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走向更加成熟的科学实验哲学

已有 4603 次阅读 2015-11-12 08:31 |个人分类:科学书摘|系统分类:观点评述| 科学出版社, 吴彤, 汉斯·拉德, 科学实验哲学, 实验主义


《科学实验哲学》是2000 年6 月15 ~17 日阿姆斯特丹自由大学哲学系为期三天的研讨会“走向更加成熟的科学实验哲学” 的结晶。

——〔荷〕汉斯·拉德


《科学实验哲学》(The Philosophy of Scientific Experimentation是一本以会议文集形式专门讨论科学实验哲学的著作,从多个方面、多种角度讨论了科学实验的哲学问题。作者们深入科学实践的具体形态(如实验、观察和实验室活动过程),探讨实验、观察和理论三者的关系、科学仪器的作用、客观事物知识的形态等具体问题,为科学实践的哲学研究提供了丰富的经验内容和深入的分析,给了忽视实验的哲学研究传统一个矫正剂。


在此,请允许我讨论本书的几个重要方面。


首先,观察与实验在科学实践哲学中的地位和作用是一个特别有趣的问题。


对关于“观察/ 实验负载理论” (theory-laden observation /experiment ) 命题的重新考察也具有重要意义。这个命题曾一度成为实证主义的克星,并成为历史主义科学哲学的重要理论观点支柱。历史主义科学哲学家汉森提出并且论证了这个命题,而后这个命题被科学哲学普遍接受,成为对经验与理论两分的致命一击。一旦它为我们接受,观察/ 实验和理论的关系就不复存在。一旦三者成为三位一体的混合东西,关于科学理论的进步、比较、真理等问题都因为缺乏必要的、合理的基础而成为令人困惑的问题。相对主义兴盛也与这个命题有关。重新使观察/ 实验特别是实验成为理论必要和适宜的基础,并且为此提供科学史案例的充分论证,对纠正极端理论优位的科学哲学观点,复归实验与理论、科学积累与科学突变的复杂辩证关系的观点有重要意义。


因此,科学实验哲学成为科学实践哲学的近亲与同道。


以往的科学哲学往往把观察与实验混为一谈。这是因为,观察和实验的作用对于逻辑主义或者经验主义的科学哲学来说,很少有本质上的意义差异。它们都为理论提供证据,是理论联系被表征的世界的经验桥梁和中介。并且,实验和观察还有用来检验理论的作用,实验和观察为明确的理论假设导引,即观察/ 实验负载理论、渗透理论。


在科学实验哲学中,特别是在新实验主义科学哲学的视野中,实验常常有自己的生命,实验也常常有许多种类的生命( Hacking,1983a: 150,165);实验不是为明确理论导引,而是为值得研究事物的暗示以及对如何开展这样的探索的把握导引。科学实践哲学更重视实验,因为在科学实践哲学中,科学是作用于世界的方式,而不是观察和描述世界的方式。“实验一直担当着知识论的重任。” 这样,实验或者观察和理论在品格方面就有了重要的区别。因此,在科学实践哲学中明显地表现出更重视实验的特征。实验目标,实验设计,实验所采用的手段、仪器和获取的现象都得到更高程度的重视。


科学实践哲学中的新实验主义研究进路集中批判一直以来强烈影响着科学哲学的观察/ 实验渗透理论、观察/ 实验负载理论命题。哈金认为: 第一,观察与陈述不是一回事,以往的逻辑经验主义、实证主义哲学家太注重陈述,而作为活动的观察则没有得到应有的待遇;第二,理论和实验的相互关系在发展的不同阶段是不同的,在自然科学里它们不都有同样的形式;第三,更基础的真实研究往往要先于任何相关理论;第四,按照理论和实验术语来划分问题本身就是一种误导,因为它把理论处理为同一种类的东西,把实验处理为另一类同一的东西(Hacking,1983a: chaps.9-10)。新实验主义通过大量实验、观察先于相关理论的案例或者独立于理论的案例(如戴维观察到沼气的案例、赫谢尔对未知天体的观察发现、布朗运动的观察和发现的无理论性) 说明存在不负载理论(theory-laden free ) 的实验,新实验主义科学哲学相当有力地驳斥了观察/ 实验负载理论命题。当然,我们认为,实验、观察和理论之间的关系相当复杂,那种逻辑上只存在一类可以概括全体的关系可能是幻觉,实验可以有自己的生命,理论也可以有自己的生命,实验和理论还可以有相互纠缠的双螺旋缠绕在一起的生命。最重要的是,我们应该深入科学实验、实验室,探询这种多重关系,而不是冠以一个简单的说明。


