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张华夏 叶侨健 导论:自然哲学的科学价值 自然科学与自然哲学属于两个不同的层次。它们的相互关系也就表现为两个方面：一方面高层以低层为基础，另一方面低层以高层为指导。正如玻恩指出的：“每个科学阶段都和当时的哲学体系有着相互影响，科学给哲学体系提供观察事实，同时从哲学中接受思想方法。”爱因斯坦也指出：“哲学认识论如果不同科学接触，就会成为空架子，反过来科学要是没有认识论--只要这真是可以设想的--就是原始混乱的东西。”(《爱因斯坦文集》第l卷，商务印书馆1976年版，第480页)。就自然哲学对自然科学的指导作用而言，有两点必须指出：第一，相当一部分自然科学家，尤其是一些著名科学家对自然哲学(或科学哲学)表现出浓厚的兴趣与爱好；第二，不管自然科学家对自然哲学 (或科学哲学)采取什么态度，实际上他们还是受到某种自然哲学(或科学哲学)的支配。具体来说，可从以两方面的分析来说明。 一、 科学家对哲学的兴趣 首先要提出的一个问题是，如果说相当一部分科学家对哲学表示兴趣的话，那么他们到底对哪些哲学表示兴趣呢?这个问题不好简单回答。事实上科学家的哲学兴趣和爱好是五花八门的。不过我们还是可以把它们按其历史大体上归纳为有代表性的五个大类： (一) 古希腊自然哲学 始于公元前6世纪，终止于公元6世纪的古希腊自然哲学是一种丰富多彩的哲学。它以各种流派，不同的倾向、侧面、层次和色彩孕育着以后欧洲自然哲学的不同形式。正如恩格斯指出的：“在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽。”（恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社1971年版，第30页。） 就其对欧洲科学的影响而言，从时间上来说首推毕达哥拉斯学派。哥白尼的日心说被恩格斯称为“自然科学的独立宣言”，而它的提出正是受到毕达哥拉斯“宇宙中心火”的启迪。伽利略不仅宣传日心说，而且把毕达哥拉斯“万物皆数”的宗教狂热，变成一种深沉的信念：“宇宙永远是放在我们面前的一本大书，哲学就写在这本书上。但是如果不首先掌握它的语言和符号，就不能理解它。这本书是用数学写的……”（引自齐友民：《数学与文化》，湖南教育出版社1991年版，第42页。）即上帝的神性体现在永恒的数学规律中，研究数学和诵读圣经有同样的重要性!伽利略开创了科学数学化(表现为“实验--数学方法”)的新时代，他本人的力学发现(落体定律、摆的等时性、惯性原理等)便是一种样板。德国天文学家开普勒(J．Kepler， 另一个有影响的希腊传统是德谟克利特(Demokritos，前460一前370)和留基伯Leukippos，前500一前440)的原子论。他们认为不可分割的原子在虚空中旋转以构成万物。法国物理学家伽桑狄(R．Gassendi，1592一1655)机械物理学的建立，英国化学家波义耳(R．Boyle，1627一1691)“化学元素”和“化学分析”的提出，都受到古希腊原子论的启迪。原子论通过波义耳又影响到牛顿，再通过牛顿影响到许多近现代的科学家。 然而到了现代，德国物理学家海森堡(W．K. Heisenberg，1901-1976)等一批科学家却更多地对原子论的反面发生了兴趣。比如赫拉克利特的“火”(以能量为本原)、阿那克西曼德的“无限”(以不定性为本原)、巴门尼德的“存在”(以非虚空、非变化之物为本)等等，这反映出现代基本粒子物理学发展的某些动向。海森堡甚至认为：“一个人没有希腊自然哲学的知识，就很难在现代原子物理学中作出进展。”（引自海森堡：《物理学和哲学》，商务印书馆1981年版。第221页。）除此之外，亚里士多德的自然哲学，在近代虽然遭到各种批评(从物理、化学、天文等角度)，但是进入现代以后却在系统科学的产生过程中再放光辉可见自然哲学之顽强的生命。 (二) 机械还原论 古希腊自然哲学的两条主线(数和原子)在牛顿身上得到汇合，从而达到了新的高度。机械还原论成了近代绝大部分科学家，以及现代相当一部分科学家研究工作中的基本纲领，并且大大促进了科学的发展（参见林定夷：《近代科学中机械论自然观的兴衰》，中山大学出版社1995年版）。 在物理学方面：首先，牛顿本人借助于微粒说通过一种力学机制来推导出光学定律，从而把光学还原为力学。其次，美国物理学家富兰克林(B．Franklin，1706一1790)受牛顿“电流质”的启发，提出了“正电”、“负电”的概念(把带电量多的物体看作带正电，电量少的物体看作带负电。这样电的流体就将从带正电物体流向带负电的物体)。既然电是“流体”，于是就有了把“电流体”储存起来的研究，其结果是莱顿瓶(实为电容器)的发明。进而英国物理学家、化学家普列斯特利(J. Priestley，1733一1804)推测电力和磁力也和万有引力相类似，服从平方反比定律。