“業(yè)余科學(xué)史家”戴森的深邃思考
?托馬斯?庫恩
編者按：
本刊于1月21日刊出劉鈍教授的“中國的‘第三種文化’與‘諾獎(jiǎng)嘉年華’”，內(nèi)中提到了美國理論物理學(xué)家戴森關(guān)于“兩種科學(xué)革命”的論述，以及他對庫恩理論的批評。與庫恩精心描繪的“結(jié)構(gòu)”相比，戴森只提供了一個(gè)有創(chuàng)意的想法，似乎沒有引起學(xué)人的廣泛關(guān)注。這里刊出劉鈍教授16年前的一篇短文（原標(biāo)題為：《另一種科學(xué)革命？——紀(jì)念<科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)>問世40周年》），概要地介紹了戴森的觀點(diǎn)以及相關(guān)議題，以期引起學(xué)術(shù)界的思考和討論。
撰文｜劉 鈍（中國科技大學(xué)人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院院長，清華大學(xué)特聘教授）
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提到科學(xué)革命，人們自然會(huì)想到托馬斯·庫恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》。今年（2002年）距該書第一版問世整好40年，但它仍然是從事科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)研究的學(xué)者們不可不讀的基本文獻(xiàn)，“科學(xué)革命”也已成為歐美大學(xué)相關(guān)科系的必修課程。不僅如此，庫恩的影響還波及到歷史和哲學(xué)以外，在社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)、文學(xué)、語言學(xué)乃至自然科學(xué)的當(dāng)代著作中，也頻頻出現(xiàn)“范式”、“不可通約性”、“學(xué)術(shù)共同體”、“常態(tài)”、“危機(jī)”之類的庫恩式術(shù)語，難怪羅蒂（Richard Rorty）稱他為“二戰(zhàn)之后最具影響力的一位以英文寫作的哲學(xué)家”。
一個(gè)相當(dāng)怪異的事實(shí)是，20世紀(jì)70年代以來，庫恩的思想被他的追隨者們發(fā)展到了連他自己也無法辨認(rèn)的程度。以愛丁堡學(xué)派為代表的某些科學(xué)社會(huì)學(xué)家們，主張科學(xué)知識(shí)不是純粹自然實(shí)在與客觀經(jīng)驗(yàn)的反映，而是由利益、權(quán)力等社會(huì)因素所建構(gòu)的，經(jīng)過宣傳、妥協(xié)和約定為科學(xué)共同體所接受。據(jù)說在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上，庫恩激憤地對那些將他的名字與這類極端觀點(diǎn)聯(lián)系起來的人們吼道：“要知道，我可不是庫恩派學(xué)者！”這里所謂的“庫恩派學(xué)者”（Kuhnish scholars）主要指那些堅(jiān)持科學(xué)建構(gòu)論強(qiáng)綱領(lǐng)的社會(huì)學(xué)家們。
何以一部充滿智慧的著作被人誤讀到如此程度？出乎人們意料的是，對此疑問給出了一個(gè)很有啟發(fā)性答案的不是哲學(xué)家和歷史學(xué)家，而是理論物理學(xué)家戴森（Freeman Dyson）。他在一篇題為《科學(xué)革命》的演講中指出：“一門新宗教建立起來時(shí)，追隨者變得比創(chuàng)始人還要固執(zhí)與教條得多。這也發(fā)生在托馬斯·庫恩的追隨者身上……庫恩從來也沒有說過科學(xué)是政治權(quán)力斗爭。如果他的某些追隨者堅(jiān)持說他否認(rèn)科學(xué)的客觀有效性，那只是因?yàn)樗^分強(qiáng)調(diào)了觀念的作用，而低估了實(shí)驗(yàn)事實(shí)在科學(xué)中的作用?！?/p>
