简析科学实验中的修辞问题

论文关键词：科学实验；修辞学；科学知识社会学

论文摘要：科学知识社会学的研究揭示出，科学实验中存在着一个修辞学的层面。文章通过对科学实验修辞的理论依据、制约境遇、操作规则、劝导力量等内容的探讨，论述了科学实验中的修辞问题。

自从20世纪70年代中期拉图尔、伍尔加开始运用人类学的田野调查方法对美国Salk研究所进行观察研究以来，科学实验就成为了科学知识社会学(SSK)的重要研究内容。他们从对实验室的详细考察中获取丰富的资料，描述了实验室内部的分工及操作的流程，描述了科学知识在实验室内被建构出来的过程，进而提出了实验室“事实”的社会建构、科学实验运行的决策负荷、知识生产过程的情境制约、知识生产过程的市场定位等许多非常新颖而深刻的理论观点。通过SSK对科学实验过程、笔录和论文的分析，对实验室成员手稿、通信、谈话等的研究，可以发现，在科学实验对科学知识的建构过程中，还存在着一个不为人注意的修辞学层面，科学家运用劝导和说服性的文学技巧来获得科学实验的成功是一个共性的问题。文章拟就这一问题进行简要探讨。

一、科学实验修辞的理论依据

科学实验是科学家根据其研究目标，利用一定的仪器、设备，对自然现象加以控制、模拟，排除干扰，突出主导因素，在有利的条件下进行科学研究的一种方法，其目的一是为了探索和发现新的现象和规律，二是为了对理论成果的正确与否进行检验。人们一般认为，科学实验是一种纯粹理性和中立的实践活动，其中不掺杂任何非科学的成分。但事实上，由于种种原因，科学实验经常会出现从别的领域中借鉴理论和方法成果的现象，其中，科学实验与修辞学的结合就是一个非常明显的例证。之所以说在科学实验中也存在修辞学的操作空间，是由以下几点决定的:

第一，科学实验的主观性特征。科学实验虽然是一种理性活动，但就其要人为地控制和改变科学研究对象以获取感性材料的过程而言，它并不完全等同于科学抽象、综合分析等理性思维活动，而是也具有感性活动的特征，它要借助于仪器设备把抽象的理性活动物化为感性形态参与的认识活动。如果保持绝对的客观性和中立性，科学实验就不能改变自然现象的基本形态和运动的原有进程，这样客观对象的许多特征和属性就无法显示出来为人们所认知。所以，科学实验必须干预研究对象，在变革自然的过程中接受来自自然的各种信息。科学实验可以简化和纯化研究对象，让所要的结果以典型、纯粹的形式表现出来;它可以强化和激化研究对象，造成自然界中无法直接控制而在生产过程中又难以实现的条件;它可以加速和延缓自然条件下研究对象演进的过程，以模拟的方式再现和重演时过境迁的自然现象。所以，科学实验受到实验者主体思想的支配，科学实验中渗透着实验者理论的指导，对科学实验结果的解释具有较大的主观性和相对性，所有的这一切，都体现了实验者主观性和能动性的一面，有助于做出在常规条件下难以达到的科学发现和技术发明。而且，实验者本人所具有的世界图景、科学信念、理论框架、符号语言对其实验的影响也是不言而喻的，独立于包括修辞学在内的各种理论之外的中立性实验是不存在的。

第二，科学实验的社会性特征。科学实验并不完全是一项个人化的事业，而是科学共同体的集体成果，科学实验的过程、作用和结果必须结合其赖以生存的社会环境来加以认识。科学社会学家拉图尔曾经用“行动者一网络”( Actor -Network)理论来概括科学实验的这种社会性特征，他认为，科学实验实际上是一个互动的网络结构，这一网络首先指生产科学知识的实验室，实验室中的实验者、实验仪器、实验材料、实验环境形成一个相互关联、不可分割的整体，构成了科学实验的基础语境。其次，“行动者一网络”指实验室与其之外的社会的关联，科学家与政府、企业、出版商、公众等共同编织成自然一社会之网亦即科学实验的社会语境。再次，“行动者一网络”也指上述两个层面之间的双向互动，实验室通过科学建构塑造社会，社会以其特有方式资助和支持实验室。在他们看来，科学实验实际上构成了一种特殊的社会实践，在这种实践中，谁是科学的权威，谁的方法和判断应当得到尊重，谁的证据应当视为可信的，都与科学家的社会地位和属性联系在一起，对科学实验进行修辞学的改造就是要维护自己所服务的意识形态、权利和地位。

