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发信人: AFisherman (渔父), 信区: Science
标  题: 第二十章　结束语：面向科学学           demon 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月20日21:06:51 星期天), 站内信件

发信人: demon (quijote), 信区: Science
标  题: 第二十章　结束语：面向科学学
发信站: 紫 丁 香 (Sat Mar 25 12:36:42 2000), 转信

现在人们往往越来越多地见到“科学学”（science of science）这个词。它的涵
 义是什么？科学学是一门新兴的学科，它将科学社会学、科学史、科学哲学以及科学家
 的心理学结合起来，对科学家的活动和科学的发展与方法论作出概括性的解释。这既包
 括对伟大科学家的知识成长与工作作风或风格的归纳总结，也包括为科学知识的逐渐进
 步作出贡献的其它科学家大军的有关方面的概括。
     科学哲学家和科学社会学家曾提出过很多问题，也在一定程度上回答了不少问题。
 例如，关于新研究传统的起源、繁荣、衰退、被取代的规律是什么？有没有科学革命？
 如果有，它们的兴衰演变是否和Thomas Kuhn的观点相符？科学和科学家的环境背景中
 哪些因素对科学革命（或至少是科学革新）至关重要？新技术、新观察方法、新实验手
 段与新概念比较起来对科学进步的影响孰为重要？另外，进行新的实验和收集新的观察
 事实是否只是为了检验新假说或新理论？
     从过去直到现在还没有一种科学学说一经提出就被普遍接受。逻辑实证主义有一种
 全面的关于科学的学说，涉及发现与解释。然而由于近十几年对之展开了广泛的批判，
 表明如果它还站得住脚也必须作极大的修正，我在这里不拟详细介绍。为了取代这一学
 说不少人尽了很大努力（如Popper，Feyerabend，Lakatos，Laudan等），但综合还远
 没有完成。
     科学社会学家（如Merton）的一些观察研究和概括从总的说来还是不错的；就他们
 所研究的问题来看，实际上对情况的阐述也很出色。然而他们所涉及的问题相当专门，
 例如多重的独立发现或科学家奖励制度中优先权的作用。目前还没有社会学家能够或即
 将能够宣称我们已经有了关于科学的全面社会学。我们迄今所有的只是“面向科学社会
 学所作的准备”。
     过去已经发表的涉及科学学的著作严重地偏向物理科学。下面的意见和评述可能作
 为将生物科学更明确地引向这一领域的尝试。遗憾的是我还不能撰写一本全面的生物科
 学的科学学，我所能做的只是像叔本华为他的名著所起的书名《附加和补充》。我希望
 这能鼓励其它的学者比我做得更好。
                        20．1　科学家和科学环境
 科学的发展就是科学家的观念发展过程。每一新观念或修正的观念都是
 在企别科学 家的头脑中产生。历史家已充分认识这一点并且也在科学
 用语中得到反映，例如我们指 的孟德尔定律、达尔文主义，或爱因斯
 坦相对论。为了简单起见，在科学史中往往将伟 大学者或概念革新家
 的思想以一种好像是固定不变坚如磐石的形式加以介绍。当提到 1809
 年的拉马克或1859年的达尔文时就似乎达尔文思想观念的发展，疑问、
 犹豫、前后 不一、矛盾以及思想的反复变化并不存在，他的思想发展
 被说成是合乎逻辑的推论与结 论的链条。当历史学家开始批判性地研
 究达尔文的著作和通信之后就发现这种看法是非 常错误的，特别是当
 他们分析研究了达尔文的笔记和未发表的手稿（1975；1980）之后。
 Limoges（1970），Gruber（1974），Kohn（1975；1980），Herbert
 （1977）， Schweber（1977）以及Ospovat（1979）都先后指陈传统的
 介绍达尔文学说诞生的方式 很容易使人产生误解。例如达尔文在物种
 形成的观点上在1850年代就发生过巨大变化 （Sulloway，1979），而
 且他在1870年代比1850年代更相信软式遗传。 很多著名科学家的思想
 的一个特点是经历了长时间的成熟过程并且往往会有反复。 例如林奈
 起初非常强调物种的不变性和永恒性，但在晚年却提出物种通过杂交的
 起源学 说。拉马克到了55岁还坚信物种不变，然后却又承认进化，但
 在随后的15年或20年又从 直线进化转而为树状进化概念。壬席、萨姆
 勒、迈尔在年轻时都是新拉马克主义者但后 来又完全接受自然选择学
 说。事实上某些伟大科学家往往最经常改变他们的观点而且改 变得最
 彻底。如果不了解思想家思想的排列组合就无法了解他一生中的思想影
 响。这对 哲学家来说也是如此。《天体论》（1755）的康德，《纯粹
 理性批判》（1781）和《判 断力批判》（1790）的康德实际上是完全
 不同的三位思想家。科学家终其一生不改变他 的主要观点的可能是极
 少数。就我所知还没有人专门研究伟大科学家思想的急剧转变 （其中
 有一些是真心实意的转变）。在这方面还有很多没有解答的问题。这样
 的变化是 否以特殊的频率发生在特定的年龄？是什么事引起这类变
 化？是否某些科学家在其晚年 当真要“倒退”？ 科学家所作的解释都
 是假说，所有的假说又都是试探性的。这些假说必须永远接受 检验，
 一旦发现不合适就必须加以修正。因此，科学家、尤其是著名的科学
 家，改变主 意不仅不是弱点反而是不断关注有关问题和有能力一再检
