[分享]科學史 (12) 與後現代合流的當代生物學

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恩斯特‧邁爾的新生物學哲學綜觀

作者:李建會

提到恩斯特‧邁爾，從事生物學研究的人是沒有不知曉的，甚至許多從事非生物學研究的
人們也知道他的大名。這不僅因為他是一名著名的生物學家，而且因為他是一位偉大的哲
學家。作為一名生物學家，“在本世紀三、四十年代，他在綜合進化論的理論建立中充當
主要設計者的角色。”作為一名哲學家廣義地說，他試圖使傳統哲學從單純物理科學的影
響中擺脫出來，而同時考慮當代生物科學的思維；狹義地講，他倡導建立一種新的生物學
哲學，一種綜合當代各門生物學成果的新哲學。

在一些評論家稱之為史詩般的偉大巨著《生物學思想的發展》（The Growth of
Biological Thought）一書中，邁爾指出：“需要一種新的生
物學哲學。這種新哲學將要把功能生物學關於控制論－功能－組織的觀點，和進化生物學
關於群體－歷史程序－特異性－適應的概念這兩方面都包括進來和綜合起來”。（〔１〕
，p．７９）他說，“需要的是一種還沒有被人們相信的生物哲學，這種哲學和活力論，和
其它非科學的意識形態和不能正確處理生物學現象和生物學系統的物理主義還原論，都是
不相近的”。（〔１〕，p．８２）儘管他還說：“雖然這個新的生物學哲學的基本輪廓是
明顯的，但是現在這種新生物哲學還主要是一種宣言，而不是表達成熟的概念系統的”，
（〔１〕，p．７４）但從他對這種新哲學的倡導的各種論文和著作中，我們仍可看到邁爾
新的生物學哲學的系統性。下面我們就對邁爾的新的生物學哲學的一些原則作些概括。
　　
１、“物理科學不是科學的合適標準”

邁爾認為，“生物學”一詞是１９世紀的產物，在１９世紀以前，作為科學的生物學並不
存在，存在的只是包含在醫學中的解剖學和生理學，以及其它的諸如博物學和植物學。牛
頓的物理學革命在當時並沒有引起生物學的革命性變革。生物思想的重大革新是在１９世
紀和二十世紀才開始產生的。因此，當科學哲學在１７世紀和１８世紀開始發展起來的時
候，或者說，當培根、笛卡爾、萊布尼茨和康德論述科學和科學方法的時候，完全是以物
理科學為基礎的。在這種情況下，物理科學的思想和方法自然成了評判一切科學的標準，
大多數哲學家理所當然地把物理科學看作是科學的範式，認為一旦理解了物理學就能理解
其它任何科學。這種傳統一直影響到今天。邁爾不無遺憾地說，他書架上那些聲稱是涉及
“科學哲學”的書實際上全都是僅僅論述物理科學哲學的，他們的哲學和方法論幾乎完全
立足於物理科學，仿佛世界上並沒有活生生的有機世界中的種種現象和過程。

鑒於以上這種情況，邁爾指出，應當建立一種擺脫物理主義影響的新哲學。如何擺脫這種
影響呢？邁爾認為應當改變科學統一的傳統信念，適當強調科學的多元性。生物科學與物
理科學具有不同的傳統。人們常把牛頓和自然規律看成是與科學共存的東西，實際上，如
果考慮１６世紀、１７世紀和１８世紀的思想環境，人們可以發現有對於力學實際上沒起
什麼作用的幾個傳統同時存在。比如說，草藥學家的植物學，維薩裏解剖學中的精美插圖
，到處都有的博物學的陳列室、科學旅行、植物園，所有這些都和牛頓傳統無關。生物學
研究就包含在這種傳統中。所以邁爾認為，“正是這些在牛頓力學以外的科學激勵了盧梭
的浪漫主義和野蠻人高貴的信條”。（〔１〕，p．３６）又說，“從亞裏士多德到現在，
科學史是主張生物學自主性的歷史，是反對輕率地用力學和定量來說明生命現象的潮流的
歷史”（〔１〕，p．３８）

