国外生命科学哲学研究代表人物思想解读——按复杂性系统科学观点

桂起权

(武汉大学 哲学学院， 湖北 武汉 430072)

【哲学·科学技术哲学】

国外生命科学哲学研究代表人物思想解读
——按复杂性系统科学观点

桂起权

(武汉大学 哲学学院， 湖北 武汉 430072)

文章通过对当代国际生命科学哲学研究的代表人物赫尔、鲁斯、迈尔、索伯、罗森伯格等人思想的分析，表明了复杂性系统科学是生命科学理论背后的元理论的观点，并认为在生命科学哲学中一系列相互对立的竞争纲领应当实现互补性整合。

生命科学哲学；复杂性系统科学；自然选择；自动调节机制

一

过去半个世纪以来，生命科学一直是一个非常活跃并且极为成功的研究领域，对许多复杂问题给出了卓有成效的解答。因此，人们喜欢说，21世纪将是生命科学的世纪。然而，科学哲学的前辈们对20世纪物理学研究模式的过分着迷，严重扭曲了科学哲学的整体形象。现在“是时候了”！强调生命科学的特异性，并且对生命科学进行哲学反思的时候到了。那么，什么是生命科学哲学呢？依我看，李建会在《生命科学哲学》一书中的定义比较具有概括性：生命科学哲学——探索生命科学成果的哲学意蕴及研究生命科学的理论结构、概念框架、解释模式、一般方法等问题的哲学学科[1]。

按照“分科的科学哲学”的眼光来排序，物理学哲学的研究一直经久不衰并且占有强势地位，化学哲学处于相对弱势地位，而生命科学哲学与经济学哲学则仅次于物理学哲学，并且学者们的研究热情呈上升趋势。生命科学哲学的论著已经十分丰富并且越来越丰富，但我们想简要地抓住最根本的东西。因此首先关注的是，国际上主要代表人物及其最经典、具有代表性的著作：如赫尔(D.Hull)的《生物学科学哲学》(1974)、鲁斯的《生物学的哲学》(1973)、迈尔的《生物学思想发展的历史》(1982)和《生物学哲学》(1988)；罗森伯格的《生物科学的结构》(1985)、索伯的《生物学哲学》(1993)、赫尔和鲁斯合编的《生物学哲学》(纪念迈尔的文集)(2007)等*国内有影响的几本生物学哲学著作是：(1)董国安的《生物学哲学》(1999)，这是世纪之交第一本简明扼要的生物学哲学论著，首次把科学哲学学者的目光引向生物学哲学，具有开创性意义。(2)胡文耕的《生物学哲学》(中国社会科学出版社，2002)，胡老先生浓缩了多年(甚至毕生)研究生物哲学的经验，主要采用自然辩证法模式进行研究。按照马克思有一次在通信中的提法，他的朋友恩格斯正在研究“自然哲学”。这是将“自然辩证法”广义地归入“自然哲学”的范畴。自然哲学所反思的对象是自然界，而科学哲学所反思的对象则是科学理论，两者存在一定差别。所以，胡老所研究的实质上属于“生物哲学”的范畴。胡老的思想既遵守经典又非常深刻，例如他在《分子生物学的哲学问题》(1982)那本小册子中讨论“生命的定义”时，就发现病毒介乎生命与非生命之间(甚至比某些有机大分子还小)，由此表明“绝对分明的界限并不存在”(恩格斯语)。这是把辩证法思想更彻底地贯彻到对“生命定义”本身的理解上去了，解构并且超越了人们对“蛋白体存在方式”的固定理解模式。(3)桂起权(与傅静、任晓明合著)的《生物科学的哲学》(四川教育出版社，2003)，采用科学哲学的模式，与自然哲学模式相比，在观察问题的视角和所关注的重点上有所区别。(4)李建会的《生命科学哲学》(北京师范大学出版社，2006)，从问题出发，着重于生命科学成果的哲学意义的探讨，所采用的可说是“自然科学哲学问题研究”的模式。(5)曾健的《生命科学哲学概论》(科学出版社，2007)，是博采百家之言的教材。这些实际上是国内科学哲学界研究生命科学哲学的主要类型和观点。。

二

按照解释学的观点，假如拿出一个经典文本来，这就涉及三个方面的关系：文本、作者和读者。若要问“意义”是由哪一方来决定的？回答是：哪一方都不能单独决定，而是由文本、作者和读者三方面在互动中协同地决定的。例如《红楼梦》是一个文本，原作者是曹雪芹，我们都是解读者。文本有时会比原作者“更聪明”，正如有一句著名的话所说：“薛定谔方程比薛定谔本人更聪明。”解读者有可能从文本中开发出潜在的深刻内涵，其意义可以超出原作者自己的想象。例如，红学家俞平伯从《红楼梦》中解读出大观园的建筑结构、红楼梦的菜谱、治病的中药方；政治家毛泽东则解读出明清时期封建士大夫家族的兴衰史。