 验其假说的明显证据。 不同科学家的性格也各不相同，有很大差异，
 这左右着他们的研究风格。Ostwald （1909）将科学家分为两类：浪漫
 型和正统型。浪漫型才思敏捷，念头层出不穷稍纵即 逝。这些念头中
 有一些极有创见，另一些则平庸无奇甚至荒唐可笑。这一类型的科学家
 对他的不那么称心得意的想法或念头一般都毫不犹疑地加以放弃。相
 反，正统型则专心 致志于修补业已存在的东西。他们乐于对一个问题
 楔而不舍贯彻始终。他们还愿意维护 现状。Solloway（1982）根据统
 计分析指出长子长女和其弟妹的性格有很大差异。长子 长女偏于保
 守，往往很符合Ostwald的正统型。在科学革命中他们倾向于维护现存
 的模 式。后生子女则不同，偏向革命和提出非正统的学说。 没有人比
 达尔文对有成就的科学家的思维活动阐述得更确切。他反复讲过没有
 “推 测”他就无法进行观察。他见到的任何事物都在头脑中引出问
 题。有成就的科学家的另 一个特点是灵活性，即有证据表明某个学说
 或假定是无效的时候他们就欣然将之放弃。 19世纪30年代开展进化综
 合的一些学者发现他们原先所持有的观点是错误的就毫不犹疑 地将之
 抛弃。几乎所有的伟大科学家的第三个特点是他们的兴趣相当广泛。他
 们能运用 相邻领域的一些概念、事实和思想来建立他们所在领域的有
 关学说。他们充分运用类推 方法并且重视比较研究。 研究策略
 Medawar（1967）十分明睿地强调指出一个可行的研究计划对科学家来
 说是多么重 要。例如，从内格里、魏斯曼到贝特森的所有遗传学家之
 所以没有能够提出一个完善的 遗传学说是因为他们想同时解释遗传
 （遗传物质的逐代传递）和发育现象。他们想这样 做并不奇怪，因为
 他们几乎都是从胚胎学角度研究遗传学问题。摩根的明智就在于他将
 发育生理问题（虽然他本人也来自胚胎学领域）搁在一边而集中全力于
 遗传物质的传递 问题。他从1910年到1915年的开拓性发现完全是由于
 这一聪明的抉择。他和他的同事的 发现中所引出的发育问题他们干脆
 不去过问。这种决定非常幸运，因为其中某些问题， 例如为什么在顺
 位的基因和在反位的基因效应不同（位置效应）直到50多年之后才弄清
 楚。 为什么一个问题一下子不容易解决有很多潜在原因。分析这些问
 题的技术手段可能 还不具备。某些概念，特别是需要借助于邻近领域
 的概念可能也还未形成。在这一类情 况下尚未解决的问题就只能当作
 “黑匣子”对待，到时机成熟时才能揭开这黑匣子解决 问题，关于自
 然界中无限变异的原由问题达尔文就是这样处理的。 提到魏斯曼，我
 在前面曾经讲过他的第二个策略错误是没有将一个问题分成它的几 个
 组成部分逐个解决。例如研究遗传现象除非将遗传传递和发育恰当分开
 就无法取得进 展。一个复杂问题必须将其组成部分分割开对研究科学
 问题和哲学问题都是如此；以前 没有将目的论概念分成它的四个组成
 部分（见第二章　）和没有分清分类阶元和分类单位 （第四章　）只
 不过是两个例子而已。 另一个从长远看对科学进步更有害的研究策略
 是永远一再重复去证明已不再需要证 实的发现。19世纪著名的比较解
 剖学家海克尔、赫胥黎以及Gegenbauer运用比较解剖学 方法成功地论
 证了达尔文的共同祖先学说。然而在对共同祖先学说的反对意见已经消
 失 了很久以后一些比较解剖学家仍然认为确立同源现象并探索共同祖
 作为他们的唯一目的 （Coleman，1980）。只有苏联的Severtsov学派
 多少已超脱了这一传统，Boker也是如 此，他虽然提出了一些不同一般
 的问题但是遗憾的是这些问题也受到了他的拉马克哲学 观点的局限。
 在达尔文之后几乎花了一百年的时间通过D．D．Davis，W．Book以及其
 它 学者的工作提出了新问题之后才使比较解剖学重新焕发青春。在阅
 读1920年以后摩根学 派的著作时也会感到他们也有这个弱点。他们面
 对贝特森的责难，研究的主要重点仍然 放在证明染色体遗传学说的正
 确性方面，尽管这时这一学说已经肯定无疑被大多数学者 接受。因
 此，19世纪30年代和40年代遗传学的重要进展是由其它学派实现的。
 另一个差劲的研究策略是将自己限制在一味堆积事实和描述事实上面丕
 是运用它们 来构成新的概括或新概念。贬低分类学的人嘲笑那些只知
 道描述新种、似乎分类科学彻 头彻尾就只是描述新种别无其它目的的
 分类学者并不是毫无道理。将生物多样性列入详 细名录毫无疑问是必
 要的，但是有见识的系统学家都要求跨越这种林奈阶段。这种批评 几
 乎对生物学各个分支的某些实际工作者同样适用。遭到非难的早期生态
 学用来进行生 态调查的“样方”也是这类单纯描述性的研究活动。 科
 学研究和人类活动的很多方面相似，也有其报酬递减规律，卓越的科学
 家能够预 先觉察到这一点在什么时候发生。奇怪的是，有一些研究者
 往往一再接近新发现的边缘 却固执地离开了他们原来的研究路线而去
 另起炉灶研究完全新的问题。一般来说这原因 似乎是由于他们不能提
 出恰当的有意义的问题从而以为他们原来的研究路线已到尽头。 这又
 是一个证据说明提出富有意义的问题是多么重要。 思想体系（意识形
 态）的力量 经常会发现不同的科学家对同样的事实作出完全不同的，
 有时是完全相反的结论。 这是怎样一回事？很明显这类分歧是由于有
 关科学家在思想体系（“世界观”）上存在 着差异所致。例如两位19
 世纪中期的科学家对昆虫非常巧妙地适应采蜜的花朵，花朵又 赖昆虫
