魏屹東

科學(xué)表征：問題、爭論與解決路徑

魏屹東

科學(xué)表征是用一個(gè)人工設(shè)計(jì)的事物（如模型）描述另一個(gè)相關(guān)的事物（如自然現(xiàn)象），其結(jié)果是形成科學(xué)知識(shí)或理論，它蘊(yùn)含了構(gòu)成、劃界和規(guī)范問題，已經(jīng)成為各種實(shí)在論與反實(shí)在論爭論的焦點(diǎn)。早期的圖像論認(rèn)為表征就是心理圖像，后來的相似論主張表征是兩個(gè)不同事物之間的相似，同構(gòu)論認(rèn)為表征是兩個(gè)不同事物之間具有相同的數(shù)學(xué)的或者物理的結(jié)構(gòu)，指代論認(rèn)為表征是一個(gè)事物替代另一個(gè)事物，推理觀認(rèn)為表征是一種推理力和認(rèn)知能力。這些觀點(diǎn)表現(xiàn)為科學(xué)理論的句法觀與語義觀之爭、建模與理想化之爭，形成了表征的緊縮觀和實(shí)質(zhì)觀，以及分析方法和實(shí)踐方法。

科學(xué)表征；模型；同構(gòu)；相似

科學(xué)表征是指用一個(gè)事物（模型、圖像等）描述另一個(gè)相關(guān)的事物（世界、現(xiàn)象等），它構(gòu)成了科學(xué)創(chuàng)造的核心部分。2002年在美國威斯康辛召開的PSA（科學(xué)哲學(xué)協(xié)會(huì)）國際會(huì)議上，參與“科學(xué)表征的語用學(xué)”專題討論的學(xué)者一致認(rèn)為“科學(xué)表征已經(jīng)成為科學(xué)哲學(xué)的一個(gè)核心概念”①此次專題重點(diǎn)探討了兩個(gè)問題：一是對(duì)表征的實(shí)用主義和意向說明做哲學(xué)分析；二是選擇科學(xué)史中的精致案例研究來闡明科學(xué)模型的表征功能。，它幾乎是各種實(shí)在論與反實(shí)在論爭論的核心，不僅在科學(xué)解釋中起重要作用，影響了關(guān)于自然律、時(shí)間和空間因果的爭論和關(guān)于真理問題的討論，而且是關(guān)于科學(xué)建模和理論化的哲學(xué)反思的焦點(diǎn)。

歷史地看，關(guān)于科學(xué)表征的研究路徑主要有兩條：一條始于19世紀(jì)末科學(xué)中關(guān)于表征與建模關(guān)系的爭論，特別是麥克斯韋和赫茲的“圖像論”，后來哲學(xué)家也參與其中的討論；另一條是始于20世紀(jì)50年代科學(xué)哲學(xué)中關(guān)于科學(xué)理論本質(zhì)的哲學(xué)研究，邏輯經(jīng)驗(yàn)主義是其代表，特別是卡爾納普的“句法觀”開創(chuàng)的“語義”和“結(jié)構(gòu)”觀，使得表征逐漸成為核心內(nèi)容。這兩條路徑今日匯聚成科學(xué)表征問題的研究。同時(shí)，其他兩個(gè)關(guān)于科學(xué)表征的哲學(xué)探討也匯入“科學(xué)表征問題”：一方面是關(guān)于理論或模型與要表征的真實(shí)系統(tǒng)或現(xiàn)象之間表征關(guān)系的本質(zhì)問題，這個(gè)問題更多的是抽象的形而上學(xué)分析，構(gòu)成了后來的關(guān)于表征的“分析方法”；另一方面是關(guān)于科學(xué)實(shí)踐中科學(xué)家如何使用表征的建模方法探討，構(gòu)成了今日的科學(xué)表征的“實(shí)踐方法”，包括描述分析、基于案例的分析、歸納與演繹、例示、源于實(shí)踐的推理、基于模型的推理等。第一條路徑與分析方法構(gòu)成了科學(xué)表征的“緊縮觀”，即將表征理解為不能還原的原始概念，類似于羅素和維特根斯坦的邏輯原子主義主張的原子事實(shí)和原子命題；第二條路徑和實(shí)踐方法構(gòu)成了科學(xué)表征的“實(shí)質(zhì)觀”，即表征概念可還原為另一種更基本的東西，如心理圖像。

一、科學(xué)表征問題的由來

“科學(xué)表征問題”與模型、理論與世界的關(guān)系的討論密切相關(guān)。這就是始于20世紀(jì)60年代的薩普斯（P．Suppes）、80年代得到范·弗拉森（van Fraassen）和吉爾（R．Giere）等發(fā)展的關(guān)于科學(xué)理論的語義觀。語義觀主張科學(xué)理論的整個(gè)語義或元數(shù)學(xué)模型的類型提供了它的語義內(nèi)容。不論語義觀的優(yōu)缺點(diǎn)如何，它使得解釋模型與世界之間的關(guān)系問題重新受到重視；也無論我們把模型理解為抽象的或具體的，是否從理論提煉而來，許多哲學(xué)家懷疑模型不是某種具體真理傾向或近似真理傾向的東西，就像說玩具飛機(jī)模型有真假是錯(cuò)誤的一樣，聲稱科學(xué)模型如原子模型、邏輯圖等有真假也是錯(cuò)誤的。即使模型不總是具有真理傾向的，它們在某種意義上也是關(guān)于世界的。準(zhǔn)確地說，模型能夠表征世界或世界的某些方面。如果模型能夠表征世界，那么是什么構(gòu)成了二者之間的關(guān)系？或者說，是它們的哪些屬性或結(jié)構(gòu)將它們聯(lián)系起來的？

這就是表征的構(gòu)成問題。吉爾認(rèn)為，模型與世界之間在某些方面或某種程度上是相似或適合關(guān)系，其中某些方面或程度是科學(xué)家使用模型有目的地選擇的①R．Giere，“Using Models to Represent Reality”，in Model-Based Reasoning in Scientific Discovery，edited by L．Magnani，N．J．Nersessian＆P．Thagard，Kluwer／Plenum，1999，pp．4—57．。弗雷赫（S．French）認(rèn)為模型與真實(shí)世界之間是同構(gòu)或部分同構(gòu)關(guān)系②S．French，“A Model-Theoretic Account of Representation（Or，I Don't Know Much about Art．．．but I Know It Involves Isomorphism）”，Philosophy of Science 70（5），2003，pp．1472—1483．，蘇雷茲（M．Suárez）則認(rèn)為是推理關(guān)系，模型的表征力指向世界的某些方面①M(fèi)．Suárez，“An Inferential Conception of Scientific Representation”，Philosophy of Science 71，Supplement，2004，pp．767—779．。休斯（R．I．G．Hughes）則通過分析伽利略使用幾何圖形解決力學(xué)問題，發(fā)現(xiàn)科學(xué)表征典型地具有“指代”（denotation）、“證明”（demonstration）和“詮釋”（interpretation）三個(gè)成分，提出一個(gè)DDI模型。指代是模型的元素如線條指稱現(xiàn)象，證明是指使用者運(yùn)用模型得到一個(gè)結(jié)果，詮釋是指這個(gè)結(jié)果得到物理上的說明。不過，DDI不是提供一個(gè)充要條件來說明表征何時(shí)發(fā)生，而是要“提出一個(gè)更適合的建議——如果我們在心中用這三個(gè)活動(dòng)檢驗(yàn)一個(gè)理論模型，那么我們將獲得模型提供的這種表征的某些洞見”。②R．I．G．Hughes，“Models and Representation”，Philosophy of science 64，1997，p．329．顯然，DDI既試圖說明表征的構(gòu)成問題，也試圖解決科學(xué)表征的劃界問題，告訴我們哪類表征發(fā)生了，如區(qū)分了伽利略的科學(xué)記錄與其他人的手稿。

這兩個(gè)問題與“表征的核心問題”（模型根據(jù)什么表征和如何確定是什么構(gòu)成了一個(gè)正確的表征）相關(guān)。③C．Callander and J．Cohen，“There is no Special Problem of Scientific Representation”，Theoria 55，2006，p．69．前者類似于構(gòu)成問題，后者與規(guī)范問題（什么使得模型表征或解釋）相似，即“一個(gè)模型的表征力和解釋力是相互關(guān)聯(lián)的”④Models as Mediators，edited by M．Morgan and M．Morrison，Cambridge：Cambridge University Press，1999，p．40．。筆者認(rèn)為，這雖然是對(duì)的，但這是兩個(gè)不同的問題，因?yàn)楸碚髁κ侵改Ｐ偷闹赶驅(qū)傩?，解釋力是指模型的說明屬性，前者與構(gòu)成問題相關(guān)，后者與規(guī)范問題相關(guān)，而且二者之間的關(guān)聯(lián)程度如何還不十分清楚。假如一個(gè)模型有較強(qiáng)的表征力，但表征目標(biāo)有誤，在這種情況下，我們還能夠說它表征力強(qiáng)嗎？它還有解釋力嗎？羅倫茲大氣對(duì)流模型是一個(gè)典型例子⑤P．Smith，“Explaining Chaos”，Cambridge：Cambridge University Press，1998，pp．9—12．，它雖然在某些方面能夠解釋對(duì)流現(xiàn)象，但遺漏了地球?qū)嶋H對(duì)流模式的許多特征。換言之，該模型忽略了與大氣相關(guān)的大量參數(shù)，產(chǎn)生了許多錯(cuò)誤假設(shè)，因此僅捕捉到少量的空氣動(dòng)力行為。由于這些問題的存在和難以解決，使一些堅(jiān)持同構(gòu)觀的人退卻到部分同構(gòu)，模型的理想化和抽象性導(dǎo)致有人認(rèn)為模型能夠使命題在某些非邏輯意義上成為必然。⑥D(zhuǎn)．M．Bailer-Jones，“When Scientific Model Represent”，International Studies in the Philosophy of science 17，2002，pp．59—74．例如，根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)圖，工程師能夠提出種種命題，其中有些是真的，有些是假的，為了保證理想模型的表征力，工程師必須保證真命題的高比例。

非邏輯如何能夠保證真命題比假命題比例更高呢？在筆者看來，表征關(guān)系應(yīng)該是符合邏輯的，非邏輯不能保證表征力。在日常生活中，交通規(guī)則“紅燈停，綠燈行”就是一種邏輯規(guī)則，違反就可能釀成事故。在科學(xué)表征的情形中，邏輯的要求更強(qiáng)，因?yàn)檫壿嬀褪且?guī)范。如何區(qū)分科學(xué)表征與非科學(xué)表征就構(gòu)成了表征的劃界問題。

