生態學還原論分類及內涵研究論文

　　一、生態學認識論層面的還原論

　　認識論還原和本體論還原不同，本體論還原重點關注還原的物件是什麼的問題，但認識論還原論關注如何實現還原的問題。一般科學哲學中，認識論還原論包含術語還原和理論還原兩大研究主題。從還原論的發展來看，對術語還原和理論還原兩大主題的研究一直呈交織狀態。邏輯經驗主義後期，物理主義所主張的學科還原是以語言的還原為基礎。1958年，奧本海姆和普特南提出的“微向還原”雖然主要是指學科的還原，但其中較大篇幅提到了術語間的溝通。1961年內格爾的“橋接原理”主要是指理論的還原，儘管其只是指涉了術語之間的連線，但這種連線和術語還原也並非沒有關聯。內格爾關於這種連線是如何實現的，給出了三種可能：

　　1.兩者之間存在邏輯關聯，對於這一邏輯關聯內格爾表述為“可能是透過同義性或某種單向衍推分析”；

　　2.兩者之間是約定關係，即協調定義，但理論詞項之間沒有必然的意義關聯；

　　3.兩者之間的關係是事實的，即兩者之間的關係不能透過邏輯分析得出，而只能透過經驗證據來支援。其中，透過“可能的同義性或某種單向衍推分析”是對術語間邏輯關聯的要求，透過這種邏輯關聯起來的術語可以視為是實現了術語間的還原。由此可見，該階段學科或理論還原的研究中術語的研究佔了較大比重。這種不同理論或學科的術語之間的連線成為術語還原的前提。1966年，亨普爾對術語還原進行了單獨的研究。他認為術語間的還原是透過“描述性定義”實現的，即不要求定義項與被定義項一定具有相同的內涵，而只要求兩者具有相同的外延或應用範圍。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，他認為這種兩個術語間的協調定義是透過科學發現而實現的。這種透過協調定義而實現的術語還原也存在一些問題。首先，這種協調定義的前提是理論術語具有一定的指稱，或者說具有一定的實在論地位，否則便無法實現指稱一致的還原。但是目前對理論術語的實在性尚存在頗多爭議，簡單透過協調定義的方式實現術語的還原也存在進一步探討的可能。進一步地，如果理論術語具有一定的實在性，那麼術語還原的問題便轉換為術語的指稱間的關聯。實際上，指稱間的關聯並非簡單透過科學發現而實現的。生態學術語還原包括實體、過程及屬性術語的還原。生態學領域，術語還原也存在一些爭論。例如，勒萊（Loehle）認為“多樣性”和“演替”是生態學中兩個較為成熟的術語，可以以此展開術語還原的研究。謝瑞德-弗瑞切特（K.S.Shrader-Frechette）對此提出了質疑，她認為一方面演替和多樣性的內部機制並不清楚，在這種情況下這兩個術語不能作為成熟的術語進行還原，另一方面她認為術語還原無法克服高層次和低層次背後不同的分類系統所導致的還原鴻溝。前一點是質疑術語還原的非形式條件，後一點是質疑術語還原的形式條件。但是，謝瑞德-弗瑞切特的質疑也將導致兩個問題：如果這兩個術語的內部機制已經研究得足夠透徹，可能其本身就表明了一種還原的實現，但至少不能透過術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，故而無法實現有效還原的話，這顯然是在層次論的框架下進行的論證，但是許多的生態學術語例如演替等呈現出的是時間而非空間的制約性，其還原已經不能簡單地在層次論的框架下展開，即她的質疑反映了一種預設，這種預設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透過微向還原的方式實現理論間、學科間的還原。內格爾對理論還原做了較深入的分析，他重點關注學科間的異質還原，內格爾提出需要具備“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”。“可連線條件”保障了術語的關聯，結合“可匯出條件”便實現了由次級學科理論到初級學科理論的還原。進一步地，“可連線條件”中兩個理論詞項間如何實現連線是理論還原的首要問題，這也涉及術語還原的問題。對於“可連線條件”，內格爾解釋為“同義的或某種單向衍推分析”、“協調定義”、“經驗事實”等可能的連線途徑。如果透過“同義性”獲得理論詞項或術語間的溝通，那麼可能會面臨這樣一些問題：一方面，不同理論術語指稱可能一致，但其意義卻不可能完全相同。另一方面，學科的發展將導致術語的含義發生變化，從而導致理論間無法通約。如果透過協調定義的方式實現理論詞項間的溝通，這種協調定義和術語的連線顯然是一種同語反覆，而如果透過“經驗事實”來說明理論詞項間的溝通，卻又無法保證這種經驗事實的可靠性。對於“可匯出條件”，如果將內格爾的理論還原模型可以簡化為T1∧L輔→T2，就可能出現多重悖論：