 传粉这桩事实的看法是会完全一致的。然而自然神学家认为这一事实正
 好是造物 主智慧的绝妙证明，但达尔文主义者则将之看作是自然选择
 的力量。一位科学家究竟是 相信本质论还是种群思想，究竟是坚持还
 原论还是突现论，究竟能否明确区分近期原因 和终极原因，所有这些
 思想体系上的基本差异将决定他接受哪一种生物学说。因此，个 别科
 学学说的变化和更替对科学家的影响在科学历史上远不如主要意识形态
 的兴衰那样 重要。 研究科学家所持有的基本哲学观点或思想体系非常
 困难，因为它们很少明确表达出 来。它们大都由默认构成，而这默认
 又被认为完全是理所当然的用不着说出来。当生物 学历史家试图探明
 这样的一些默认时往往遇到极大困难；而企图直接了当地探寻这些
 “永恒真理”时就会碰到无法克服的阻力。在生物学中，几百年来，相
 信获得性状遗传， 相信不可抗拒的进步和自然阶梯，承认非生物界与
 生物界的根本差异，承认现象世界的 本质论结构等等只不过是这类影
 响科学发展的默认的少数例子。生物学史上的一切著名 论战都涉及基
 本意识形态的分歧，例如数量与质量，还原论与突现论、本质论与种群
 思 想、一无论与二元论、不连续与连续、机械论与活力论、机械论与
 目的论、静止论与进 化论、以及在第二章　中所讨论的一些其它问
 题。莱伊尔之所以反对进化论不仅是由于他 的自然神学思想，还由于
 他相信本质论。本质论不容许物种的变异“超出它们的类型 （模式）
 界限”。Coleman（1970）曾指出贝特森之反对遗传的染色体学说在很
 大程度 上是基于意识形态的理由。可以说科学家反对某种新学说几乎
 都是出于意识形态原因而 不是由于逻辑原因或反对学说所根据的证
 据。关于反对新观点的原因Barber（1961）曾 作过详细分析。 互不相
 容的思想成分 仔细研究任何一个革新科学家的思想，几乎毫无例外会
 发现在他们的思想中含有互 相矛盾的成分。就拉马克的例子来看也许
 最突出。他在55岁时从相信永恒不变的世界急 剧转变到相信不断进化
 的世界。他将自己的较新观点重叠在18世纪的传统思想上，因而 他的
 许多明显矛盾自然是不可避免而又可以理解的。 在分析过去时代的学
 者的思想肘必须极力避免用现代观点或认识去判断他们思想中 的前后
 矛盾。也许没有哪一位科学家能逃脱其概念结构中的内在矛盾。莱伊尔
 提倡均变 论，但是甚至他的同时代人也感到惊讶他在解释新种起源时
 是多么接近非均变论。达尔 文在解释通过自然选择的适应现象时采用
 种群思想的，然而在讨论物种形成时却又令人 吃惊地使用了类型学语
 言。达尔文主义者之中谁也没有像华莱士那样强调自然选择，然 而他
 却不能将之运用于人类。达尔文和1900年以前的许多遗传学家经常强调
 遗传颗粒的 完整性（由回复突变及其它现象论证），然而他们又全都
 同意相同颗粒某种程度的融合。 按我看来，科学史家还没有足够注意
 这种矛盾和概念上的不相容性。科学家的思想往往 被介绍成面面俱到
 的和谐体系，而实际上它通常是由许多不断被修正的片段构成，然而
 这被修正了的片段和其它片段就不再协调一致。研究著名生物学家思想
 中的这类矛盾将 会是很有兴趣和很有意义的事。 早熟或不时兴？ 重
 要的科学发现往往大都或完全被同时代人忽视。文献中引用过许多这样
 的事例， 其中最著名的可能是孟德尔定律，它发表于1866年，在19O0
 年以前一直被忽视。艾弗里 论证肺炎球菌的转化因子是核酸是经常引
 用的另一个例子。这一发现发表于1944年，然 而在1953年以前这一重
 要发现并没有受到哪怕一点应有的重视。我本人的对物种形成和 宏观
 进化具有重要意义的边缘隔离种群（Peripherally isolated
 Population）的发现 发表于1954年，在1970年代以前几乎没有人提
 到，但现在却很肘兴（时髦），在一本新 近出版的宏观进化的教科书
 （Stanley，1979）中经常被引用，而且比其它任何古生物 学家的著作
 引用得还要多。 有人认为这种现象的出现是因为这些发现是“早熟
 的”。Stent（1972）所下的定 义是，“某个发现是早熟的如果它的含
 意不能被一连串的简单逻辑步骤和普遍承认的知 识联系起来。”实际
 上，将某个发现称为早熟似乎值得怀疑如果这发现的发现者曾深思 熟
 虑寻求某种解决办法，就像孟德尔的情况。我自己对这种情况的分析
 （不谈一切细节） 是某个发现很可能被忽视如果它是在那个时候的一
 个不时髦的领域中发现的，也就是说， 是处在那时的主要研究兴趣之
 外。就孟德尔的例子来看，当时大多数杂交育种家都热衷 于探索“物
 种物质”，而个体性状的分析是处在他们的问题之外。那个时期对遗传
 问题 作过大量推测的胚胎学家只关心（或至少是主要关心）遗传现象
 的发育方面。就他们看 来分离现象和比值和他们所研究的问题毫不相
 干。 现在再来谈谈第二个例子-艾弗里的发现。我的亲身经验使我认为
 很多遗传学家都 充分认识到它的重要意义或至少是听到了它的弦外之
 音，正是通过这些使沃森了解到这 问题极其重要。然而，DNA分子结构
 的分析（也就是适合于作为一种接收和传递信息的 分子）却是这些生
 物学家力所不逮的。这必须由化学家来完成，而且事实上也是由恰伽
 夫等实现的。在这个例子中就谈不上早熟，除非是在这种意义上，即当
 时大多数从事 DNA研究的化学家和分子物理学家并不像生物学家那样了
 解这分子的重要性。最后谈到 第三个例子，边缘隔离种群的重要意义
 几乎被所有的遗传学家完全忽视因为这并不在他 们的研究范围之内、
