。”

胡明復的上述關(guān)于數(shù)學的功能、算理代事理和算式代表事物的關(guān)聯(lián)之議論，包含深邃的思考和精辟的見解，值得人們繼續(xù)沉思和探究。在這些問題上，他大概是受到皮爾遜觀點的直接啟迪。因為，皮爾遜在《科學的規(guī)范》中多次強調(diào)：“宇宙對于所有正常人的類似性”，在于“思維的肉體工具是同一類型”，“兩個正常的感知官能實際上建構(gòu)同一宇宙”?！翱茖W定律的簡單性可能部分地受到感覺印象藉以到達的模式的簡單性之制約”，“共濟的反映官能應該能夠用比較簡單的公式描述‘外部宇宙’”。①皮爾遜：《科學的規(guī)范》，第 48、108 頁。在這里，我們也有必要進一步指明，數(shù)學對科學的作用是多方面的：數(shù)學能夠為科學提供精妙的語言；能夠促使科學達到公理化或形式化，即數(shù)學化——這是成熟科學的公認的顯著標志；數(shù)學能夠深入揭示宇宙隱藏的奧秘與和諧；能夠保證科學理論的客觀性。在科學中，數(shù)學或運用數(shù)學方法的確具有神奇而神秘地反映和把握物理世界的能力，這也許是因為實在的結(jié)構(gòu)、心智的結(jié)構(gòu)和邏輯的或數(shù)學的結(jié)構(gòu)三者是同一或同構(gòu)的吧。②李醒民：《論數(shù)學方法的一般理念》，載《湖南社會科學》2010年第1期；李醒民：《科學論：科學的三維世界》 （上卷、下卷），第727—740頁。

二、現(xiàn)代科學的宇宙觀

科學的宇宙觀是科學的前提或預設(shè)，沒有它科學則無以起步——不管科學家對此是有意識還是無意識；科學的宇宙觀也是科學的直接結(jié)果或歸宿，沒有它科學則無以圓滿，無以影響和豐富人們的世界觀和人生觀。比如，外部世界是實在的和客觀存在的，它是有秩序的和有規(guī)律的，人通過經(jīng)驗和理性能夠部分理解它，甚至借助數(shù)學公式可以描述它，諸如此類，不一而足。哥白尼的日心說、達爾文的進化論、愛因斯坦相對論的時空概念、量子力學對微觀世界的認知，既是上述宇宙觀的要素的自然而然之結(jié)果，也是對它們的進一步的確認。

胡明復對科學的宇宙觀十分在意，他特地撰文論述“近世科學的宇宙觀”。①胡明復：《近世科學的宇宙觀》。他從實際生活中的淺顯例子開篇，逼近宇宙觀這個科學和哲學的論題：

舉孩提之童，囚之一室，生于斯而長于斯，不令與外界往來，逮其長也，其心目中只有此一室世界，其意想中之宇宙必甚狹小也。閉關(guān)自守，老死不相往來，則以為—城一鄉(xiāng)足以盡世界，其意想中之宇宙必猶甚狹小也。是以宇宙之范圍，隨世界之范圍而異。世界愈廣，則宇宙亦愈廣，而吾人宇宙之觀念亦愈確切?？贾形鬟M化史，世界之范圍與文明俱增，宇宙之觀念遂因之而日進焉。

按照他的看法：“科學者，推廣世界之利器也，夫自然界，猶一機器也，知其運行之規(guī)則，則知何以驅(qū)使之，欲謀所以驅(qū)使自然界，當先謀所以知其運行之規(guī)則。而自然界運行之規(guī)則見焉，則謀所以驅(qū)使自然界者非藉科學不為功?？茖W之發(fā)達，以近世為最。即世界中至奧至微之物為昔人所未夢想者，今已幾成普通知識。今者，科學為吾人開辟一新世界，吾人處此新世界而不知科學，可乎？人毋亦將以笑美人之不識華盛頓者笑我乎？明科學而不知科學的宇宙觀得乎？人將以有學識許我乎？必不然也?！?/p>

科學的宇宙觀又是怎樣的呢？胡明復對這個問題做出自己的回答：“自科學之視點觀之，宇宙事物，莫不互有關(guān)系；而一物之存在，正以其與他事物有關(guān)系，故自科學之觀點觀察宇宙，有數(shù)事甚顯著者?！彼又灰慌F列科學的宇宙觀如下：

第一，事物之相互關(guān)系，非臨時的與例外的，而為不易的與公同的。每二物存在，其間必有不易之關(guān)系。茍非自然界事物皆有不易之通性，則必無可利用之希望，故可利用，則事物有不易性能證之。試更進一步而合全宇宙觀之，各種科學研究之事物皆同。各科學表面上之不同，實因其備有之觀點而起，非其事物有異也。然所謂事物者，種種關(guān)系之總稱，不有關(guān)系，即無事物，則宇宙者，即種種事物關(guān)系之總稱，合時間中空間中存在之事物成一統(tǒng)系，于其統(tǒng)系中有一不易之通律，凡事物皆其統(tǒng)系之一部分；凡事物之關(guān)系，皆其統(tǒng)系通律之一例。由是，因上來所說得下之公例。第二，宇宙事物，嚴守通律。唯宇宙為一個統(tǒng)系而有一個不易之通律也，故事物皆因果相承，茍如其通律則不難推測未來之事物。宇宙之組織，若是其繁雜，而又若是其純一，全宇宙事物之關(guān)系，可以一通律了之，此種純一之特性，實為科學生存之原因。茍事物俱彼此毫無關(guān)系則無關(guān)系之研究，無連絡(luò)事物關(guān)系之必要，則無科學，然此種純一之特性，并非設(shè)想上之必要，如謂設(shè)想上之必要，則吾人不難設(shè)想宇宙為多數(shù)彼此無關(guān)系的事物之混合物，然而事實之詔吾人者，適與后一設(shè)想相反。則事物純一之特性，亦不期然而然矣。第三，宇宙之組織，為有秩序的事物純一之特性，尤不足盡自然之奇妙。此外尚有一特種之傾向：大統(tǒng)系配列其各部分成比較的彼此無關(guān)系而較小之諸統(tǒng)系；而每一較小之統(tǒng)系，又各自有其通律，每一較小之統(tǒng)系，更分作又較小之諸統(tǒng)系，比較的彼此無關(guān)系，而又各自有其通律。若是，每一統(tǒng)系包括數(shù)個較小之統(tǒng)系，每一較小之統(tǒng)系包括數(shù)個又較小之放統(tǒng)系，如是以進，愈分愈小，然每分必成統(tǒng)系，而每統(tǒng)系必自有其通律。唯以宇宙有統(tǒng)系故，吾人可就一特種統(tǒng)系而研究其特種之通律。宇宙雖大，吾人可分析之為無數(shù)小部分。合無數(shù)小部分之通律，然后宇宙之真際得。近世科學之分門別類者，正以此也。

他最后得出結(jié)論：“自科學之觀點觀察宇宙，有上述之三特性，而上述之三特性，又為科學發(fā)達必需之原因。不有上述之三特性，則無科學；放欲有科學，則不可不先假設(shè)科學自己之可能為其起點，即不能不先假設(shè)宇宙之有此三特性，是以先有科學的宇宙觀而后有科學，有科學而后科學的宇宙觀有真正價值，則科學的宇宙觀，科學之結(jié)果，亦科學之起點也?！?/p>

