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生物学理论基础的语义分析

归档日期:06-15       文本归类:语义理论      文章编辑:爱尚语录

  达尔文创立进化论之后的一百多年里,以生物进化论为框架的现代生物学体系逐步建立。早期生物学研究中存在的理论性质与假说性质过重的问题始终是生物学作为一门现代科学学科无法回避的问题,尤其是相较于主流的科学说明方式即数学化方式,漏洞很多。之后,随着DNA模型以及中心法则的提出,基因概念开始进入我们的视野。生物学研究走向分子领域,基因成为了现代生物学的代名词。通过基因概念的引入,一些哲学家开始尝试论证,原有的生物学核心理论即经典遗传学是否可以还原为分子生物学的研究。由于分子层面上的结构单元(例如嘌呤、嘧啶等)可被抽象为说明模型中的一个表述单元,从而使得新的研究纲领的说明模型更加符合形式化的要求。然而,这仍然没有摆脱哲学家们对于如何确保意义陈述可靠性的问题的质疑。如何保证这些被填充了意义的符号所表述的遗传过程是可靠的,不存在断章取义之嫌?在此基础上引入的数学方法是否会将新的理论变成盲目的决定论?这些质疑似乎又一次将生物学拖入了争议的漩涡。而要探讨这一系列的问题,就必须对生物学理论基础及其语义构造进行深入的分析。

  20世纪50年代,贝克纳(Morton Beckner)在其《生物学模式的思考》(1959)中提出,生物学模式即将多种解释形式纳入同一意义结构中。汤姆森(Paul Thompson)认为贝克纳的书是有关生物学基础的哲学研究的分水岭。从那以后,有关生物科学的逻辑检验以及认识论的、形而上学方面的问题成为对生物学进行哲学讨论的焦点。①也正是从那时起,对生物学的哲学讨论开始与有关物理学的哲学讨论并驾齐驱,一个新的有趣话题被提了出来:生物学是否是一种不同于物理学的另一类科学?生物学是否同物理学一样遵循逻辑经验主义者的科学观念?对于这两个问题,目前多数科学哲学研究者的看法是,生物学与物理学最根本的不同在于其功能的、目的论的分析与解释。显然,研究者有关生物学与物理学的比较以及生物学是否可以称为严格意义上的科学的不同意见,已经成为科学哲学研究的一个争论焦点。包括内格尔(Ernest Nagel)、亨普尔(C. G. Hempel)在内的许多学者都曾尝试证明功能的解释和目的论与逻辑经验主义者的观念是相容的,②而另一部分学者则认为生物学是完全不同于物理学模式的科学,例如阿亚拉(Francisco J. Ayala)就支持这一观点,并在其论文中指出,在生物进化论的语境中,生物学作为一门科学是自洽的。③由此不难看出,在整个20世纪六、七十年代,生物学的哲学研究主要集中在其相对于逻辑经验主义以及传统科学哲学观点的另类性上,可以说,无论是正面的观点还是反面观点,都是生物学哲学研究的主流,争论至今依然在延续。这些争论的实质是生物学理论体系不同于以往科学哲学的分析方法与表述体系,比如逻辑经验主义所推崇的模式,当然这也反过来成为之后许多人用以抨击逻辑经验主义的例证。所以在20世纪70年代前后,哲学家们开始认为逻辑经验主义科学观及其有关理论结构的语法观念对于生物学以及进化论、进化的解释在结构上都是相符合的,生物学并不是另类的科学,与逻辑经验主义的观点也并非不相容,至少在生物学的基础特征上是这样的。

  鲁斯(Michael Ruse)在其《生物学哲学》(1973)中就对这一议题作了重要的澄清并例举了生物学中表述体系形式化的效用。鲁斯运用逻辑经验主义的形式化特征来解释许多关于逻辑的以及概念的特征等等这些生物学理论的基础工作。他在之后的论文中敏锐地指出,生物学理论的概念与解释的形式化方法实际上都来自于逻辑经验主义。虽然逻辑经验主义理论结构的语法观点之后饱受抨击,但事实上现代生物学理论体系的建立的确或多或少得益于此。④赫尔(David Hull)的《生物科学的哲学》(1974)恰好也在同一时期出版。尽管赫尔也采用了分析以及形式化途径来考察生物科学的许多方面,但是他并没有像鲁斯那样完全站在逻辑经验主义的科学立场之上,而将考察主要集中在还原论即传统的孟德尔遗传学到分子遗传学的还原上。由于赫尔将整个生物学的理论结构建立在有限的还原之上,他的观点似乎比逻辑经验主义的观点更具优势。鲁斯和赫尔的研究开创了整个生物学哲学研究的新局面,使生物学哲学研究上升为科学哲学中的主流,而研究的趋向也更多地聚焦于生物学解释以及生物学理论的基础上。

