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现代自然科学的思想基底——从概念思维到文明交流的考察

The Intellectual Foundation of Modern Natural Science ——An Investigation from Conceptual Thinking to Civilizational Exchange

发布时间:2025-12-01
作者: 钱贤国 :上海大学哲学系 上海;
摘要: 现代自然科学是现代社会的根本现象。“理念统摄经验”的研究范式是现代科学开展研究的基础环节,实验成为理性探究自然规律的必要环节依赖于概念思维的引导,康德批判哲学中的“知性为自然立法”实现了这一统摄作用的理论自觉。当然,概念思维源于西方文明中追溯至柏拉图主义的“理念世界与现象世界”二分的观念结构。可是,柏拉图对两个世界的划分,并非雅典思想的自足演进,而是依托地中海地缘结构开放性与自身的包容性,整合毕达哥拉斯、赫拉克利特、巴门尼德等思想的结果。这一思想融合的过程提醒人们,文明的发展始终离不开跨文化的对话与互鉴,要以开放包容推动科学进步与人类文明的共生共荣。
Abstract: Modern natural science constitutes a fundamental phenomenon of modern society. The research paradigm of "the governance of ideas over experience" serves as the foundational link for modern scientific inquiry, and the fact that experiments have become an indispensable component of the rational exploration of natural laws relies on the guidance of conceptual thinking. Kant's proposition that "the understanding prescribes laws to nature" in his critical philosophy has achieved the theoretical consciousness of this governance function. Certainly, conceptual thinking originates from the dichotomous conceptual structure of "the intelligible world and the phenomenal world" in Western civilization, which can be traced back to Platonism. However, Plato's division of the two worlds is not the self-sufficient evolution of Athenian thought, but the result of the integration of Pythagoras, Heraclitus, Parmenides and other thoughts relying on the openness of the Mediterranean's geographical structure and its own inclusiveness. This process of ideological integration reminds people that the development of civilization is always inseparable from cross-cultural dialogue and mutual learning. We should promote the symbiosis and common prosperity of scientific progress and human civilization with openness and inclusiveness.
关键词: 现代自然科学;概念思维;文明交流
Keywords: modern natural science; conceptual thinking; cvilizational exchange

引言

现代性意味着依托理性对自然秩序的改造,对古代世界的这一颠覆推动了普遍交往的“世界历史”进程。作为现代性最显性、最具标志性的成果,现代自然科学解放出的物质力量是现代社会“改造性”的动力源泉。因此,海德格尔指出:“科学是现代的根本现象之一。”这意味着科学不仅是对自然的认知工具,更是人类把握世界、建构现代社会秩序的核心力量,贯穿了现代性展开的全程。当然,现代自然科学这一现代性根本现象的涌现,绝非存在论层面的偶然,而是西方文明思想脉络中蕴含的必然。而要把握现代科学的必然性,势必要“沉思现代科学的本质”,并且“从中认识现代科学的形而上学基础”。吴国盛认为,现代科学的主流是数理实验科学,而古希腊的理性精神是其重要起源。古希腊哲学理性传统中不借助外部经验,反而以理念内在演绎发展自身进而“统摄经验”的真理关怀,构成了科学生成的思想史基石。因此“理念与经验”的辩证关系,是厘清哲学与科学关系的一条关键线索。

一、理念统摄经验:现代科学的概念思维研究范式

现代自然科学是以理性精神为指引,借助数理与实验方法探究自然规律,兼具求真底色与改造自然倾向的实践活动。现代科学是以精确性为严格性准则的研究活动,其中最显性的特征就是“理念统摄经验”的辩证方法。这一方法直接体现为科学实验的设计逻辑、科学突破的问题引导以及科学与哲学的互动,是现代科学区别于古代经验技术的核心标志。

传统叙事将“实验”视为科学的核心,但忽视了实验有效性依赖理念、概念思维的预设,而这恰恰是现代科学与古代工匠技术“试错”的根本差异。爱因斯坦曾说:“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的,那就是:希腊哲学家发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何学中),以及(文艺复兴时期)发现的通过系统的实验有可能找出因果关系。”在现代自然科学的运作机制中,逻辑与理性思维不仅构成了理论建构的基本进路,更以先验预设的形式为实验验证提供了前提性奠基。