第三，科学实验的审美性特征。随着科学研究的发展，对真理的探索和对审美的追求日益呈现出内在统一的趋势，正由于科学和美学之间的这种内在统一性，在科学研究的过程中逐渐形成了一系列的审美原则和特征。“科学中的审美判断是植根于主观和社会的因素之中的。科学家习得的审美标准的意义是社会过程中的一部分”。科学实验作为科学研究活动的一部分，当然也要求具有审美性的特征，这主要表现在四个方面:首先是对称性，在科学实验中，如果对实验的诸种成分如概念、公设、变量等施加一个变换而不会对实验本身及结果产生变革性的影响。其次是模型性，科学实验总是通过各种形式实行模型化原则，建立对象系统的简化模型来研究真实的对象系统。再次是形象化，要求一个实验是可形象化的，就是要求一个实验是可用图像表现的，可以用图像或虚构的形式来解释自然现象。最后是简单性，科学家要遵循“思维经济原则”，他们往往是选择那些容易进行的而且带有更大适用性的实验，而不是最有理论意义的实验。事实上，科学实验的审美性特征不仅为科学实验的修辞学提供了探索方向，提出了进行科学实验修辞评价和选择的参照标准，也为科学实验的建构提供了方法论的准则。

第四，科学实验的偶然性特征。在实验室中，科学家所做出的各种选择并不是理性推理的必然结果，要想找到几个参数来描述科学实验选择的深层原因是不可能的，这些选择只能是因地而异、偶然发生的事件(locally situated occasion)。科学实验研究在一定程度上是机会主义的，科学实验的仪器设备、图书资料等资源决定了实验的主题选择、问题分析、过程结构等，科学家对实验的某一方面的更改，有时就是因为可供利用的实验资源这样一些非决定性的、非主导性的、偶然性的缘故。“实验室内的许多决定都来自并没有事先计划到的选择和地方背景的标准，而不是来自遵循一系列理性程序。科学家会使用放在身边的设备，而不是去建造一个或是购买一个新的。他们之所以决定采用某些测量是因为它们容易，而不是因为它们在理论上最有意义。’

二、科学实验修辞的制约境遇"

当代科学社会学家卡林·诺尔一塞蒂纳是对实验室进行系统的社会学研究的杰出代表，她坚持一种建构主义的观点，注重对行动之中的科学的描述，力图考察科学家在广泛的社会文化背景中是如何建构知识的。她在其著名的《制造知识—建构主义与科学的与境性》一书中认为:“对实验室的研究已经表明，科学对象不仅技术性地在实验室中被创造出来，而且符号性、政治性地被建构。”闭也就是说，科学的发现不是理性研究的结果，而是偶然事件的产物，即个别实验仪器设备的使用、个别材料的偶然使用，以及实验室中科学家之间，有时是实验室内科学家与实验室外科学家相互磋商和协调的产物，售科学实验中充满了修辞的因素。在塞蒂纳看来，实验室是实施实验或者知识过程得以发生的物质环境的寓所，它构成了科学实验修辞最直接的制约境遇。科学实验室可以从两个角度来进行界定，一方面，实验室可以称为“知识作坊，" ( workshop)，它指一种为了知识的制造而拥有各种实验设备和仪器的地方;另一方面，实验室又可以被称为“事实工厂”(fact factory)，它不仅产生创新性的知识，而且要在选择的基础上创造出新的科学对象和科学事实。科学实验所使用的仪器是按照实验原理的要求构造的，实验使用的材料是依据实验者的目标预先准备好的，就连实验室的物理环境也是精心设计的，只有通过这一切，才能达到科学家所预先设想的目标，产生出新的科学事实来。在实验室中，我们看不到描述主义所称的“自然”，相反，“自然”是被排除在外的。“由于科学研究的产品是特殊的人在特定时间、特定场合建构的，这些产品包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释;换言之，科学家是在有条件限制的情况下进行研究的。这样，实验室中的选择不仅依赖于所研究的内容，也依赖于具体的研究环境。

