概念的形成：蜜蜂式

吳以義

培根從方法論的角度探討了三種理解自然的方式：螞蟻式、蜘蛛式和蜜蜂式。真正的哲學(xué)家應(yīng)該像蜜蜂一樣，從花朵上采集花粉，消化這些原料，然后釀成香甜的蜜。

1859年，達(dá)爾文（左）以“物競天擇”為核心概念的《物種起源》出版，“進(jìn)化”概念進(jìn)入了一般公眾的視野。1869年，俄國化學(xué)學(xué)會年會宣讀了門捷列夫（右）的論文，“周期律”的概念就此形成

19世紀(jì)最引人注目的兩個科學(xué)成就，以其各自發(fā)表的時間來說，前后相差幾乎僅僅10年，而醞釀，討論，從雜蕪的事實材料發(fā)展到深刻的概念，則各自經(jīng)歷了幾十年的過程。博收遠(yuǎn)紹，錘煉精致，這或者就是培根所謂的概念體系的“蜜蜂式”構(gòu)造方式。

進(jìn)化概念的形成

先是，達(dá)爾文作為“自然學(xué)者”參加了英國海軍對南美和南太平洋的考察，他后來說這是決定他一輩子學(xué)術(shù)走向的“最最重要的”一段經(jīng)歷。在長達(dá)近5年的航行中，他對所經(jīng)過的島嶼海岸的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和生物形態(tài)作了極為細(xì)致的觀察和數(shù)量驚人的記錄，制作標(biāo)本，收集資料，不斷地寄往劍橋的研究中心，與當(dāng)時英國自然研究的領(lǐng)軍人物保持著密切的接觸。他本來就深深服膺于萊爾的地層變化學(xué)說，這一考察更使他漸漸產(chǎn)生了物種變遷，乃至“無限離開原型”的概念。但是“為什么物種會變化”，或者物種變遷的原因和動力何在，則整整困擾了他15個月，直到1838年10月，他“為了消遣”閱讀了馬爾薩斯關(guān)于人口數(shù)量和維持人的生命所需要的食物數(shù)量的平衡關(guān)系的論述，得到直接的啟發(fā)。原來過度繁殖造成了生活資源的短缺，這就導(dǎo)致了個體為爭奪這些對于生存必需資源的斗爭，而在這種競爭中，個體形狀的微小差異對結(jié)果可能發(fā)生決定性的影響。這種在競爭中占優(yōu)勢的微小差異經(jīng)過自然淘汰被肯定下來，通過世代遺傳被擴(kuò)大，直至“無限離開原型”從而形成新的物種。1859年，在無數(shù)事實例證的支持下，以“物競天擇”為核心概念的《物種起源》出版，“進(jìn)化”概念進(jìn)入了一般公眾的視野。

元素周期律

后10年，1869年3月，俄國化學(xué)學(xué)會年會宣讀了門捷列夫的論文“按照原子量和化學(xué)親和力建立一種元素系統(tǒng)的試嘗”，這就是后來為人所熟知的“周期律”。當(dāng)時已知的元素有63種，性質(zhì)各異，但有些元素在化學(xué)性質(zhì)上更為相近，如氟氯溴碘，似乎自成一組，也是不爭的事實。英國人紐蘭德，德國人梅耶爾，都曾嘗試以此對元素分類，但其中規(guī)律若有若無，如捕風(fēng)系影，令人難以琢磨。門捷列夫最初追隨法國人格爾哈特，按化合價分類劃分元素組，如一價的鋰、鈉、鉀、銣、銫顯然形成一組。是年3月1日，門氏又注意到，這些元素的原子量有規(guī)律地遞增且穩(wěn)定不變，這就更突出了其作為主要參數(shù)的地位，理論也相應(yīng)修正為“元素性質(zhì)和原子量的關(guān)系”。一旦諸多元素以此原子量為主要參數(shù)排列，化學(xué)性質(zhì)的周期性即自然呈現(xiàn)出來。根據(jù)這種周期性，門氏又反過來修正了若干個元素的原子量及其在周期表中的位置，以使周期律能兼顧各個元素的化學(xué)性質(zhì)。他為此甚至在元素排列中留出空格，并預(yù)言了這些“理應(yīng)在此”但尚不為人知的元素的性質(zhì)，使得周期律更臻嚴(yán)整完備。4年后，法國人列科爾發(fā)現(xiàn)元素鎵，并幾乎立即確定這就是門捷列夫預(yù)言的幽靈元素“埃卡鋁”。盡管“有言在先”，門氏預(yù)言的準(zhǔn)確性仍引起了相當(dāng)?shù)恼饎樱爸芷诼伞钡母拍钣墒谴_立。