 只有当在夏威夷群岛发现了果蝇的边缘隔离种群这一典型情况之后 才
 促使遗传学家Carson着手研究这个问题。古生物学家也忽视了边缘隔离
 物种因为在 1972年以前他们实际上把自己固于“垂直”思想之内。将
 边缘隔离种群（物种）概念运 用于古生物学的两位古生物学家之一的
 S．J．Gould在前几年讲授进化生物学高级课程 时与我联系并不是偶然
 的巧合。 我从上面的讨论中得出的结论是，对这类现象，早熟可能并
 不是一个最确切的词。 这类现象只不过是不同研究领域的学者之间联
 系很少以及他们之中的大多数人不能将邻 近领域的发现和他们本人所
 研究的问题联系起来的结果。多数科学家确实只关心与自己 的工作有
 关的研究而且是他们的技术和设备条件所能办到的那些研究。 发表形
 式 过去经常有人提到孟德尔的研究报告如果是发表在比较著名的植物
 学杂志上而不是 刊登在地方性博物学会的会报上就不会埋没达34年之
 久。某一科学发现或新理论通过什 么特殊渠道发表确实相当重要并且
 应当比过去更加强调。凯塞尔和Weinberg将他们的发 现（现在称为
 Hardy－Weinberg定律）发表在一份比较不出名的刊物上因而他们的优
 先 权长期被忽视，而Hardy将他的研究报告发表在著名的《科学》
 （Science）杂志上因而 很快就得到公认。 从我自己的工作中也体会
 到论文在什么地方发表十分重要。20世纪1930年代早期普 遍认为鸟类
 羽毛色彩的两性异形性是由于雌激素在雌鸟中抑制了中性（雄性）羽毛
 形成 的结果。1933年我发现在印度-澳大利亚群岛有几种鸟有明显的地
 理性变异和一定程度 的两性异形。在某些海岛上的绯红鸲鹟
 （Petroica muhicolor）具有标准的两性异形， 和这种起源于澳大利
 亚的鸟完全相同。然而在其它的海岛上雄鸟具有雌鸟的羽毛色彩， 因
 而雄鸟和雌鸟都具有雌鸟的保护色（隐蔽色），而另外一些岛屿上的雌
 鸟却具有雄鸟 羽毛，无论雌鸟或雄鸟都具有成熟雄鸟正常的鲜艳黑、
 白、红色。因为这种鸟的性激素 不太可能发生地理性变异，所以我断
 定两性异形是直接由羽毛胚原基（feather germs） 的潜力控制。我将
 这一发现发表（作为一个年轻人这是破天荒的头一次）在美国博物馆
 期刊上（1933；1934），当然不会有内分泌学家或发育生理学家去看这
 期刊，因而也就 被他们完全忽视了。 到了19世纪中叶能够发表生物学
 家论文的地方几乎只有大学或学院的出版物以及某 些科学学会和博物
 学会的杂志，其中大多数是通过交换的形式来发行。除了巴黎科学院、
 伦敦林奈学会、伦敦动物学会的刊物外，大多数学会杂志很少有人看，
 至少在国际间是 如此。随着专门性杂志逐渐增多这种情况才有所改
 善，一旦有了这些专门性杂志，生物 学的很多专门性分支学科便如雨
 后春笋似地纷纷兴起。 经验表明，出版书籍对科学家的声望至为重
 要，至少过去是如此。在《美国科学名 人录》的早期版次中，最著名
 的科学家都用星号标出，一般都知道一旦某位科学家出版 了著作就标
 上星号。然而出版著作也有其不足之处。不知道是什么缘故，一般认为
 书籍 是总括某个领域的学术状况或关于某一问题进展情况的。如果一
 位学者在书中提出创新 的观点而在其它部分又是文献总结，在阅读时
 新观点就很有可能会被漏掉。因此必须提 醒年轻的学者将新颖观点单
 独在杂志上发表，这样被湮没的危险性就会大大减少。 还有一点值得
 注意。将性质十分不同的材料凑在一起发表不是一种好办法。这样的
 著作的标题在多数情况下只能指明论题的一个方面，其它方面就可能被
 忽略。过去分类 学文献就常有这种情况。如果在一篇题为《甲虫（或
 鱼）XX科的订正研究》的分类学专 论中发表了关于物种概念、物种形
 成或生物地理学说方面的新观点，就不会有人去注意 这些文不切题的
 新观点。现在生物学中几乎所有的分文学科都有自己的专业性杂志，作
 者就比较容易将他的论文投向最合适的杂志供他的同行阅读。
                        20．2　学说和概念的成熟
 科学的脊骨是为所观察现象提供解释说明框架的概括、学说和概念系
 统。科学哲学 的主要任务是研究学说（理论）是怎样形成和被检验
 的；假说、定律、学说之间是怎样 互相区别的；发现的逻辑和解释的
 逻辑之间有什么不同；以及一切互相有关的问题如何 处理等等。我不
 准备重新讨论这些问题而只介绍在科学学说和概念的发展过程中发挥一
 定作用的（无论是有利的还是不观伪）某些特殊因素。 使概念进一步
 完善的有利因素 一种新观点开始出现时很少是十分完善的。达尔文在
 1838年秋初次提到自然选择概 念以后就不断加以充实使之逐渐完善。
 实际上当读到某个学者对某个观点或概念的初次 表述时就会发现它是
 多么模糊不清，有时它还会夹杂一些无关的、甚至是矛盾的部分。 概
 念和学说一般都是科学的某个特殊分支研究传统的一部分，研究促进
 （或阻碍） 某一学科成长（成熟）的各种因素比研究某一特定概念的
 成熟在某些方面更有启发性。 下面就介绍一些这类因素（这些因素并
 不是按其重要性次序排列的）。 （1）淘汰无用的学说或概念 自然选
 择学说的成熟与确立主要是依靠逐一否定了所有的与之相竞争的学说，
 诸如 骤变论、直生论、获得性状遗传学说等等。另一个例子是现代遗
 传概会的成熟。从古希 腊到1900年大约有十几个原先持有的概念必须
 加以否定以便让位于现代传递遗传学概念 （见第十六章　）。 （2）
 排除前后不一致和矛盾现象 前后不一致和内部矛盾现象在学说还不成
