何云峰：《论科学理论的抗变性追求》，西宁：《青海社会科学》1998年第3期。
论科学理论的抗变性追求
何云峰
在科学理论的建构和发展过程中，追求抗变性是一种十分重要的动力，也是科学理论选择的重要标准之一。实际上，科学理论的抗变性同其真理性是密切相关的，它根源于真理的绝对性。抗变性的追求体现了现代科学认识发展的重要趋势。
一、科学理论必须具有抗变性
当我们考察一下科学理论的实际状况，我们会发现这样一种情况：虽然某种理论包含着大量的信息，有很高的真理度、准确度，有较强的解释力、预见力和探索力等等，但它在解释和说明新的事物时，却可能无法保持相对稳定和相对不变，而必须引进某些特设性(ad hoc)假定（即对原理论所作的辅助性说明和补充），否则它就无法发挥其解释功能。尽管增加了这些特设性假定之后，并不影响该理论的真理度，但它却有损于理论的完备性。这样的理论就是缺乏抗变性的理论。
科学在不断地发展，人们的实践范围和水平在不断进步。在此过程中，大量相关的新事实和新现象会涌现出来，需要科学理论去加以解释。而另一方面科学理论总是以解释已有事实为己任而建立起来的。因此，当新的事实大量涌现出来的时候，科学理论并不一定能够给予充分说明。为了防止这种情况的出现，科学家在建构科学理论时，往往要追求理论具有向新事实加以推广的能力。也就是说，他们期望，在相关的事实“域”不断扩大的情况下，自己的理论仍然有效，保持相对地“不变”。这就是科学理论的抗变性追求。所以，理论的抗变性是指“在特定的变化下某种东西保持不变”?。换言之，也就是指相对于更大数量的变换组（新发现的事实）来说，理论知识的真理性仍然保持不变，仍能顺利地加以解释。这在科学思维中表现为科学家追求理论的“一劳永逸”的性质。尽管理论不可能真正做到一劳永逸，但这种追求却是必然的。
科学理论的抗变性追求使科学家们在建构自己的理论时就从理论的动态发展过程去看待该理论，而不是把自己的理论目标仅仅看成是为了给现成的事实提供解释和说明。当考虑到科学理论在未来的动态发展的情况下，这种理论才会在实践中经受得起检验，才能更具有“安全性”。
假设现在一种新理论X刚建立起来。从已有的事实和其他已被证明为正确的理论来看，它是正确的。但随着时间的推移，新的事实已不断产生。这些新事实已超出X理论所据以建构的基础事实范围。于是，它面临着如何对待这些新事实的问题。
显然，X理论可能会面对以下几种情况：（1）它能够十分顺利而自然地解释和说明这些新事实；（2）这些新事实的全部或部分无法由它不加改变地来解释。但是，通过对X理论的某些修改（即增加某些特设性假定），仍能顺利而自然地解释这些新事实；（3）即使对X理论加以修改和矫正，也无法解释这些新事实。
在上述情况中，十分显然，第一种情况表明X理论具有抗变性，因为它能不加改变地解释各种新发现的事实；第二种情况虽不影响它的真理性，但却不具有抗变性；第三种情况则表明X理论已经过时，需要用新的更高级的理论来取代。在这里，第一种情况无疑是更令人满意的理论。科学家在建构理论时，无疑希望自己的理论具有这样的抗变性。正因为如此，抗变性是科学理论不可缺少的重要特征。
必须指出的是，必须把理论的抗变性与理论的普遍性区别开来。我们知道，理论是从经验事实中提升出来的对事物规律性的认识。因此，理论具有一定的普遍有效性。但这种普遍性不同于抗变性。理论的普遍性使理论针对某一特定领域有解释作用，但它在提供解释时，也可能增加人为的假定。而抗变性特征不仅要求能对这同一领域的经验事实加以正确地说明，而且必须是不引进或少引进辅助性假设地完成这样的解释。
二、科学理论具有抗变性的基础
为什么科学理论必须具备抗变性呢？我们可以从它所反映的客观规律本身和真理发展的规律中去寻找答案。
