基于先验性的科学理论论文

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一、考察科学理论的两种哲学观念与共通的同构式表达机制

理论陈述的恰当性(尤其是它的真值)则取决于它或它的推论是否恰当地描述了这些事件，或者说我们可以对如何确定这类陈述的真值持有一种符合论或接近于符合论式的观点。这种直接的描述或间接的、通过对应规则和逻辑推理转换的描述都表明在理论的陈述观看来科学理论具有表达作用。而且，从语义分析的角度来看，用于表达的科学理论陈述诸成分与被表达项应该具有某种映射关系。还有，哲学可以进一步对理论陈述的被表达项的形而上学与认识论意义进行探讨。比如，我们可以讨论理论陈述中的名称是否可以指称实际存在的科学对象(特别是不可观察对象)，理论陈述所描述的情况如何符合我们人类所观察到的经验现象，等等。而在另一方面，理论模型观提供了对科学理论的表达功能与表达机制的另外一种刻画。首先，理论模型观认为科学理论的本性就是一个模型族，而且这些模型一般都会被视为一种数学结构，这些数学结构相互之间至少具有部分的同构(isomor-phism)关系———大多模型观的支持者都追随结构主义(sturcturalism)的刻画，认为理论模型是一种集合－结构(set－structure)。于是，科学理论的表达功能就应该由这些模型来行使。比如，Sneed认为理论的表达就是以拉姆塞(FrankRamsey)式的方案通过集合论谓词的刻画来给出理论的经验性断言(empiricalclaim)。在他看来，理论所蕴涵的拉姆塞语句(Ramseysentence)就是它给出的一个经验性断言:对于一个包含两个部分的理论F(珔T，珚O)而言，典型的拉姆塞语句就是“tF(t，珚O)”。需要注意的是，与陈述观对拉姆塞语句的看法不同，珚O不是陈述观意义下的一阶语言中的可观察词项/谓词(相应的，珔T也不是单纯的理论词项)，而是一个特殊的只含有经验性内容的集合论谓词(set－theoreticpredication)，而这个集合论谓词其实就是对一个集合－结构或模型的定义。

因此，这个拉姆塞语句的意义事实上就是表明，对于该理论而言，存在一个特定的具有经验内容的模型，而且它与理论模型有重合的部分珚O，因此显然也与理论模型族之间具有同构关系。还有，因为集合－结构本身只是一个数学结构，由它刻画的“经验模型”就未必符合传统哲学对“经验”的理解，所以这种“经验模型”其实首先是一种数据模型(data－model)。从上述简要的介绍中我们可以看到，两种理论观在表达层面上确实具有显著的区别。陈述观认为理论陈述直接就表达了某些特定的项，这些被表达项之中至少有一部分应该具有形而上学与认识论意义。而模型观则认为只有模型才能进行表达，而且被表达项仍然是结构化、模型化的，并不能刻板地采用传统哲学的形而上学与认识论概念去刻画这些被表达项。不过，如果仔细观察两种理论观的表达机制，我们就会发现尽管它们有那些显著的差别，可是其机制仍然具有一种共通的特征———同构性。尽管同构性是模型观显明地引入的概念，可是根据陈述观的刻画，理论陈述在进行表达时，它的各个成分应该对被表达项形成进行某种映射，这其实就已经预设了在表达成功时理论与被表达项应形成同构关系:名称应指称实在的对象或至少指向某个语言实体，谓词应精确地描述对象、事件的状态与相应的现象等经验内容，由这两者组成的完整句子应该符合相应的事实并因此而为真。即使按照反实在论的观点，理论实体的名称并不指称任何对象，理论陈述也并不字面地为真———比如遵从范•弗拉森的看法它的真只表明陈述具有经验的恰当性，谓词仍然应该精确描述现象、实验观察结论等经验内容。这一点也仍然预设了它和经验内容具有同构关系。而在另一方面，尽管模型观有可能提供与陈述观不同的语义学－形而上学刻画方式，包括指称与相应的科学的对象/理论实体的实在性论断、以及对理论陈述真值的刻画，可是它更加强调了理论模型应同构于经验或数据的模型，这种同构关系也因为经验数据模型的结构化而显得更加清晰。而且，我们同样可以进一步地讨论模型自身的形而上学与认识论意义。也就是说，无论采取陈述观还是模型观的方式理解科学理论，也不管这种理解背后所遵循的形而上学和认识论立场，只要这种理解要求科学理论有所表达并且至少表达某种具有经验意义的事物，那么这种表达机制的基础就是同构关系。表达的恰当性标准其实就是理论与被表达项的同构程度能否达到预定的标准。

