前科学时代自然观模式的演变及其认知机制

2011-01-23陈文勇陈国宝

武汉科技大学学报（社会科学版） 2011年5期

陈文勇陈国宝

（1.浙江大学语言与认知研究中心，浙江杭州310028；2.浙江省建设投资集团有限公司，浙江杭州310012）

复杂性存在于自然的各个角落，它让我们的古人感到迷惑；如今，自然界仍以其精致和巧妙的结果让我们惊叹不已。在《复杂性和系统科学百科全书》中，自然复杂性描述为“在多维尺度上经过大量互动而形成的各种整体的集合”［1］。面对自然系统，目前的测量技术仍束手无策，既没有足够的能力去描述自然整体的行为，更无法穷尽它随时空变化而呈现的各种面貌。

量子力学认为，测量结果是测量者积极参与形成的，并非是对世界的被动描述，因此，表征是不完全的，不存在关于世界的绝对客观存在，被观察到的自然是人类与自然互动的产物。当今科学哲学家罗纳德·吉尔也认为，科学只是人类对于世界部分的表征，它是主体意图透视的结果并以模式化的形式体现［2］，正如绘制的地图只是对地域局部的反映，呈现在人们眼前的自然本身也只是人类思想投射的产物，因此，自然可被理解，却不能被刻画。

为描述自然和科学的构造过程，科学史家埃德温·翰提出了“精致表征”理论。他认为，人类通过建构“表征空间”获得了关于对象的模型化解释［3］，模型不仅实现了理论与数据的对接，也实现了假设与世界的对应。表征空间本身是人们建构出来的，它总是一定社会、文化的产物，比如三维空间、原始部落的信仰体系。模型是在表征空间之内构建的，具有内在的客观性，但它们的经验结果必须接受现实的检验，比如在三维空间中，牛顿模型是成立的。当然科学的模型不同于“小说式”的构想，因为它必须接受现实中的数据等观察结果的检验。由此可见，自然观是在一定表征空间基础上对一定环境中物质和心理现象的模型化构造。借鉴“表征空间”理论，透视自然观在前科学时代的演变过程，这不仅可以让我们认识到当前科学时代自然观所处的历史阶段，也可以让我们理解人类对于自身所处环境的认知是如何形成和发展的。

一、神化的自然——图腾主义模型

早期人类的身体素质、大脑发育水平、制造和使用工具的能力都很有限，他们通过群居来适应大自然的各种变化。由于交通能力低下，人类生活的地域范围较小，从而限制了他们认识自然的途径。自然界的很多现象，如打雷、下雨、日食、死亡等，对当时人类来说都表现出随机性、不可预测性等特征，由于思维和工具的不足，人类并不能理解这些现象，更没能力去驾驭这些“奇异”现象。于是，在人类初期，披上神秘外衣的自然，常以图腾崇拜或万物有灵论的方式表现在人类的思想中，并以壁画、仪式、习俗等载体体现出来。

由于生活的地域限制，早期自然观是通过对自身所处小生境的默会而获得的，在与自然的互相适应中，人类认识到自身不仅渺小而且必须依附于自然才能生存下去。在现实生活中，大自然往往作为人类认知的背景来加以对待，因此，自然整体的形象总是以神化的模糊形式体现出来。科林斯通过人类学考察发现，早期夏威夷土著人把从外面未知世界来的库克船长当成了他们的神——罗诺来加以对待，科林斯认为这种观念是“从他们的宇宙观和他的历史之间既成的诸多关系中建构出来的，也是作为这些关系来建构的”［4］。

这种自然观突出的例子是西方的“交感巫术”。“蛙鸣而雨，野蛮人觉得他也能学蛙鸣，于是他就扮作青蛙，学作蛙鸣，希望求得他们盼望的雨水”［5］。中医也是这一有机自然观的典型。“在传统医学看来，人的经络就像河流，肌肉就像土壤，骨骼像山。这才构成一个支架”［6］，这种观念认为，人之所以具有活力，是因为与神创的大自然具有相似的结构，因而，只有遵循大自然的运作方式，人才可能始终保持活性。

早期的人类把自然融入到自身的图腾中加以理解，并把它当作自身行动的背景和认知的表征空间来加以对待，以一种依附的态度来实现与自然的对接。在这个世界中，人类接近自然复杂性的方式是用自然中存在的时空关联性去解释自然本身。在英国人类学家利奇看来，这种行为把“自然标志”当作了“信号”，并不能实现从“表达性行为”转变为“技术性行为”［7］，然而，这种认知模型之所以成立，在于它的结果并不需要接受现实的严格检验，如在交感巫术中，巫师的仪式并不一定能产生“下雨”的结果。由于一切都是大自然所为，因而检验并没有时空条件的严格限制，模型只需出现几次巧合的结果就能获得现实的支撑。

