让“玄学”为科学家开脑洞

开栏语

100年前，中国思想文化领域发生了一场影响深远的“科玄论战”，又称“科学与人生观论战”。2023年2月10日，本报邀请科学史家刘钝发表署名文章《“科玄论战”百年祭》，对这一场科学派、玄学派和唯物史观派的思想大碰撞进行回顾与梳理，在学界引发热烈反响。

100年前的这场争论本质上是从逻辑经验主义视角看待科学，认为科学就是实证的。到了20世纪七八十年代，这种主张在国际上已基本被推翻，并且承认科学理论的内核包含了作为哲学基础分支的形而上学（玄学）。同时，21世纪科学技术的迅猛发展为“科玄之争”提供了更多的时代命题，让这一话题未完待续。

鉴于此，本报与中国科学院哲学研究所自本期起合作开设“科玄新论”专栏，邀请科学家、哲学家、科学人文学者就科学与价值观、当代科学中的形而上学问题等新话题参与讨论，以期促进科学在中国的健康发展，亦是致敬百年前那场群英荟萃、畅所欲言的大论战。

■本报记者 胡珉琦

“与其他物理学家不同，对我来说，长年累月吸引我，给我影响最深的是老子、庄子等人的思想。它虽是一种东方思想，但在我思考有关物理学问题时，它仍不知不觉地进入其中。”这样一段话，如果不是出自一位诺贝尔物理学奖获得者之口，恐怕没有多少人会相信。

这位名叫汤川秀树的日本著名物理学家从小受“中国通”父亲的影响，吸纳了中国许多形而上学传统的思想。特别是他在思考基本粒子的过程中深受《庄子》“混沌”思想的启发，从而发现了π介子。

汤川秀树把形而上学思想与科学的直觉和创造力紧密联系起来，堪称当代科学与形而上学“结盟”的经典事例，但也是不多的个案。

在科学界，科学与哲学的脱离是一种常态。对于哲学“有用性”的怀疑始终存在。

实际上，当代基础科学前沿直接关联着众多形而上学问题，比如数学的基础和本性问题、量子理论中的本体论问题、复杂性科学中的突现论问题、认知科学中的心脑关系问题等。这些问题对于人类理解和改造世界、促进自身文明发展，构成历史上罕见的重大挑战和革命性转变的契机，是科学界和哲学界无法回避的。

形而上学对当代科学发展能起到什么作用？是什么原因导致了国内科学与哲学的相互脱离？我们可以从现代科学诞生之初的故事中获得哪些启示，从而重新审视科学与哲学的关系？

针对这一系列问题，《中国科学报》与中国科学院哲学研究所所长郝刘祥、学术所长刘闯、学术委员会主任胡志强展开了一场对谈。

1 任何一门科学理论的内核都包含了形而上学

《中国科学报》：普通人对“玄学”的态度常常嗤之以鼻，认为它是一种迷信。形而上学和玄学是什么关系？我们如何理解形而上学的概念，它关心的究竟是哪些问题？

郝刘祥：“形而上学”是日本哲学家对metaphysics的翻译，取自《易经·系辞》“形而上者谓之道，形而下者谓之器”。严复曾认为此翻译不妥，应译为“玄学”，因为“形而上学”是对世界本原的探讨，正合《老子》所言的“玄之又玄，众妙之门”。所以形而上学在中国一度被称为玄学。

形而上学是哲学最基础的分支，它包括宇宙论和本体论两个部分。其中宇宙论探讨的是宇宙的本原，即宇宙中的万物从何而来的问题；本体论探讨的是存在本身的结构，特别是超越感官经验的对象的存在性问题，比如共相（数、三角形、白、美、正义）、自然类（实体性共相，比如马）、自然规律（共相之间的必然联系）等是否真实存在。

从历史发展角度来看，宇宙论先于本体论，因为从神话时代走向理性时代，人们首先要追问的就是宇宙万物的由来。宇宙论发展为本体论，主要是要回答“变化问题”，即不管你假设宇宙初始是何物，抽象的也好具象的也好，你都必须解释该物是如何变化成现今宇宙中的万物的。

