生態(tài)學(xué)還原論分類及內(nèi)涵研究

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一、生態(tài)學(xué)認(rèn)識論層面的還原論

認(rèn)識論還原和本體論還原不同，本體論還原重點關(guān)注還原的對象是什么的問題，但認(rèn)識論還原論關(guān)注如何實現(xiàn)還原的問題。一般科學(xué)哲學(xué)中，認(rèn)識論還原論包含術(shù)語還原和理論還原兩大研究主題。從還原論的發(fā)展來看，對術(shù)語還原和理論還原兩大主題的研究一直呈交織狀態(tài)。邏輯經(jīng)驗主義后期，物理主義所主張的學(xué)科還原是以語言的還原為基礎(chǔ)。1958年，奧本海姆和普特南提出的“微向還原”雖然主要是指學(xué)科的還原，但其中較大篇幅提到了術(shù)語間的溝通。1961年內(nèi)格爾的“橋接原理”主要是指理論的還原，盡管其只是指涉了術(shù)語之間的連接，但這種連接和術(shù)語還原也并非沒有關(guān)聯(lián)。內(nèi)格爾關(guān)于這種連接是如何實現(xiàn)的，給出了三種可能：

1.兩者之間存在邏輯關(guān)聯(lián)，對于這一邏輯關(guān)聯(lián)內(nèi)格爾表述為“可能是通過同義性或某種單向衍推分析”；

2.兩者之間是約定關(guān)系，即協(xié)調(diào)定義，但理論詞項之間沒有必然的意義關(guān)聯(lián)；

3.兩者之間的關(guān)系是事實的，即兩者之間的關(guān)系不能通過邏輯分析得出，而只能通過經(jīng)驗證據(jù)來支持。其中，通過“可能的同義性或某種單向衍推分析”是對術(shù)語間邏輯關(guān)聯(lián)的要求，通過這種邏輯關(guān)聯(lián)起來的術(shù)語可以視為是實現(xiàn)了術(shù)語間的還原。由此可見，該階段學(xué)科或理論還原的研究中術(shù)語的研究占了較大比重。這種不同理論或?qū)W科的術(shù)語之間的連接成為術(shù)語還原的前提。1966年，亨普爾對術(shù)語還原進(jìn)行了單獨(dú)的研究。他認(rèn)為術(shù)語間的還原是通過“描述性定義”實現(xiàn)的，即不要求定義項與被定義項一定具有相同的內(nèi)涵，而只要求兩者具有相同的外延或應(yīng)用范圍。例如，用“無毛的兩足動物”來定義“人”，兩者指稱相同，含義可以不同。另外，他認(rèn)為這種兩個術(shù)語間的協(xié)調(diào)定義是通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)而實現(xiàn)的。這種通過協(xié)調(diào)定義而實現(xiàn)的術(shù)語還原也存在一些問題。首先，這種協(xié)調(diào)定義的前提是理論術(shù)語具有一定的指稱，或者說具有一定的實在論地位，否則便無法實現(xiàn)指稱一致的還原。但是目前對理論術(shù)語的實在性尚存在頗多爭議，簡單通過協(xié)調(diào)定義的方式實現(xiàn)術(shù)語的還原也存在進(jìn)一步探討的可能。進(jìn)一步地，如果理論術(shù)語具有一定的實在性，那么術(shù)語還原的問題便轉(zhuǎn)換為術(shù)語的指稱間的關(guān)聯(lián)。