抗变性原则是任何自然科学理论建构的基础，也是理论选择所必须予以考虑的。从实质上来说，客观规律的不变性（或稳定性）和普遍性是科学理论抗变性的客观基础。科学认识的目的是达到对事物本质和规律的深刻认识。而事物的规律具有普遍性。既然规律是事物的必然联系，是事物运动过程的基本秩序，因此在一定范围内它是事物的共同性、普遍性的东西，具有不变性和一定范围的普遍有效性。因而，关于规律的理论认识也会具有普遍性。这种普遍理论必然对自己有效范围内的所有事实能加以说明，否则它就不算是对事物规律的把握。
问题在于，当科学家在建构科学理论时，他是以已有的事实为基础的，对理论能否以及在多大程度上可以推广到新的事实中去，并不能完全事先确定。但如果新发现的事实属于客观规律本身作用范围内的事实，则相应的科学理论也会必然有效而不加改变地加以解释。
客观规律的不变性（亦即稳定性）在很大程度上可归结为规律的对称性。它表明，当把规律的运用从一个系统向另一个系统，由一种相互作用向另一种相互作用过渡和转化时，规律仍然有效。例如，从不动的坐标系转换为作匀速运动的坐标系，古典力学规律仍然保持不变（伽利略变换）。
另一方面，我们知道，任何真理都是具体的，相对的。它总有一定的范围，只有在这个范围内才是正确的，并且只要在该范围内理论的适用性就不会改变，因而又是绝对的。理论体系的绝对性正是其抗变性的另一种说法。承认真理的绝对性，就必然承认理论的抗变性。但是，在理论建构过程中，我们总是希望理论绝对性的条件限制更加“宽松”，范围更广，这就是要提高理论的应变能力，亦即加强它本身的抗变程度。也就是说，我们希望理论包含着更多的绝对真理的“颗粒”。在这个意义上，追求科学理论的抗变性作为一种方法论原则又是理论向真理运动的一种重要形式。
科学家对科学理论抗变性的追求意味着探索理论规律适用的条件及其正确的可能范围。理论之所以具有解释新旧事实的能力，在相当程度上是由于它的这种抗变性。如果理论不能保持相对不变，即使它仍具有解释力，也会被迫加以局部修正，从而会使理论体系自身的完备性受到破坏，使科学理论体系本身人为地复杂化。这种人为的复杂化显然是违背科学理论的美学原则的。
但是，我们不能把理论的抗变性加以夸大。任何真理都有它适用的范围和条件。“任何真理，如果把它说得‘过火’……加以夸大，把它运用到实际所能应用的范围以外去，便可以弄到荒谬绝伦的地步”?。这就表明，科学理论的抗变性不是绝对的。它只能在其有效范围之内保持不变而普遍有效。
与此同时，抗变性和可变性又是辩证统一的。即使科学理论把握到了事物的本质和规律，但人们的认识不可能绝对地一劳永逸，它要随着人类认识水平和实践的发展而发展。在这种情况下，追求科学理论的抗变性与对科学理论作必要的修改、补充和矫正并不相矛盾，而是相互依存的。修改、补充科学理论是为了更好地说明事实，从而增强其抗变性，而追求科学理论的抗变性又是为了提高人类认识的效能，保证修改、补充的合理性和有效性。
总之，真理是绝对性和相对性的统一。客观规律既具有稳定性、普遍性又是不断发展变化的。这为科学理论追求抗变性和可变性的辩证统一提供了客观依据。
三、科学理论的抗变性与理论选择
理论的抗变性在某些情况下会十分有用：如果几个竞争理论具有相同的解释力，人们往往会把理论的抗变性作为选择的重要标准。科学理论只有被人们接受和承认之后，才能充分发挥其作用。如果有几个理论同时能够解释同一现象，人们就会从中选择一种理论。这就是科学理论的选择问题。既然它们都能解释该现象，这说明在真理性方面它们是很难分高低的。那么，为什么人们接受这种而不是另外一种理论呢？在很大程度上是因为不同的科学理论具有不同的抗变性。
