突現(xiàn)性的功能還原與下向因果關系

突現(xiàn)性的功能還原與下向因果關系

近年來，復雜性科學的繁榮和迅速發(fā)展，尤其是在混合、人工生命、神經網絡等領域取得的突破，“特征”被認為是一個“神秘”的概念，現(xiàn)在已成為現(xiàn)代復雜性研究的中心概念和主題。以研究復雜性著稱的美國圣菲研究所明確提出:“復雜性,實質上就是一門關于突現(xiàn)的科學。我們面臨的挑戰(zhàn),……就是如何發(fā)現(xiàn)突現(xiàn)的基本法則?！?見沃德羅普,第115頁)同時,由于心智哲學的發(fā)展、分析的形而上學的興起,國際哲學界也再次掀起了一場關于突現(xiàn)問題的哲學論爭,許多重要哲學著作、雜志以及國際會議以突現(xiàn)作為重要論題,特別是對突現(xiàn)論與還原論、突現(xiàn)性與因果性、突現(xiàn)與科學解釋的關系等問題進行了深入的討論。其中,前美國哲學學會主席、分析哲學家JaegwonKim的有關觀點在學界引起了較大的反響和爭論。Kim針對突現(xiàn)論提出了一個有別于傳統(tǒng)還原模型的功能化還原模型,并在此模型的基礎上對突現(xiàn)現(xiàn)象進行分析,力圖消解突現(xiàn)性及其所具有的下向因果關系(downwardcausation)。本文將對Kim的還原模型進行回應,為突現(xiàn)性質所具有的下向因果作用提供一種辯護,并對Kim的論點進行修正和補充。一、下向因果關系:突現(xiàn)論的核心概念大多數突現(xiàn)論者或研究復雜性的科學家和哲學家,在不同程度上都承認突現(xiàn)性質具有以下四個基本特征:(1)突現(xiàn)性具有系統(tǒng)整體性或宏觀層次性,即一種不同于其組成部分性質的新性質;(2)突現(xiàn)性具有不可預測性;(3)突現(xiàn)性具有解釋的不可還原性;(4)突現(xiàn)性具有下向因果力(下向因果關系)。其中,整體性可謂各種突現(xiàn)論都認同的基本特征,有學者將其稱為“標稱突現(xiàn)”(nominalemergence)(Bedau)或弱突現(xiàn)(weakemergence)(Stephan,2002)。在此基礎上,不同學者對突現(xiàn)的各種特征作了各自的強調或組合。Kim在他的分析中,將對突現(xiàn)性的特征的理解分為兩組:第一組包括不能從較低層次的知識中預測的新穎性和不可預測性以及不能依據低層性質解釋或機械地還原的不可解釋性,即上述特征(2)和(3)。第二組則主要是指突現(xiàn)性具有因果力,即突現(xiàn)能給世界引入新穎的、自身具有的因果力,特別是有力量影響和控制自己突現(xiàn)于其中的較低層次過程的方向。下向因果關系的觀點是現(xiàn)代還原論與突現(xiàn)論之間一個關鍵而最富爭議的問題。因為高層次是否具有不同于低層次組分及其行為的獨特性,或不能僅由低層次組分的行為規(guī)律來加以還原說明的自主性,必須通過下向因果作用來體現(xiàn)和確認。如果高層次的系統(tǒng)整體性及其獨特性不能有某種作用施加于它的組成部分或其他低層次系統(tǒng),那么,它的存在將如何體現(xiàn)?無論是SamuelAlexander、LloydMorgan等人所代表的經典突現(xiàn)主義,還是各種現(xiàn)代突現(xiàn)論,主張突現(xiàn)性具有因果力都是一個基本的觀點(參見Kim1999,p.6)。例如,Morgan曾指出:“在任何給定的層次上是什么東西的突現(xiàn)提供了一個實例呢?