学术生涯与外部环境

20.4科学与外部环境

《生物学思想发展的历史》 恩斯特·迈尔著 涂长晟等译 https://www.tuenhai.com 整理

前面几节的着重点是放在科学内部的发展情况上。然而科学社会学家曾正确地强调科学并不是在真空中运行而是必不可免地反映了当代的时代精神。我在第三章 中曾试图较详细地讨论这个问题,并在第一章 中提到内固论者与外因论者之间的争议。在这一章 中我将试图讨论几个很特殊的问题

在升物学这样一个重要的研究领域中几乎总是有一个主要领域在一定时期内起带头作用,如林奈时期的系统学,从1830年代到1850年代的生理学,1860年代到1870年代的进化与系统发生,20世纪头20年的遗传学(后来又与胚胎学共同引人注目),从50年代起的分子升物学,现在也许是生态学

这些阶段并不是严格连续的,因为在这些阶段中每门学科的兴衰可能拉得很长所以一般有两个或更多的带头学科并存。在升物学各门学科的发展之上还重叠着同时对升物学所有学科发生影响的范围更广泛的外部势力。德国从1780年代到1830年代的浪漫主义和自然哲学派哲学就是这种影响势力之一;19世纪前半期在英国的自然神学又是一个例子;物理主义的还原论在20世纪大部分时间内的影响也说明了这一点。这类穹隆似的意识形态对升物学的某些部分具有有利影响而对其它分支则产生抑制作用,如果不是明显有害影响。我在这里原意作出的唯一结论是上述的每一种广泛影响势力对功能升物学和进化升物学或者有利或者不利,如果其中有某种对功能升物学有利就会对进化升物学十分不利,反之亦然。只是最近十几年来才认识到升物学的这两个主要分支在概念基础上差别很大

每一种主要研究传统偏重某些解释模式,如果将这样的解释模式运用于它们完全不适用的情况就很危险。当“运动和力”在物理科学中是很流行的解释模式时,升物的生理过程便也有人用“运动和分子”来解释。当牛顿引用重力(引力)将地球力学和天体力学联系起来时,“生命力”就似乎立刻就能说明活升物的一切现象。因为各种无升物一般都由完全相同的个体组成,也就是具有均质组成,遗传学家约翰逊受过多年的生理化学和物理化学教育便企图通过分离“纯系”来“纯化”遗传上异质的种群。这样的类似例子很多,都说明采用时兴的概念或技术没有产生有意义的结果

装饰门面还是真正影响?

正如Merton(1973)所正确指出的,科学家渴望得到承认。他们担心他们的工作如果用不时兴的语言或形象来陈述就不会受到重视。一有可能他们就引用某些著名科学家或哲学家的言论来支持他们的论点

海云青飞:我发现保守、落后、无能的人最喜欢引用千百年前的谁说过什么,中医的既得利益者必然到处引用《黄帝内经》说过什么,还有的人总是喜欢引用如《周易》、《道德经》、《论语》之类古书,甚至有迂腐不堪的人甚至宣扬只要读古代经典就可以开发智慧。我这么说并不是全然否定古人的智慧,可以肯定的是,如果某本古籍中真有智慧,并且你能活学活用,那么就没有必要言必称古了,三句不离古人的必然是什么也不懂

一些科学史家也天真地认为这是被引用学者的思想直接影响有关科学家的证据;然而只要仔细研究一下这些科学家的文章往往会发现他们的结论完全是独自作出的只是在最后敷演成文时才贴上著名学者的“认可标签”

当哲学家洛克的声誉处于顶峰时,有些科学家声称他们是通过洛克经验论的教导才取得成果的,尽管在读过洛克的著作后他们丝毫也没有改变自己的观点。近年来,当哲学家卡尔•波普尔的哲学观点在科学家中十分吃香时,对立的分类学学派竞相标榜自己的一派是波普尔的真正传人企图压倒对方

正当达尔文从事进化论研究时,归纳法(或据认为是归纳法)声势正隆,达尔文因而郑重声称他追随的是“真正的培根方法”而实际上他的假说-演绎方法绝对不是归纳法。在杜布赞斯基指出菲雪,霍尔丹和奈特的数学种群分析的重要意义后,大多数爱面子的进化主义者在他们文章的参考文献栏中都列上这三位学者的著作,然而后来又承认他们根本没有读过原文或者只读过一小部分。文艺复兴期间,当逻辑分类(二分法)的影响最盛时,所有的植物学家都自豪地宣称他们遵循的是亚里斯多德的分类法,虽然亚里斯多德本人曾公开指出二分法不适于升物学分类,而且现在已经了解那时的植物学家是按观察结果而不是根据二分法来分类

我之所以提到这些是想提醒那些试图研究各种思想对科学家的影响的历史家。某位学者引用了某篇著作或者说他是依据某某哲学家或科学家的理论或原则这一事实并不一定意味着这引用的著作对那位学者的思想具有决定性的影响