另一位理論物理學(xué)家、1979年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者溫伯格（Steven Weinberg）對庫恩的理論也很有興趣。他于2001年出版了一本針對“庫恩派學(xué)者”的文集，名為《對峙：科學(xué)及其文化敵手》（Facing Up: Science and Its Cultural Adversaries）。他在書中指出：“科學(xué)革命能夠符合庫恩所描述的模式的，似乎只適合于近代科學(xué)產(chǎn)生前后的那一特殊歷史時(shí)段內(nèi)對一些特殊自然現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的變化。牛頓物理學(xué)的誕生可以說是一次巨范式轉(zhuǎn)移，但是從此以后人們對運(yùn)動(dòng)的理解，不管是從牛頓力學(xué)到愛因斯坦力學(xué)，或者是從古典物理學(xué)到量子物理學(xué)的轉(zhuǎn)變，都無法找到能夠很好地符合庫恩式范式轉(zhuǎn)移的證據(jù)。”
我們可以將兩位物理學(xué)大師的觀點(diǎn)加以綜合，他們對同樣是物理學(xué)出身的庫恩的主要質(zhì)疑是：
一、庫恩理論主要關(guān)注觀念上的變革，而科學(xué)革命不僅是由觀念上的變革引發(fā)的；
二、庫恩理論僅僅在解釋特定的知識(shí)系統(tǒng)在特定歷史階段內(nèi)的發(fā)展時(shí)是成功的——具體而言，他的范式轉(zhuǎn)移模型似乎僅適于亞里斯多德力學(xué)到牛頓力學(xué)的演變。
有人試圖將庫恩理論應(yīng)用于解釋近代生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)或化學(xué)中的根本變化，但是結(jié)果總是不如他在描述“哥白尼—伽利略—牛頓”革命時(shí)那樣生動(dòng)和有說服力。
戴森在其新作《想象的未來》（Imagined World）中寫道：“庫恩這本書寫得實(shí)在太精彩了，因此很快就成為經(jīng)典之作。然而，它卻誤導(dǎo)了一整個(gè)世代的學(xué)生以及科學(xué)史學(xué)者，讓他們誤以為，所有科學(xué)革命都是由觀念所引發(fā)的?！?而按照戴森的看法，實(shí)際上存在著兩種性質(zhì)不同的科學(xué)革命：一種系由觀念所驅(qū)動(dòng)，如庫恩所研究的“哥白尼—伽利略—牛頓”革命；另一種則是由工具所驅(qū)動(dòng)，但是庫恩及其后繼者幾乎都沒有對后者給予充分的注意。觀念驅(qū)動(dòng)的科學(xué)革命一向富有吸引力，容易對公眾的認(rèn)知造成沖擊，然而它們比較罕見。戴森進(jìn)一步指出：“觀念驅(qū)動(dòng)的革命的功效，在于用新的方法解釋舊的事物；反觀工具驅(qū)動(dòng)的革命，其功效在于發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)一步解釋的新事物?！?/p>
就剛剛過去的20世紀(jì)而言，發(fā)生在物理學(xué)領(lǐng)域的由量子力學(xué)和相對論所代表的科學(xué)革命，基本上是由觀念變革所驅(qū)動(dòng)的；而以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)為標(biāo)志的分子生物學(xué)的誕生，和由此而來的一場涉及整個(gè)生命科學(xué)的革命，則主要是由工具所驅(qū)動(dòng)的。戴森還預(yù)言，繼分子生物學(xué)之后，下一波由工具所驅(qū)動(dòng)的科學(xué)革命將發(fā)生在信息科學(xué)領(lǐng)域，而以電腦存儲(chǔ)、模擬、處理、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)與相關(guān)的工具為代表。
前面所提到的戴森關(guān)于科學(xué)革命的演講，實(shí)際上是他于1997年春天在紐約市立圖書館面向公眾所作的系列演講中的第一篇，全部演講稿后來以《太陽、基因組與互聯(lián)網(wǎng)》（The Sun, the Genome, and the Internet）為名結(jié)集出版，其副標(biāo)題則是《科學(xué)革命的工具》（Tools of Scientific Revolution）。關(guān)于另一種科學(xué)革命的觀點(diǎn)在這一演講集中有了更系統(tǒng)的闡述。
“科學(xué)發(fā)源于兩種古老傳統(tǒng)的融合，開始于古希臘的哲學(xué)思索的傳統(tǒng)與甚至開始得更早、而在中世紀(jì)歐洲繁榮起來的工藝技術(shù)的傳統(tǒng)。哲學(xué)給科學(xué)提供概念，而工藝技術(shù)則提供工具?！睆摹罢軐W(xué)思索”與“工藝技術(shù)”這兩種不同的傳統(tǒng)出發(fā)，戴森界定了兩種科學(xué)革命：“有些科學(xué)革命產(chǎn)生于用于觀察自然的新工具的發(fā)明，而另一些科學(xué)革命則產(chǎn)生于用來理解自然的新概念的發(fā)展?！?/p>