那就是我所說的在低層次中沒有實例的新種類關系……但當某些新種類的關系(例如生命層次)是依隨而生的,則生命階段所包含的物理事件的過程方式因生命的出現(xiàn)而迥然不同,不同于生命尚未出現(xiàn)之時的情況?！?Morgan,pp.15-16)當代一些著名哲學家也強調突現(xiàn)性與下向因果力的關系。如O’Connor將下向因果關系視為突現(xiàn)性的典型特征之一(O’Connor,p.98);作為還原論代表人物的Kim也承認,“突現(xiàn)性質不僅具有它們自己的獨特的因果力,而且它們還能施加一種‘下向’因果力,這樣的因果力施加于它所由之突現(xiàn)出來的低層次過程。如果你相信突現(xiàn)性質的話,那么突現(xiàn)有它們獨特的因果作用就是一個完全自然且合理的斷言”(Kim,1999,p.19),“下向因果關系在某種意義上說是突現(xiàn)論研究綱領的關鍵點所在”(Kim,2000,p.1)。因此,下向因果關系不僅是突現(xiàn)性的一個關鍵特征,而且關系到突現(xiàn)性存在的本體確認。二、下向因果作用布魯塞爾大學的系統(tǒng)科學家F.海里津教授提出,“可以用許多不同的方式定義突現(xiàn)概念,大多數的突現(xiàn)概念是模糊和不清晰的,因此,我寧愿用比較精確的下向因果關系概念來表達突現(xiàn)?！?Heylighen)然而,最早精確而不帶隱喻地說明下向因果關系概念的是心理學家唐納德·坎貝爾(DonaldCambell)。他認為:“所謂下向因果關系原理就是處于層級的低層次的所有過程受到高層次規(guī)律的約束,并遵照這些規(guī)律行事?！笨藏悹栠€進一步闡述了這種約束作用:“下向原因是一種自然選擇和控制的間接變體,它是由進行選擇的系統(tǒng)造成的原因,這些系統(tǒng)編織著直接物理原因的產物”。(Campbell)因此,可以認為,正是下向因果作用激活了或抑制了低層次的某些物理力,從而影響其組成部分的行為活動與功能?？藏悹栆园紫伜臀浵伇佒械念€骨結構為例來說明下向因果作用,認為自然選擇是造成這種顎部最優(yōu)效率的一個原因,而這就是一種下向因果作用及其對微觀組成部分特征的一種說明。(圖1)英國哲學家卡爾·波普也支持這種觀點并對此作了一定的擴展解釋:“我們說的下向因果關系,就是指一種較高層級的結構對它的次級結構起著原因的作用。理解下向因果關系的困難就在于此?！彼J為下向因果關系有時候至少可以解釋為作用于隨機起伏的基本粒子上的選擇。一種隨機運動,當它順應較高一級結構時就被接受下來,不然的話就遭排斥。進化中的選擇壓力就是這樣通過選擇對具體的生命機體產生一種下向作用,這種作用也許可以用由遺傳聯(lián)結的世世代代的漫長序列來加以放大。(波普)可見,高層次對低層次組分的選擇力和控制力是下向因果力的主要形式?；蛲蛔兪堑蛯哟紊螪NA結構的隨機變化,但在進化過程中,哪個基因被選擇而保留則是由生存競爭和自然選擇這個高層次規(guī)律所決定的。神經生物學家RogerSperry對大腦事件中的下向因果作用也作了說明:“意識的主觀性質可以詮釋為調節(jié)大腦事件的過程中具有因果力(causalpotency);這就是說,精神力或性質在大腦生物學中施加一種調節(jié)控制的影響”。(Sperry,1976,p.165)下向因果關系的作用在社會系統(tǒng)中也很明顯。社會中的個人行動的主要約束力不是生理規(guī)律和心理規(guī)律,而是社會的經濟規(guī)律以及政治、法律、道德的社會契約和規(guī)范。