二、表达、科学理论的知识属性与怀疑论

无论理论的陈述观和模型观采取何种方式刻画理论的表达机制，我们都无法否认表达本身在对科学理论的哲学考察中的重要地位。“科学理论表达了什么以及它为什么能恰当地表达”这样的问题就相当于我们需要对理论的被表达项进行形而上学和认识论的刻画和阐释;相反，当我们需要对科学理论进行哲学式的阐释和刻画时，这种阐释和刻画通常都会和表达紧密地联系在一起。最典型的一个例子就是，当科学理论被认为是一种知识的时候，它的理由通常都会被认为是科学理论必定在进行恰当的表达。传统知识论通常给出一个命题何以是知识的JTB(justifiedtruebelief)条件，即某个人具有命题知识P，当且仅当他相信P，而且P是被证成的真命题。在这三个条件之中，真值条件与证成条件是至关重要的，而且都与表达有密切的关系。尤其是对于科学理论而言，这两个关键条件其实通常都需要引入表达及其恰当性来进行刻画。如果我们以陈述观来理解它，那么一个科学理论陈述为真是因为它恰当地表达了某一类事实、因果机制、物质对象的性质、关系等等，而对它的证成则相当于以一种合乎理性的方式来论证表达的恰当性。这种论证即引入确证(confirmation)或证伪(falsification)等方法论，其原则都是根据理论陈述的某个逻辑后陈是否恰当地表达了某项事物(如特定的经验现象)来考察理论陈述本身的真值。这一点即使在模型观看来也不会有根本的转变———尽管在模型观看来理论陈述的真并不与表达直接相关，它也不可能被表达直接证成。可是如果把一个理论模型看作知识，那么引入、使用这个模型的合理性与适用性仍然被持有模型观的学者归为模型表达的恰当性，对这种合理性的论证同样也可以被看作一种基于表达恰当性的证成过程。总之，将知识与表达、尤其是将科学理论的知识属性实质性地归因于表达、而表达机制的基础是同构性，这是一种根深蒂固的直觉和传统，这一点不会由于我们将理论刻画为陈述还是模型而有所改变。在此之后，被科学理论表达的项通常被认为是处于物质和知觉世界中的对象、现象或经验、感知，或者是对上述事物的模型化刻画。

即使是物质世界中的对象也同样是那种只能通过观察与感知等经验手段为我们所知的对象。于是，基于表达的科学理论知识就是一种经验的或后验(aposterior)的知识，对它的证成自然也是一种验后证成。这最终还可以导出由科学理论知识所可能具备的其他特征也与表达有关，如客观性说明被表达项(对象、事实、经验现象或模型)在形而上学上独立于理论和对理论的认知、使用;合理性之前其实已经提到，说明理论应该通过对其逻辑后陈等表达的考察而得到恰当的证成;普适必然性则同样归因于被表达项的某种形而上学特征，而且理论应该试图表达出这种特征。尽管JTB条件因为盖梯尔问题等而受到挑战，可是回应这种挑战的方式其实并未实质性地超越这种将科学理论知识属性直接归因于表达的传统。典型的回应对JTB条件挑战的方式包括内部主义(in-ternalism)和外部主义(externalism)。内部主义的方案即修改JTB条件或在此基础上增加新条件，以更严格地刻画什么是证成。但这只是试图更加严格地刻画知识拥有者应该如何论证知识的表达恰当性而已，在科学哲学对确证理论的讨论之中也早有类似的方案。外部主义的实质都是将命题知识的真与证成诉诸于可靠的认知心理与神经机制。可是，这其实只是在直接使用特定科学理论知识去描述那些知识的发生学过程而已。它本身就是一种表达，于是就并不是一种对命题知识属性的辩护，更加不会实质性地挑战科学理论本身的知识属性与表达的关系。这就更能够说明科学理论知识与表达形成了看上去牢不可破并且非彼莫属的紧密联盟。正是在这样的传统之下，大量围绕科学理论的哲学争论都可以被重构为针对科学理论是否是符合表达恰当性要求的知识这一问题的怀疑论挑战，以及对抗这些挑战的相应辩护。这些怀疑论质疑的都是科学理论在进行表达时，被表达项是否具有客观性(如实在论－反实在论争论)、普适性(如关于定律的争论)，科学理论的表达机制是否恰当、可靠、能够得到客观有效的检验(如关于经验对理论的非充分决定性问题)等等。因此，我们甚至可以直接认为，关于科学理论知识的各种怀疑论挑战其实都是对科学理论的表达能力、表达机制的可靠性与有效性的挑战。