實際上，指稱間的關(guān)聯(lián)并非簡單通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)而實現(xiàn)的。生態(tài)學(xué)術(shù)語還原包括實體、過程及屬性術(shù)語的還原。生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，術(shù)語還原也存在一些爭論。例如，勒萊（Loehle）認(rèn)為“多樣性”和“演替”是生態(tài)學(xué)中兩個較為成熟的術(shù)語，可以以此展開術(shù)語還原的研究。謝瑞德-弗瑞切特（K.S.Shrader-Frechette）對此提出了質(zhì)疑，她認(rèn)為一方面演替和多樣性的內(nèi)部機(jī)制并不清楚，在這種情況下這兩個術(shù)語不能作為成熟的術(shù)語進(jìn)行還原，另一方面她認(rèn)為術(shù)語還原無法克服高層次和低層次背后不同的分類系統(tǒng)所導(dǎo)致的還原鴻溝。前一點是質(zhì)疑術(shù)語還原的非形式條件，后一點是質(zhì)疑術(shù)語還原的形式條件。但是，謝瑞德-弗瑞切特的質(zhì)疑也將導(dǎo)致兩個問題：如果這兩個術(shù)語的內(nèi)部機(jī)制已經(jīng)研究得足夠透徹，可能其本身就表明了一種還原的實現(xiàn)，但至少不能通過術(shù)語有無被還原的事實來證明其可還原性。另外，如果高層次和低層次因為所處不同的分類系統(tǒng)，故而無法實現(xiàn)有效還原的話，這顯然是在層次論的框架下進(jìn)行的論證，但是許多的生態(tài)學(xué)術(shù)語例如演替等呈現(xiàn)出的是時間而非空間的制約性，其還原已經(jīng)不能簡單地在層次論的框架下展開，即她的質(zhì)疑反映了一種預(yù)設(shè)，這種預(yù)設(shè)本身就包含了一種邏輯矛盾。理論還原主題方面，奧本海姆和普特南提出通過微向還原的方式實現(xiàn)理論間、學(xué)科間的還原。內(nèi)格爾對理論還原做了較深入的分析，他重點關(guān)注學(xué)科間的異質(zhì)還原，內(nèi)格爾提出需要具備“形式條件”和“非形式條件”兩類條件，這被稱為是理論還原的“橋接原理”?！翱蛇B接條件”保障了術(shù)語的關(guān)聯(lián)，結(jié)合“可導(dǎo)出條件”便實現(xiàn)了由次級學(xué)科理論到初級學(xué)科理論的還原。進(jìn)一步地，“可連接條件”中兩個理論詞項間如何實現(xiàn)連接是理論還原的首要問題，這也涉及術(shù)語還原的問題。對于“可連接條件”，內(nèi)格爾解釋為“同義的或某種單向衍推分析”、“協(xié)調(diào)定義”、“經(jīng)驗事實”等可能的連接途徑。如果通過“同義性”獲得理論詞項或術(shù)語間的溝通，那么可能會面臨這樣一些問題：一方面，不同理論術(shù)語指稱可能一致，但其意義卻不可能完全相同。另一方面，學(xué)科的發(fā)展將導(dǎo)致術(shù)語的含義發(fā)生變化，從而導(dǎo)致理論間無法通約。如果通過協(xié)調(diào)定義的方式實現(xiàn)理論詞項間的溝通，這種協(xié)調(diào)定義和術(shù)語的連接顯然是一種同語反復(fù)，而如果通過“經(jīng)驗事實”來說明理論詞項間的溝通，卻又無法保證這種經(jīng)驗事實的可靠性。對于“可導(dǎo)出條件”，如果將內(nèi)格爾的理論還原模型可以簡化為T1∧L輔→T2，就可能出現(xiàn)多重悖論：