一個人的基因固然是人的個性的基礎,然而,社會和環(huán)境的影響卻是不容忽視、甚至更重要的原因。L.M.Keller等人對同卵孿生兄弟姊妹的一項研究表明,他們的個性40%來自基因,60%來自家庭、學校、國家文化、社會環(huán)境等社會系統(tǒng)。(轉引自Robbins)目前,復雜性科學正從不同的層面揭示復雜系統(tǒng)突現(xiàn)性產生的機制,為突現(xiàn)性具有下向因果作用的觀點提供了科學的依據。例如,吸引子理論認為,復雜系統(tǒng)在狀態(tài)空間中的行為軌線是由動力方程來表示的。它的動力學一般地是由一組“吸引子”所決定的。系統(tǒng)最終達到哪個吸引子是不確定的。一些微小的漲落都會導致系統(tǒng)走向某個吸引子而不走向另一個吸引子,但一旦達到某個吸引子,系統(tǒng)就將被限定在那個吸引子里而喪失一定的自由度,吸引子的作用可謂一種下向因果力?；煦缈茖W還進一步揭示了復雜性和突現(xiàn)性來自混沌邊緣對初始條件的敏感性和環(huán)境的選擇壓力。復雜適應系統(tǒng)理論更是強調并在計算機上模擬了適應性造就復雜性和突現(xiàn)性的過程,適應性是復雜系統(tǒng)的構成部分——行動者(agent)的基本特征,包括了對環(huán)境的適應性。因此,下向因果關系是突現(xiàn)的一個基礎特征,是對整體和高層次突現(xiàn)性的一種具體表達和體現(xiàn)。三、同層次因果關系在對突現(xiàn)的研究中,也有學者不同意突現(xiàn)性具有下向因果關系的觀點。其中以Kim的觀點影響較大。他在《澄清突現(xiàn)的意義》(1999)一文中,建構了一個功能化還原模型,然后對下向因果關系進行了反駁和消解。以下我們來簡略分析他的論證。首先,Kim指出,下向因果關系的觀念包含了一個對世界層級模型的預設。的確,早在20世紀初,英國突現(xiàn)主義就提出,世界是層級結構和突現(xiàn)進化的,世界的層次是按照事物的有組織復雜性不斷提高而劃分的,從一個層次到一個更高的層次的發(fā)展即突現(xiàn)進化。每一層次都對應著一門或幾門專門的學科,突現(xiàn)問題的實質就是層次之間的關系問題。然而,世界的這種層級模型是一種單一的統(tǒng)一層級,還是需要脈絡化(contextualized)和相對化呢?是單梯式的,還是分叉樹狀式的呢?對此,Kim雖沒有直言他的作為一種本體論預設的層級模型是哪一種,但在其后的分析中可見,作為他的還原分析的必要前提的本體論預設是一種線性的本體論。其次,Kim提出了一個“下向因果關系原理”。(Kim,1999,p.24)他認為層次之間的因果關系包括三種:(1)同層因果關系;(2)下向因果關系,以及(3)上向因果關系。同層因果關系是指同一層次的兩種性質之間的因果關系,包括一個突現(xiàn)性質的例示引起另一個突現(xiàn)性質被例示的情況。而當一個高層次的性質——它可能是突現(xiàn)性質——引起低層次性質的例示時,下向因果關系就出現(xiàn)了。類似地,上向因果關系指的是低層次性質對高層次性質的因果作用。然而,按照Kim的分析,上向因果關系假設了下向因果關系和同層因果關系?；蛘哒f,下向因果關系和同層因果關系都可以用低層的因果關系來消去并取代。他作了這樣的論證:設在某層次L上有性質M,引起在另一層次L+1上有性質M+。假定M+從L層的一個性質M*中突現(xiàn)出來或合成出來(M*因而與M處于同一層次)。當我們問道:“對于M+的出現(xiàn),誰來負責?