二、次级工具及其引发的认识革命

所谓次级工具是指人类为满足不断复杂化的需求，在初级工具的基础上制作出来的工具或者技术形式。在人类学家马林诺夫斯基看来，人类在满足初级需求的过程中由于“文化回应”的作用产生了一些更为复杂的次级需求，并由此形成了庞大而有序的社会系统，在满足需求的演化驱动下，“初级工具”的复杂形式“次级工具”产生了，它是在人类为满足一系列内在需求基础上产生的，是文化驱动力的结果［8］。人类对自然的认识萌芽于初级工具，发展于次级工具的形成。次级工具又被称为复合工具，这些工具需要人类通过多道工序才能制作完成，比如石斧、弓箭以及后来的各种铁器、陶器等。恩格斯就说：“弓、弦、箭已经是很复杂的工具，发明这些工具需要有长期积累的经验和较发达的智力，因而也要同时熟悉其他许多发明”，“弓箭对于蒙昧时代，正如铁剑对于野蛮时代和火器对于文明时代一样，乃是决定性的武器”［9］。

次级工具的产生和发展不仅带来了技术层面的跃升，也引起了精神层面的跃迁。它在认识上引发了两个后果，一方面导致了生机论的出现，另一方面促进了机械观的形成。首先，人类认识到自己在自然界中的独特地位，并开始用对象的思维方式去看待自然。由于人类在工具制作上创造了人工复杂性，因此极大地增强了人类自身的信心，第一次认识到自我和自然的平等。通过对生命的关注，自然的生机论模式应运而生。其次，人工复杂性的出现不仅促进了生机论的发展，同时也诱发了机械论的出现。与自然复杂性相对应，由人类创造出的具有复杂性特征的事物或事件叫做人工复杂性，包括结构或程序经过人工迭代以后产生的各种复杂性状态和过程，由此，复杂性不再是自然界的专属。由于人类创造的复杂性具有可识别、可分离和可还原等特征，因此人类开始构想自然的复杂系统也具有如此特征，正如机器可分解成各种零部件一样。

三、自然与生命的趋同化——生机论模型

次级工具引发了人类作为主体的发现及对自我的高度认同，由此人类抛弃了对自然的图腾论，而走向生机论。这种模型认为自然中的事物之所以表现出有序，是因为它们具有与人类等生物有机体相似的复杂性结构。于是，自然和主体一样具有了同一种存在模型。

生机论的假设模型来源于早期医学中对于物质的区分。根据经过加热是否可还原到初始状态，可以把物质分为有机的和无机的。无机物经过加热后仍可恢复到原初状态，而有机物经过加热后产生的新形式是无法回到原初状态的，人们把有机物新特征的来源归于“精气”或者“活力”（vital force）。在传统医疗实践中，持生机论的医学家认为人类和其他有机体生病是由于内在的“生命能量”紊乱造成的。这种观点早在被誉为西方“医学之父”的希波克拉底那里就有所体现。赫尔蒙特通过小树实验得出，精气“赋予生命要素以创造者的形象”［10］29。

然而，生机论一开始就与自然神学结合在一起，认为神给予了大自然以“活力”，推动着这个自然运作，所以，当生机论在解释生命现象方面获得成功后，它也在非生命领域获得了自身的地位，西方炼金术就是生机论解释范围扩大后的结果。波义耳、胡克等把空气中存在的活跃成分叫做“硝气精”，吉尔伯特把磁当成是自然的灵魂。在文艺复兴时期，生机论的解释力得到持续放大。“个人首先发现了自己作为个体的某些性质，于是想着自然也具有类似的性质”，“作为整体的自然界就被解释成按这种小宇宙类推的大宇宙”［11］，于是，自然成了一个大的“活体”。

与后来的“以太说”一样，生机论构建了世界的“精气说”。相对于有机整体模式，生机论更强调人类主体的作用，符合当时时代的呼声。与图腾模型相比，该模型虽与前者具有共同的表征空间，却能够解释现实中更多的现象，虽然它受到了经验主义的众多批判，但它为理解有机界和无机界、打开自然的谜团提供了一种良好的模型。

四、自然的人工化——生机论和机械论的组合模型

在西方，自然神学的传统比较悠久，到近代，这个传统随着生产和测量工具的发展而具有了经验意义。“所谓自然神学或者自然宗教是与启示宗教或启示神学相对而言的，是指自然的、不借助圣经启示而通过理性和经验达到的对上帝的认识”［12］。“自然法术”则强调在神学理念支配下对自然现象所作的探索，它是一种技术和技巧，具有近代科学的形态。自然神学符合宗教维持权威的需要，符合人类自我解放的要求，但不自觉地为当时刚兴起的近代科学提供了外在保护。

为了和当时的自然神学相适应，生机论坚持自然背后有一个伟大的创造者即“上帝”的存在，自然界中的各种“活力”都是上帝的杰作。虽然生机论为自己作了众多辩护，然而它仍不能满足日益扩大的人类活动和日益增强的人类好奇心，在复杂工具特别是各种机械的推动下，一股“机械模拟”的风潮逐渐兴起。当时有些学者认为自然复杂性的产生归于一个巨大的魔法师，这个魔法师变出了常人无法理解的事物。范·赫尔蒙特就认为，“我们看到的一切行为都是有魔法的，没有哪一种事物有行动的力量，这种行动力绝非发自于事物形式的灵魂，因而它只能发自于魔法术”［10］30。自然法术促进了解释的新旧交替，然而魔法师的假设却来源于“自然法术”的应用。所谓自然法术是指利用一些机械或自然原理，通过多道程序制造成的各种“让普通人感觉惊讶”的事物、事件或技术形态。剑桥大学的约翰·狄曾经为三一学院上演《和平》一剧制作了一个会飞的机械甲虫，他说：“此物令人大为惊讶，而关于它如何会飞的许多浮夸报道流传甚广。”但“他很清楚认识到，真正的法术就是意味着对自然界不可解释或神秘的力进行观察研究”［10］18。