赫尔(D.Hull)是一位喜欢生物学的科学哲学家,其名著《生物学科学哲学》(Philosophy of Biology Science，1974)出版比较早，篇幅虽小影响却相当大，具有开创性意义(至今没见到有中译本)。其中所讨论的主要问题是：还原论评价、目的论解释、进化论的结构、生物学弱定律、物种概念、进化认识论和社会生物学哲学等问题。我们从中可以看出：(1)赫尔建立了一个不同于一般科学哲学，又不同于专门的物理学哲学的新范式——生物学哲学独立的总体性概念构架，表明生物学哲学具有特异性。这本书对我本人的生物学哲学总体观点的形成影响最大，但最吸引我的，是赫尔对目的论的控制论的解释：一种因果性与目的性联合作用机制的解释。(2)赫尔所持有的基本立场是反还原论的，认为在生物学中不再可能实现在物理学(尤其是统计力学)中所见到的那种顺畅的理论还原(诸如“温度=分子平均动能”之类)，孟德尔—摩尔根遗传学不可能不折不扣地归为分子生物学，基因不可能严格还原为DNA中的碱基排列顺序。(3)生物学中存在弱定律。意即：生物学中不再存在物理学那样的强定律，因为它们都有例外，但也并非一盘散沙、无规律可循。(4)赫尔实质上是采取控制论的反馈调节机制来理解自然选择和进化论的。(5)赫尔的“物种是个体”的说法是标新立异的，其实质在于，他强调物种是不可分割的整体系统，又是实实在在的(因为“个体”最实在，不同于抽象的思辨观念)，等等。

回想当年，维纳《控制论》的中译本刚刚出版(1962年)时，我是一个学无线电物理的四年级大学生，我发现，无线电电子学中的输入输出、正负反馈(乃至串联耦合、并联耦合)等常用概念，在控制论中被采用并且抽象到更高级的程度，因此引起我强烈的兴趣。维纳的跨学科思维方式以及控制论学派所开创的多科合作活动的榜样，也极大地激发了我的科学哲学课外兴趣小组。维纳注意到，玻尔兹曼和吉布斯通过概率、统计把偶然性引进严密科学之中，维纳自己则进一步超越牛顿的机械因果性，把“目的性”也引进科学中来。他提出了控制论的“新目的论”论题：“一切目的论性质的行为都是需要负反馈的行为”，从而实现了因果性与目的性的融合。这里所谓“目的论”无非是指控制论用负反馈解释合目的性行为(即自动调节过程)的基本理论观点。动物的神经控制与机械或电子的控制装置遵循同一个规律。所以，控制论(sybernetics)又被人译为“神经机械学”(梁实秋)。

赫尔的创造性体现于：他在1974年的《生物学科学哲学》中，第一次把控制论模式系统地引进生物学哲学中，解释目的论行为，解释自然选择。按照赫尔的划分，目的论系统的物理模型主要有两种：(1)自稳系统、功能系统模型；也称作控温图式或空调器模式。这种目的性系统的主要特征是，存在优先的目标状态(如温度250)加上负反馈机制(予以锁定)。(2)目的行为模型。也称作鱼雷图式。这种目的论系统的特征是存在目标客体(但不是目标状态)加上负反馈机制。鱼雷瞄准靶船(敌舰)，接收到声波(或热)。由于采用负反馈调节，无论靶船怎么改向，从原则上说鱼雷还是不断指向它的。以控制论的反馈机制为基础，赫尔在《生物学科学哲学》中成功地解释了生物自然界的合目的性，用“内稳态序列”解释了物种、基因库中有关优势或劣势的自然选择机制的奥秘[2]。

但是我发现，赫尔在1974年对系统科学的运用主要局限于控制论。虽然那时系统科学学科群中的“自组织理论”系列已经产生，如普利高津的“耗散结构论”(1969年在“理论物理学与生物学”国际会议提出)、哈肯的“协同学”(1971年有第一篇“协同学”论文)，还有艾根的“超循环理论”(见于1971年发表的《物质的自组织和生物大分子的进化》)等。很可惜，赫尔即使在以后的生物学哲学研究中，仍然没有专门引进控制论以外的系统科学其他分支的解释模式。

为了弥补这种缺憾，我们在2003年出版的《生物科学的哲学》一书中，推广并深化了赫尔关于“生物学的系统科学解释”的思想，进一步引进自组织理论的反馈机制，包括耗散结构论、协同学等，特别是用艾根的超循环理论的选择机制，来揭示达尔文自然选择的深层逻辑基础。我觉得，若把这一观点推向极致，就应得出这样的结论：实际上，整个生物学哲学的奥秘就在于系统科学，系统科学可以看做生物学理论背后的元理论[3]。这是我们那本书中最重要的理论观点之一。