概括地講，“科學(xué)表征問題”蘊(yùn)含了三個(gè)具體問題：第一是構(gòu)成問題，即，是什么構(gòu)成了模型與世界之間的表征關(guān)系，或者說，科學(xué)表征的本質(zhì)是什么；第二是劃界問題，即，如何區(qū)分不同表征，如語言表征、圖像表征、物理表征、符號(hào)表征等，或者說，判斷不同表征的標(biāo)準(zhǔn)是什么；第三是規(guī)范問題：即，在什么框架下的描述才是正確的表征，或者說，適當(dāng)?shù)暮统晒Φ目茖W(xué)表征是什么樣的。這些是科學(xué)表征理論建構(gòu)的核心問題。

二、模型表征：科學(xué)認(rèn)知的核心

物理科學(xué)中的建模及其哲學(xué)反思是目前關(guān)于科學(xué)表征問題討論的根源之一。建模的歷史很悠久，如古希臘時(shí)期關(guān)于宇宙中心的“地心說”和“日心說”、近代伽利略的斜面模型和擺模型、牛頓的光學(xué)模型等，而對(duì)模型及建模本身首先進(jìn)行審視的是物理學(xué)家麥克斯韋、玻爾茲曼和赫茲。麥克斯韋開創(chuàng)了將建模作為類比推理的一種新方式，赫茲以新康德式德語形式的建模傳統(tǒng)給出了表征理論發(fā)展的一個(gè)全面描述，玻爾茲曼則以一種激進(jìn)的維也納傳統(tǒng)給模型與表征重新打上富有想象力的烙印。①M(fèi)．Suárez，“Scientific Representation”，Philosophy Compass 5（1），2010，pp．91—93．他們的工作一起將建模推向了科學(xué)表征的中心。在他們看來，建模與表征是物理科學(xué)的重要支柱。玻爾茲曼認(rèn)為模型是世界圖像的本質(zhì)，它在數(shù)學(xué)物理學(xué)發(fā)展中起核心作用。②L．Boltzmann，“Models”，Encyclopedia Britannica，1902，pp．788—791．麥克斯韋的電磁動(dòng)力學(xué)處于19世紀(jì)末物理學(xué)方法論革命的核心，確定了新的建模傳統(tǒng)③J．C．Maxwell，“Analogies in Nature：Essay for the Apostles”，reprinted in The Scientific Letters and Papers of James Clerk Maxwell，edited by Harman，Peter，Cambridge：Cambridge University Press，1990，pp．376—383．，對(duì)后來科學(xué)模型的發(fā)展具有不可估量的意義。赫茲于1894年提出并發(fā)展的科學(xué)表征的圖像論，對(duì)科學(xué)表征的本質(zhì)和作用作了建設(shè)性的討論④H．Heetz，The Principles of Mechanics Presented in a New Form，New York：Dover Publications，1956，pp．1—30．，逐漸在20世紀(jì)初德語世界的科學(xué)家和哲學(xué)家中占統(tǒng)治地位。

在科學(xué)哲學(xué)中，受上述物理學(xué)家建模與表征思想的影響，20世紀(jì)60年代到21世紀(jì)初的十幾年里，一些科學(xué)哲學(xué)家開始關(guān)注科學(xué)模型與表征的歷史。海西（M．Hesse）率先對(duì)科學(xué)中的模型與類比做了深入探討，認(rèn)為模型與類比整合在一起能夠理解一般的科學(xué)實(shí)踐和特殊的科學(xué)進(jìn)步，還特別能夠理解一個(gè)科學(xué)理論的范圍是如何被延伸的，理論如何產(chǎn)生新的預(yù)測。⑤M．Hesse，Models and Analogies in Science，London：Sheed and Ward，1963，pp．1—5．為了很好地理解一個(gè)新系統(tǒng)或現(xiàn)象，科學(xué)家通常創(chuàng)造一個(gè)類比模型，并將這個(gè)新系統(tǒng)與一個(gè)更熟悉的系統(tǒng)比較。迪蓋特（H．De Gegt）把玻爾茲曼的“圖像論”用于解釋當(dāng)代科學(xué)的本質(zhì)，特別是關(guān)于表征的解釋力的爭論，聲稱科學(xué)理論是心理圖像，與實(shí)在具有部分相似性。①H．De Gegt，“Ludwig Boltzmann's Bildtheorie and Scientific Understanding”，Syntheses，1999（119），pp．113—134．

在科學(xué)實(shí)踐方面，奈瑟希安（N．J．Nersessian）通過對(duì)麥克斯韋的以太漩渦模型的形成這種認(rèn)知實(shí)踐的案例研究，揭示了新科學(xué)概念如何形成的機(jī)制和認(rèn)知結(jié)構(gòu)。她根據(jù)基于模型的推理解釋了麥克斯韋建模的方法論，并提供了表征實(shí)踐如何產(chǎn)生新觀念的一個(gè)精致說明，也就是概念變化如何發(fā)生的問題。她認(rèn)為新概念不是我們通常認(rèn)為的來自突然閃現(xiàn)的靈感，而是產(chǎn)生于三個(gè)因素的相互作用：（1）嘗試解決特殊問題；（2）使用由問題的認(rèn)知—社會(huì)—文化語境提供的概念的、分析的和物質(zhì)的資源；（3）擴(kuò)展日常認(rèn)知的動(dòng)態(tài)推理過程。她對(duì)科學(xué)實(shí)踐的研究表明：日常認(rèn)知與科學(xué)認(rèn)知具有連續(xù)統(tǒng)一性，概念變化派生于類比、意象表征和思想實(shí)驗(yàn)的使用，以及實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)分析的整合。②N．J．Nersessian，Creating scientific Concepts，Cambridge，Mass．：MIT Press，2008，pp．1—27．拜勒—瓊斯（D．M．Bailer-Jones）發(fā)現(xiàn)類比在19世紀(jì)后期的物理學(xué)中是一種理解模型的方法，反對(duì)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義對(duì)模型啟示法的限制，運(yùn)用綜合的哲學(xué)分析說明在語境中模型是如何被使用和被解釋的，揭示了類比本身如何成為模型并有助于創(chuàng)造模型，為模型表征的哲學(xué)研究提供了一個(gè)新視角。③D．M．Bailer-Jones，Scientific Models in Philosophy of Science，Pittsburgh：University of Pittsburgh Press，2009，pp．1—28．筆者認(rèn)為模型在認(rèn)知過程中充當(dāng)目標(biāo)與類比源之間的中介物，這些復(fù)雜認(rèn)知操作和結(jié)構(gòu)不僅有助于科學(xué)發(fā)現(xiàn)，而且有助于形成一個(gè)基于模型的推理，正是這種推理方法與認(rèn)知操作的結(jié)合產(chǎn)生了新奇性，也使模型成為科學(xué)理論創(chuàng)新的核心。

三、科學(xué)理論建模：兩個(gè)重要爭論

如果說模型表征是科學(xué)理論創(chuàng)新的核心，那么科學(xué)理論是如何被表征的？這個(gè)問題在科學(xué)哲學(xué)中是圍繞兩個(gè)爭論展開的。

（一）句法觀與語義觀之爭：導(dǎo)致語義觀取代句法觀

科學(xué)理論的本質(zhì)涉及表征的本質(zhì)，圍繞這個(gè)主題是關(guān)于句法觀與語義觀之間的爭論。亨普爾和卡爾納普等的邏輯經(jīng)驗(yàn)主義傳統(tǒng)是句法觀的代表，他們發(fā)展了科學(xué)理論的實(shí)證和解釋力的說明，如假設(shè)—演繹說明模型及科學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)模型。④E．Nagel，The Structure of Science：Problems in the Logic of Scientific Explanation，New York：Harcourt，Brace and World，1961，chapter 2—3．科學(xué)表征的研究則始于20世紀(jì)80年代初期，當(dāng)時(shí)理論的語義概念開始代替基于語言或句法的概念。蘇佩（F．Suppe）重新審視了已接受的句法觀的歷史及其被拒絕的理由，認(rèn)為當(dāng)時(shí)所謂的已接受的句法觀正向語義觀過渡，邏輯經(jīng)驗(yàn)主義哲學(xué)家繼續(xù)探討科學(xué)理論的本質(zhì)，他們在理論對(duì)世界的關(guān)系中將表征作為一個(gè)核心概念。①F．Suppe，The Structure of Scientific Theories，University of Illinois Press，1977，chapter 1．范·弗拉森關(guān)于表征的相空間觀點(diǎn)為理論的語義觀辯護(hù)，也為關(guān)于理論中假設(shè)的不可觀察實(shí)體的反實(shí)在論辯護(hù)，他提出了三種需要相互論證的理論②B．C．van Fraassen，The Scientific Image，Oxford：Oxford University Press，1980，chapter 4—6．：一是關(guān)于理論與世界關(guān)系的理論，即經(jīng)驗(yàn)意義關(guān)系的理論；二是關(guān)于科學(xué)說明的理論，即理論的說明力以超越其經(jīng)驗(yàn)意義為特征，而在根本上又依賴于語境；三是對(duì)物理理論的概率說明。這三個(gè)理論構(gòu)成了表征語義觀的基礎(chǔ)。吉爾提出了一個(gè)基于認(rèn)知科學(xué)的語義觀，主張?jiān)谝粋€(gè)理論定義與一個(gè)理論假設(shè)之間做出普遍區(qū)分，為基于模型的語義觀辯護(hù)。③R．Giere，Explaining Science：A Cognitive Approach，Chicago：University of Chicago Press，1988，chapter 1．不過，吉爾的語義觀不需要模型的一個(gè)結(jié)構(gòu)或模型—理論理解，他試圖在一個(gè)相對(duì)小范圍內(nèi)建構(gòu)一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)認(rèn)知理論，這遭到科學(xué)社會(huì)學(xué)的強(qiáng)綱領(lǐng)和各種后實(shí)證主義科學(xué)哲學(xué)立場的反對(duì)。薩普斯則提出一個(gè)大致的表征結(jié)構(gòu)觀，即運(yùn)用形式方法（數(shù)學(xué)方法）建立一個(gè)基本的推理框架（指稱的固定框架）用于組織各種學(xué)說。④P．Suppes，Representation and Invariance of Scientific Structures，Stanford：CSLI Publications，2001，pp．17—93．他試圖表明：集合—理論方法如何提供這樣一個(gè)框架，它覆蓋了公理方法、表征、不變性、概率、力學(xué)和語言問題，包括對(duì)語詞和語句的腦波表征的研究。這一具有開創(chuàng)性的工作形成了理論的語義概念結(jié)構(gòu)觀。