三、成为对抗怀疑论根本困难的同构表达机制

事实上，知识与表达、同构如此的密切关系不仅提供了怀疑论得以产生的温床，同样也给对抗这些怀疑论设置了几乎难以解决的障碍。如前所述，由于表达机制的基础是同构性，评估科学理论的表达是否正确与恰当的方式无非就是确定那些理论可能表达的语义内容确实是否具有如同理论语言结构所给出的那些成分与结构。可是，那些语义内容的成分和结构在很大程度上是由理论告诉我们的。比如，对于某个对象及其性质而言，我们确认一个理论恰当地表达到它的方式无非是确认到该对象与相应的性质造成了一些特定的、可以被观察到的经验效果。可是这个由对象、性质产生效果的事件中仍然包含理论试图表达的那个项，而且恰恰是这个理论本身告知我们这个事件确实是如此发生的，否则我们最多只能得知其经验效果。于是，以那些只能通过理论表达的方式提供的知识去为表达的恰当性辩护就成为了一种循环论证。面对这种困境的一个直截了当的反应似乎就是确定一些不需要通过表达即可以被“直接”获得的项(比如感觉材料sensedata)以作为表达的基准。这些被“直接”获得的项应该是足够清楚的，或者说即使可能不够清楚，对它的确认与辩护也与表达无关。于是，科学理论至少可以没有疑问地同构表达这些项。具备这一特征的最典型的项似乎就是人的知觉经验，即认为可观察现象等经验内容是认知者能够“直接”获得的，因此它很可能清楚而分明。

有些比较极端的论点甚至会认为科学理论最多只能表达它的经验内容。这也是科学哲学中的反实在论或科学理论语义学中的工具主义、建构经验论等观点的基础。不过，那些“经验内容”是否确实能够被清楚而分明地获得却仍然存在着很大的争议:首先，经验的本性是什么仍然需要关于心灵、感知与认识论之哲学的讨论;其次，由于科学知识和科学实践活动的某些特殊性，科学中“经验内容”与哲学传统中的所谓经验很可能有较大的差距，这就导致对科学中“经验现象”组成与结构的确认、辩护方式都需要新的理解方式(我们甚至可以根据这种新理解来重新刻画一般哲学中的经验是什么)。比如，认知科学与神经科学等已经试图对感知给予自然化的、甚至是基于特定神经机制的解释。如果这种解释能够彻底地刻画人的感知，那么所谓“经验”无非是那些神经机制在接收特定刺激时给出的输出而已。不过这样的解释恰恰在作为一种科学知识去同构地表达某一类特殊的因果事件，这种同构表达本身就需要辩护。即使感知不可能被完全自然化，可是科学中的“经验内容”严格地说并不完全是(甚至大多数都不是)人感知到的那些东西。比如一种特殊的仪器，它的液晶面板会显示红色的、被某些科学概念所命名的数字，于是使用这种仪器的实验者会感知到一些红色的具有特定形状结构的数字符号。可是任何实验者都不会将这种感知本身视为本次实验所给出的经验结果，有资格成为“经验内容”的只能是那个数字所代表的特定科学概念的值。而且，如果极端地强调任何经验内容都只能是人自身感知到的那些东西，那么关于科学的知识观将陷入主观主义的境地，“观察渗透理论”问题即反映了这一点。这一问题恰恰说明如果将被科学理论表达的项局限于人自身感知到的东西，那么其表达的正确性、恰当性将最多只有感知者自己才能确认，而且第三者了解被表达项的方式同样只能是借助于理论的表达。从而，基于表达的科学理论失去了可在第三人称下交流的客观知识属性，对它的辩护又只能是那种循环论证，这就正是怀疑论所希望造成的后果。如果科学中的“经验内容”只能是在特定的实验条件殊仪器的输出，这同样面临为科学理论同构表达提供辩护的困难。这种“经验内容”至少应部分脱离人自身的感知而受到实验仪器、实验观察手段等的影响。也就是说，我们不能认为一个实验观察结论等经验现象仅仅由一个孤立的科学理论表达。为了使理论能够正确地同构表达该实验观察结论，我们应该考虑到实验仪器、观察手段等对结论的影响以清楚地刻画实验观察结论的样貌。如果这种样貌本身是清楚的，作为表达项的目标理论当然可以很容易地同构表达这个实验观察结论。可是，对这种样貌的刻画本身就需要引入对实验仪器的工作机制、实验观察手段的工作机制的描述，而这些机制本身就很可能由另一种科学理论同构表达(尤其是那些精密、复杂的仪器)。比如上一段提到的那个仪器，它有能够显示红色数字的液晶面板。那么为什么它显示了这样的红色数字，并且可以认定这种显示就反映了实验需要获取的经验性结论?这就需要由液晶面板的工作原理和仪器的输入端经过一系列仪器因果机制链条的传递对液晶面板的影响机制来解释，而这种解释恰恰需要相关的理论表达。于是，这种对理论“经验内容”的理解同样不可能绕过如何辩护表达中的同构性这一问题。还有，从科学理论的模型观来看，将理论的“经验内容”局限于上面提到的哲学传统中的感知觉范畴并不恰当，甚至会造成很多混乱。之前已经提到，理论的模型观会认为理论的“经验内容”是一种特殊的(甚至是数据化的)模型，于是它不可能是那种由认知者直接获得的经验。