许多喜欢追根寻源的人感到困惑的是，为什么“适者生存”？为什么“优胜劣汰"？这种选择过程是否具有普遍性？还是仅限于生物进化？是否存在更深层的逻辑基础？最终人们惊奇地发现：艾根超循环理论中的选择进化方程、选择价值函数概念，给出了达尔文选择机制的更普遍的根据和精确的数学表达。以此为判别标准，就可以指明，突变体序列的结构组合在生存竞争中受到一定的选择压力，最后只有选择价值高的形成物才能保留下来。我觉得有意思的是，居然不是别人，而是著名哲学家施太格缪勒在《当代哲学主流》(下卷)中率先点破了达尔文自然选择与超循环论的关系[4]。那么，什么是选择价值函数和选择进化方程呢？

选择价值函数Fi的表达式为：

Fi=AiQi-Di

右边第一项AiQi与第二项Di，分别代表在模板的控制下某种结构的形成物I的生成速率与分解速率。其中Ai为复制率，Qi为表征复制精确度的品质因子(Qi=1时为严格精确复制，没有突变因而没有新信息，此时不可能有进化)。当Di>AiQi，分解速率过大，已有信息无法积累只会瓦解；仅当Di

在引进选择价值函数Fi的基础上，可以建立艾根的选择进化方程，这个方程式从定量上精确地刻画了劣势结构与优势结构的消长规律，说明了达尔文选择机制的深层本质。

对技术性细节兴趣不大的读者，可以跳过这一段，不影响总体理解，而只把它当做一个附注*艾根的选择进化方程(简化形式)是：d Xi/dt=(AiQi-Di) Xi+Σфik Xi (求和记号下，i不等于k)其中，Xi表示结构i的浓度，表示它对时间的变化率或者增长率，括号内的(AiQi-Di)表示选择价值函数,如上述。右边的附加项中，X k表示结构k的浓度，而фik则表示由结构k突变为结构i的概率。该数字表达式是说，某种结构浓度的增长率，一方面随着其选择价值(函数值)的增大而增大，另一方面也随着从其他结构突变为当下结构的概率增大而增大。这样就对选择机制作出了定量刻画。。

我认为，用系统科学中艾根的超循环理论来支持达尔文自然选择的进化论，在学理上是特别具有说服力的。并且这个案例十分典型地显示出，系统科学怎样成为生物学理论背后的“元理论”，所谓“元理论”即解释其他理论本身的“所以然”的理论。

以上说的是赫尔。他是因强调生物学的特异性、相应地强调生物学哲学的独立自主性而独树一帜的科学哲学家，所以他的观点对于新建的生物学哲学具有典型意义。相反地，作为参照，鲁斯则是一个彻底的分支论者和还原论者，他力图将生物学哲学化归于统一科学(甚至物理学)的解释模式之下，取消了它的自主性。他的论著有《生物学哲学》(1973)、《今日的生物学哲学》(1988)、《生物学哲学是什么》(1989)、《达尔文和设计：进化有目的吗》(1993)、《神秘的神秘：进化是社会建构的吗》(1999)，等等。特别是在1973年那本代表作中，他主张，功能—目的解释与因果性解释之间的关系绝非互相否定，借助于分子生物学来实现理论还原是可行的，生物学有强定律，甚至主张生物学的理论结构具有“公理化”的可能性，等等。也许，鲁斯所代表的是一种极端的还原论。

三

另一位最有影响力的生物学哲学家是迈尔(E.Mayr，1904—2005)。他的论著十分丰富，但他的科学哲学观点则集中体现在《生物学思想发展的历史》(中译本，1990)与《生物学哲学》(中译本，1992)这两本专著之中。当年，这两个中译本正好为我“雪中送炭”，因为那时我碰巧招收了两名生物学背景的研究生，需要开设“生物学哲学”课程。如果说，赫尔是一位喜欢生物学的科学哲学家，那么反过来迈尔则属于爱好科学哲学的进化生物学家。迈尔的寿命特别长，活了101岁。他是现代综合进化论的主要奠基者之一，被称为“20世纪的达尔文”。迈尔仔细研究了“异域物种形成”的机制，并发现了“地理隔离”的启动作用，从而深化了达尔文“物种起源”的思想，这被认为是迈尔的一项独特贡献。迈尔像赫尔一样强调生物学哲学的“独立自主性”，反对物理学哲学家在科学哲学中独霸天下。迈尔的观点甚至比赫尔更激进，他认为，生物学其实根本没有定律，而概念的重要性则替代了定律原有的支配地位。受20世纪分析哲学家的影响，迈尔竭力主张，“澄清概念”是生物学哲学家的主要工作之一，作为亲自参与过综合进化论创建工作的元老，他以进化生物学基础概念的精致语义分析为己任。