總之，語義觀的要點(diǎn)是⑤T．Cunningham，To Save the Semantic View，Philsci-archive．pitt．edu／4429 or Phil papers．org／rec／cun，2009，p．10．：（1）科學(xué)理論等同于“模型”家族；（2）模型通常被看作集合—理論（數(shù)學(xué)）結(jié)構(gòu)，但所述模型的精確本質(zhì)仍然不清楚，然而將這個(gè)觀點(diǎn)看作包含一個(gè)更廣泛模型的概念仍然是可能的；（3）在一個(gè)類比的形式推論的意義上，模型從理論產(chǎn)生。欲使這個(gè)觀念與一個(gè)更廣泛模型的概念一致似乎是困難的；（4）理論通過模型與世界關(guān)聯(lián)，模型作為集合—理論結(jié)構(gòu)通過同構(gòu)關(guān)系產(chǎn)生聯(lián)系，模型的替代描述通過一個(gè)相似關(guān)系與世界關(guān)聯(lián)。由于語義觀有較強(qiáng)的解釋力和涵蓋力（包括了句法觀），因而取代句法觀而成為科學(xué)表征理論的一個(gè)主流觀點(diǎn)。

（二）建模與理想化之爭：導(dǎo)致二者的融合

建模與理想化是近20年來科學(xué)哲學(xué)中關(guān)于科學(xué)表征的當(dāng)代爭論的又一個(gè)主題?？ㄌ刭囂兀∟．Cartwright）認(rèn)為模型的解釋力或覆蓋力與描述的準(zhǔn)確性成反比，并為實(shí)在論的現(xiàn)象學(xué)規(guī)律和反實(shí)在論的解釋理論辯護(hù)。⑥N．Cartwright，How the Laws of Physics Lie，Oxford：Oxford University Press，1983，pp．20—42．在她看來，物理學(xué)的基本解釋律、最深層和最期望的成功事實(shí)上不描述自然實(shí)在的規(guī)律性。然而，她并不是一個(gè)反實(shí)在論者，而是一個(gè)新的實(shí)在論者，主張模擬自然規(guī)律性的理論實(shí)體、復(fù)雜且有局限性的規(guī)律能夠根據(jù)實(shí)在論解釋，但基本理論的簡單統(tǒng)一律卻不能根據(jù)實(shí)在論解釋，理由是現(xiàn)代技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的沖擊揭示出不斷增加的儀器規(guī)模和復(fù)雜性，這使得物理學(xué)家遠(yuǎn)離吸引他們引入實(shí)驗(yàn)的那種科學(xué)，而且將微觀物理學(xué)碎片化為不同的技術(shù)傳統(tǒng)。①P．Galison，Image and Logic：A Material Culture of Microphysics，Chicago：University of Chicago Press，1997，chapter 1—2．20世紀(jì)初期，物理學(xué)通常是由一個(gè)研究者用一臺(tái)儀器就可以完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，而如今實(shí)驗(yàn)通常比一個(gè)城市街區(qū)還要大，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)著不同領(lǐng)域的科學(xué)家一起工作，比如程序計(jì)算機(jī)專家、企業(yè)界的研究者、科學(xué)家與工程師的合作團(tuán)隊(duì)，甚至還包括權(quán)術(shù)之爭。由于這些巨大變化，現(xiàn)代科學(xué)建立操作數(shù)百萬儀器的動(dòng)態(tài)“貿(mào)易區(qū)”研究團(tuán)隊(duì)是必要的，在這種團(tuán)隊(duì)中，儀器制造者、理論家和實(shí)驗(yàn)家聚在一起，他們共同使用儀器、共同研究、相互爭論、分享知識(shí)，協(xié)調(diào)現(xiàn)代微觀物理學(xué)文化產(chǎn)生的巨大分歧。這是一個(gè)巨大的“科學(xué)共同體”，它體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)的國際合作性。

顯然，模型在許多科學(xué)語境中處于核心地位，具有向心性?？茖W(xué)家在建構(gòu)、檢驗(yàn)、比較和修正模型方面花費(fèi)大量時(shí)間，科學(xué)雜志也會(huì)使用大量版面介紹、運(yùn)用和解釋這些模型，因此模型是現(xiàn)代科學(xué)的最主要工具之一。②S．Hartmann＆R．Frigg，“Models in Science”，in The Stanford Encyclopedia of Philosophy，Stanford University Press，2006．（http：／／plato．stanford．edu／entries／models-science／p．1．）科學(xué)哲學(xué)家也對(duì)科學(xué)實(shí)踐中的各種模型及其作用產(chǎn)生了極大興趣，討論模型帶來的相關(guān)哲學(xué)問題：什么才能算作模型？模型執(zhí)行的表征功能是什么？我們從模型能夠?qū)W到什么？要回答這些問題，我們需要說明：模型如何與世界發(fā)生聯(lián)系？科學(xué)實(shí)在論能否給出解釋？基于科學(xué)方法的模型的含義是什么？馬格納尼（L．Magnani）認(rèn)為模型表征是通過溯因推理（abduction）指向其意向目標(biāo)的，這種推理對(duì)于創(chuàng)造假設(shè)解釋數(shù)據(jù)具有重要性，但當(dāng)與環(huán)境發(fā)生聯(lián)系時(shí)，它對(duì)說明許多科學(xué)案例甚至日常生活中的推理是無用的。③L．Magnani，“Conjectures and Manipulations：External Representations in Scientific Reasoning”，Mind and Society 3（1），2002，pp．9—31．從認(rèn)識(shí)論來看，許多非自主的外在物體能夠被轉(zhuǎn)化成“認(rèn)知中介物”（幾何構(gòu)造）。由溯因推理可推知模型具有理想化與抽象化特征，區(qū)分理想化與抽象化對(duì)澄清科學(xué)表征中包含虛構(gòu)和誤表征是非常重要的④M．Jones and N．Cartwright，“Correcting the Model：Idealisation and Abstraction in the Sciences”，Poznan Studies in the Philosophy of Sciences and Humanities 86，New York：Rodopi，2005，pp．172—217．，因?yàn)樗菀蛲评肀旧硎腔诩僭O(shè)的，假設(shè)可能包含虛構(gòu)或錯(cuò)誤成分。在筆者看來，理想化是現(xiàn)實(shí)性的極端，抽象化是具體化的極端，兩種過程均可能包含假設(shè)，如理想氣體就是一種假設(shè)，抽象的數(shù)學(xué)方程包含公理（預(yù)設(shè)）。在這個(gè)意義上，理想化與抽象化是建構(gòu)模型必不可少的過程，但如何區(qū)分二者并非易事。⑤K．Brzechczyn（ed．），“Idealization XIII：Modeling in History”，Poznan Studies in the Philosophy of the Sciences and the Humanities，Vol．97，2009，pp．137—158．維斯博格（M．Weisberg）認(rèn)為，科學(xué)實(shí)踐的許多標(biāo)準(zhǔn)哲學(xué)說明不能區(qū)分模型與其他類型的理論構(gòu)造，究竟誰是建模者并不明確，因?yàn)樵谀繕?biāo)、程序以及建模者和其他理論家使用的表征之間存在重要差異與對(duì)比。他通過比較洛特卡—沃爾泰拉模型與門捷列夫風(fēng)格發(fā)現(xiàn)了它們之間的差異性：前一種研究使用建模，后一種研究沒有建模。具體說，前一個(gè)模型運(yùn)用數(shù)學(xué)方程描述捕食者與獵物之間的數(shù)量變化關(guān)系，建立了間接內(nèi)表征世界的抽象數(shù)學(xué)模型，而門捷列夫直接通過理論抽象建立與真實(shí)世界的聯(lián)系，是一種沒有模型的抽象直接表征。①M(fèi)．Weisberg，“Who is a Modeler？”，British Journal for the Philosophy of Science 58（2），2007，pp．207—233．這種建模與非建模之間的差異是理解建模實(shí)踐、不同屬性和所使用的抽象化與理想化策略的重要環(huán)節(jié)。

不過，我們必須承認(rèn)模型的理想化與虛構(gòu)相關(guān)。美學(xué)和文學(xué)中有虛構(gòu)，科學(xué)中也同樣有虛構(gòu)?？茖W(xué)中的表征模式與數(shù)學(xué)和藝術(shù)及文學(xué)中的表征模式之間的類比揭示了科學(xué)表征的虛構(gòu)性特征，這些特征可能與一般表征的科學(xué)態(tài)度相一致。②J．Woods（ed．），F(xiàn)ictions and Models：New Essays，Munich：Philosophia Verlag，2010，pp．109—148．20世紀(jì)70年代，虛構(gòu)的哲學(xué)分析在語言哲學(xué)中興盛一時(shí)，今天它仍然是令人關(guān)注的研究綱領(lǐng)。在文學(xué)語義學(xué)之外，虛構(gòu)的概念在數(shù)學(xué)哲學(xué)和科學(xué)哲學(xué)受到關(guān)注，特別是在基于模型的科學(xué)、形而上學(xué)和認(rèn)識(shí)論及倫理學(xué)中?，F(xiàn)在的研究綱領(lǐng)的一個(gè)核心問題是：當(dāng)哲學(xué)家將虛構(gòu)歸于非文學(xué)語境范圍時(shí)，這個(gè)概念起什么作用？它還是文學(xué)中的概念嗎？它在不同應(yīng)用中不是一個(gè)獨(dú)特的、為特定目的建構(gòu)的概念嗎？或者它是一個(gè)更一般的文學(xué)概念，非文學(xué)概念僅僅是它的一個(gè)例示？顯然，在當(dāng)代哲學(xué)研究中仍然存在許多待解決的問題。

四、科學(xué)表征關(guān)系探討：兩種路徑和兩種方法

（一）分析路徑：表征是緊縮的與非還原的

在科學(xué)中，表征被理解為“源”與“目標(biāo)”之間的關(guān)系，“源”被作為表征工具如模型，“目標(biāo)”是表征的意向客體，如自然現(xiàn)象。更復(fù)雜的分析超越了這種二元關(guān)系，強(qiáng)調(diào)表征關(guān)系的多元性，如增加主體與目的因素。

