宋芝業(yè)

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022）

范式轉(zhuǎn)換與新實(shí)驗(yàn)儀器
——對(duì)庫(kù)恩科學(xué)發(fā)展模式的一點(diǎn)探索

宋芝業(yè)

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022）

庫(kù)恩以“范式”概念展示了科學(xué)發(fā)展史的新圖景。但關(guān)于范式轉(zhuǎn)換的動(dòng)力問(wèn)題，以往的研究將之歸于世界觀等社會(huì)和心理因素，給人以模糊的感覺。其實(shí)，它可歸于實(shí)驗(yàn)儀器的發(fā)展這一技術(shù)因素。

范式；進(jìn)步；世界觀；科學(xué)儀器

（一）庫(kù)恩范式及其轉(zhuǎn)換理論

波普爾的證偽主義理論雖然否認(rèn)最終能達(dá)到終極實(shí)在的可能性，但在理論的證偽過(guò)程中，我們最終所獲得的現(xiàn)實(shí)理論是“現(xiàn)已知最具普適性、信息內(nèi)容最豐富、具有最深精確度的理論”，“盡管不存在可以使我們識(shí)別真理的一般標(biāo)準(zhǔn)，卻存在某種向真理進(jìn)步的準(zhǔn)則之類的東西”，科學(xué)在證偽過(guò)程中仍保持了其持續(xù)前進(jìn)性的特質(zhì)。

而庫(kù)恩的范式理論給了我們另外一個(gè)不同的科學(xué)發(fā)展圖景：前科學(xué)——常規(guī)科學(xué)——危機(jī)——革命——新常規(guī)科學(xué)——新的危機(jī)，不同常規(guī)科學(xué)之間的區(qū)別便是范式，范式是“由理論要素、心理要素以及聯(lián)合這兩個(gè)要素的本體論和方法論要素組成的?！睅?kù)恩給了不同范式之間“不可通約”的闡釋：“范式一改變，這個(gè)世界本身也改變了”，“在革命之后，科學(xué)家們所面對(duì)的是一個(gè)不同的世界”，“與其說(shuō)那些擁抱了新范式的科學(xué)家像詮釋者，倒不如說(shuō)他們像戴了反相眼睛的人。”范式是科學(xué)家看待世界的一種世界觀，范式選擇是不同科學(xué)家、科學(xué)團(tuán)體對(duì)特定信仰的心理歸屬。不同范式信仰的科學(xué)家是用不同的范式“透鏡”來(lái)觀察、分析他們所能“看到”的外部世界，而不同范式“透鏡”是無(wú)客觀、公正標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行好壞評(píng)價(jià)的。在庫(kù)恩這里，范式的更換并不表明科學(xué)在“理性”意義上是進(jìn)步的：前一范式和后一范式之間是平行、并列關(guān)系，不同范式之間是不等價(jià)的，范式之間的更換不是螺旋或直線的進(jìn)化或退化。這樣知識(shí)的連續(xù)性被不同質(zhì)的范式所隔裂，科學(xué)發(fā)展史在不同范式環(huán)罩下成為沒有質(zhì)的進(jìn)化性的科學(xué)碎片史。

