论现代科学视域下工程哲学发展的新思路

吴 哲，陈红兵

（东北大学 科学技术哲学研究中心，辽宁 沈阳 110819）

论现代科学视域下工程哲学发展的新思路

吴 哲，陈红兵

（东北大学 科学技术哲学研究中心，辽宁 沈阳 110819）

量子理论的测不准原理，将观察者与被观测对象合为一个整体的思路无疑应对工程有相当重要的启迪。对于工程而言，科与玄再不必睚眦论战，科学将与人生观及其衍生价值观一起，成为工程的指导原则，科学与人文在工程哲学层面上可以交汇统一而不必保持对立。而代表着对工程前瞻式的指引后顾式的反思的工程哲学，亦将不只是研究人工物，也将研究人。

科学；工程哲学；非线性；二合一论证

一、科玄论战趋于科玄统一

自1923年2月张君劢在清华大学做了题为“人生观”的演讲始，中国文化思想史上一场著名的关于科学与人生观的论战爆发，激烈的辩驳持续近两年，史称“科玄论战”。这场声势颇浩大的论战引起许多知名学者闻人参与，不但在当时引起思想的剧烈碰撞，时至今日，其影响仍然源远流长，并且，即使在现在，我们也不能说这个问题已经被彻底厘清勘明。

若对上世纪的科玄论战仔细辨析，则双方争执之起源，“科学”与“人生观”二者，其实并不是象“善与恶”那样严格对顶的概念，若欲细究论战产生之原因，大抵是因为当时中国面对的现实过于残酷、从而导致意识过于急迫的缘故，因了双方认识上都难免具有的时代局限性，在并不正相交集的领域里剑拔弩张。与其说当年是科学与人生观的论战，似不如说是激进派与保守派的论战，双方的主旨不在于否定科学与否定人生观，而在于激进或保守，或全盘西化或传统中国，皆醉翁之意在乎山水之间，所以若总体而言，科玄论战的实践意义或将远大于理论意义。理论意义上讲，这并不是纯粹的学术论争；实践意义上讲，这是西化派与中国派各自在攻讦对方的同时为自己一方寻找主导行动及引导国民的理论支撑。

九十年前的科玄论战以西化派压倒性的胜利而告终，与其说是理论上真正的胜利，不如说是当时的社会状况做出了选择。于是从此后，科学主义便以推崇科学“唯一性”的形态临于中国，这种影响相当深且久，至今未绝，益处自然随处可见，却也无可否认地带有一定程度上的盲目性。在工程中亦是如此，生活中有很多科学的于人类有益的工程例证。但我们也注意到两种现实确实存在的情况：一种情况是，通常那些“豆腐渣”工程曾经也被有关部门、有关专家“科学论证”过，与豆腐渣工程相牵连的更多是伪“科学”问题。在这里，“人”的因素毫无疑问在影响着“科学”，也即是说，科学在面临现实工程的时候，无法以其推崇的唯一性绕过“人”这一相关因素而完全独立的指导于工程。第二种情况是，还有一些与伪科学无关的却经不起时间和现实检验的被科学的不同学科论证过的工程。然而这并不是科学的错，依然要“归功”于使用“科学”二字的人，也即是说，工程依然无法离开“人”而由科学做唯一指引。比如当有两种不同或相反的意见在一个工程中产生，且这两种意见都宣称“科学”并拿出各自论据的时候，人们即使受到邀请去参加听证会，却又怎么分辨？决策者即使掌握决定权，却又如何权衡呢？比如现实中至今争议不休的怒江大坝工程，争议中的一方坚持水利水电科学，另一方则坚持生态科学，那么，当科学是工程之所以构建的唯一衡量坐标之时，现实应用中科学自身的左右互搏是左手胜还是右手胜？以什么为依据呢？又比如教学工程，如果以客观的、数学的、忽略个体特质的、具有普适性等特点的科学方法，那么相当于培养学生应如同工业流水线，而“接引后学，随人才而成就之”、“因材施教”等理念，则将因为其不对对象一视同仁并且必然掺杂主观意念的“不科学”的方法而被完全废弃。

