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从广谱哲学看科学精神与科技创新
双击自动滚屏 发布者:admin 时间:2016-9-22 10:16:14 阅读:1512次 【字体:

提  要:本文具体地探讨了广谱哲学与科学精神、科技创新等有关问题的关系,内容包括:科学精神的实质、如何划清科学与非科学的界限,科技创新的“怀疑”精神及其根据,科技创新的若干方法论问题等。
关键词:广谱哲学      科学精神       科技创新
    广谱哲学(Broadspectrum Philosophy)是由我国学者创立的一门新型哲学,它从辩证结构观的角度探讨一般事物系统的机理,以“广义四化”标准(即广义公理化、广义模型化、广义数学化和广义程序化)研究现代哲学思想的依据,从而为现代哲学的研究注入了新的生机和活力,特别是为哲学和各门具体科学技术的结合架设了相互沟通的桥梁。限于篇幅,我们在这里只对广谱哲学与人们关注的科学精神、科技创新的有关问题作一初步的研究。
一、关于科学精神的实质
一般而言,科学精神分广义和狭义两种,广义的科学精神包括一系列的科学规范(如可观性原则、可控性原则、可操作性原则、对科学观察与科学实验的规定等)和科研要求(如严谨、求实、创新等),也包括科学价值观(如功利主义科学价值观)等。狭义的科学精神是指科学研究上的实事求是,亦即“求真”精神,本文讲的科学精神特指后者。
从认识论上看,科学和真理属于同一层次的范畴;因为凡是科学上确认了的东西,都是经过实践(如科学观察和科学实验)检验了的、符合客观实际的认识,因而是真理。这是人们对科学确信无疑的原因。由于科学就是探求真理,因此科学精神的真谛或第一要义就是“求真”。
对于如何“求真”,怎样检验认识的真理性,在科学技术的发展史上早就形成了一套比较成熟的检验方法和标准,例如观察方法、实验方法、模拟方法、可观控原则、可重复性原则等等。但是,这些方法和标准,往往限于在各门具体科学中应用,且加上了本门学科的特殊限定条件。没有形成哲学层面上的普适原则和判据。因此,当科学以外的非科学和伪科学打着科学的旗号到处招摇撞骗时,许多科技工作者乃至于哲学工作者竟不自觉地做了俘虏或盲目跟随者。中国的“法轮劝”事件和一系列迷信活动中不乏科技工作者与哲学工作者就是鲜明的例子。
要区分科学和非科学(例如飞碟和外星人研究、人体特异功能的研究等)、科学和伪科学(如各种邪教),必须有评判一切知识、认识、理念的统一的标尺,这个标尺不因所谓学科特殊(许多伪科学正是打着特殊性的幌子拒绝接受检验或提出检验无效)而失效。广谱哲学正是在这个层面上提出了检验认识真理性的普适标准。具体地说;
第一,它提出了研究对象是否客观存在的可观控变换结构,其核心是“以人们多重的可观控变换下的不变性”取代了任何实体性的概念,这是对各门科学技术中不成文的约定—可重复性原则和可观控原则的广义操作模型,原则上适用于一切知识、认识和理念的检验。在这一标准下,非科学和伪科学没有立足之地。例如,所谓“耳朵识字”、“隔墙看人”、“意念取物”等“人体特异功能现象”均经不起这种检验,而“治病不用吃药”的“法轮功”也经不起这种检验。
第二,它提出了检验认识客观性的两个广义判据,即结构模拟型判据和机理模拟型判据,前者是从原型系统的结构与模型系统所反映的结构的广义同构性上来判断认识的正确性,而后者是从理论模型推演的具体结果与实际观测结果是否一致上判断认识的正确性,它是“实践是检验真理性的标准”这一哲学思想的具体实现形式。例如,在科学史上,只有当从麦克斯韦的电磁场理论推出来的预言(位移电流、电磁波与光波的同一性)被赫兹的实验所完全证实时,才反过来证明了麦克斯韦理论的正确性。又如,只有当从广义相对论推出来的预言(引力场使光线弯曲、光谱线的引力红移、水星近日点的进动)被后来的观察和实验所证实时,才反过来证明了广义相对论的正确性。
