科学发生的时间、形态和过程特征

　　科学文化研究的深入开展，必然要求我们对科学发生进行文化哲学的反思。而只有考察了一个事物的起源，才能真正把握这个事物的本质。科学发生有着多层面的历史内涵，但首先还是科学发生的时间问题。对此，人们意见颇有分歧，本文旨在对此问题进行一些方法论的探讨。

　　一、科学发生的逻辑起点和历史起点

　　科学发生于何时？纵观学者们的有关论述，似乎有两条线索：一是着眼于科学发生始于人类文化发展的什么阶段，姑称之为科学发生的“逻辑起点”；一是着眼于科学发生始于什么具体时间，姑称之为科学发生的“历史起点”。无论是逻辑起点，还是历史起点，其意见分歧都很大。

　　“逻辑起点”主要有这样几种观点：
　　1、科学是人类文化发展的最后一个阶段。卡西尔认为：“科学是人的智力发展中的最后一步，并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就。它是一种只有在特殊条件下才可能得到发展的非常晚而又非常精致的成果。”在他看来，科学发生于神话、语言、艺术、历史这几种文化形式之后。马克思恩格斯也有过类似思想，他们认为，作为理论形态的东西，科学是“历史发展总过程的产物，它抽象地表现了这一发展总过程的精华。”不过马克思恩格斯这里所谈的是侧重于成熟时期的科学。
　　2、一些学者倾向于科学发生于宗教之后。例如斯宾格勒认为：“世界上没有一种自然科学不具有一个先于它而存在的宗教。”持这种观点的人大多认为，作为认知文化的科学发生于作为信仰文化的宗教之后。
　　3、不少学者认为，科学发生于原始文化或神话、幻术、巫术之后。贝尔纳说：“科学的种种观念和理论是来自于社会生活，先幻术、次宗教、再次哲学。”
　　列维·斯特劳斯也有言：“巫术形成于科学之前......。”上述观点共同之处在于：“科学并不是人类文化的最早形式，或者说并不是与人类文化同时发生的。因为在人类早期的一定阶段，科学“不仅是不可想象的，而且也是毫无意义的。”
　　4、有一部分学者却认为，科学发生的逻辑起点也就是人类文化发生的起点。萨顿认为：“任一历史必须从描述科学的萌芽为开端，这一萌芽是由人类学和考古学的研究而揭示的。”
　　他把科学的历史等同于人类的历史，因此，科学发生的起点也就是人类历史的开端。此外，英国丹皮尔、美国罗伯特·路威，都持有类似的观点，认为科学的起源可以追溯到人类及其活动的起源。

