突現(xiàn)與還原的關系問題

突現(xiàn)與還原的關系問題

隨著現(xiàn)代復雜性科學的繁榮和發(fā)展，這個古老的哲學問題帶來了新的意義。突現(xiàn)和層次是系統(tǒng)思維的基本原則之一。MarkBedau曾表達,“關于復雜性科學的兩件事很引人注意:第一,其目標在于精確解釋似乎涉及突現(xiàn)的那些自然現(xiàn)象,這一系列由復雜性科學覆蓋的現(xiàn)象與自然界表面突現(xiàn)的實例差不多一樣廣泛;第二,復雜性科學中的模型通常都被描述為突現(xiàn)的,如此之多以至于可以公正地把整個事物都稱為突現(xiàn)科學?！睂τ谕滑F(xiàn)的討論,長久以來一直與還原交織在一起,更隨著復雜系統(tǒng)科學的發(fā)展成為新的熱點問題,因此,本文主要從復雜系統(tǒng)科學的發(fā)展分析突現(xiàn)與還原的關系,力圖論證突現(xiàn)與還原并非完全對立,突現(xiàn)是對還原的超越與補充。1英國突現(xiàn)主義學派的不可還原論突現(xiàn)與還原,長期以來都被視為相互對立的,還原不承認突現(xiàn),突現(xiàn)即不認可還原。首先,突現(xiàn)概念自形成伊始似乎就帶有不可還原的特征。“突現(xiàn)”一詞,首先表達了系統(tǒng)的整體不等于部分之和這一思想,該思想源自亞里士多德,他在《形而上學》一書中說過:“整體不等于部分和”。他說一棟建筑物雖然是由磚塊等建筑材料組成,但它并不是這些磚塊的總和,“問題不僅在于它用什么東西制造起來,而且在于它以怎樣的建構方式組合成整體”。突現(xiàn)從概念上所表達的似乎就是系統(tǒng)整體出現(xiàn)了其組成部分所不具有的性質,因而無法簡單還原為其組成部分。第二,對突現(xiàn)論的形成與發(fā)展具有重要意義的英國突現(xiàn)主義學派,具有強烈的不可還原思想?！巴滑F(xiàn)論”作為一個學派,起源于19世紀末20世紀初關于生命本質的生機論與機械論的大論戰(zhàn)中。關于生命過程,“機械論”持有還原論的思想,認為生命過程完全由物理化學原則支配;而“生機論”則是極端的反還原論者,認為類似于生命之類的性質只能由有機體與一些超自然實體的復合物來例示,如生命力(隱德來希),認為它指導著諸如胚胎發(fā)育和受損部分再生這樣的關鍵過程。這一時期形成的以JohnStuartMill,SamuelAlexander和C.D.Broad為代表的英國突現(xiàn)主義學派,試圖在“生機論”與“機械論”之間尋求一種中間道路,他們拋棄了生機質料(隱德來希),但是保留了不可還原的思想,認為物質聚集有不同的層次,每個層次都有些基本的、不可還原的性質從低層次性質中突現(xiàn)出來。其中,早期的代表J.S.Mill認為,有機體的組成部分與組成無機體的成分相似,但是,這些部分通過某種方式組合而產生的生命現(xiàn)象,卻不能從僅僅是物理存在的組成部分的活動中類推出來。為此,Mill提出要區(qū)分“異質效應(heteropathiceffect)”與“同質效應(homopathiceffect)”,并把化學反應視為“異質效應”的典型例子,認為化學反應生成的結果并不是各反應物本身效果的總和,這種性質后來被稱為“突現(xiàn)”性質。而C.D.Broad的《大腦及其在自然中的位置》(TheMindandItsPlaceinnature)則使英國突現(xiàn)論達到發(fā)展的頂峰。Broad這樣定義:系統(tǒng)性是不可還原的,因而是突現(xiàn)的,當且僅當,它不能由其系統(tǒng)組成部分的排列以及已經“獨立”的性質或者在其它更簡單系統(tǒng)中的性質推理出來。他提出存在“層階內規(guī)律(intra-ordinallaw)”與“跨層階定律(trans-ordinallaw)”,“跨層階定律”則用來描述從低層次部分中突現(xiàn)出來的高層次性質。