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常隐子

天下有道则见,无道则隐.邦有道贫且贱焉耻也,邦无道富且贵焉耻也。

 
 
 

日志

 
 

卡尔波普尔与进化论的可证伪性  

2015-05-10 18:56:22|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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卡尔波普尔爵士是近代最有影响力的哲学家之一。他最广为人知的一点就是提出以理论的可证伪性做为科学与非科学理论之间的分界标准。这一标准的得到了不同领域学者的认可,其中很多的支持者来自通常对哲学家不怎么感兴趣的科学家群体。可证伪标准的重要价值之一是它强调了科学知识的客观性。如果某种理论不具有可证伪性,那么就无法用经验去检验,就会有‘主观空想’的嫌疑。
    而达尔文所提出的进化论,毫无疑问是人类最伟大的科学发现之一。可是波普尔曾经一度认为进化论是不能证伪的,因而就不是科学理论。这一说法引起了争议,神创论者曾用其做为攻击进化论的武器。所幸波普尔后来宣布收回他原来的判断,承认进化论是可以否证的。从最初作出错误的结论到最后的改正,转折的背后有哪些故事呢?本文的目的就是去追踪分析波普尔在这件事上思想转变的历程。
    卡尔波普尔生于1902年,当时达尔文已经去世20年了。进化论在当时还没有成为统领生物学的总纲,甚至遭到很多质疑。不过波普尔的父亲很欣赏达尔文,他的书房里挂有两幅画像,其中之一就是达尔文(另一幅是叔本华),所以波普尔还不识字的就认得达尔文的样子。
    尽管有着这种渊源,波普尔早年的作品中很少谈及进化论。当他在30年代提出并发表了用可证伪性做为分界标准的哲学思想时,他并没有谈到进化论的科学地位问题。接下来的第二次世界大战时期,波普尔做为犹太人被迫逃离了奥地利,辗转去到新西兰工作了几年。他那时的主要精力集中在政治哲学研究上。关于进化论,他只是在《历史决定论的贫困》一书中顺便提及,当时他主要质疑的是进化论的历史学特征。在他看来,所有针对在历史上只出现一次、无法重演现象进行解释的理论,其科学地位都是非常可疑的。波普尔后来改变了对这一问题的看法,本文后面也将介绍这一点。
    战争结束后他回到欧洲在英国安顿下来。他妻子督促他回到对科学哲学的研究上去,因为她知道这才是波普尔的真正兴趣所在。50年代波普尔做了一些科学哲学方面的工作,不过更多的是探讨物理学问题而不是生物学,考虑到当时的历史背景和他与薛定谔爱因斯坦等人频繁的交往,这并不让人觉得意外。
    在这段时期他继续发展了自己的科学分界理论,提出了形而上学的研究纲领这一概念。波普尔提出某些形而上学理论虽然不能证伪,但也可以对其进行批判、论证和改进,它们也可以做为研究的目标和纲领来提示和引导科学新发现。
    波普尔在60年代就达尔文主义的科学地位问题进行了几次演讲,并在自传中对这些观点进行了总结。他的自传’无尽的探索’一书的第37章专门探讨进化论问题,题为作为形而上学研究纲领的达尔文主义,直白地说出了他关于达尔文主义科学地位的看法。
    在开始分析波普尔对达尔文主义攻击的原由之前,我认为有必要先澄清几点:
    第一,波普尔并不怀疑物种是由进化而来的,事实上他在这一章第一句话中就说…我准备完全接受进化为事实;他攻击的不是进化这一事实,而是对进化这一事实背后机理的解释,即达尔文主义。
    第二,波普尔没有说达尔文主义是无意义的伪科学,他主张达尔文主义是无法被证伪的形而上学。从这一章的标题即可看出,他认为达尔文主义也同时是非常重要的研究纲领。
    第三,他认为达尔文主义无法被证伪,这并不意味着他认为达尔文主义是错误的。他不是在判断该理论的对错,而是在论证该理论的科学地位。我接下来会通过分析来展示,他之所以认为达尔文主义不是科学理论,正是因为他认为达尔文主义在某种意义上是绝对正确的。
    波普尔这里所提到的达尔文主义,指的是生物学领域的’新达尔文主义’,跟达尔文主义在其它领域的应用无关。按波普尔的理解,达尔文主义包括以下几点:
    A地球上所有生物都是少数几种甚至一种简单生物的后代,下一代和上一代之间有遗传的关系;
    B下一代除了遗传,也会发生变异;
    C自然选择。即环境压力会淘汰不适应的个体;
    D结论:自然选择导致了只有适应环境的物种存活下来,即进化。
    波普尔的质疑是,适应环境的意思几乎就是能够存活下来,不存在即不适应环境又能活下来的物种,所以适者生存等于是同义重复,而同义重复永远不会错也就不能被证伪。
    举例来说,如果让细菌接触青霉素,达尔文主义者预言最后会产生可以抵抗青霉素的细菌。可是我们知道这个结果是种必然,所以达尔文主义这个预言像是在说能在某种条件下繁殖出后代的细菌,将繁殖出后代,这个预言是不可证伪的。波普称这种情况为境况逻辑,就是说在ABC的境况下可以用逻辑推出结果D,这是一种永远正确的逻辑,而不是可证伪的科学理论。