胡明復的結(jié)論是有見地的，說明他對科學的宇宙觀的內(nèi)涵及其在科學中地位和作用有充分的認識——這一切也或多或少得益于彭加勒，尤其是科學的宇宙觀內(nèi)涵的前兩點。彭加勒作為一位關(guān)系實在論者①李醒民：《彭加勒》，臺北：三民書局1994年版，第141—170頁；北京：商務印書館2013年版，第135—160頁。倡言：“唯一的客觀實在在于事物之間的關(guān)系，由此產(chǎn)生宇宙的和諧?！薄白匀环囊?guī)律”，“世界的內(nèi)部和諧”的“最好表達方式就是定律”。他言近旨遠：“定律是人類心智最近代的產(chǎn)物之一，還有人生活在永恒的奇跡中而不覺得奇怪。人們要求他們的上帝用奇跡證明規(guī)律的存在，但是永恒的奇跡就是永遠沒有這樣的奇跡。世界之所以是神圣的，正因為它是和諧的?！雹谂砑永眨骸犊茖W的價值》，第 173、104、4 頁。“實在的客體之間的真關(guān)系是我們能夠得到的唯一實在，而唯一的條件是，在這些客體之間與在我們被迫用來代替它們的圖像之間存在著相同的關(guān)系。”“科學能夠達到的并不是像樸素教條主義者所設(shè)想的事物本身，而只是事物之間的關(guān)系。在這些關(guān)系之外，不存在可知的實在?！迸砑永障嘈抛匀唤绲慕y(tǒng)一性與和諧性，也就是外部世界的規(guī)律性。他在論及“自然界的統(tǒng)一”時寫道：“至于統(tǒng)一性，不會有什么困難?！笨茖W的新發(fā)現(xiàn)并沒有“將消滅這普遍的統(tǒng)一性”，而是“將進一步完善它”。①彭加勒：《科學與假設(shè)》，第 141、3、129、154 頁。此外，彭加勒也說過：“科學家相信，事實有等級可尋?！雹谂砑永眨骸犊茖W與方法》，李醒民譯，北京：商務印書館2010年版，第8頁。

三、科學探索的動機

胡明復在第一篇論述科學方法論的文章中，也涉及科學探索的動機，或科學家從事科學研究的動機。③胡明復：《科學方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》。他的看法幾乎完全出自彭加勒——追求真理與享受審美。

胡明復從當時流行的科學救國話題談起。他說：“今之論科學救國者，又每以物質(zhì)文明、工商發(fā)達立說矣。余亦欲為是說，雖然，科學不以實用始，故亦不以實用終。夫科學之最初，何嘗以其有實用而致力焉，在‘求真’而已。真理既明，實用自隨，此自然之勢，無庸勉強者也。是以‘求真’為主體，而實用為自然之產(chǎn)物，此不可不辨者。自科學發(fā)達以后，凡閱三世紀而后其實用乃大見，科學之先祖固未嘗夢想有今日也。夫科學之最初，莫不始于至微，其最初皆無關(guān)緊要，其結(jié)果則往往為科學界立新紀元，于社會上造一新思潮、新文化?！雹芡稀Ｋ信e如下例證：“牛頓之萬有引力，以石落與月轉(zhuǎn)相合于一理；伽爾伐尼（Galvani）以死蛙與鐵銅相接，其足乃自伸縮；達爾文之觀察動植物種子隨境變宜之現(xiàn)象；巴斯德與他人之研究各種微生物”。他由此察覺到，這些發(fā)現(xiàn)“其始皆至微，絕無實用之可言，而其結(jié)果則不特科學界上開新紀元，宇宙全體之觀念為之大變，而凡吾人平日之生活態(tài)度、交通方法、社會行為、道德思想，俱受其直接與間接之極大影響。當其發(fā)現(xiàn)之初，無非出于研究者‘求真’之一念，并未計及其有實用否也，故其精力智慮能集于至微，不以其無實用之價值而棄之，而其功乃不朽。茍令研究者孳孳以實用為主，誠恐其終無所獲也。誰復預知伽爾伐尼之蛙足為今日海底電線之伏根哉！科學史上尤不乏其例也?！雹萃稀?/p>

胡明復揭示道：“夫未知其有用而終竭終身之力求之者，其間殆有一種不思議之精神在?！边@種精神就是臻美和審美精神，即樸完卡雷（Poincaré）曰⑥Poincaré，Science and Method，（English translation），p.22.——胡明復原注：“彼樂之，故從事焉；彼樂之，以其為至美。茍自然而非至美者，則不值一知，此生亦復何趣。余為此言，非謂自然之能悅我耳目也，亦非謂其能致用于我也。是二者，我亦不謂惡，第非我所重耳。我所謂至美者，為自然界中事物網(wǎng)理之和一，而此則唯純智能察之。此為主體，其所為吾人所覺視而應用者為其霞光。茍此主體不存，則吾人習見之麗之美，皆將如夢魅而非久永。且純智中之至美，為自存，為無待，為無上至珍。為科學，故科學家樂為捐生，雖人生之樂利猶為其次焉。”他繼而這樣寫道：“自然之美，在其簡而通。人智可思之，可窺之，而不可盡之。簡而通，故宜于智識；宜于智識，故最宜于實用。是則自科學之實用，亦可略見自然之為至美矣。馬赫（Mach）則謂科學之傾向取捷徑，取其費力最少而收效最多，故最簡潔而通徹者則得認以為真律。然非自然之為至美，又焉能有此？論者慎勿以為今日歐美之文化為其有科學之實用也，此特為其近因近果而非其主因。其主因則在其民族之愛自然之至美。愛自然之至美，故樂于求真理。樸完卡雷以希臘文化之能獨盛于古代，今日歐人之能優(yōu)勝于世界，悉歸功于希臘與歐民之愛純智中之至美。①Poincaré：Science and Method，（English translation），p. 22.——胡明復原注豈過言哉！吾人可以知所重矣?！雹诤鲝停骸犊茖W方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》。