皮爾士開創(chuàng)的符號(hào)學(xué)對(duì)科學(xué)表征做過某些有創(chuàng)見的分析，奠定了科學(xué)表征的分析路徑和實(shí)踐路徑。③C．S．Peirce，Elements of Logic，edited by Charles Hartshorne and Paul Weiss，Cambridge，Mass．：Harvard University Press，1932．在符號(hào)學(xué)中，皮爾士區(qū)分了三類記號(hào)，提出了一個(gè)綜合而有影響的表征觀：表征不是二元的而是三元的，它不僅包括一個(gè)源、一個(gè)目標(biāo)，還包括這個(gè)源的一個(gè)解釋體，該解釋體允許這個(gè)源代替這個(gè)目標(biāo)。根據(jù)符號(hào)學(xué)，一個(gè)記號(hào)（或表征物）在最寬泛的意義上進(jìn)行表征，它是關(guān)于某物能說明某物的某種東西，不必是符號(hào)、語言或人造物。記號(hào)替代要解釋的客體，或者說在某些方面表征客體。那些方面就是記號(hào)的特征。一個(gè)客體是一個(gè)記號(hào)和一個(gè)解釋的主題，它可能是任何可設(shè)想的東西，如一個(gè)特性、一件發(fā)生的事件、一條規(guī)則，甚至一個(gè)虛構(gòu)物。所有這些客體是具體或部分客體。也就是說，一個(gè)客體要么直接是一個(gè)記號(hào)，一個(gè)記號(hào)表征的客體，要么是一個(gè)動(dòng)態(tài)客體，一個(gè)實(shí)際存在的客體，它是記號(hào)客體表征的對(duì)象。一個(gè)解釋體（解釋記號(hào)）是一個(gè)記號(hào)的意義或形式化的觀念，一個(gè)解釋。或者說，一個(gè)解釋體是客體的一個(gè)記號(hào)，和作為同一客體的記號(hào)的這個(gè)解釋體的“原有事物”（被解釋的記號(hào)）的一個(gè)記號(hào)。一個(gè)解釋體，要么直接是一個(gè)記號(hào)和一類特性或可能性，如詞語的通常意義，要么是一個(gè)動(dòng)態(tài)解釋體，如一個(gè)震動(dòng)狀態(tài)，或是一個(gè)最終的或標(biāo)準(zhǔn)的解釋體。這個(gè)三元表征關(guān)系奠定了科學(xué)表征語義觀的結(jié)構(gòu)表征基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)表征的替代推理觀認(rèn)為，許多重要的、表面根本不同的表征類型是一個(gè)單一關(guān)系，即結(jié)構(gòu)表征。①C．Swoyer，“Structural Representation and Surrogative Reasoning”，Syntheses 87，1991，pp．449—508．一個(gè)結(jié)構(gòu)表征依賴于一個(gè)表征與其所表征的客體之間的一個(gè)共同結(jié)構(gòu)的存在，它之所以重要是因?yàn)?，為了獲得它所描述現(xiàn)象的結(jié)論，它允許我們直接進(jìn)行關(guān)于表征的推理。結(jié)構(gòu)表征的類型包括：范疇還原（如自然數(shù)還原到集合）、語義學(xué)的合成說明、幾種重要心理表征和蘊(yùn)含邏輯的可能世界語義學(xué)。這種共同結(jié)構(gòu)表征在智能系統(tǒng)或高級(jí)感知系統(tǒng)面臨探索世界與其內(nèi)在表征之間的關(guān)系時(shí)顯得特別重要。例如基于二階同構(gòu)概念形成的視覺表征方法，按照這種方法，一個(gè)形狀是通過與它相似的一系列相關(guān)的形狀來表征的，并通過基本屬性的一個(gè)高維空間來測量。②S．Edelman，“Representation is Representation of Similarities”，Behavioral and Brain Sciences，Vol．21，No．04．1998，pp．449—467．這種結(jié)果在哲學(xué)上具有吸引力，在計(jì)算上是可行的。

關(guān)于模型的一個(gè)二分層表征說明認(rèn)為，研究模型就是發(fā)現(xiàn)它們所替代的現(xiàn)象的屬性。在運(yùn)用模型表征它們的目標(biāo)系統(tǒng)中，模型是作為目標(biāo)系統(tǒng)的虛構(gòu)體的身份出現(xiàn)的，它們通過指代和翻譯鑰匙（translation-keys）來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)象的表征。③R．Frigg，“Models and Fiction”，Syntheses，172（2），2010，pp．251—268．科學(xué)家通常根據(jù)創(chuàng)造理想化模型來理解世界，不是因?yàn)樗枋龅氖挛锊淮嬖?，如理想諧振子，而是因?yàn)槟Ｐ褪亲鳛榧侔缯撸╩ake-believe）被使用的。④A．Toon，“Models as Make-Believe”，in Beyond Mimesis and Convention：Representation in Art and Science，edited by R．Frigg and M．Hunter，Boston Studies in the Philosophy of Science：Springer，2010，pp．71—96．模型作為假扮者通過靈感為科學(xué)建模提供了一種將哲學(xué)分析與歷史和社會(huì)學(xué)分析相結(jié)合的新方法，闡明了科學(xué)家的視覺、觸覺與模型的相互作用等問題。

將信息與目標(biāo)納入表征系統(tǒng)是分析路徑的一個(gè)重要特征。這一分析方法給出一組完整的條件來定義表征概念，從實(shí)踐應(yīng)用定義科學(xué)表征問題是一個(gè)互補(bǔ)的基于信息的表征觀。①A-M Rusanen and O．Lappi，“An Information Semantic Account of Scientific Models”，in EPSA Philosophy of Science：Amsterdam 2009，edited by H．W．De Regt，S．Hartmann，S．Okasha，Springer 2012，pp．315—327．也就是說，科學(xué)模型是其目標(biāo)系統(tǒng)的認(rèn)知表征，一個(gè)認(rèn)知表征是一個(gè)獲得其目標(biāo)系統(tǒng)信息的工具，這種工具能夠提供關(guān)于它的目標(biāo)系統(tǒng)的具體信息，即它的真實(shí)度，這是科學(xué)表征的本質(zhì)特征。②A．Bolinska，“Epistemic Representation，Informativeness and the Aim of Faithful Representation”，Syntheses 19 July 2012，pp．1—16．在筆者看來，與一般表征概念相比，使用者可靠地表征目標(biāo)系統(tǒng)的目的對(duì)獲得這種特征是必要的，因此我們需要根據(jù)源于信息的充要條件來說明推理概念的完全性，即運(yùn)用緊縮方法將目的納入表征關(guān)系。表征觀因此是多元的而非二元的，是分析的而非描述的。

（二）實(shí)踐路徑：表征是實(shí)質(zhì)的與可還原的

注重科學(xué)實(shí)踐的科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)史家和科學(xué)社會(huì)學(xué)家不僅描述科學(xué)建模實(shí)踐，也試圖理解科學(xué)家所使用的表征的不同類型的屬性，這兩方面目前是分析哲學(xué)、科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)中急速發(fā)展的一個(gè)論題。分析的探究試圖弄清理論與世界之間的關(guān)系，而科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)家的目的是發(fā)展出科學(xué)中的一個(gè)建模實(shí)踐說明。

測量是實(shí)踐路徑的一種重要形式。范·弗拉森認(rèn)為，測量同時(shí)是一個(gè)物理相互作用和有意義的信息聚集的過程，“測量直接歸于表征的名下，測量結(jié)果在某一階段被認(rèn)為是以透視作畫的方式利用選擇性相似”。③B．C．van Fraassen，Scientific Representation：Paradoxes of Perspective，Oxford University Press，2008，p．91．也就是說，儀器被看作我們視覺器官的延伸，借助它們我們能夠觀察到肉眼不能觀察的世界。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡是兩個(gè)典型的儀器。正是有了顯微鏡我們才有了微生物學(xué)，有了望遠(yuǎn)鏡才有了射電天文學(xué)。在這個(gè)意義上，可以說一個(gè)科學(xué)儀器就是打開一個(gè)未知世界的窗口。測量結(jié)果（表征）就如同透視繪畫表征，它表征的是測量結(jié)構(gòu)中“看上去像”的客體，而不是客體“本身”。因此，測量本身是表征的事實(shí)，它對(duì)于某些科學(xué)理論如何被給予一個(gè)特殊角色來形成我們的信念和行動(dòng)至關(guān)重要。

在社會(huì)實(shí)踐方面，從科學(xué)社會(huì)學(xué)進(jìn)入科學(xué)表征問題形成了對(duì)表征實(shí)踐的社會(huì)學(xué)分析，為科學(xué)家表達(dá)其觀點(diǎn)提供了一種新方法?？茖W(xué)家以語境結(jié)構(gòu)和語境敏感的方式組成和使用特殊表征，如視覺顯示曲線圖、圖解、相片和圖畫，這些表征的意義依賴于它們居于其中的復(fù)雜活動(dòng)。這就是情景表征，其主題包括表征實(shí)踐的社會(huì)學(xué)目標(biāo)，研究者相互作用中的證據(jù)、時(shí)間與文獻(xiàn)的固定、認(rèn)知科學(xué)中的表征實(shí)踐、科學(xué)文本中的圖解，以及科學(xué)表征的符號(hào)學(xué)分析等。例如，人工智能專家常常將智能研究建立在情景表征觀上，當(dāng)智能以一種增長的方式發(fā)展時(shí)，它嚴(yán)格依賴于通過感知和行動(dòng)與世界發(fā)生聯(lián)系，即感知是智能與世界的界面，在這種界面上依賴于表征的情形消失了。①A．Rodney，“Intelligence without Representation”，Artificial Intelligence，Vol．47，No．1—3，1991，pp．139—159．智能系統(tǒng)的基本解構(gòu)成分不是獨(dú)立的信息處理單元（這種單元必須經(jīng)過表征相互交流），相反，它被解構(gòu)為獨(dú)立的和平行的活動(dòng)。