在這種情況下怎樣解釋M+的例示呢?”這時我們立即看到存在一種張力。因為在這個圖景中,立即有兩種競爭著的回答:第一,M+的出現(xiàn),按假定,是由M引起的。第二,M+的出現(xiàn)是因為它的突現(xiàn)基礎M*已被實現(xiàn)。給定突現(xiàn)基礎M*,M+必然被例示,而無論先行的條件是什么;M*對保證M+的出現(xiàn)獨自是充分的,而沒有M*,或一個適當的代替基礎,M+就不會出現(xiàn)。這顯然使宣稱M曾引起M+處于一種危險狀態(tài)之中。Kim相信,對這種情況的唯一協(xié)調的描述是:M的因果要求是通過引起它的基本條件M*來引起M+。但M作為M*的原因乃是同層次因果關系的案例。這表明上向因果關系假定了同層次因果關系。一個精確的相類似的論證表明同層次因果關系預設了下向因果關系?？梢院喴硎鋈缦?假定M引起M*,這里M與M*都處于同一層次L。但M*自身是由處于L-1層次的一組性質M-產生出來的,當我們思考M*在這種情況下是怎樣被例示出來時,我們再一次得出結論:M是通過引起M-來導致M*在這種情況下被例示的。而M引起M-是下向因果關系,因此,同層次因果關系預設了下向因果關系。他稱這為下向因果關系原理:“要引起任何一種性質(除最底層外)被例示,你必須引起它所由產生(或者作為一種突現(xiàn),或者作為一種合成)的基本條件?！钡谌?Kim進一步分析突現(xiàn)性的這種下向因果關系如何可能。他的問題是:“如果一個突現(xiàn)性質M,從基本條件P突現(xiàn)出來,為什么P不能取代M而成為推定為M結果的原因呢?為什么P不能在解釋任何有關所謂M的結果的出現(xiàn)而做出所有的工作呢?”(Kim,1999,p.32)他的論證步驟是:(1)突現(xiàn)性及其實現(xiàn)者:假設有一個高層突現(xiàn)性質M在上一個層次或同一個層次引起結果M*(它可以是突現(xiàn)性質也可以不是)。但由于M*是高層次性質,它就預設了有一個低層次突現(xiàn)基礎或叫“實現(xiàn)者”P*。例如,M表示伸手入火爐的痛感覺,它引起慌忙退縮的結果M*。可是退縮是怎樣實現(xiàn)的呢?如果不是相關的每條神經與肌肉改變狀態(tài)(即P*),退縮怎樣可能呢?可見退縮(M*)是由肌肉收縮(P*)導致或實現(xiàn)的。(2)下向因果關系:下向因果論者認為,M(痛)引起M*(退縮)是一個表面現(xiàn)象或副現(xiàn)象,真正的機制是痛感覺(M)的下向因果關系,引起神經肌肉的每個纖維改變狀態(tài)(P*)才導致你的手在痛感覺之后有慌忙退縮的行動。(3)因果關系的還原:Kim論證說,下向因果關系M→P*也是一個副現(xiàn)象,因為M作為一個高層的突現(xiàn)性質,必定有一個突現(xiàn)基礎P,M由P來實現(xiàn),“P對于M來說是律則地充分的,而M對P*是律則地充分的,所以P對P*也是律則地充分的?！币虼?P搶先成為P*的原因(因而也是M*的原因),即實現(xiàn)了痛(M)的C神經纖維狀態(tài)變化(P)引起了實現(xiàn)慌忙退縮行動的肌肉纖維叢的變化(P*)。(圖2)現(xiàn)在的矛盾是,P與M都在競爭成為P*的原因,這就是所謂“過分決定性”(Overditermination)問題。因為P是M的基礎,只有通過P才能實現(xiàn)M,所以P有優(yōu)先權成為P*的原因,而P與M之間的實現(xiàn)關系并不是因果關系,所以P又不能按以M為中介的因果鏈而成為P*的原因。