这一点被法国物理学家库仑(C．A．Coulomb，1736一1806)一一证实。这被认为是机械论的伟大胜利，库仑因此被誉为电学、磁学中的牛顿。再次，迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人在机械论的指导下发现了“力的守恒”(即能量守恒)。亥姆霍兹的格言是：“一切自然科学的最后目的，便是把它变为力学。”“力的守恒”的发现似乎支持了各种力可以还原为机械力的观念。分子运动论进一步把热学还原为力学，而且还突破了热学的范围，解释了更多的现象，甚至康德和拉普拉斯也是在牛顿力学的基础上提出了太阳系演化的“星云说”。值得一提的是，康德的《宇宙发展史概论》(包含“星云说”)其副标题是“根据牛顿定理试论整个宇宙的结构及其力学的起源”。而拉普拉斯的“星云说”则收在其机械论的哲学著作《宇宙系统论》一书的附录里!当然，这种演化的观点是牛顿本人所不具有的，也许可以把它看成是牛顿自然哲学本身发展过程中出现的一种“异化”。 在化学方面：首先，牛顿本人提出了化学亲合力的有关设想。他说：“这种力在粒子直接接触时极其强大。在短距离处它起着前所述及的那些化学作用，而在离粒子不甚远的地方，它就没有什么看得出的效应。”（《牛顿自然哲学著作选》，上海人民出版社1974年版，第210页。）其次，英国化学家道尔顿(J．Dalton，1766一1844)为解释气体分压等经验定律而想到了牛顿的原子思想，并在《化学哲学新体系》中提出了完整的原子学说。恩格斯说：“化学中的新时代是随着原子论开始的。”（恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社1971年版，第269页。）最后，门捷列夫基于对化学组成(表现为原子量)和化学亲合力(表现为性质)的比较研究，发现了元素周期律。在《化学原理》一书中他这样指出：“按照我们全部的理化资料的概念，物质的质量正是物质的这样一种性质，物质的全部其余性质都依赖于这个物质的质量。……所以寻找元素的性质和原子量的关系，以及寻找元素的相似性与原子量之间的关系是最便当和最自然的事，而按原子量的大小来排列元素的基本思想就是这样。”（参见《门捷列夫的世界观》，三联书店1959年版。）显然，门捷列夫本人把周期律的发展看成是牛顿自然哲学的一个伟大胜利。直到1889年，门捷列夫还作了《把牛顿自然哲学原理之一应用于化学的尝试》的演讲，并再次强调：“寻求原子的性质与重量之间的联系时……已经表明，化学理论完全服从牛顿《原理》中所创立的学科的时间不远了。”（参见《门捷列夫的世界观》，三联书店1959年版。） 至于说生物学方面，机械还原论一直是一条主线，生理学、生化学、生物物理学、分子生物学等一直以来都力图将生命还原为非生命的物质及属性。正如DNA的发现者、英国生物学家克拉克(F．H. C．Criek，1916一 )在《分子与人》一书中指出的：“事实上当前生物学运动的最终目标是根据物理和有机化学解释所有生物学。”（引自切克兰德：《系统论的思想与实践》，华夏出版社1990年版．第101页。）由此可见，牛顿的机械还原纲领不仅在近代有着巨大的号召力，而且到现代仍有着深远的影响。 (三) 批判哲学 就在以牛顿为代表的机械还原论大获全胜的同时，它也受到了来自另一个阵营的英国哲学家贝克莱(G.Berkeley，1685一1753)、休谟(D.Hume，17ll-1776)、德国科学家、哲学家莱布尼兹、康德、马赫(E.Mach，1838-1916)等人的尖锐批判。这些批判在机械还原论占据统治地位的当时给人留下了深刻的印象。尤其是马赫对牛顿自然哲学的批判在科学界引起了巨大的反响(参见李醒民：《激动人心的年代》，四川人民出版社1984年版。)他的不朽之作《力学发展史》在短短的时间内用德文出了九版(其中马赫在世时已出了七版)，并且陆续被译成英文、法文、意大利文、俄文、日文等，几乎传遍了整个世界。 爱因斯坦指出：“可以说上一世纪的所有物理学家，都把古典力学看成是全部物理学，甚至全部自然科学的牢固和最终的基础。……是马赫在他的《力学发展史》中冲击了这种教条式的信念。当我是个学生的时候，这本书正是在这方面给了我深刻的影响，我认为马赫的真正伟大之处就在于他的坚不可摧的怀疑态度和独立性。”(《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第9-10页。)进而谈到马赫哲学对科学的启示，爱因斯坦指出：“就我的情况来说，特别是读了休漠和马赫的哲学著作而得到了决定性的进展。”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第9-10页）。休谟认为对所有经验之外且非逻辑推理的东西都应该持怀疑的态度。比如“当我们在手里拿起一本书来，例如神学书或经院哲学书，那我们就可以问：其中包含着数和量方面的任何抽象推理吗?没有。