彭加勒在論述科學探索的動機時這樣寫道：科學家對事實的選擇并未“僅僅取決于任性或直接的功利”?！叭藗冎灰犙劭纯矗I(yè)成就雖然為許多實際家促進，但是假若只有這些實際家，而沒有下述一些人在前面做出無私的貢獻，那么工業(yè)成就將會暗淡無光：這些人窮困潦倒，從未想到功利，而且具有與任性決然不同的指導原則。”他以數(shù)學家和物理學家的科學研究的動機為例表明：“如果我們不為科學而培育精密科學，那我們就既不可能創(chuàng)造出數(shù)學工具，待到物理學家提出請求的那一天，我們就會無能為力?！蓖瑯拥?，“物理學家研究一種現(xiàn)象，也不是要等到物質(zhì)生活的某種急迫需要使它成為必不可少的東西；他們是對的；假使18世紀的科學家因為電在他們眼中只是好奇的玩意兒而沒有實際利益，因此忽視電的研究，那么在20世紀就不可能有電報，也不可能有電化學或電技術(shù)。所以，不得不進行選擇的物理學家并沒有僅僅以功利來指導他們的選擇?！雹叟砑永眨骸犊茖W與方法》，第 7—8、16—17 頁。皮爾遜也聲言，以求真和審美作為探索動機的純粹科學，“最終對實際生活的直接影響是巨大的”，它也“給予想象能力以鍛煉和它供給審美判斷以滿足”?！罢菍徝琅袛嗟倪@種連續(xù)的愉悅，才是純粹科學追求的主要樂趣之一?！彼ㄟ^舉例闡明他的見解：“牛頓關(guān)于落石和月球運動之間關(guān)系的觀察，伽伐尼關(guān)于蛙腿與鐵和銅接觸的痙攣運動的觀察，達爾文關(guān)于啄木鳥、樹蛙和種子對它們的環(huán)境的適應的觀察，基爾霍夫關(guān)于在太陽光譜中出現(xiàn)的某些譜線的觀察，其他研究者關(guān)于細菌生命史的觀察，這些家族相似的觀察不僅使我們的宇宙概念發(fā)生了革命性的變化，而且它們已經(jīng)變革或正在變革我們的實際生活、我們的交通工具、我們的社會行為、我們的疾病治療。在發(fā)現(xiàn)它們的時刻，看來好像只是純粹理論興趣的結(jié)果，但最終卻變成深刻地改變?nèi)祟惿顥l件的一系列發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。不可以說，任何純粹科學的結(jié)果有朝一日不會成為廣泛達到的技術(shù)應用的起點。伽伐尼的蛙腿與大西洋海底電纜似乎是風馬牛不相及的，但前者卻是導致后者一系列研究的出發(fā)點。”①皮爾遜：《科學的規(guī)范》，李醒民譯，北京：商務印書館2012年版，第29—31、36頁。

請把彭加勒和皮爾遜的話語與胡明復的上述議論加以比較，不難看出，后者不僅其思想與前兩人如出一轍，甚至連列舉的例子也雷同。

如果讀者把胡明復直接引用的彭加勒的一段論述與今譯對照，把間接引用或概述的彭加勒的一段話與彭加勒的原文對照，即可進一步知曉他關(guān)于科學探索的動機的看法與彭加勒的何其相似?！翱茖W家研究自然，并非因為它有用處；他研究它，是因為他喜歡它，他之所以喜歡它，是因為它是美的。如果自然不美，它就不值得了解；如果自然不值得了解，生命也就不值得活著。當然，我在這里所說的美不是打動感官的美，也不是質(zhì)地美和外觀美；并非我小看這樣的美，完全不是，而是它與科學無關(guān)；我意指那種比較深奧的美，這種美來自各部分的和諧秩序，并且純粹的理智能夠把握它。正是這種美給予物體，也可以說給予結(jié)構(gòu)以讓我們感官滿意的彩虹般的外觀，而沒有這種支持，這些倏忽即逝的夢幻之美只能是不完美的，因為它是模糊的，總是短暫的。相反地，理智美可以充分達到其自身，科學家之所以投身于長期而艱巨的勞動，也許為理智美甚于為人類未來的福利?！敝劣诤鲝偷拈g接引用或概述，則源于彭加勒的下述言論：“正因為簡單是美的，正因為宏偉是美的，所以我們寧可尋求簡單的事實、崇高的事實?！駥τ谟杏玫目释粯樱瑢τ诿赖目释矊е挛覀冏鱿嗤倪x擇。因此，按照馬赫的看法，這種思維之經(jīng)濟、勞力之經(jīng)濟是科學的永恒趨勢，同時也是美的源泉和實際利益的源泉。……在我們看來好像美的事物是其本身最適合于我們理智的事物，因此它們同時是這種理智最了解如何使用的工具，……假如希臘人征服了野蠻人，假如希臘思想的繼承者歐洲人統(tǒng)治了世界，那是因為未開化的人愛好刺眼的顏色和聒耳的鼓聲，這只能充塞他們的感官，而希臘人則愛好潛藏在感性美之下的理智美，正是這種理智美使理智變得可靠、有力?！雹谂砑永眨骸犊茖W與方法》，第 12、13—14 頁。在《科學與方法》的第一章“事實的選擇” （胡明復的上述兩段引文均出自該章）中，彭加勒兩次提及馬赫的思維經(jīng)濟原理。③李醒民：《略論馬赫的“思維經(jīng)濟”原理》，載《自然辯證法研究》1988年第3期；李醒民：《馬赫》，臺北：三民書局東大圖書公司1995年版，第111—137頁。胡明復也可能讀過馬赫的原著，了解馬赫的這一思想：“以盡可能少的工作，花盡可能少的時間，用盡可能少的思維，獲得盡可能大的永恒真理的顆粒?！雹亳R赫：《科學與哲學講演錄》，李醒民、龐曉光譯，北京：商務印書館2013年版，第28頁。而且，在馬赫的名著《力學》中，有專論思維經(jīng)濟的章節(jié)“科學的經(jīng)濟”。②馬赫：《力學及其發(fā)展的批判歷史概論》，李醒民譯，北京：商務印書館2014年版，第548—563頁。

為了把問題的討論引向深入，我們不能不聯(lián)想到愛因斯坦對此的一番議論。在普朗克六十壽辰慶祝會上，他就“探索的動機”發(fā)表演說：“在科學的廟堂里有許多房舍，住在里面的人真是各式各樣，引導他們到那里去的動機實在各不相同。有許多人之所以愛好科學，是因為科學給他們以超乎常人的智力上的快感，科學是他們自己的特殊娛樂，他們在這種娛樂中尋求生動活潑的經(jīng)驗和雄心壯志的滿足；在這座廟堂里，另外還有許多人之所以把他們的腦力產(chǎn)品奉獻在祭壇上，為的是純粹功利的目的。如果上帝有位天使跑出來把所有屬于這兩類的人都趕出廟堂，那么聚集在那里的人就會大大減少?！绻麖R堂里只有被驅(qū)逐的那兩類人，那么廟堂就決不會存在，正如只有蔓草不成其為森林一樣。因為對于這些人來說，只要有機會，人類活動的任何領(lǐng)域他們都會去干；他們究竟成為工程師、官吏、商人還是科學家，完全取決于環(huán)境?，F(xiàn)在讓我們來看看那些為天使寵愛的人吧。他們大多數(shù)是相當怪癖、沉默寡言和孤獨的人，盡管有這些共同特點，實際上他們彼此之間很不一樣，不像被趕走的那些人那樣彼此相似。究竟是什么把他們引到這座廟堂里來的呢？這是一個難題，不能籠統(tǒng)地用一句話來回答。首先我同意叔本華所說的，把人們引向藝術(shù)和科學的最強烈的動機之一，是要逃避日常生活中令人厭惡的粗俗和使人絕望的沉悶，是要擺脫人們自己反復無常的欲望的桎梏。一個修養(yǎng)有素的人總是渴望逃避個人生活而進入客觀知覺和思維的世界；這種愿望就好比城市里的人渴望逃避喧囂擁擠的環(huán)境，而到高山上去享受幽靜的生活，在那里，可以透過清寂而純潔的空氣，可以自由地眺望，陶醉于似乎是為永恒而設(shè)計的寧靜景色。除了這種消極的動機以外，還有一種積極的動機。人們總想以最適當?shù)姆绞絹懋嫵鲆环喕暮鸵子陬I(lǐng)悟的世界圖像；于是他就試圖用他的這種宇宙秩序來代替經(jīng)驗的世界，并來征服它。這就是畫家、音樂家、詩人、思辨哲學家和自然科學家所做的，他們都按自己的方式去做。各人都把宇宙秩序及其構(gòu)成作為他的感情生活的支點，以便由此找到在他個人的狹小范圍里所不能找到的寧靜和安定。……渴望看到這種先定的和諧，是無窮的毅力和耐心的源泉。”③愛因斯坦：《愛因斯坦文集》 （第一卷），許良英等編譯，北京：商務印書館2010年版，第170—172頁。由此看來，胡明復所認同和稱賞的彭加勒和皮爾遜的求真和審美的科學探索動機，與愛因斯坦的議論可謂心有靈犀、不謀而合。