现代科学中,“理念统摄经验”的研究机制体现在原理、公式等概念作为预先设定的数学化理性秩序,为实验提供了可供观测的逻辑框架。海德格尔指出,“自然科学并非通过实验才成为研究,而是相反地,惟有在自然知识已经转换为研究的地方,实验才是可能的。”这意味着现代科学的“存在论筹划”本质体现为科学研究并非单纯的经验观测,而是将自然预先筹划为数学化的时空体系。例如,伽利略在斜面实验中,并非单纯观察“小球滚动的现象”,而是以“惯性原理(物体不受外力时保持匀速直线运动)”的概念思维为预设来设计变量、测量数据,最终验证物理运动规律。伽利略的斜面实验中惯性理念将运动规定为“不受外力即匀速”的数学化秩序的筹划。实验中的小球位置测量、时间记录,都将经验运动纳入了数学化理念框架。如若缺乏这种筹划,小球的滚动只是感性现象,位置与时间的关系也无法转化为匀加速运动公式。这表明,理念统摄经验并非单纯的理论指导实验,而是存在论层面“自然被理念预先规定”的结果。如若缺乏“惯性”等抽象概念的统摄,那么实验数据归根到底只是零散的经验记录,无法转化为放之四海而皆准的“普遍规律”。

因此,理念对经验的统摄是现代科学开展研究的基础环节,缺少了概念思维对自然的先行筹划,那么实验观测将沦为无目的的试错,概括抽象出的“逻辑意义”才使得实验成为理性探究自然规律的必要环节。反观古代工匠的实验虽然能够积累技术经验,但因缺乏概念思维的抽象统摄,所以无法形成普遍理论。也就是说,古代的实验多服务于具体实用目标(如提升器物质量),未能形成透过经验现象探寻本质的抽象概括思维,因而始终停留在“技术”而未能升华为“科学”。

当然,科学实践中,理念与经验的一致性存在限度。当实验所获得的经验与既有解释原则冲突时,对理论新矛盾的深度挖掘往往会成为科学突破的直接动力。科学精神中对问题、矛盾的“追问”不是单纯的否定原理或修正数据,而是对“原理解释的合理性限度”“经验现象的解读方式”的彻底拷问。因为现代科学的“研究”本质要求预先筹划存在者领域(如将自然规定为可数学化的时空运动体系)以确立认知框架,其严格性在于对该框架的维系。所以对矛盾现象的追问直击科学认知的根基,使科学突破表层矛盾,触及存在者之显现的深层肌理。

19世纪末笼罩物理学大厦的“两朵乌云”便是例证:迈克尔逊—莫雷实验的零结果与“以太”假说的冲突迫使物理学家直面经典力学对“光的传播介质”的原理解释限度,最终启发了爱因斯坦的相对论;而黑体辐射实验的紫外灾难则启发现代物理学反思“能量连续辐射”的常识思维,为普朗克的量子假说提供了契机,开启量子力学对微观世界的探究。

因此,对理论与经验矛盾的调解是现代科学方法论的一个核心环节,不论是理论引导经验现象,还是实验观测反哺、修正既有理论,概念思维与实验验证的内生性结合构成了科学辩证发展、持续推陈出新的方法论前提,更让科学从纯粹的理论认知转化为改造自然与社会的物质力量,深刻重塑现代社会的生活、生产方式与文明进程。

从中可以窥见,概念思维正是现代科学研究的根本前提,为现代科学提供了清晰化的认知框架,是其实现逻辑推导、构建理论体系的理性基石,更是科学区别于古代经验技术的核心特质。

二、概念思维的哲学根基:“两个世界”观念结构的谱系追溯

现代自然科学的“理念—经验”辩证方法,意味着借助符合逻辑和理性原则的概念思维提出设想,再用实验加以验证。这实际上就是“相信人可以在头脑中构建一个理性的世界,而这个世界竟神奇般地与现实世界是一致的”。这无非是说概念思维以普遍必然性的样态统摄了经验现象,成为研究得以开展的前提。概念思维的统摄作用并非凭空产生,而是对西方哲学传统中现象世界与理念世界“两个世界”二分法的继承与发展。换言之,西方哲学传统为科学提供的“概念思维”工具以理念、原理的样态连接了经验现象,构成了现代自然科学的深层依托。

现代科学不是对古希腊科学的亦步亦趋,而是继承古希腊人文理性精神后的创造性发展。古希腊科学与现代科学的根本分野在于“精确性”,古希腊科学因缺少现代科学意义上以概念筹划为前提的实验支撑,始终囿于哲学思辨的“解释”范式。但其人文理性精神传统,以及对存在者本性的目的论叩问方式,仍是现代科学在求真与求力进程中不可或缺的精神养料。