其中包含着关于实在事实和存在的任何经验推理吗?没有。那么我们就可以把它投入烈火里，因为它所包含的没有别的，只是谎辩和幻想。”（休谟：《人类理解研究》，商务印书馆1972年版，第145页。）马赫以之为武器，狠狠批判了牛顿力学中“绝对时空”、“绝对运动”、“绝对质量”等基本概念的先验本性。即，它们既非从经验中引出，也非从逻辑导出，而是以“不证自明”的假定来捏造的，纯属没有科学意义的形而上学概念，所以应该毫不留情地加以清除。这一批判对爱因斯坦启发很大，因为相对论的提出正是从澄清时间、空间、运动等基本概念的含义而开始的。也正是在这个意义上爱因斯坦把马赫称之为“相对论的先驱”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1972年版，第273页。） 同样，普朗克也承认：“我多年深入研究过马赫的物理学认识论……我当时也算是马赫哲学的一名坚定的信徒。马赫哲学著作对我物理学思想曾发生过强烈的影响。”（转引自赵鑫珊：《普朗克之魂》，四川人民出版社1992年版，第605页。）马赫认为力学并不具有凌驾于其他学科之上的特权，把其他学科还原为力学的观点是一种偏见。对此普朗克深表赞同。他的科学研究生涯是从热力学开始的，而他的热力学研究深受马赫的影响：一方面注重概念的历史考察；另一方面直接从非常普遍的事实、从热力学的两条定律出发，推演出其他的知识，而不是把热的力学性质放在首位，通过建立模型把热力学还原为动力学。此外，像丹麦物理学家玻尔(Bohr，1885一1962)、德国物理学家玻恩(N．Born，1882-1970)、海森堡、奥地利物理学家泡利(W．Pauli，1900-1958)等人也都曾经受过马赫的影响。正如爱因斯坦所说的：“马赫曾经以其历史的批判著作，对我们这一代自然科学家起过巨大的影响。”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第84页。）可以说在世纪之交的相对论、量子力学革命中，马赫扮演了一个启蒙者的角色，建立了不可磨灭的功勋。 当然，马赫等人的历史功勋与其唯心主义的基本立场并不是一回事，这一点普朗克和爱因斯坦都看得很清楚。爱因斯坦就说过：“人们一旦熟悉了休谟的批判，就很容易相信，所有那些不能从感觉材料中推出的概念和命题，因为它们有‘形而上学’的特征，都要从思维中被清除出去。因为，一切思维只有通过它同感觉材料的关系才能得到物质内容。我认为，后一命题是完全正确的，但是以这一命题作为基础的思维规定却是错误的。因为只要彻底贯彻这一主张，就会把任何思维都当作‘形而上学’的而绝对地排斥掉。”（《爱因斯坦文集》第l卷，商务印书馆1976年版，第409页。）爱因斯坦还说过：“马赫的体系所研究的是经验材料之间存在着的关系。在马赫看来，科学就是这些关系的总和。这种观点是错误的。事实上马赫所做的是在编目录，而不是建立体系。马赫可算是一位高明的力学家，但却是一位拙劣的哲学家。他认为科学所处理的是直接材料，这种科学观使他不承认原子的存在。”（《爱因斯坦文集》第l卷，商务印书馆1976年版，第169页。）同样，普朗克在承认马赫影响的同时也表示“但是后来我背弃了它，其主要原因是因为我看透了马赫的自然哲学无论如何也不能使自己光辉的诺言全部兑现。这个诺言是物理认识论中把一切形而上学的要素全部消除掉。”（转引自赵鑫珊：《普朗克之魂》，四川人民出版社1992年版，第605页。）不仅如此，普朗克与马赫还就原子是否是实在等问题展开了一场持久的、引人注目的激烈的争论。这场争论直到马赫去逝才自然告终。 总的来说，马赫可以说是传统经典力学及其自然观的叛逆者的先驱，却说不上是新的相对论、量子力学及其自然观的建设者的先驱。尽管爱因斯坦曾经把他看成相对论的先驱，但是他自己不承认，就像不承认原子一样。这本身就说明了问题。关键在于其“批判哲学”本质上是只破不立的哲学。它的价值是启发别人去破、而它的局限却是阻碍别人去立。依靠“批判哲学”不可能建构科学的体系及自然界的整体图景。这就是为什么爱因斯坦和普朗克开始推崇马赫而后来又与其分道扬镳的原因。指出这一点对我们正确评价“批判哲学”的功过是非常重要的。 (四) 自然辩证法 与“批判哲学”不同，马克思和恩格斯是站在唯物主义的基本立场上来反对机械自然观的。因此他们没有“把婴儿和洗澡水一齐从浴盆中泼了出去。”恩格斯依据19世纪自然科学与哲学的成就，提出了新的唯物主义的自然观。其代表作《自然辩证法》尽管尚未最后完成，而且在恩格斯逝世以后整整被耽搁了30年才得以发表，但还是在世界上引起了较大的反响。 在苏联。正如化学家、哲学家凯德洛夫(1903-1985)回忆当时所指出的：“我本人清楚地记得，恩格斯的著作对成熟的学者和我们这些当时在高等学校学习的青年曾经发生了多么巨大的影响。”“思格斯对待自然科学问题的态度，在他逝后已经实现的他对自然科学的卓越预见，他所指出的科学继续进步的趋向，这一切确实抓住了当代读者的心。”