广谱哲学的这些成果,为划清科学与非科学的界限,为揭露伪科学,为坚持科学的“求真”精神,提供了近乎统一而可操作的依据。
二、作为科技创新重要动力的“怀疑”精神问题
爱因斯坦本人和许多科技史学者都承认,休谟和马赫的哲学对于爱因斯坦创立狭义相对论具有直接的影响。休谟和马赫的哲学都包含着“怀疑主义”的经验主义成分,即认为凡是不能被经验证实的概念都是可以怀疑的。马赫曾以此对牛顿的绝对时空观提出了尖锐的批判,这给爱因斯坦以深刻的影响。
“怀疑”的精神也叫“批判”的精神,这里的“批判”不是指政治上的“大批判”,而是对学术观点的扬弃。马克思曾经指出:辩证法按其本质来说,就是批判的和革命的。
“怀疑”精神的直接含义即不轻信、不迷信、不盲从的态度,这种态度不仅适用于没有得到科学检验的假说、结论,也包括已获得科学检验的正确结论。对于前者(假说),一般只有部分事实的依据,因此有待于新事实的检验,应该根据“求真”的精神,寻找新的事实,随时修正或抛弃己有的假说和结论,建立新的假说。对于已经获得科学检验的正确结论(也包括科学上公认的定理、定律等),为什么也不能迷信和盲从呢?对此,广谱哲学从客观性的相对性和真理相对律的角度做了具体的分析。
第一,人们所获得的任何关于客观实在性的认识,都是相对于一定观控模式(一定水平的观察、控制手段,一定的参照系等)而言的,在这种观控模式下,客观实在性是确定的、不变的,因而是绝对的。但人们的观控模式可以不只一种,也可以发生变化,这时一种客观性将变成另一种客观性,这就是客观性的相对性。在力学中,伽利略变换代表一种观控模式,在伽氏变换下的不变性代表经典物理学获得的客观实在性。但当伽利略变换用洛伦兹变换(代表另一种观控模式)代替时,人们获得的是相对论力学意义上的客观性。不仅力学如此,一切科学知识、定理、定律,都有类似的情形。这就是为什么对已获得科学检验的正确结论(它们在特定的观控模式上正确)也不能简单化、绝对化、迷信和盲从的重要原因之一。
第二,任何真理性的认识,都需要一定的理论前提,在这些前提下,它们是确定的、不变的,因而具有绝对性。但理论前提可以改变(如依据新的事实或转换思维角度),可以用新前提置换旧前提,这时一种真理性的认识将变为另一种真理性的认识,这就是真理的相对律。欧氏几何有一条基本公理(理论前提)即“过已知直线外的一点能作且只能作一条直线与已知直线平行”,在这一公理下,可推出“三角形内角和等于180°”等欧氏定理。后来俄国的数学家罗巴切夫斯基提出了另一条基本公理即“过已知直线外的一点至少能作两条直线与已知直线不相交”,在这一公理下,可推出“三角形内角和小于180°”等非欧定理。这样,由于公理的转换(即理论前提的改变),欧氏几何的真理性就转换成非欧几何的真理性。
以上两个方面,是广谱哲学对于科学的“怀疑”精神提出的具体依据,显然,它与盲目的、否定一切的“怀疑主义”或虚无主义毫不相干。
总起来说,科学精神的核心是“求真”,即追求对客观世界本来面目的认识,而作为科学精神表现形式的“怀疑”精神则是另一种“求真”,是在新的事实、新的观察角度下的“求真”。
三、科技创新的若干方法论
科学探索和技术发明总是有一定规律可遵循的,这就是科技创新的方法论问题。由于客观世界的无限丰富性和多样性,因此,在理论上,科技创新的方法也是无限的,它将随着人类向客观世界的深度和广度的进军而不断被创造出来。这里只选择几种典型的方法从广谱哲学的角度予以分析。
(一)学科交叉型方法
    熟悉控制论的人都知道,维纳能够创立控制论这样的横跨机器、生物、社会诸领域的交叉学科,首先得益于他带头去开拓科学的“处女地”,即在学科之间的边缘地带,综合运用多学科的知识协力攻关的结果,这是运用学科交叉方法创立新学科的典型例证。
