科学解释的性质、特征及相关问题探讨

　　摘要   自然辩证法是人类对自然界和科学的本质及其发展的一般规律进行探讨的科学，作为哲学科学的重要组成部分，是最高哲学。而现代科学哲学问题的探讨一直是自然辩证法中研究的核心问题。本文从科学推理引出的问题探讨科学的真理性，又选择出十个主要的问题分别加以回顾、概括与评论，着重指出一些有待进一步探讨的问题以及在研究过程中存在的一些位得注意的问题。   
　　
　　关键词：系统科学 系统哲学 马克思主义哲学 系统方法 哲学探讨 
　　
　　一、从科学推理引出的问题探讨科学的真理性 
　　
　　当前，广泛持有的常识科学观认为：科学是从经验事实中推导出来的知识，科学是客观的，科学是可靠的，因为它是在客观上被证明的知识。同时，在许多科学哲学问题讨论中，都反复牵涉到“真理”“科学”的概念。科学家们经常告诉我们一些关于世界的事实，这些事实如果不是出自他们之口，我们不会相信。由于知识类型不同，因此人类对科学真理性的检验方法也不同。从实际情况看也是如此，科学史上有许多被长期的观察和实验所“证实”的科学理论后来被证明是完全错误的；相反，有些正确的科学理论却得不到当时的人类经验的证实，因而被抛弃。这就意味着，如何理解和认定科学的真理性，其实也是一个非常复杂的问题，我们必须对其重新审视。科学推理确切本质是什么呢？对于科学家们所作的推论我们应该有多大的信任度呢？这些就是本章所要探讨的问题。 
　　
　　1、演绎和归纳 
　　
　　归纳与演绎是人类思维从个别到一般，又由一般到个别的最常见的推理形式。  归纳：是从个别事实中可概括出一般性结论，是一种由个别性前提过渡到一般性结论的推理形式。  演绎：是从一般原理走向个别结论的思维方法，是由一般性原则推导个别结论的推理形式。  归纳和演绎两种方法处于不可分割的联系之中归纳是由个别走向一般，演绎则是由一般走向个别。一般来讲，归纳法在前，演绎法在后。 一方面，归纳与演绎互为前提。归纳是演绎的基础，演绎为归纳提供理论依据，指明归纳的目的和方向。另一方面，归纳与演绎相互补充。归纳虽然能概括出同类事物的共性，但不能区分出本质属性和非本质属性，不能摒弃片面性和表面性，所的结论还不是充分可靠的，因此，归纳必须靠演绎来补充和修正。  演绎以事物共性和个性的统一为基础，共性只大致地包含个性，因此，从共性出发不能揭示个别事物多方面的属性，要了解事物本身的多样性，就得进一步分析归纳。 
　　
　　无论是归纳法或是演绎法，都要注意其运用的前提、范围、时段以及应该说明的特例，不然只能得出错误的结论。另外，演绎与归纳相分离则推论易于走向武断，归纳与演绎相脱离则结论失去其普遍性，因而研究中应该注重归纳与演绎的结合和统一。这是因为，人文社会科学的规律所显示的，只是一种大致的趋向或趋势，没有自然科学规律那样绝对的精确性，因而归纳所得出的结论或演绎所形成的推论都是有一定的条件的，需要放在一定的发展序列和时空中来加以认识。  
　　
　　2、休谟问题 
　　
　　休谟主张大多数人都相信只要一件事物伴随着另一件事物而来，两件事物之间必然存在着一种关联，使得后者伴随前者出现，休谟在《人性论》以及后来的《人类理解论》一书中反驳了这个理论，他指出虽然我们能观察到一件事物随着另一件事物而来，我们并不能观察到任何两件事物之间的关联。而依据他怀疑论的知识论，我们只能够相信那些依据我们观察所得到的知识。休谟主张我们对于因果的概念只不过是我们期待一件事物伴随另一件事物而来的想法罢了。“我们无从得知因果之间的关系，只能得知某些事物总是会连结在一起，而这些事物在过去的经验里又是从不曾分开过的。我们并不能看透连结这些事物背后的理性为何，我们只能观察到这些事物的本身，并且发现这些事物总是透过一种经常的连结而被我们在想象中归类。”也因此我们不能说一件事物造就了另一件事物，我们所知道的只是一件事物跟另一件事物可能有所关联。休谟在这里提出了“经常连结”这个词，经常连结代表当我们看到某件事物总是“造成”另一事物时，我们所看到的其实是一件事物总是与另一件事物“经常连结”。因此，我们并没有理由相信一件事物的确造成另一件事物，两件事物在未来也不一定会一直“互相连结我们之所以相信因果关系并非因为因果关系是自然的本质，而是因为我们所养成的心理习惯和人性所造成的。” 
　　
　　3、最佳说明推理 
　　