（凯德洛夫：《论恩格斯〈自然辩证法〉》，三联书店1980年版，第136页）受恩格斯的启发，苏联化学家奥巴林(A．H．OnapHH，1894一1980)提出了世界上第一个生命起源的“团聚体”假说，天体物理学中，阿姆巴楚米扬(1908一 )在自然辩证法的指导下指出了天体演化从密到稀的“比拉干方向”。 在中国，《自然辩证法》也受到热烈欢迎。人类学家、北京猿人头盖骨的发现者裴文中(1903-1982)教授说到：“以我经验来说，在未读这本书之前，我对自然科学的知识是零星的呆板的，读了之后豁然贯通了，知识有了系统，不呆板，而且以活用，读了之后觉得自己好像变了个人，无论对人或处理一个问题，都有了方法。”（引自《中国青年》，1950年第31期。）这反映了中国许多科技工作者的心声。在辩证法的指导下中国科学家也取得了不少独特的成就。比如李四光(1889-1971)倡导的地质力学，以及人工合成牛胰岛素、基本粒子“层子模型”的提出等。 也许有人会说，自然辩证法在苏联和中国等社会主义国家受到重视，带有很大的政治因素，科学家的某些评价多少带点水。那么我们再来看看非社会主义国家的情况。在德国，化学、有机化学奠基人之一的肖莱马(C．Schorlemmer，1834-92)早在恩格斯写作《自然辩证法》时便给予了大力的支持和高的评价。在法国，物理学家郎之万(P．Langevin，1872一 1946)指出：“只有我们认识了辩证唯物主义的基本观点之后，能彻底地了解物理学的历史。”“只有辩证唯物主义才可以作为引导我们的准绳。”在英国，科学家、科学史家贝尔纳 J．D．Bernal， 在日本《自然辩证法》受到更大的重视。我们可以从著名物理学家坂田昌一的有关论述中看到这一点（参见坂田昌一：《坂田昌一科学哲学论文集》，知识出版社1987年版）。在《科学和哲学》(1947)中他指出：“真正能有益于科学发展的唯一的哲学就是唯物辩证法。”在《理论物理学与自然辩证法》(1947)中他指出：“最近，在自然科学家中间，渐渐地意识到这种观点的有效性的人渐渐增多了，值得注意的是苏联科学家们对于自然辩证法研究表现了异常的热情；在其他国家里，也有像贝尔纳、李约瑟、郎之万这样一些第一流的科学家都根据自然辩证法写出不少优秀的论文。还有像‘人工放射性’的发现者约里奥·居里夫妇，以及‘宇宙线的簇射’发现者布莱克等权威科学家也都热情支持自然辩证法研究。听说在制造‘原子弹’过程中曾发挥重要作用的美国著名理论物理学家奥本海默，也在研究自然辩证法方面的问题。李我国，畏友武谷三男已就量子力学的解释和关于牛顿力学：的形成问题发表了杰出的研究论文，开始了自然辩证法研究的新阶段。最近， (五)“东方神秘主义” 就自然辩证法的传播而言，东方国家比西方国家表现出更大的热情。以《自然辩证法》的出版为例，1925年首先出俄文版，1927年出德文版，1929年出日文版，1932年出中文版，1940年出英文版，1956年出法文版。其中俄文、日文、中文还陆续出了许多不同的版本。为什么有这种差异?从文化上来看，东方国家本具有“有机自然主义”的传统，这正好与“辩证的自然观”相吻合。 英国科学家、科学史家李约瑟(J. Needhanl，1900一1995) 甚至认为中国是欧洲最现代的科学自然观的真正故乡。他指出：“早期‘近代’自然科学根据一个机械的宇宙假设取得胜利是可能的--也许这对它们还是不可缺少的，但是知识的增长要求采纳一种其自然主义性质并不亚于原子唯物主义而却更为有机的哲学的时代即将来临。这就是达尔文、弗雷泽、巴斯德、弗洛依德、斯佩曼、普朗克和爱因斯坦的时代。当它到来时，人们发现一长串的哲学思想家已经为之准备好了道路--从怀德海到恩格斯和黑格尔，又从黑格尔到莱布尼兹--那时的灵感也许就完全不是欧洲的了。也许最现代的‘欧洲的’自然科学理论基础应该归功于庄周、周敦颐和朱烹等人的，要比世人至今认识的更多。”（李约瑟：《中国科学技术史》第2卷，科学出版社1990年版，第538页）。 李约瑟的这种“寻根意识”和“东方情结”并不是一种偶然的现象。玻尔1937年访问中国，发现他最为得意的互补思想，在中国古代文明中早有鲜明的表述，这使他惊讶不已。以至于1945年荣获大象勋章时，他特别选择了中国的太极图作为自己的勋章。海森堡承认：“东方传统中的哲学思想与量子力学的哲学本质之间有着某种确定的联系。”（海森堡：《物理学哲学》，商务印书馆1981年版，第135页。）美国物理学家卡普拉(Capra，1938一 )在海森堡等人的引导下写作《物理学之道》(1975年出版)，阐明了现代物理学世界观与东方古代思想之间的平行，结果引起丁东西方人的广泛兴趣。1982年，卡普拉又出版了《转折点》，进一步指出：“我们所面临的转折点标志着阴阳之间的波动逆转。正如中国人所讲的‘阳极而阴’。”（卡普拉：《转折点》，四川科技出版社1988年版，第27页。）