在当今，作为与所谓“科”、“玄”二者皆密切相关的科技哲学和工程哲学而言，对各执一词的科玄论战的思索更是一个我们无法绕过的课题。比如我们知道，如果追问什么是科学的人生观？若答以“坚持科学”，相当于词语同义反复。如果追问工程中应坚持什么样的价值观？答以“应坚持科学的价值观”，再追问那么到底什么才是科学的价值观？答“坚持科学”是科学的价值观……即将绕进逻辑的死循环。而学界对科学与人文二者之间关系的思索亦从未止息，随着时间的推移，从最初的偏执、对立逐渐显露出交汇、融合的思想趋势。尤其到20世纪末期，许多学者不止仍在关注科学与人文之间到底是何种关系的问题，并且不约而同的在科学与人文的能否具有统一的趋向的可能性方面做出了探索性论证，诸如：吴国盛教授在《科学与人文》中提出：“科学主义的限度不仅在于它在非科学领域的实际运用有可能是非法的和无效的，而且在于那种‘应该无限扩张’的原始动机是可疑的”，［1］并且提出除了“在科学与人文相区别的意义上，特别张扬科学的优越性”之外的第二种思路：“科学与人文相统一的思路”；学者胡存之在《超越科学主义与人文主义的对立》认为：“科学反映和确证了人的自觉本质，人文主义则反映和确证着人的自由本质，结果是，它们都在占有人的本质的企图中最终失却了人的本质”，［2］并因此提出了超越二者之间对立的呼声；而学者刘源沥、安维复在《现代哲学的走向：科学与人文的统一》一文中更是明确提出“哲学层面上科学与人文的后现代组合”，以及“科学主义与人文主义通过不同的路径，在哲学的层面实现了科学与人文的交汇”［3］这样一种思路。这种趋于交汇、融合、统一的思路无疑应引发我们对工程哲学的某种思考，即：工程除了表现科学价值以外，能否表现人文价值，以及科学价值与人文价值在工程中是否一定对立还是有可能结合统一。

二、科学作为工程惟一指导可能存在的问题

首先，让我们设想一下有A、B两个科研人员，他们之间关于科学、技术、工程等方面能够进行什么交流：假设A为中国电力科学研究院——输变电工程力学研究所——岩土工程研究室——软土力学与软土地基工程课题组组员，假设B为中国电力科学研究院——电力系统研究所——电机控制及电网工程技术研究开发中心——发电机、励磁及其附加控制系统（PSS）和调速系统的建模与参数测试技术研究组组员。此二人属于同一科研机构，亦都是电力科学领域，但科学的专业化细分再细分的结果已经造成彼此专业之间风马牛难相及了。同理，由于科学的专业化细分程度在现代不断加深，所谓专家，更适宜的理解即是针对某细分专业进行精研的专门家，如果对于一个庞大的工程，我们也无法判断，是不是被称为专家就一定能具有极强的整体把握和宏观掌控。如果不能，或者不一定能，那么工程的整体决策又怎么把握？前面举过现实中争议不休的怒江大坝的例子，在此例中，同样代表着科学的水利专家和生态专家哪个更代表着工程的权威与全面性呢？某专业的专门家对于大工程整体而言，是否具有静态性、机械性或片面性，这是问题所在。

而随着科学前沿的探索以及科学、技术、工程的专业化程度不断增加，亦会导致民众越来越无法从直观上去理解科学、技术、工程，这将可能成为一种趋势。经典理论被推翻，日常惯有经验被取代，较容易理解的确定性、决定性、因果律被更之以相对更难以理解的非线性、模糊性、随机性，科学越来越高度抽象，技术越来越高度专业，工程越来越模型复杂，科、技、工的普及工作难度倍增或可达成共识。人们能够理解伽利略自由落体的小球，不代表能够理解波粒二象和量子态；人们能够知道我们国家早就通过“两弹一星”工程掌握了原子能，但不一定理解为什么我们建核电站却需要从国外整体购买技术；人们能明白计算器的原理，却不一定理解云计算等。

在法律越来越繁琐的今天，受过专门教育的执业律师已不能跨法律行业里的细分专业，同理，受过高等教育的科技人员亦很难跨越科研行业里的专业细分，这个时候要求普通人普遍提高科学伦理规范或者科学素质，去真正能理解科学、技术、工程，似乎偏于一种具有理想化的愿景。当然，现实世界里有些工程还是带有一定直观性的，比如建筑工程，普通民众可以用感受去理解，但建筑工程里的那些由科学转化而来的专业技术，对于普通民众来讲，无论是希望人们有兴趣还是希望人们有求知能力，都很有可能只是一种美好的希望。这还是带有直观性的工程，那些直观性更低的工程呢？比如虚拟工程、信息识别工程、卫星工程、航天工程、原子能工程等等。甚至不只是普通民众，即使是工程师群体，亦很难要求其对工程整体负责任，因为工程细化导致工程的整体方向无法由工程师们确定，工程师们可以负责马车的轮子确定是圆的，马车的木楔都是严丝合缝的，但无法确定马车向南还是向北，南辕北辙的责任与绝大多数工程师们其实无关，就象造纸厂造成的巨大污染我们不能将其咎归于建筑造纸厂的工程师们的职业道德或科学素养。