　　有关最佳说明的推理的讨论在当代科学哲学中非常流行。哈曼首先提出了“最佳说明的推理”这个论题。在他看来，最佳说明的推理是非演绎推理的基本形式，并在作为它的一种特殊情形的枚举归纳那里得到辩护。范·弗拉森对IBE的批判正是在它着眼于替代归纳的传统观点这一设想上提出的。从本质上看，IBE是一种得到假说的说明性推理。因为当假说H是证据E的超过其他竞争假说的更好说明时，那么IBE就推荐了从证据E到假说H的推理。具体地讲，“当一个人从这一前提，即与其他的假说相比，某个已知假说将提供了证据的‘更好’说明，那就可以推出已知假说为真这一结论。”⑤这一概括至少表明了IBE的两种特征。其一，在科学中，当有一些已知的经验资料，我们就会形成几个与其相容的备选假说。但我们并不会就此而至，还会在这些说明性假说中进行选择。其二，尽管我们不能绝对地确定一个说明是什么，但我们至少能做出有关更好或更差说明的相对判断。也就是说，当面对两个或更多针对资料的说明性假说时，我们能基于某种相关的标准来判断它们的相对优点。从而推得给证据的某个胜于其他假说的说明。总之，哈曼的IBE主张揭示了科学家给证据形成好几个备选的说明性假说，然后通过诉诸于判断说明相对优点的一些标准推出最佳那个的情形。 
　　
　　二、从下列几方面探讨科学解释的性质和特征
　　
　　1.科学解释的本质 
　　
　　科学最重要的目的之一就是试图解释我们周围世界中所发生的一切。有时候，我们会出于实际目的寻求解释。例如，我们也许会想知道为什么臭氧层损耗的速度这么快，从而试着对它采取一些措施。在其他情况下，我们寻求科学解释仅仅是出于猎奇心理——我们想对这个世界了解地更多。在历史上，对科学解释的追求是由这两个目标共同推进的。  自然界的奥秘自人类千百年来探索至今，也只是对其中的现象揭开了神秘的一角。我们在利用科学研究事物的本质和现象的同时，更应以科学的严谨来面对演绎、归纳、解释的过程。面对已知事物的探索应以足够充分、严谨的论证过程来揭示事物的本质，任何论据或论证不足的结论都只能视为推论，我们应当以负责任的态度来公示我们的推论，而不是冠以科学解释而传递给大众接受；面对未知事物的探索，更强调研究的论证及结果可以自圆其说，对于无法自圆其说的研究结果，更不应以结论公布。 
　　
　　2 、覆盖律模型 
　　
　　覆盖律模型背后的基本思想是直截了当的。亨普儿指出，科学解释通常是在回应被他称为“寻求解释的原因类问题”时给出的。这些问题包括诸如“为什么地球不是完全圆球形的？”，“为什么女人的寿命比男人长？”等——它们都寻求解释。给出科学解释因此就成了对寻求解释的原因类问题提供满意的答案。若能确定这个答案必须具有的本质特征，我们就会知道科学解释指的是什么。  亨普尔任务，科学解释的典型逻辑结构和论证是一样的，既由一系列前提得出一个结论。结论断言待解释的现象实际发生了，前提则告诉我们这个结论为什么正确。这样，我们可以设想有人询问为什么糖在水中会溶解。这就是个寻求解释原因类问题。要回答它，亨普尔认为，我们必须构建一个论证，其结论是“糖在水中溶解”，前提则告诉我们为什么这个结论是正确的。如此一来，为科学解释提供描述的任务就变成了准确地刻画一组前提和一个结论之间必定具有的关系，从而把前者看做对后者的解释。这就是亨普尔为自己设定的问题。 
　　
　　3、解释的不对称性 
　　
　　许多物理定律或方程是双条件语言的，它既包含同时共存的规律也概括前后相随的规律，因此上述的反例比比皆是，例如星系光谱红移与星系离我们远去，二者是双条件关系，但前者不能解释后者，后者却可以解释前者。公鸡啼叫与日出也是双条件关系，前者不能解释后者但可预言后者。因为前提与结论之间的关系并不等于解释关系，所以当前提与结论赖以推理的一般规律有对称关系时，就不可能导出解释的不对称关系以及解释与预言的不对称关系。  假设你不知道旗杆有多高。如果有人告诉你它现在投下的影子是20米长、太阳在头上方37°的位置，在了解相关光学和三角运算定律法则的情况下，你将能够预测出旗杆的高度。但是正如我们刚刚看到的，这一信息显然并没有解释旗杆为什么是那个高度。所以在这一例子中预测和解释分道扬镳了。为我们未知的事实提供预测的信息并不能在我们知道之后用于解释这同一个事实。 
　　
　　4、解释的相关性问题 
　　
　　科学解释的两个基本要求之一是相关性要求，解释的相关性要求是指所引证的解释性信息为我们相信被解释现象真的出现或曾经出现提供有力的根据。  由于普适定律和特定事实两者都是正确的，并且由于它们的确能保证推出被解释项，按照覆盖律模型，医生对于约翰为什么没有怀孕给出了一个相当充分的解释。但是，事实上他当然没有给出。所以，覆盖律模型又是过于宽泛了；它把直观上并非科学解释的解释也作为科学解释接纳了进来。  这里总体的原则是，关于一个现象的良好解释应该包含与现象的发送相关的信息。这就是医生给孩子的回答出错的地方。尽管医生告诉小孩的话完全正确，约翰一直在服用避孕药的事实却与他没有怀孕的现象毫不相关，因为即使没有服用避孕药他也不会怀孕。这就是医生的回答算不上一个好答复的原因。亨普尔的模型并没有考虑到我们的解释概念这一关键特征。 