在建模實(shí)踐方面，以實(shí)踐方式描述科學(xué)家使用虛構(gòu)和理想化假設(shè)作為其部分表征②M．Suárez（ed．），F(xiàn)ictions in Science：Philosophical Essays on Modelling and Idealization，London：Routledge，2009，pp．158—178．，以“虛構(gòu)主義”方法描述科學(xué)中的虛構(gòu)表征③A．Fine，“Fictionalism”，Midwest Studies in Philosophy 18，1993，pp．1—18．，以及將科學(xué)中的非實(shí)際模型系統(tǒng)與文學(xué)中的虛構(gòu)比較來理解模型與實(shí)際世界的目標(biāo)系統(tǒng)之間關(guān)系的相似性成為一種重要方法，表明科學(xué)中的虛構(gòu)的本體論問題是一個(gè)難問題。④P．Godfrey-Smith，“Models and Fictions in Science”，Philosophical Studies，Vol．143，Issue 1，2009，pp．101—116．近期的實(shí)用主義表征方法和間接推理說明從分析表征方法轉(zhuǎn)向?qū)嵺`表征方法，并從哲學(xué)和實(shí)踐角度對(duì)表征進(jìn)行分析。⑤T．Knuuttila，“Some Consequences of the Pragmatist Approach to Representation：Decoupling the Model-Target Dyad and Indirect Reasoning”，in EPSA Epistemology and Methodology of Science，Springer，2009，pp．39—148．例如，以文本分析方法這種新實(shí)踐視角審視出現(xiàn)在物理學(xué)家牛頓、愛因斯坦、玻姆等論著中的實(shí)踐，它通過案例研究探討一個(gè)視覺表征可能表達(dá)的真理，而不需要與其目標(biāo)系統(tǒng)保持任何相關(guān)的相似性⑥L．Perini，“Scientific Representation and the Semiotics of Pictures”，in New Waves in Philosophy of Science，edited by P．D．Magnus＆J．Busch，Palgrave Macmillan，2010，pp．108—118．，對(duì)它的符號(hào)學(xué)理解則是作為符號(hào)系統(tǒng)中復(fù)雜的記號(hào)按古德曼（N．Goodman）方式⑦古德曼以藝術(shù)的方式反對(duì)表征的結(jié)構(gòu)概念，認(rèn)為表征是兩種客體之間相似關(guān)系的觀點(diǎn)既不充分也不必要。參見N．Goodman，Languages of Art：An Approach to a Theory of Symbols，Indianapolis：Bobbs-Merrill，2nded．Indianapolis：Hackett，1976，pp．27—44。表現(xiàn)的。看來，科學(xué)哲學(xué)要克服表征概念的不足，應(yīng)該將表征視為一種活動(dòng)而非一種關(guān)系。事實(shí)上，表征在任何情形下都不是我們的概念與外在世界之間的一種關(guān)系。⑧I．Peschard，“Making Sense of Modeling：Beyond Representation”，European Journal for Philosophy of Science 1（3），2011，pp．335—352．這種非表征主義雖然不是科學(xué)表征的主流觀點(diǎn)，但也有一定的擁護(hù)者強(qiáng)調(diào)，具有解釋力的是模型中理想化的東西而不是模型本身。⑨G．A．Kennedy，“A non Representationalist View of Model Explanation”，Studies in History and Philosophy of Science Part A，2012，pp．326—332．

（三）實(shí)質(zhì)性方法：走向深層結(jié)構(gòu)

表征的實(shí)質(zhì)性方法是指將表征還原為其他概念，或以充要條件定義表征。這形成了結(jié)構(gòu)主義的兩種主要表征方法——同構(gòu)（isomorphism，結(jié)構(gòu)映射）和相似。

同構(gòu)觀的支持者和辯護(hù)者從部分結(jié)構(gòu)視角審查數(shù)學(xué)的兩種形式的適應(yīng)性：在底層，理論結(jié)構(gòu)適應(yīng)于“現(xiàn)象”；在頂層，數(shù)學(xué)適應(yīng)于物理理論。為了順應(yīng)這兩種適應(yīng)性，他們主張部分結(jié)構(gòu)方法需要延伸到包括“部分同態(tài)”的概念，如用玻色—愛因斯坦統(tǒng)計(jì)學(xué)描述科學(xué)家倫敦對(duì)液態(tài)氦的超流行為的分析，這一過程包括在頂層導(dǎo)入群理論和在現(xiàn)象層次建模，得出倫敦模型具有“自主性”的結(jié)論。①O．Bueno and S．French，J．Ladyman，“On Representing the Relationship Between the Mathematical and the Empirical”，Philosophy of Science，Vol．69，No．3，2002，pp．452—473．同時(shí)，他們又認(rèn)為同構(gòu)對(duì)于表征既不是充分的也不是必要的，是模型表征而不是理論表征，模型指代而不相似，主張通過適當(dāng)?shù)男拚沟猛瑯?gòu)能夠在科學(xué)和藝術(shù)上支持表征。②S．French，“A Model-Theoretic Account of Representation（Or，I Don't Know Much about Art．．but I Know It Involves Isomorphism）”．筆者認(rèn)為，如果我們根據(jù)一組公理化的邏輯—語言陳述思考理論，那么我們自然會(huì)得出語言表征的說明，其中指代概念將顯著地起作用；如果我們以非語言術(shù)語如模型—理論方法設(shè)想或描述理論，那么我們會(huì)從藝術(shù)中尋找對(duì)表征的分析。正由于此，范·弗拉森將同構(gòu)嵌入一個(gè)亞結(jié)構(gòu)，以“嵌入觀”發(fā)展了同構(gòu)觀，這樣，能夠根據(jù)同構(gòu)的集合—理論關(guān)系給出適當(dāng)?shù)南嗨菩哉f明。③BC．Van Fraassen，“The Semantic Approach to Scientific Theories”，in The Process of Science，edited by Nancy Nersessian，Dordrecht：Kluwer，1987，pp．105—124．

同構(gòu)的另一種形式——同態(tài)（homomorphism）也為句法觀和語義觀辯護(hù)，主張物理學(xué)的表征幾乎是同構(gòu)。④B．Mundy，“On the General Theory of Meaningful Representation”，Syntheses 67，1986，pp．391—437．在這種語境中，微分同胚（diffeomorphism）不變類似于理論等價(jià)，這導(dǎo)致了科學(xué)哲學(xué)家對(duì)“表征作為同構(gòu)觀”的信任。⑤P．Suppes，“Linguistic Markers of Recovery：Underpinnings of First Person Pronoun Usage and Semantic Positions of Patients”，Philosophy，Psychiatry and Psychology 9（2），2002，pp．127—129．范·弗拉森承認(rèn)表征的結(jié)構(gòu)概念，認(rèn)為如果一個(gè)理論表征一種現(xiàn)象，那么它包含具有與現(xiàn)象同構(gòu)的亞結(jié)構(gòu)，這種細(xì)化的“嵌入觀”實(shí)質(zhì)上是一種緊縮觀。另外，一種結(jié)構(gòu)表征觀和替代推理方法認(rèn)為，結(jié)構(gòu)表征的不同種類能夠以哲學(xué)的方式被詳細(xì)地研究⑥C．Swoyer，“Structural Representation and Surrogative Reasoning”，Syntheses 87，1991，pp．449—508．，一種基于同態(tài)定義的表征概念對(duì)邏輯異議、誤表征異議、不必要異議和復(fù)制異議逐一反駁，認(rèn)為邏輯異議能夠通過保持同態(tài)關(guān)系來解釋潛在表征或表征的內(nèi)容來消除，表征的實(shí)際指稱（目標(biāo)客體）異議能夠通過意向或因果表征機(jī)制來消除，借助內(nèi)容和目標(biāo)的獨(dú)立維有助于解決結(jié)構(gòu)概念與誤表征的一致性問題，同態(tài)表征不必然是其表征的復(fù)制，這反映了科學(xué)表征的本質(zhì)。⑦A．Bartels，“Defending the Structural Concept of Representation”，Theoria 55，2006，pp．7—19．

相似觀的支持者在20世紀(jì)60年代后期和70年代早期致力于科學(xué)模型的研究，提出表征的源與目標(biāo)是相似的觀點(diǎn)，建構(gòu)了表征的一個(gè)范疇等級(jí)結(jié)構(gòu)⑧J．L．Aronson，R．Harré，E．C．Way，Realism Rescued：How Scientific Progress is Possible，Open Court；London：Duckworth，1995，pp．1—21．；四元表征（使用者、表征工具、目標(biāo)客體和認(rèn)知目的）是對(duì)傳統(tǒng)二元表征的擴(kuò)展①R．N．Giere，“How Models Are Used to Represent Reality”，Philosophy of Science 71（5），2004，pp．S742—752．，說明相似性如何在基于模型的科學(xué)中起重要作用。例如，一個(gè)形式化計(jì)算模型能夠執(zhí)行目前的任務(wù)，且其內(nèi)在變量可以被看作是在大腦中被計(jì)算的潛在變量的代理服務(wù)器。②P．Godfrey-Smith，“The Strategy of Model-based Science”，Biology and Philosophy，21，2006，pp．725—740．在筆者看來，這種方法的優(yōu)勢在于能夠發(fā)現(xiàn)認(rèn)知控制的神經(jīng)支撐物及其缺陷，使得用這種方法獲得的解釋數(shù)據(jù)的基本假設(shè)更加明顯。然而，相似作為表征說明的基本問題是：它似乎是用錯(cuò)誤的邏輯屬性分析表征，似乎是一個(gè)對(duì)稱的和反身的關(guān)系，而表征兩者都不是。③M．Weisberg，“Getting Serious about Similarity”，Philosophy of Science 79（5），2012，pp．785—794．反對(duì)者認(rèn)為相似觀的支持者借助藝術(shù)家或繪畫評(píng)論家的角色會(huì)面臨描述困難，當(dāng)訴諸科學(xué)家的角色而提出一個(gè)有希望的辯護(hù)方式時(shí)，相似觀不能解釋當(dāng)科學(xué)家使用模型表征世界時(shí)究竟做了什么④A．Toon，“Similarity and Scientific Representation”，International Studies in the Philosophy of Science 26（3），2012，pp．241—257．。以抽象結(jié)構(gòu)嵌入現(xiàn)象是什么意思？以結(jié)構(gòu)表征現(xiàn)象是什么意思？如果這些概念或以形而上學(xué)的方式，或以非常接近早期句法觀的模式天真地被構(gòu)造的話，語義觀會(huì)遇到一個(gè)嚴(yán)重的問題。⑤B．C．van Fraassen，“Representation：The Problem for Structuralism”，Philosophy of Science 73（5），2006，pp．536—547．鑒于此，范·弗拉森反對(duì)表征的純結(jié)構(gòu)概念，主張一個(gè)意向的和實(shí)用主義的表征概念，這為他后來的經(jīng)驗(yàn)主義的結(jié)構(gòu)主義⑥它有兩個(gè)核心觀點(diǎn)：科學(xué)以嵌入某種抽象結(jié)構(gòu)（理論模型）的方式表征經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象；那些抽象結(jié)構(gòu)僅被描述為結(jié)構(gòu)同構(gòu)。參見B．C．van Fraassen，Scientific Representation：Paradoxes of Perspective，2008，pp．234—238。表征觀奠定了基礎(chǔ)。