让我们挑选几件最突出的事情来说一说：一是“程序目的论”问题；二是用整体观来答辩“中性说”的挑战；三是“边缘成种”原理与“混沌边缘”解释。

第一件事：关于目的论问题。迈尔虽然不赞同亚里士多德的“宇宙内在目的论”，却对亚里士多德的“程序目的性”思想的正确解读作出了极大贡献。迈尔将“程序目的性”界定为：按某种程序、某种信息密码而运行的动态过程。它意味着目标指向。德尔伯吕克和迈尔都发现，“程序目的性”是亚里士多德的生物学思想中最有价值的成分之一。一切程序目的性过程的特点在于包含两个因素：一是由某个程序指导(相当于亚氏的eidos,“形式因”，即造型因素)，二是这类过程取决于由该程序所预定的某个终点、目标(相当于亚氏的“目的因”)的存在[5]46。亚里士多德动物学著作中的最重要的实例是，雄性精液提供的“形式因”(造型因素)，包含了胚胎各个部分的设计蓝图，并控制着各个部分的生长发育[6]。而DNA遗传程序正是起到了亚氏“形式因”的作用。因此，迈尔认为，实质上就是程序目的性原则，相当于遗传程序[7]。从解释学观点看，迈尔借助于遗传信息学派眼光来解读亚里士多德的经典文本，意味着伽达默尔所说的“视界融合”，即解读者的现代眼光与经典文本的眼光两者的融合。

可是，我发现，迈尔对系统科学的理解其实很有局限性：仅局限于信息控制程序方面。奇怪的是，尽管迈尔在自觉意识层次上，居然对贝塔朗菲的《一般系统论》、对艾根的《超循环理论》都比较反感，以为那是过于思辨性形上学的东西，而对科学没有实用价值，因此加以排斥；然而，他在对进化生物学作具体分析之时，却在潜意识中浸透着系统思维模式，即使他对此缺乏自觉意识。说怪也不怪，从总体上说，科学家往往对自己实际所采用的方法论思想缺乏哲学上的反思。因此，作为科学哲学学者，对迈尔的思想进行哲学上的再分析，是我们义不容辞的任务。

当然，不能一概而论，比如迈尔对“整体论”的观念却有明晰的自觉意识。

举例来说，迈尔作为达尔文学说最坚定的现代捍卫者，他用“整体观”来答辩“中性说”对达尔文学说的挑战。这是我们所要说的第二件事。从科学哲学观点看待科学理论，就要区分核心假说与辅助假说。为了维护核心假说并且消解反常情况，就得对辅助假说作出调整，这是常有的事。情况是这样：自然选择=达尔文进化论的核心假说。后来，“中性说”论者提出了挑战，试图把矛头指向核心假说：中性基因似乎是不受选择作用的(出现所谓“反常情况”)，因此主张另辟蹊径，通过中性基因连同中性性状的随机飘变来实现进化，想由此否定自然选择的自动调节机制的作用。然而，迈尔则用整体论的眼光看问题。他认为，实际上，“基因频率的进化性修饰”的概括，没有说到点子上，并不能够代表“综合进化论”。试问：凭什么要求自然选择只针对单个基因呢？那只是还原论的简单化曲解。迈尔用整体观来对付中性说的发难，并解读基因的选择值：(1)选择并不针对单个“基因”，单个基因的选择值可变；(2)选择所针对的是包含众多基因的“个体”(具有整体性)；(3)既非优势亦非劣势的中性基因之所以可以不被淘汰，是由于整体关联性，它可能与某些优势基因连锁在一起(“搭便车效应”)[5]105。可见，迈尔实际上已经很好地掌握和运用了系统整体性的思想方法。他和“系统生物学”学者同样地主张，必须用整体论的观点替代还原论的孤立观点，去看适应与选择的关系问题。正是由于基因、性状都有整体关联性,“中性说”所竭力鼓吹的“中性基因”才有可能作为“搭便车者”混入优势基因组合。“中性说”欲将矛头指向自然选择的核心假说，实际上，所能批倒的只是还原论的错误预设(即以为“选择只针对单个基因”，“单个基因具有固定的选择值”，那只是有毛病的辅助假说)。

更进一步说，迈尔对“物种起源”机制最有创造性的那个贡献——“边缘成种”原理，我们是可以用复杂系统的自组织机制加以重新解读的。这是我们所要列举的第三件事。

边缘隔离成种，或创始者种群原理，在科学上对事实、现象具有很强的解释力[5]145。1954年，迈尔提出了边缘物种急剧形成的新模型，或者说“创始者种群原理”，应当说是物种形成最基本也是最重要的形式。这个理论模型至关重要，它所依赖的基本事实：一是达尔文在环球科学考察中首先发现，地理上相互隔离的海岛上的小种群比大陆物种更加活跃地演化(戈拉帕哥斯群岛)。实际上，种群大小总是与成种速度成反比例关系。这个事实本身就富有启发性。二是迈尔自己多年的科学考察的亲身体验：新几内亚鸟类，南太平洋群岛鸟类的案例。迈尔所碰到的“边缘隔离”，是指系统所处状态的边缘，可以表现为地理隔离、生态位隔离、生殖隔离，但地理隔离只是成为物种演化的触发因子，重点却不放在地理上的边缘。因此，有人将迈尔的思想概括为“地理成种”。迈尔不以为然。对于他所说的“边缘”，如果我们采用复杂性系统科学的眼光进行再分析，正好符合系统科学所说的“混沌边缘”的确切含义。地理隔离、生态位隔离、生殖隔离三者相互促进，最终以生殖隔离方式固定下来。迈尔说，实际发生的是，种群首先分裂为二，这是由于在物种边缘上建立了“创始者种群”，或者是由于出现了新的地理障碍之后种群发生分裂。“小的创始者种群或残遗种群的基因库迅速地、或多或少激烈地改组，结果是迅速形成隔离机制，通常还伴有形态上的激烈改变和生态转移。”[5]317