所以“作為P*的原因,突現(xiàn)性質M看起來就是多余的和不必要的,似乎我們可以簡單地從P來解釋P*的發(fā)生,根本不用涉及到M”。正是以這種邏輯和論證步驟,Kim不僅將下向因果關系消解了,而且將一切上向因果關系、下向因果關系和同層因果關系,都還原為最低層的因果關系。若按此邏輯,導出的結論只能是:物理世界,或者進一步說,物理世界的最基礎的層次,例如基本粒子及其基礎,即規(guī)范場或統(tǒng)一場,壟斷了整個宇宙全部因果力和因果關系。只有微觀物理世界是真正的存在,是唯一自主的世界,它在因果關系上是封閉的。其他的世界包括化學世界和化學性質,天體和天體的性質,甚至生命與心靈,也不過是一些副次現(xiàn)象,不過是基本粒子或夸克的從屬,“最后要被廢除的”。這可謂一種徹底的本體論的還原物理主義。正如Kim自己所說:“從本體論的觀點看,還原意味著必須導致一種更簡單的、線性的本體論”。(Kim,1999,p.15)四、同層次的其他因素中,須首先說明出,提出本體論上的具體作用Kim的還原模型中最關鍵的概念就是對M的“功能化”(fanctionalization)和M的“實現(xiàn)者”(realizer)。所謂對某一層次的突現(xiàn)性質進行“功能化”,就是要“用它在其中得以實現(xiàn)的因果作用的詞將它表示出來”(Kim,1999,p.10)。如果這種例釋了M的性質P找到了,P就成了M的實現(xiàn)者。而如果我們又能構造一個理論來說明P怎樣實現(xiàn)M的因果作用,則將M還原為P的步驟便得以完成。例如,將基因進行功能化,即表述為它起到將雙親的表現(xiàn)型特征遺傳給后代的因果作用,而我們找到了實現(xiàn)者DNA,它起到實現(xiàn)這種因果關系的作用。這樣基因就還原為DNA了。但問題在于,當Kim運用這個模型來消解下向因果關系時,他的論證首先預設了一個前提,即任何一個突現(xiàn)性質M或M*是“完全徹底地依賴”于它的某個作為“充分條件”的“低層次基礎”P或P*的(同上,p.25)。因而M或M*是一個副次的(epiphenomenal)、完全不起作用的、“多余的和可省去的”現(xiàn)象。但是,當我們對M實行功能化之后,實現(xiàn)這種功能的實現(xiàn)者難道僅僅存在于低層次的域中嗎?如果實現(xiàn)者不僅存在于低層次的B域中,而且也存在于高層次的H域中或同層次的其他因素中,情況又會是怎樣呢?事實上,實現(xiàn)一種突現(xiàn)性質的因素是復雜的,即使主要實現(xiàn)者在基礎域中,它也不能離開系統(tǒng)的環(huán)境的作用,它是在整個環(huán)境網絡或脈絡中實現(xiàn)的。例如,我們要解釋物種表型遺傳基因的變化或進化,僅僅從DNA中去尋找因果作用的實現(xiàn)者是不夠的,環(huán)境對基因以及DNA的自然選擇也是一種因果作用,并可作為M的實現(xiàn)者之一。因此,作為M的充分條件的實現(xiàn)者,應該包括低層次基礎因素p、高層次環(huán)境因素h以及同層次因素m的合取,即p&h&m。(我們允許p∨h∨m為空)這時,如果P不是M的充分條件,P*不是M*的充分條件,那么,我們認為Kim將M完全還原為P,從而消去同層因果關系和下向因果關系的論證就難以成立了?？梢?Kim在他反駁下向因果作用的論證的邏輯前提中,已經“省去”了下向實現(xiàn)者即高層次實現(xiàn)者,從而導致了一個封閉壟斷的物理世界的結論,這也是他的線性本體論預設的必然結果。