Alexander認為生命和思想系統(tǒng)的突現(xiàn)性質與過程無法預測,他說:“高層次的性質來源于低層次的存在,那是它的根。但是既然它從那里突現(xiàn)出來,就已經不屬于那個層次了,而構成一個新的存在的層次并擁有自己獨特的行為規(guī)律”。由此可見,英國突現(xiàn)主義學派的思想中包含著強烈的不可還原的思想。第三,突現(xiàn)反對傳統(tǒng)的還原模型,也就是內格爾(EarnestNagel)提出的借助于“橋接原理”實現(xiàn)還原的導出還原模型。內格爾的導出還原可以理解為,理論T2還原為理論T1,就是從還原理論T1的所有原理或規(guī)律中推出被還原理論T2的所有原理或規(guī)律。為此,內格爾把還原的形式條件總結為術語還原與規(guī)律還原,他本人稱之為“可連接性條件”與“可推倒性條件”。T1的述語中缺少T2的術語,例如化學的術語中缺少了青霉素、膽固醇、遺傳密碼這樣的述語,要從T1推出T2,就一定要補充各種橋接原理使得這個還原推理有效,用公式表示就是T1∧B→T2。不難看出,此中的核心就是“橋接原理”——“M出現(xiàn)僅當P出現(xiàn)”。而突現(xiàn)論則認為,橋接原理M←→P本身就是要還原的對象,“正是這些橋接原理陳述了在一定的基礎條件出現(xiàn)時,總有一定的新穎性質表現(xiàn)出來,而這正是突現(xiàn)主義者渴望解釋的問題”。此外,普特南-福多(Putnam-Fodor)的“多重實現(xiàn)”更是證偽了內格爾的橋接原理,普特南提出“理論概念的非可還原性(nonreducibility)”,而福多又擴展了普特南對還原論的批判,將矛頭指向了科學統(tǒng)一的綱領。他們認為某一個理論領域所討論的某種事物的性質或狀態(tài),可以由另一些領域所討論的多種不同的事物的性質或狀態(tài)來實現(xiàn)。例如,“疼痛”可以由各種不同的動物來實現(xiàn),即由一個析取式P1VP2……VPn來實現(xiàn),那么就會有M(疼痛)←→P1VP2……VPn,如果這種多重實現(xiàn)也算是還原的一個橋接原理的話,那就意味著,有許多不同的橋將被還原的理論和概念各自帶到完全不同的、可能沒有共同特征的地方,這就徹底破壞了通過還原達到科學統(tǒng)一這個綱領的初衷。從傳統(tǒng)突現(xiàn)思想發(fā)展的三個重要階段都可以看出,突現(xiàn)與還原的傳統(tǒng)論戰(zhàn)中,二者總是分別處于不可調和的兩個極端,突現(xiàn)就意味著不可還原。2功能還原面向產品的功能近來,美國前哲學協(xié)會西部分會主席、韓裔哲學家JaegwonKim經過20多年的深入研究,提出功能還原模型,挑戰(zhàn)內格爾模型,并立足還原,強勢地反駁突現(xiàn),力圖通過消解下向因果關系消解突現(xiàn)。他的思想在學界引起很大反響,使得我們爭論的焦點已經可以從討論內格爾的橋接原理轉向討論Kim的還原論了。首先,Kim堅持還原,他認為還原論之所以遭受突現(xiàn)的責難與多重實現(xiàn)的證偽,是因為所依賴的傳統(tǒng)還原模型存在問題。因此,Kim提出更為精致的功能實現(xiàn)者還原模型(functionalmodelofreduction),主要通過這樣三個步驟實現(xiàn)還原:第一,高層次性質的功能化;第二,在低層次尋找“實現(xiàn)者”;第三,尋找適當?shù)牡蛯哟卫碚摻忉?。以基因的還原為例,就是首先把基因表示為這樣一種關系性質,即在生物有機體中,它起到把雙親的遺傳性特征傳送給后代的因果作用,然后在低層次上找到DNA可以實現(xiàn)這種作用,那么基因就可以還原為DNA了。這樣,Kim通過高層次性質的功能化而逐步實現(xiàn)對高層次性質的還原,引入“實現(xiàn)者”,用概念關系避開了“橋”的還原。如果低層次實現(xiàn)者并不惟一,也就是多重實現(xiàn)問題,功能還原通過把“總體還原(globalreduction)”化解為“局部還原(localreduction)”來解決。