那么，实质上，我们是不是可以得出一个推论：在现代，随着科技的更深入发展以及专业化的程度越来越精细，普通人们将更难以瞭解科学、技术、工程，普通人们也就难以瞭解工程整体实质上的合理性。那么，即便政府透明办公，开展某工程前举行由普通人参加的听证会，民众又应以什么为依据提出合乎科学真理的意见？经过不同学科或同学科里不同细分专业的专家们论证的工程，究竟谁最代表着工程的整体合理性？比如八十年代到处建造纸厂，对政府来讲这是利税大户，对民众来讲这能增加就业机会，对经济学来讲这增加GDP，造纸本是中国人的骄傲四大发明之一，有理、有利、有节。现在经过多年实践后，人们才普遍了解到造纸厂不单造纸，也造巨大污染，但在当时，多少普通人能用合理的科技知识去坚持反对呢？而当下，又有多少代价大于价值的工程以科学的名义轰轰烈烈着？这还不是关键，关键是我们朴素的判断：一个工程如果创造了价值，那是好的，一个工程如果付出了代价，那是坏的。一个工程如果在创造价值的同时也造成代价，我们如何选择？即便可以用简单的利弊分析来选择，如果利大于弊，归于好的，弊大于利，归于坏的。然而这个利弊都只是对工程结果的预测，真正的利弊要等待工程的结果造成之后，由时间、由历史来评判。在时间轴向上，我们至今并没有一套成体系的放之四海而皆准的科学鉴定方法，以保证若干年后，价值仍能大于代价，并且其代价不由下一代被迫承担。有人说：要都这样瞻前顾后，工程还要不要干了？问题不在干还是不干，问题在于：我们应该怎么干？而且瞻前顾后通常被用为贬义，但在工程哲学里，我们要说，这是褒义——后顾式的反思，前瞻式的筹划。

三、现代量子理论给予工程的启迪

如果我们可以选择一种直观的描述：科学－技术－工程－产业这一知识转化链条［4］的话，那么，我们有理由相信：科学及其发现将是工程和产业化的源头，就象我们知道0和1的二进制数理模型是信息工程和信息产业的源头一样。那么，科学的发展方向，或将对工程的发展方向有所启迪。

我们知道，作为现代物理学的基石－量子理论－打破了经典理论的局限，为人类提供了面对自然的新的思考方法。量子理论引发的世界变化包括多种方面，如在固体物理方面，对于固体机械和热性质的认识发生了变化，打开通向凝聚态物理这一崭新世界的大门；在微电子学方面，通过量子论认识了电流的传导，对于半导体的研究成为可能；在开创的量子化学方面，解释了化学键和轨道杂化；在量子论的指引下，认识了超导和超流，掌握激光技术，造出晶体管和集成电路；创新材料学等等不一而足，毫无疑问，这些变化几近颠覆，而将量子理论应用于工程之中，比如电子工程，应用量子理论可以使同样大小的微米芯片存储容量增加1万倍甚至更多。

经典理论在面对现实时给出的通常是确定性，而量子理论给出的却通常是可能性或不确定性。著名的实验薛定谔的那只猫就表明了这种不确定性：“将一只猫关在一个钢盒内，盒中有下述极残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：在盖革计数器中有一小块辐射物质，它非常小，或许在1个小时内只有一个原子衰变。在相同的几率下或许没有一个原子衰变。如果发生衰变，计数管便放电，并通过继电器释放一锤，击碎一个小的氢氰酸瓶。如果人们使这整个系统自己存在1个小时，那么人们会说，如果在期间没有原子衰变，这猫就是活的。而第一次原子衰变必定会毒杀了猫”。按照经典理论的常识来理解，一只猫的状态，要么是活着，要么是死亡，而量子理论给出的却是叠加态：一态活着，一态死亡，这只猫既死又活，而如果不打开盒子进行观察，我们将永不知道这只猫是死还是活着。另一个著名实验维格纳的朋友，几乎同样描述了这种在被观察之前该朋友死与活迭加的状态。海森伯格的测不准原理明确指出：不可能同时精确测量出粒子的动量与位置。对粒子的位置测量的越准确，对速度的测量就越不准确，反之亦然。［5］这条原理在薛定谔的猫和维格纳的朋友两个实验之后，实验对象由于从与人们日常无关并且毫不关心的粒子变为活生生的生物甚至是人，而更能恰当地引起人们的关注和思考，似乎，有些什么被改变了。