相反，考虑到两种理论观之间的差别，如果将理论的经验内容刻画为认知者直接获得的经验，那么其附带的后果就很可能是不得不只接受理论的陈述观———而且如果强行认定即使理论满足模型观，其“经验内容”的实质也是由认知者直接获得的经验，这也很可能相当于认为理论的模型观与陈述观没有实质性区别。可是，模型观本来就应该与陈述观有实质性的区别，而且相比之下模型观还有很多优势。例如，在科学实践中有大量模型事实上并不表达自然界中的对象或人的知觉经验，如质点、理想气体、经典牛顿力学下的黑洞等，可是这些模型依旧给我们提供或至少启发了大量的知识。而且如今的自然科学(尤其是物理学)已经高度数学化，而相对于陈述观而言，模型观能够从理论结构的方面更加恰当地刻画科学理论的数学特征，而且可以从这些数学特征出发更好地理解理论的变迁与发展。最终，在哲学上，前两点很可能说明从科学理论的语义学和解决科学统一、科学知识的积累与发展等问题的角度来看，模型观对科学理论的刻画是更加恰当的。比如，对于科学理论的经验证据是什么这一问题而言，模型观对所谓“经验证据”的模型化、结构化处理方式很可能比陈述观给出的简单表达关系更满足科学实践，尤其是更符合模型和实验设计、测量的实际关系。由于模型观已经将科学理论的语义(如它的“经验内容”)视为具有特定结构的模型，仅从表达本身来说表达中的同构关系是非常显明清晰的，可是为何其语义是这种结构的模型又成为了问题。尤其是理论的语义内容毕竟应该要么是某种客观存在，要么是某种心理内容，而不应该仅仅是一种纯粹数学形式的结构。因此，在波提迪斯看来实际中的科学理论模型和实验的关系要比理论模型观给出的数学形式刻画更加复杂。这就表明科学理论的模型化确实应该具有相应的形而上学或认识论的根据和理由，而且这种根据和理由不应该仅仅局限于理论模型在恰当地表达某些在自然界中存在的事物或人的知觉经验。否则，这就不但会重新混淆模型观与陈述观，而且仍然还是会引入表达及其同构机制，当然也就同时面临之前提到的所有相关辩护困难。总之，对科学理论知识的怀疑论集中于对设想中被理论表达的项是否含有与理论同构的组分和结构、以及理论是否真的与这样的项同构的怀疑。为了消除这些怀疑论，最直接的办法当然是说明被理论表达的项确实含有与理论同构的组分和结构。可是这就相当于我们需要获得关于被理论表达项的相关知识并用这种知识去证成科学理论知识，而且这种知识很可能来自于表达(甚至是与辩护目标理论直接相关的表达)，也就是一种后验知识。论证的目标则恰恰都是为作为后验知识的科学理论知识提供合理性辩护(也就是证成)，这最终都会导致循环论证。如前所述，即使通常被认为最基本、最清楚的所谓科学理论知识的“经验”内容都无法摆脱这种循环论证或者即使勉强摆脱也导致更严重的后果，那么我们就只能认为:如果按照传统的方式将科学理论知识刻画为基于表达的后验知识并认为对科学理论知识只能给出验后证成，这在本质上将无法摆脱怀疑论的困绕。

