历史

物理科学和生命问题(2/2)

体性特点,该特点使人无法分辨现象的观察和客体的独立行为,而这种分辨是机械自然观的特征。在普通尺度的物理体系中,事件被表示为用可测量的量来描述的状态的序列;这种作法以一件事实为基础,那就是:这里所涉及的一切作用量都足够大,以致我们可以忽略客体和用作测量工具的物体之间的相互作用。在作用量子起着决定性作用从而这种相互作用成为现象的一个不可分割的部分的条件下,就不可能在同样程度上赋予事件以一种力学上明确定义的程序了。

    我们在这儿所面临的通常物理图景的崩溃,突出地表现在不依赖于观察条件而谈论原子客体属性的困难中。事实上,一个电子可以被叫做一个带电的物质粒子,因为它的惯性质量的量度永远给出相同的结果,而且原子体系之间的电荷传递永远等于所谓单元电荷的若干倍。但是,当电子通过晶体时出现的干涉效应,却是和粒子运动的力学概念木相容的。在关于光的本性的著名的两难推论中,我们也遇到类似的特点,因为光学现象要求波动传播的概念,而原子光电效应中的动量传递及能量传递则涉及粒子的力学概念。

    这种在物理科学中显得很新颖的形势,曾经要求人们重新分析应用我们用来描述环境的概念时的先决条件。当然,在原子物理学中,我们仍然保有通过实验来对自然提出问题的自由,但是我们必须认识到:可以用很多方式加以改变的实验条件都只是用那样重的物体来定义以致在描述这些物体的功能时我们可以忽略作用量子。有关原子客体的报道,只包括各该客体在这种测量仪器上造成的记号,例如由于一个电子的撞击而在放置于实验装置中的照像底片上产生的一个斑点。这种记号是由不可逆的放大效应显示出来的;这一情况就使现象具有一种独特的封闭特点,它直接指示着观察概念本身的原则木可逆性。

    然而,量子物理学中最重要的特殊形势在于,所得的关于原子客体的报道,不能按照作为机械自然观之特征的处理路线来加以概括。一般说来,在同一实验装置下可以出现属于不同的个体量子过程的观察结果;这一事实,就已经为决定论描述方式带来了一种原则上的局限性。经典物理描述是以无限可分性的要求为基础的;这一要求也显然和典型量子现象中的整体性特点不能相容;该特点使得任何可以定义的细分都要求实验装置的一种改变,其结果将引起新的个体效应的出现。

    为了表征在不同实验条件下观察到的现象之间的关系,必须引人互补性这一术语来强调这样一件事实:这样一些现象的总体,包罗了有关原子客体的一切可定义的报道。互补性概念绝没有包括对习见物理解释的随便放弃,这种概念直接指示了我们在一个经验领域中作为观察者的那种地位;在该领域中,用来描述现象的那些概念的无歧义应用是本质地依赖于观察条件的。通过经典物理学观念构架的一种数学推广,已经能够发展一种为作用量子的逻辑纳人留有余地的表述形式。这种所谓的量子力学,直接以表述统计规律为目的,这些统计规律适用于在明确定义的观察条件下得到的证据。这种描述之所以在原则上是完备的,是由于把经典物理概念保持到一种包括了实验条件的任何可定义的改变的程度。

    量子力学描述的互补特点,清楚地表现在原子体系的结构及反应的说明中。例如,关于决定着元素的特征光谱并决定着化学价的原子能态及分子能态的规律,只有在排除了控制原子中及分子中电子位置的可能性的情况下才会出现。在这方面,注意到一点是很有兴趣的,那就是:结构式在化学中的有成果的应用,完全是以原子核比电子重得多这一事实为基础的。然而,在原子核本身的稳定性和嬗变方面,量子力学特点却又是具有决定意义的。只有在一种超出机械自然规范围以外的互补描述中,才可能为那些基本规律性找到用武之地;这些规律性决定着组成我们的工具及身体的那些物质的属性。