總之，同構(gòu)與相似觀的支持者們傾向于認(rèn)為，同構(gòu)與相似對(duì)于表征具有普遍性和必要性。但反對(duì)者認(rèn)為這種推定存在的還原概念缺乏表征的基本邏輯屬性，它們幾乎不能構(gòu)成還原的基礎(chǔ)，反對(duì)將科學(xué)表征還原到相似或同構(gòu)，主張相似和同構(gòu)能夠表征共有屬性但不是普遍方式，這種還原論試圖激進(jìn)地自然化表征概念，將科學(xué)家的目的和意圖看作表征的非本質(zhì)屬性⑦M(jìn)．Suárez，“Scientific Representation：Against Similarity and Isomorphism”，International Studies in the Philosophy of Science 17，2003，pp．225—244．，即表征不能還原到這兩種二元關(guān)系中的任何一個(gè)?？茖W(xué)哲學(xué)界一般認(rèn)為，模型處于獲得和組織科學(xué)知識(shí)的核心，大多數(shù)模型以這樣或那樣的方式表征其目標(biāo)系統(tǒng)。然而，一個(gè)模型表征它的目標(biāo)系統(tǒng)是什么意思？顯然，科學(xué)表征必須面對(duì)三個(gè)難題（同構(gòu)和相似的充分必要問題以及誤表征問題），而語義觀有可能提供這三個(gè)問題的適當(dāng)答案。⑧R．Frigg，“Scientific Representation and the Semantic View of Theories”，Theoria 55，2006，pp．37—53．不過，語義觀的支持者一般認(rèn)為科學(xué)中的模型與數(shù)學(xué)中的模型不同，除模型建構(gòu)細(xì)節(jié)外它們之間沒有共同之處。這一結(jié)果促使語義緊縮觀產(chǎn)生，它主張模型建構(gòu)是科學(xué)理論化的一種重要組成部分。①S．Downes，“The Importance of Models in Theorizing：A Deflationary Semantic View”，Proceedings of the Philosophy of Science Association，Vol．1，edited by David Hull et al．，1992，pp．142—153．

（四）緊縮性方法：倚重指代與推理

與實(shí)質(zhì)性方法相比，緊縮性方法典型地假設(shè)表征缺乏充要條件，主張表征不能被還原到客體的任何屬性、關(guān)系或?qū)傩耘c關(guān)系集，提出要在特殊語境中哲學(xué)地關(guān)注行動(dòng)者使用表征的特征。緊縮方法大致有如下兩類：

第一種是指代和規(guī)定。這種方法將表征與行動(dòng)者的行為規(guī)定聯(lián)系起來，主張表征是行動(dòng)者固定地使用的記號(hào)的指代，強(qiáng)調(diào)行為規(guī)定本身的作用②C．Callender and J．Cohen，“There Is No Special Problem About Scientific Representation”，Theoria 21（55）2006，pp．67—85．，強(qiáng)調(diào)指代關(guān)系和已確立的指稱關(guān)系的目標(biāo)，反對(duì)表征的相似觀，認(rèn)為表征本質(zhì)上是在一個(gè)復(fù)雜的記號(hào)系統(tǒng)中通過一個(gè)符號(hào)對(duì)一個(gè)客體的指代。③C．Elgin，“Exemplification，Idealization and Understanding”，in Fictions in Science．Philosophical Essays on Modelling and Idealisation，edited by Mauricio Suárez，London：Routledge，2009，pp．77—90．例如，DDI說明模型認(rèn)為表征由三個(gè)分立的要素描述，建模被認(rèn)為由這三個(gè)要素構(gòu)成，物理世界的元素由模型中的要素指代，模型具有一個(gè)內(nèi)在動(dòng)力學(xué)，允許我們說明理論結(jié)論。④R．I．G．Hughes，“Models and Representation”，Philosophy of Science 64，1997，pp．325—336．然而，科學(xué)表征僅是一般表征（如慣例）的一種特例，格萊斯式（Gricean）⑤這種觀點(diǎn)認(rèn)為，在許多種類的表征實(shí)體，如貓、蛋糕、數(shù)學(xué)方程中，大多數(shù)的表征態(tài)是從表征的一個(gè)特許核的表征態(tài)引出的。這種表征方法的優(yōu)點(diǎn)是：我們不需要單獨(dú)的理論來說明藝術(shù)的、語言的、甚至烹飪的表征，相反，所有類型的表征能夠以統(tǒng)一的方式被解釋為源于某種更基本的表征類型。表征概念闡明了一系列由科學(xué)表征產(chǎn)生的難題，如獨(dú)角獸的表征問題。筆者認(rèn)為，指代功能不是一個(gè)成功的術(shù)語，它不具有表征功能，因此一個(gè)具有指代功能的記號(hào)，如獨(dú)角獸的畫像，不需要指代真實(shí)世界中的任何東西，而表征必須指稱真實(shí)的客體?；蛘哒f，我們不能為根本不存在的客體建模，雖然我們能夠進(jìn)行虛構(gòu)。

第二種是推理。這種緊縮方法集中于表征推理的運(yùn)用。蘇雷茲（M．Suárez）基于推理概念區(qū)分了表征力與推理力，以緊縮觀和最小描述方式為推理概念辯護(hù)。在他看來，推理概念通過兩個(gè)必要條件出現(xiàn)在科學(xué)中：它的實(shí)質(zhì)性方向性和它的允許替代推理和推論的能力，正是表征力構(gòu)成了建模的動(dòng)力學(xué)。⑥M．Suárez，“An Inferential Conception of Scientific Representation”，Philosophy of Science 71，Supplement，2004，pp．767—779．筆者認(rèn)為，推理概念比較成功地滿足了對(duì)同構(gòu)和相似作為科學(xué)表征的異議，抓住了科學(xué)使用的認(rèn)知表征的客觀性，闡明了它們的真理性和完備性，解釋了表征的科學(xué)與藝術(shù)模式之間的類比來源。康特薩（G．Contessa）拓展了蘇雷茲對(duì)指代、認(rèn)知表征與可靠認(rèn)知表征之間的區(qū)分范圍，提出認(rèn)知表征的一個(gè)詮釋性說明。①根據(jù)這種說明，對(duì)于某一個(gè)使用者使用一個(gè)工具表征一個(gè)目標(biāo)，當(dāng)且僅當(dāng)這個(gè)使用者根據(jù)這個(gè)目標(biāo)采用這個(gè)工具的一個(gè)詮釋，這允許它們執(zhí)行從這個(gè)模型到這個(gè)系統(tǒng)的有效而不必然完全的替代推理。在筆者看來，康特薩的詮釋概念與蘇雷茲的推理概念之間的主要差異在于：詮釋概念是一個(gè)實(shí)質(zhì)性說明，它不只是表征的一個(gè)征兆，而且是使另一物成為一個(gè)認(rèn)知表征所必需的東西，這是一個(gè)詮釋的替代推理概念。

推理力與數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。布諾（O．Bueno）等反對(duì)表征的實(shí)質(zhì)性概念（匹配說明），提出一個(gè)由數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的不同類科學(xué)表征的推理說明②，表明模型的推理力提升了結(jié)構(gòu)關(guān)系。在數(shù)學(xué)哲學(xué)界，許多人主張用一種被稱為匹配說明的結(jié)構(gòu)方法來說明數(shù)學(xué)的應(yīng)用。根據(jù)這種說明，數(shù)學(xué)的適用性完全可以通過識(shí)別所研究的經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)與那個(gè)系統(tǒng)的研究所使用的數(shù)學(xué)之間的相關(guān)結(jié)構(gòu)相似性來說明。這種應(yīng)用說明要求被使用的數(shù)學(xué)陳述的真理性，但不要求數(shù)學(xué)客體的存在。筆者發(fā)現(xiàn)這里蘊(yùn)含了一個(gè)根本性悖論：一方面要求數(shù)學(xué)陳述的真理性，另一方面又不要求數(shù)學(xué)客體的客觀存在。這種陳述的真理性如何保證？通過客觀的經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)是行不通的，只有通過推理來保證。推理的真理性又根據(jù)什么來保證？這就涉及對(duì)表征的理解難題。

對(duì)表征的理解不同于解釋。一種替代理論將推理概念分別運(yùn)用到具體的數(shù)學(xué)表征和解釋，并基于推理概念區(qū)分了理解與解釋。③為了理解一種現(xiàn)象，我們需要做出關(guān)于我們要解釋的特殊類型的推理，特別是，如果我們要科學(xué)地理解一種現(xiàn)象，那么我們需要發(fā)展心理模型來合并正確的因果和邏輯屬性，用于負(fù)責(zé)說明要被解釋現(xiàn)象的因果或邏輯屬性。如果心理模型是建模認(rèn)知的一個(gè)似真方法，那么理解最好被看作是特有規(guī)則的耦合。我們的信念被看作普通條件規(guī)則，耦合過程被看作是與一個(gè)普通規(guī)則隨后發(fā)生結(jié)果匹配的規(guī)則，并激活這個(gè)規(guī)則的前項(xiàng)，該前項(xiàng)借助激活一個(gè)中間推理規(guī)則來實(shí)現(xiàn)與普遍規(guī)則的匹配。④按照這種方法，一種解釋的知識(shí)在一個(gè)認(rèn)知等級(jí)結(jié)構(gòu)中就是普通規(guī)則的激活，而當(dāng)那些被激活的普通規(guī)則經(jīng)過正確的推理規(guī)則也被耦合時(shí)，我們就獲得了理解。例如，關(guān)于“科學(xué)理解的解釋模型（EMU）”⑤是一個(gè)緊縮論題。EMU依賴于兩個(gè)關(guān)鍵觀念：一是所有理解相關(guān)知識(shí)本質(zhì)上是命題的；一是我們用于形成理解的能力僅是我們普通的邏輯推理技巧。這兩個(gè)觀念遭到了反駁，認(rèn)為科學(xué)理解需要大量的非命題知識(shí)，這種知識(shí)不是通過邏輯關(guān)系被理解的。①M(fèi)．Newman，“EMU and Inference：What the Explanatory Model of Scientific Understanding Ignores”，European Journal for Philosophy of Science 4（1），2013，pp．55—74．根據(jù)科學(xué)理解的推理模型，我們能夠最佳地表征什么構(gòu)成了理解一個(gè)科學(xué)事件的過程，這不僅說明了邏輯和概率推理，也說明我們必須理解一個(gè)解釋的那些概念聯(lián)想和范疇化，美國實(shí)用主義哲學(xué)家布拉多姆的語義推理主義②語義推理主義堅(jiān)持“自上而下”和“實(shí)質(zhì)推理”方法，將概念內(nèi)容、理由與推理聯(lián)系起來。這種推理主義語義學(xué)一方面堅(jiān)持概念內(nèi)容的確定取決于推理作用，且這種推理必須建立在實(shí)質(zhì)推理的基礎(chǔ)上，而不是建立在傳統(tǒng)的形式推理的基礎(chǔ)上；另一方面將概念內(nèi)容理解為既能充當(dāng)也能滿足理由的需要，而理由的觀念是通過推理的形式來理解的，概念內(nèi)容的確定并非來自表征外部世界的對(duì)象，而是來自系統(tǒng)中語句的推理過程。有助于我們理解科學(xué)表征的推理特征，其語義理論在發(fā)展科學(xué)模型中有資格成為一種有益的類比。③J．Zamora-Bonilla and X．De Donato，“Explanation and Modelization in a Comprehensive Inferential Account”，in EPSA Philosophy of Science，Amsterdam，2009．