什么被改变了？当某种主观加入到客观的科学世界中，一些我们过往经验化的知识和经典理论被改变了。比如自然法则还是不是不以主观意志为转移的客观存在？是否具有随机性？而没有观察者这种主观，我们甚至无法确定一只猫的死活。观察者，作为一种主观和意识，已经明确进入了原本应该摒弃主观和意识的纯客观科学领域。而量子理论哥本哈根解释中的互补性原理，也明确将观测者与被观测对象当成一个不可分割的整体，甚至认为没有一个孤立的存在于客观世界的事物，被观测对象所表现出的形态，很大程度上取决于我们的观察方法。那么，我们是不是可以认为，在所谓纯科学的领域里，人的主观和意识的作用占了很重要的比例？既然作为知识链源头的科学的步伐已经迈进到非线性或者说不确定性，作为知识链中间的一员－工程的脚踪是否也应有所变化？既然在以探索发现为核心的科学的领域里，“主观和意识”都已经占有如此之重的比例，那么在以人工构建为核心的工程的现实应用领域之中呢？“主观和意识”是否能成为除客观科学以外的工程的另一种观察坐标，这或许是现代量子理论给予工程共同体的某种启迪。

四、未来工程可探讨的指导原则

毫无疑问，现代科学已经进入复杂问题的时期，比如宇宙的边际、比如粒子的状态、比如绝对的时间、比如速度的极限等等，近似于目前人们所认知的极限。比如宇宙大爆炸、比如黑洞、比如宇宙的分裂、比如弯曲时空等等，几乎是完全无法用实验予以证明的理论，其可检验性已经落空。因为这种复杂，导致了人们直观性理解存在非常大的困难，事实就是，人们的直观理解、感受与经验等等已经很难触摸到科学抽象。对应到直接或间接应用科学技术的工程方面，首先是普通人似乎已无法跟上最新的科学技术，其次，信息爆炸的时代也使普通人较之以往更难以做出有效的甄别，这必将影响到人们对工程的理解，而这现实的难处，并不是单方面强调强化全民的科技意识和提高科学素质就能完全解决的。

科学现在实际上达不到明确的确定性，爱因斯坦、玻尔、霍金等人类顶尖科学家之间尚有著名的“上帝不掷骰子”或“上帝就是个赌徒”之类的不同意见，并且久久无法达成一致。因此，一些学者也有理由认为“以追求知识的确定性为己任的科学实际上达不到这个目标”，进而提出科学是“有限度的体认”［6］这样的概念。如果科学最终亦不能确定，那么，现在所坚持的无比正确的就不一定正确，现在所否定的不正确就不一定不正确，便如曾在某一时间段内被以为正确的可解释一切的牛顿力学在相对论里反而只能当作低速现象的某种特例一样。如果我们相信科学再经过漫长时间与层出不穷的杰出人物之后，最终还是可确定的，那么，如何保证人类在资本的驱动、自然的惩罚下能安然渡过这漫长时间？所以，也许应该在有限度的体认框架内，保持一种更加内省的清醒的认识，而不是急于求成，这种态度施之于工程，不保守但也绝不激进的态度，或者是更好的选择。比如昔年定陵考古发掘工程，郭沫若、吴晗等人确有开发定陵之理由，但急进的结果却因科技、人为等诸多原因造成国家文物的大量损毁，惨痛教训至今刻骨铭心，而近日中央政府批驳了陕西省文物局的《关于抢救性发掘秦始皇陵西侧中字型墓葬的请示》，不同意在现有科技条件下进行陵墓开发工程，并且同时还否决了河南洛阳多处所谓“建设前考古发掘方案”，正是这种有限度体认的框架内，对待工程的审慎态度的明确体现。

如果承认科学与工程之间的一个转化方向是科学知识转化为工程的生产活动的话，那么科学的不确定性也必将传递于工程。对粒子的动量测的越精准，对粒子的位置测的就越不精准，对粒子的位置测的越精准，对粒子的动量测的就越不精准。不同的观察者不同的观察方法，则观测到的是不同的位置不同的动量。量子理论早已经应用于各种现实工程之中，微电子工程、信息工程、通信工程、核能工程等等，而量子理论的测不准原理，将观察者与被观测对象合为一个整体的思路无疑应对我们未来的工程思维有相当重要的启发。

