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生态学蕴含的关键哲学问题亟待解决
2018年06月12日 15:24 来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:葛永林 字号
关键词:生态学;哲学问题;方法论

内容摘要:近几十年来,生态学理论百花齐放、异彩纷呈,哲学史上各种思潮几乎都在生态理论中找到了拥趸,以各种形式“轮回”出现。但是,国内外对生态学与哲学的关系研究却严重滞后,以致无法回答生态学面临的缺乏统一理论、充斥太多描述性内容、假说无法证伪、预言力太弱等问题。因此,有必要梳理生态学蕴含的几个关键哲学问题,为建立统一的生态学范式提供帮助。

关键词:生态学;哲学问题;方法论

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  近几十年来,生态学理论百花齐放、异彩纷呈,哲学史上各种思潮几乎都在生态理论中找到了拥趸,以各种形式“轮回”出现。但是,国内外对生态学与哲学的关系研究却严重滞后,以致无法回答生态学面临的缺乏统一理论、充斥太多描述性内容、假说无法证伪、预言力太弱等问题。因此,有必要梳理生态学蕴含的几个关键哲学问题,为建立统一的生态学范式提供帮助。

  笔者认为,从宏观来说,当前的生态学哲学研究可以围绕这么几个方面进行:首先,生态学的本体论问题。到目前为止,生态学还没有定义好群落、生态系统、生境、生态平衡等构建生态学宏观理论体系的关键概念。它们的内涵在不同的使用者和情境中存在较大的歧义。例如,群落到底是由生物种的随机组合还是生物之间的内在相互关系机制形成的;形成后的群落在演替过程中多样性与稳定性的关系如何;群落是否存在顶极状态或生态平衡;生态系统是真实存在还是一种概念的建构;具备生态系统本体论特征的最基本单元应该划在哪,到底是种群、群落还是生态系统等。围绕这些争论,生态学产生了诸如“聚合规则”“竞争排除”“零假说”“生物岛屿地理学”等假说与理论。笔者认为,解决生态学的本体论问题的关键在于确定具有本体论地位的生态实体。生态实体的尺度不同,生态系统(群落)的属性和功能也就不同。

  尺度是生态学的核心问题,但现实中的生态学研究尺度的选择却是仁者见仁、智者见智。有些生态学家看重的是时空维度,有些则看重信息维度,但是它们毫无例外地都是在特定的理论假设指导下进行的,因而存在所谓的科学哲学的“理论污染”现象。解决这个问题的希望在哲学,只有在哲学层面较好地界定最具备基本功能单元的生态学研究实体的尺度(时空的或功能的层次等),生态学概念和理论的本体论地位问题才会迎刃而解。笔者认为,凯斯特勒提出的“整体子”(holons)概念是合适的备选项。整体子有双重属性,既是整体又是部分,既可以作为准自治的整体坚持和维系它的个性特征,也可以作为较大整体的相互整合的部分运行。对应在生态系统中,整体子就是具备基本功能单元的生态学研究实体,跨越生态系统的所有结构和功能层次。例如,群落既可以作为生态系统的整体子,也可以作为包裹种群和生物有机体个体的大的整体子系统。如果按生态关系界定整体子,食物链的每一个环节和营养级也是一个整体子。也就是说,整体子的尺度在量的方面是变化的,但在整体与部分的本质关系方面却是恒定的。这就为生态实体的本体论地位的确立奠定了基础。