现代自然科学的基石乃是概念思维,它超越个别、流变、易朽的经验事物,以一种普遍必然性的原则统御经验现象。例如,现代逻辑学的常识是,逻辑本身不来源于经验现象,经验事物本身无法赋予逻辑以合法性,因为逻辑是先验的,逻辑本身不是对经验事物的认识,而是对认识本身的认识。既然人的认识依赖于先验观念的超越性,这就意味着承载先验性的概念思维脱离于现象世界,身处与现象世界相分离的另一个“形而上学”的“理念世界”——理念世界创造或映射了变动不居的现象世界。

康德哲学以“人的认识何以可能”为核心追问,通过对人类认识能力之先验形式的研究,为认识的普遍性与必然性奠定了先天根据。康德的先验哲学构成理解概念思维机制的核心线索,认识批判揭示出概念思维并非单纯的经验归纳或逻辑演绎,而是先验形式为前提对经验杂多的统摄与规整,进而使概念的普遍性效力具备合法性。在康德哲学中,认知论问题的解答是对唯理论与经验论的批判调和。他认为,科学知识既非唯理论式无新内容生成的先天分析判断,也非经验论式缺乏普遍必然性的后天综合判断。科学知识必然是“先天综合判断”,既以“先天”维度确保知识的普遍性与必然性,满足科学的严谨性,又借“综合”维度联结新的经验内容,实现新知识的拓展,这是现代自然科学得以成立的思想基底。所以他说:“我们没有任何知识是先行于经验的,一切知识都是从经验开始的,但尽管我们的一切知识都是以经验开始的,它们却并不因此就都是从经验中发源的。”

对先验观念结构的阐明,标志着思想史上一场深刻的“哥白尼式革命”。这一转向意味着自然科学家所依赖的,不是纯粹的经验观察,亦非单纯的概念分析,而是由理性所预先确立的原理。科学家依据这些原理研究问题,并设计实验迫使自然作答,由此获得具有普遍必然性的科学判断。康德的先验哲学在此意义上揭示了“知性为自然立法”这一命题,并由此奠定了自然科学的形而上学根据。现代自然科学固然离不开经验质料,但其必然性根基却要回溯至具有普遍性的概念思维。正是这种逻辑上在先的先验概念架构,为一切经验知识提供了合法性前提。因此,“科学家发现出来的,不过是人类早就放进去的。哲学家之所以能先天地认识到‘科学家经验地发现的’原理,正因为原理是由古人放进去的”。

认识中这种“并不因此源于经验”的先验要素,使得自然成为可被理念统摄的“先验范畴”(如量、因果性等)。在《自然科学的形而上学基础》中,康德进一步将这种先验性与自然的数学化勾连,认为先验范畴使自然必须服从数学的规定,因此“运动通过物理原因即力而相联结的规律,在一般的运动组合原理预先被置于纯粹数学基础上之前,完全不能作彻底的阐明”。可见,知性的因果性范畴使运动成为可被力的数学公式描述的对象,这恰恰是科学中理念(数理公式)统摄经验(运动现象)的关键。知识作为人类理性运思的结晶,必然无法脱离经验这一来源。无论是对客观世界的观察、具体实践的反馈,还是感官捕捉的各类印象,经验都为知识构建提供了不可或缺的原材料。可是知识绝非经验素材即“感性杂多”的机械累加,如若仅停留于经验堆积,知识就会陷入个别性与偶然性之中。先验观念结构(知性)的存在,以秩序与规范规整了经验材料,使之转化为具备有效性、普遍必然性与合法性的系统知识,因而知识超越了经验堆积的局限。

概念思维以先验观念结构超越了感性经验现象,以普遍必然的要求回答了知识何以可能这一问题。其中,逻辑的先验性正是“理念世界的普遍性”在思维形式中的体现,柏拉图的笔下已蕴含“思维遵循理念秩序”的预设。康德对“自然数学化”的先验奠基,使概念思维成为现代科学研究中可操作的数理工具,架设了“两个世界”观念结构向科学方法论转化的桥梁。