例如,日常語言中我們說“我想吃面包或油條”,并不是說我要吃一種叫做“面包或油條”的東西,而是“我想吃面包或者我想吃油條”。應用于還原,就可以理解為,高層次性質M在低層次P上具有P1、P2、…、Pi多個實現(xiàn)者,M不可能由P1∨P2…∨Pi這一選言形式實現(xiàn),而是在不同情況下分別由P1、P2、……、Pi來實現(xiàn)的。功能還原不要求建立還原性質與被還原性質之間M←→P的一一對應關系,而是把多重實現(xiàn)化解為多個一重實現(xiàn)的析取,因而可以更好地面對多重實現(xiàn)。第二,Kim進一步認為,從功能還原出發(fā),突現(xiàn)的主要特征之一——下向因果關系就可以被消解掉。他認為,只有同層次P→P*的同層因果關系真實存在,上向(P→M*)與下向(M→P*)因果關系都可以排除。根據功能還原,低層次性質P與P*分別是高層次性質M與M*在較低層次上的惟一實現(xiàn)者,在上向因果關系P→M*與P*→M*的實現(xiàn)關系要競爭成為M*的決定者時,由于P*是M*的惟一實觀者,并且M*與P*不但共外延而且律則地等同,所以P*→M*的實現(xiàn)關系占優(yōu)先而排除P→M*這個上向因果關系;同理,如果下向因果關系M→P*與同層因果關系P→P*要競爭成為P*的決定者,由于P是M的惟一實現(xiàn)者,且P與M律則地等同,P完全有理由代替M成為P*的充分原因,下向因果關系被消除,M的突現(xiàn)性完全是一種不起作用的副現(xiàn)象。這樣,Kim就從傳統(tǒng)突現(xiàn)批駁還原的焦點——橋接原理出發(fā),在不借助任何“橋”的情況下依然實現(xiàn)還原,而且這種還原可以對橋接原理無能為力的多重實現(xiàn)問題作出解釋,使得多重實現(xiàn)不再是批駁還原、支持突現(xiàn)的有力論據。進而Kim從這樣的強勢還原出發(fā),明確挑戰(zhàn)突現(xiàn),通過嚴密的邏輯論證突現(xiàn)及其下向因果關系可以被消解掉,使還原論從他這里獲得了強有力的支持。傳統(tǒng)的突現(xiàn)思想對這樣的挑戰(zhàn)已經無法作出回應,而復雜系統(tǒng)科學的發(fā)展所揭示出的突現(xiàn)的動力學機理使我們對于如何看待突現(xiàn)及其與還原的關系有了更深層的把握。3復雜系統(tǒng)動力學的理論研究縱觀突現(xiàn)發(fā)展的歷史可以發(fā)現(xiàn),在復雜性科學出現(xiàn)以前,對突現(xiàn)的研究探討主要是從靜態(tài)的觀點出發(fā),把突現(xiàn)性質視為一個無法打開的黑箱,突現(xiàn)論的代表人物之一C.L.Morgan就主張對突現(xiàn)性質采取“自然虔敬”的態(tài)度。而隨著復雜性科學研究的興起與發(fā)展,開始強調對突現(xiàn)的動力學機理的探索,在復雜系統(tǒng)中,突現(xiàn)被描述為復雜系統(tǒng)的一種整體模式、行為或動態(tài)結構,是一個自組織的層次躍遷和約束生成過程,具有宏觀層次解釋的自主性,弱化了不可還原性,體現(xiàn)出模擬的可推倒性。元胞自動機對突現(xiàn)的模擬、遺傳算法、混沌理論等方面研究的不斷深入,都為我們研究突現(xiàn)及其與還原的關系提供了新的視角。3.1突現(xiàn)論與量子場論的關系第一,消解論證的前提并不成立。分析Kim的消解論證可以看出,他之所以不承認層次之間存在因果關系,只承認同層次的因果關系,關鍵在于其本體論預設,即根本不存在高層次性質,只存在“高層次命名(或描述)”。既然高層次的M作為一種性質是可以排除的(eliminative),那又何談M的因果力呢?因而,在“競爭上崗”時,才會出現(xiàn)實現(xiàn)關系處于優(yōu)先地位而排除層次間的因果關系。