　　“历史起点”主要有这样几种观点：
　　1、起源于近代：“近代说”，以实验作为科学发生的重要条件，以科学理论体系作为科学发生的标志。
　　2、起源于古希腊时代：很多学者，包括马克思主义经典作家，多持这种观点。恩格斯说：“如果理论科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它就不得不回到希腊人那里去。”我国有关论着大多持此观点。
　　3、起源于文明时代开端：有的学者认为，希腊的“许多观念或发现”，“进一步研究下去，就往往揭露起源出于更早的埃及或米索不达米亚。”奴隶时代初期，脑体劳动的分化，文字的产生与应用，为科学的发生提供了客观条件。
　　4、起源于新石器时代：列维·斯特劳斯认为，在新石器时代，人们“有一种真正科学的态度，一种持续不衰的好奇心，一种为了求知的喜悦而追求知识的愿望......。”并认为当时的“科学”是一种“具体性的科学”，与后来的“精确的自然科学”相对应。着名科学家普利高津也持类似观点，他认为,新石器时代发端的科学萌芽与近代科学革命有着内在的联系。
　　5、起源于旧石器时代,乃至人类社会的开端：丹皮尔·萨顿、贝尔纳和罗伯特·路威持有这种看法。他们认为，物理科学的起源可以追溯到最初火的发现和制作，动植物学可以追溯到对动植物的观察、驯化和培育，医学起源可以追溯到对于疾病和伤痛的治疗......
　　这样，科学发生的逻辑起点就从人类文化发展的最后一个阶段追溯到最初阶段，而科学发生的历史起点也同时从近代追溯到远古，二者在人类的开端之处汇合。这种汇合表明，历史与逻辑是统一的。因为无论我们是用逻辑方法来推导，还是以历史因果为链条，科学发生的起点最终会追溯到起源那里。因为科学的本质特征与人类的本质特征是紧密联系在一起的。从某种程度上说，人类是一类科学性群体，人的行为与动物行为之间的区别是科学行为与本能行为之间的区别。人类的行为就是对自然的探求、认识和改造行为。正如古希腊文化已蕴含着近代欧洲一切文化的萌芽一样，人类原始文化也已蕴含着以后人类一切文化的萌芽。
　　但是，无论是逻辑起点还是历史起点，分歧为什么都如此之大呢？而且即使追溯到人类历史或文化的开端，也并不就意味着到了尽头。因为如果说物理科学萌芽于工具的制造和使用的话，那么实际上某些高等动物也已有制造和使用工具的智慧和能力；如果说医学起源于人类早期的医疗和救护活动的话，那么某些高等动物也已有医疗和救护的本能；如果说数学起源于人类数的观念和其他有关活动的话，那么猿人也已具有直接的数的知觉，......如此等等。
　　这样，科学发生的起点似乎就应该追溯到人类产生之前的年代了。这当然是任何人都不能接受的结论。尽管如此，我们还可以继续追溯下去，一直追赶到所谓的“第一推动力”那里。这就已经十分滑稽了。
　　因此，这里涉及到一个方法论问题。发生认识论创始人皮亚杰曾指出：“从研究起源引出来的重要教训是：从来就没有什么绝对的开端。......起源是无限地往回延伸的，因为一些最原始的阶段本身也是以多少属于机体发生的一些阶段为其先导的。”历史是由无限的因果链条构成的，任何一个事件的产生都有一个在此之前的原因存在，以至无穷。因此只能从相对的意义上，即以有本质意义的东西来确定科学发生的起点。这种具有本质意义的东西就是科学的本质特征，即以认知世界为内涵，以改造世界为归宿。若以此为据，科学的发生的确可以而且也应该追溯到人之为人的初始阶段。

　　二、科学发生的时间与形态

　　对于科学发生的起点及时间问题之所以产生意见的分歧，其根本原因在于对“科学最初是以什么形态出现的？”
　　这个问题存在着看法不同。以不同的形态为科学发生的标志，就会有不同的起点说及时间说。实际上，科学的发生是一个不断建构的过程。假如我们说，约定意义上的科学包含有不同的文化形态，那么，这些形态并不是同时形成的，而是在漫长的发生期中逐步建构起来的。因此，科学的形态建构就与科学发生时间紧紧地联系在一起，或者说科学的发生期就是科学形态的建构期。从形态学上看，科学开始是实践形态，接着是知识形态，尔后两大形态犬牙交错向前发展；到近代，整个科学的文化形态的建构宣告完成。