　　1.如果T1、L輔為真，那麼T2為真，但這暗含了一種對理論真值的預設，可能與科學發展的事實不符；

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

　　3.如果T2為假，那麼T1或L輔為假，這也可能與科學研究的經驗事實不符。面對理論還原受到的種種質疑，還原論者紛紛對其進行了修正。沙夫納（Schaffner）認為存在與理論T2強類似的理論T2′，理論還原模型也因此轉換為T1∧L輔→T2′。尼克（Nickles）隨後將這一類似關係進一步精緻化，認為邏輯匯出關係發生在T1′和T2′之間。對理論還原模型的修正不僅未能就“可連線條件”和“可匯出條件”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語間的“可連線條件”，另一方面修正後的模型仍然是以理論的邏輯匯出關係為前提，原來“可匯出條件”所引起的邏輯質疑仍然存在，另外理論間的強類似關係也似乎很難去界定。可以說，內格爾理論還原所引起的種種質疑絲毫沒有透過修正得以避免。維姆賽特（Wimsatt）認為這種強類似關係實際上是理論各不同發展階段的關係體現，即理論間的還原實質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。舒納爾認為群落生態學的理論可以還原為與種群或個體相關的理論，透過這種理論間的還原最終發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，舒納爾主張透過機制論的方法實現群落生態學理論的還原，該方法主要將群落或種群生態學理論中的變數翻譯為相關的個體理論的變數。由於這一還原方法強調理論變數之間的邏輯匯出關係，實質上和沙夫納一樣維護了內格爾理論還原模型的核心。羅傑主張透過“協調定義”的方式實現理論間的還原，例如為了將Lotka-Volterra理論模型還原為生態位理論，可以將Lotka-Volterra模型中的關鍵變數環境容納量進行重新定義，即透過資源供應量和個體的多度或增長速率對資源影響的比值來定義環境容納量，然後對此進行微向聚合並最終還原為現代生態位理論。這一理論間的還原和內格爾的橋接原理一樣，實際上是透過“協調定義”的方式獲得不同理論術語間的“可連線性”，進一步透過微向聚合的步驟實現理論間的溝通。由此可見，生態學哲學視域下術語還原和理論還原仍面臨許多的問題。目前，生態學哲學中的還原論思想正呈現一種逐漸弱化的趨勢。認識論層面，這種弱化正體現為不再要求術語間、理論間的“可連線性”、“可匯出性”，而只強調透過還原實現理論的解釋功能，這無疑是對“科學的統一”目標的徹底放棄。