    所谓学科交叉方法,就是运用二个或多个学科的知识去探索与这些学科相关的问题的综合方法。如果把不同的学科看成是从不同的层次、不同的角度对客观世界规律性的反映,由于客观世界总是可以划分成不同层次的(例如自然界从宏观、微观、宇观的角度划分,从无机界、有机界的角度划分,从机械运动、物理运动、化学运动、生命运动的角度划分等),而层次与层次之间总是存在着过渡区,因此,不同学科之间的交叉总是可能的,即横断交叉学科的对象就是客观世界不同层次之间的过渡区。这就是横断交叉学科的本体论基础。    从广谱哲学的角度看,我们总可以把不同的学科按某种标准(一般表现为半等价关系或相容关系)进行分类,得到某种商集合,它是以相容类为元素的集合,其中相容类之间的交集就是横断学科交叉的“活动土壤”或滋生地。这样,广谱哲学就给出了学科交叉方法的一般数学基础。
交叉学科的典型特征是它具有亦此亦彼性,即它的概念、原理和方法在n(n>2)个学科中是通用的。特别是,它的定义域所涉及到的学科越多,它的概念、原理和方法的普适性就越高,其覆盖的领域就越宽。系统科学的各个分支学科(如系统论、控制论、信息论、协同学、耗散结构论等)是如此,广谱哲学从它做为哲学、系统科学、离散数学等的交叉学科上看,也具有这种性质。
    (二)类比移植型方法
类比移植方法是利用两个不同对象之间的相似之处,把适用一个对象的概念、原理或方法移用于另一个对象,从而获得对另一个对象研究上的突破。类比移植方法的哲学基础是研究对象之间的异同关系,两个研究对象之间的差异性是类比移植的前提,否则,谈类比、谈移植就失去了意义。而且,两个研究对象之间的差异性越大,越悬殊,类比移植的意义、价值也就越大。另一方面,两个研究对象之间又必须有同一性(相似性或类似性),否则,就不能类比,也无法移植。
广谱哲学对于类比移植型的方法给出了两个重要的基础性研究,一个是给出了具有极其宽泛意义的异同公理及其数学模型,再一个是给出了类比移植型方法的建模程序。不难知道,这些模型和方法不仅可以用于基础科学的理论创新,也可用来进行新的技术原理的构思,在一定的意义上,科技创新中利用类比移植方法的各种范例也都是它们的特例。例如麦克斯韦利用电磁现象与热现象及水流现象的类比导致麦克斯韦方程组的建立、刻卜勒利用大地测量法与天文测量的类比以及地球和火星运动轨道的类比等得到刻卜勒行星运动定律等,都是类比移植型程序的特例。
(三)系统置换型方法
对于一个理论系统,如果我们用一组新的公理置换了旧的公理,则可导出一批新的结论,或者对于一个技术系统,如果在保持该系统基本功能的条件下,用一组新构件置换了旧构件,往往可使该系统的功能得到优化,这就是系统置换方法。前者如欧氏几何经公理转换后得到非欧几何,以及在不同的变换群下获得不同的几何学;后者如用晶体管置换电子管而使计算机升级换代等等,都属于系统置换型方法。
从广谱哲学的角度看,系统置换型方法的实质是置换下的某种广义不变性(即部分性质、功能变了,但某些性质、功能不变)。例如用晶体管转换电子管后,第二代计算机比第一代计算机在体积、运算效率上都大大改善了,但计算的功能没变。又如时钟系统的摆动器可以有平衡摆轮、石英晶体、磁控摆动等多种型式,当由一种型式置换成另一种型式后,便可出现不同的新式钟表产品,但计时功能不变。
系统置换型方法可以在更广泛的意义上使用,例如广义的同构变换、同态变换都可以看成是系统置换的类型。特别是这一种方法也不限于自然科学与技术科学的创新,在社会的制度创新上也有良好的应用前景。
 
参 考 文 献
[1]张玉祥,《广谱哲学探索》,中国经济出版社,1998年版。
[2]张玉祥,关于多叶客观性的定理,《华北水利水电学院学报》(自然科学版),2001年第2期。
[3]张玉祥,《广谱哲学讲义》,华北水利水电学院人文社科部(内部交流稿),2001年。
[4]中国科学技术大学等校编,《自然辩证法原理》,湖南教育出版社,1984年版。

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