18世纪和19世纪中数学、物理学和化学具有很高声誉,对一位科学家来说使用恰当的标签以便自己的著作显眼或提高知名度曾经是一种正当的策略。因此为了这一理由在文章中加进一些数学来装饰门面的就特别多,虽然这丝毫也没有为他原来取得的结果增添什么光彩。一位有名的分类学家曾央求他的数学家妻子为他的所有每一篇分类文章都增添一份有复杂统计分析的补遗,虽然他实际上在作出分类学结论时根本没有使用这些统计分析

与此相反,在升物学史上也有一些例子(如果真正注意搜寻这种例子可能将更多)表明某个定律、原理、或概括起初用一般的文字陈述时曾被人们忽视,后来用数学表达时就受到欢迎并被普遍接受。例如凯塞尔于1903年曾指明种群中的遗传型组成当选择停止时保持稳定不变,但这一结论并没有得到重视,直到Hardy和Weinberg于1908年用数学公式表述时才得到公认。1939年我曾指出太平洋一岛屿的鸟类区系是移殖与灭绝之间平衡的结果,并就新喀里多利亚岛的情祝对这一原理作过详细分析。这又被湮没了25年,直到MacArthur及Wilson在他们的岛屿升物地理学说(1967)中以数学方式表述时才引起重视

传统上在学者中有一种爱对对立面的研究方式或路线评头品足说三道四的倾向,所用的词句如果不是污蔑性的也是贬低式的。例如:“我的工作是动态的,你的是静态的;我的是分析性的,你的是纯粹描述性的;我的解释是真正机械论的(即按物理化学观点解释一切事物),你的解释是整体论的(即还有许多问题没有得到解答)。”当然,对立的一方也可能反唇相讥

19世纪的大部分时间里用牛顿的运动和力来解释一切成为了当时的时尚,甚至达到了没有丝毫真正牛顿分析的地方和肘候也要用“正确的词句”的程度。内格里1884年提出的遗传机械生理学说是可以顺手举出的一个例子。内格里实际上所能提出的是纯粹的推论(其中凡是新的观点后来证明全是错误的!),而内格里则吹嘘自己提出了一个真正的“机械论的”学说,他所说的“机械论的”指的是科学的。这里必须提到这一点是因为历史学家如果只是从外部来看待这些言论就不会了解它们完全是心理武器。贬低你的对手就是抬高你自己的身价。这就是为什么物理学家Rutherford讥笑升物学是“集邮”的理由

影响的来源

科学家在建立某个新学说或新概念过程中可能对已有的事实和观点长时期不顾直到恰当时刻才加以运用。例如,达尔文在剑桥大学读书时就应当知道当抑制因素不存在时种群按指数增长这一情况。他在当时曾认真读过Paley的关于“过甚繁殖”的著名著作。随后十年中达尔文曾访问过的其它许多学者也都强调了同一原理,然而直到1838年9月28日他才将之与当时流行的生存竞争概念结合起来作为他的自然选择学说的基础

巴斯德的至理名言:只有“思想有准备的人”才能有所发现真是再正确不过。但是现在很少考虑思想怎样才有准备这种过程。光有关于某些事实的知识是不够的,单有某些概念和观点(如果它们隐藏在脑海中)也是不够的。绝大多数重要的新概念和新学说所依据的都是早就存在的各个组成部分(事实和概念)只是没有人能够将它们恰当地联系起来。在探索科学发展的外部影响时这一点必须注意。来自社会学、经济学、人类学、伦理学的观点可能都贮存在脑海中而只是没有正式的渠道通向进化升物学,生态学,或行为学

例如,当达尔文提出性状趋异(性状分歧)这一概念时,他声称这是由于受到Milne-Edwards的劳动的功能分工的深刻影响,而身体中各个器官之间的劳动分工和工厂以及社会职能分工又是相似的。Schweber(1977)很想知道为什么达尔文没有将他的想法归因于从亚当•斯密以来的许多英国学者,这些学者一贯强调劳动分工、竞争以及有关论点的重要意义。毫无疑问达尔文在读过有关著作后对这些观点是很熟悉的。但是他将这些知识贮存在头脑中在思索进化趋异时从来没有取出运用。一直等到Milne-Edwards将之沟通后达尔文才发现在此以前15年这些本来就应当是显而易见不成问题的

不同部门的知识之间的相互关系这一整个大问题需要更多的研究。从1859年到辛普森,大部分(实际上是全部)古升物学家都借助骤变论或直生论(或两者)来解释宏观进化。当遗传学证据表明这两种解释方案都无法成立时,辛普森论证了宏观进化现象和达尔文学说完全一致。他并没有“证明”这一点,因为谁能够证明这一点?然而自此以后达尔文主义的反对者就一直否认辛普森的认点

我本人的情况也如此。我曾指出物种形成现象、物种升物学、适应性地理变异、高级分类单位形成等等现象完全符合达尔文的解释,另外我还指陈由孟德尔主义者提出的不同解释和系统学证据不一致。不可能从基因层次的现象导出种群和物种层次的现象;反过来也同样不可能,但是可以证明它们是一致的。还原论者认为某一层次的现象必然是另一层次现象的必然结果,然而这并非如此