四、關(guān)于科學定律

成熟的或高級的科學理論是由科學公理（基本概念和基本假設(shè)）、導出命題或科學定律、科學事實三大塊組成的自洽而嚴密的邏輯演繹體系。此外，作為科學理論前提的科學預設(shè)（諸如科學世界觀、科學信念、科學傳統(tǒng)、科學方法、科學基旨和指導原則等）與科學理論關(guān)系密切，但是它不是科學理論的一部分。①李醒民：《科學理論的要素和結(jié)構(gòu)》，載《中國政法大學學報》，2007年第1期；李醒民：《科學論：科學的三維世界》 （上卷、下卷），第212—317頁。胡明復專門探討過科學定律（當時民國學人也稱其為律例、公例、通律等，它們主要指稱的是科學定律）：“定律者，許多事實之通式也。有如許情節(jié)，即有如是結(jié)果，無次不驗，遂得一定律。然所謂無次不驗者，以前無次不驗也，又安知將來亦復無次不驗，且觀察力之強弱，與時俱進，古進之認為真者，今則知其為非真，為其觀察力強弱有不同也。則今日所認以為真之定律，安知不又以觀察力之薄弱，為后世所棄。是以定律之效力，只為假定的，暫時的。換言之，一日其定律與事實合，則一日認其為真確；如有一次不驗，則其定律遂永失其效力②參觀樸完卡雷（Poincaré）著《科學與假設(shè)》 （Sciencc and Hypothesis）——胡明復原注。”③胡明復：《算學于科學中之地位》。在這里，他不僅給定律下了定義，而且指明定律的一些性質(zhì)，即假定性和暫定性。他還給這段文字加上腳注，說明他的看法來自彭加勒的《科學與假設(shè)》 （未注明頁碼）。確實，彭加勒在該書“引言”中有這樣的話語：無論認為科學的建筑物“吹一口氣會使之傾倒”，還是認為“科學的真理是無可懷疑的，科學的邏輯是確實可靠的”，都是“淺薄的”?！罢Э雌饋?，理論對我們來說是脆弱的，而且科學史向我們證明，它們是多么短命”，但是“它們也不會完全消滅，它們每一個總要留下某種東西”。④彭加勒：《科學與假設(shè)》，第 1、4 頁。在《科學的價值》中，彭加勒講得更直白：“每一個定律只是不完美的和暫時的陳述，它必定在某一天被另一個優(yōu)越的定律所代替，前者只不過是后者粗糙的翻版而已?！薄翱茖W理論能給我們的一切僅僅是粗糙的圖像。因此，它是暫定的和易崩潰的?！雹菖砑永眨骸犊茖W的價值》，第 161、171 頁。其實，馬赫也說過：所有科學理論都是“暫定的、不完善的嘗試”，“科學家的最保險的和最牢固建立的觀點和原理也是暫定的，易于通過經(jīng)驗來修正”。⑥馬赫：《認識與謬誤——探究心理學論綱》，李醒民譯，北京：商務印書館，2010年版，第4、20頁。也許正是受到這些話語的影響，胡明復還寫出了下面的文字：“科學根據(jù)事實，演為學說。凡學說之最始，皆極簡單而極粗拙，非經(jīng)再三改良修飾不能立說?！雹吆鲝停骸冻毕ɡm(xù)）》，載陸陽、胡杰主編：《胡敦復、胡明復、胡剛復文集》，第251頁。原文載《科學》1916年第2期。

在第二篇論述科學方法論的文章①胡明復：《科學方法論二——科學之律例》，中國科學社編：《科學通論》，中國科學社1934年版，第126—133頁。原文載《科學》1916年第9期。中，胡明復集中以“科學之律例”為題進行探討。他在文末附有兩本參考書：皮爾遜的《科學的規(guī)范》第一、第二、第三章（K.Pearson：The Grammar of Science，3rd ed.， Vol. I，II，III，London， 1911——這次胡明復所標注的是1911年出版的第3版，而不是1900年出版的第2版）和杰文斯的《科學原理》 （W. S. Jevons：The Principle of Science， Ch. XXXI， MacMillan， 1887——此書也是皮爾遜在《科學的規(guī)范》第一章開列的文獻）。由此可見，他自己已經(jīng)表明，他的議論在很大程度上受到皮爾遜的啟示，而皮爾遜的《科學的規(guī)范》三個版本前三章的題目為“引言：科學的范圍和方法”、“科學事實”、“科學定律”。

胡明復首先給出與前述的意思相同、行文大體相近的科學定律的定義：“事變之通則，謂之科學之律例?？茖W觀察事變，辨其同違，比較而審察之，分析而類別之，得其事之常、理之通，然后綜合會通成律例，此科學律例之由來也?！苯又詥杻蓚€問題，并自為作答：

科學律例，其即自然之真理乎？蓋大有研究之地。夫所謂事變者，其為真界之真正事變耶，抑為外界事變印于吾人腦中之影像耶？是不可以不辨。外界變動，侵及五宮，五官復藉神經(jīng)之媒介傳入人腦，乃生感覺。故凡有事變，自其起于外界之初，至其為吾人感覺之頃，其間所經(jīng)媒介物層數(shù)眾多。是則吾人之所謂事變，殆吾人腦中所有外物之影像耳，其非真正之事變可斷言也。第其諸層媒介之作用，各有定程，外界一舉一動，于內(nèi)必有相等之影像，故內(nèi)外相應，無有錯亂。若吾不審，則且認此影像為真物矣。然唯以其內(nèi)外相應，無有錯亂，故吾人感覺中之事變之通則，于外界亦有相當之事理與之對應。誠如此言，則科學之律例殆非真正之事理，蓋吾人意象中之真正事理也。

不僅如此，他更進一步，針對間接感覺、無感覺而賴推求、無推求而臆造三層，把對問題的理解引向深 入：

外界變動，亦得以間接方法感覺之。有時無從感覺，更藉他事他理而推求得之。乃至有并無推求之可言，而憑虛臆造一理以與事變相合，予以求各理之聯(lián)貫。若微生物之極小者，必藉顯微鏡而后見。吾人于此所得之事變與真正事變又遠一層，因其中又多一媒介物也，此即以間接方法感覺之謂。若海王星之發(fā)現(xiàn)，地圓之證明，則并無感覺之可言，乃藉他種已知之事理推求得之。若夫化學上之分子、原子說，今日物理中之電子說，皆意造之物象，為聯(lián)絡(luò)各種已知之事理使成系統(tǒng)之用。至于分子、原子、電子之究竟存在與否，實未可知，其物蓋純?yōu)槲崛诵哪恐兄庀?，其與自然真界之關(guān)系則亦為內(nèi)外對應之類。外界有相應之物，吾謂之分子、原子、電子，然其物非必即為吾人今茲心目中之分子、原子、電子也。同理，科學律例與外界真理之關(guān)系，亦為內(nèi)外事理之互相對應而已。