从系统科学观点看，小的创始者种群属于统计学的小样本，因此偏离平均值的涨落大，演化速度也就比较快。新种的形成属于“远离平衡态的耗散结构”问题，需要全新的理解模式。常规的对环境的稳态平衡和稳态适应是保守性的，不可能产生重大的“进化奇迹”。

迈尔指出，重大进化变动最有可能发生在边缘隔离的“创始者种群”中，其结构非常适合于染色体重排以及转移到新的适应区。边缘成种过程的大多数尝试者、创新者都是失败者。当那些短暂的新物种低劣于亲代种和姐妹种时，就灭绝并且不留遗迹。然而重要的是，其中也有偶尔成功的优胜者：创始者种群中的遗传剧变，偶尔也会引起约束放松，以致新种能够进入新适应区或实现其他种类的进化变革。边缘成种分为两种情况：(1)温和方式竞争，创造新的生态位，不同生物体彼此和平共处。(2)激进方式竞争，新种成为优胜者，使得原有一个或几个物种灭绝。

从系统科学的观点看，这是在远离平衡态的“混沌边缘”、涨落在分支点上的非线性放大现象。混沌边缘最能够创新，建立新的有序。

四

接下来要讲的是又一位著名的生物学哲学家索伯(Elliott Sober)。他的相关主要著作可以列举如下：《生物学哲学》(1993)、《从生物学观点看》(1994)、《自然选择的本质》(1984)、《利他：非自私行为的进化与心理学》(1999)。索伯的《生物学哲学》(Philosophy of Biology，1993)给我最深刻的印象有如下几点：一是索伯对“宇宙完美设计”或“理智设计”假说的重新定位与认真对待；二是索伯对“适应性”有独到而精细的研究；三是索伯对概率归纳逻辑十分精通，并将它运用于“适应度”的分析，以及对“完美设计”及其竞争纲领的分析；四是索伯对“利他”问题有独到的理解和分析。

关于适应性研究。如果省略掉索伯用概率公式定量表示的细节，只讨论适应性简洁的定义：(1)适应度(fitness)的实质是，使得某一个体比种群中的其他成员具有更高的生态/生理效率，即在某一特定的环境和种群中的存活和繁殖趋势；(2)可适应性(adaptedniss)，物种或者其中一个成员具有形态学、生理学、行为学的特点，使之能够成功竞争，耐受现有环境的能力、潜力[8]68-69。不难看出，这两个定义都属于“趋向性的定义”，其中“趋势”、“潜力”成为关键词。与此相应，索伯在概率归纳逻辑对概率的五种常用解释中，挑选了概率的“倾向解释”，因为它对“适应度”最合用。科学哲学家喜欢举例“糖是容易溶解于水的”的例子，这是“趋向性的解释”：要不要真的放到水里试试？不，轻易不要放，放进去就化了。

关于“利他性”研究。从博弈论观点看，“利他”实质上是生物进化博弈中的一种策略，这涉及自然选择的本质，涉及选择单元究竟是基因？是个体？还是群体？实际上三者互动，相互牵制，这样才会有对个体的眼前利益看似不利、却对群体或个体长远利益有利的对策。

关于“宇宙完美设计”假说的重新定位，是在索伯的生物学哲学中最能吸引人们眼球的项目[8]27-56。原先人们只是简单地把它看做一种宗教理念，因而为科学家和科学哲学家所忽视。然而，索伯第一次在生物学哲学之中把它当做一种严肃的研究纲领，让它与“随机性假说”和“自然选择假说”一样，平等地参与竞争，真是令人耳目一新！

按照特创论或上帝创世说，地球上的每一种生物，尤其是人类，都是上帝特定地设计出来的。当然不信神的科学家对诸如此类观念不屑一顾。然而，特创论的现代继承者宣称，当科学家在驳斥“理智设计”(intelligent design)假说时，他们没有敞开心胸。现代特创论者尝试着采用科学的方法，凭借证据说话，而不是诉诸权威(包括《圣经》)，来为“理智设计”辩护。索伯怎么看待这个问题呢？他认为，既然从历史观点看，特创论曾经是一种有影响力的观念，那么它为什么失败也是值得研究的。索伯的兴趣是，只在乎评估现代“理智设计”论者立论的逻辑，而不在于他们的动机。索伯认为，“理智设计”的最初设想是富有创意的。“在达尔文之前，某些在哲学与科学界最优秀、最顶尖的人主张，生物体的适应性，只能被如下假说所解释，即生物体是智性设计的产物。”完美设计论证具有智性美，“不是疯子的狂想，而是具有创意之天才的结晶”。他还认为，“理智设计”的某些假说、某些推论是可检验、可测试的。