在庫(kù)恩看來(lái)，范式轉(zhuǎn)移是科學(xué)家用另一種格式塔來(lái)重新審視他以前所面的世界。面對(duì)同一經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，同一科學(xué)家在范式轉(zhuǎn)換前后形成不同的觀察詮釋。 庫(kù)恩否認(rèn)范式轉(zhuǎn)換是朝著某種目的或方向前進(jìn)，特別是向著真理或關(guān)于“世界實(shí)際上是什么”的無(wú)限接近，他給出了一個(gè)理由：沒有一個(gè)絕對(duì)的外在權(quán)威對(duì)范式的“退化”或“進(jìn)化”進(jìn)行公正評(píng)價(jià)。庫(kù)恩將范式的轉(zhuǎn)換喻化為“格式塔”式的心理學(xué)轉(zhuǎn)變，但不同于真正的格式塔實(shí)驗(yàn)，在格式塔實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，有一個(gè)外在權(quán)威（亦或?qū)嶒?yàn)規(guī)則）能明確告訴他，他的視覺已經(jīng)轉(zhuǎn)換，而在范式的演替中，沒有一個(gè)外在權(quán)威告訴范式信仰者這一范式是優(yōu)于另一范式的，“如果科學(xué)家有一個(gè)更高的權(quán)威來(lái)提示說(shuō)他的視覺已經(jīng)轉(zhuǎn)換，然而那個(gè)權(quán)威本身又會(huì)成為科學(xué)家的資料來(lái)源，那么權(quán)威的視覺也會(huì)成為他的問(wèn)題”。庫(kù)恩提出了一個(gè)難題：人類認(rèn)知能力的無(wú)限演進(jìn)注定全知全能的歐米茄點(diǎn)是永不可觸及的虛幻蜃樓，既然沒有一個(gè)永恒真理作為范式評(píng)價(jià)的仲裁者，誰(shuí)又能判定具有異質(zhì)性的不同范式之間的“好”與“壞”呢？正如在沒有一個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的情況下，評(píng)判不同生活方式和信仰一樣，沒有人有足夠的理由證明這一生活方式和信仰是優(yōu)于另一種生活方式和信仰的。

庫(kù)恩：特定科學(xué)家或科學(xué)團(tuán)體堅(jiān)持某一范式或拒斥某一范式并不全基于理性理由，“科學(xué)家個(gè)人可以出于各種理由接受新范式，而且往往同時(shí)有好幾個(gè)理由，其中有些理由完全不屬于科學(xué)領(lǐng)域，”“甚至創(chuàng)新者的國(guó)籍、他們已有聲望以及他們的導(dǎo)師有時(shí)也起作用”，新范式統(tǒng)治地位的獲得并非完全依賴其理性說(shuō)服力，其倡導(dǎo)者的說(shuō)服和論辨能力同樣起著重要作用。在庫(kù)恩看來(lái)，新范式的成功并不意味著將舊范式信仰者的思想同化，更多是靠越來(lái)越多的新人加入其陣營(yíng)和舊范式的頑固分子不斷死去來(lái)實(shí)現(xiàn)。范式演替的非理性因素滲入隱喻了這樣一個(gè)觀點(diǎn)：在范式透視下的科學(xué)事業(yè)并非理性的、按更接近自然界真實(shí)面貌方向發(fā)展的，范式選擇過(guò)程中的社會(huì)因素（權(quán)威、國(guó)籍等）和心理因素（從眾心理、頑抗、信仰）使傳統(tǒng)的理性的科學(xué)發(fā)展模式顯得蒼白無(wú)力。

庫(kù)恩并不否認(rèn)科學(xué)在特定階段的進(jìn)步，但這種進(jìn)步僅是限于范式框架下的進(jìn)步，“只有在常規(guī)科學(xué)時(shí)期，進(jìn)步似乎才既明顯又確定”。范式在一開始并非是很明析的，當(dāng)某一范式以自己的吸引力招募到一些范式信仰者以后，接下來(lái)的工作便是盡力地闡明范式（即解謎活動(dòng)），并使范式最大限度地將自然現(xiàn)象的解釋權(quán)納入自己麾下，這種明析范式的努力便導(dǎo)致了特定范式構(gòu)架下科學(xué)知識(shí)廣度和精度的擴(kuò)展，即范式內(nèi)科學(xué)的進(jìn)步，“一個(gè)科學(xué)共同體是解決它的范式所規(guī)定的問(wèn)題或謎題的極為有效的工具，而解決這些問(wèn)題的結(jié)果必然是進(jìn)步”。但問(wèn)題是：既然不同范式之間是世界觀的不同、不同范式內(nèi)的居戶是不可通約、不可理解的，那么此范式內(nèi)進(jìn)步成果（常規(guī)科學(xué)的解題活動(dòng)）在彼范式的地位如何呢？它是否也能化約為彼范式的進(jìn)步呢？