胡明復注意到，對事變的感知離不開人的官能，對律例的表述離不開人的語言，因此不論科學事實還是科學律例，離開人類則無意義。他是這樣論證的：“且夫律例者，必事理常則譯成文言之謂。文言不能離人類而自立，故所謂律例者，不與人類對待即無意義之可言。外界真理，或者長存，然不經(jīng)人力，不成吾人之所謂律例。不寧唯是，外界事變不經(jīng)吾人感覺之多層媒介，無由入知識之范圍，是則無有事變不有待于人之官能。然吾人所欲知者，不過吾人所能知者而已。茍其物非吾能知，吾終求之不得，置之可矣。吾人所能知者，必為吾人所能直接或間接感覺抑或推求而得者也。誠然，則吾人之所謂科學事實與科學律例，其不得舍人類而言者，又昭然也?！彼M而揭示：“抑猶有進者，科學律例不特有待于人類，而且為人類之所產(chǎn)出。夫所貴乎律例者，唯以其能以極短之文意代表外界眾多之現(xiàn)象，使吾人見義思物，而無記憶眾多事實之煩。是以科學律例者，自此觀點視之，亦猶短書之法，用以省我腦力者也。職是之故，科學律例貴在簡明，在通徹，在包羅廣闊，且各各律例之間必求其無相違悖，互通成系。簡明通徹，則便于記憶；包羅廣闊，則腦力??；互相聯(lián)絡(luò)，則得相依以為推求?？傊?，科學之目的無非欲于腦中構(gòu)一簡徹易通之意象的世界，以代表外方自然之真相，務求其畢肖而后已。凡如分子、原子、電子之類，無非為構(gòu)造此種意象世界而設(shè)，茍用之而與物象事變相合，而且所包極廣，則認以為真物可也。茍未盡合，或所包未廣，則復別創(chuàng)新理以代之，今日電子幾逐原子而代之，即其征也。故科學律例之作成，非徒征集事變而求其通則而已，必同時與他種相關(guān)之事理相比較而貫通之，以求推廣其律例應用之范圍。夫所謂貫通與推廣者，亦唯假力于吾人意造假象之能力而已矣。由此觀之，科學律例要為人造，人智之產(chǎn)物也。與其謂自然與人以律例，毋寧謂人與自然以律例矣。”

胡明復最后討論了推廣科學律例之范圍，強調(diào)這實為今日科學上之唯一職務。他說：“科學之有進步，唯在其時有新發(fā)現(xiàn)，前之律例有未精切者則修正之，所包未廣者則推擴之，不如是則不能利用律例以推求、分析、類別所未知之新現(xiàn)象。前有律例，未必即誤，然其代之者則必為包含前律而復擴充其范圍者也?！彼麌L試以行星環(huán)行之往事證之，即從最初解之日落山背而復之東，日球?qū)嵶缘叵吕@出，日月星辰環(huán)繞天心地球為之說，托勒密的地心說、哥白尼的日心說、開普勒的行星運動三律、牛頓萬有引力律的漸次進化為例，說明“每進一說，莫不根基于新發(fā)現(xiàn)之事實，復加以發(fā)現(xiàn)者自己之意象，故與實事益切而范圍加廣。然則得謂舊說之為錯誤乎？曰否，彼限于其所有之事實，就其所有事實之范圍內(nèi)論之，彼說固是，人不得難之也。謂之殘缺不全則可，謂之錯誤則不可。且其說之為殘缺不全，又非待新事實之發(fā)現(xiàn)不顯。故科學律例皆積歲月經(jīng)驗與前人智慮而成，其偶然發(fā)現(xiàn)而享其盛名者，特其集大成者耳。于此，乃益見科學律例之為假設(shè)的。吾人加入之意象之為假設(shè)，上已言之矣，然科學之進步方進未已，科學之律例在今日為真理者，明日又以得新發(fā)現(xiàn)而成殘缺不全矣。則今日認之以為真者，又為假設(shè)的也。在今日已知事實之范圍中，吾律與事符合，則謂之真。所謂真者，事與律例相符之別號耳”。他還以熱力學之第二律證之，此理尤顯。第二律為：在一自動機之內(nèi)，不藉外力，不能使熱自低溫之物傳于高溫之物。此律蓋于物理學上極占重要之地位，而與吾人平日之各種經(jīng)驗尤切合者。然而，克勒克·馬克斯威爾（Clerk Maxwell）認為，茍吾僅論其物系之全體，而未能鑒別操縱其物之各個分子，則此律之為實殆無可疑。要是有人其一切官能皆與我同，唯其視覺之能力可見分子至微而觀察其運行之道途，則彼將能為我今所不能為之事，而熱力學之第二律將不復實矣。

胡明復就此解釋道：“吾人平常之官能不及見各個分子也。故吾之所經(jīng)驗者，為物體全體之平均變狀，而第二律者則亦僅與其全體之變態(tài)相合也。今吾人類已有之經(jīng)驗極有限，其官能未精，則事變之常則，毋亦終為機數(shù)（probability）之類乎？昔日如是，今日如是，明日又如是，則后日可料其又復如是。后日而誠然，固甚佳。然后日而不然者，則與今日之律例仍可無悖也。若夫熱動之說，則其全理根基于機數(shù)。彼重在物體全體平均之變態(tài)，而忽其各個分子之行為。各個分子之行為，雖與平均變態(tài)相遠，而其律則仍無少移矣。”他得出結(jié)論：“是則科學律例之真妄，視吾人經(jīng)驗之范圍為定，舍人類而言其真妄，斷斷無謂也?？茖W律例，既不能須臾離人類而成義，故非絕對可恃。……夫科學律例，無非為過去事實之通理。其能基過去以預測未來者，純?yōu)榧僭O(shè)之理。唯據(jù)過去之經(jīng)驗，則機數(shù)甚大，為可恃耳。大所貴乎科學之律例者，即此機數(shù)之可恃也?！?/p>

胡明復關(guān)于科學定律的基本思想和主要觀點確實來自皮爾遜，比如律例的事常理通定義，事變殆吾人腦中所有外物之影像，律例殆非真正之事理乃吾人意象中之真正事理，律例有待于人類而不得舍人類而言，律例為人類之所產(chǎn)出，律例為機數(shù)甚大的假設(shè)之理，等等。

皮爾遜是這樣對科學定律下定義的：“整理事實，審查它們的復雜的相互關(guān)系，并根據(jù)這些審查的結(jié)果預言它們不可避免的關(guān)聯(lián)——我們稱這些關(guān)聯(lián)為自然定律。”“單獨的陳述、簡明的公式，這些詞匯在我們的心智中代替孤立現(xiàn)象之間的廣大范圍的關(guān)系，我們稱其為科學定律?！蓖ㄟ^“事實的仔細的，而且往往是吃力的分類”，“它們的關(guān)系和序列的比較”，“借助訓練有素的想象發(fā)現(xiàn)簡明的陳述或公式，從而用幾個詞句概述事實的整個范圍”，“這樣的公式被命名為科學定律”。例如引力定律，“它僅僅是用幾個簡潔的詞匯概述了所觀察到的廣大的現(xiàn)象范圍之間的關(guān)系。通過用心理速記陳述，向我們形成受引力作用的物質(zhì)的宇宙之知覺的慣例，它使思維變得經(jīng)濟”。①皮爾遜：《科學的規(guī)范》，第 9—10、31、79、101 頁。

