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想象在科學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用

來源：中國科學(xué)報(bào) ? 2021-06-17 08:58:02

2019年12月，英國牛津大學(xué)出版社出版了以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)的科學(xué)哲學(xué)家Arnon Levy和澳大利亞悉尼大學(xué)的哲學(xué)家Peter Godfrey-Smith合編的The Scientific Imagination：Philosophical and Psychological Perspectives(本文作者譯為“科學(xué)想象：哲學(xué)視角和心理學(xué)視角”)。

想象并非創(chuàng)意之隨機(jī)發(fā)生器，也不限于思路之聯(lián)想。想象經(jīng)常是智慧的、信息依據(jù)充分的和高度聚焦的。本書收入了13篇文章，反映了學(xué)界共識(shí)程度越來越高的一個(gè)認(rèn)識(shí)，即想象在科學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不僅提出假說需要想象力，驗(yàn)證假說也需要想象力，思想實(shí)驗(yàn)和理想化模型都是反映想象之重要性的突出例子。

不過，準(zhǔn)確地描述科學(xué)想象及其產(chǎn)物的性質(zhì)仍是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這13篇文章共有16位作者，他們主要是哲學(xué)家和科學(xué)史家，其中有些對于科學(xué)想象已有多年的研究與思考。

本書提供的最重要信息是讓大家認(rèn)識(shí)到，想象在科學(xué)探究中確實(shí)扮演著認(rèn)識(shí)論和本體論的角色。無論我們怎么評價(jià)這一角色，反正該角色的功能是廣泛而復(fù)雜的，是迄今沒有深究的。

兩位主編在開篇就寫道，“盡管想象是如此重要，但它在科學(xué)哲學(xué)中很少獲得系統(tǒng)性的關(guān)注”。本書抵制一種常見的看法，人文學(xué)科尤其是虛構(gòu)作品才強(qiáng)調(diào)想象。這16位作者一致認(rèn)為，想象是科學(xué)思維的重要工具。

Deena Skolnick Weisberg在其文章的開頭寫道，“科學(xué)本質(zhì)上就涉及想象。這一說法或許會(huì)驚到多數(shù)人，他們習(xí)慣于覺得科學(xué)和想象是對立的”。后來她分析了“對立”的原因：“科學(xué)是要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)行機(jī)理，而想象，根據(jù)定義，關(guān)心的就是現(xiàn)實(shí)世界以外的東西。”

本書第一章是Fiora Salis和Roman Frigg的文章。他倆提請讀者關(guān)注兩種過程：科學(xué)模型和思想實(shí)驗(yàn)。他們把二者放在一起討論，因?yàn)槎叨寄?ldquo;通過想象或假裝來做出自然的解釋”。

有3篇文章是認(rèn)知心理學(xué)家寫的。Tania Lombrozo討論的是“科學(xué)和日常生活中的‘通過想象進(jìn)行學(xué)習(xí)’”;Deena Skolnick Weisberg提出的問題是“對于科學(xué)來說想象力是否太受限了”;Igor Bascandziev和Paul L. Harris兩位作者則問道，“孩子能受益于思想實(shí)驗(yàn)嗎”?這幾篇文章提供的證據(jù)表明，在對簡單的因果關(guān)系做出正確預(yù)測時(shí)，想象發(fā)揮了認(rèn)知作用。

Amie L.Thomasson提出的問題是“如果模型是小說，那么會(huì)是什么樣子呢”。Martin Thomson-Jones則討論了“關(guān)于缺失系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)看法”。Martin Thomson-Jones說，假定有兩個(gè)人在討論福樓拜的《包法利夫人》，感慨道“愛瑪不幸福”。這兩人并不認(rèn)為愛瑪真有其人，但“愛瑪不幸福”這句陳述還是有意義的。這一現(xiàn)象與缺失系統(tǒng)建模之語義問題其實(shí)是相通的。這兩位作者都關(guān)注模型的本體論問題。

Arnon Levy討論的是“隱喻與科學(xué)解釋”。確實(shí)，科學(xué)解釋中不斷采用著各種比較和類比，但它們在心理上、認(rèn)知上和語義上都與隱喻有別。將雙方區(qū)分得較清楚的是Elisabeth Camp的文章，“科學(xué)探究之富有想象力的框架：隱喻、生動(dòng)的事實(shí)和假想的故事”。

在《通過圖形來想象機(jī)理》一文中，Benjamin Sheredos和William Bechtel兩位作者通過一個(gè)詳細(xì)的案例來說明，人們在推想藍(lán)綠菌的生物周期之解釋機(jī)理時(shí)，圖形發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

Michael Weisberg的《計(jì)算結(jié)構(gòu)之抽象與表現(xiàn)能力》一文是要回應(yīng)這樣的看法：為了充分表現(xiàn)因果結(jié)構(gòu)，模型需要成為反事實(shí)的虛構(gòu)作品，而不是純數(shù)學(xué)性的結(jié)構(gòu)。

他解釋說，目標(biāo)系統(tǒng)的因果結(jié)構(gòu)可通過計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算結(jié)構(gòu)來表達(dá)，而計(jì)算結(jié)構(gòu)之闡釋可以進(jìn)行調(diào)整以獲得所需的一般性，而這些都是虛構(gòu)作品做不到的。

Stephen Yablos的文章討論的是“模型與實(shí)在”，這篇文章有點(diǎn)“建模之建模”的味道。這類元問題，如“科學(xué)之科學(xué)”“意義之意義”“數(shù)據(jù)之?dāng)?shù)據(jù)”(即元數(shù)據(jù))等，都是極其重要的。

Elisabeth Camp的文章是本書最后一篇。她區(qū)分了一系列相關(guān)的概念：隱喻、類比、框架、抽象、觀念化等等。貫穿全書的還有其他一些重要概念，如虛構(gòu)、“反事實(shí)論”、現(xiàn)實(shí)世界、假裝等。

盡管有這么多說法，但本書考察最多的還是科學(xué)模型和思想實(shí)驗(yàn)。

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