具体而言，在对科学事实和知识进行建构的过程中，实验者主要受到了以下几方面因素的影响:一是选择决定。科学家在进行某种实验和解释，对科学事实建构时，是渗透着选择和决定的因素的，这包括测试手段选择、物理环境选择、实验时间选择等等。例如一位操作结构测量数据程序的科学家，他的任务是选择一种函数，这一函数已经被转化成在两种形式的统计曲线之中取其一的选择。他最终选择了后者，因为后者解释和表述起来更为容易一些，这一点是符合修辞学的简单性原则的。科学实验的选择性，同样包括了实验工具、样品等实验条件的选择，而这些选择则是在选择决定标准(decision criterion)的基础上进行的，选择某些标准就意味着选择与其相适应的描述工具和方法。这些选择决定标准必然包括简单性、可比性、精确性等准则，也是修辞学所追求的目标。二是商谈协调。实验室中的选择不是与个体的决定相关联，而是社会商谈(negotiation)的结果，实验室中科学家的实际推理活动也是在大量商谈基础之上进行的。这里的商谈，不仅是科学家之间的磋商，而且还包括与科学家之外的有关人员磋商;不仅是书面的建议，而且包括直接的面对面的接触。其中尤为重要的是，科学家特别是同一实验室内的科学家必须相互交流自己的观点，彼此了解他人的想法，直到形成关于实验的一致意见。科学家接受一种实验解释而不是其他解释的程度，是社会互动或社会磋商过程的结果，亦即成员们交换观点且相互之间试图进行说服、劝说和施加影响，在这一过程中，这些观点可以得到修改、摒弃或加强。科学知识是通过磋商过程而确立起来的，即在社会互动过程中通过对文化资源的解释而确立的。那么，通过科学磋商所确立的结论就不是对自然界的确定性解释。相反，它们是处于特定文化和社会背景中的具体的行为者群体所认为适当的主张。三是话语互动。科学家的实验也是参与者之间书面话语交流的产物，“科学的交流基础构成了科学家的活动，这种活动是被其他人的论点所定向和维持的话语互动(discursive interaction)的一种形式。这种社会和符号的基础在具体的实验室商谈中变得最为明显，这种商谈标志着对科学研究成果的高度选择性的建构和解构，并且导致了对知识连续的重新建构”。困关于科学实验的互动性话语背后往往隐藏着一种相同的修辞模式，它们都不使用共同科学框架中的正式的科学论证，而是采用非正式的交流方式并试图列举事实以支持那些与他们相一致的结论，以便加强自己的观点和批驳对手。四是前在成果。科学家所读的是其他人的实验成果或研究计划，他们拥有的是以前科学研究已经确立的知识体系，他们从测量中所获得的是在特定的交流境遇中才有意义的图表。科学家在实验室中建构的，是一种穿插于同他人话语互动的研究领域之中的结果，这些话语的具体成形可在该领域的权威性著作中找到，但它也是通过实验室中人们的注释和符号性处理所构成的。五是利益资源。科学实验活动的完成，不仅是科学家之间的合作，而且包括更广泛的社会关系。科学家的实验工作不仅与其同事和其他科学家有关，而且与经纪人、工商界、出版社、政府管理者等有关，由于这些原因，科学实验的主题、内容和程序都可以进行修改。通过这些措施，科学家希求获得职位、项目和经费等方面的利益和资源，而这一切对科学家的自身发展和科学实验的维持来讲是不可缺少的。上述这几个方面的内容可以说构成了科学实验修辞的制约境遇，科学家必须在特定的境遇之中，通过恰当的修辞论辩方式，来说服他人相信自己的实验以及解释是更为优越的。