　　（一）实践形态的发生与建构时间

　　1、非系统、非独立型实践形态发生时间科学最初是以技术活动的方式出现的，这是科学最早的实践形态。它发生于人类出现的初期。但是，这最初的技术只是最原始的生产技术，它与人类最初的生产和生活活动及本领完全融合在一起，因而呈现出一种低级的、零散的即非系统、非独立的特征。但是在人类打制石器的过程中，无论是对石料的选择，打击的角度和力度，打成的形状，都已蕴含着我们的祖先对自然界客观逻辑的探求、领悟和应用，这是宇宙自我意识的最初实现。火的使用和制作，弓箭的发明，直至陶器的制作，也都无不携带着科学萌芽的信息。
　　2、非系统、独立型实践形态发生时间随着人类实践活动的发展，具有科学意义的实践活动开始脱离人类实践活动的母体而独立出现，这就是早期实验活动的出现。这是科学实践形态建构的第二个阶段。早在古希腊的雅典时期和亚里山大时期，科学实验便开始萌芽。亚里士多德通过长期的观察和解剖，开辟了生物学这一新领域；欧几里德则用实验方法发现了着名的浮力原理和杠杆原理，因而被称为“古代世界的第一位也是最伟大的近代型物理学家”。
　　此时，实验作为独立形态的科学实践虽然已经出现，但仅仅是一些偶然的、零星的、非专门化的科学文化现象，还没有成为科学发生过程中的稳定的成份，整个科学还不是建立在实验基础之上的。
　　3、系统、独立型实践形态发生时间这一形态的发生始于16世纪。培根被称为“实验科学的真正始祖”,在培根时代，一些着名的科学家如哈维、伽利略、波义耳及培根本人以及后来的大科学家牛顿，都以实验作为发展科学的基本手段，作为判定科学成果的重要或唯一依据，由此开辟了以实验为特征的近代科学的新篇章。实验从此作为一种独立的系统的科学实践形态，近代科学就是在实验的基础上确立、分化的。到了17世纪末、18世纪初，科学实践形态的建构过程最终完成。

　　（二）知识形态的发生与建构时间

　　1、非系统、非独立型知识形态发生时间人类在最初实践活动的基础上，逐步形成关于客观世界的一些知识，但是最早的科学知识是与生产知识、生活知识混合在一起的，形成一种“共同文化”而且同样是处于低级、零散的状态。尽管如此，我们仍然可以“从人类早期的有关动物和植物的传说、神话、自然主义的绘画和雕刻以及后来的医药知识和农历中，辨认出一些科学理论的雏形”,这些科学理论（实则是科学知识）包含早期人类对世界的认知成果，具有“真”的因子，这种“真”正是以后科学认识的本质特征，语言的形成乃至成熟是科学知识形态发生的前提，因此科学知识形态的发生时间要晚于早期实践形态。
　　2、非系统、独立型知识形态发生时间随着人类文化体系的繁衍，科学知识作为一个独立的知识门类开始露其端倪。这是科学知识形态建构的第二阶段，此时科学知识不像前期那样，完全裹杂在人类文化母体之中，而是出现了以描述自然现象乃至论述自然规律的专门知识或书籍。古巴比伦时代的苏美尔人已有关于数学、天文、医学、历史的文献出现；古埃及也已出现医学专着，人类文化舞台上终于出现了科学的身影。此阶段的科学知识虽然开始具有独立的特征，然而，这种独立仅仅是局部的、个别的，科学作为一个整体（系统），仍然孕育于人类文化母体之中，因此我们称之为非系统、独立型知识形态。
　　3、系统、独立型知识形态发生时间到古希腊后期的亚里山大时代，古典意义的科学特别是数学、天文学、逻辑学等相继形成或创立，亚里士多德首次对科学知识进行分类，并将自然科学（物理学）与哲学（形而上学）区分开来。
　　这表明科学开始从自然哲学中分化出来，并开始在整体形态上走向独立。这在科学发生史上具有划时代的意义。但是一千多年前的中世纪，使这个分化和独立过程几乎停止，直到近代早期特别是16世纪中叶，这个过程才重新开始，并且大踏步地前进。1543年哥白尼发表的日心说理论《天体运行论》，成为自然科学借以宣布独立的宣言。17世纪末、18世纪初，这一独立过程最终完成。
　　实践形态与知识形态的发生与建构时间流程大致如下：
　　人类历史开端——旧石器时代——古埃及、巴比伦时代——实践形态1...........................................知识形态1......知识形态2.................——古希腊后期——16世纪———17世纪末18世纪初......实践形态2......实践形态3....（科学发生期结束）......知识形态3...................（科学发生期结束）由此可见，寻找科学发生的绝对起点本身就是不科学的，而且也是难以实现的，科学发生的起点及时间只有同科学的早期形态一起考虑才有实际意义，这就决定了科学发生起点及时间的相对性。因为从人类形成之初到近代早期这一漫长的历史时期中，科学走过的是一条从“无”到“有”的道路，是一个不断建构的历程，其间的每一个具有“阶段性质变”的时期，都可以被认为是科学发生的开端，这也就是科学发生起点的分歧如此之大（从远古到近代）的原因所在。