这里不得不涉及现代概率归纳逻辑和科学哲学的一些基本知识。在相互竞争的假说进行PK的时候，既要考虑假说能够成立的先验概率(即仅仅根据人们原有背景知识而对命题的先天相信程度)，又要考虑假说的似然性(likelihood，台湾译者欧阳敏译为“可能性”，似乎不够确切，也不合大陆学者的习惯)。索伯在书中论述了：似然性的确切概念与原则。似然性——指从观察证据的观点看假说H所拥有的可能性程度，即证据O相对于假说H的概率，记作P(O/H)。若要H1超过H2，iff(当且仅当)P(O/H1)﹥﹥P(O/H2)。换句话说，哪个假说要在PK中得胜，就得考虑它是否拥有较高的似然性。不过，似然性绝不能与下述概念相混淆：假说概率——假说H相对于证据O的概率。记作P(H/O)。即假说以某某证据为基础，其成立的可能性程度。统计学家费雪尔提醒我们，似然性是从证据看假说，假说概率是从假说看证据，此两者相互区别。举个通俗的事例来说，观察事实证据O——在阁楼里能听到轰隆隆的噪音；假说H=阁楼里有个小妖精在打保龄球。这个假说具有很高的似然性。换句话说，如果承认了这个假说，观察事实马上就会顺利地得到解释。所以说，小妖精假说的似然性相当高。然而，它的假说概率即置信度却相当低。因为现在毕竟不是中世纪，对于现代人的背景知识来说，我们事先就认为它实在难以置信！一般地说，一个假说的整体可信度，是这个假说相对于目前观察证据所具有的似然性，以及它先前的可信度(即所谓先验概率)二者的函数。似然性原则只提供必要条件，而不是充分必要条件。似然性：“看似支持”并不等于“就得相信”！对于能否让你相信、接受一个假说(或命题)这件事来说，是否合乎情理(Plausibility)与似然性(likelihood)是同样重要的。

索伯注意到，佩里在《宗教哲学》中分析过一个著名案例：假定在荒野中，发现一只金表。面对这个事实，人们可以提出两种不同的假说W1与W2。请注意，在这里索伯是采用概率归纳逻辑的模式，对佩里的基本思路进行重新表述[8]30-32：

A：这个金表是复杂的并且具有计时功能。

W1：这个金表是理智设计的产物。

W2：这个金表是随机物理过程的结果。

按照索伯的复述，在佩里看来，理智设计假说的似然性是远远高于随机物理过程的，因为谁都难以想象，金表是自然界的分子原子盲目的随机的自由组合的结果。P(O/W1)﹥﹥P(O/W2)。接着，佩里认为，与金表的论证同样的模式的分析，可以用于有关生物的论证：

B：生物是复杂的并且具有生存与繁殖的功能。

L1：生物是理智设计的产物。

L2：生物是随机物理过程的结果。

佩里认为，如果你接受金表论证，那么你也就会接受有关生物的论证：P(O/L1)﹥﹥P(O/L2)。虽然两个论证内容全然不同，但逻辑结构却完全相同，二者都是在做皮尔斯的最佳说明的推理。似然性原则启示我们，在相互竞争的假说之中哪一个更能凭借观察证据来得到支持。索伯坦然承认，在达尔文《物种起源》(1859)出版之前，对于维多利亚时代的相信理性的知识分子而言，“理智设计”论证比“盲目随机性”论证更可信(似然性更高)。

那么，情况的反转是怎么发生的？问题的症结又在哪里？根据索伯的分析，佩里所主张的设计论证是完美主义的。佩里强调，在自然界中适应存在完美性。他相信，生物体的每一项细节，都是为了达到完美的结果。这就像莱布尼兹所认为的，上帝使所有可能世界中最好的在现实世界中得以存在。然而，索伯发现，达尔文的“自然选择”机制恰恰是“非完美主义的”。达尔文开始和这个完美主义者的传统决裂，现代进化论者，追随达尔文的思路，拒绝了“适应是完美的”观点[8]36-38。相反地，他们主张适应是足够好的，但并不完美，而且自然选择几乎向来如此。换句话说，自然选择是“因材制宜”，是“修补匠”，目前生物体所拥有的特征，只是在祖先遗留特征的基础上进行适应性改造[8]39。基于生物的适应特征，“足够好，但不完美”的事实证据，我们可以把三种论证进一步进行比较：