三、科学实验修辞的操作规则

按照科学知识社会学者的看法，科学活动的过程不仅包括传统所认为的发现的境遇和辩护的境遇，而且包括接受的境遇。也就是说，科学家不仅要以个体或集体的形式发挥其创造性思维来做出科学发现，而且要对其科学理论进行逻辑性的证实和社会性的评价。而科学实验就是能在这三个境遇中都发挥作用的有效方法，科学实验不仅是科学理论的先导，而且也是检验科学理论的标准，一个科学理论的模型由于其预言与实验结果非常接近而得到证实。开展科学研究、经验证实和测度评价都是科学实验的重要内容，但是，从修辞学的角度讲，科学实验的主要任务，还是要在上述五项境遇制约的基础上，消除各种可能的障碍，控制选择的平衡，使得对一种实验的选择比另一种实验更有吸引力，并且增加或降低有关其他可选择变量的重要性。用齐曼的话来讲，科学的目标就是在最大可能的领域上达到理性意见的一致，但是，“观察的意见一致可能性和意见一致性，在科学中不能认为是理所当然的。必须有意地通过巧妙的实验、高明的技巧和所有批评论争的资源去寻求”。

在《制造知识》一书中，塞蒂纳曾经概括了作为科学推理典型特征的五种解释方法规则，在科学修辞学看来，它们同样可以成为科学实验修辞操作的准则。第一，“无限怀疑”的规则，这要求科学家要对已有的科学结论和实验结果保持怀疑的态度，不轻信和盲从任何权威性的甚至是判决性的实验，根据不同的实验和社会语境选择特定的物质、成分和仪器，选择实验测试的时间和取样的数量，选择实验的方法论，例如构成的简单性与复杂性、严格的可比性与间接的可比性等等，努力追求最简洁、最完美的实验。第二，“一无所知”的规则，这要求科学家用现象学加括号的方法将自己已有的知识暂时搁置在一旁，从较远的间距和全新的角度来获得、审视、保存和传播一种对已有科学实验成果的理解，将检验和判定理论的权力完全交付给科学实验，避免“观察所渗透的理论”可能对科学实验产生的影响。第三，“参照标准”的规则，这要求科学家在科学实验中使用带有自己偏好的各种仪器设备、物理环境、实验实践、测量手段、数据符号等条件时，要根据科学实验所要求的成本、简单性、可行性、精确性、有效性等标准来进行选择，尽量使这些条件为科学共同体所集体公认，以保证自己的实验结果和报告能够为同行所接受。第四，“普遍适用”的规则，这要求科学家所操作的科学实验可以由不同的实验者在不同的时空中进行且得到相同的结果。“科学合理性被认为是由重复性来保证的，理由是科学共识建立在经验事实的基础上，经验事实来自实验，而实验又是可以由任何科学共同体中能胜任的成员来重复进行的。第五，“开诚布公”的规则，这要求科学家必须就其科学实验的过程、内容和结果进行交谈和公布，因为对科学实验的理解，不可能仅仅通过观察而获得。要想获悉隐藏在实验室背后的基本原理，必须阅读实验报告，倾听科学家之间的问答和交流。对科学家来说，事物的原始意义包含在他们的实验室推理之中，而对其他科学家和公众来讲，关于科学实验的交谈是获取信息的主要来源。"