五、科學(xué)表征新路徑：認(rèn)知科學(xué)與藝術(shù)

（一）認(rèn)知科學(xué)進(jìn)路：表征是一種認(rèn)知能力

在認(rèn)知科學(xué)中，表征被看作是心理狀態(tài)，這一點(diǎn)科學(xué)哲學(xué)家會(huì)刻意回避，因?yàn)檫@與目前關(guān)于科學(xué)表征的種種觀點(diǎn)不相符。若將科學(xué)表征作為同構(gòu)與心理表征進(jìn)行類比，心理表征應(yīng)該是結(jié)構(gòu)性的。這與科學(xué)哲學(xué)中的同構(gòu)觀極為相似，密立根（R．G．Millikan）給出這種觀點(diǎn)的一種相當(dāng)有吸引力的說明。④R．G．Millikan，“Review of Cummins，Representations，Targets and Attitudes”，Philosophy and Phenomenological Research 60（1），2000，pp．103—111．

第一，表征是一種心理意象，是通過模型等中介呈現(xiàn)的。表征理論的相關(guān)問題包括：心中的什么東西表征某物？什么信息在心中被表征？心理表征采取什么形式？表征圖示在大腦中如何被執(zhí)行？一個(gè)物體表征另一個(gè)是什么意思？對(duì)于這些問題卡明斯（R．Cummins）不是采取通常為“指代器”語義學(xué)的版本辯護(hù)的程序，而是從表征錯(cuò)誤的理論限制表征內(nèi)容的說明，因此，“污染”所有其他說明的誤表征問題一開始就可以避免。⑤R．Cummins，Representations，Targets，and Attitudes，Cambridge：Mass．：MIT Press，1996，pp．1—16．也就是說，表征錯(cuò)誤能夠被包容，僅當(dāng)一個(gè)表征的內(nèi)容是內(nèi)在的，獨(dú)立于它在系統(tǒng)中的使用和因果作用。有研究表明：認(rèn)知科學(xué)家傾向于從神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)學(xué)嘗試?yán)斫庑睦肀碚?，但不能將心理表征還原為任何結(jié)構(gòu)映射。⑥O．Shagrir，“Structural Representations and the Brain”，British Journal for the Philosophy of Science 63（3），2012，pp．519—545．結(jié)構(gòu)表征的概念是由經(jīng)典認(rèn)知理論（計(jì)算表征主義）提出的，聯(lián)結(jié)主義的說明也假定了結(jié)構(gòu)表征。事實(shí)上，這個(gè)概念在當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的計(jì)算方法中起到了重要的理論作用，例如眼球運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算工作例示了結(jié)構(gòu)表征的概念。

第二，基于模型的表征能夠?qū)κ澜绲奶囟ǚ矫孀龀鰯嘌?。一個(gè)分布式認(rèn)知建模方法——“科學(xué)透視主義”①R．N．Giere，Scientific Perspectivism，University of Chicago Press，2006（2010），chapter 1．——主張觀察和理論化的行動(dòng)都是透視的，這種特征使得科學(xué)知識(shí)成為有條件的。例如，人的色彩視覺說明色彩在客觀上是不存在的，色彩是世界的某些方面與人的視覺系統(tǒng)之間相互作用的結(jié)果。在筆者看來，這個(gè)論點(diǎn)如延伸到人類感知的一般解釋和科學(xué)觀察，可以推測科學(xué)儀器的輸出就是透視的?？茖W(xué)家相信他們斷言的是客觀真理，但是歷史學(xué)家、社會(huì)學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家一直認(rèn)為，科學(xué)斷言反映特定的歷史、文化和社會(huì)語境，這些斷言正是在這些語境中做出的?？茖W(xué)知識(shí)的本質(zhì)不是絕對(duì)的，它受到實(shí)踐和人類觀點(diǎn)的影響。復(fù)雜的科學(xué)原理并沒有對(duì)世界作任何斷言，而是基于模型對(duì)世界的特定方面做出斷言，如麥克斯韋方程描述了電磁場的行為而不是電磁場本身。

第三，表征是思想語言的自然化，能夠用自然主義給予說明。密立根運(yùn)用生物功能概念解決哲學(xué)問題，認(rèn)為語言和思想是生物有機(jī)體的活動(dòng)，當(dāng)試圖回答相關(guān)哲學(xué)問題時(shí)，我們不能忽視這一點(diǎn)。②R．G．Millikan，Language，Thought and Other Biological Categories，MIT Press，1984，chapter 2—3．在這里密立根運(yùn)用生物功能概念說明為什么自然中的一個(gè)物體關(guān)涉另一個(gè)，如蜜蜂跳舞的行為與花蜜源的場所相關(guān)。這表明密立根的意向性說明適當(dāng)?shù)亟忉屃巳祟惾绾我哉Z言或思想的方式獲得其環(huán)境中的個(gè)體或群體的指稱。③R．D．Rupert，“Mental Representations and Millikan's Theory of Intentional Content：Does Biology Chase Causality？”，Southern Journal of Philosophy 37（1），1999，pp．113—140．筆者認(rèn)為，支撐密立根意向內(nèi)容理論的是生物學(xué)和心理學(xué)原理，這是一種自然主義方法，因?yàn)樽匀徽Z言的術(shù)語和語句是生物學(xué)范疇的，意向內(nèi)容是心理學(xué)層次的。這涉及心理表征的內(nèi)容問題。然而，當(dāng)密立根的理論被運(yùn)用于解釋心理表征的內(nèi)容時(shí)可能面臨一個(gè)意義空泛問題，即心理表征如何加載自然語言內(nèi)容。如果密立根的理論被看作意向內(nèi)容理論來解釋指稱的本質(zhì)，那么它缺乏一個(gè)極其重要的方面，即要解釋一個(gè)心理或自然語言術(shù)語的生物功能如何指稱。事實(shí)上，密立根并沒有告訴我們在自然順序中是什么構(gòu)成了指稱關(guān)系。這是極具爭議的問題。

爭論的焦點(diǎn)涉及表征是概念的還是非概念的。假如心理表征是概念的，那么有意識(shí)的感知表征是類比的還是數(shù)字的；假如表征的內(nèi)容是其表達(dá)的概念，那么這個(gè)內(nèi)容是外延地還是內(nèi)涵地被具體化的；內(nèi)涵概念是由外延還是內(nèi)涵條件具體化的；假如概念內(nèi)容是被外在地決定的，那么概念的占有條件是外在的還是內(nèi)在的。①A．R．Bailey，“Representation and a Science of Consciousness”，Journal of Consciousness Studies 14（1），2007，pp．62—76．這顯然是為心理表征的二元方法辯護(hù)。在筆者看來，就表征與意識(shí)的關(guān)系來說，心理表征的任何說明對(duì)它本身都不是充分的，盡管對(duì)意識(shí)的一個(gè)完全說明是必要的。例如，B．馮·艾克哈特（B．Von Eckardt）識(shí)別了兩種解釋需要：相對(duì)于一個(gè)可能解釋的需要和相對(duì)于一種真解釋的需要，內(nèi)在表征對(duì)于聯(lián)結(jié)主義或非聯(lián)結(jié)主義的可能解釋都是不需要的，但是它們對(duì)于真實(shí)解釋很可能是需要的。②B．von Eckardt，“The Explanatory Need for Mental Representations in Cognitive Science”，Mind and Language 18（4），2003，pp．427—439．然而，要表明后者的確如此，就需要更多考慮涉及的解釋形式。但如何選擇解釋形式又會(huì)面臨問題。