1.如果T1、L輔為真，那么T2為真，但這暗含了一種對理論真值的預(yù)設(shè)，可能與科學(xué)發(fā)展的事實不符；

2.如果T1、L輔為假，那么T2為假，即還原是沒有意義的，而且這種還原可能與經(jīng)驗事實不符；

3.如果T2為假，那么T1或L輔為假，這也可能與科學(xué)研究的經(jīng)驗事實不符。面對理論還原受到的種種質(zhì)疑，還原論者紛紛對其進(jìn)行了修正。沙夫納（Schaffner）認(rèn)為存在與理論T2強(qiáng)類似的理論T2′，理論還原模型也因此轉(zhuǎn)換為T1∧L輔→T2′。尼克（Nickles）隨后將這一類似關(guān)系進(jìn)一步精致化，認(rèn)為邏輯導(dǎo)出關(guān)系發(fā)生在T1′和T2′之間。對理論還原模型的修正不僅未能就“可連接條件”和“可導(dǎo)出條件”給出合理的解釋，反而引起了更多的疑問。一方面各修正模型均忽略了理論術(shù)語間的“可連接條件”，另一方面修正后的模型仍然是以理論的邏輯導(dǎo)出關(guān)系為前提，原來“可導(dǎo)出條件”所引起的邏輯質(zhì)疑仍然存在，另外理論間的強(qiáng)類似關(guān)系也似乎很難去界定?？梢哉f，內(nèi)格爾理論還原所引起的種種質(zhì)疑絲毫沒有通過修正得以避免。維姆賽特（Wimsatt）認(rèn)為這種強(qiáng)類似關(guān)系實際上是理論各不同發(fā)展階段的關(guān)系體現(xiàn)，即理論間的還原實質(zhì)上是理論的一種演替過程，其中低層次理論對高層次理論起到了解釋和說明的作用，是一種解釋還原。舒納爾認(rèn)為群落生態(tài)學(xué)的理論可以還原為與種群或個體相關(guān)的理論，通過這種理論間的還原最終發(fā)揮理論對理論的解釋功能，這一點和維姆賽特的觀點是一致的。但是，舒納爾主張通過機(jī)制論的方法實現(xiàn)群落生態(tài)學(xué)理論的還原，該方法主要將群落或種群生態(tài)學(xué)理論中的變量翻譯為相關(guān)的個體理論的變量。由于這一還原方法強(qiáng)調(diào)理論變量之間的邏輯導(dǎo)出關(guān)系，實質(zhì)上和沙夫納一樣維護(hù)了內(nèi)格爾理論還原模型的內(nèi)核。羅杰主張通過“協(xié)調(diào)定義”的方式實現(xiàn)理論間的還原，例如為了將Lotka-Volterra理論模型還原為生態(tài)位理論，可以將Lotka-Volterra模型中的關(guān)鍵變量環(huán)境容納量進(jìn)行重新定義，即通過資源供應(yīng)量和個體的多度或增長速率對資源影響的比值來定義環(huán)境容納量，然后對此進(jìn)行微向聚合并最終還原為現(xiàn)代生態(tài)位理論。這一理論間的還原和內(nèi)格爾的橋接原理一樣，實際上是通過“協(xié)調(diào)定義”的方式獲得不同理論術(shù)語間的“可連接性”，進(jìn)一步通過微向聚合的步驟實現(xiàn)理論間的溝通。由此可見，生態(tài)學(xué)哲學(xué)視域下術(shù)語還原和理論還原仍面臨許多的問題。目前，生態(tài)學(xué)哲學(xué)中的還原論思想正呈現(xiàn)一種逐漸弱化的趨勢。認(rèn)識論層面，這種弱化正體現(xiàn)為不再要求術(shù)語間、理論間的“可連接性”、“可導(dǎo)出性”，而只強(qiáng)調(diào)通過還原實現(xiàn)理論的解釋功能，這無疑是對“科學(xué)的統(tǒng)一”目標(biāo)的徹底放棄。