新的科学实践哲学给予实验室以重要地位。


因此,连带地,在科学实践哲学中,实验室被赋予新的认识论地位和意义,它是一个认知概念,而不仅是认知的场所。事实上,早在科学实践哲学诞生之前,在SSK 中,诺尔-塞蒂纳就认为,科学实验室概念已经代替实验概念之于科学史和科学方法论的意义;实验室语境由仪器和符号的实践构成,科学的技能活动根植于此。正是实验室使得实践概念成为一种文化实践的概念。实验室在科学哲学研究中已经成为一种重要的理论概念,实验室本身成为科学发展的重要代理者。诺尔-塞蒂纳甚至认为,这个代理过程是: 实验室研究成为事物被“带回家中” 的自然过程,使自然对象得到“驯化”,使自然条件受到“社会审查”。实验室重要的意义在于提升“社会秩序” 和“认知秩序”。


传统科学哲学仅仅认为,实验室是产生知识的场所,仅仅在科学知识产生的源头给予实验室一个位置,而后科学知识和理论的发展均与实验室无关。这使得实验室有点像牛顿框架下的空间。新的科学实践哲学给予实验室以重要地位。新的科学实践哲学认为: ①实验室是建构知识的研究场所与情境。由于知识是地方性的,因此知识作为其实践的维度,必定含有实验室特征,对象经过巨大改造之后,已经不再是纯粹自然的东西。②实验室的作用是:隔离-操纵对象,使得被研究的事物清晰化。③实验室以工具、设备和技能介入研究,实验室本身就是研究活动的组成。④实验室还提供追踪实验过程的全程性认识。⑤提供新科学资源的实践性理解、文化性理解。


正如本书主编拉德指出的,目前新实验主义的科学实验哲学(philosophy of scientific experimentation) 主要研究的主题包括: ①实验的物质实现;②实验和因果关系;③科学-技术关系;④实验中理论的角色;⑤建模和(计算机) 实验;⑥仪器使用的科学和哲学意义。


拉德指出,在实验里,我们能动地与物质世界打交道。无论按照哪种方法,实验都包括一种实验过程的物质实现(研究的对象、仪器和它们之间的相互作用)。问题是: 科学实验的活动和产品特性对于哲学上关于科学的本体论、认识论和方法论论题的争论有什么意义?


新实验哲学认为,其本体论意义在于: 一种关于实验科学的更适当的本体论说明需要相应的某些配置性概念,如关于实验设计的实践、实验再生产能力的角色和自然作为机器概念的考察,在实验中必需的图示符号使用、“虚拟观察” 的程序、仪器使用中的专家角色、人的精神在实验本体中的作用(如可能性、能力、倾向、可能应进入实验科学的本体论研究)。其认识论意义在于: 实验的干预特征同样引发认识论问题。贝尔德提出一种新波普尔主义关于“客观事物知识” (objective thing knowledge) 的说明,其知识是被封存在物质事物中的。对这种知识进行举例说明的是沃森和克里克的物质双螺旋模型、Davenport 的旋转电磁发动机以及瓦特和Southern 的蒸汽机指示器。贝尔德认为,这些例证本身就是把类似于标准认识论的真理、辩护等概念移位到事物知识上的案例。例如,在对工具的讨论中,贝尔德提出事物知识(thing knowledge) 概念,并且把它们分为: 模型知识(model knowledge),如DNA模型;工作知识(working knowledge),指一种工具或者机器在运行中的规则性和可靠性方面的认知;测度知识(measurement knowledge)。这些区分涉及波普尔的世界1 ~ 世界3 的划分以及相互作用的形而上学问题[Baird,thing knowledge,见Radder (2003: 39-67)]。


拉德还认为,对实验的理论的和经验的研究非常适合因果关系论题的探究。我们发现,在实验主义者看来,一个因果主张基本就是,如果一个确定的实验被运行,那么将发生什么的观点。在实验的因果关系上至少可以发现三种不同研究进路。第一种进路认为,在实验过程和实验的实践中,因果关系的角色是可以分析的。第二种进路包括对解释和检验因果主张的实验角色的分析。因果推论可能仅仅在通过(可能的假说) 实验干预时才能被证明,而不能通过观察来证明。第三种进路是在行动和操作的概念基础上说明因果关系的概念。


如果哲学家继续保持对科学的技术维度的忽视,实验就将继续仅仅被视为理论评估的数据供给者。如果他们开始认真地探讨科学-技术的相互关系,研究技术在科学中作用的一个明显的方法就是集中于实验室实验中使用的工具和设备。在本书中,贝尔德论证事物知识与理论知识同等的重要性。朗格主要强调实验科学和技术在概念和历史上的近亲性。