　　
　　5、解释和因果性 
　　
　　因果关系包含以下三种关系：时间上的相继性，某种现象（结果）随某种事物(原因)而来；空间上的接触性，两个现象之间有着空间上的关联；逻辑上的必然性，随着上述时间上的相继出现与空间上的接触而生，某种结果在逻辑上必然发生。 
　　
　　三、有关科学理论的下列论题：
　　
　　1、科学理论的一般特征  抽象性 ：所有科学理论都具有抽象性（只是抽象程度不同而已），是对经验事实的简化和（或）概括。这是因为任何事实或现象都受到众多因素的影响，由于研究手段和条件的限制不可能对经验事实之间的各种各样的关系都加以考察，因此在分析事实时必须对事实进行必要的简化，借助于理性思维中抽象与想象的力量，排除事实中那些（在理论家看来）无关紧要的因素，提取研究对象的重要特征，即筛选出问题的关键变量从而使事实易于分析，并以纯粹的形态（观念上的纯净体，如理论模型）呈现出来。这决定了理论是关于经验事实的思想构 造，是一种并非现实而又合乎规律的东西，它既离开了现实又不偏离现实（建立在经验的基础上，又高于经验）。  逻辑性与系统性 ：科学理论具有严密的逻辑性与系统性特征。科学理论不是诸多概念与原理的简单堆砌，也非各种互不相关的论据和论点的机械组合，而是一种系统化的逻辑体系，它建立在明确的概念、恰当的判断、正确的推理与严密的逻辑证明基础之上。 
　　
　　2、科学理论的功能  科学理论最基本的两个功能是：解释功能和预见功能。解释功能的具体表现为：因果解释；概率解释；结构解释；功能解释；起源解释；科学的预见功能是科学理论创造的能动作用最鲜明、最显着的表现之一，也是科学理论相对独立性最有特色的表现之一。在科学预见中，能显示出理论思维能明显的超越认识的经验层次。 
　　
　　3、科学理论的结构     科学理论的结构由三个要素组成：基本概念和基本原理或命题构成了理论的 核心元素。尽管理论有大有小，有粗有精，但堪称理论的，一定包含着这两个核心元素。它们通常也是识别某一理论的主要判别标准。 概念表现为名词、术语，并包涵着对事物内涵与外延的规定。概念具有抽象性特征，是人们在对经验事实获得丰富而充分的感性认识基础上经反复抽象思维而形成的反映事物本质联系的逻辑形式，是经验事实在人们头脑中的重构。它纯粹是思辨性的、逻辑形态的。  
　　
　　一个科学理论所使用的概念往往不是单一的，而是一个甚至若干个概念群。这些概念按着固有的隶属关系、包含关系、并列关系、联结关系等，形成一个有序的概念网络或概念体系，并构成理论论述体系的关节点。理论论述体系就是在概念由抽象到具体的转化或运动中建立起来的。  
　　
　　四、观察渗透理论 
　　
　　特设性假说就是：当要对某一假说H进行检验时，H本身不能单独地推出检验蕴含I，当H结合了辅助假说A1，A2，A3 ......时，才能够推出检验蕴含I。当实验检验与检验蕴含相矛盾、冲突的时候，我们并不能认为这是对H的否定，因为我们只能证明H ,A1,A2,A3.......中有一个或几个假说是错的，但却不能知道究竟是哪个假说错误了，于是我们可以通过调整辅助性假说，使得实验检验与检验蕴含一致，即使辅助性假说做出了根本的改变，但却保住了假说的成立，这样调整的辅助假说就是特设性假说，它是为了使假说成立而刻意调整的假说。 但是特设性假说并没有一定的标准，如果所提出的假说仅仅是为了挽救一些流行概念不受不利证据的影响，那么它就可能是特设性假说。而如果能够解释别的现象或者提出更多意义的检验蕴涵，则可能不是。 
　　
　　特设性假说就是无法用观察证据检验的陈述。科学史上还有另一个可能是特设性假说的例子要简略地提一下。在拉瓦锡之前，燃素说曾经是解释燃烧的标准理论。根据那种理论，燃素是在物质燃烧时从那些物质中散发出来的。在发现许多物质燃烧后增加了重量以后，这种理论感受到了威胁。克服明显证伪的一个办法，就是提出燃素具有负量的说法。如果这种假说只能以比较燃烧前后物质重量的方式加以检验，那末，它就是特设性的。它不能导致任何新的检验。
　　
　　参考文献： 
　　
　　[1]  刘大椿  自然辩证法概论  中国人民大学出版社.2004
　　[2]  亨普尔  自然科学的哲学 
　　[3]  吴岱明  科学研究方法论  湖南人民出版社 1987 
　　[4]  张华夏 叶侨健 现代自然哲学与科学哲学[M] 中山大学出版社 1996
　　[5]  陈昌曙  技术哲学引论 科学出版社 1999