將此范式的忠誠(chéng)轉(zhuǎn)移到另一范式，一個(gè)充分和理想的理由是：新范式能夠解決舊范式所無(wú)法解釋的反?，F(xiàn)象，同時(shí)新范式對(duì)舊范式的研究成果具有包容性，新范式能保留舊范式的大部分解題能力，但“并非解題能力是范式選擇的唯一或確定的根據(jù)，新范式不可能保留舊范式的全部解題能力”，“即使在舊范式遇到危機(jī)的領(lǐng)域中，新范式也不比舊范式優(yōu)越”，此范式的信仰者總能指出彼范式所不能解釋的、不能解決的問(wèn)題，雖然彼范式是后來(lái)的勝利者，比如在氧氣理論獲得人們的承認(rèn)后，它仍不能解釋為什么碳可以制備出可燃的氣體，而燃素論者則認(rèn)為這個(gè)現(xiàn)象已被其成功解釋過(guò)且是支持其理論的有力論據(jù)。范式所確立的合法問(wèn)題選擇標(biāo)準(zhǔn)和合法解釋標(biāo)準(zhǔn)消解了此范式內(nèi)“對(duì)深?yuàn)W問(wèn)題的闡釋努力所帶來(lái)的進(jìn)步在另一范式中的進(jìn)步意義”，當(dāng)范式改變以后，新范式將會(huì)對(duì)前范式已解答的問(wèn)題進(jìn)行格式塔式轉(zhuǎn)換后的新理解，由于不同范式間的不可理解性、不可通約性，不同范式對(duì)同一問(wèn)題（或相同的理解對(duì)象）的不同解釋在質(zhì)上不具有可比性。不同常規(guī)科學(xué)內(nèi)的進(jìn)步不能跨越范式溝壑。

這是一幅平行的范式進(jìn)步圖景：進(jìn)步是限制于某范式內(nèi)的進(jìn)步，各范式擁有各自的進(jìn)步，各范式內(nèi)的進(jìn)步在整個(gè)范式圖景中是等質(zhì)的，這種范式內(nèi)的進(jìn)步并不表征整個(gè)范式更替鏈在方向上的進(jìn)步。

（二）新實(shí)驗(yàn)儀器促進(jìn)范式轉(zhuǎn)換

庫(kù)恩否認(rèn)科學(xué)進(jìn)化（范式演替）的方向性，“這一進(jìn)化過(guò)程不朝向任何目標(biāo)”。作為二十世紀(jì)最博學(xué)、最有影響的學(xué)者之一，其范式觀是建立在大量科學(xué)史料的基礎(chǔ)之上的，但實(shí)際的科學(xué)發(fā)展史，從科學(xué)的幼年期到科學(xué)文明高達(dá)發(fā)達(dá)的今天，卻在庫(kù)恩的范式“剪刀”下成為一段段不可通約的思維碎片史，成為沒有任何目標(biāo)和方向的發(fā)展史?？茖W(xué)發(fā)展中，范式和其替代范式在質(zhì)上真的是“不可通約”的“非連續(xù)史”嗎？科學(xué)的實(shí)際發(fā)展難道僅僅是一個(gè)思維轉(zhuǎn)換游戲嗎？