 熟的阶段往往并不用显。当一个思想家同 时赞同表面上明显不同的概
 念时，他的所作所为就好比是这不同的概念处于不同的脑室 没有互相
 沟通的渠道。例如18世纪和19世纪相信软式遗传的人都是本质论者，他
 们本来 就应当信奉不可变的本质。另一个例子是早期的孟德尔主义者
 将进化演变归因于机遇突 变，而忽略了这样的随机过程决不会导致生
 物界极不寻常的适应现象。某些早期的进化 主义者，例如Asa Gray，
 十分崇敬属于个人的上帝然而又承认自然选择和达尔文主义的 其它方
 面，而这些又是他的同时代人认为与神创论是绝不相容的了每当科学事
 实或学说 与科学家的基本哲学观点或思想体系发生冲突时就会产生进
 退两难的局面。在这种情况 下生活在矛盾中一般就比放弃科学或本人
 的意识形态更为容易。但是，如果矛盾只影响 相互竞争的学说，两者
 之中最终会证明只有一个合理，其结果就是科学的明显进步。 （3）其
 它领域的投入 在概念和学说的成熟过程中的许多重要进展是由于从其
 它领域输入了观念或技术的 结果。这十投入（输入）可能来自生物学
 的其它分支，例如遗传学从动物、植物育种、 细胞学、系统学，也可
 能来自物理科学（尤其是化学）或数学。某一门科学中的成熟理 论和
 模型当移植到另一科学领域中时往往也适用，有时还会产生最有价值的
 效果。 （4）排除语意上的混乱 术语（专业名词），在定义明确和便
 于理解时，对科学进步极其有利。反之，当一 个术语被错误地移植到
 不同的概念时（如摩根引用突变这一术语），或者同一个术语用 于不
 同概念时，就会引起相当的混乱并一直到澄清为止。引用新术语往往有
 助于澄清这 一类混乱。例如“分类单位”（以前曾使用过“分类阶
 元”这词），“亚种”（分类学 家过去用过“变种”这词，变种也曾
 用于个别变异体），又如“隔离机制”（以前没有 这术语）。另外，
 生物学各个分支学科都能举出不少例子表明引进新术语能使似往的混
 乱局面改观。1930年代和194O年代就是由于引用了新术语而大大促进了
 进化综合。例如 由赫胥黎和迈尔引用的“多型的”，迈尔引进的“同
 域的”和“异域的”，俄国学派引 用的“基因库”，Sewall Wright引
 用的“遗传漂变”，以及其它术语如“创始者原则” 和“遗传稳
 态”。当这些术语被明确下定义并清楚地和它们前此相混淆的其它现象
 区别 开就能有助于排除争议。 当一个术语从一种概念转移到另一种概
 念时不论作为其基础的概念化过程发生了多 么大的变化，不可避免会
 产生误解。然而在大多数情况下宁可保留这术语而不要不断引 用新术
 语，只要其概念基础只有少许变化或逐渐变化。例如“基因”这术语，
 当约翰逊 提出时，是特定的指“非物质”实体，一种“计算单位”而
 言。在摩根学派中这术语马 上就应用于染色体上特定而又明确的物质
 性座位（位点），在分子遗传学中则是一套硷 基对，同样是真正的物
 质实体。这一类的例子不胜枚举。 比喻在科学史上具有重要作用。有
 确切的比喻也有不合适的比喻。达尔文的“自然 选择”一词正好是在
 这两类比喻之间的夹缝上并被他的同时代人坚决反对。他们想要把
 “谁”来选择人格化并坚决认为由自然来选择和被上帝创造两者之间并
 没有实质上的差 别。当达尔文由于朋友们的催促而采用了“最适者生
 存”一词时，情况就变得更糟因为 这个新比喻表示了循环论证（“
 谁”是最适者？生存的是最适者；“谁”生存？最适者 生存）。由赖
 特引用的“遗传漂变”这术语指的是小种群中等位基因频率变化的随机
 过 程，而某些学者却误解为稳定的单方向漂变。研究生物学中比喻的
 引用及其后果将是历 史学者的一项有趣的课题。 （5）两个互相竞争
 学说的选择性融合 生物学学说一般都很复杂。某个学说具有绝对独尊
 性的情况极为罕见。一般情况是 两个或以上的学说相互竞争，究竟哪
 一个学说是正确的争论可能持续几十年甚至几百年。 最后结果很少是
 一种学说独占上风而往往是这几种学说的最优部分的综合集成。例如现
 代的选择性重演学说就是综合了原先两种互相争执学说（自然哲学派的
 学说和冯贝尔的 学说）的有价值部分并和达尔文的共同祖先学说结合
 起来而形成：个体发生重演（伴有 或多或少变化）其祖先的个体发生
 （不是成体）阶段。 另一个例子是从1800年左右一直持续到20世纪的
 关于遗传物质本质的论战。物理主 义者认为它是一种物理力或者是某
 种“纯化学的”东西，而胚胎学家和博物学家则鉴于 其非凡的专一性
 和遗传的精确性，从达尔文、魏斯曼以来提出它是遗传的结构（反对者
 称之为“形态学的”）基础。在这一论战的大部分时间中当然还不知道
 高分子。当1953 年作出最后解答时才了解遗传物质既是化学物质又具
 有复杂结构。将对立观点加以综合 才解决了这场争论。
                  20．3　学说和概念成熟过程中的障碍
 科学史家曾讨论过阻扰学说和概念成熟或妨碍采纳正确学说的多种因
 素，但是有时 对下面两个因素缺乏足够的重视。 不考虑对立注见 我
 在上面谈到有时可以通过选择性融合将两种对立学说加以综合，集其大
 成。遗憾 的是这并不是一般的情况。当某个科学学说有部分错误时，
 通常不是将其错误部分用正 确的来代替使之比较完善，而是提出某种
 相反的学说作为反题（antithesis）形式，似 乎原来的学说是完全错
 误的。然而这相反的学说在某些方面可能是错误的而在原来的学 说中
 却是正确的。例如，当胚胎学家证明先成论（按被囊发育而言）是错误
 的时候，不 是用经过修改的先成论学说（遗传程序）而是用纯粹的后