爱因斯坦说：当在一个现象综合体中起作用的因素过多时，绝大多数情况下科学方法是不起作用的。［7］薛定谔说：对于我们已经确定为可靠而又无可争议的知识层面来说，科学乃是最好的代表……但是我很奇怪，对于环绕着我们的真实世界，科学所描绘的面貌竟又是非常不够，［8］牛顿说：科学的世界根本不是完整的世界。［9］正如现代物理学将观察者与被观测对象合而为一整体一样，对于工程而言，科与玄，或者说科学与人文将不再是二分的、对立的、必争一你死我活的，而是融合的、交汇的、整体的、可统一的。对于工程而言，科与玄已经不必睚眦论战，科学或可与人生观、价值观一起，成为工程的指导原则。或者也可以这样说，在以科学为工程的惟一衡量坐标轴之外，似乎亦可增加另一个坐标轴：人文。以科学为横轴，以人文为纵轴的坐标系得以建立，工程的整个衡量、评判体系或将更为圆满。而代表着对工程前瞻式的指引、后顾式的反思的工程哲学，亦将不只面对科学，也需面对人文，不只是研究人工物，也将研究人。

美国科学史家萨顿曾说：“单靠科学，即使我们的科学比现在再发达一百倍，我们也并不能生活得更美好”。［10］所以，与以往工程论证的单一论证方式相比更高级的形态，或者说工程论证的新思路也许应该是“观察者＋被观测对象”的二合一论证，也即是“科学＋人文”的二合一论证。在这里，看似增加了论证的复杂性，却正体现了审慎的态度，这态度，既是科学的，也是人生的。因为我们知道，工程，既是因了科学而建构的，也是为人服务的。

“只懂科学是不够的，关心人的本身，应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标11。”－1931年2月16日演讲，加州理工学院，爱因斯坦。

（感谢中国技术哲学委员会主任，博士生导师陈凡教授给本文提出的宝贵指导意见）

［1］吴国盛.科学与人文［J］.中国社会科学，2001（4）：4－15.

［2］胡存之.超越科学主义与人文主义的对立［J］.华中科技大学学报，2003（5）：21－25.

［3］刘源沥，安维复.现代哲学的走向：科学与人文的统一［J］.人文杂志，2001（5）：51－57.

［4］殷瑞钰.工程与哲学（第一卷）［M］.北京理工大学出版社，2007.10.

［5］（英）史蒂芬·霍金.时间简史（许明贤，吴忠超译）［M］.长沙：湖南科学技术出版社，2011.53.

［6］柳延延.科学在当代的处境［J］.哲学研究，2003（1）：68－74.

［7］爱因斯坦晚年文集（方在庆等译）［M］.海口：海南出版社，2000.29.

［8］余英时.余英时文集（3卷）［M］.桂林：广西师范大学出版社，2004.374.

［9］（英）EA伯特.近代物理科学的形而上学基础（徐向东译）［M］.成都：四川教育出版社，1994.270.

［10］（美）乔治·萨顿.科学史和新人文主义（陈恒六，刘兵，仲维光译）［M］.北京：华夏出版社，1989.2.

［11］爱因斯坦.爱因斯坦文集（许良英等编译）3卷［M］.北京：商务印书馆，2009.73.

［责任编辑 刘范弟］

Discussion on the New Ideas of the Development of Philosophy of Engineering in the Perspective of Modern Science

WUZhe，CHENHong－bing
（ResearchCenterofScienceandTechnologyPhilosophy，Dongbei University，Shenyang，Liaoning110819，China）

The uncertainty principle of quantum theory putting the observer and the observed object together into a whole no doubt has an important inspiration on engineering.For engineering，science and metaphysics won’t hold defensive debate against each other.Science，with personal outlook on life and its derivative values together will become the guiding principles of engineering，while science and humanities can be consolidated without having to keep oppositions at the level of philosophy of engineering.And the Philosophy of Engineering represents the prospective guidance and the reflective rethinking on engineering will not only carry out the study of artificial objects，but also of the people.

science；philosophy of engineering ；nonlinearity；unity of argument from two aspects

G303

A

1672－934X（2012）03－0024－05

2012－03－24

吴哲（1974－），男，辽宁本溪人，东北大学文法学院科学技术哲学研究中心博士研究生，主要从事科学哲学与工程哲学研究。陈红兵（1966－），女，哲学博士，东北大学哲学系教授，系副主任，主要从事技术哲学研究。