　　三、科学发生的时间与过程特征

　　科学在形态上的不断建构和演进，表明科学发生是一个过程。作为一个过程，就是说，科学发生不是一蹴而就的，而且渐进积累的。作为一个过程，科学发生有其特殊的内在原因和表现方式。其原因首先在于，科学并不是一个单一的文化成份，而是一个由众多层面、众多要素组成的文化大系统。一个系统不可能一下子形成，而必须经过初始要素的多次分化和嬗变。一个生物体就是由最初的单细胞经过亿万次的分裂而形成的。就前述科学实践和科学知识两个子系统而言，作为实践形态的文化系统，科学的要素包括科学实践的主体和工具等，而实践主体和工具都有一个从非独立型主体（人）向独立型主体（科学家）、非独立型工具（一般劳动工具）向独立型工具（科学实验仪器）演进和转化的过程。作为知识形态的文化系统，科学的要素又包括认识的主体、知识的表现工具等，主体的认识能力和认识方式有一个逐步进化的过程，由远古的感性的、具体的、意化的把握世界发展到近代的逻辑的、抽象的、形式的把握世界。知识的表现工具也经历了由语言的产生到成熟、文字的出现到进化，由自然语言符号到人工语言符号的发展。
　　其次在于，科学的门类不是一个单数，而是一个复数。这是因为世界是由诸多因素或不同层次构成的复杂体系，与之相应的科学体系也应该由众多的门类所组成，而不同门类的科学的发生也不可能同时开始。如果说力学和物理学的发生可以追溯到工具的制造和使用，化学的发生可以追溯到火的使用和制作，生物学的发生可以追溯到人类早期有关动植物的实践，那么，这些学科的发生时间就相距甚远：工具的制造和使用几乎与人类同时产生，取火方法的出现在旧石器时代晚期，而对动植物的驯化和培育则开端于新石器时代。恩格斯曾经论述过不同科学门类发生和发展的顺序：“首先是天文学——游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要它。天文学只有借助于数学才能发展，因此也开始了数学的研究。——后来在农业发展的某一个阶段和在某个地区（埃及的提水灌溉），特别是随着城市和大建筑物的产生以及手工业的发展，力学也发展起来了。”有顺序就意味着是一个过程。
　　再次，即使是单一学科的发生，也经历了一个酝酿、孕育的历史时期，这是因为，历史上的一两次事件并不能完全显露出一种文化现象的内涵，而往往要经过一系列的历史事件方能达到。例如对于物理科学的发生具有十分重要意义的人类早期石器制作的发展就是如此。石器制作经历了二、三百万年的时间，其间分为旧石器、中石器、新石器三大阶段。旧石器时代主要用打制方法如碰砧法、锤击法、压制法制作；中石器时代开始进行比较精细的加工，作为向新石器时代的过渡；到了新石器时代，则主要用磨制方法，制造出更加规整、光洁、锋利的石器。随着石器制作经验的长期积累，人类掌握和运用了越来越多的机械、力学知识以及有关材料特性和加工技术方面的知识，从而为以后这些物理学科的产生积累了大量经验材料。因此如果认为第一件石器的产生就意味着机械学或力学的发生的话，这不仅是缺乏逻辑力量的，而且其具体发生的时间几乎是永远无法确定的。
　　人类掌握和运用了越来越多的机械、力学知识以及有关材料特性和加工技术方面的知识，从而为以后这些物理学科的产生积累了大量经验材料。因此如果认为第一件石器的产生就意味着机械学或力学的发生的话，这不仅是缺乏逻辑力量的，而且其具体发生的时间几乎是永远无法确定的。在科学从最初萌芽到作为一个整体文化形态的形成这一漫长的历史过程中，有四大因素起到了划时代的作用：