庫(kù)恩用范式概念構(gòu)建了科學(xué)發(fā)展“常規(guī)科學(xué)——革命——新的常規(guī)科學(xué)”動(dòng)態(tài)發(fā)展模式，凸顯了邏輯經(jīng)驗(yàn)主義靜態(tài)和積累的科學(xué)發(fā)展觀的歷史不符性，同時(shí)庫(kù)恩對(duì)科學(xué)發(fā)展中的非理性（包括信仰的偏執(zhí)，說(shuō)服與論辯，權(quán)威等）作用進(jìn)行了有意義的探討，這一角度后被SSK學(xué)者進(jìn)行了激進(jìn)的解讀，但是庫(kù)恩的“范式的不可通約性”、“無(wú)目標(biāo)性”思想所具有的相對(duì)主義傾向也成為眾矢之的，夏皮爾、拉卡托斯、尼古拉斯·麥克米等科學(xué)哲學(xué)思想家對(duì)庫(kù)恩的思想進(jìn)行了這樣那樣的批判，其共有點(diǎn)便是對(duì)庫(kù)恩范式的“不可通約性”和“范式演替之間的非理性連續(xù)”表示懷疑。夏皮爾認(rèn)為，所謂不可通約總是關(guān)于科學(xué)連續(xù)與不連續(xù)的爭(zhēng)端，并提出了“理由推理鏈條理論”以說(shuō)明科學(xué)發(fā)展的連續(xù)性：科學(xué)發(fā)展的理由——背景信息的修改、確信也是有理由的，以此前溯，環(huán)環(huán)聯(lián)扣，便可呈現(xiàn)科學(xué)理由的長(zhǎng)鏈，科學(xué)理由長(zhǎng)鏈便構(gòu)成了科學(xué)的演化發(fā)展史，包括此進(jìn)程中的連續(xù)與突變，理由長(zhǎng)鏈保證了科學(xué)發(fā)展中的連續(xù)性。李醒民提出了“進(jìn)化----革命”互補(bǔ)圖景，“進(jìn)貨與革命互相轉(zhuǎn)換，即進(jìn)化轉(zhuǎn)換為革命，革命又轉(zhuǎn)化為進(jìn)貨，周而復(fù)始，以至無(wú)窮，而每一次掀起環(huán)，都使科學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的更高階段”。[4]他們企圖在此范式——彼范式的更演中架起理性橋梁，以尋求科學(xué)演化的某種方向性（亦或某種進(jìn)步理由）。

庫(kù)恩回答了“范式間是質(zhì)的不同”、“范式之間更演順序是什么”，但庫(kù)恩沒有說(shuō)明“為什么在特定時(shí)代先形成此范式而不是此范式的替代范或跨代范式，如為什么在17世紀(jì)末人們首先產(chǎn)生燃素范式而不是氧化范式”、“范式更演圖景為什么是這樣而不是另一種序列”？這種范式更演背后是否隱匿著某種力量呢？我們認(rèn)為，科學(xué)儀器的改進(jìn)是范式這樣演進(jìn)而不是那樣演進(jìn)的一個(gè)重要原因。

（三）小結(jié)

科學(xué)工具的改進(jìn)所引發(fā)的人的認(rèn)識(shí)及思維廣度、深度的推進(jìn)是導(dǎo)致范式演替的一個(gè)潛在決定因素，雖然范式演替是通過(guò)格式塔式的思維突變來(lái)實(shí)現(xiàn)。某些范式的出現(xiàn)的確需要某些天才科學(xué)家“云翳頓開”，但范式產(chǎn)生、被接受背后的深層原因之一便是特定科學(xué)工具儀器的發(fā)明和改進(jìn)引發(fā)的人類感官的擴(kuò)延和深化，使人類能獲得更多的導(dǎo)致思維突變的經(jīng)驗(yàn)材料，包括對(duì)自然界認(rèn)識(shí)范圍擴(kuò)大的認(rèn)識(shí)材料和對(duì)自然界更深入、更細(xì)化、更精深的認(rèn)識(shí)材料，也使得人們?cè)谠u(píng)定范式時(shí)有更多的經(jīng)驗(yàn)材料憑借，比如人們?yōu)槭裁磿?huì)首先接受地球中心說(shuō)范式而非“太陽(yáng)中心范式”？這與當(dāng)時(shí)天文觀測(cè)儀器的落后是分不開的：人類的思維憑借只是一些最基本的以地球?yàn)榛c(diǎn)的原始材料，比如太陽(yáng)的東升西落，宇宙眾星在圓形天幕上分布，行星圍繞地球四周轉(zhuǎn)動(dòng)等，人們無(wú)法跳出以“以地球?yàn)橛^察基點(diǎn)而形成的眾星繞地運(yùn)動(dòng)”的視野限制，所以人們對(duì)地球中心說(shuō)的接受也便順理成章，在沒有望遠(yuǎn)鏡等能形成對(duì)日心說(shuō)經(jīng)驗(yàn)支持的天文工具發(fā)明以前，對(duì)日心說(shuō)的大規(guī)模接受是不合乎人的認(rèn)識(shí)能力邏輯的；在西方三角函數(shù)表沒有傳入中國(guó)之前，中國(guó)人也不清楚數(shù)表在計(jì)算中的作用。[5]同樣，為什么氧化還原范式產(chǎn)生于燃素范式之后呢？其中關(guān)鍵一點(diǎn)便是化學(xué)領(lǐng)域更先進(jìn)工具——天平的運(yùn)用，拉瓦錫運(yùn)用天平精確稱量物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)前后的重要變化，這種技術(shù)條件對(duì)于氧化范式的產(chǎn)生無(wú)疑起著決定作用；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中范式更替順序：蓋化“元?dú)狻狈妒健S“血液循環(huán)”范式——細(xì)胞范式——最新的分子生物研究方向，這種范式演進(jìn)方向與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域工具和實(shí)驗(yàn)方法的更新更有著直接的聯(lián)系：解剖技術(shù)的發(fā)展給了哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的機(jī)會(huì)，顯微鏡的發(fā)明與改進(jìn)使得細(xì)胞范式確立，電子顯微鏡是現(xiàn)在分子生物學(xué)產(chǎn)生和不斷發(fā)展的動(dòng)力源泉。