我们知道，不同理论在解释相同的事实圈时，有的需要引入新的假定，有的则不需要引入或引进更少的特设性假定。理论体系在解释事实时所引进的人为假定的多少体现了科学理论的抗变能力。一般来说，人们总会倾向于选择没有或有更少人为假定的理论体系。这样，理论的抗变性也成了人们对理论进行选择的非常重要的标准。当然，它仅仅是第二性的标准，其前提是理论必须能有效地说明事实，即具有必要的真理度要求。
设有两个假说：A和B，它们能同等正确地解释某一经验结果。现在，我们获得了一些新的实验材料，证实A，而与B相矛盾。但是，理论B通过引入新的特设性假定B1而作了修改之后，使A和BB1仍然保持同等程度的正确性。由于A和BB1在经验内容和真理性方面的等价性，人们仍然无法对它们加以选择。假定以后又发现新的材料，迫使B只有引入新的人为假定B2，才能使A和BB1B2仍然同等程度得到证实。如此进行下去，通过不断引入特设性假定的办法，使B继续存在。如果单从真理性的角度，人们永远无法选择。但是，事实上人们最终会选择A，而抛弃B，因为A具有更高的抗变性，而B却要不断增加新的人为假定。
一般来说，理论应该尽量减少人为的假定。科学史证明，用引进人为假定的办法保存和修正现有理论往往会导致理论被抛弃。尽管它可以暂时使理论与观察材料不相矛盾，但会使理论复杂化。这种建构理论体系的方法在根本上是错误的。托勒密体系就是这样的体系。
库恩曾经指出：“先说精确性……归根到底它表明在所有的准则中最有决定作用……但是不幸，理论不可能总是按照精确性加以辨明。例如哥白尼系统起初一点也不比托勒密系统更精确，直到哥白尼逝世六十多年以后开普勒彻底改进这一系统为止。如果开普勒或者别的什么人没有找到选择日心说天文学的其他理由，精确性可能永远也得不到改进，哥白尼的工作也可能已被忘却”。“因此，不管精确性多么重要，它本身很少甚至根本不是理论选择的充分标准”?。事实上，哥白尼学说之所以被人们接受，其中重要的原因之一就是它比托勒密学说更具有抗变性，因为托勒密学说只有不断增加“均轮”和“本轮”的数目才能解释各种新的事实，而哥白尼学说不需要作这种修改。
追求科学理论具有更高的抗变性实际上是一种建构理论体系不可缺少的方法。如果不用这种方法，就会使理论体系缺乏“安全性”。这种缺乏“安全性”的情形被莱布尼茨称为“戈罗比乌斯化”（Goropiusize）。“戈罗比乌斯化”一词很少被人运用过。它来源于16世纪荷兰医生和生理学家戈罗比乌斯（Goropius）的名字。戈氏认为，亚当说的是日尔曼方言。他试图证明，其他所有语言都源自日尔曼方言。这种假说跟认为所有的语言都起源于希伯莱语没有什么两样。莱布尼茨认为，所有这样的理论都是废话，它们会导致奇怪而又经常是荒诞的词源。所以，戈罗比乌斯的名字被莱布尼茨看成科学中方法论错误的同义语?。对此，他予以了坚决的反对和批判。
费耶尔认为，“戈罗比乌斯化”之所以是错误的建构理论体系的方法，是因为一方面它发明原则上不可检验的假说（因为它不断修改）；另一方面它在解释新的事实时，使理论体系本身复杂化，它企图“拯救”被检验的理论。在理论与经验材料相矛盾的情况下，使这种本来已摇摇欲坠，已经破裂的理论通过人为地增加辅助性假设而与经验相符合。费耶尔主张，必须避免“戈罗比乌斯化”?。
托勒密体系就可以用增加“本轮”和“均轮”数目的方式使理论与当时的观察材料保持一致，在这一点上，它跟哥白尼体系是等价的。但这种修复方法无疑使体系复杂化了，它人为地增加了体系的特设性假定。因此，人们选择哥白尼学说在某种意义上是因为哥氏理论具有更高的抗变性。再比如，爱因斯坦的引力理论在它提出之时在经验方面跟经典力学理论是等价的。但是爱因斯坦引力理论能够很自然地解释两个天文事实：即水星近日点运动和太阳引力场内光线偏转现象。而经典引力理论要解释这些事实，必须特别地（ad hoc）引进新的假定。所以，人们最后选择了爱因斯坦的引力理论，因为它在新事实面前仍然能保持“不变”。
