關於科學家的精神氣質和智力特征、科學共同體的思維類型等問題,很早就引起哲學家、科學家和心理學家們的注意,他們對此做過一些零散的研究,其中不乏真知灼見。一些科學家(尤其是那些具有理智思維特征的科學家)在科學研究之餘,對自己科學研究的心理活動和思維過程進行有意識的反思,對科學家個性特質和創造心理活動品質進行精細的觀察,並在此基礎上進行歸納和總結,從而積累了一些富有啟發性的研究案例。這些都對後人了解科學家的內心活動、掌握第一手材料,提供了難得的機會。

如前所述,帕斯卡在他的《思想錄》一書中刻畫了具有“幾何學精神”與具有“敏感性精神”的兩類科學家。前者具有狹窄而有力的思維,後者則具有寬闊而無力的思維。迪昂同意帕斯卡關於“寬闊的”與“狹窄的”科學思維的說法。他認為,洛克、休謨、邊沁以及兩個穆勒等人都是具有帕斯卡所說的“寬闊思維”的哲學家和經濟學家,而具有這種思維類型的物理學家在科學研究中通常使用模型化方法。例如,對空間中兩個分離的導體,英國物理學家通常把其中的力線物質化,並使其厚度達到一個充滿硬橡膠管子的尺度,以便通過比較不同事物之間的相似性而建立物質化的模型。在這裏,像質點、力、力線、等位這樣一些抽象概念,在英國物理學家看來,它們並不被認為是必不可少的。當然,英國物理學家思維的長處也正是他們的短處。

與迪昂同一時期的彭加勒也持有同樣的看法。他在《科學的價值》一書中專門討論了科學研究中“兩種不同的精神類型”。他指出:“對於拉丁人來說,真理隻能夠用方程來表示;它必須服從簡單的、合乎邏輯的、對稱的定律,而且要使精神對數學美的愛戀得到滿足。……盎格魯-撒克遜人為了描述一個現象,首先要全力以赴地構造模型,他用我們粗糙的、無其他儀器幫助的感官向我們提供的普通實體來構造模型。”[2]即使在數學領域中,盎格魯-撒克遜人也是從特殊到一般,“以至於他們從未像許多德國人所做的那樣,經由集合論的大門獲得成為數學組成部分的觀念。可以這樣說,他們始終堅持認為,人們要立足於感覺世界,永遠也不要燒毀使他們與實在保持聯係的橋梁”[3]。彭加勒與迪昂的這些論述所針對的不僅是風格相似的科學家集體或科學共同體之間的差異,而且還涉及不同地域文化之間的差異,這就是英倫三島與歐洲大陸之間的差異。

與之大體平行的是,有些曆史學家從曆史、文化的角度揭示不同的科學文化風貌與特征。這方麵的工作主要體現在斯賓格勒的曆史哲學巨著《西方的沒落》一書中。斯賓格勒指出,作為文化的內部結構,文化的各個部分正如生命有機體一樣,是彼此相互關聯、相互影響的。例如,在古典的城邦和歐幾裏得幾何之間,在西方油畫的空間透視和以鐵路、電話、遠程武器進行的空間征服之間,它們都有著內在的聯係。因此,有巴洛克的藝術風格,同樣有巴洛克的數學風格;有伊斯蘭教的清真寺,同樣有阿拉伯的代數學。“這認識活動在每一情形中都有其特殊的風格。因此,一種科學的必然性具有的是適應於才智的風格,這立即把形態學的差異引入了認識的領域。在自然中,甚至在不可能表達為自然定律的地方,也可以看到一種嚴格的必然性。事實上,對我們來說屬於科學中自明的、本有的表現形式的自然定律,對於其他文化的人來說卻並不如此。”[4]他特別提到,對於婆羅門式的心靈來說,“隻有這種精神,才能夠產生出虛無作為一個真正的數即零的偉大概念,甚至在那時,這個零對於印度人之所以是零,是因為存在與非存在同樣是外在的”[5]。透過斯賓格勒深奧的思想體係(這裏不可能做詳細的介紹,也不對之做整體評論),我們看到了對於曆史風格特別是科學(思維)風格的比較係統的(至少是清晰的)說明。