    我们换到数学模拟的角度再看一下。下面这一组图像是在用简单的进化算法演示达尔文主义:在背景上用不同颜色半透明的多边形随机产生一个图像作为起始;从上一代随机稍微变异一下产生下一代;然后把这两代图像跟名画蒙娜丽莎做比较,比较象(即同样颜色像素多)的一幅再作为模板再产生下一代并不断重复下去。这些图像下面的文件名就是进化运行的代数,最后一个是第904314代的结果。这个模拟证明,在给定遗传、变异和自然选择(在这里是人为地淘汰与目标不相似的个体)的条件下,进化出符合选择压力的东西是必然的。如果把达尔文主义视为一种数学算法,那么它仍然是不可证伪的非科学。
    波普尔完成他这本自传的初稿时是1969年。后来他又修订过书稿,1975年他在关于进化论的这一章结尾添加了一些内容,但是他并没有改变达尔文主义是不可证伪的这一论断。
    可是就在两年之后,波普尔公开声明,自己以前的看法是错误的。
    在给定遗传、变异和自然选择的条件下,的确是一定会进化出符合选择压力的生物。但是这个结论含有一个不可分割的条件:必须在经过很多代以后。就是说进化是渐进的、需要漫长的时间的,而这一点是可证伪的。
    波普尔早就注意到了达尔文主义对进化渐进性的预言,他在自传中说“非凡的渐进性的预见是重要的”。可是他认为这一预言不像物理学上的预测那样有说服力和可检验,所以没有继续讨论下去。
    如果波普尔对进化论的历史有足够了解的话,他应该知道进化的渐进性不仅是可证伪的,而且差点否证扼杀了进化论。达尔文经过估算提出进化至少需要几亿到十几亿年的时间,而当时物理学上主流的观点是地球的年龄小于一亿岁。要是后来现代地质学证明错的是达尔文而不是那些物理学家,可就没进化论的今天了。
    波普尔或许也没注意到,达尔文曾这样说过:“如果能够证明存在任一不可能经由为数众多的、逐渐的、微小的修改而形成的复杂的器官,那么我的理论即告破产”。由此可见达尔文本人已经指出了进化论是可证伪的(尽管他没机会听说到可证伪原则),甚至说出了可以怎样去证伪。
    值得一提的还有达尔文的这一番话:“我有两个不同的目标:第一,阐明物种不是被分别创造的;第二,自然选择是变化的主宰。…如果我出了差错,夸大了自然选择的威力……我希望我至少对推翻分别创造的教条作了好的贡献”。我们可以从中抽提出一个论点:如果自然选择不完全是变化的主宰,我就错了。而这不就是前文中波普尔设想的重整后的达尔文理论吗?
    波普尔在生物学上的造诣显然远不如物理学和数学,可是他在进化论问题上的失误只是因为不懂专业而‘受了误导’吗?波普尔早年说过他认为达尔文主义只是关于独特历史事件的理论而不是普遍规律,也说过进化渐进性的预测虽然重要却不能和物理学上的预测相比,这些言论都让人觉得他不承认关于独特历史事件的理论的科学地位。从相关文献来看,波普尔晚年改变了看法,认为这些理论具有某些科学的特征。
    1980年8月,为了回应《新科学家》杂志上刊登的一篇文章,波普尔写了一封信给杂志编辑。他说到:“有些人认为我否认那些关于历史的科学的科学特征,比如说…地球上生命进化的历史…这是一个误解,在这里我想声明,我认为关于历史的科学具有科学的特征:它们的假设在很多时候都是可检验的…通过推导出可检验的预言和面向过去的预言(retrodictions),对只发生一次的事件的描述也经常是可验证的”。
    对过去的预言(retrodictions)这个概念没法用一个简单对应的中文词来表达,举一个例子或许更容易解释它的含义。当代最著名的达尔文主义者理查德道金斯教授,对神创论者不断散布进化论不可证伪的谣言不胜其烦,于是他举了个例子说明进化论的可证伪性:“如果有一个被确凿证实的哺乳动物化石从形成于5亿年前的岩石中被发现,那么我们整个现代进化论就会被全部摧毁”。这就是一个关于过去历史的、可以被检验证伪的预言。
    关于波普尔对于进化论可证伪性的观点,到这里为止已经回顾完了。最后,我想简单说几句波普尔这些哲学观点所造成的影响。
    尽管波普尔早年曾对进化论进行攻击,可绝大多数的生物学家都支持他以可证伪性来区分科学和非科学的学说,跟波普尔不同之处在于他们多数从一开始就认定进化论是可证伪的。除了前面提到的理查德道金斯,明确支持可证伪标准的著名进化生物学家还包括恩斯特迈尔、尼尔斯埃尔德里吉、彼得梅德沃等等。
    而神创论者曾多次利用波普尔的言论来攻击进化论,以致于有哲学家抱怨说,波普尔在改变对达尔文主义的立场后应该要多次、直接了当地宣扬进化论的科学地位。可是对一个年过八旬、双眼动过手术、多次中风的老人,还要求他对自己一再澄清过的问题做更深更广的解析,未免有些强人所难。
    除了哲学家、生物学家和神创论者以外,进化论是否可证伪甚至成了法律学家探讨的问题。1987年,在美国高等法院判定路易斯安那州公立学校中教授神创论属于违宪一案中,法庭把理论的可证伪性作为界定科学理论的条件之一,判定进化论是科学而神创论不是。
    波普尔爵士在进化论可证伪性问题上的错误与更正,增进了我们对进化论的理解。同样重要的是,他用自己的行动诠释了他所倡导的的理性精神:对任何理论都坚持批判和检验,而不是去信仰或辩护,即使自己提出的理论也不例外。

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