事实证明，用增加人为假定的方法建构起来的理论决不会受人欢迎。即使它具有必要的正确性，也不可能被人们选择。任何理论都不能仅仅用更高的真理性（理论的不矛盾性）在竞争中取胜。有的科学哲学家把理论的这种“抗变性”称为“简单性”，并把它作为理论不可缺少的第二性特征（真理性当然是第一性的特征）。弗兰克正确地指出：“对于一种理论的接受，总是在‘符合事实’和‘简单性’这两个要求之间折衷的结果”?。
四、抗变性的追求体现了科学认识发展的重要趋势
应该考虑到，随着科学的进一步发展，一方面已知的经验材料范围在不断扩大，另一方面知识体系本身也在从本质上不断更新。但是，我们必须努力使理论体系在科学的经验材料扩大的情况下，仍然安然无恙。所谓理论的“安全性”要求就是要提高理论的抗变能力。
科学家在建构理论体系时，总是希求自己的体系更加安全，具有“一劳永逸”的性质。他要努力做到：经验材料范围不断地扩大，而体系本身却要尽量保持不变。与经验材料的变化因素相反，体系必须具有稳定性。稳定的、相对不变的理论才具有安全性和充满力量。也就是说，在科学认识的发展实践中人们已经逐渐达成一种共识，那就是应该这样来建构理论体系：必须使理论体系不仅在解释已知的全部经验事实时安然无恙，而且在对不断新发现的广大范围的事实提供解释的过程中也要不增加或尽量少增加人为的特设性（ad hoc）假定。
众所周知，要使理论与经验材料相一致（满足理论的真理性要求）并不是很难做到的。因为一旦理论建构起来后，在出现新的矛盾时，完全可以通过引进辅助性假设的办法，使理论与新事实仍保持符合一致。但这样的理论决不是好的理论。理论建构家本人也决不会希望自己的理论如此“不堪一击”。
但是，追求科学理论的抗变性，并不是反对对理论体系加以必要的修改和矫正。尽管在建构理论体系时，科学家必须作抗变性的考虑，尽管人们在选择理论时会以抗变性为第二性标准，但是一旦理论体系被实验证明有某些偏差，修改就是必要和允许的。追求抗变性不能作为科学家顽固地维护旧理论的借口。
考察一下科学发展史可看到这样的事实：一个科学理论已经陈旧过时，但有的人仍然顽固地“守护着”它。这不能理解为追求抗变性，而是对抗变性作了完全错误的理解。追求科学理论的抗变性是以正确地解释事实为前提的。如果理论不能正确地概括经验材料，失去了真理性，那么，维护它就是坚持错误。抗变性的追求是指在理论体系能够对事实提供正确解释的前提之下而努力使理论体系保持稳定；或者说，在正确性相同的前提下，应选择稳定性和抗变性更高的理论。
由此可见，抗变性是理论建构家必须加以考虑的方面，但它永远是理论的第二性特征。离开真理性的前提去谈抗变性，或者把抗变性当作理论体系的第一性特征，都是错误的。但是另一方面，我们又不能以真理性是第一性的为借口而否认抗变性作为第二性特征在科学理论的建构和发展中的作用。
-----------------------------------------------
? 《物理学的方法论原则》，俄文1975年版，第98页。
? 《列宁选集》，第四卷，第217页。
? T.S.库恩：《必要的张力》，福建人民出版社，1981年，第316£317页。
? 参见L.S.费耶尔：《简单性原则》载[美国]《科学哲学》，1957年第二期，第109页。
? 同4。
? P.弗兰克：《科学的哲学》，上海人民出版社，1985年版，第369页。
