学术研究成才中的误区

20.3学说和概念成熟过程中的障碍

《生物学思想发展的历史》 恩斯特·迈尔著 涂长晟等译 https://www.tuenhai.com 整理

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

不考虑对立意见

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)对升物多样性的解释是,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。甚至分子升物学家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。将升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。近年来有一位种群升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升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(孟德尔主义者与升物统计学者),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。对每一个升物学问题都必须牢记一个事物两个方面原则,因为升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升物现象。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),要全面充分的认识升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。就在升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。升物科学只是从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)升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升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。升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”将升物学“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;因而试图将一切升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

海云青飞:在中国有世界最大的五元论者,就是相信五行者,他们是中医粉,周易粉,算命粉。确实,有的事物可以分成五类,但是五行并不是宇宙的普遍规律

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升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(clandestinehrbridization)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升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,很多类群升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升物学中。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

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