雖然科學(xué)史中某些范式更替更多體現(xiàn)了思維直覺作用和哲學(xué)思想突變作用，如牛頓絕對(duì)時(shí)空觀向愛因斯坦相對(duì)時(shí)空觀轉(zhuǎn)變，但不可否認(rèn)的是在某些范式演替中工具和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)的作用。問(wèn)題是：由工具和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步引發(fā)的范式更替難道沒有證明“范式轉(zhuǎn)變的進(jìn)步性和向著更接受自然真實(shí)面貌的方向前進(jìn)嗎”？技術(shù)的不斷進(jìn)步是顯而易見的，除非你認(rèn)為顯微鏡、加速器的發(fā)明與改進(jìn)相比以前的簡(jiǎn)陋儀器是一種退化，如人類能認(rèn)識(shí)到細(xì)胞層次相比以前人類只認(rèn)識(shí)到肉眼所能觀察層次并不是一種進(jìn)步，或認(rèn)為儀器并沒有在認(rèn)識(shí)自然界更真實(shí)面貌過(guò)程中發(fā)揮作用，但這并不是非常有說(shuō)服力的理由。我們認(rèn)為，工具、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的革新導(dǎo)致了人的認(rèn)識(shí)廣度、深度、精度的進(jìn)步，而以此進(jìn)步為前提導(dǎo)致的范式更替是朝向更真實(shí)、更全面反映自然真實(shí)面貌的方向前進(jìn)的，即范式的演進(jìn)是有其前進(jìn)方向的。工具、實(shí)驗(yàn)技術(shù)像是科學(xué)王國(guó)中的“生產(chǎn)力”，不斷沖破舊的范式“生產(chǎn)關(guān)系”的限制，向著更合乎自然界真實(shí)面貌的新范式“生產(chǎn)關(guān)系”演進(jìn)。

[1]波普著.科學(xué)知識(shí)進(jìn)化論[M].紀(jì)樹立,譯.北京:三聯(lián)書店,1987,159.

[2]李醒民.科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)和科學(xué)進(jìn)步的圖像[J].科學(xué)學(xué)研究,1986,4,(4):33-40,34,39 .

[3]〔美〕托馬斯·庫(kù)恩著.科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)[M].金吾倫,胡新和,譯.北京大學(xué)出版社,2004.

[4]董杰.《大測(cè)》介紹三角公式辨析[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007(6):677-682.

G30

A

1008-1151(2011)04-0187-02

2011-01-23

內(nèi)蒙古師范大學(xué)科研基金項(xiàng)目（RWYB1021）

宋芝業(yè)（1969－），山東魚臺(tái)人，內(nèi)蒙古師范大學(xué)科學(xué)技術(shù)史研究院講師，哲學(xué)博士，研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)思想史。