  其次,生态学研究的方法论问题。生态学研究究竟应该采用整体论还是还原论,或者是实现对两者的超越,抑或范式本来就应该是多元的,生态学界和哲学界对此莫衷一是。纵观生态学历史,奥德姆是生态整体论的倡导者;格利森、西蒙洛夫则强调还原论;汪德迈尔干脆认为生态学本来就应该是以还原论为主的硬科学;但是,柏甘迪却认为生态整体论与还原论的争论经验上不可解决,他把奥德姆的生态整体论称作是一头哲学“怪兽”。正因为如此,不少生态学家发出“生态学是否是一门真正的科学”“生态学科学危机到来”“生态学发生了什么”“生态学正处在十字路口”等感慨。笔者认为,生态系统的因果关系是多维的,任何单一的原因都不可能解释生态现象的全部。生态现象和规律的出现往往是单一原因对应一种或多种结果,多原因的叠加致使不确定性与生态行为更加复杂和不可预测。逻辑实证主义者试图用物理语言解释包括生命世界在内的自然生态系统,但物理世界只是大自然的一部分,生态学的研究方法不能简单地局限于整体论与还原论的划分,也不应过分追求传统科学发展模式的归纳而抛弃演绎、隐喻、描述等手段,而应该具有自主的生物学特征。我们可以期望借助生态复杂性理论在建立统一的生态学理论和研究方法论方面有所突破。这种理论与方法论体系不像还原论的自下而上或传统的整体论的自上而下的单向思维模式,也不是单从已知部分进行逻辑建构,而是结合了自上而下与自下而上、多次循环往复、多个层次系统的微观描述和宏观描述,在智识上将整体分析为有信息的部分,然后从不同的视角建立模型捕捉系统的属性与功能,表征生态系统。

  最后,生态学理论与实验的实在性问题。20世纪70年代以来,计算机技术的迅猛发展使得数学介入生态系统研究的理论生态学成为了主流。它们都在一定的实验、观察数据的基础上,简单化、理想化各种变量参数,建立数学模型,试图提升生态科学的预言力。某种程度上,它们终结了生态学作为纯粹的描述性学科的历史,开启了一场“科学革命”。但目前的情况是,生态学理论与模型过于倚重数学,远离生态学实验;生态实验条件受尺度影响,实验结果的上推和下绎没有普适性;假说无法得到证伪,不可通约;生态学模型预言能力太弱,没有普适意义,甚至同一个系统的简单模型比复杂性模型的实在性更强。之所以出现这些情况,是因为生态实验和建立在此基础上的模型中的生态系统是简单化的、抽象化的自然。事实上,自然系统有很多不能被我们感知的存在,实验的物理尺度相似,生物性的尺度却迥异;两个不同的群落或生态系统特征有很多的相似性,它们的自然史却不同。生态环境呈现给生态观察者的信息是无穷无尽的,生态矛盾与冲突也是多种多样的。这些因素都制约了生态学家对实在性的描述。要使理论生态学对生态系统复杂性的表征更加逼真,须建立更多的辅助性假说和桥接原理。除此以外,现有的理论生态学如果能克服本质主义的束缚,建立既能表征种群,也能表征群落或生态系统实在性的数学模型,也许能够协调整体论与还原论之间的分歧,建立某种程度上的统一的生态学范式。但是,必须强调的是,任何生态学理论与模型对生态现象的表征只能近似为真、趋近事实,因为生态系统的复杂性决定了生态学实验与观察的不可重复性以及假说很难被证伪,不可能成为传统意义上的硬科学。基于这些实验、模型的生态理论与假说也许能解释部分事实,反映生态系统复杂性的一个或多个面,但不能完全准确预言。

  我们应该形成一种新的生态学形而上学:视孤立的物理、化学系统为生态系统的特例,形成一种涵盖物理、化学和数学语言的生态学语言表征生态系统;生态实体是粗粒化的历史实体,有明确的方向,但没有明确的目标与状态;生态实体的确定取决于在生态学和哲学层面划定好生态系统最基本功能单元的边界,合理确定研究尺度,建立与此对应的生态假说与理论,放弃寻找普适生态学理论的想法;群落的演替和生态系统的进化本质上是偶然的,但在一定尺度上也有确定性的一面。

  (作者单位:华南师范大学政治与行政学院)

作者简介

姓名:葛永林 工作单位:华南师范大学政治与行政学院

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