标题科学研究中“必要的张力”

　　“张力”，在科学中，特别是在物理学中，恐怕是个再普通不过的概念了。它的涵义系指物体在一定条件下其内部两部分之间的一种相互牵引力。但把这个概念用于对科学的反思中，就不再是那么普通的概念了，即使是科学哲学领域中的行家也不会把它视作当然而感到无需解释。在这方面，美国著名科学哲学家库恩是个始作俑者，而且就我们所知，尚没有第二个人作这种使用。库恩在为一九五九年六月举行的一次犹太大学科学人才识别研究会议而作的一篇论文中，首次借用这个力学的概念来形容自己的科学哲学思想，这篇论文的题目就是《必要的张力》。当然，由于这篇论文写于标志其思想成熟的《科学革命的结构》第一版的前几年，人们有理由对这个概念在库恩整个思想中的地位，不用说还有它的合理性，问难存疑，而且如果愿意的话，还可以以此视库恩为故作奇论，哗众取宠。但是如果我们注意到，在这篇论文发表之后二十年，也是在《结构》一书第二版出版之后十年，库恩又以这同一个概念来命名他的一本表明其思想发展全程的论文集，看来就不能不另眼相待了。即使我们限于时间不能去逐篇读完这部中译本有三百七十页之厚的集子，仅仅去读一下收录在其中的与书同名的上述那篇论文，我们也就不能不承认，最能概括库恩的科学哲学思想、并最能体现这种思想之精华的，确是莫过于“必要的张力”这个概念了。那么，库恩所谓科学研究中必要的张力究竟是什么呢？正如物理学中的张力是指物体内部两部分之间的一种相互牵引力，库恩把自己在对这类科学的反思理论中使用的这一概念定义为：在发散式思维与收敛式思维之间保持一种必要的平衡的能力。要探讨这一概念的合理之处在哪里，先要看一看他所说的发散式思维与收敛式思维究系何指。
　　发散式思维　科学理论是如何发展的？一种其支持者并不太
　　少的观点认为，它是逐渐累积的，滚雪球式的。新提出的科学理论只是对现有知识货堆的补充。若把一个科学理论比作一个箱子，那么它的发展就是把较早出现的因而是较小的箱子套进较后出现的因而是较大的箱子中。由此所得的结论只能是，科学研究始终应当在现存原则许可的条件下进行而不得越此雷池半步。所能做的，只是扩大这些原则的应用范围或从中演绎出新的原则。
　　库恩认为这种观点是可笑的，因为它认为世界的科学图景只是在扩展，而不是在改变，这实际上也就否定了科学的真正发展。此外，他认为这种观点也是不符合科学史实的：哥白尼天文学仅是对托勒密天文学的扩充吗？爱因斯坦的物理学是从牛顿物理学中推导出来的吗？还有，现代的化学理论能够容纳旧时的炼金术吗？库恩认为，科学发展的关键是跳跃式的革命，而不是渐进式的积累。科学在其发展过程中，周期性的革命是不可避免的。这是因为一个科学理论，虽在一定时间内，总可成功地用来解决问题丛集的局面，达到符合人意的结果，但迟早要遇到量上可观、质上致命的困难和疑点，无论是在理论内部的一致方面，还是在与外部经验的符合方面。对这些困难和疑点，科学家们在现存原则的基础上虽竭尽全力仍不得其解。库恩把这种状况称为科学的危机。为了证明自己的理论并非臆想，库恩援引了几位亲临这种困境的大科学家的证词。哥白尼对当时的天文学危机是这样说的：“在天文学研究中是如此不一致，以致他们甚至不能解释或观察季节年的长度……关于他们就好象一个艺术家从不同的模特儿身上为他的画像收集手、脚、头和其它部分，每一部分都画得很好，但是与整个身体不符合，因此它们一点也不能协调，结果是魔鬼而不是人”。爱因斯坦对当时的物理学危机也深有同感，他描述道：“它好象地基已经从下面被抽掉了，看不见在任何地方有可供人们在上面建设的牢固的基础。”