当代的形而上学与本体论几乎是同义语，它所关心的问题，除了传统的本体论问题外，重要的还有心身关系、个体同一性、自由意志等问题。

《中国科学报》：有一种常见说法是“科学的尽头是哲学”。我们该如何理解科学与哲学或者形而上学的关系？

郝刘祥：按照当代著名科学史家弗洛里斯·科恩的观点，在17世纪科学革命到来之前，人们有三种认识世界的方式，分别是哲学的、数学的和实验的。而这场科学革命的本质，正是这三种认识世界方式的相互融合。其中，数学理论和哲学思想是科学家用来理解自然的文化资源。因此他提出，哲学是科学之源。

而当现代科学诞生之后，按20世纪美国著名哲学家蒯因的观点，如果把科学知识比作一个圆盘，那么圆盘的边缘是人类的经验知识，从边缘往里是科学中的理论知识，圆盘的中央则是逻辑和形而上学。

任何一门科学理论的内核都包含了形而上学，也就是该理论的本体论承诺。一个理论的本体论承诺，就是按照这个理论中有什么东西存在。

比如说，牛顿力学在本体论层面预设了绝对时间、绝对空间、微粒论的物质和超距作用力这四种基本实体；法拉第的电磁理论在本体论层面预设了时间、空间、电力线和磁力线的存在，力线分布在时空之中。后来麦克斯韦将法拉第的物理思想翻译成数学语言，电力线和磁力线就成了电场和磁场的形象表示。

《中国科学报》：当代形而上学对科学发展能起到什么作用？

郝刘祥：现在，我们既不能简单地把形而上学看成是科学的基础，也不能简单地将它看成是对科学的总结。科学家在探索自然界中尚未认识的存在样式时，离不开既有的形而上学思想的启发，它往往会成为科学中原创性思想的灵感之源。

比如，牛顿的超距作用力思想，就含有文艺复兴时期的赫尔墨斯主义成分。按照赫尔墨斯主义的设想，世界上的所有事物之间都存在一种隐秘的相互联系。牛顿的万有引力，不过是数学化了的隐秘之力。牛顿力学创立之后，万有引力逐渐成为人们所信奉的本体论的一部分。

再比如，法拉第在设想电力线时，就受到“力心原子”论的启发；而力心原子概念的前身，正是莱布尼茨的“单子”这一形而上学实体。电磁理论建立之后，电磁场也成了我们所信奉的本体论的一部分。所以说，形而上学与科学理论之间，是一种动态的相互调适关系。

胡志强：值得注意的是，形而上学对自然科学发展的启发和推动，并不是基于哲学家事先证明了某一种形而上学思想、观点是正确的，然后就应用到科学研究中并得到创新成果。这是我们对形而上学的一种误解。

形而上学本身就是一个以想象力构建起来的理论世界，科学家如何利用它，必须由科学家根据他们研究工作的需要来决定。重要的是哲学家之间的辩驳、哲学家与科学家的合作，能够形成多种多样的思想观点，为科学家探索前沿研究提供更多的概念工具。

2 不同文明的形而上学传统，都可以为科学家“开脑洞”

《中国科学报》：为什么古希腊的形而上学最终产生了现代科学？

刘闯：在16、17世纪的欧洲，形而上学思维能量之高令人难以想象。大家发了疯似的去测试、验证各种假设、观点，彼此之间相互竞争。某种意义上说，现代科学就是从一场思维大碰撞中产生的。

但现代科学也可以称之为一个“怪物”，它并不是特定地理环境和文化积累的产物。如果我们把科学看成是生产知识的机器，它的核心机制就是形而上学传统和工匠传统的某种巧遇。

现代科学的诞生有一个重要契机，那就是在古希腊政治、经济、社会各种因素的促成下，使得形而上学传统和工匠传统有了一个良性结合。而其他文明的两种传统都没能产生这样的化学反应。

胡志强：这个发问背后暗含着我们长久以来的一种渴望，就是对于科学究竟是如何诞生的一种解释需要。我们总是希望能够找到一种确切的、单一的决定因素。问题是，真实历史是非常复杂的，事实上，形而上学传统和工匠传统的碰撞也具有相当大的偶然性。

但对我们而言，比较有启发价值的是，两者结合的重要前提是思想的活跃和多元。古希腊形而上学思想可谓五花八门，它们之间相互冲突、碰撞，这其中并不存在唯一 一种完美的思想。换言之，科学诞生之前，人们根本不知道哪块云会下雨，两者结合的失败事例比比皆是。