主張生物學的自主性，反對物理主義的科學統一觀念，就必須駁倒物理主義的理論基礎：
還原論。物理主義者認為生物世界的自主性只是表面的，從原則上說，所有的生物學理論
都可以還原為物理學理論。邁爾認為，還原是徒勞的沒有意義的方法。他認為，還原論者
所說的還原，實際上有三種不同的含義：組成的還原論，解釋的還原論和理論的還原論。
其中，組成的還原論認為，有機體的物質組成和在無機世界發現的物質組成是一模一樣的
；解釋的還原認為，人們在沒有把一個整體分解成為它的部分，這些部分又分解為這些部
分的部分直到階層系統的最低層次之前，是不能理解一個整體的，具體地說，
就是把生命現象都還原到分子水平才能理解生命；理論的還原論認為生物學的術語可用物
理學的術語來定義，生物學的理論可從物理學的理論推導出來。邁爾進而指出，除組成的
還原可接受外，解釋的還原論和理論的還原論都是錯誤的。因為，階層系統的不同層次都
有新的突生屬性出現，所以，儘管階層系統的較高層次與較低層次都由原子、分子組成，
但高層次上的過程常常不依賴於低層次上的過程。邁爾認為，在生物階層系統的不同水平
上有不同的問題，所以在不同的水平上就要提出不同的理論。這樣，在從大分子系列一直
到細胞器、細胞、組織、器官及其它，每一層次都導致獨立的生物學分支產生：分子水平
是分子生物學、細胞水平是細胞生物學，組織水平是組織學等等。要充分解釋生命現象，
就必須研究每一層次，“在較低水平上的發現對於在較高水平上提出的問題的解決通常很
少有什麼補益”。 （〔１〕，p．７０）因此，當有人說“只有一門生物學，這就是分子
生物學”時，邁爾認為這說明他們不懂生物學。

當然，在批判還原論時，邁爾並不是根本放棄科學統一的信念。他說：“面對神話和宗教
的時候，科學形成了統一的戰線。所有的科學雖然在許多方面有區別，但是在致力於說明
周圍世界這一點上是共同的。科學需要去說明解釋，去概括總結，去確定事物、事件和過
程的原因。至少在這個範圍內，科學是存在統一的。”（〔１〕，p．３５）但這種統一與
物理主義還原論的統一是不相干的。所以他說：“物理科學不是科學的合適的標準尺度”
。（〔１〕，p．３８）如果說科學一定統一於某一學科的話，那麼，這種統一也應當象辛
普森所說的那樣：“物理學是居於全部科學的中心的科學……只有在生物學這裏，只有在
全部科學的全部原則都能體現出來的領域，科學才具正能夠成為統一的”
（〔９〕，P３８）。

２、“規律在生物學中的作用是很小的”

為了進一步說明生物學的獨特性，邁爾進一步比較了生物科學與物理科學的理論結構的差
別。在物理科學中，規律或定律起著重要的解釋作用。一個獨特的物理事件的發生通常是
把它歸併到一條普遍的物理規律中而得到解釋的。這種解釋方式亨普爾曾把它概括為“演
繹－律則說明”模型（又稱覆蓋律模型），並把它看作是所有科學的解釋模式。但一些生
物學家通過對生物學理論的分析對這種解釋方式的普遍性提出了疑問。邁爾曾提到斯瑪特
（J．J．C．Smart），斯瑪特在一本名為《哲學與科學實在論》的書中就聲稱，不存在與
物理理論類似的生物學理論，“甚至不存在任何生物學規律”，因為人們平常所謂的生物
學規律通常都有例外，它們並不是真正的規律。（〔２〕，p．５０）