 生论学说去代替它。再举一个 例子，与祖先成体阶段的重演学说相对
 立的胚胎发生学说不承认祖先的任何影响而将个 体发生阶段的相似归
 因于完全偶然的从简单到特化的并行进步。最后，新拉马克主义依 赖
 环境影响的进化学说遭到突变学说反对，后者认为进化演变完全是由于
 “突变压力” （按同一方向反复突变），排除了环境（哪怕是作为自
 然选择因素）的任何作用。 由此看来，科学史的一个特点是大幅度左
 右摇摆。每当一个完全新的学说出现时， 以前所接受的某些真理也被
 抛弃，完全新彻研究传统出现时更是如此。在某些事例中看 来这是不
 必要的。在另外的例子中取得均衡的综合之前似乎“反题阶段”还是必
 要的。 例如，在1859年到1940年之间同城物种形成学说经常被不加分
 析地提到，这就可能有必 要特别强调地理性物种形成的广泛性以促使
 对同域物种形成问题抱更具有批判性的态度。 左右摇摆也可能产生完
 全放弃某种研究传统的结果。Carl Ludwig及J．Muller的学 生将物理
 主义引入生理学的结果是抛弃了生态生理学的一个非常有希望的苗头
 （如 Berrmann的工作）并且实际上在生理学中放弃了一切提问为什么
 的研究传统。虽然这也 导致了近期原因生理学的空前繁荣，却几乎花
 了一百年时间生态生理学才开始形成，着 重研究生理过程的适应意
 义。 科学中的许多长期论战是由于对立面双方没有认识到这两种对立
 观点并没有完全包 括一切可供选择的各种观点或解释。人们怀疑逻辑
 分类的古老教条“没有第三者” （Tertium non da）是不是这种态度
 的下意识标准。阿伽西（L．Agassiz）对生物多样 性的解释是，或者
 是由于造物主的设计方案或者是来自物理力盲目活动的副产物（Mayr，
 1959e）。达尔文的解释（自然选择）远远超越了阿伽西的非此即彼的
 二择一解释模式， 是阿伽西在争辩中没有涉及的。阿伽西的论点当然
 只不过是“机遇对必然”这一古老非 此即彼模式的翻版。甚至分子生
 物学家Monod（1970）也没有认识自然选择提供了绕过 不愉快的在机遇
 与必然之间作抉择的一种选择自由。先成论与后生论之争，冯贝尔与海
 克尔在重演学说上的论战都是这种例子。将生物学历史上有多少重要争
 论是由于这种只 考虑非此即彼的态度所引起的列举出来会是很有意义
 的事，这将会提醒任何学术论战的 参与者仔细考虑有没有第三种选择
 可以防止表面上的争论僵局。 还有另一类错误选择（false
 alternative），它涉及这样一类情况，即所谓的非 此即彼的问题实际
 上不过是同一问题的两个方面。例如White（1978）认为物种形成经 常
 是染色体现象而不是地理现象。White认为染色体重排在物种形成中往
 往具有关键作 用当然是正确的，但是这丝毫也不意味着必须放弃地理
 性物种形成过程。恰恰相反，这 样的染色体重排最容易在边缘隔离的
 创始者种群中，即地理隔离中实现。近年来有一位 种群生物学家建议
 不要研究物种而应研究种群，因为物种只不过是分类学家的主观发明。
 这种说法就是因为他忽视了一个事物两个方面的原则（two－sides－of
 －the－same－ coin Principle）的结果。他没有注意到某个种群还和
 另外两类种群有关：虽然并不占 有共同空间但共同具有相同的隔离机
 制（同种种群）；虽然占有共同空间却是生殖隔离 的（即不同物
 种）。 虚假选择性几乎是进化生物学史上一切重大争论的重要原因：
 隔离或自然选择（M． Wagner），突变或自然选择（德弗里，贝特森，
 摩根），渐进进化或不连续遗传（孟德 尔主义者与生物统计学者），，
 环境的重要性或自然选择（新拉马克主义者和他们的对立 面），行为
 或突变（预适应论者）等等。对每一个生物学问题都必须牢记一个事物
 两个 方面原则，因为生物学的每一现象既有近期原因又有进化原因
 （终极原因）。“发育力 学”（研究近期原因）和比较（种系）胚胎
 学（研究进化原因）都不能全面完整地解释 生物现象。两性异形（激
 素解释或选择解释）是原因双重性的另一个例子，一切季节性 现象，
 如鸟类迁徙（Mayr，1961），也是如此。这两类原因或解释并不是问题
 的非此即 彼的解答（有些学者曾错误地认为是这样的解答），要全面
 充分的认识生物现象这两方 面都必须深入探索。 错误地探寻定律 这
 是学说和概念成熟过程中的第二个障碍。就在生物学中运用定律而言，
 必须记住 这样的一件事实，即物理科学在四百多年中为科学制定了一
 切规范或模式。生物科学只 是从1859年才开始摆脱物理科学的羁绊。
 在那一年以前（在很大程度上还包括以后）生 物学家无论发现了什么
 规律或结论他都觉得应当按物理科学的语言和概念结构来解释。 我在
 本书中曾用很多例子指出物理主义对生物学发展的不利影响。例如，在
 物理科 学中当某一定律对一组特殊现象适用时，一般它也同样适用于
 相似的现象，除非这定律 所不适用的现象表明这些现象是和它所适用
 的现象不同。这种看法在物理科学中被证明 具有相当大的启示意义。
 生物学中的许多现象都很独特，实际上所有的所谓定律都有例 外，认
 为定律具有普遍意义的观点曾经导致许多争议和无效的概括性结论。经
 常发生这 样的情况，将对某一物种或高级分类单位的观察研究结果通
 过概括扩展到一切其它分类 单位，后来却发现这样的概括结论并不适
 用。 五元论就是许多根据不足却又企图通过数量化或使之遵从某些特
 定“定律”将生物 学“科学化”的例子之一。就五元论者看来分类单