而支撑这种多元思想繁荣发达的一个根源，来自古希腊哲学一种独特的价值观。

亚里士多德伦理学探讨的核心问题是人的幸福是什么，它构成了形而上学思想的重要内容。人的幸福与人类本身的存在特征有关系。亚里士多德认为，人的存在特征与动物的最大区别是人是理性的，而对真理的追求是理性的最高目标，它成为了人的幸福生活的一部分。正是这种价值观进一步激励着人们去求知、竞争。

郝刘祥：古希腊哲学是把知识本身当作一种美德，把对理性的追求推到了至高无上的地位，把它视为人的最高使命，认为无法发挥理性的生活是不值得过的。这种纯粹的、极致的理性追求在其他文明中是不存在的。

因此，当我们发展自己的形而上学时，也应当倡导多元化思想，并且把对知识和理性的追求作为一种美德和人生目标，这对中国文化而言任重道远。

《中国科学报》：现代科学是通过“殖民主义”一统天下的。如今来自本土文明的形而上学传统可以为当代科学发展注入新的思想吗？

刘闯：现代科学发展至今，体系规模已经十分庞大，早已不是17世纪诞生时的知识机器的样子。而且，科学的发展越来越多元化，这是一个契机。不同文明的形而上学传统，都可以为科学家“开脑洞”。东方哲学思想是否能打开一些西方哲学的想象力无法打开的脑洞？我认为是完全有可能的。

比如，日本第一个获得诺贝尔物理学奖的科学家汤川秀树，他受家庭影响，一直很推崇老庄的道家学说。汤川秀树研究的是基本粒子，基本粒子比原子还小，很难用实验手段识别其内部结构，必须要突破原有思维框架来思考这个问题。他曾在回忆录中说过，自己在思考基本粒子的过程中深受《庄子》中“混沌”思想的启发，并最终发现了“介子”。

胡志强：科学创新存在于两个层面，分别是科学发现的层面，以及知识机器也就是验证的层面。前者依赖于多元思想的启发，后者则是受到铁律的支配。

到了今天，我们又有了一个机会重新发现我们传统文化或者是传统形而上学当中一些有价值的思想，从而为科学发现、科学理论创新提供不同的启发。但前提是，它的价值并不在于哪一种形而上学思想是绝对正确的、完美的，而是在于多元化。

郝刘祥：如何挖掘我们传统形而上学思想的价值也很重要。很多情况下，科学家借用哲学的方式并非照搬那些理论思想，而是会创造性地诠释。最典型的就是牛顿，当时他受到所有的西方哲学思想的启发，以至于我们无法给牛顿贴上任何一种形而上学思想的标签，他是将各种哲学思想融汇到了一起。因此，我们不能给形而上学贴上知识或真理的标签，而是要把它当作一个“思想市场”。

3 哲学界没能向科学界展示出哲学思考的真正价值

《中国科学报》：当前国内科学家的哲学训练与现阶段科学发展对于哲学的需求是否匹配？

刘闯：哲学思维并不是“训练”出来的。

一直以来，一些科学家对哲学存在很大的误解。他们常常认为，学习哲学就是要学习哲学史上一些哲学家提出的理论。如果我们都是这样看待哲学，那么我们从中得不到任何养分。

正确认识哲学，科学家需要了解哲学当中不同的假设，各种看起来很“狂妄”的思维。尽管我们不知道哪块云会下雨，但我们至少应该知道云在哪里、它们是什么样子的。

对科学家而言，关键是要打开思路、充分发挥想象力，且多了解一些更前卫、更高明的哲学思想。

郝刘祥：不仅仅是科学家，我们的普遍认知是把哲学当成定论知识，刻板地学习它。事实上，哲学是一项思维活动，是各种论点之间的辩难。

哲学家首先要提出各种问题，然后围绕这些问题给出各种可能的解答。与科学不同的是，哲学不受经验证据的强力约束，因此没有科学意义上的标准答案；解答的高明与否，取决于哲学思想内在的一致性与合理性。