“我们需要的是一种‘新规范，--一种对实在的新的看法，一次对我们的思想、概念和价值观的根本的改变，从对实在的力学观转向整体观。”（卡普拉：《转折点》，四川科技出版社1988年版，第27页。）1981年，惠勒(Wheeler，l9ll一 )到中国访问，他发现自己“从无到有”的宇宙生成假说，在中国古代哲学中早有其先驱，那就是老子的“道”。此外，比利时化学家普利高律 (Prigogine，1917一 )指出：耗散结构理论“对自然界的描述非常接近中国关于自然界中的自组织与和谐的传统观点。”（普利高津：《从存在到演化》，上海科技出版社1986年版， 第3页。）德国物理学家哈肯(Haken，1927一 )指出：“协同学含有中国基本思维的一些特点。事实上对自然的整体理解是中国哲学的一个核心部分。”（哈肯：《协同学》，上海科普出版社1988年版，序。）法国数学家托姆(Theo，1923一 )也指出：“在老子的理论中，有很大一部分是关于突变理论的启蒙论述。”（转引自赵松年：《突变理论：形成、发展与应用》，载《世界科学》，1989年第4期。）当然，仅仅指出西方科学家对东方传统哲学的认同还不足以表明其科学成就真的受惠于东方哲学的启迪。但是在他们的影响之下，越来越多的西方科学家把视线转向东方，以图获得新的灵感，这也是一个事实。此外，东方科学家本身的建树也引起世人的关注。在这方面汤川秀树是最好的例子。他指出：“古中国通过各种方式而在我心中占有地位。尽管这显得和我是一个科学家这一事实相矛盾；但是这反而足以给作为科学家的我以某种个性。……我所最感亲切的是古中国那些古老的、成熟的想法。与此同时，那些想法在我今天看来也是异常现代化的。”（汤川秀树：《创造力和直觉》，复旦大学出版社1987年版，第75-76页。）他认为20世纪的物理学太过于抽象，他相信物理学的进一步发展需要“返老还童”，更多地依靠直觉。“介子”的提出正是依靠这种直觉，而作为启迪的思想则来自《庄子》的寓言(他从《庄子》中的“浑沌”看到了基本粒子的相互作用)，这是古老自然哲学焕发生机的又一典型范例。 综上所述，科学家们似乎可以从不相同(甚至根本对立)的哲学体系中得到启示。如何解释这一现象?我们认为有三点原因： 首先，任何一种流行的哲学思潮都有其产生的时代背景，换言之都有其积极的意义。比如机械论就是如此，其历史功绩不容否定。 其次，科学家对某个哲学家感兴趣，并不意味着他全盘接受该哲学家的整个哲学体系。比如爱因斯坦对马赫的态度就是最好的例子。实际上科学家对哲学的态度多少有点实用主义。用爱因斯坦的话来说：“他(科学家)感激地接受认识论的概念分析；但是，经验事实给他规定的外部条件，不容许他在构造他的概念世界时过分拘泥于一种认识论体系。因而，从一个有体系的认识论者看来，他必定像一个肆无忌惮的机会主义者；就他力求描述一个独立于知觉作用以外的世界而论，他像一个实在论者；就他把概念和理论看成是人的精神的自由发明(不能从经验所给的东西中逻辑地推导出来)而论，他像个唯心论者：就他认为他的概念和理论只有在它们对感觉经验之间的关系提供出逻辑表示的限度内才能站得住脚而论，也像一个实证论者；就他认为逻辑简单性的观点是他的研究工作所不可缺少的一个有效工具而论，他甚至还可以像一个柏拉图主义者或者毕达哥拉斯主义者。”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第480页。）如果说不同流派的哲学好比不同的花朵，那么科学家更像是蜜蜂。他不必作茧自缚，躺在一个固定的体系中才觉得安稳；他可以自由地飞翔，四处吸取自己所需要的营养。这就是说，科学家往往可以(而且也有必要)对不同的哲学流派采取比较宽容的态度。 最后，不同的哲学流派在基本观点(立场)上不相容，不等于在一切具体认识上不相容，而能给科学家以启迪的往往是一些具体的认识。比如，“生命起源必然通过化学的途径而实现”。这对研究生命起源是一种有益的启示。而这个启示既可从黑格尔的自然哲学。也可从恩格斯的自然辩证法中推出来。这至少表明，任何一个哲学流派在坚持自己基本立场的同时，都应该采取更为开放的态度，以接纳来自不同哲学流派的具体成果。这也是提高自身价值的一种途径。具体来说，我们是自然辩证法的追随者，但并不一概排斥古今中外其他自然哲学流派的具体思想，而是力图广泛借鉴和吸纳以充实和丰富自身。这与那种只此一家，别无分店的态度相比，要明智得多。 二、 哲学对科学家的启迪 在例举大量事实表明科学家对哲学的兴趣，以及评价之后，接下来我们还要进一步阐明哲学为什么能对科学家提供启示和帮助，换言之，对科学研究来说哲学的魅力何在?我们认为可以归结为以下三点： (一) 哲学是科学之母 爱因斯坦指出：“如果把哲学理解为最普遍和最广泛的形式中对知识的追求，那么显然，哲学就可以被认为是全部科学研究之母。”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第519页。）哲学通常被认为是“玄学”。“玄”就是蒙胧、奥妙、不确定。