邁爾雖然沒有明確地否定生物學中存在規律，但邁爾認為，規律在生物學中並不重要。他
曾說，新的生物學哲學“不應該把大部分注意力集中在規律上面，要考慮到在許多生物學
理論中，規律實際所起的作用是很小的”。（〔１〕，p．８２）還說：“規律的觀念遠遠
沒有歷史敘述的觀念那樣有助於進化生物學。”（〔１〕，p．１４０）主張生物學中存在
規律的生物學家，比如倫施（Rensch）曾列出一百個進化的“定律”，這些定律全都涉及
自然選擇影響的適應趨向。但邁爾認為，這些所謂的生物學規律，其中的大多數都是偶然
發生或經常出現例外，或者只不過是“規則”，而不是普遍規律。就討論過去的事件來說
，這些東西有說明的性質，但是除非在概率性的意義上，否則它們是沒有預見性的。因此
，邁爾認為，“生物學的概括幾乎一律具有或然性”，“生物學中只有一條規律，那就是
：‘所有的概括都有例外’”。（〔１〕，p．４１）從這裏可以看出，邁爾實際上贊同了
斯瑪特的觀點。

按著，邁爾進一步指出，“這種或然性的概念和科學革命的早期觀點－自然界是受規律支
配的，因此是能夠用數學語言表述的－－是鮮明對立的”。（〔１〕．P４１）在傳統觀點
看來，自然規律是用數學語言表述的。伽利略曾說過，自然界這本大書是用數學語言寫成
的，牛頓在他的力學體系中成功運用了數學。伽利略和牛頓的成功給數學造成了幾乎無限
的特權，結果就有了康德的著名箴言：“在自然科學的任何分支中包含著多少數學，在其
中便能找到多少真正的科學”。邁爾對此很是反感，他認為，“這些看法對涉及到定性的
和歷史的科學，或者涉及到那些過分複雜而不能用數學公式表示的系統的科學來說是錯誤
的……這種看法造成生物學許多不同領域中產生出輕率而且完全錯誤的解釋。”（〔１〕
，p．４３）。

邁爾指出，數學統治著一切科學的思想從一開始就有人反對。首先反對的是彼埃爾‧培爾
，在他看來，歷史的確定性並不比數學的確定性低人一等，只不過性質不同罷了。歷史事
實，比如地球從前存在過恐龍，這是和任何數學定理同樣確切的。博物學是反對關於科學
的數學觀念的第二個根源。博物學的各個部分太複雜，因此不能應用數學，在這裏，觀察
和比較是合適的方法。達爾文的進化論沒有數學，但它也是科學。

邁爾認為，生物學之所以不需要數學，生物學的概括之所以幾乎一律具有或然性，原因在
於，生物學努力描述的事件在某種意義上是特異的事件。任何生命都是與歷史相關的，都
是長期進化的結果，而特異性是進化歷史上任何事件的顯著特徵。生物事件是特異的，因
此，進化生物學中的解釋就不可能象物理科學那樣是由“理論”或“規律”提供的，而是
由“歷史敘述”提供的。邁爾很讚賞岡奇（T．A．Gondge）如下的一段話：“在討論生命
歷史上具在重大意義的單個事件的時候，敘述性解釋進入了進化生物學……敘述性解釋的
建構一點也沒有提到一般規律……進化過程中的事件不是某種事件的例子，而是單獨發生
的事，是某種只發生一次，不能（以同一方式）再發生的事情，這時就要求敘述性解釋…
…歷史性解釋構成進化理論的基本部分”。（〔１〕，p．７７）

實際上，邁爾認為，規律的觀念從哲學上說是本質主義的必然結論。本質主義是由柏拉圖
發展起來並一直支配西方思想界的哲學思潮。邁爾從生物學事實出發，堅決反對這種本質
主義，而主張與本質主義對立的群體思想。群體思想認為，世界上真正重要的東西是個體
而不是本質。許多生命現象，特別是種群現象，是以高度的變化為特徵的，進化的速率或
物種形成的速率彼此的差別可以有三到五個數量級，這種變化程度在物理現象中是很少有
記錄的。物理世界中的實體（如原子和分子）具有不變的特性，而生物實體卻以可變性為
特徵的。生物實體這種特異性告訴我們，必須用和研究完全均一的無生命的東西完全不同
的精神來研究生物實體組群。這種新精神在邁爾看來，就是強調定性、獨特性和歷史在生
物學中的作用，實際上也就是他的新哲學。