胡志强：追求思想的一致性，是哲学变革的基本动力。但大多数人的思考是凌乱的，他们并不追求概念的精确性，对自己的想法之间可能存在内在冲突也缺乏敏感性。比如，一个人一方面反对物理主义，因为他认为世界除了物质之外，还有人的思想、情绪、情感，但另一方面他又否认灵魂的存在，而这恰恰是物理主义的核心观点。

《中国科学报》：导致国内科学与哲学相互脱离的原因是什么？

胡志强：国内哲学教育的内容和方式还存在许多不足，使得我们没有能够向科学界展示出哲学思考的真正价值。

哲学的问题来自日常生活包括科学研究的实践，是由我们日常思维中存在的许多矛盾冲突而提出来的。而哲学思考的核心是论证，通过细致精深的论证来解决这些矛盾冲突。哲学论证有一种强大的力量，能迫使我们的思考突破似乎是天经地义的思想框架，产生出初看起来稀奇古怪的概念体系。理解世界上的创造力，才是哲学真正的价值所在。

然而，我们目前的哲学研究和教育，通常讲的是哲学史，并且常常把历史上那些伟大哲学家的思想格言化、警句化、教条化、知识化。可事实上，哲学应该是对最根本性的问题给出解答和论证。

正因为我们许多的哲学工作主要是诠释历史上著名哲学家的一些理论思想，而没能从实际生活出发，从科学研究的实践中提出一些哲学问题，这使得科学家很难从哲学家所研究的内容中发现与科研工作的关联，导致两个群体之间难以交流互动。

刘闯：在国外，科学家与哲学家定期讨论是一种工作习惯。很多科研人员的课题组里就有哲学家，开组会时他们会在一起交流沟通。那么他们在讨论一些哲学假设时就会比较规范，没有内在矛盾，想象力也比较丰富，从而形成一种良性互动。但国内很难形成这种氛围。

《中国科学报》：当代科学前沿领域蕴含着哪些重要的形而上学问题，需要科学家和哲学家共同来解答？

郝刘祥：按照爱因斯坦的说法，科学的崇高目标是要“以最适当的方式来画出一幅简化的和易领悟的世界图像”。显然，我们对物质、宇宙和意识的理解还远未达到这一目标。

拿物理学来说，我们最好的理论是量子理论和广义相对论，但这两个理论在本体论层面是不相容的。在量子场论中，时空是量子场的背景；而在广义相对论中，时空几何是动力学量。更有甚者，我们不知道该如何理解量子力学的本体论：量子力学波函数是真实的物理实在吗？量子力学的哲学诠释问题，是量子引力理论的探索者和量子信息技术的开发者都无法回避的基本问题。

再比如，当代神经科学的进展，已经大大增强了我们对大脑和心灵运作方式的理解。我们已经认识到神经网络的层次结构、不同感觉通道的算法通用性、神经网络联结的可塑性，以及高级中枢对低级中枢的反馈控制，我们已经建立了更合理的关于知觉、记忆、学习和情绪的理论模型。

尽管如此，我们关于心灵的理解依然十分有限。特别是大脑的神经生物学过程是如何引起意识状态的、意识与大脑的关系问题，迄今仍然是一个哲学问题。要想获得这个问题满意的生物学答案，我们必须克服大量的哲学障碍。

除此以外，人工智能的发展还要求我们从哲学角度理解何为因果以及如何刻画因果结构。大多数的机器学习能根据数据的统计相关性预测结果，但是缺乏预测因果性的能力。这使得机器学习无法发现因果关系，也无法预测因果干预的结果。因果研究是涵盖统计学、认知科学、人工智能等学科的交叉学科。这三条研究进路分别从数据层面、显示层面和技术实现层面切入因果推理问题。它们虽有交集，却因缺乏统一的理论纲领和话语方式而难以解决人工智能的因果推理问题。通过与因果研究相结合，哲学不仅扮演了各研究分支的“黏合剂”和“话术翻译”的角色，还能在因果推理的研究上直面基础原理，整合研究范式。这些哲学基础理论工作，有望为开发出只需少量训练样本就能与真实世界互动学习的未来人工智能搭建理论框架。

对于量子力学的哲学基础、意识与大脑的关系、因果推理的结构这类基础科学前沿中的重大哲学问题的探讨，特别需要科学家和哲学家携手推进。中国科学院哲学研究所的成立，正是科学与哲学再度结盟的需求的产物。

图片来源：视觉中国 蒋志海制版