C：生物对环境的适应是足够好的却并非最完美的。

L1：生物的适应是理智设计的产物。

L2：生物的适应是随机物理过程的结果。

L3：生物的适应是自然选择的产物。

在达尔文自然选择学说产生之后，新的情况是：尽管“理智设计”论证比“盲目随机性”论证似更可信(似然性更高)，然而“自然选择”论证又比“理智设计”论证似更可信(似然性更高)。

现在，我们可以用复杂性系统科学观点和西蒙的满意决策理论进一步解释：“理智设计”纲领恰好与“最优决策”理论相对应。设计者是绝对理性的，全知全能的，把握宇宙完全信息。理智设计是尽善尽美的，生物体就是这种设计的产物，也就是说，一切生物的每一个适应性状都是绝对最优化的，一切要素都是最优化的，没有任何约束/制约、限制。与“完美设计”纲领相比，当代自然科学所理解的生物自然界的“自然选择”机制，则属于西蒙所竭力推荐的“满意决策”的范畴。按照西蒙的理念，“‘最好’是‘好’的敌人”，如果不顾一切只想追那个最好的，结果不但最好的追不到，也许连相对好的也得不到[9]。

在系统科学学者眼里，达尔文的“自然选择”，就相当于“自组织的宇宙”的行为，也跟人类行为相似，是“有限理性的”，信息不完全的，采取“满意决策”，只能是在一定约束条件下争取相对的优，争取全局性统筹兼顾的总体上相对的优。正像西蒙的决策理论所分析的，由于多因素复杂的相互作用、相互牵制/制约,因此全部因素统统最优化是不可能的。这是我们对索伯关于“自然选择的非完美性”论证观点的再解释。

五

我们所要评论的最后一位，是当今非常活跃的生物学哲学家罗森伯格(Alexander Rosenberg)。他现任美国杜克大学哲学系教授，生物学哲学研究中心主任，他的学术兴趣非常广泛，论文与著作颇丰，在科学哲学领域主要兴趣是研究生物学哲学，以及经济学哲学乃至社会科学哲学。他的思想非常重要又极富有争议。在生物学哲学方面，他的论著十分引人关注：《生命科学的结构》(1985)、《工具生物学或科学的非统一性》(1994)、《哲学、社会科学和政策中的达尔文主义》(2000)、《达尔文还原论》(2006)、《生物学中的还原论(和反还原论)》(2007)。罗森伯格的基本立场是，在还原论问题上持中间路线，他对还原论和反还原论每一方的优缺点和困难所在了如指掌，结果发现，真理不在任何一个极端上，而在两者之间。一方面，他承认“目的论解释”的独特性和对生物学的特殊重要性，这方面他与反还原论非常一致；另一方面，他又强调“科学的统一”，反对将生物学的“特异性”强调过火了(也就是反对“强自主论”)。也许大家会感到奇怪，要把这两个相反的极端协调起来是何以可能的呢？按照我对罗森伯格的解读，答案在于，生命科学与物理科学有可能借助于当今“复杂性系统科学”的理解模式而统一起来。不过，罗森伯格对系统科学中的自动平衡、自动调节机制有自己独特的命名方式，叫做“致极策略”。他采用的是博弈论术语，意即趋向极限值(极大值或极小值)的策略。罗森伯格对自然科学中的“致极策略”就有非常独到的体会。他认为，这一方法论策略对于以自然选择为基础的进化论、经典力学乃至微观经济学(如一般均衡论)都一概地有效，同样具有解释力[10]。

首先，致极策略在牛顿力学里表现得十分突出。根据牛顿的动力学理论，一个作用系统的行为永远都在使其可能的力学状态变量趋向极值，即最大化或最小化。如一个小球在碗里滚来滚去，最终会停在碗底，这就是势能最小的点。牛顿发明微积分，就是出于数学上处理极值以及物理上表征因果性的需要。爱因斯坦认为，物理因果性思想及其微分定律表示正是牛顿最伟大的理智成就。接着，罗森伯格认为，在达尔文的自然选择进化论中也体现着致极策略的研究范式，例如，在森林里有一群鹿，其旁边有一群美洲豹子，从而构成一个复杂的生态系统。豹子吃鹿可以看成是系统演化的一种内在驱动力，它所发挥的作用是不太能跑、不能急速转弯的鹿都会被豹子吃掉，但是假如到了一定地步，鹿的种群进化到很能跑又能急速转弯，这时对于鹿来说就到了一个平衡态，然而那时的豹子就会受饿，豹子种群就不得不跟着演化，变得跑得更快，更善于隐藏，这个动态过程的结果就是，捕食者与被捕食者两个物种的竞争性进化。