　　二、生態學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力與它們所吸收的輻射成正比，因此可以透過對植物輻射能分數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行測定所採用的研究方法往往體現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聯。一方面，作為研究策略的方法論更傾向於從微觀世界中找尋原因，提出假說，並以此展開研究，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。生態學方法論層面的還原論研究不僅要關注作為研究策略的方法論，也應關注作為研究方法的方法論。作為研究策略的方法論而言，主要體現為“分析”或者“綜合”兩種策略。自上而下進行“分析”的研究策略蘊含了一定的還原論思想，自下而上的“綜合”研究策略則體現了一定的整體論思想。生態學研究中漸進式分析的研究策略體現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象進行逐步分解，從而發現其中的內在機制，進而對系統行為進行解釋。但是，這種下向的研究策略和認識論層面下向的認識策略是不同的。認識論層面，還原論主要體現為下向溯因的認識策略，而方法論層面主要體現為下向分析的研究策略。認識論層面認識策略的選擇對方法論層面的研究策略提供指導，方法論層面的研究策略是認識策略的具體體現。從研究方法的角度看，例如生態學實驗也經常採取設定對照等方法來進行比對研究。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構的關鍵種。這些實驗方法均體現出一定的還原論思想。生態學方法論層面的還原論可以結合生態學相關研究進一步分析。以克萊門茨（Clements）為代表的機體論學派認為群落類似於一個客觀存在的有機體，群落的演替過程類似於個體生物的發育過程。機體論學派還認為群落具有明顯的邊界，群落的分佈通常呈間斷分佈的狀態。格里森對機體論觀點提出了質疑。他認為群落並非獨立存在的實體，而是研究者為了研究方便而人為確定的一組物種的集合。這種集合並沒有明顯的邊界，且呈連續分佈的狀態。個體論的這種觀點是還原論思想在生態學本體論層面的體現。方法論層面，個體論學派也同樣採取了一種還原論的立場。首先，個體論學派持有兩個基本觀點：1.構成群落的種群是獨立的；2.群落沒有明顯邊界，且處於一種連續分佈的狀態。這兩種觀點得到了惠特克（R.H.Whittaker）等生態學家的研究支援。惠特克的研究證明了群落並非一個具有明顯邊界的實體，該研究主要採取了一種梯度分析的方法。梯度分析方法是將一定區域內物種的組成情況和環境梯度聯絡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，同時測定各個地點的海拔和乾溼度作為表徵環境梯度的兩個指標。根據兩方面的指標最終尋找環境要素的變化與群落的物種組成變化之間的關係。研究結果表明物種組成和環境要素的變化之間具有密切關聯，這說明每個物種都具有各自獨特的生存方式，沒有任何兩個物種的分佈是相同的。每個物種或種群都是獨立的，根據物種屬性的不同各自與周圍環境發生相互作用。群落往往是根據環境梯度連續地依次排列，從而無法分辨出明確的邊界。可以看出，環境梯度分析的研究方法側重從物種層面進行群落屬性的研究，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。由於個體論學派認為群落僅僅是物種或種群的一組集合，構成群落的各個物種具有一定的獨立性。這也將促使生態學家更為關注物種或種群的屬性及特徵，希望從物種的角度對群落構成進行解釋。這一方面會促使相關理論的發展，另一方面也將促使研究者對一些適用於物種水平，觀測尺度相對較小的研究方法的運用。

　　三、餘論

　　自奎因在對邏輯經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科領域質疑的物件。這一方面是由於物理主義希望透過邏輯構建來實現“科學的統一”，卻忽略了各學科領域特質的不同及學科發展的變化。這導致了作為其工具的還原論無法有效實現學科間的邏輯溝通，進而陷入“為了還原而還原”的哲學泥沼。另一方面，各個學科領域對還原論的辯護或質疑中，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行反思：還原為了什麼？或者為了什麼而還原？另一方面需要對還原論做出清晰的界定。生態學作為一門研究生物和環境相互作用的學科，研究尺度較大，研究物件複雜多樣。對這樣一門學科中還原論思想的研究，無疑將對科學統一目標這一哲學論題的合理性進行驗證。對生態學還原論思想及其內涵的分析，首先從本體論、認識論和方法論三個層面進行初步界定。其次，目前本體論、認識論和方法論三個層面均呈現出了不同強度的還原。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件生物構成的集合，其中單體生物和構件生物是以相同的基因構成為依據；認識論層面，成土作用的研究表明該研究不僅運用到物理學、化學、地理學、生態學等多種理論，而且對這些理論的運用並不要求邏輯的可匯出性和可連通性；方法論層面，捕撈業中對年捕撈量的估算經常透過年齡結構或體型大小來進行，而透過魚類生活史等方法可以使相關推測更接近實際情況。因此，有必要對生態學還原論在本體論、認識論和方法論框架之下做出強還原和弱還原的進一步區分。實際的生態學研究中，還原論思想往往體現在多個層面，從而呈現出一種綜合還原的態勢。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學研究的影響。