《《科学文化评论》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《科学文化评论》（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、科学文化评论专题评自然国学论者对科学界“还原论”的指责陈敏伯 作者简介：陈敏伯，中国科学院上海有机化学研究所研究员，博士生导师。曾先后从事过核化学、理论化学和物理化学的科研和教学工作。自然国学论者宣称：“20世纪后半叶，西方文明陷入重重困境，世界科学与文化的根本观念发生巨大转折。”刘长林、徐道一等 2001 自然国学论者把当代科学指责为“还原论”，他们说：“由西方发展起来的近代科学以探索自然界之简单性为主，因而还原论成为科学和科学方法论的核心。”刘长林、徐道一等 2001 他们认为“西方人喜爱分析，侧重研究事物的有形实体和物质组成部分，在群体中强调个体的独立价值，在整体中强调局部的基础作用，因
2、而具有分割研究和实验室孤立研究的传统”刘长林、宋正海等 2001。自然国学论者屡屡刻意把现代科学说成是“西方科学”。他们制造一种舆论：当今现代科学危机四伏，需要自然国学论者来拯救。本来，自然科学界都懒得去理睬气功大师、特异功能者，以为那是旁门左道。现在又来了一批自然国学论者，他们多半是理工科班出身，有正牌文凭、高级职称，凭借地学等方面的专业知识，企图以周易纵览自然科学，把现代科学的辉煌成就归功于周易徐道一 1992。科学每前进一步，他们就声称那在周易里早已有了雏形。他们身居京城，学术交流上应当有优势，有条件学习世界先进文化，但却把早已成熟的化学、物理学的现代科学结论拒之门外。五四运动到今天，居
3、然还有这样对待科学、妨碍科学普及的。他们指责现代自然科学为“还原论”是他们的主要论点，所以有必要对此作出评论。自然国学论者批评持有不同看法的学者是因为“不了解科学体系的多样性、演进性，以及不同体系间的互补性，奉西方近代科学传统为唯一的金科玉律，用西方近代科学的特点来定义科学、规范科学，于是否认中国古代科学成果已大量展现在世人面前的事实，提出了中国古代只有技术，没有科学的结论，从而在学术界引发了长期的论争”刘长林、徐道一等 2001。归根结底，自然国学论者认为：中国和西方的思维方式是“两种认识路径，形成两种不同的科学思想体系”，“是两个源、两个流”。刘长林、徐道一等 2001自然国学论者的以上论
4、点反映了两个问题：其一，既然自然国学论者认定自然国学与现代科学的定义不一样，把争论归于“科学”的定义不同 刘长林、徐道一等 2001，那么你讲你的“科学”，他们讲他们的“科学”，两者不一码事，哪儿来的“互补”呀？自然国学论者也大可不必用“科学”这个词，它本来就是进口的。显然，自然国学论者一开始就陷于逻辑的不自洽；其二，自然国学论者对于现代科学的主要成果知之甚浅，他们往往借用科普词汇、拿哲学词汇作武器扣帽子。他们根本不知道现代科学中“还原论”与“整体论”之争的本质，硬要把自然国学与普里高津（Ilya Prigogine）的理论划等号。他们把“还原论”与“整体论”的分歧硬说是孤立看问题与全面看问题
5、的不同，以为只要把现代自然科学套上“具有分割研究和实验室孤立研究的传统”就赢了。难道，现代自然科学家（无论是西方人还是东方人）就愚蠢到不懂孤立看问题与全面看问题孰优孰劣吗？一 自然科学中的还原论与整体论之争从纯科学的观点来看，自然科学界里的确存在所谓整体论与还原论的争论。最有代表性的是理论物理学家温伯格（S. Weinberg，1979年诺贝尔物理奖）和凝聚态物理学家安德森（P. W. Anderson，1977年诺贝尔物理奖）之间的争论。Weinberg 2001, pp. 4748 自然科学界里的还原论（reductionism）认为：在复杂系统中所突现（emergence）的任何高层规律