 位大小不一似乎极不科学；因而试图 将一切生物压缩到具有一定数目
 物种（五元论者将之规定为五种），大小相同的类别中。 他们认为按
 这样的数量分类就可以像伽里略和牛顿使物理学科学化那样使系统学
 （分类 学）真正成为科学。 另一个例子是施旺试图按晶体的起源来解
 释细胞起源。“我的研究所得出的主要结 论是一切生物的各个基本单
 位都由相同的发育原则支配，这和晶体校同样规律形成相似， 虽然晶
 体形式是多种多样的”（1839）。 当Edgar Anderson在20世纪30年代
 和40年代发现隐密杂交（clandestine hrbridization）在植物中非常
 普遍时，他本人、Enling、斯太宾斯以及其它一些植物 学家认为动物
 学家之所以没有发现在动物中也具有相同的杂交高频率是由于动物学家
 没 有刻意去探索。在随后的25年中花了相当大的努力在动物中追寻这
 种现象，从总的方面 来说结果都是否定的。这是因为高等动物的遗传
 体系和植物的绝不相同。多倍性现象也 是如此。50％左右的显花植物
 是多倍体。从1920年代直到1940年代，某些著名的细胞遗 传学家认为
 “因此”多倍性在动物中也应该同样普遍。实际上除了一些不进行有性
 繁殖 的类群外，多倍性现象在动物界中极为罕见。曾经一度认为染色
 体数目不同是由于多倍 性的结果，但在大多数情况下这另有解释
 （White，1973；1978）。 再举一个例子，某些类群的动物（如淡水鱼
 类）的分布能力极差。一般情况下它们 只有在大陆块相连时才能从一
 个分布区扩展到另一个分布区。某些专门研究淡水鱼或其 它分布能力
 弱的动物分布情况的生物地理学家因而就匆忙作出结论以为各种动物类
 群的 分布状况反映了大陆块的以往历史。事实上，很多类群生物的绝
 大多数物种能够越过宽 阔水域来分布；根据这些容易分散类群的分布
 模式来推论以前的大陆块衔接情况将会导 致错误结论。 独特性是大多
 数复杂系统的特征。物理科学家当然也会遇到独特性。近年来太空探
 险中在已探测过的行星上的发现表明它们的大气层和地表地质都具有独
 特性。这并不是 说在独特现象很丰富的科学中不可能作出概括；这只
 是意味着这些概括必须按或然性 （概率）观点来陈述，这还表示这类
 或然性概括（不论怎样称呼它）对一位科学家的日 常工作远比作为所
 谓的普遍规律更为重要。 错误学说的启发意义 奇怪的是错误学说往
 往对科学的某一特定分支能产生有利影响。这些错误学说促使 探索对
 立学说所忽略而又是本身所需要的事实根据，这些事实却对支持另一种
 不同的解 释方案十分有用。例如杰弗里主义（相信环境的直接影响）
 激发了探索环境与适应性状 之间相互关系的热潮。后来这些范围广泛
 的文献资料却成为支持自然选择学说的有力依 据。自然选择主义者用
 不着再去探索这些相互关系因为它们已经由新拉马克主义者收集 并已
 仔细整理过了。 活力论对18世纪和19世纪早期生理学的发展或许比机
 械论起了更有利的影响。活力 论者Bichat对Magendie和Bernard的后来
 研究的影响显然要比机械论者LaMettrie和 Holbach的影响大得多。自
 然神学对自然界中各种方式的适应现象积累了大量的卓越观 察资料。
 一旦“设计”换上自然选择这些资料就可以全部并入进化生物学中。自
 然神学 家Reimarus和Kirby的动物行为观察后来成为研究动物行为学的
 最有价值的基础。 上述情况表明如果某一研究传统能够收集大量似乎
 能支持它的事实，这就说明与之 相对立的学说有毛病。这也证实了老
 的看法：事实只要是正确的就永远也不会丧失它的 价值，而假说和学
 说不论正确与否都能促进研究。
                         20．4　科学与外部环境
 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。 在生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 起的分子生物学，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。在生物学各门学 科的发展之上还重叠着同时
 对生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
 生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
 泛影响势力对功能生物学和进化生物学或者有利或者不利，如果其中有
 某种对功 能生物学有利就会对进化生物学十分不利，反之亦然。只是
 最近十几年来才认识到生物 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，生物的生 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生物的一切现象。因为各种无
 生物 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。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生物学分 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，在生物学史上也有一