許多哲學家不同意Kim在本體論上的強還原觀點,而從不同角度論證下向因果關系成立的各種理由,如AchimStephan,O’Connor(Stephan,1997;O’Connor)。我們認為,突現(xiàn)性質M并不是完全決定于低層次基礎P的,或者說低層次基礎P并不是與其他因素無關地決定M的。P對于M與M*的突現(xiàn),僅僅是“低層次的基礎”,而不是“充分條件”。微觀基礎和宏觀條件的協(xié)同作用才是M出現(xiàn)的充分條件。圖3表明了自然界宏觀系統(tǒng)與微觀系統(tǒng)之間存在著一種協(xié)同作用和共同演化。(詹奇,第149頁)Kim在他的世界層級圖景中,只截取了例如圖3的下面一個分支系列來作為他的前提,而忽略了上面一個分支系列的作用,因而只分析M形成的微觀基礎,以及各個層次是怎樣由微觀基礎構成的。因此,在他的還原模型的前提中只預設了其微觀基礎與突現(xiàn)性質之間的因果作用。O’Comnor在《突現(xiàn)性質》一文中對Kim作過類似的批評,他說:“作為主張存在著進一步的微觀性質的另一種觀點,人們可以堅持認為,直到具有這種微觀性質的粒子成為具有一定結構和復雜程度的系統(tǒng)的一個部分時,有因果特征的微觀性質才起作用。但如果我們適當地理解這個思想,它似乎是指一個微觀粒子在同類的局域情景下具有不同的效應,依賴于那局域情景自身所植入的更廣泛的背景或脈絡(context)。但這里我們避免突現(xiàn)主義假說所正視的‘下向’因果力,就只能是以微觀層次行為對于宏觀層次環(huán)境的‘響應’不能因果地加以說明而成為‘神秘’的東西為代價”。(O’Comnor,p.17)層次之間因果作用是一個復雜的網絡。以Kim對痛的分析為例,他將伸手入火爐的痛的感覺完全還原為它的實現(xiàn)者,即“特定的神經條件N(比如說是C神經纖維的興奮)”。假定有人能夠忍受痛感覺而不將手縮回來呢?美國心理學家鮑威斯(WilliamPowers)經過30年的艱苦研究提出,人的行為是由一個復雜的控制網絡來實現(xiàn)的。這個網絡至少有十一個由上一層控制著下一層的控制回路,包括強度、感覺、構型、轉換、事件、關系、范疇、序列、程序、原則、系統(tǒng)概念等。每一個層次又有自己的基準信號、基準條件或目的性、意向性和意志力在起作用。痛感覺只是這個復雜網絡整體中的一個局部的組成部分。同時,根據馬奇(JohnMackic)的因果性INUS條件的觀點,所謂一個結果的原因,就是對于產生這個結果聯(lián)合起來是充分的(全原因)條件中的一個必要的部分(張志林、張華夏,第123頁)。前述導致人體疼痛的肌肉收縮運動的狀態(tài)中,存在著多層的整體網絡,網絡中的各個必要因素都是產生這個結果的原因,包括意志、信念、目標、感覺等等這些主觀的心理的因素。圖4勾勒出了三種因果關系及其實現(xiàn)者協(xié)同作用的動態(tài)脈絡:h表示高層次性質或因素。↘表示h對M的下向因果關系或下向因果力。P表示突現(xiàn)性質M的低層次實現(xiàn)者,是M得以實現(xiàn)的必要而非充分的條件。符號↗表示上向因果關系。有箭頭的虛線表示“實現(xiàn)”。本圖只表示了系統(tǒng)的高層次環(huán)境的下向因果作用,將M,M*,……上移一格,替代h,h*,……的位置,就可顯示出突現(xiàn)性質M,M*,……對其低層次組分的下向因果作用。如果我們對下向因果作用有了這樣一個網絡的非線性本體論承諾,即認為某一個層次的突現(xiàn)性質在共時關系上是由低層次的組分與高層次的環(huán)境協(xié)同實現(xiàn)的;從歷時關系上看是低