漸進(jìn)累積到歸納推理

進(jìn)化論和周期律，毫無疑問無愧于“革命”之名，卻都不出現(xiàn)于“反常、危機(jī)”之時，也不能納入庫恩的“反常-危機(jī)-改變規(guī)范的革命-常規(guī)科學(xué)”的模式，反而表現(xiàn)為一種更近于惠爾的“漸進(jìn)累積到歸納推理”的認(rèn)識過程。19世紀(jì)60年代，歐陸各國工業(yè)化漸次完成，使得大規(guī)模地收集資料既為可能，也為必要。達(dá)爾文的環(huán)球考察肇始于海軍對于水文資料的需求；大量元素的發(fā)現(xiàn)，則得益于戴維的電化學(xué)和本生的光譜分析術(shù)。由此得到的海量的事實材料，是進(jìn)化論和周期律的必不可少的基礎(chǔ)。

但是如此大量的資料也為研究構(gòu)成了問題。達(dá)爾文當(dāng)時面對的生物地層，形態(tài)各異，光怪陸離。作為進(jìn)化論的基礎(chǔ)和例證的筆記和研究報告，多達(dá)好幾十冊。門捷列夫要處理的63種元素及其化合物，五光十色，紛然雜陳，要考慮照顧的實驗數(shù)據(jù)，何止百千。他們的困難，如福爾摩斯在《海軍協(xié)定》里說的，不是沒有線索，而是事實材料過多，紛繁雜亂，令人無法分辨主次，使人無所適從。對達(dá)爾文來說，是細(xì)微的個體差異在生存競爭中的決定性作用；對門捷列夫而言，是原子量而不是令人眼花繚亂的化學(xué)性質(zhì)，帶領(lǐng)他們走出迷宮的路標(biāo)、構(gòu)造理論的主要線索。

培根認(rèn)為真正的哲學(xué)家應(yīng)該像蜜蜂一樣，從花朵上采集花粉，消化這些原料，然后釀成香甜的蜜

從理論驗證上說，門捷列夫比達(dá)爾文幸運：鎵的發(fā)現(xiàn)補(bǔ)足了“觀察-假說-驗證”認(rèn)識模式的最后一環(huán)，1875年以降，周期律即成了科學(xué)界的共識，研究的出發(fā)點。進(jìn)化論的理論結(jié)構(gòu)則不同于周期律。在當(dāng)時尚無精密科學(xué)手段為化石斷代的情況下，以化石的空間分布倒推出生物演化的時間序列，需要高深的地質(zhì)學(xué)生物學(xué)的知識；而結(jié)論賴以建立的有限的觀察資料，不管多么豐富，從認(rèn)識論上看，也還不能歸入“假說驗證”模式，終究是一種歸納推理的結(jié)論。盡管先達(dá)爾文20年有惠爾的大力鼓噪，要理解這種論證方式，需要有對例證的沉著比對和對推理的細(xì)致分析。加之進(jìn)化論所討論的，直指基督教教義的核心，是西洋文化百千年來所認(rèn)定的、不可討論的主題。這個理論在向非科學(xué)人群傳播時所面臨的困難，在科學(xué)史上，或者只有日心學(xué)說差強(qiáng)可比；而以一般民眾的反應(yīng)論，甚至更有過之，直至60多年以后還有“斯庫比案”。種種質(zhì)疑詰難，對于“缺失環(huán)節(jié)”的尋求至今不息，則似乎是進(jìn)化論獨自面對的問題了。