的确，哲学是一连串的问号，没完没了、无穷无尽的问号。哪里有无法轻易解决的问题，哪里就有哲学；什么时候问号被拉直了，变成了感叹号，哲学也就完结了。 哲学的真正价值不在于向人们提供一种学生们所渴望得到的、那种确定的、心满意足的标准答案；而在于启发人们对司空见惯、习以为常，或不成问题的东西投之以怀疑的眼光、批判的眼光，以进行独立的思考、全新的探索。哥白尼的《天体运行论》之所以被誉为“自然科学的独立宣言”，是因为它其中充满着怀疑、批判和叛逆的精神。伽利略被称为“经典力学及实验物理学的先驱”，是因为他发表了两个充满论战性和哲学味的“对话”(《关于托勒密和哥白尼两种世界体系的对话》、《关于两个新科学的对话》)。波义耳被认为“把化学确立为科学”，是因为其对话式的《怀疑的化学家》。马赫被爱因斯坦称为“相对论的先驱”，也是因为“他坚不可摧的怀疑态度和独立性”。爱因斯坦本人被看成现代自然科学的一个标志，更是因为他是“一个离经叛道的人”（《爱因斯坦文集》第3卷，商务印书馆1979年版， 第377页），“离经叛道”刻划了他的一生。俗话说不破不立。哲学因其具有怀疑、批判和叛逆的精神，所以能够成为新科学之母。 此外，哲学之“玄”还表现为大量的“悖论”、“背反”。这些“剪不断、理还乱”的，“自相缠绕的”，“奇异的循环”，又常常成为科学进步的滋生点和原动力。比如，在古代，芝诺的“飞矢不动”揭示了离散与连续的矛盾，促进了希腊逻辑、数学等形式化科学的发展。毕达哥拉斯“2的平方根不是数”揭示了有理数和无理数的矛盾，促进了希腊数学的重心从代数向几何的转移。亚里士多德“整体大于部分之和”的命题则一直成为“整体论”的一个基本观点。在近代，伽利略的“落体悖论”动摇了亚里士多德物理学的权威。贝克莱的“无穷小悖论”则揭示了牛顿微积分基础的不严密性，最后引出了极限理论。在现代，康托尔(Cantor，1845一1918)的“无穷大悖论”引出了集合论。罗素的“理发师悖论”引出了数学基础研究的逻辑主义学派。爱因斯坦的“追光悖论”及“双生子悖论”促进了相对论的诞生。玻尔以近乎悖理的形式表达的“互补原理”则吸引了大批的追随者，以形成一个在量子力学发展中起主导作用的“哥本哈根学派”。此外，艾根(Eigen，1929一 )从“蛋白质--核酸悖论”(类似于古老的“鸡--蛋悖论”)引出了全新的“超循环理论”。说到哲学的魅力，也许没有比众多的“悖论”更引人入胜的了。夸张一点说，没有“悖论”和“背反”就没有“自寻烦恼的”哲学思维。而这种哲学思维又恰恰是科学发展中所需要的。 (二) 哲学是科学之胚 奥地利物理学家薛定谔(E.Schrodinger，1887一1961)指出：“当我们在知识的道路上向前迈进的时候。我们必须让形而上的无形之手从迷雾中伸出手来指引我们……在探求知识的道路向前迈进的大军中，形而上组成一支先遣队……我们甚至可以这样说，形而上在其发展过程中可以转变为物理学。”（转引自赵鑫珊：《普朗克之魂》，四川人民出版社1992年版，第590页。）如果说科学是一系列的感叹号，那么它们往往是由一连串的问号变来的。从这个意义上来说，哲学是科学的先导、“侦察兵”或“脚手架”。 确实，哲学家讨论无穷在数学家的前面，提出原子在化学家的前面，考虑天体演化在天文学家的前面，提出生物进化在生物学家的前面。当然这种研究还是非常思辩的，还不能称得上科学，但却对后人产生了影响。它们像种子一样在适宜的土壤、气候环境下便可生根发芽，茁壮成长。 另一方面，在科学史上有众多的“哲人科学家”（参见李醒民主编：《哲人科学家丛书》，福建教育出版社1993年版），他们集科学家与哲学家于一身，往往从小对哲学和科学怀有浓厚的兴趣，一生喜欢沉思一些带有根本性的科学中的哲学问题，并最终将这些哲学的沉思变成科学的结论，对科学的进一步发展产生了巨大的影响。 比如，迈尔是提出能量守恒定律的第一人。他的思想方法是非常哲学化的。其能量守恒思想的出发点是这样一个哲学命题：“没有原因的结果或没有结果的原因是不存在的。”换言之，“无不生有，有不变无”，当然迈尔没有停留在这一哲学的思辩之上，而是力图收集大量能量转换的事例，并揭示其转换过程中的数量关系。迈尔的工作在严格意义上虽谈不上科学，但没有人否认他对能量守恒定律的巨大贡献。 普朗克的一生是探索能量本质的一生，而他的探索根之于1884年哥丁根大学哲学系关于研究能量本质的有奖征文。在《科学自传》中他说到：“我决定去钻研关于能量的本质问题，这是哥丁根大学哲学系提出的1887年度有奖征文课题。”结果普朗克的论文《能量守恒原理》获二等奖，并立刻扩充为他的第一本论著《能量守恒原理》，在该书中首先回顾了能量概念的历史发展，然后讨论了能量守恒定律的表述和证明，进而阐明了能量的不同形式。这恰好是哥丁根大学哲学系征文广告中提出的思路，事实上后来也变成了普朗克惯用的思路：从历史出发，到逻辑分析，再到现象的综合。从能量守恒、能量耗散，到热辐射、能量子，他的全部研究都体现出这样的风格。 