  从生物学哲学对于生物学理论的研究历程来看,无论其着眼点是什么,所有议题围绕的核心都是生物学理论及其结构体系。现代生物学的理论源头来自于进化论这一观点已得到绝大多数人的赞同。进化论作为一个宏观理论,虽然其解释机制是有价值的,但是它自身远没有上升为公理,直至今天我们也只能将其视为一个松散的理论纲领,而这也一直是生物学被看作另类科学的根源。20世纪中叶的生物学革命主要得益于物理化学的方法革命,在50年代之前,许多科学家都认为生物学可以纳入到物理学、化学的研究范式中来。此时,以数学逻辑作为研究基础的物理学、化学,其理论表述体系已经十分完备,而生物学则始终存在着边缘化的风险。事实上,由于研究路径始终无法很好地兼容孟德尔的遗传理论,人们便逐渐放弃了单纯依靠物理、化学表述形式来建构整个生物学理论体系的想法,而DNA模型以及相关分子遗传机制的提出加速了这种转变。

  20世纪末,遗传信息概念成为生物学新的关注焦点,以梅纳德·史密斯(Maynard Smith)、格弗列·史密斯(Godfrey Smith)为代表的研究者都对生物学中信息因素产生了极大兴趣,进行了具有启发性的讨论。⑤从这些讨论我们可以看出,分子生物学的迅速崛起使得原有的生物学理论结构面临着巨大的调整压力,而以DNA信息为意义基础所缔造的遗传代码在多大程度上左右着生物学理论的表述还存在着相当大的疑问。首先,在生物学理论中,遗传代码是否可以作为一种充分的依据进行解释,这是目前争论最集中的部分。因为,作为生物学语境中最基础的意义单元,其作用就相当于汉字之于中文的意义。因而在这个基础上,整个生物学理论以遗传代码的模式来解释似乎是合理的,不过这仅限于基因层面,在个体发生以及种群层面,其解释效力处于递减状态;其次,如何在基因理论自身框架内对遗传信息的意义进行有效限定,也是争议较大的问题。遗传代码本身的意义是在理论规则的架构内被赋予的,其中代码组合的变化对应于相应现象,同时,这种变化规则又遵循相应的遗传规则。但是,这一点目前还不完善。例如某些同素异构体所表现出的在生物功能层面上的差异就是很好的例子。因此,这些表达单元必须进行有效的意义限定才能在整个解释中作精确表述;最后是关于基因决定论的争论。争论的核心问题是可否通过遗传信息代码系统来进行有效预测以及具体的实验操作。

  可见,目前的生物学哲学研究已经越来越关注生物学理论的基础问题。本文尝试把生物学理论基础研究转化为生物学理论的语义研究,通过语义分析方法的应用,找到生物学理论的最小意义单元,同时关注其意义单元在整个解释语境中的结构问题,以便把握诸多问题的关键所在。首先,语义分析方法本身作为语义学方法论,在科学哲学中的运用是“中性”的,这个方法本身并不必然地导向实在论或反实在论,而是为某种合理的科学哲学的立场提供有效的方法论的论证。⑥语义分析方法在例如科学实在论等传统问题的研究上具有超越性,在一个整体语境范围内其方法更具基础性;其次,作为科学表述形式的规则与其理论自身架构是息息相关的,这种关联充分体现在理论表述的语义结构之上,对其逻辑合理性的分析就是对理论真理性的最佳验证;第三,生物学理论表述的多元化特征使得语义分析应用更加具有灵活性,易于对生物学语境内各解释元进行横向比较分析,从而获得横向理论间的逻辑关联。

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