否定某一学说或研究传统的一部分并不一定影响其主题。例如,达尔文在他的学说中采纳了一定程度的软式遗传,然而后来证实软式遗传并不存在并没有削弱自然选择学说。如果有任何影响也纯粹是加强它。在任何一个混合的或复杂的学说中各个不同的组成部分可能显示一定程度的独立性

技术进步在科学研究中的作用

科学史家一贯强调技术进步在科学史上的重要意义。这一点在所有科学部门中都有丰富资料证明。我曾反复指出发明显微镜的重要性;细胞学的全部历史就是技术进步效果的历史。它起始于Jansson和Jansson(1590年左右)发明显微镜,随后是消色差透镜(1823),油浸镜头(1878),复消色差透镜(1886),相差显微镜(1934),以及电子显微镜(1938)的先后发明。与之相应的是与显微镜技术有关的各种设施和方法的稳步改进(切片机、压片技术,固定方法,染色方法)。真正了解细胞质则是电子显微镜发明以后的事。新仪器设备和新技术的重要意义在分子升物学中更明显。在分子升物学中实际上每一项新发现都是采用新技术的结果

升物学技术的另一个重要方面是采用不同种类的实验升物。孟德尔表明碗豆是研究遗传单位的理想材料,他和德弗里都发现其它植物(山柳菊与月见草)的性质很复杂难以得出明确结果。大多数动物和植物都宜于进行选择试验,但约翰逊为选择试验采用的自花受粉并近于纯合的菜豆就不合适。凯塞尔的学生C.W.Woodworth告诉他“繁殖迅速的果蝇在育种实验中比凯塞尔当时使用的实验室培养的哺乳动物具有明显的优点”(Davenport,1941)。从凯塞尔实验室开始,果蝇作为实验升物的运用很快就传到Lutz和摩根的两个实验室

遗传学历史上有许多例子说明在选择实验动物和植物上有成功的也有不成功的。Beadle和Tatum的脉抱霉(红色面包霉)以及后来选用的细菌(大肠杆菌)和某些病毒都属于成功的例子。内格里选用的山柳菊使他怀疑孟德尔定律,德弗里选择月见草导致他提出经由单一突变形成物种的错误观点,约翰逊的菜豆使他否认自然选择的重要意义,这些都是实验植物选择不当的例子。这对从物理科学转到升物学领域的科学工作者来说特别重要,因为物理科学的大多数概括和结论一般是普遍适用的,而转到升物学领域后就需要了解一切升物都具有独特性质,不能将在某种升物中的发现自动地转移到另外的一些升物;还应当知道就某种实验研究来说有一些物种比另外物种更合适。升物是复杂的有生命的系统,每一升物都有其独特性状。在阅读1940年代以前的行为学文献时就会发现其中大部分是研究“老鼠”,有关评述和讨论都暗示老鼠实验的结果也适用于其它一切动物(Beach,1950)。后来研究灵长类行为时,所使用的实验动物只简单的提是“猴子”,好像所有的猴子都具有相同的性状。在鸟类的升物学和胚胎学研究中,一般都只提起所使用的是“鸡”或“鸽”,似乎这就代表了全部9000种鸟类

1870年代和1880年代细胞学的大多数进展是由于发现了很多新的研究材料,其中每一种都有其突出的优点。Van Beneden发现蛔虫和波弗利发现某些海胆因而就使他们能作出利用当时一般采用的材料所无法取得的结论

升物科学进展的关键除了选用合适的技术和恰当的升物材料而外,还有实验方法的选择问题,一般这具有更普遍意义。谁也不会怀疑研究功能问题的适当技术是实验;但是必须强调历史(进化)现象因果关系的说明通常必须依据由观察所作出的推断。许多实验主义者之所以对博物学家的发现视而不见在很大程度上是由于他们顽固地坚持只有实验能解答科学问题。像物种形成,或更广泛地说,一切进化问题这样的历史性发展过程只能根据恰当的系统观察所作出的推断来解释的这种观点不仅是2O世纪头30多年实验主义者所无法了解的而且实际上是被他们强烈反对的。甚至到了今天还有一些学者认为实验是唯一的科学方法。最近还有一位学者声称“奇怪的是在达尔文著作中竟然找不到关于物种起源的实验证据。”正是这种态度使贝特森闭目不见分类学家的发现,甚至迟至1922年他还全然否定分类学家所作出的结论。升物进化的历史性陈述中的一部分功能过程可以通过实验来检验。但是历史顺序本身(一般还涉及种群或其它复杂系统)却只能由根据观察作出的推断来建立。德弗里正是由于迷信实验是唯一的科学方法才使他错误地认为突变是物种起源的动因。在科学的历史上由于把坚持实验这一点放错了位置而使研究走入了歧途的这种事例屡见不鲜

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