与普朗克相比，爱因斯坦更早接触哲学。他13岁开始读康德的《纯粹理性批判》，大学期间更被马赫的《力学发展史》吸引。在1902-1905年，相对论创立的前夕，爱因斯坦与好友索洛文、哈比希特三人组成“奥林匹克科学院”，几乎每天晚上聚在一起以极大的兴趣和热情研读柏拉图、斯宾诺莎、休漠、马赫、彭加莱等人的哲学著作。的确，爱因斯坦是把相对论作为哲学来进行研究的。难怪他一再强调：“与其说我是物理学家，倒不如说我是哲学家。”（《爱因斯坦文集》第1卷，第10页。） 其实何止爱因斯坦一个?玻尔不也是这样吗?他在哥本哈根大学求学时就深深被哲学迷住，差点转到哲学专业。随后量子力学的研究又把他带回了自己的起点--哲学。他一惯主张的“二元论”哲学在其“互补原理”中得到了体现。海森堡说：“玻尔首先是一个哲学家，而不是一个物理学家。”玻尔的哲学著作有《原子论与自然界的描述》、《知识的统一性》等。又说“薛定谔是个100％的哲学家” (薛定谔的哲学著作有：《我的宇宙观》、《生命是什么?》、《自然规律是什么?》、《自然和希腊人》、《自然科学和人道主义》、《精神和物质》等)。那么海森堡自己呢?难道不也是一个哲学家吗?他的哲学著作一点不比薛定语少!比如《自然科学基础的变化》、《当代物理学的自然观》、《物理学与哲学》、《自然规律与物质结构》、《部分与整体》等。而且他一再强调“自从16、17世纪以来，与自然科学基本概念密切联系的哲学观念的发展，成为自然科学巨大发展的前驱。”“哲学不管自觉不自觉，总是支配着基本粒子物理学的发展方向。”“一个人如果没有希腊自然哲学的知识，就很难在现代原子物理中作出进展。”（海森堡：《物理学与哲学》，商务印书馆1987年版，第39、195、22l页。） 与海森堡相似的还有玻恩。他指出：“我确信理论物理学是真正的哲学，它革新了一些基本概念。例如，关于空间和时间(相对论)，关于因果性(量子论)，以及实体和物质的关系(原子论)。而且它交给我们新的思想方法(互补性)，其适用范围远远超出物理学。”“每一个现代科学家，特别是每一个理论物理学家，都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的，要是对哲学文献没有充分的知识，他们的工作就会是无效的。在我们一生中这是一个最重要的思想，我试图向我的学生灌输这种思想。”（玻恩：《我的一生和我的观点》，商务印书馆1979年版，第20、26页。） 正如爱因斯坦指出的：“本世纪初，只有少数几个科学家具有哲学头脑，而今天的物理学家几乎全是哲学家。”为什么会这样呢?因为“物理学当前的困难迫使物理学家比其前辈更深入地去掌握哲学问题。”（《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第610、405页。）爱因斯坦所说的困难是指量子力学中决定论(以爱因斯坦为代表)和非决定论(以玻尔为代表)的激烈论战。这场争论延续之长，牵涉人数之多，对科学的影响之大实属罕见。正是在这场哲学争论中碰撞出大量的思想火花，推进了理论物理学以至整个物理科学的向前发展。 (三) 哲学是科学之魂 普朗克指出：“自然科学如果没有适当剂量的形而上学是不会成功的。”“研究人员的世界观将永远决定着他的工作方向。”（转引自赵鑫珊：(普朗克之魂)，四川人民出版社1992年版，第26、287页）哲学作为一种指导思想，其本身往往给人以“空虚”的感觉。然而这种“空虚”并非毫无价值。就像音乐也被看成“空筐”一样，其实它给人们提供了一个想象的空间。在这个意义上越“空”越能装进更多的东西，越有欣赏的价值。同样，哲学之“空”也在于给人们提供了一个思维的空间。在这个意义上越“空”越能任由张开思维的翅膀，任其自由地飞翔。这正是哲学的魅力之所在。任何科学发现、发明和创造都需要张开思维的翅膀，而哲学能使之飞得更高、更远。 具体来说，首先，科学不能停留在表面现象，而必须深入内在的本质。要深入内在的本质就少不了哲学思考。坂田昌一指出：“在通过肉眼所看到的东西去探究肉眼所观察不到的东西时，借助思维是比什么都重要的。但是为了思维，就需要思维的诸准则，而这必须依靠哲学。在这一意义上来说，不借助哲学的话，任何科学研究也是不能完成的。”“要揭露现象与隐藏在现象背后的本质性的关系……如果没有哲学的指导，一步也不可能前进的。”（《坂田昌一科学哲学论文集》，知识出版社1987年版，第9-10页。）开普勒没有停留在弟谷留下的大堆行星运行的观察资料上，而是深入揭示其规律。他的指导思想是毕达哥拉斯的“宇宙和谐”，这在弟谷之类的观察家看来必定是“虚幻”的东西，但是开普勒成功了，并留下他的哲学著作《和谐的宇宙》。道尔顿没有停留在一大堆气体定律上，而是深入揭示其本质。他的指导思想是经过牛顿发展的希腊原子。尽管他不能通过实验把它们分离出来，并亲眼看到它们。但是他却用思维来把握住了原子。并创立了科学的原子论，留下了名著《化学哲学新体系》。