二、生態(tài)學(xué)方法論層面的還原論

方法論層面的還原論涉及兩個方面的問題，其一是作為研究策略的方法論，其二是作為研究方法的方法論。例如，植物群落的初級生產(chǎn)力與它們所吸收的輻射成正比，因此可以通過對植物輻射能分?jǐn)?shù)的測定來計算群落的生物量，這反映了一種還原論的研究策略。另外，研究中對光合作用進(jìn)行測定所采用的研究方法往往體現(xiàn)了一定的還原論思想。這兩種方法論既有不同也存在一定關(guān)聯(lián)。一方面，作為研究策略的方法論更傾向于從微觀世界中找尋原因，提出假說，并以此展開研究，這就涉及研究方法的選擇。另一方面，研究方法是研究策略的具體體現(xiàn)。生態(tài)學(xué)方法論層面的還原論研究不僅要關(guān)注作為研究策略的方法論，也應(yīng)關(guān)注作為研究方法的方法論。作為研究策略的方法論而言，主要體現(xiàn)為“分析”或者“綜合”兩種策略。自上而下進(jìn)行“分析”的研究策略蘊(yùn)含了一定的還原論思想，自下而上的“綜合”研究策略則體現(xiàn)了一定的整體論思想。生態(tài)學(xué)研究中漸進(jìn)式分析的研究策略體現(xiàn)了方法論層面的還原論思想。這種分析的研究策略重視對現(xiàn)象進(jìn)行逐步分解，從而發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)在機(jī)制，進(jìn)而對系統(tǒng)行為進(jìn)行解釋。但是，這種下向的研究策略和認(rèn)識論層面下向的認(rèn)識策略是不同的。認(rèn)識論層面，還原論主要體現(xiàn)為下向溯因的認(rèn)識策略，而方法論層面主要體現(xiàn)為下向分析的研究策略。認(rèn)識論層面認(rèn)識策略的選擇對方法論層面的研究策略提供指導(dǎo)，方法論層面的研究策略是認(rèn)識策略的具體體現(xiàn)。從研究方法的角度看，例如生態(tài)學(xué)實驗也經(jīng)常采取設(shè)置對照等方法來進(jìn)行比對研究。例如，潘尼（Paine）在巖底潮間帶群落中去除海星的實驗，該實驗證明了頂級食肉動物成為取決群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵種。這些實驗方法均體現(xiàn)出一定的還原論思想。生態(tài)學(xué)方法論層面的還原論可以結(jié)合生態(tài)學(xué)相關(guān)研究進(jìn)一步分析。以克萊門茨（Clements）為代表的機(jī)體論學(xué)派認(rèn)為群落類似于一個客觀存在的有機(jī)體，群落的演替過程類似于個體生物的發(fā)育過程。機(jī)體論學(xué)派還認(rèn)為群落具有明顯的邊界，群落的分布通常呈間斷分布的狀態(tài)。格里森對機(jī)體論觀點提出了質(zhì)疑。他認(rèn)為群落并非獨(dú)立存在的實體，而是研究者為了研究方便而人為確定的一組物種的集合。這種集合并沒有明顯的邊界，且呈連續(xù)分布的狀態(tài)。個體論的這種觀點是還原論思想在生態(tài)學(xué)本體論層面的體現(xiàn)。方法論層面，個體論學(xué)派也同樣采取了一種還原論的立場。首先，個體論學(xué)派持有兩個基本觀點：1.構(gòu)成群落的種群是獨(dú)立的；2.群落沒有明顯邊界，且處于一種連續(xù)分布的狀態(tài)。這兩種觀點得到了惠特克（R.H.Whittaker）等生態(tài)學(xué)家的研究支持?；萏乜说难芯孔C明了群落并非一個具有明顯邊界的實體，該研究主要采取了一種梯度分析的方法。梯度分析方法是將一定區(qū)域內(nèi)物種的組成情況和環(huán)境梯度聯(lián)系起來的一種研究方法。具體而言，以植物物種的相對密度作為物種組成情況的主要指標(biāo)，同時測定各個地點的海拔和干濕度作為表征環(huán)境梯度的兩個指標(biāo)。根據(jù)兩方面的指標(biāo)最終尋找環(huán)境要素的變化與群落的物種組成變化之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明物種組成和環(huán)境要素的變化之間具有密切關(guān)聯(lián)，這說明每個物種都具有各自獨(dú)特的生存方式，沒有任何兩個物種的分布是相同的。每個物種或種群都是獨(dú)立的，根據(jù)物種屬性的不同各自與周圍環(huán)境發(fā)生相互作用。群落往往是根據(jù)環(huán)境梯度連續(xù)地依次排列，從而無法分辨出明確的邊界?？梢钥闯?，環(huán)境梯度分析的研究方法側(cè)重從物種層面進(jìn)行群落屬性的研究，這是一種下向分析的研究策略，也是還原論思想在實際研究中的體現(xiàn)。由于個體論學(xué)派認(rèn)為群落僅僅是物種或種群的一組集合，構(gòu)成群落的各個物種具有一定的獨(dú)立性。這也將促使生態(tài)學(xué)家更為關(guān)注物種或種群的屬性及特征，希望從物種的角度對群落構(gòu)成進(jìn)行解釋。這一方面會促使相關(guān)理論的發(fā)展，另一方面也將促使研究者對一些適用于物種水平，觀測尺度相對較小的研究方法的運(yùn)用。