　　３、“科學進步主要是新概念或原則的發展”

既然規律在生物學中並不重要，那麼，作為科學的生物學是如何存在和發展的呢？邁爾認
為，生物學雖不象物理科學那樣提出規律，但生物學家常把他們的概括總結為概念框架。
有人可能會說，規律和概念的不同，只不過是形式上的不同，因為每個概念都能轉換成一
個或幾個規律。邁爾認為這種說法即使在形式上是正確的，這種轉換在進行真正的生物學
研究時也是沒有什麼價值的，因為“規律缺乏概念所具有的靈活、啟發的用途。”（〔１
〕，p．４６）既然生物學家常把他們的概括總結為概念框架，那麼，生物學的進步實際上
在很大程度上只不過是這些概念或原則的發展。雖然新事實的發現也是科學進步的重要象
徵，但是在生物學中，概念的改進要比新事實的發現更能有效地促進我們對世界的理解。
他說：“新概念和概念的多少帶有根本性質的變化，和事實及對事實的發現比較起來，常
常具有同等的、甚至是更重要的意義”。（〔１〕p．２６）

邁爾認為，概念的改進及新概念的提出之所以能引起生物學的進步，原因就在於這些概念
可以幫助澄清從前生物學的混亂局面，引起新理論的形式和數不清的新研究。根據生物學
的發展，邁爾提出了改進概念的幾種方法：（１）消滅無效的理論和概念；（２）消滅不
一致和矛盾；（３）從其它罰觀是錯誤的，生物學本身是一門自主的科學。同樣，在談到
生物科學本身的特點時邁爾認為，生物學本身也不是均一的、統一的學科，而是一門非均
一的、多樣性的學科。因為生物學研究可劃分為近因的研究和遠因的或進化的原因的研究
，前者是功能生物學的課題，後者是進化生物學的課題。（〔１〕，p．７３）

邁爾認為，功能生物學關心的是從分子到器官到整個個體的結構元素的活動和相互作用。
功能生物學家們反復要問的問題是“怎麼樣？”某種結構的成分如何運行？如何行使其功
能？功能生物學家試圖孤立所研究的特殊對象，在具體研究中針對的是單一個體、單一器
官、單個細胞或細胞中的某個部分。他們試圖消除或控制所有的變異因子，在恒定或變化
的條件下重複實驗，直到確信並清楚研究對象的功能為止。功能生物學家基本上與物理學
家和化學家一樣，主要手段是實驗。實際上由於把所研究的現象從錯綜複雜的機體中充分
地孤立出來，就可以滿足純理論實驗的理想。雖然這種方法有一些局限，但功能生物學家
為了達到其特殊目的而採用的簡化手段是完全必要的。

進化生物學所關心的問題和應用的方法有所不同。進化生物學的基本問題是“為什麼？”
這裏的“為什麼？”指的是歷史上“怎麼來的？”每個機體，不管是個體還是物種，都是
漫長歷史的產物。這個歷史可以追溯到二十億年以上。離開了歷史背景就很難充分瞭解機
體的結構和功能。進化生物學家的首要任務就是探尋現有機體的特徵特別是適應的原因。
他注意到有機體的繁複多樣，他要知道形成這種繁複多樣的理由，以及形成這種狀態的途
徑。

很顯然，功能生物學和進化生物學研究的因果關係是不同的。功能生物學家關心的是“近
因”，而進化生物學關心的是“遠因”或“進化的原因”。近因關係到有機體及各個部分
的功能和發展，而遠因、進化的原因或歷史的原因試圖說明為什麼有機體就是那個樣子。
有機體之所以具有近期的和遠期的這兩種不同的原因，是因為有機體有遺傳程序。近因所
要涉及的就是去解碼一個個體的遺傳程序，遠因所涉及的是在時間進程中遺傳程序的改變
以及這些改變的原因。