致极策略是牛顿力学与达尔文进化理论成功的关键，它指引着科学研究的前进方向，强烈地影响着它所致力的研究，而同时这一研究范式又辐射到了经济学。在微观经济学中关于均衡价格的理论的运作，显然也是运用了“系统的自动调节原理”和“致极策略”。亚当·斯密把这套运作机制叫做“看不见的手”。例如在一个开放并达到均衡状态的冰激凌市场内冰激凌的产量和需求根本上是相互一致的。这与达尔文的自然选择、适者生存的机制没有实质性的区别，都是自组织系统的正负反馈和自动调节机制的具体表现。差别仅仅在于“极值”或平衡点的表现形式各不相同。例如，物理上的极值是“总能量”，生物学上是适存度，经济学上则是效用或偏好等。我们在《生命科学的结构》(1985)一书里可以看出，罗森伯格对生物控制论的兴趣不比赫尔差多少。他采用了赫尔的功能系统模型(控温图式)，用以解释动物肝脏对血液中葡萄糖浓度的自动控制：当葡萄糖浓度过高时，降糖机制发挥作用；当葡萄糖浓度过低时，升糖机制发挥作用。罗森伯格还画出控制论常用的方框图，把控制血糖的目的性系统、把优先的目标状态以及负反馈机制解释得一清二楚[11]。总之，按照我的解读，罗森伯格的生物学哲学思想最精彩之处在于“自动平衡”与“致极策略”，实质上就是复杂性系统科学思想的另一种说法而已。

六

最后，让我们来总结一下。通过上述诸位最有代表性的生物学哲学家的思想分析，我要引出的主要结论是：

生物自然界的合目的性，可以通过控制论的反馈调节机制得到合理解释。更进一步说，自然选择的深层根据在于超循环理论。迈尔的“边缘成种”机制或“创始者种群”原理，揭示了达尔文“物种起源”的奥秘，然而，其深层根据在于混沌理论。“混沌边缘出创新”！

“理智设计”论题可以作为“自然选择”论题的竞争对手或参照系。生物的适应性面临“足够好但并不完美”这个事实，从博弈论观点看，更具体一点，从“生物进化对策”的视角看，说明“完美设计”相当于“最优决策”，不切实际；“自然选择”则相当于“满意决策”，更为合情合理。

总之，整个生命科学哲学的奥秘就在于复杂性系统科学，系统科学可以看作生命科学理论背后的元理论。

若问生物学有无定律？回答是：既非有物理学那样的强定律，亦非无定律。生物学可以有弱定律。

若问在生物学哲学中，应当支持还原论还是反还原论？分支论与自主论究竟孰是孰非？回答是：既非支持强还原论，亦非支持反还原论，而是应当支持“弱还原论”。极端的分支论与极端的自主论如果各自退让一步，就可以海阔天空。各门科学的特异性与整个科学的统一性要两头兼顾。

若问这是否意味着生物学可以一定程度上还原为物理学，从而实现“科学的统一”？回答是：不，并非“科学统一于物理学”，而是物理学与生物学有可能一起统一于“复杂性系统科学”的范式之下。

若问目的性与因果性、必然性与偶然性岂非相互矛盾、截然对立？不，并非绝对地相互对立，而是可以联合起作用。控制论输入输出的反馈回路已经表明，以因果链方式也可实现合目的性。尽管达尔文的进化论被称为“生物学的因果性解释”(海森伯语)，然而它超越了牛顿的“机械因果性”。自然选择是两步过程，是机遇与选择的结合，偶然性可以纳入必然性的进化轨道。这就应了玻恩的话：“世界是因果与机遇联合支配的。”

总之，就生物学哲学中一系列相互对立的竞争纲领来评价，其实真理不在任何一个极端上，而在两个极端之间。

[1] 李建会.生命科学哲学[M].北京：北京师范大学出版社，2006：2.

[2] D Hull.Philosophy of Biology Science[M].New Jersey:Englewood Cliffs，1974:113-115.

[3] 桂起权，傅静，任晓明.生物科学的哲学[M].成都：四川教育出版社，2003：前言：6.

[4] [德]施太格缪勒.当代哲学主流：下卷[M].王炳文，等，译.北京：商务印书馆，2000：652-655.

[5] [美]迈尔.生物学哲学[M].涂长晟，等，译.沈阳：辽宁教育出版社，1992.

[6] 亚里士多德.动物四篇[M].北京：商务印书馆，1985：401.

[7] [美]迈尔.生物学思想发展的历史[M].成都：四川教育出版社，1990：103.

[8] E Sober.Philosophy of Biology[M].Westview Press，1993.

[9] 郭咸纲.西方管理思想史[M].北京：经济管理出版社，2004：235.

[10] 陈群，桂起权.经济学究竟是严密自然科学还是行为科学——罗森伯格经济学哲学思想解读[J].经济评论，2011(5).

[11] A Rosenberg.Structure of Biological Science[M].Cambridge:Cambridge University Press，1985:55.

N031

A

1007-8444(2012)01-0030-08

2011-10-10

桂起权(1940-)，教授,博导,主要从事分科的科学哲学尤其是生物学哲学、物理学哲学研究。

责任编辑：王荣江