科学实验哲学的中心论题,是科学和实验的关系。


目前,这个论题被两个方面的进路所探究。第一种进路是在实验实践内研究理论的角色。这关涉关于实验科学区别理论的(相对的) 自治性主张。如前文所说,针对“观察/ 实验负载理论” 的观点提出,实验是无理论负载的观点。另外,海德伯格论证实验中的因果论题可以并且能够从理论论题中区分出来。同样,在科学工具分类中可以做出相同的区分。海德伯格认为,以工具“表征” 的实验是负载理论的,“生产的”、“构造的” 或者“模仿的” 工具使用的实验是有因果基础的,是无理论负载的(Heidelberger,见本书第7 章)。第二种进路对实验-理论关系附加理论如何能够从物质实验实践中产生的问题或概念化如何从物质过程到命题、理论知识的转变。当然,即便实验研究不仅仅是达到理论知识的唯一手段,实验也伴随科学理论形成相关的认识角色。把两者的关系置于平衡之论题的哲学研究既得益于“相对主义的” 科学研究进路(Gooding,1990: 180,211-215),也得益于“理性主义的” 认识论研究进路(Franklin,1990: 2,3,160;Mayo,1996: 405-408)。特别是,梅奥通过主观贝叶斯主义的批判研究,通过错误改进实验推进科学理论的研究,重新梳理和说明实验、观察和理论三者的合适关系。


实验、建模和(计算机) 模拟的相关研究在科学实验哲学中获得重要推进。拉德指出,在过去的10 年中,对计算机建模和模拟的科学意义的认识有了巨大的增长。许多现代科学家都参与他们所谓的“计算机实验”。除了计算机实验的内在兴趣和论旨外,这个发展还激起一种哲学讨论,即这些计算机实验以什么方式进行,它们如何与普通实验联系。在本书中,凯勒和摩根详细研究这个主题。他们共同提供计算机建模和模拟的分类。一是计算机模拟,即以计算机模型去模拟已有的现象;二是真正意义的“计算机实验”,即通过计算机程序产生的对象进行实验研究;三是试图去建模迄今为止还未理论化的现象,如“人工生命” 研究(Keller: 198-215;Morgan: 151-216;见本书第10 章、第11 章)。


科学工具的研究是一种科学实验哲学的富矿。


事实上,这样的研究细致地反映出科学工具研究进路和趋向。科学工具的研究是一种科学实验哲学的富矿。例如,设计、操作和工具广泛应用的各种特性及其哲学意蕴、示意图解、图示符号在设计科学工具中的重要性,存储在这些图像中的知觉和功能信息,视觉知觉的本性,思想和视觉之间的关系,再生产性作为某种实验规范的作用,工具性中介实验输出的表征模式问题,都是传统科学哲学忽视的,而今通过这些方面的研究可以获得新的分析资源,形成新的方向和进路。


本书所谈到的新实验主义仍然有一些缺陷,这或许是新实验主义自身的问题,也许是实验主义仍未能兴盛的原因之一,即各章所表述的新实验主义立场并不完全一致,甚至有些章节之间的观点还存有争论。例如,在关于知识的性质、人工与自然的区别等方面存在很多争论。写作和论述风格也不完全相同。所以,在读本书时,不要把它看做是铁板一块、首尾一贯的一个体系,而应进行比较、分析研读。


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本文由刘四旦摘编自〔荷〕汉斯·拉德(Hans Radder)主编,吴彤、何华青、崔波译《科学实验哲学》一书“译后记”。有删减,标题为编者所加。


ISBN 978-7-03-045773-8


科学实验哲学以科学实验为基础对科学哲学做出解释和说明:提出和论证客观事物知识的存在和重要性;指出科学实验等科学实践是科学的基础,讨论理论与实验、科学与技术的关系等重大科学哲学问题。


科学实验哲学》是“理解科学译丛”的一种。当今世界,我们无时无刻不在面对科学技术。如何树立科学观念,弘扬积极的科学精神,仍是现代社会高度关心的问题。“理解科学译丛”从科学技术的哲学研究、方法论研究、史学研究、社会研究以及传播普及研究等多个视角,系统地选择翻译国外的重要教材和著作,以飨有志于推进理解科学的有识之士和关心理解科学的广大爱好者。


理解科学译丛” 第一辑书目


《伊斯兰技术简史》

《理解科学推理》

《理工科学生科研指南》

《表征与干预》

科学实验哲学

《科学的社会史》



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