他又指出“大多數(shù)新近的科學(xué)革命都是工具驅(qū)動(dòng)的，像生物學(xué)里的雙螺旋革命與天文學(xué)里的大爆炸革命?！焙翢o疑問，通過X射線衍射測定生物大分子結(jié)構(gòu)的設(shè)備，以及導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)河外星系光譜紅移及宇宙微波輻射信號的儀器，都可以用來印證這一說法。戴森則樂于以更新的科學(xué)進(jìn)展來加強(qiáng)自己的觀點(diǎn)，所以他用了大量篇幅向聽眾介紹生物學(xué)家桑格（Fred Sanger）所發(fā)明的測定某種病毒堿基序列的“直讀法”，以及天文學(xué)家沃爾斯贊（Alexander Wolszczar）專門為捕捉脈沖星信號而設(shè)計(jì)的軟件程序；前者使人類基因組測序工程成為可能，后者則是一項(xiàng)被稱為“斯隆數(shù)字天空”（The Sloan Digital Sky）的宏大空間觀測計(jì)劃的先聲。
這里我想附帶地介紹另一本最近幾年在西方走紅的書，那就是哈佛大學(xué)科學(xué)史教授蓋里森（Peter Galison）于1997年出版的《圖象與邏輯：一部粒子物理的物質(zhì)文化史》（Image & Logic: A Material Culture of Microphysics）。與對社會(huì)建構(gòu)論觀點(diǎn)的藐視相反，戴森特別推崇蓋里森這一關(guān)于20世紀(jì)粒子物理學(xué)是如何在實(shí)驗(yàn)室里被“制造”（make）出來的研究工作。
在此之前，科學(xué)研究（Science Studies）中的社會(huì)建構(gòu)論者們，已經(jīng)通過對實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)的分析得出科學(xué)事實(shí)是由金錢、權(quán)力、談判、妥協(xié)、約定等一系列因素所組成的復(fù)雜社會(huì)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)造成的結(jié)論?！皩?shí)驗(yàn)室生活”成為建構(gòu)論者們最心儀的話題，法國社會(huì)學(xué)家拉圖（Bruno Latour）甚至將阿基米德的名句改成“給我一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，我將舉起整個(gè)世界”（Give me a laboratory and I will raise the world）。
實(shí)際上，正如副題（原標(biāo)題為：另一種科學(xué)革命？——紀(jì)念《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》問世40周年）所顯示的那樣，蓋里森的書是一部關(guān)于粒子物理的“物質(zhì)文化”史。它以20世紀(jì)主要物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生活為宏大的背景，涉及工具與辯論（分別以圖象和邏輯為隱喻）、云室、氣泡室、火花室、粒子計(jì)數(shù)器、原子示蹤乳劑、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)語言和人工模擬等工具的發(fā)明與改進(jìn)。他也描述了反規(guī)則（heterography）實(shí)踐，精神產(chǎn)品（mind-sets produces）, 交易區(qū)（trading zone），實(shí)驗(yàn)家、工程師、數(shù)學(xué)家、理論家之間的分歧與合作，科學(xué)界與工業(yè)界及政治家的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室與大學(xué)之間的權(quán)力斗爭等等；但是有別于社會(huì)建構(gòu)論者們所關(guān)注的意識(shí)形態(tài)斗爭——右派對左派、資本主義對社會(huì)主義、男性對女性等，蓋里森關(guān)注的是那些更物質(zhì)化的因素的影響。按照戴森的說法，蓋里森筆下“描述了實(shí)驗(yàn)室的巨人們?nèi)绾螢榱私疱X和地盤而斗爭，這些金錢和地盤是他們?yōu)榱酥圃熳约旱墓ぞ吆瓦M(jìn)行實(shí)驗(yàn)所必需的”，這種實(shí)際的斗爭乃是“決定誰的機(jī)器被批準(zhǔn)建造，誰的探測器被使用，誰的理論被檢驗(yàn)的戰(zhàn)斗”。“結(jié)果是由工具與自然決定的。如果工具不好，自然的聲音就被壓抑住。如果工具良好，自然就會(huì)對問題給出清楚的回答。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果取決于自然和工具質(zhì)量，而不是取決于實(shí)驗(yàn)者的意識(shí)形態(tài)。”