现代科学所秉承的理性主义精神之观念前提植根于西方文明所特有的“两个世界”的二元架构。其中,恒定不变的理念世界对流变不居的现象世界构成了一个存在论意义上的超越。而所谓的“普遍性”,本质上就是理念世界中的理性原理在现象世界的有效贯彻。正是这种将理念与现象判然二分的思想,为一种纯粹的概念性思维提供了可能,从而在根本上为现代自然科学的诞生准备了必要的思想条件。

西方哲学传统绝非近代科学诞生的偶然背景,而是其得以突破古代经验技术局限、以精确性研究范式显现自身的“必要条件”。实验仪器、公式原理背后支撑的“两个世界”观念结构,为概念思维提供了存在论根基,滋养了现代科学以“普遍概念统摄经验现象”的认知逻辑。不难看出,这一观念结构的思想史根源,是“以理念世界为真实存在、现象世界为理念摹本”的柏拉图主义。它不仅为西方文明植入了“本质优先于表象”的认知范式,更通过将“概念”确立为通达真理的核心工具,对西方文明的深远影响不仅限于哲学领域,更贯穿了现代科学的认知框架与发展脉络始终。

柏拉图主义中“理念世界统摄现象世界”的观念结构,以“神学婢女”的样态成为了中世纪经院哲学对“超感性世界优先性”的补充。中世纪神学将“理念世界”重构为“上帝创造的理性秩序”,超感性领域不再是柏拉图笔下与现象世界并列的抽象实在,而成为统摄感性自然的绝对权威。托马斯·阿奎那将柏拉图的“理念”诠释为“上帝创造自然时的理性蓝图”。经院哲学使“超感性领域的实在性”渗透为西方文化潜意识,形成“超感性决定感性”的认知惯性。这一认知惯性为近代科学以数学理念统摄经验现象扫清了文化障碍,伽利略只需将终极存在的理性蓝图转化为自然的数学化秩序,便能顺理成章地以“惯性”概念统摄斜面实验的经验数据,无需重新论证理念为何具有统摄权这一前提。从哲学思辨到普遍接受的文化基因这一转化,为现代科学理念统摄经验现象提供了隐性的文化基底。那么,亟待澄清的问题就是柏拉图哲学何以在古希腊发生。

三、地缘政治格局:文明交流与创新

柏拉图主义及其所支撑的“两个世界”观念结构,作为古希腊哲学理性传统的思想瑰宝,是现代科学“理念统摄经验”认知模式的关键思想前提。然而,这一奠定西方文明认知方向的哲学传统,绝非雅典人天然禀赋的文化基因,而是雅典依托地中海地缘结构的开放性,与埃及、叙利亚、爱奥尼亚等多元文明展开深度交流的结果。换言之,哲学在雅典开启了童年,但不是雅典自身让哲学步入童年。

柏拉图哲学的特点在于“把哲学的方向指向理智的、超感性的世界,并且把意识提高到精神的领域里;于是,理智的成分便获得了那属于思维的超感性的、精神的形式……也取得了一个坚实的立足点。”柏拉图哲学的形而上学架构明确区分了现象世界与超验的理念世界,而后者为意识提供了一个超越感官经验的坚实基点,并在此基点上催生了一种具有普遍必然性的先验概念思维。西方文明中“两个世界”的基本观念结构在此已初见端倪。