筆者認(rèn)為認(rèn)知科學(xué)與美學(xué)是可選擇的重要解釋形式。圖像表征是認(rèn)知科學(xué)與美學(xué)共同感興趣的主題。標(biāo)準(zhǔn)描述理論通?？坍媹D像科學(xué)，而圖像科學(xué)必須給出圖像感知的一個(gè)說明。然而，標(biāo)準(zhǔn)描述理論不能給出適當(dāng)?shù)恼f明，例如，表征主義與強(qiáng)調(diào)注意及運(yùn)動(dòng)控制的觀點(diǎn)混合在感知任務(wù)中限制了對(duì)心理表征的依賴。③M．Rollins，“Pictorial Representation：When Cognitive Science Meets Aesthetics”，Philosophical Psychology 12（4），1999，pp．387—413．而在描述理論中圖像表征是根據(jù)心理表征和感知策略被解釋的。在這種情形下，心理表征最可能通過功能和概念而不是通過它與外在世界的聯(lián)系被具體化。然而，在“表征”被心的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算理論使用的意義上，不存在任何心理表征。④M．Morris，“Why There Are No Mental Representations”，Minds and Machines 1（1），1991，pp．1—30．心理表征的觀點(diǎn)一旦被適當(dāng)?shù)丶右园l(fā)展，就會(huì)弄巧成拙，只能訴諸丹尼特式的工具主義來拯救。筆者不贊成這種方式，因?yàn)闆]有任何好的形而上學(xué)理由來支持我們相信心理表征，認(rèn)知科學(xué)不用心理表征概念也能夠很好地運(yùn)作。因此，心理表征如何得到認(rèn)知科學(xué)的支持是心理學(xué)面臨的一個(gè)重要問題。例如，聯(lián)結(jié)主義為統(tǒng)一神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)提供了希望，但它遇到了經(jīng)典計(jì)算主義的挑戰(zhàn)，也不能解決意識(shí)問題⑤K．Butler，“Representation and Computation in a Deflationary Assessment of Connectionist Cognitive Science”，Syntheses 104（1），1995，pp．71—97．。而對(duì)意識(shí)的物理主義心理學(xué)理解的最大障礙是在與意識(shí)的主體性連接中產(chǎn)生的問題，心理表征可能是透視的，其決定性特征包含感覺經(jīng)驗(yàn)表征與圖像表征顯示透視圖方式之間的類比。⑥P．Mandik，“Mental Representation and the Subjectivity of Consciousness”，Philosophical Psychology 14（2），2001，pp．179—202．義。這些觀點(diǎn)即使是一種被修正的形式，也能夠得到辯護(hù)，在傳統(tǒng)計(jì)算觀點(diǎn)之外一定存在某些更廣泛的基于信息的表征觀。①A．Bryant，“Cognitive Informatics，Distributed Representation and Embodiment”，Brain and Mind 4（2），2003，pp．215—228．這為科學(xué)表征研究提供了一個(gè)新的方向，也產(chǎn)生了表征與信息的關(guān)系問題和信息表征的語義問題，同時(shí)也涉及認(rèn)知的嵌入與延展問題。嵌入和延展方法極力主張：復(fù)雜的內(nèi)在表征可通過讓環(huán)境屬性控制行為而被避免；環(huán)境結(jié)構(gòu)在認(rèn)知中起到啟動(dòng)作用，允許先前認(rèn)知過程解決新任務(wù)。這些方法反對(duì)“語言結(jié)構(gòu)化論點(diǎn)”②W．Schonbein，“The Linguistic Subversion of Mental Representation”，Minds and Machines 22（3），2012，pp．235—262．，使用語言的能力在心理表征中引起一個(gè)大規(guī)模的語義結(jié)構(gòu)的重演。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形式語言計(jì)算研究表明：語言結(jié)構(gòu)化的一種強(qiáng)形式是正確的，內(nèi)在表征系統(tǒng)重述了重要的語義結(jié)構(gòu)，甚至心理表征的聯(lián)結(jié)主義說明也是如此。這一結(jié)論與認(rèn)知過程中語言結(jié)構(gòu)所起作用的嵌入和延展說明是一致的和互補(bǔ)的。無論這個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能是自然的還是人工的，語言結(jié)構(gòu)化有助于為形式地分析因果性創(chuàng)造一個(gè)豐富的數(shù)學(xué)和計(jì)算框架，包括心理程序和心理表征的機(jī)制。③Chater Nick＆M．Oaksford，“Programs as Causal Models：Speculations on Mental Programs and Mental Representation”，Cognitive Science 37（6），2013，pp．1171—1191．在筆者看來，由算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的程序具有一個(gè)因果結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠揭示心理表征的本質(zhì)，程序也能夠提供外在世界的一個(gè)因果模型，且這種模型在感知、認(rèn)知和語言加工中是普遍存在的。因此，因果性構(gòu)成智能的核心。

（二）藝術(shù)類比：有助于揭示表征的本質(zhì)

最近幾年，科學(xué)哲學(xué)家轉(zhuǎn)向美學(xué)和藝術(shù)哲學(xué)中關(guān)于表征的看法。藝術(shù)哲學(xué)中的一個(gè)經(jīng)典概念是古德曼的“指代”，它對(duì)當(dāng)前關(guān)于科學(xué)表征的討論產(chǎn)生了極大影響。藝術(shù)史家貢布里希（E．H．Gombrich）首次提出表征的替代說明④E．H．Gombrich，Art and Illusion，Phaidon Press，1960，chapter 1—2．，試圖回答一個(gè)簡單的問題——為什么存在想象（心理圖像表征）這樣一個(gè)思維風(fēng)格？這個(gè)問題雖然簡單卻難以回答，比如模仿的本質(zhì)、抽象問題、透視的效力和表達(dá)的詮釋等問題表明圖像表征遠(yuǎn)不是一個(gè)簡單的問題。這種替代觀與目前科學(xué)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)的模型的自主性是一致的。烏爾亥姆（R．Wollheim）訴諸某些基本和原始的心理傾向提出一個(gè)新概念“眼見”（seeing-in），并將“眼見”與心理表征聯(lián)系起來說明顯現(xiàn)象與隱現(xiàn)象之間的內(nèi)在關(guān)系⑤R．Wollheim，Painting as an Art，Andrew M．Mellon Lectures in Fine Arts，National Gallery of Art，Washington，D．C．Cambridge，Mass．：Harvard University Press，1987，pp．28—35．。這是通過視覺表征探討心理表征的一種方法，科學(xué)表征也與此相關(guān)。洛普斯（D．Lopes）認(rèn)為刻畫世界有許多方式，如X光照片、立體派拼貼畫、美國印第安人分體式肖像、兩點(diǎn)透視圖畫等，每一個(gè)都在不同程度上表征了它們的對(duì)象。①D．Lopes，Understanding Pictures，Oxford：Oxford University Press，1996，chapter 1—3．識(shí)別圖像的主體類似于認(rèn)知其外觀不斷變化的客體，一個(gè)圖式區(qū)分圖像表征的不同方式和它們具有的不同意義，描寫的認(rèn)知價(jià)值在于它的表征多樣性。這是圖像經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)的一個(gè)新說明，即將圖像與視覺假體進(jìn)行比較，類似于鏡子與雙筒望遠(yuǎn)鏡的關(guān)系。庫爾維奇（J．Kulvicki）認(rèn)為地圖、注釋、描述、圖解、流程圖、照片、繪畫和印刷品等，所有這些都以一種或另一種方式盡量關(guān)涉某物或替代某物。②J．Kulvicki，“Pictorial Representation”，Philosophy Compass，Vol．1，Issue 6，2006，pp．535—546．這是哲學(xué)家解釋圖像表征世界的不同方式，它們描述了感知說明、表征內(nèi)容和結(jié)構(gòu)替代物，并提供了一個(gè)進(jìn)入表征領(lǐng)域的方法。

關(guān)于科學(xué)表征與藝術(shù)表征的關(guān)系，蘇雷茲根據(jù)畢加索等人的繪畫區(qū)分了理論的表征與非表征使用，并通過藝術(shù)表征類比科學(xué)表征。③M．Suárez，“Theories，Models and Representations”，in Model-Based Reasoning In Scientific Discovery，edited by Magnani，Lorenzo and Paul Thagard，Dordrecht：Kluwer Academic Publishers，1999，pp．75—84．戴布斯（T．A．Debs）等人④T．A．Debs and M．Redhead，Objectivity，Invariance，and Convention：Symmetry in Physical Science，Mass．：Harvard University Press，2007，pp．10—19．提出科學(xué)表征的一個(gè)慣例主義說明，將客觀性與結(jié)構(gòu)不變性或?qū)ΨQ性這兩個(gè)通?；煜母拍顓^(qū)分開來，強(qiáng)調(diào)我們需要選擇任何表征的慣例屬性，而這些屬性能夠通過表演藝術(shù)的例子來闡明。在筆者看來，大多數(shù)觀察者同意現(xiàn)代物理學(xué)理論試圖提供實(shí)在的客觀表征，然而表征是基于慣例選擇的這種觀點(diǎn)被許多人看作是對(duì)其客觀性的否定。因此，表征中的客觀性和慣例性常被表達(dá)為對(duì)立的兩極。筆者發(fā)現(xiàn)，物理科學(xué)盡管依賴于慣例，但可能產(chǎn)生實(shí)在的客觀表征。實(shí)在論者和建構(gòu)論者已認(rèn)識(shí)到各自理解科學(xué)的重要因素是不矛盾的。對(duì)于建構(gòu)論者，這種觀點(diǎn)說明表征依賴慣例進(jìn)入技術(shù)科學(xué)的領(lǐng)域；對(duì)于實(shí)在論者，這種觀點(diǎn)作為證據(jù)反駁了“慣例性削弱了客觀性”的主張。當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)文化的觀點(diǎn)時(shí)，我們應(yīng)該相信存在一個(gè)真實(shí)的范疇。

因此，美學(xué)對(duì)科學(xué)哲學(xué)的啟示是從美學(xué)表征觀審視科學(xué)表征，古德曼和洛普斯反駁相似性論證的類比也反駁表征的實(shí)質(zhì)性概念。⑤S．Downes，“Models，Pictures and Unified Accounts of Representation：Lessons from Aesthetics for Philosophy of Science，Perspectives on Science，17（4），2009，pp．417—428．在筆者看來，相似性和同構(gòu)都不能完全說明科學(xué)表征的本質(zhì)，模型的功能不僅僅是表征，它還有解釋和推理功能?？茖W(xué)想象具有推理能力，但這種能力不是表征關(guān)系，而是認(rèn)知能力。關(guān)于科學(xué)表征的本質(zhì)的兩種理論（信息觀與功能觀）似乎是沖突的，“信息觀”強(qiáng)調(diào)表征（模型、理論、圖解、模擬等）與其目標(biāo)系統(tǒng)（真實(shí)現(xiàn)象、客體）之間的客觀關(guān)系，如相似、同構(gòu)和同態(tài)，而“功能觀”強(qiáng)調(diào)表征過程中連接目標(biāo)系統(tǒng)的認(rèn)知活動(dòng)，如詮釋和推理。①A．Chakravartty，“Informational versus Functional Theories of Scientific Representation”，Syntheses 172，2010，pp．197—213．這兩種觀應(yīng)該是互補(bǔ)的而不是沖突的。根據(jù)實(shí)在論，我們的最佳科學(xué)表征真實(shí)地描述了世界的可觀察和不可觀察屬性，這涉及近似真的概念。

然而，由于理論和模型不是絕對(duì)地真，實(shí)在論者要求科學(xué)陳述盡量排除錯(cuò)誤而逼近真理。筆者認(rèn)為，這種傳統(tǒng)的近似真理的方法沒有充分關(guān)注科學(xué)知識(shí)的這兩個(gè)屬性之間的區(qū)別，而每個(gè)屬性在科學(xué)和藝術(shù)的表征實(shí)踐之間的類比都有助于我們理解科學(xué)表征?？茖W(xué)中常使用的抽象化和理想化方法通常會(huì)背離真理，藝術(shù)中的抽象化與理想化在近似真理的意義上顯然是不同于科學(xué)的，也就是說，這兩個(gè)概念是異質(zhì)的，在不同的表征語境中近似真理是可多重實(shí)現(xiàn)的。不可否認(rèn)，藝術(shù)中的現(xiàn)實(shí)主義與非現(xiàn)實(shí)主義表征之間的區(qū)分對(duì)于科學(xué)哲學(xué)中實(shí)在論與非實(shí)在論表征之間的區(qū)分是十分有益的。

（責(zé)任編輯：韋海波）

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2095-0047（2016）05-0126-21

魏屹東，山西大學(xué)哲學(xué)社會(huì)學(xué)學(xué)院教授。

本文受國家社科基金項(xiàng)目“科學(xué)表征問題研究”（項(xiàng)目編號(hào)：12BZX018）資助。