　　在科学发生这种危机的时候，库恩认为，既然已经证明现存的原则对面临的问题无能为力，那么再死死守住那些无用的教条，就无异在阻碍科学的发展。在这个时候需要的就是革命。事实上，科学之所以能发展到今天这个样子，就是因为每当出现危机时，科学革命也及时地发生了。而科学革命的特征是：“一个科学共同体放弃一种长期看待世界、探索科学的方法，转而支持另一种往往不相容的探索这个学科的途径”(第223页)，“抛弃旧的答案，开辟新的方向”(第224页)。因此作为革命的果实而出现的新的科学理论就不是对原有理论的局部补充，而是对它的全新定向。正因于此，它才配称革命。这就要求科学家和科学家团体在科学面临危机的时候，能够头脑活跃，思想解放，勇于抛弃陈规，敢于开辟新路。这就是库恩所说的发散式思维。由于革命在科学发展中具有举足轻重的地位，对于一位想有所成就的科学家来说，进行发散式思维的能力是必不可少的。库恩说：“如果不是大量科学家具有高度思想活跃和思想开放的性格，就不会有科学革命，也很少有科学进步”(第225页)。
　　很明显，库恩所讲的发散式思维就是指在科学研究中面临成问题的局面，敢于破旧习，善于走新路的思维方法。这对科学的发展确实十分重要，科学的生命力即系于此。应该说，强调这一点并非为库恩所独有，许多人，特别是许多科学研究者，也都越来越清楚地认识到这一点。
　　收敛式思维　与人们越来越多地承认科学革命及与此有关的
　　被库恩称为发散式思维的方法的重要性形成对照，科学的常规研究及与此有关的被库恩称为收敛式思维的方法的重要性则较少受到人们的注意。相反，倒有人认为这种常规研究对科学是有害的、甚至是“危险”的。在这方面波普尔是个最明显的代表，库恩的观点就是直接针对他而来的。
　　科学的发展，在波普尔看来，是一连串无间断的革命，因为一个科学理论一经“证伪”便应立即抛弃，科学革命也就随即发生。由此他否认常规研究对科学发展有什么重要意义，甚至根本否认在科学中有库恩所说的那种常规研究。但库恩认为，科学中的革命固然重要，但它的发生相对说来是比较罕见的。波普尔所说的理论一经“证伪”即被抛弃的情况是不存在的。当实验与观察结果同现存理论发生冲突时，我们首先要注意到：“实验是否贴切，是否精确，都可以受到挑战”(第278页)。此外，即使这些实验和观察本身没有问题，理论也可以“由此进行调整、修正，但在主流方面仍是同一个理论”(同上)。这样，库恩认为，既然科学的革命是偶然发生的，说“科学研究只能通过偶然发生的革命，那么无论科学或知识的进展都成为不可能了”(第629页)。
　　那么科学在其大部分历史中是如何发展的呢？科学家在其大部分时间中是如何从事研究的呢？库恩在此特别强调了常规研究及收敛式思维的重要性。科学在自身发展的历史长河中，除了偶然发生的革命外，主要属于常规研究。所谓常规研究，就是根据一种或多种科学成就所进行的科学研究，这种科学成就就是某些科学定律、公理等东西，库恩用“规范”(Pardigm)这个专门的术语来称呼它们。这种可供从事常规研究的规范有两个特点，一是“足以空前地把一批坚定的拥护者吸引过来，使他们不再去进行科学活动中各种形式的竞争。同时，这些成就又足以毫无限制地为一批重新组织起来的科学工作者留下各种有待解决的问题”(《科学革命的结构》第8页)。而解决这些规范所遗留下来的各种问题便是常规研究的任务。但科学家在解决这些问题时可用作根据的仍然是这些规范。因为库恩认为，不但这些问题由这些规范规定，就是这些问题的答案也由这些规范提供。因此科学家在常规研究时期，对自己在其中工作的规范应不加任何批判，所需要的只是坚定不移地相信它、应用它，以便解决所要解决的问题。库恩说，常规科学研究者“不是革命者，而是解难题者，他所集中注意的疑点，恰恰是他相信在现有科学传统范围中既能表达，也能解决的”(第231页)。但尽管如此，库恩仍认为，这种常规研究并不是可以轻而易举地进行的，更不是没有意义的。虽然常规研究所要解决的难题的解已经由规范决定了，“但如何得出这一结果，却仍然很不确定”(《科学革命的结构》第30页)。这说明常规研究也是需要有一点创造性的。而在进行这种常规研究的过程中，科学家们也就扩大了规范的运用范围，提高了它的精确性和内部的一致性，特别是为发动科学革命经受了训练，作好了准备。由此可知，常规研究决不是没有意义的。