但是,這種預設與Kim本人提倡世界是分層的這種層級宇宙觀的思想互相矛盾(該思想主要體現(xiàn)在他關于依隨物理主義的描述中),故而雖其論證過程嚴密,但由于前提并不保真,導致結論不能成立。第二,過程哲學和量子場論物理學為突現(xiàn)及其下向因果關系的存在提供了有力的支持。20世紀以前,人們認為世界上只有像原子等的不變實體才具有因果力,這種觀點隨著科學的發(fā)展已經改變,尤其是系統(tǒng)科學的發(fā)展,使得過程的形式、過程的結構在復雜系統(tǒng)中起到越來越重要的作用,因而過程之間的相互作用也就在相當大的程度上代替了實體成為因果力的源泉。所以系統(tǒng)科學家埃里克·詹奇在《自組織的宇宙》一書中談到,“宏觀特征往往不能歸結為靜態(tài)結構,而是來自于系統(tǒng)內部和系統(tǒng)于環(huán)境之間的動態(tài)相互作用。一個有機體并不由其細胞性質的總和所決定……我們作為案例的種種流體動力學結構,也完全不由永久性構件構成,而本質上是過程的結構”。現(xiàn)代量子場論物理學認為,從根本上說,實物粒子并不存在,一切東西都是量子場,它是一種永無終止的活動(activity)與過程(process),粒子不過是場的激發(fā)活動的量子化的結果。所有層次上的事物都同樣是量子場過程的形式。因此,不存在因果力還原到低層次的實體與過程的問題,所有層次上的事物都存在因果力,包括下向因果力在內。第三,熔合突現(xiàn)論的影響?！叭酆?fusion)突現(xiàn)論”由PaulHumphreys提出,其主要觀點是一個整體的組成要素之間的本質關系或相互作用是一種熔合關系,熔合后具有特殊性質的實體是一個統(tǒng)一的整體,組成元素一旦熔合成整體的新層次,這些元素就失去了某些因果力。其中,一些因果力在熔合作用中用盡了,另一些因果力則改變形式組成新的整體因果力,“熔合事件……是一個統(tǒng)一的整體,其因果效應不能用其組成部分的獨立的因果效應來正確表示。”現(xiàn)代科學尤其是復雜性科學的發(fā)展以及學界一些有影響力的觀點顯示,下向因果關系不能被簡單地消解,它是客觀存在的。3.2在20世紀20年代大力形成體系的意義上,這也是認識世界、實現(xiàn)途徑以及我國演化的過程一方面,還原論的存在與發(fā)展有其特定的科學背景與意義,復雜系統(tǒng)的突現(xiàn)思想并不排斥還原。探索還原對于傳統(tǒng)科學、邊緣科學、系統(tǒng)科學都十分必要,可以加深我們對不同學科理論的理解。所以,系統(tǒng)科學方法并不拒斥還原,復雜系統(tǒng)科學的突現(xiàn)承認部分還原。另一方面,隨著復雜性科學的發(fā)展,尤其是60年代得到證實的宇宙大爆炸學說以及70年代發(fā)展起來的自組織理論,使得我們不能單純從還原的視角探索世界。詹奇曾有這樣一段描述:“宇宙的進化是分化了的秩序或復雜性的展開史。展開(unfolding)和構成(buildingup)不同,后者強調結構并以系統(tǒng)‘自下而上’的結合來描述系統(tǒng)等級結構的實現(xiàn);而展開意味著過程的交織,這些過程導致在不同的等級層次上同時形成結構的現(xiàn)象。進化在宏觀世界和微觀世界同時相互依賴地形成結構這一意義上進行著。復雜性來自分化和整合過程的相互滲透,來自同時‘自下而上’和‘自上而下’進行的過程的相互結合,它們從兩方面造就了等級層次……這不是對于標志著某種統(tǒng)一的全面演化的特定環(huán)境的適應,而是系統(tǒng)和環(huán)境在所有層次上的協(xié)同進化(coevolution)”。3.3層次間關系的多維度和多層次的復雜整體論還原論無論如何精致、有效,畢竟都是從一種線性的本體論思想出發(fā)的,而現(xiàn)實世界的復雜性使得很多情況下,事物之間、層次之間都不是簡單的線性關系,而是一種復雜的因果關系網絡。Kim主張找出特定情況下高層次性質在較低層次上的惟一實現(xiàn)者而達到“局部還原”,但這種理論上的惟一實現(xiàn)者在現(xiàn)