四、超越表达:科学理论知识的先验特征和先验证成

如前所述，对科学理论知识的怀疑论在根本上都针对于科学理论知识作为一种后验知识和对它的验后证成的合理性、有效性、充分性等问题，而这些问题的根本都在于以基于同构性的“表达主义”理解科学理论知识很可能是不充分的。我们可以给出这样的一组相互关联甚至等价的概念:同构性表达后验知识验后证成其中，同构性与表达是理解这个概念组的语义学角度，而后验知识与验后证成则是知识论/认识论的角度。而且对其中任何一个概念的怀疑都可以追索到对整个概念组的怀疑。如果要对抗这样的怀疑论，我们就不得不认为科学理论知识除了具有基于表达的后验属性之外还应该有另外一种属性。这种属性既说明科学理论知识在语义学上不仅仅是在表达，同时它应该有助于刻画、确认与辩护科学理论知识进行同构表达的恰当性。那么，这样的知识属性到底是什么?由于这种知识应有助于为理论能够有效地进行同构表达提供刻画、确认与辩护，那么它必定能够以不借助于表达的方式刻画被理论表达项的结构、组分，当然它同时也应该解释、确定为何理论能够和这样的被表达项同构。而之前已经提到可能满足这种要求的一个选项———“直接”的感知经验其实并不能满足进行这一系列辩护的最终目的，这其实也就说明直接借助于经验的其他论证都不能满足要求。于是，这种知识属性的唯一选择就只能是那些先于经验的即可成立的属性，并且这些属性应该成为论证理论进行恰当同构表达的前提、条件，其实也就是科学理论成为恰当后验知识的前提、条件。

这就说明科学理论知识应该具有先验的特征，这种特征从语义学的角度来看即理论应该具有并不需要被表达的语义内容。而且，这种特征也进一步说明除了对科学理论进行验后证成以外，还需要对科学理论进行先验式的证成，两种证成的结合才能够完整、充分地证成一项科学理论知识，甚至应该强调的是先验证成是验后证成的基础。如何刻画满足上述要求的科学理论知识的先验特征?根据上述提示，这相当于回答一个康德式的问题:“科学理论同构地表达某种语义内容是何以可能的。”我认为科学理论的模型观已经为回答这一问题给出了一定的提示。理论模型观的语义学实质就是将科学理论的语义内容进行结构化、模型化的处理，这本身即有助于确定理论和它表达的内容的同构关系。问题无非在于如何以先验的方式刻画、论证这种结构化、模型化的恰当性，从而避免仅仅将它们视为借助于数学的特殊形式化处理而已。而且可以注意到，理论模型观以模型和结构去刻画其语义内容，这本身就说明这种理论观并不完全遵从“表达主义”。那么，只要不将模型化的理论语义内容简单地视为物质世界的对象、性质或经验现象，这样的模型本身就很可能具有先验的特征，于是对这种模型化的恰当性论证也就成为先验证成。更具体地说，我们很可能在以下的两个方面发现理论模型知识所具有的先验特征:1．理论模型通常是数学结构或抽象的概念结构，如果它应该具有先验特征，就很可能说明这种数学或概念的结构是一种柏拉图主义意义上的存在;2．在第一种特征的基础之上，由于模型观中理论陈述的真值应满足模型论语义学的要求，这就说明我们应该对理论陈述的真与真值采取和“表达主义”并不相同的理解方式。

作者：谭力扬 单位：东华大学人文学院