對于實在客體（或外部世界或物自體）、感覺印象、自然定律的關(guān)系，他論述道：“如果我要把客體稱為實在的，而不僅僅是我的想象的產(chǎn)物，那么就必須有某些感覺印象?！獠靠腕w一般說來是構(gòu)念（construct），也就是即時的感覺印象與過去的或存儲的感覺印象的組合。事物的實在性依賴于它作為即時的感覺印象群出現(xiàn)的可能性。”“在感覺印象背后存在著產(chǎn)生感覺印象的‘物自體’這一陳述中，不僅沒有必然性，甚至沒有邏輯。……外部世界對科學來說只是感覺的世界，感覺只是作為感覺印象為我們所知?！彼谂u“談論自然定律是存在于‘物自體’中與人的心智無關(guān)”時斷言：“‘外部世界’本質(zhì)上受到人的知覺和記憶能力的制約?！杏X印象絕不像‘物自體’，人的感覺印象如此遠離存在物，以致整個‘物自體’的產(chǎn)物也許只不過時物自體‘產(chǎn)生’感覺印象的最小的一部分?！薄白匀欢墒侨说睦碇堑漠a(chǎn)物，而不是‘死物質(zhì)’固有的慣例。……科學的素材和定律二者都內(nèi)在于我們自己，而不是內(nèi)在于外部世界。對于我們來說，我們的知覺群形成實在，我們在這些知覺和從知覺中推導的概念之上推理的結(jié)果形成我們的唯一真正的知識”。②同上書，第 41—42、69—70、84—85、112 頁。

在談到科學定律是人造的時候，他說：“科學定律與其說應該與在人之外的物理世界相關(guān)聯(lián)，還不如說與人的創(chuàng)造性的想象相關(guān)聯(lián)。……科學定律與其說是外部世界的要素，還不如說是人的心智的產(chǎn)物?！薄翱茖W定律是與人的知覺和推理能力形成知覺和概念關(guān)聯(lián)的；除非與這些東西結(jié)合，否則它是無意義的；它是某些感知和概念群的關(guān)系和順序的概要和簡明的表達，只有當人闡明它時，它才存在?！薄霸诳茖W的意義上，定律本質(zhì)上是人的心智的產(chǎn)物，它離開人則無意義。它把它的存在歸因于人的理智的創(chuàng)造能力。人把定律給予自然的陳述比相反的陳述即自然把定律給予人更有意義?！北热?，“原子和分子是理智的概念，物理學家以此分類現(xiàn)象，闡述它們的序列之間的關(guān)系?！鼈冊谀壳皼]有表象直接的感覺印象……物理學家以兩種不同方式中的一種或另一種看待原子：或者原子是實在的，即能夠是直接的感覺印象，要不原子是理想的，即是我們借以能夠系統(tǒng)闡述自然定律的純粹心理的概念。它或者是人的感知官能的產(chǎn)物，或者是人的反應官能或推理官能的產(chǎn)物。它可以從后者行進到前者，從理想的階段行進到實在的階段；但是它還沒有如此，它依然只不過是分類感覺印象的概念基礎(chǔ)，它沒有現(xiàn)實性?！雹倨栠d：《科學的規(guī)范》，第 36—37、84、89、98 頁。

關(guān)于科學定律的一些性質(zhì)，比如假定性、暫定性、幾率性，他這樣寫道：“借助在感覺印象領(lǐng)域可能有也可能沒有知覺等價物的概念的簡潔陳述，科學家能夠分類和比較現(xiàn)象。從它們的分類出發(fā)，他行進到描述它們的序列和關(guān)系的公式或科學定律?！钤绲墓讲⒎潜厝皇清e誤的，它們只不過是被更簡單的語言描述更多的事實的其他公式代替了?！薄氨M管科學定律是事實的理性分析的產(chǎn)物，但是它總是易于被更廣泛的概括代替。事實上，一個公式這樣被另一個公式代替是科學進步的有規(guī)律的進程。我們對任何定律的真、對描述的充分性之唯一最終的檢驗，我們的理智敏銳得足以達到一個擴展到它聲稱概述的整個事實范圍之唯一證據(jù)，就是把公式的結(jié)果與事實本身即歷史的觀察或物理實驗加以實際比較。這種檢驗是標志把科學假設(shè)和科學定律分開的一切，隨著我們感知能力的每一增強，科學定律本身必定重新回到假設(shè)的地位，必須把它重新交付經(jīng)驗檢驗。”“科學對過去是描述，對未來是信仰?！薄翱茖W是過去經(jīng)驗的理智概要和未來經(jīng)驗的概率權(quán)衡”。②同上書，第 99、102、116—119 頁。

把皮爾遜的上述言論與胡明復的文字比較一下，我們不難發(fā)現(xiàn)二者的傳承和因襲關(guān) 系。

在第三篇論述科學方法論的文章③胡明復：《幾率論——科學方法論三》，載陸陽、胡杰主編：《胡敦復、胡明復、胡剛復文集》，第272—277頁。原文載《科學》1917年第3期。中，胡明復集中討論了科學定律的幾率性。他以一段回顧文字過渡到該文的主題：“昔吾言‘科學律例’，謂不過過去事變之通理；夫科學之價值，誠在其要據(jù)以為未來之預測，然其所以可據(jù)以為預測者，純?yōu)榧僭O(shè)之事理，非科學律例所固能。易詞言之，科學律例之效能，僅限于過去，其得以應用于未來者，屬于幾率（probability）之范圍，故次論幾率。”在他看來，“若歷史，若科學，若一切學問，皆根據(jù)于經(jīng)驗，故雖謂以幾率之理為其基礎(chǔ)可也，而科學律例尤為其最顯著之列。自表面觀之，‘科學律例’與‘幾率’似相悖不并立?？茖W律例為通理，機會偶然。雖然，余已言之矣，科學律例為過去事實之通理，對于未來之事實無相合之必要，特吾人以其幾率至大，遂信以為真耳”。