6、一定能够在该复杂系统所基于的底层规律上被完全体现出来。高层规律无论多么奇特、多么独立于底层规律，它们都必将能够被该体系的底层规律表示出来；凡是不能被底层规律所表示的高层规律，无论如何都是突现不出来的。而自然科学界中的整体论（holism）认为：复杂系统所突现出来的高层规律有些是无论如何也无法在底层规律上去理解的，它们是独立于底层规律的（不排除有些高层规律还是可以由底层规律表示出来的） 见http:/shunya- 沃克迈斯特1996，页106。只不过，对于如何才能达到第一原理的看法不同。这两百年里现代科学取得的成果已经把人类五千年来的社会文明来了个天翻地覆。即使自然国学论者也不得不承认那是现代
7、科学中“还原论”的胜利。必须坦然地说：从物质的源头上找原因的做法，非但是自然科学家的自发倾向，而且是科学的必经之途。科学无国界，不必计较那是不是中国特色的。用不着为此自卑。当中华民族勇于抛弃糟粕、掌握现代的科学真理时，有什么可自卑的？实际上只有这样做才能真正在世界面前取得尊严，别无出路。自然国学论者刻意把科学说成“西方科学”，其唯一的效果只能是用狭隘民族主义粉刷无知而已，是一种自闭症。还原论在用底层规律解释高层规律过程中，在很多方面取得了成功。如根据量子力学的结果，通过统计力学在统一的理论基础上计算物质的化学性质和物理性质，计算它们的化学行为。至于超导电性质，已经肯定归类于“集体效应”，如大量
8、在一定条件下的两个电子会构成特殊的“电子对”，这种相距约的电子对是产生超导行为的关键，库珀（L. Cooper）因此荣获1972年的诺贝尔物理奖。这样的解决有人认为是还原论的成功，因为已经可以从电子的行为计算超导这种集体行为了。可是有如安德森这样的超导权威认为还不能把超导性质中的“集体效应”看作是还原论的证据，而是看作“突现”造成的结果，因为超导性质不依赖于超导体原子的性质。整体论的主要优势是在生命起源上的理解，因为第一原理在这里还非常薄弱。第一原理的优势目前还停留在无生命的物质世界里。而从追求第一原理这个目标来看，还原论与整体论之间不存在争论。可见，现代科学中的还原论与整体论的争论是在科学深
9、处的理解差别。两者的分歧并不在于是孤立地还是全面地看问题。它远远超出了自然国学论者的想象，这一点也没有夸大。既然现代科学追求第一原理，追求物质世界的统一理论，既然现代科学敢把证伪作为检验，那么即使从自然国学论者“整体论”的要求看，难道还够不上从全面看问题吗？二 普里高津的几句客套话把自然国学论者乐得不知所以普里高津在确定性的终结中文版的序中说：“本书所阐述的结果把现代科学拉近中国哲学。自组织的宇宙也是自发的世界，它表达一种与西方科学的经典还原论不同的整体自然观”普利高津 2004。那句话是普里高津在1979年应中国科学院副院长钱三强之邀访问中国受到盛情接待时说的，当时他说过更多对中国哲学的赞美
10、言词。中国自称整体论者的学者（包括自然国学论者）经常津津乐道地引用它们来作为他们论点的重要支撑。普里高津在他的另一本书从存在到演化自然科学中的时间及复杂性的中译本序中把“自发的自组织世界”看成是中国传统的中心。普里高津 1986. 中译本序那么普里高津反对的“经典还原论”到底是什么呢？普里高津的耗散结构理论被认为是20世纪物理科学（包括物理学、化学）的三大重要成果之一（相对论、量子理论、和从耗散结构到非平衡统计力学）。普里高津理论的集中论述可见于他的名著非平衡统计力学Prigogine 1962。学习过普里高津理论的人一定非常清楚，普里高津的耗散理论的核心在于突破了经典力学和量子力学的“时间”