科学实验中的修辞不仅体现在科学实验的操作过程中，而且发生于科学实验的结果陈述中。科学知识社会学家通过研究科学史上的许多著作发现，在实验室内实际从事科学研究的方式，和将它写出来发表的方式这两者之间有着实质性的不同。一方面，科学论文结构对科学实验的修辞性偏离。与实验室活动中大量产生的变动不居的推理相比，科学论文所呈现的是通过词句、段落、篇章等结构而表现出来的遵循一定规范的高度理性的流动。科学论文对实验程序的颠倒，不是表达不当的结果，而是论文结构的修辞策略的一部分，正是通过这样的修辞操作，科学论文才具有了可以使人信服的逻辑性和条理性。另一方面，科学论文内容对科学实验的修辞性偏离。在清晰明确的表面之下，被科学论文所隐藏的实验内容，可能比它所告诉人们的东西还多。科学论文不仅有意“遗忘”了实验室内的实际内容，而且在很大程度上运用了未被读者注意到的修辞策略。与实验室的相关工作相对比，科学论文所提供的一般都是经过选择后的剩余( residual)描述，它所提到的每一种实验材料和研究方法，以及所引用的每一个数字，都表明是技术上合理选择的结果。这都说明，科学实验不仅是在预先制造好的工具和材料下进行，而且包含着决定和商谈的链条，它要由特殊的实验者在特定的时间和场合进行知识的建构，其结果必然包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释。所以，科学实验的结果是个性化的，和具体的境遇有关，在现代实验室中，更往往与超科学的社会领域之间有着密切的关系。所以，对科学实验进行修辞操作，其目的不是描述外部自然，而是技术性地制造出合理的、能为更多人接受的实验结果。这里的合理性，可以这样来进行界定:它要使科学实验可以在修辞层面上进行比较和选择，它要使科学观察和科学解释之间达到一种“好的符合”，它要实现科学实验在操作时间场合上的恰当性、在实验程序上的正确性和实验结果上的可预测性，它要在对先前成功方法进行寻求和借鉴的基础上，达到一种行动选择的自由和实验结果的自觉分析，它要满足科学实验赖以存在的利益要求，为自己的选择提供有理由的依据。从这一点看，科学实验的修辞操作归根结底还是为了促进科学知识的更好传播与交流。

四、科学实验修辞的劝导力

科学修辞学家Eman McMullin曾经指出:“科学中劝导发挥作用的三个地方在于:劝导他人相信自己的范式或理论;介绍新人到某个共同体中;实验给出共同体赖以立足的可信结论。一般来说，科学实验最主要的作用一是证明或者反驳假说，二是提出新的理论。实验之所以能有这样的作用，是因为它能够简化、纯化乃至强化科学研究过程，可以通过建立对象系统的简化模型来研究真实的研究系统，从而较为容易和便利地发现本质规律，建构科学理论。实验是理论背后的驱动力，是确证性的首要源泉，考察理论是否正确和确立的关键就在于考虑理论背后的实验，在实验的确证面前，一切异议都将变得软弱无力，因而，科学家通过实验这一论证手段来捍卫自己的科学理论和解释是非常合理的。一般来讲，所有人都将给予实验证据以充分的赞同，在实验面前，臆想的猜测和假说没有任何地位，与实验不一致的异议也不能被人接受，“实验室的主要任务就是要消除可能性，控制选择的平衡致使一种选择比其他的选择更具有吸引力，并且增加或降低有关其他选择变量的重要性”。正是由于这一原因，科学史上的科学家都重视对实验的运用。牛顿就高度偏爱和频繁使用实验方法，他不仅制作过日唇、水钟、透镜、棱镜和望远镜等多种力学和光学仪器，而且利用它们进行了大量的科学实验观测并取得了重大科学发现，通过实验帮助自己的理论获得了说服力，成功地抵御了来自他人的否定。在某种程度上，牛顿把实验当作一种修辞论辩手段来使用，实验在这里发挥了传统上被赋予修辞学的职能:在传统的修辞学中，修辞者通过省略的三段论来证明反对者观点的不充足性，或者提出驳斥其逻辑前提的意见，而在牛顿这里，他提出了实验的科学研究纲领，要求通过实验来完成对科学理论的建构和探讨，通过实验来防止任何对其理论的反驳意见。所以，实验这种传统认为与修辞学毫不相干的方法，在建构、表述和论证牛顿科学理论的过程中，事实上发挥了修辞学所具有的“找到最好的劝导方式”的功能。可以看出，实验也是一种能够给出共同体赖以立足的可信结论的劝导工具，一种能够使科学家和一般受众信服的论证方式，从而也具有修辞学的意义，牛顿的实验方法也就具有修辞劝导的特征:“牛顿把实验证据作为判定科学理论的标准以及科学解释的规范和充足原因，也是修辞性的。这些都是说服劝导的手段，都是改变思想观念的工作。”