“自然法术”不同于早期人类的巫术，它是运用生机论和机械组合原理来解读自然的方法，具有人工可操作性和现实效果。“《自然法术》一书中曾经解释说，法术从本质上说是对智慧的探求”，“甚至将其等同于自然本身，它将探求者引向一种有关其造物主的更伟大的知识”［13］。“魔法”理论可视为生机论与刚刚兴起的机械模拟论的联姻，其主要思想在于把生机论中看不到的“活力”变成了“魔法”或者自然的神奇，这个魔法结构就是人工复杂机械的组合形态。根据其来源，这个过渡时期的模型可称之为“自然神学下的机械式生机论”（见图1）。

图1 自然神学下的机械式生机论的基本形态

相对于自然法术的机械解释原则，生机论的局限性逐渐凸显出来。在解释各种复杂实体和系统中，生机论把自然中各种涌现特性归于“活力”、“精气”等笼统的力量。从图1可以看出，人们从“活力”、“精气”到外在实体之间的连接是虚的。由于机械模拟思想的产生，“活力”或“精气”在现实中的效力受到了极大的挑战。自然法术不仅用魔法师代替了“精气”的地位，并用“机械”组合原则成功地打开了解释的黑箱。这是人类历史上从自然复杂性到人工复杂性的第一次转变，也是自然工具化理解的开始。

生机论提出了一个不可观察的实体，不能得到现实的有效确证。随着自然法术的兴起和深入的发展，“活力”或“魔法”在解释链条上成为不必要的摆设，于是这个联姻慢慢瓦解了，并随着注重观察和实验的近代科学的兴起而被遗忘，逐渐演变为认知机械主义。

五、结语

随着生产工具和社会文化的不断发展，人类控制自然的能力得以提高，“次级需求”得以扩大，这导致了自然观模式发生了从图腾模型、生机论到生机论与机械论的组合模型等的相继转变。这种演变主要表现为“次级工具”的产生及其理念的扩散，次级工具的产生引发了人类对于生命“活力”特征和无生命“机械”特征的双重关注，并引起了自然观的彻底转变。

从知识的“表征空间”理论来看，前科学时代自然观的演变不仅仅是一种社会文化形态的转变，更重要的是一种表征模式的转变。最初自然是以抽象的背景而存在的，常常以神的化身来体现，但是，随着人类对自然认识的广度和深度的扩展，认识主体从自然中逐渐分离出来，于是自然从原来的背景地位上升到了图像地位，变成了人类认识的焦点。认识的这种转变，一方面使得自然不断地被对象化，并逐渐失去了作为人类生活背景的意义，另一方面自然观的转变首先从表征模型开始发生，继而扩大到表征空间。随着次级工具的产生和发展，人类的生产和生活环境发生了巨大变化，依附模型逐渐被生机论所取代。此外，以神创说为核心的表征空间在现实检验中失去了应有的效力，从而引起了自然观的整体危机，最终被近代科学机械观式的表征空间和牛顿力学式的解释模型所彻底取代。

从历史分析可以看到，自然观的转变并不仅仅是物质器具的更新，也是意识形态和认知模型的转变。正如马克思所指出的那样，任何社会的进步都离不开物质基础到上层基础的发展。

［1］ Robert A Meyers.Encyclopedia of complexity and systems science［M］.New York：Springer－Verlag，2009：2 697－2 698.

［2］ Ronald N Giere.An agent－based conception of models and scientific representation［J］.Synthese，2010（172）：269－270.

［3］ Edwin Hung.The nature of science［M］.Belment：Wadsworth Publishing Company，1997：446－448.

［4］马歇尔·科林斯.“土著”如何思考：以库克船长为例［M］.张宏明，译.上海：上海人民出版社，2003：8.

［5］ W·C·丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系［M］.李珩，译.北京：商务印书馆，1997：34.

［6］蔡进.自然之子与自然之敌——关于中医未来走向的思索之二［J］.读书，2008（4）：162.

［7］埃德蒙·利奇.文化与交流［M］.郭凡，邹和，译.上海：上海人民出版社，2000：8－11.

［8］ B·马林诺夫斯基.科学的文化理论［M］.黄剑波，张谋，胡英姿，等译.北京：中央民族大学出版社，1999：19.

［9］马克思，恩格斯.马克思恩格斯选集：第四卷［M］.北京：人民出版社，1995：20.

［10］理查德·S·韦斯特福尔.近代科学的建构［M］.彭万华，译.上海：复旦大学出版社，2000.

［11］柯林武德.自然的观念［M］.吴国盛，柯映红，译.北京：华夏出版社，1990：9.