道尔顿的成功是哲学的成功，正像英国化学史家柏廷顿(J．R．Partington)所说的“道尔顿似乎是用他的手来开始实验，而用他的头脑来结束实验的”。更有甚者，美国物理学家盖尔曼(Gell Mann，1929一 )不满意有这么多的“基本粒子”，而要深入揭示更基本的层次。为此他提出了“夸克模型”。该模型有较好的解释能力，但其分数电荷却无论如何没有在实验中露出蛛丝马迹。不少人相信它只是一个虚构的理论实体。其实盖尔曼本人也只是大胆地假设一下而已，否则就不会用一本小说中、梦幻中海鸟的叫声--“夸克”(一叫三声!)来为之命名了。问题是尽管它很“虚”，却没有人否定其价值。岂不是“虚”得可爱? 其次，科学不能满足于零散的事实，而必须进一步对其加以概括和整合。同样，要广泛概括、高度整合，就少不了哲学的思考。正如贝塔朗菲指出的：“任何范围广阔的理论都意味着一种世界观……任何改变了我们对世界看法的科学的重大发展都是自然哲学。”（引自拉兹洛：《用系统论的观点看世界》，中国社会科学出版社 1985年版。）门捷列夫不满足一个个分散、孤立的元素，而要揭示其内在的联系。他的指导思想是牛顿的化学原子与化学亲合力。门捷列夫是在大约l／3的天然元素尚未发现，且在已发现元素中大约l／4元素的原子量不准的情况下，提出元素周期律、建立元素周期表的，其难度可想而知。为了能够自圆其说，他不得不借助思维的力量大幅度地修正了一些元素的原子量，并且陆续预言了一些新元素。这种做法在许多“实实在在”的化学家看来是难以接受的。他们认为化学家就得做实验、摇试管，搞什么元素周期律的研究，纯属不务正业。如果说门捷列夫所在研究的是哲学，他们或许不会反对，但是他们不会认为这种研究对化学有价值。可事实是，门捷列夫的修订和预言一一被确证了，元素周期律当之无愧地成了全部化学理论的重要基础。系统论和控制论是横断性综合的典范，其大幅度的概括在很大程度上得益于创始人的哲学思想。贝塔朗菲对希腊及欧洲的哲学很熟悉，对各种哲学研讨也颇感兴趣。1937年正是在芝加哥大学的哲学讨论会上，他首先提出了一般系统论的思想。其后在《一般系统论》一书中，贝塔朗菲进一步表示，他的“一般系统论”实际上也是一种“新的自然哲学”。的确，在书中我们可以看到那种“在峰颠上旅行”“不顾一切地从一个山顶猛扑向另一个山顶的哲学气概”。美国数学家、“控制之父”维纳(N．Wiener，1894-1964)更是从小就满脑子哲学思想。他5岁开始参加上帝是否存在的争论，中学开始写哲学论文，大学时热衷于莱布尼兹和荷兰哲学家斯宾诺莎(B．Spinoza，1632一1677)的哲学，并成为美国哲学家詹姆斯(W．James，1842-1910)的好友，研究生期间曾分别在罗素、德国哲学家胡塞尔(E．Huecerl, 1859一1938)、美国哲学家杜威(J．2hwey，1859一1952)指导下学习。毕业后曾担任哈佛大学哲学系的助教，讲授过不少的哲学课程。他以哲学的眼光看到了社会、动物和机器的新的同一性。其控制论的第一篇论文《行为、目的、目的论》是一篇十足的哲学论文，而且也发表在哲学刊物上。 再次，科学不能局限于已有的经验知识，而必须向未知领域进军。同样，要超出经验，突破已有的知识，也少不了哲学思维。正如维纳指出的：“哲学能使我们眼界放宽，思想开阔，并使我们的思想从习俗的压制中解放出来。”德国数学家黎曼(J．F．B． Riemann。1826一1866)曾在哥丁根大学神学院学神学、哲学和数学，后来在哥丁根大学哲学系首次发表关于黎曼几何(非欧几何的一种，亦称椭圆几何)的讲演。他改变了欧几里德几何的平行公理，规定通过直线外的某一点不能作出一条直线与原有直线平行，进而可推出一套与欧氏几何不同的(比如三角形内角和大于180。)，但没有内在矛盾的几何。从经验和已有知识来看，这当然是难以被接受的。就像历史上“0”、“负数”、“虚数”，开始也难以被接受一样，“非欧几何”也被称之为“虚几何”。诗人歌德甚至有诗为证：“如此几何，名曰，‘非欧’，自加嘲笑，莫名其妙。”（苏步青翻译。）然而哲人数学家希尔伯特却把它看作是19世纪数学最重要的成就，人类对空间认识史上的一次飞跃。黎曼坚信欧几里德几何学并不是物理空间的唯一写照，并一直期待着自己的几何学理论能为物理学的经验所证实。爱因斯坦本是一位不太喜欢抽象数学的直觉型的科学家，但他却通过对物理学问题持久深刻的哲学思考而不知不觉地接近了最抽象的数学成果。广义相对论正是这种新物理学与新的几何学相结合的产物。随着广义相对论“时空弯曲”等效应的被确证，黎曼几何也就从“可能世界”(虚)进入了“物理世界”(实)。这样的事例在科学史上并不乏见。“可能世界”本质上是“形而上”的、超验的。对“可能世界”的把握需要逻辑的哲学，从“可能世界”走向“物理世界”更需要非凡的哲学智慧。由此也可见其“科学之魂”的魅力了。
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