柏拉图哲学中“理念—现象”二分的观念结构,不是雅典城邦思想的自足演进,而是对毕达哥拉斯学派、赫拉克利特、巴门尼德等外邦思想资源进行批判性继承与创造性整合的结果,这体现在三个方面:第一,毕达哥拉斯学派的数本原说为理念论提供了“抽象实在性”基底。柏拉图生前结交了彼时著名的毕达哥拉斯学派数学家阿尔基塔,并向之学习了毕达哥拉斯的哲学。毕达哥拉斯学派的“数本原”主张,启发了柏拉图“抽象规定可作为事物的根本实在”的想法,这一思路直接启发柏拉图将理念确立为“超越感性、具有自身同一性的共相”,数的抽象性与和谐性也为理念的“普遍性与秩序性”提供了原型。所以理念论认为理念作为事物的本质,就如同数对事物的规定,具有超越可感现象的优先性;第二,赫拉克利特的流变学说解释了现象世界的变动不居。赫拉克利特“万物皆流,无物常驻”的主张,使柏拉图认识到“感性现象始终处于变动之中,不具备稳定性与真理性”。这种对感性世界的判断,成为柏拉图划分“现象世界(流变、偶然)”与“理念世界(永恒、必然)”的标准,并且现象世界的变动不居以对照的方式启发了对普遍、永恒之理念世界的思索;第三,巴门尼德的存在论为理念世界的永恒性提供逻辑支撑。巴门尼德关于“存在”的核心主张,为柏拉图理念世界的本质规定直接提供了思想资源。巴门尼德学说中“存在者存在,不存在者不存在”的思想启发了柏拉图确立 “理念作为真实存在,具有永恒性与不变性”的核心特质,理念对现象的统摄,本质上是巴门尼德“存在是永恒不动的一”这一命题的认识论转化。巴门尼德的“存在”只有纯粹本体论的维度,柏拉图将之拓展为“思维可把握的理念实在”,让存在的永恒性转化为理念的真实性准则,为理念统摄现象提供了认识论依据。此外,巴门尼德的“思有同一”学说启发了柏拉图进一步规定理念是思维的对象,故而是真实的存在。这种纯粹本体论到认识论与本体论之统一的转化,为柏拉图的二分法提供了依据。最终,柏拉图将毕达哥拉斯“数本原”从感性事物构成要素升华为理念的抽象实在性基底,把赫拉克利特“万物皆流”固化为现象世界的本质规定,将巴门尼德“存在是永恒不动的一”转化为理念的真实性准则,这一存在论层面的创造性整合,最终开出了“永恒自洽的理念世界统摄变动不居现象世界”的观念结构。

因此,审视柏拉图的哲学,不难从中看出相异于雅典甚至整个“原本”古希腊的外来思想传统的深远影响。柏拉图曾经与克拉底鲁密切交往,他还曾到过非洲的居勒尼,与数学家德奥多罗钻研数学。此外,在柏拉图笔下作为苏格拉底对手的高尔吉亚、普罗塔戈拉等智术师中不乏外邦人。这些不同传统的文化思想推动了柏拉图哲学中“理念”超越经验的关键一跃。

当时雅典城邦的民主制与社会环境为外邦思想提供了“对话空间”,而城邦间的贸易需求客观上导致的相互往来也推动了不同思想的交流。外邦智术师(如高尔吉亚、普罗塔戈拉等)可在公民大会上发表演说,他们的思想在辩论中为雅典公民所熟知。地缘开放以及城邦文化环境的包容条件,让雅典成为诸种思想交流碰撞的文化熔炉,而非单纯的思想集散地。

多元文明的认知差异通过雅典的交流碰撞,催生“超越经验、寻求普遍理念”的柏拉图主义,最终凝聚为以理念统摄现象的概念思维。外邦人将世界各地不同的思想带到了雅典,使得雅典成为了当时世界上的文化高地。雅典人从爱利亚、亚细亚、叙利亚、埃及等地取得了他们的思想和文化,但是他们把这个来源的外来成分大大地消融了,加工转化后这些原本外在于雅典城邦的思想说起了进入了雅典人的思想,那么这些思想瑰宝也就内化在雅典的思想谱系中了,其代表就是柏拉图主义。所以说,不同思想在雅典的碰撞与交汇孕育出的“两个世界”观念与概念思维,支撑了自然科学的诞生。

四、结语

西方文明在现代自然科学上的领先不是偶然,依托地缘开放性形成的多元文明交流格局是深层的文明密码,这种交流所促成的理念统摄现象的哲学传统,为科学生成提供思想土壤。开放交流促进文明发展不仅是现代科学生成的历史经验,更是当今应对全球化挑战、推动文明演进的价值引领。

然而,“不同文化的互相学习、借鉴,多种文化的交汇、融合,是人类文化发展、创新的源泉”,现代科学作为西方文化的核心成果,正是文化交流创新后的新发展。雅典依托地中海地缘成为埃及数学、叙利亚存在论、爱奥尼亚自然观的交汇中心,正是这种多元思想的碰撞,才孕育出“理念统摄现象”的概念思维,为现代科学数理与实验辩证统一的方法论奠定哲学根基。这一历史进程清晰表明,西方在科学上的发现是开放交流催生的思想创新结晶。

在全球化深入发展的今天,更应在坚守自身文明根脉的同时,通过平等对话与包容互鉴,积极吸收人类文明的一切有益成果。文化的现代发展,应当实现文化全球化与文化民族化的有机融合,既追求具有普遍意义的文明价值,也尊重不同文化的独特认同,在开放性与自主性之间寻求动态平衡,推动人类文明在共生共荣中实现更高层次的进步。

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