    如所周知,原子物理学领域中的进步,在生物科学中得到了广泛的应用。特别说来,我可以提到我们所得到的、关于决定着物种之遗传性的细胞中那些化学结构的独特稳定性的理解,和关于用特殊射线来照射机体所引起的突变的统计定律的理解。此外,和观察个体原子级粒子时所用的效应相似的放大效应,在很多机体的机能中也起着决定性的作用。利用这种方法,典型生物学现象的木可逆性得到了强调,而机体作用过程的描述中所固有的时间方向,则在机体应用过去的经验来对将来的刺激发生反应的过程中显著地表示了出来。

    在这种很有希望的发展中,我们遇到纯粹物理概念及化学概念的应用在生物学问题中的一种重要的、就其品格来说几乎是没有限制的引伸;而且,既然量子力学表现为经典物理学的一种合理推广,那么整个的这种处理方式就可以叫做机械论的方式。然而,问题在于,这种进步在什么意义上消除了生物学中所谓目的论的论点的应用基础呢?在这儿,我们必须意识到,封闭量子现象的描述及概括,并没有显示任何的特点,表示一种原子组织可以按照我们在生命机体的维持及进化中所看到的方式来使自己适应环境。此外,必须强调,关于机体中不断交换着的一切原子的、在量子物理学意义上包举无遗的一种说明,不但是无法实现的,而且也要求着和生命的体现不相容的观察条件。

    然而,关于观察工具在定义基本物理概念时所起作用的教益,为目的性之类的概念的逻辑应用提供了一个线索;这种概念不属于物理学的范围,但是在描述有机现象时却很适用。事实上,在这种背景上显然可见;所谓机械论的和目的论的态度,并不代表关于生物学问题的两种矛盾观点,倒不如说,它们强调了一些观察条件的互斥性,这些观察条件是在我们追求生命的一种越来越丰富的描述时所同样不可缺少的。在这儿,当然并不存在那样一种解释,该解释和简单机械装置或复杂电子计算机的作用过程的经典物理解释相类似;我们所关心的,是要更广泛地分析我们在交流中所用的思维手段的先决条件及范围,这种分析已经成为物理学较新发展的很重要的特征。

    不论在观察条件方面有多么不同,生物学经验的交流并不比物理事实的描述包含更多的对于主观观察者的依赖性。例如,到此为止,一直不需要更加细致地分析作为心理现象解释之特征的观察条件;要进行这种解释,我们就不能依靠当确定我们在无生自然界中的位置时发展起来的观念构架。然而,有一件事实指示了心理经验和物理观察之间的对比,那就是:意识经验可以记忆下来,从而必须认为它是和机体的组成中的永久性改变有联系的。在意识经验之间的关系方面,我们也遇到一些特点,使我们想起概括原子现象的条件。在交流我们的内心状态时所用的丰富词汇,事实上涉及一种典型的互补描述方式;这种描述方式对应于注意力集中于其上的那种内容的经常改变。

    和说明原子现象的个体性所需要的那种力学描述方式的程度比较起来,机体的整体性和人格的统一性当然使我们面临着合理运用我们的交流手段的那种构架的进一步推广。在这方面必须强调,无歧义描述所必需的主观和客观之间的分界线,是用这样一种方法来保持的:在涉及我们自己的每一次交流中,我们可以说都引入了一个新的主体,它并不表现为交流内容的一部分。几乎用不着强调,正是选择主观-客观分界线的这种自由,为意识现象的多样性和人类生活的丰富性留下了余地。

    本世纪物理学发展所导致的对待一般知识问题的态度,和斯提诺时代处理这种问题的方式是本质地木同的。然而,这绝不意味着我们离开了斯提诺所走的、得到了很伟大成果的知识丰富化的道路;但是,我们已经意识到,作为斯提诺的工作的特点的、为了优美及和谐而进行的努力,要求我们不断地修正我们的交流手段的先决条件及范围。