　　一是语言以及作为其记载符号的文字的出现和进化。语言形成于旧石器时代，文字出现于原始时代末期和文明社会早期。近代语言学者哈曼（J.G.Hamamu）把语言看成是“理性和启示的母亲”；贝尔纳认为“科学是一件离不开文字的事业。”语言、文字的出现和使用不仅使人类得以间接地、抽象地、能动地、综合地认识事物，而且使人类的认识成果得以表达、交流、贮存和积累。认识的不断积累、不断发展，这是人之所以能发展科学的根本原因之一，而动物只能世代重复同样的本能。不仅如此，语言、文字本身的进化也推动了科学的进化，使科学逐步由具有歧义性、繁杂性的自然语言表达过渡到由具有精确性、简洁性的人工语言表达。
　　二是抽象思维能力的形成。人的抽象思维能力的形成与大脑内部皮质区的专业化和大脑两半球分工的形成过程密切相关，而这一过程开始于新石器时代。抽象思维是科学的本质特征。卡西尔认为：“科学意味着抽象”。抽象思维能力的形成，极大地推进了科学发生过程。人的认识由此开始从把握实体转入把握功能和关系，从思考当下转入思考过去、当下和未来的时间链条，从现实世界进入可能世界乃至理想世界，从有限进入无限，从偶然进入必然，如此等等。
　　三是数的观念，数的符号以至数学方法的形成和运用。人类早有朴素的数的观念，但直到古希腊的毕达哥拉斯派，数的科学价值才被真正发现。毕氏学派认为：“数是人类思想的向导和主人，没有它的力量，万物就都处于昏暗混乱之中。”而在高斯看来：“数学是科学的女王。”卡西尔则认为：数是发现自然和实在的一种特殊工具。数的价值、数的符号的发现和应用，数学方法的出现和运用，使客观世界成为一个可理解、可把握的、简洁的逻辑体系，近代意义的科学概念由此诞生。
　　四是实验方法的出现。实验方法萌芽于古希腊，兴起于近代早期。当时的科学家充分地肯定了实验对于科学的发生和发展的意义：达.芬奇认为实验乃确实性之母；培根认为实验是知识的主要源泉；波义耳认为实验是最好的老师，实验决定一切。近代科学就是建立在实验的基础之上的。实验方法的出现和运用，使科学获得了可证实性、可接受性。
　　实验方法不仅成为科学真正区别于哲学的最后分水岭，成为科学摆脱神学的现实力量，而且为科学研究提供了独立的、理想化的条件，科学终于以一种独特的文化形态出现在人类文化舞台上。科学发生的过程是一个从潜在到显现、从无形到有形的过程，是一个逐步从人类原始文化和以后其他几种文化之中分化和独立的过程。贝尔纳曾经谈到考察科学起源的双重困难，一是“回溯得越远，而达到发生基本革新的紧要关头时，就越难确定实际发生的究竟是什么”；二是“科学初出现时，原无可以认识的形态，而须从各时期的文化生活中较为一般的形相中，逐渐剖辨出来。”
　　因此对科学发生时间的考察，实际上就是进行这样一种剖辨工作。在科学发生史上，作为整体的科学形态经历了从原始文化或神话、幻术、早期宗教以至后来的自然哲学分化和独立的发展阶段，作为个别的科学门类，经历了各自的从其先期文化中分化和独立的发展阶段，如化学之于炼金术、天文学之于占星术等等。科学的这种整体和个体并存的过程，构成了科学从潜在到显现、从无形到有形的发展过程图景。科学发生的过程图景和阶段性的形态图景要求我们在考察科学发生时间时，将历时性原则与共时性原则结合起来，才能历史地、逻辑地展现科学发生的本来面貌。

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