盡管蓋里森沒有宣稱自己提出了什么新的科學(xué)革命理論，他的書被認(rèn)為是堪與庫恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》相媲美的著作。芝加哥大學(xué)的溫斯騰（Bruce Winstein）說“這是一本有思想深度的、智慧的、從頭至尾令人感到驚奇的書”。多倫多大學(xué)的哈金（Ian Hacking）認(rèn)為它“為科學(xué)史寫作中表現(xiàn)哲學(xué)敏銳性建立了新的典范”。普林斯頓高等研究院的格爾茨（Clifford Geertz）贊揚(yáng)作者從“物質(zhì)文化”的角度揭示了“現(xiàn)代物理實(shí)際上是如何由實(shí)驗(yàn)家、工程師、數(shù)學(xué)家、理論家的共同體制作的”。戴森則遺憾地指出：“庫恩死得太早了，還沒有來得及說出他對《圖象與邏輯》的意見。蓋里森和庫恩在成為歷史學(xué)家之前都受過物理學(xué)家的訓(xùn)練。他們都主要關(guān)注物理學(xué)史，都把握了物理學(xué)的技術(shù)細(xì)節(jié)與歷史學(xué)的學(xué)術(shù)技巧，但是他們對于科學(xué)史的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)是截然不同的……對于蓋里森來說，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程是由新工具驅(qū)動(dòng)的；對于庫恩來說，則是由新概念驅(qū)動(dòng)的。這兩幅圖景都是真實(shí)的，但是都不完全?？茖W(xué)進(jìn)步既需要新概念，也需要新工具?！?/p>
?被稱為“中國天眼”的目前世界上最大的FAST射電望遠(yuǎn)鏡，貴州平塘
應(yīng)該指出，戴森關(guān)于“兩種科學(xué)革命”的思想還沒有被西方科學(xué)史界的主流所接受或認(rèn)識(shí)，他關(guān)于“科學(xué)革命”的界定也還是比較含糊的。但是在庫恩的科學(xué)革命理論主導(dǎo)了國際科學(xué)史界近四十年之久，特別是他的某些思想已被后人極大誤解了的今天，“業(yè)余科學(xué)史家”戴森的思考是相當(dāng)具有震撼力的。展望21世紀(jì)的科學(xué)，新科學(xué)革命的前奏很可能已經(jīng)悄然降臨我們身邊，而在那些最有可能發(fā)生翻天覆地變化的地方，如信息、生命、能源、材料、空間等領(lǐng)域，新工具的出現(xiàn)必將發(fā)揮決定性的作用。在新的科學(xué)革命浪潮來臨的時(shí)候，中國科學(xué)家是成為屹立浪尖的弄潮兒，還是隨波逐流充當(dāng)一個(gè)二等角色呢？中國的科學(xué)家、工程師、科技決策者，以及科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)的研究者們，與其用大量的時(shí)間去討論何時(shí)能夠拿到一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，還不如跟隨戴森、蓋里森們?nèi)プ饕淮纹D苦的思想旅行，從而認(rèn)真地考慮一下我們可以做些什么，我們這個(gè)有著“工藝技術(shù)”傳統(tǒng)的民族是否能夠抓住機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的真正騰飛。
參考文獻(xiàn)：
戴森著，《想象的未來》，楊玉齡譯，臺(tái)北：天下遠(yuǎn)見出版公司，1999年。
戴森著，《太陽、基因組與互聯(lián)網(wǎng)：科學(xué)革命的工具》, 覃方明譯，北京：三聯(lián)書店，2000年。
Peter Galison, Image & Logic: A Material Culture of Microphysics, Chicago: The University of Chicago Press, 1997.
原載《中華讀書報(bào)》2002年6月12日第24版，本刊發(fā)表時(shí)新增配圖，圖片來自網(wǎng)絡(luò)。
制版編輯： 核桃林｜