 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在他们的岛屿生物地理学说（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讥笑生物学是“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
 的渠道通向进化生物学，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）古生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、物种生物
 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生物
 学中更明显。在分子生物学 中实际上每一项新发现都是采用新技术的
 结果。 生物学技术的另一个重要方面是采用不同种类的实验生物。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
 蝇作为实验生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生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，而转到生物学领域后 就需要了解一切生物都具有独特性质，不能
 将在某种生物中的发现自动地转移到另外的 一些生物；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。生物是复杂 的有生
 命的系统，每一生物都有其独特性状。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。在鸟类的生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。 生物科学进展的关键除了选用合适的技术和恰当的生物材料
 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。生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。
                            2O．5　科学的进步
 由于从外表上看来没有解决的科学问题日益增多。所以有时常听到科学
 是否真正有 所进步的怀疑议论。要给科学进步下定义很不容易。科学
 进步的特点是：对以前难于捉 摸的现象有了更多的了解，解决了矛
 盾，揭开了一些黑匣子，能够作出较好的概率性预 测，在以前彼此没
 有联系的现象之间建立了因果关系。虽然下定义有困难，但是从事科
 学实践的科学家几乎从来也不怀疑新发现、新学说，或新的概念对科学
 进步作出的贡献。 但是也有人指出（Kuhn，1962）；科学在其方法上
 往往是没有理性的，在某个方面的进 步可能会使另一方面遭到损失。
 正如我在第一章　中所强调的，我以为生物科学进步的特点并不完全在
 于个别发现 （无论它多么重要）或提出了新学说，而主要在于逐步而
 又决定性地发展了新概念以及 放弃了原来占支配地位的旧概念。在多
 数情况下重要新概念的确立和发展并不是出于个 别发现而是将过去确
 定无疑的事实加以巧妙和新颖的组合集成。达尔文的通过自然选择 的
 共同祖先学说就是一个很好的例子。其它这一类重要概念（大都是根据
 已知事实）还 有生物学种，遗传程序，遗传重组，边缘隔离种群的加
 速物种形成，细胞学说，甚至还 有基因概念。 科学概念结构最急剧的
 变化一般称为科学革命，关于这个问题过去二十年有不少著 作问世。
 我曾指出（Mayr，1972b）达尔文革命，和几乎所有的生物学重大争论
 相仿， 比一般所认为的一次科学革命的时间要长久得多。我无法想像
 在生物学中有像改朝换代 那样的急剧变化。另一方面。某些发现、新
 概念、旧概念的修正，以及新技术无疑对随 后生物学的发展具有重要
 影响。我只须提到《物种起源》的出版，孟德尔定律的重新发 现，进
 化综合，以及DNA分子结构的发现作为例子。虽然科学革命这一概念并
 不能确切 反映科学成长过程，但是认为科学进步具有稳定的步伐和速
 度也是不现实的。 对科学的全面进步抱怀疑态度的情况在物理科学中
 也许更严重。从17世纪到19世纪 末物理科学的长足进展之后随之而来
 的是互协性原理、测不准原理、基本粒子、相对论 以及其它一些引进
 了前所未曾料到的不确定性的各种发展。看来生物科学的进步比较扎
 实和更容易察知：静止的世界被进化的世界取代，共同祖先，自然选
 择，颗粒性遗传， 激素和酶的作用，种群概念，生物学种，发育由遗
 传程序控制，有关行为的学说，以及 对身体内各个器官功能的了解等
 等这些具体的进步只不过是其中很少数的几个例子。虽 然还有很多问
 题没有解决，尤其是关于复杂系统的功能，但是谁也无法怀疑生物科学
 业 已取得和行将取得的巨大进步。 然而当要发展真正的综合性科学学
 时就必须比较来自物理科学、生物科学和社会科 学的各种概括结论并
 试图将这三个分支加以整合，集其大成。我相当怀疑这样的比较和 集
 成所需要的素材是否业已具备，现在正需要有人将之作为研究课题进行
 深人研究。 ----------------

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※ 来源:．紫 丁 香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: dip.hit.edu.cn]