11、概念，明确了时间的方向，即所谓“时间之矢”、或所谓自发的世界过程的不可逆性。普里高津反对的是时间没有方向性的科学。据普里高津自述，他反对的经典还原论是指“动力学时间可逆的机械论”Prigogine 1980。什么叫动力学方程的时间可逆性呢？设想一个多粒子体系在时间演化到某一时刻，勒令所有粒子同时调头向相反方向以同样的速度大小运动，如果在这样的“时间反演”之后，粒子服从的动力学方程与反演前的一样，那么可以预期就像电影片倒放一样，整个体系会回到它的初始状态。这样的动力学方程称为具有“时间可逆性”或“时间反演不变性”。这样的物理设想在数学上相当于用代替方程中的t（记为）。所以，下面我们先分析动力学方
12、程（无论是牛顿方程还是薛定谔方程）在时间反演之后到底会怎么变化。是不是在时间反演后还是服从同样形式的运动方程呢？例如牛顿方程在时间反演之下形式不变，经典力学方程无法表达时间之矢。量子力学观点的微观时间可逆性的含义有三方面：设代表t时刻体系处于位置的几率，代表t时刻体系处于动量的几率，代表t时刻体系的任意物理量A的量子力学期望值，带撇的为体系对应的物理量；则对于体系和体系，满足，和。由此可以证明薛定谔方程对于时间反演也是对称的。Tolmann 1979, pp. 102104, 163, 395399论证的结果是，不但经典力学中的牛顿方程、拉格朗日方程和哈密顿正则方程在时间反演的变换下都是不变的
13、，而且薛定谔方程也服从时间反演不变性。非但是哈密顿力学，甚至量子力学的薛定谔方程也是属于普里高津所谓的经典还原论的。经典力学、量子力学运动方程描述的微观可逆性意味着失去了时间之矢，即它们分不清将来和过去。这样对客观世界的描述与宏观不可逆性的矛盾是显而易见的，或者说与基于宏观经验的热力学第二定律相矛盾。所以普里高津说量子力学是不完备的 普利高津 2004。他主张要“能够从动力学时间可逆的机械论的描述过渡到概率论的描述”Prigogine 1980。普里高津根据“宏观层次的不可逆性概念导致对物理学、化学的基本工具（如经典力学、量子力学）的修正”，发现了“时间方向性的根源”。与自然国学论者的说法相反
14、，凡是认真读过普里高津的成名著作非平衡统计力学Prigogine 1962的都无法否认，普里高津正是“还原论”的一把好手，他因此开扩了科学的视野。普里高津理论本身就是在西方科学的还原论土壤中生长出来的。普里高津反对经典还原论，并不是反对其中的“还原论”，而是反对“经典”，这个“经典”就是指经典力学、量子力学的运动方程中的时间可逆性，决不是别的什么。他指出，正因为经典力学和量子力学运动方程中的时间可逆性，所以它们无法辨认时间的方向，导致经典力学、量子力学只能表示“存在”的物理学，不能代表“演化”的物理学。普里高津认为经典力学、量子力学中的时间概念是“经典”的。 “自然国学宣言”把现代科学归为“还
15、原论”，指责西方科学割断事物的联系看问题，孤立地看问题。只研究简单问题，避免研究复杂问题。可见，自然国学论者指责的“还原论”与普里高津反对的“经典还原论”，说的不是一回事！把人家对中国哲学的尊崇、溢美之词与纯粹的自然科学问题扯在一起，这到底是一知半解还是拉大旗作虎皮呢？不要以为普里高津反对经典力学、量子力学中的时间无方向性，就意味着经典力学、量子力学被普里高津抛弃了。恰恰相反，普里高津认为他的贡献“可以协调地纳入如经典力学或量子力学这样的理论框架中”。Prigogine 1980 三 自然科学理论的每一步更新都是革命性的自然国学论者把自然科学理论的更新看成“危机”、“陷于重重困境”。他们应该读一读科学发展史。从牛顿、麦克斯韦、普朗克、爱因斯坦、海森伯到普里高津，自然科学理论的每一步概念更新都是革命性的。不要把自然科学中的理论更新看成是“危机”，看成改朝换代。后一个朝代总要把上一个朝代说得一无是处。自然科学的理论更新不是抛弃而是扬弃，是一种升华。牛顿力学作为相对论