接著，他提出兩個問題：幾率與偶然之機遇有何差異？事實的發(fā)生，都是偶然機遇嗎？他回答道：然，而又不盡然。夫所謂偶然之機遇者，非事件之能絕對偶然發(fā)生。在科學上機體的世界中，事件不容無中生有，必有致之者。特吾人不知其發(fā)生之緣由，而謂為偶然之發(fā)生耳。是以偶然機遇者，吾人無識之別名，非機體世界中固有之名詞也。以此眼光觀之，則凡事實之發(fā)現(xiàn)，皆得以偶然機遇目之。今人以為科學的事實，可以理解者，于古人則偶然之機遇也，于野蠻民族亦偶然之機遇也，于愚昧乞子亦偶然之機遇也。今日吾人以為不可理解而以偶然機遇稱之者，安知數(shù)千百年以后不變?yōu)榭茖W的事實乎。故曰：事實之發(fā)現(xiàn)，皆偶然之機遇也。例如，若均勻之圓錐體，其軸與水平面垂直倒立地面，其體理應直立不倒，然實際上此為無有之事。其傾倒之原因至多，其量又每至微，然其所生之效果則固有一定也。絲毫之因，成極大之果，在在皆是。吾人不知其原因之底蘊，以偶然機遇視之可也。雖然，事物發(fā)生，必有致之者。故偶然機遇之中，亦有通理可尋，吾人不得藉口于“無識”二字而遂置之。易詞言之，偶然之機遇，亦不可謂純粹為“無識”之別名。無識之中，無知識可求，而偶然機遇之中固有理可尋也。例如人壽保險，投機事業(yè)也，他如制造業(yè)、運輸業(yè)、銀行業(yè)以及一切零售批發(fā)商店，莫不皆然?？茖W律例之含有幾率的性質(zhì)，更有純粹依據(jù)幾率之理而立說，而所得結(jié)果仍與實事相符者，如氣體熱動說。他以該學說解釋氣體壓力之后得出結(jié)論：“蓋假設(shè)之理，當其創(chuàng)始之時，大半直接與間接受事實之提示，非憑空臆造者可比。易詞言之，假設(shè)之理，亦必根據(jù)于事實。茍假設(shè)之結(jié)果與事實不符，其理自然不立，或尚待修補。若幸而合，則其理為暫可通。故假設(shè)之理，亦猶科學律例，含有幾率之性質(zhì)焉。于假設(shè)之中，又復采用幾率之理，則尤其特色者矣?！?/p>

胡明復在該文文末加有兩個附注：一個是杰文斯的《科學原理》第十章，另一個是彭加勒的《科學與方法》第一編第四章?！犊茖W與方法》這一章的標題是“偶然性”。胡明復所舉的例子，即氣體運動論、人壽保險公司、圓錐的不穩(wěn)平衡，是彭加勒諸多舉例中的三個。而且，他的論述和觀點也是對彭加勒思想的沿襲和發(fā)揮。例如，從彭加勒的下述言論，我們能夠窺見胡明復受影響的痕跡：一方面，“偶然性僅僅是我們無知的量度。按照定義，偶然發(fā)生的現(xiàn)象就是我們不知道其規(guī)律的現(xiàn)象”。另一方面，“偶然性并不是我們給我們的無知所取的名字?！瓕τ谂既话l(fā)生的現(xiàn)象本身，通過概率運算給與我們的信息顯然將是真的……”“我們覺察不到的極其輕微的原因決定著我們不能不看到的顯著結(jié)果，于是我們卻說整個結(jié)果是由于偶然性?！跏紬l件的微小差別在最后的現(xiàn)象中產(chǎn)生了極大的差別；前者的微小誤差造成了后者的巨大誤差。預言變得不可能了，我們有的是偶然發(fā)生的現(xiàn)象。”“當我們想檢驗一個假設(shè)時，我們怎么辦呢？我們不能證實它的所有推論，因為這些推論中數(shù)目上是無限的；我們只能使我們滿足于證實某些推論，如果我們成功了，我們便宣布該假設(shè)被確認了，因為如此之多的成功不可能出于偶然性。而且，從根本上說，這總是同樣的推理?！雹倥砑永眨骸犊茖W與方法》，第 47、48、49、66 頁。

五、科學方法與科學精神

胡明復深諳皮爾遜科學的統(tǒng)一僅在方法而非在材料的思想，因而對科學方法特別看重：“且夫事理之繁，變端之奇，種類之多，性質(zhì)之異，在在增加科學之困難，學者目眩智迷，莫知所從，乃欲于無窮之中取其同異，通其變化，溯其通則，不亦難乎？則科學方法之重要，可想而知矣。”

接著，他重點議論科學中的兩種主要方法即演繹法和歸納法的性質(zhì)以及二者在科學中的地位和關(guān)系：

演繹者，自一事或一理推及他事或他理，故其為根據(jù)之事理為已知，或假設(shè)為已知，而其推得之事理為已知事理之變體或?qū)兕?。歸納則反是，先觀察事變，審其同違，比較而審察之，分析而類別之，求其變之常、理之通，然后綜合會通而成律，反以釋明事變之真理。故歸納之法，其首據(jù)之事理為實事，而其歸納之結(jié)果則為通理，即實事運行之常則也。自此性質(zhì)上之區(qū)別觀之，科學之方法當然為歸納的?？茖W取材于外界，故純粹演繹不能成科學，此理至明。蓋演繹必有所本，今所究為外界，則所本必不可為人造。是以演繹之先，必有歸納為之基。雖然，純粹歸納亦不能成科學。夫科學之原理必始于歸納，固矣。然歸納有極點乎？嚴格言之，事變不盡，則歸納之理不立。日月東升西落，此人所習知，而歸納之結(jié)果也，然安知明日不西升東落乎？故雖日月東升西落之常理，亦不得謂為絕對之歸納，其理之永遠確實與否終在不可知之列。然則宇宙之變無已時而人世有限，歸納之理其永不立矣乎？是以科學上之歸納，猶常事上之歸納，皆有其限制，蓋僅能征集多數(shù)之事變而觀其通則，非能盡宇宙中之事變也。以其歸納非絕對，故其歸納所成之理仍含有假設(shè)之性質(zhì)，猶謂茍此歸納之理確為真理，則此為真。易詞言之，歸納之理仍不啻為假設(shè)之理，第其假設(shè)根據(jù)于事實，非憑空臆造之類耳?？茖W之方法，乃兼合歸納與演繹二者。先作觀測，微有所得，乃設(shè)想一理以推演之，然后復作實驗，以視其合否，不合則重創(chuàng)一新理，合而不盡精切則修補之，然后更試以實驗，再演繹之，如是往返于歸納演繹之間。歸納與演繹既相間而進，故歸納之性不失，而演繹之功可收，斯為科學方法之特點。然所欲特別著重者，為其歸納之性，不有此性，科學已失其為科學，遑顧其他。此所以科學之發(fā)達，不在中古以前而在文化再興（Renaissance）以后也。此理至明?？茖W之目的，在求自然界之真。自然既無求于人，則人必就之。欲解釋事變，則不能根據(jù)于事變，然后實事與理解乃能契合。歸納之性，蓋使理論與事實常相接觸也。①胡明復：《科學方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》。

在這些議論中，胡明復對演繹法和歸納法的特性和關(guān)聯(lián)把握得很到位，強調(diào)二者在科學研究中均不可或缺，尤其是作為實證科學的自然科學本質(zhì)上立足于科學事實的歸納。不過，他在這里實際上講的只是建構(gòu)經(jīng)驗歸納認知結(jié)構(gòu)的理論。皮爾遜把它歸結(jié)為三個步驟：（1）仔細而精確地分類事實，觀察它們的相關(guān)和順序；（2）借助創(chuàng)造性的想象發(fā)現(xiàn)科學定律；（3）自我批判和對所有正常構(gòu)造的心智來說是同等有效的最后檢驗。其實，在現(xiàn)代科學中，尤其是當一門科學發(fā)展到高級階段即數(shù)學化階段時，則必須建構(gòu)所謂的假設(shè)演繹認知結(jié)構(gòu)的理論。迪昂將其歸結(jié)為四個基本操作：物理量的定義和測量、選擇假設(shè)、理論的數(shù)學展開、理論與實驗的比較。②李醒民：《哲人科學家眼中的科學理論的認知結(jié)構(gòu)》，載《自然辯證法通訊》2012年第2期。要建構(gòu)這樣的理論，需要運用愛因斯坦所謂的假設(shè)性的演繹法。該方法的新穎之處在于：作為演繹前提的假設(shè)或公理或原理，不是由經(jīng)驗歸納獲取的，而是在實驗事實的啟示下，通過思維的自由創(chuàng)造或理智的自由發(fā)明即自由的約定得到的。③李醒民：《論愛因斯坦的探索性的演繹法》，載《自然科學發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗的探索》，福州：福建人民出版社1988年版，第215—233頁。