邁爾認為，物理科學中只有近因的研究，因為：“為什麼”的問題在“為了什麼”的意義
下對於無生命的客體是沒有意義的。與此相反，在生命世界中，“為了什麼”的問題具有
很大的方法論價值。所以，邁爾認為，生物過程的意義可以通過兩種方式提出問題：首先
問產生生物過程的生物結構的功能，其次也可以問造成生物過程的起源和進步的原因。這
樣，進化生物學家要想分析進化的原因，就必須經常提出為什麼的問題。

邁爾指出，所有的生物過程都具有近因和進化的原因。在生物學的歷史中，許多混亂都是
因為作者單單注意近因或者單單注意遠因所造成的。事實上，在邁爾看來，物理主義者的
錯誤就在於只看到了生物學中近因的研究，而沒有看到遠因的研究，所以才把生物學與物
理學等同。邁爾認為，新哲學應該把兩者統一起來，應該看到，進化原因的研究和近因的
研究一樣是生物學的合法部分；在生物學中，“除非近期的和進化的原因兩者都得到闡明
，否則就不能完滿地解決生物學問題。”（〔１〕，p．７９）

　　５、新生物學哲學：與後現代主義合流

當然，邁爾還論及生物學的其它一些哲學問題，比如物種的本質問題，自然選擇的目標問
題等，但其哲學的基本原則就是我們上面所論及的那些，用邁爾自己的概括即是：

（１）只有物理的和化學的理論不能保證完全理解有機體；

（２）應該充分考慮有機體的歷史性質，特別是考慮它們具有從歷史上獲得的遺傳程序；

（３）在從細胞起的絕大多數階層系統水平上，個體是特異的，個體形成了以變異為主要
特徵的群體；

（４）有兩種生物學：提出近因問題的功能生物學和提出終極原因問題的進化生物學；

（５）概念的建立、成熟、修正和（間或是）概念的擯棄支配了生物學的歷史；

（６）生命系統複雜模式是按照階層系統組織起來的，新事物的產生是階層等級系統的較
高等級的特徵；

（７）在生物學中，觀察和比較是與實驗完全一樣的科學的和富有啟發性的方法；

（８）堅持生物學的自主並不意味贊成活力論、直生論或者其他和化學或物理定律相衝突
的理論。

可以看出，邁爾新哲學實際上就是強調生物學自主性的哲學。從本世紀５０年代以後，科
學哲學從實證主義走向後實證主義和反實證主義，其中一些人從科學史的角度出發反對實
證主義，另一些人則從具體自然科學的哲學總結中反對實證主義，邁爾就屬於後者。邁爾
的新生物學哲學很顯然也和後現代主義哲學思潮在一些觀點上是一致的（比如反對本質主
義，強調個體的獨特性和重要性等）。

參考文獻

〔１〕邁爾，《生物學思想的發展》，劉珺珺等譯，湖南教育出版社，１９９０年版。

〔２〕J．J．C．Smart，１９６３，Philosophy　and　Scientific　Realism．London：
Routledge　and　Kegan　Paul．

〔３〕Mayr，E．１９８８，Towards　a　New　Philosphy　of　Biology．Belknap　of
　Harvard　University　Press．

以上文章轉載自畢業論文網: http://www.lw23.com/

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※ 編輯: puyoyo          來自: 125.229.174.112      (06/17 21:11)
→ pork:或然性還不是數學?!(丟骰子)
推 playskin:"應考慮有機體具有從歷史上獲得的遺傳程序"這句很重要，
→ playskin:它同時把"經驗"提升到了物種演化的尺度(學習也可以是一個
→ playskin:物種的行為，而不限於個體)，也預留了"偶然"與"個別差異"
→ playskin:的論證空間。和"現代"生物學不同的是，最近十年科普生物
→ playskin:已經在講"兩個物種在基因上並不是截然二分的"，也就是物
→ playskin:種是"人訂"的分類，就跟過去的種族主義一樣過時了。