三、余論

自奎因在對邏輯經(jīng)驗主義的兩個教條的批判中首次提出“還原論”一詞以來，還原論便成為許多學(xué)科領(lǐng)域質(zhì)疑的對象。這一方面是由于物理主義希望通過邏輯構(gòu)建來實現(xiàn)“科學(xué)的統(tǒng)一”，卻忽略了各學(xué)科領(lǐng)域特質(zhì)的不同及學(xué)科發(fā)展的變化。這導(dǎo)致了作為其工具的還原論無法有效實現(xiàn)學(xué)科間的邏輯溝通，進(jìn)而陷入“為了還原而還原”的哲學(xué)泥沼。另一方面，各個學(xué)科領(lǐng)域?qū)€原論的辯護(hù)或質(zhì)疑中，包含了對還原論的多種解讀，爭論也因此更加含糊不清。因此，對該主題的有效討論一方面需要對其工具角色進(jìn)行反思：還原為了什么？或者為了什么而還原？另一方面需要對還原論做出清晰的界定。生態(tài)學(xué)作為一門研究生物和環(huán)境相互作用的學(xué)科，研究尺度較大，研究對象復(fù)雜多樣。對這樣一門學(xué)科中還原論思想的研究，無疑將對科學(xué)統(tǒng)一目標(biāo)這一哲學(xué)論題的合理性進(jìn)行驗證。對生態(tài)學(xué)還原論思想及其內(nèi)涵的分析，首先從本體論、認(rèn)識論和方法論三個層面進(jìn)行初步界定。其次，目前本體論、認(rèn)識論和方法論三個層面均呈現(xiàn)出了不同強(qiáng)度的還原。例如，本體論層面種群可以被視為是同種生物個體的集合，也可以被視為由單體生物和構(gòu)件生物構(gòu)成的集合，其中單體生物和構(gòu)件生物是以相同的基因構(gòu)成為依據(jù)；認(rèn)識論層面，成土作用的研究表明該研究不僅運(yùn)用到物理學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)等多種理論，而且對這些理論的運(yùn)用并不要求邏輯的可導(dǎo)出性和可連通性；方法論層面，捕撈業(yè)中對年捕撈量的估算經(jīng)常通過年齡結(jié)構(gòu)或體型大小來進(jìn)行，而通過魚類生活史等方法可以使相關(guān)推測更接近實際情況。因此，有必要對生態(tài)學(xué)還原論在本體論、認(rèn)識論和方法論框架之下做出強(qiáng)還原和弱還原的進(jìn)一步區(qū)分。實際的生態(tài)學(xué)研究中，還原論思想往往體現(xiàn)在多個層面，從而呈現(xiàn)出一種綜合還原的態(tài)勢。對這種綜合還原思想的研究可以更真實反映還原論思想對生態(tài)學(xué)研究的影響。

作者：王翠平 單位：中國科學(xué)院大學(xué)