除了依靠科学实验本身具有的劝导力量之外，科学家们还非常重视通过对科学实验的详细描述和修辞安排来增加自己理论的说服力。近些年来，科学社会学家史蒂芬·夏平和彼得·笛尔非常关注科学史上科学实验研究报告的表述形式问题。他俩都认为:“罗伯特·波义耳和其他学者都求助于对他们观察实验的高度详细的叙述来达到他们所提出的断言的权威性。……提出高度详细的细节叙述来代替对实验的实际说明将会比较理想地向相关的共同体保证科学实验已经按照所宜称的那样而操作进行了。例如，在牛顿早期光学的论文中，他仅仅勾勒了一些关键的实验，而没有对实验进行详细的描述。而在他后来的《光学》一书中，牛顿不仅运用欧几里德式的安排来提供逻辑的必然性，而且提出了一个又一个的实验，而在每一个实验中，又总是充满了一个接一个详细的图表和描述，通过这种累积而又详尽的文本安排方式，牛顿创造了实验势不可挡的在场，为其理论提供了强有力的保障。在当时，牛顿的一些理论观点导致了他与别的科学家之间的分歧和争论，这也促使牛顿非常具体而明确地描述其实验过程、方法和结果。例如，当牛顿在回应Francis Line对自己的质疑时，不仅详细描述了自己的实验方法和条件，而且花费了很长的篇幅来描绘棱镜所投射的三种不同影像，并对这三种影像的特征进行区分，以便任何重复这一实验的人都能发现牛顿特别关注而Line却质疑的实验结果。事实上，牛顿这种实验陈述的风格在17世纪的科学界中是比较常见的，这种风格所创造的交往形式为科学家提供了能够获得科学共同体认可的资源。因为，用对实验的详细叙述来代替对实验的实际说明，将会比较理想地向科学共同体保证科学实验已经按照所宣称的那样而进行操作了，只有对实验进行可操作性的描述，才能增加别的科学家重复实验的可行性，并且传递这样一种印象，这些描述的事情都是真实的，科学实验的报告是可信的，这样能为实验所要说明的理论增加说服力。“既然除了作者自己，任何读者和代言人都没有亲自经历实验，那些意图理解实验观点的读者就必须通过实验说明来间接地经历实验。为了获得读者的信任，实验报告被写得不是有说服力的，也是似乎有理的，被报告的实验必须提供充足的好理由来支持研究者的结论。

通过上述考察可以发现，在科学实验中的确存在一个修辞学的层面，科学知识社会学的实验室研究对科学实验修辞问题的揭示和论述也是有一定合理性的。毫无疑问，实验室就是科学家进行沟通、交流、协商、谈判的场所，修辞学的方法对增添科学实验的手段、完善科学实验的操作、实现科学实验的目标来讲是具有积极意义的，有助于科学家的实验成果得到科学共同体的认可。但需要指出的是，修辞学的方法对于科学实验而言仅仅是诸多方法论中的一种，而且是一种非主导性的方法，它本身也具有其不可避免的内在缺陷。在科学实验操作和科学知识生产过程中，真理、理性和客观性是至关重要的，没有它们，我们就会失去科学研究的基础和支撑。坚持科学理性的指导，发挥修辞学的积极作用并限制其不良效应，才是我们对待科学实验的正确态度。