　　很明显，与非常研究时期要求科学家勇于创新相反，常规研究则要求他们将一切科学研究工作完全地在科学传统范围内进行，解决任何问题都要依赖于已有的原则和理论。这种以保守性为特点的常规研究就是库恩所谓的收敛式思维。他说：“常规研究，即使是最好的常规研究，也是高度收敛的活动”(第224页)。在库恩看来，既然常规研究是科学发展中的必经之路，那么收敛式思维的品格同样也是科学家所必须具备的。
　　必要的张力　这样，摆在科学家面前的似乎是两个明显矛盾
　　的要求，在革命时期要求科学家进行发散式思维，善于变革；在常规时期则要求他们进行收敛式思维，固守传统。对此，不少科学哲学家往往由于强调了其中的一个方面而忽视了另一方面，而库恩的独到之处则在于他看到了这两者之间的必然联系。他认为，既然科学革命和常规研究对于科学发展都必不可少，那么在这两种研究所需要的发散式思维与收敛式思维之间保持一种必要的张力的能力，“正是从事这种最好的科学研究所必需的首要条件之一”(第223页)。一个成功的科学家必须学会在不同的情况下以不同的方式从事研究，必须“同时显示维持传统和反对偶像崇拜这两方面的性格”(第225页)；“富有创造性的科学家也必须是个传统主义者，他很乐于用已有规则玩复杂的游戏，以便成为一个可以发现用来玩游戏的新规则和新棋子的革命的革新家”(第234页)。
　　不仅如此，库恩认为，在发散式思维与收敛式之间的必要的张力也是可能得到维持的，因为这两者貌似相互冲突，实则互为补充。由发散式思维造成的科学革命固然令人瞩目，但库恩认为，“即使是最伟大的科学家所进行的研究工作，也不会原来就设计好了是革命的，而且即使这样，也很少真会有这样的结果”，因为“科学研究只有牢固地扎根于旧传统，才能打破旧传统，建立新传统”(第224页)。这就是说科学革命要以常规研究为基础。他提出的理由是，“在一个明确规定的根深蒂固的传统范围中进行研究，看起来似乎比那种没有这种收敛标准的研究更能产生打破旧传统的新事物。这怎么可能呢？我想这是因为，任何其他研究都不能这么容易通过注意力的长期集中而找到困难所在和危机原因，而基础科学的最根本的进展正是依赖于对这种困难和危机的识别上”(第231页)。库恩讲得完全在理，我们确实很难想象，一个没有牢固的物理学基础的人的想入非非也可能导致物理学中的革命变化。这是一方面，另一方面，库恩认为，常规研究也必然要导致科学革命。他说，“但是——问题就在这里——受这种传统束缚的研究工作，最后还是一定会改变这个传统。几次三番地连续致力于阐述公认的现行传统，最终还是会在基本理论中，在题目方面以及在科学标准中出现一种变革，即我以前所说的科学革命”(第231页)。这是因为收敛式的常规研究，进行到一定阶段，必然会遇到由现存规范所不能解决的问题，而这些问题如果不解决，科学就不能向前发展，因而在这个时候，科学家们就必须学会发散式思维，给科学理论的发展重新定向，从而导致革命的发生。
　　革命和常规研究是科学发展过程中交替出现的两个阶段，而发散式思维与收敛式思维就是一个硬币的两面。对于科学研究来说，两者同样重要。一个有作为的科学家不能厚此薄彼，而必须学会在这二者之间保持一种必要的张力。
　　从马克思主义哲学观点来看，库恩的科学哲学思想是有缺陷的。譬如，他受到西方世界非理性主义思潮的侵袭，认为接受一个新规范即新理论没有什么客观的、逻辑上可靠的标准，认为科学的发展没有固定的方向，甚至否定科学真理和科学进步的客观性等等，都是明显的错误。但在库恩的理论中也蕴藏着许多合理、积极的方面，特别是我们注意到，浓缩在“必要的张力”这个概念中的，主要的也正是他思想中的这一方面。这是我们所感兴趣的。
　　作为一种科学思维方法，“必要的张力”这个概念极其精练地说明了应该如何正确处理传统与变革的关系。这一点对于科学研究工作者来说尤为重要。库恩认为，一个青年科学工作者，首先应当学会收敛式思维，就是说，要经过本专业的基础训练，能够熟练地掌握和运用本学科的基本理论以便解决各种难题。当然要做到这一点又需要具有发散式思维的能力。这在自然科学研究中十分明显，但对于社会科学研究也是同样富于启发的。
　　(《必要的张力》，〔美〕托马斯·s·库恩著，纪树立、范岱年、罗慧生等译，福建人民出版社一九八一年十一月第一版，1.28元)