胡明復更進一步，指出科學方法也可以應用于社會領(lǐng)域：“且夫社會之事變，亦自然之現(xiàn)象也。何獨不可以科學之方法解決社會上之問題？近世西國每數(shù)年必為一統(tǒng)計，每有一事則為調(diào)查，于是于社會上之傾向、之習好、之弊端、之優(yōu)點，皆了然無遺，乃復依情設(shè)救，防患于末然，其成績蓋已昭著矣。復試舉地方衛(wèi)生、勞工生活諸事，孰非與社會全體有密切之關(guān)系而皆可以科學之方法解決者也?！?/p>

他以外斯曼（Weismann）“性傳”之說④Weismann：Essays on Heredity and Kindred Biological Problems，Oxford，1889.——胡明復原注（“謂吾人習成之習慣而本非天授者，不能遺傳”）為例說 明：

假令此說而實，則人之生性為善而習于為惡者，其子其孫不必即生性為惡。故茍以善良之救育與其子孫，而不令與惡社會相接觸，則其子孫多能為善。反之，生性為惡者，雖偶習于善，其子其孫亦必不良，即可以直接或間接之方法阻滯其繁殖。此于無形之中增加社會之善良份子也。誠令外斯曼之說不盡然，此理仍不因之少弱。蓋吾人之行為，系于生性者半。系于教育者半。去其惡性而授以良教育，此不易之至理也。由于認識到科學方法之影響，尚遠出于科學自身發(fā)達以外；而且科學知識于人類思潮、道德、文化之影響，視其有功人類猶遠過之。

于此，胡明復不得不合科學之方法與精神二者于一談，宣明一種原則性的見解：“精神為方法之髓，而方法則精神之郛也。是以科學之精神，即科學方法之精神?！卑凑账目捶?，科學方法之唯一精神，曰“求真”——“取廣義言之，凡方法之可以致真者，皆得謂之科學的方法；凡理說之合于事變者，皆得謂之科學的理說；凡理論之不根據(jù)于事實者，或根據(jù)于事實而未盡精切者，皆科學所欲去。概言之，曰‘立真去偽’。故習于科學而通其精義者，僅知有真理而不肯茍從，非真則不信焉。此種精神，直接影響于人類之思想者，曰排除迷信與妄從?？贾T西國科學發(fā)達史，蓋自科學發(fā)展以來，幾無日不與舊迷信、舊習尚、舊宗教、舊道德相搏戰(zhàn)，然其結(jié)果則不特科學自身之發(fā)展而已也，即風俗、道德與宗教亦因之日進于純粹，而愈趨于真境。其影響于吾人處世之態(tài)度，遇事之方術(shù)者至大，雖謂近世文明出于是焉，非過言也”。

他由此聯(lián)想到國內(nèi)處處與科學精神背離的現(xiàn)實，并給出救治的良方：

返顧吾國，則猶如西國之中世紀，斤斤焉于古人之一言數(shù)語，而不察于實事，似以為宇宙中之大道至理皆可由此一言數(shù)語中得之。今日“復古”之潮流，猶是此心理之流毒。而此種尋章摘句之又一大惡果，則為其重于章句而忽于真義，是以往往言不由衷，言行相違，宛如兩人。廉恥道喪，而文化亦日即衰落。學問、道德、政治、社會，皆存其形儀而失其實際，可慨也已。然則有補救之方策乎？曰有：“提倡科學，以養(yǎng)‘求真’之精神。知‘真’，則事理明，是非彰，而廉恥生。知‘真’則不復妄從而逆行。此為中國應究科學之最大原因。若夫科學之可以富國強兵，則民智民德發(fā)育以后自然之結(jié)果，不求而自得者也。且夫社會、國家之康健穩(wěn)固，全系于社會、國家中個人之責任心。人類無群，無以自存，故有社會，有國家。故國家、社會為民有，為民造，為民主，而國民對于國家、社會遂有其應盡之貴?？茖W審于事理，不取臆斷，而唯真理是從，故最適于教養(yǎng)國民之資格。審于事理，則國家、社會與個人之利害關(guān)系明。不從臆斷，則遇事無私。唯真理是從，故人知其貴之所在。自反面言之，國民對于社會、國家心切，故監(jiān)察綦嚴，雖有敗類僉壬而社會、國家不為所傾覆。此科學精神之直接影響于社會、國家之安寧與穩(wěn)固者也?！雹俸鲝停骸犊茖W方法論一——科學方法與精神之大概及其實用》。

胡明復關(guān)于科學精神或科學方法之唯一精神是求真的觀點，與先前關(guān)于科學目的的論說一樣，顯然受到彭加勒的影響。他關(guān)于科學方法可以應用于社會領(lǐng)域或社會問題的觀點，與皮爾遜關(guān)于科學要求我們支持的四個理由或科學和科學方法的四項社會功能有關(guān)，特別是與前兩項功能關(guān)系密切。這四項功能是：為公民提供有效的訓練；對許多重要的社會問題施加影響；為實際生活增添舒適；給審美判斷以持久的愉悅。比如，皮爾遜倡言，受到科學方法訓練的心智，能夠“嚴格而公正地分析事實”，“將不滿意僅僅是皮相的陳述，不滿足僅僅訴諸想象、激情、個人偏見。他將要求推理的高標準、對事實及其結(jié)果的洞見，他的要求不能不充分地有益于共同體”。他揭示道：像唯靈論、女巫等超自然的所謂現(xiàn)象或能力，是經(jīng)不起科學方法的分析的，它們“在很大程度上是非實在的、出于未受訓練心智愚蠢想象的和出于返祖的迷信傾向的事實”，“教條和神話總希望在科學還未有效占據(jù)的領(lǐng)土四周設(shè)置圍欄，科學不能同意人的發(fā)展在某一天再次受到這些圍欄的阻礙”，“對于實證神學，對于啟示”，“科學才不得不嚴厲抗議”?！翱茖W是完全確定的和清楚的，自然神學和形而上學是偽科學?！彼€申明：“要保證判斷是道德的，方法或知識對于它的形成來說是必不可少的。道德判斷的形成，即個人合理地肯定的判斷將有助于社會福利的判斷的形成，并非唯一地依賴于準備犧牲個人的收益或舒適、準備無私地行動，它首先取決于知識和方法，對這一點無論怎么經(jīng)常堅持也不算過分。”②皮爾遜：《科學的規(guī)范》，第 38、9—10、23、25、110、28 頁。而且，胡明復所舉的社會調(diào)查統(tǒng)計、魏斯曼遺傳理論的例子，也是皮爾遜的舉例。