進入20世紀,越來越多的自然科學家、哲學家和心理學家開始關注科學思維風格問題。雅克·阿達瑪(1945)探討了數學發明中的思維規律和思維風格問題。他根據自己的數學研究工作體會到,“並不存在什麽單一類型的數學智能,事實上有好幾種類型的數學智能,它們之間所存在的明顯區別就使人難以相信,所有這些不同的智能都是由大腦的某一種形狀決定的”[6]。他還認為無意識思維在發明創造中具有舉足輕重的作用。通常無意識思維分為兩種類型:直覺型思維的無意識程度較深,且散射麵寬;邏輯型思維的無意識程度較淺,且散射麵較窄。他基本上同意彭加勒的一個觀點,即數學家黎曼是典型的直覺型學者,而維爾斯特拉斯則是典型的邏輯型學者。

人本主義心理學家A.馬斯洛(Abraham H.Maslow)在《科學心理學》一書中,從他的“需要層次”理論出發將科學心理劃分為兩大類型。一是渴望驅動型,二是非渴望驅動型。前者強調理性、精確性和事物內部的邏輯性,具有很強的強製性和很少的人情味;後者更多地與人們的好奇心相連,是為了滿足人們的高層次心理欲求。與之相類似,心理學家L.安德遜研究了與科學有關的一些個性類型。他認為,科學家中存在著收斂型與發散型兩種智力類型。前者在傳統的智商測驗中分數很高,在實物測驗中,成績卻很壞;他們大多對機械與技術有興趣,數學能力大於言詞能力;工作具有精確性;通常崇拜權威,讚成服從;在學科上以自然科學、數學和古典文學為主。發散型的科學家則完全與之相反。此外,心理學家比金斯(D.R.Biggins)結合庫恩的範式理論,認為大多數科學家持收斂式思維,因為他們是在常規科學中工作,這種工作限製了他們的想象力,在一定程度上這些人有著渴望驅動型智力類型的病理特征。[7]

真正從認知心理學角度對科學思維類型與風格進行定量、個案研究的,較早的有心理學家安妮·羅(Anne Roe)。在1953年出版的一本書中,作者探討了使用意象類型和語言符號類型在不同科學領域裏的差別(見表7-1)。[8]以後,物理學家A.米勒結合自己在物理學方麵的精湛知識,從科學心理學的角度,著力探討了科學思維中的心理意象(mental imagery)問題。他指出,某些科學家之所以能夠以新的方式運用一些技巧來解釋他們麵對的材料,“一個可能的答案是他們不同的心理意象方式——在我們這裏將要考慮的案例中,彭加勒是非形象的心理意象方式,而愛因斯坦則是形象的心理意象方式”[9]。

表7-1 科學家的不同意象類型

也有哲學家、心理學家和科學史家明確從“風格”角度討論科學家思維、科學理論的差異性等問題。據研究,較早的學者如弗賴克(Ludwik Fleck,1935)、科恩(I.Brernard Cohen,1980)等人對科學風格問題進行了研究。而明確地使用“科學思維風格”概念研究歐洲科學思想史的是美國科學史家克龍比(A.C.Crombie)。他於1994年出版了三卷本的《歐洲傳統中的科學思維風格》(Styles of Scientific Thinking in the European Tradition)一書。作者曾指出,“我們的科學史是由古希臘哲學家、數學家和醫生所開創的一種想象和論點的曆史”。“它是一種特殊的想象,是西方文化所創造的”,它基於“希臘的兩個根本概念:普遍性的自然因果關係和與之相匹配的形式證明”。“西方哲學、數學和自然科學的所有根本特征都是從這兩個概念而來的。”[10]作者由此提出了一種作為智力文化的科學(science in intellectual culture)的觀點。主張弄清科學、醫學、技術與人種文化、社會習俗之間的關係,並把科學思維風格看作是這種構成文化本體(整體)的必不可少的組成部分。[11]在此基礎上,通過梳理歐洲科學思維傳統,他發現,在歐洲科學的發展史上先後出現了六種科學思維風格:①在數學科學中已被證實了的簡單假定;②對更複雜的可觀察關係的實驗探索和測量;③用假說方法構造類比模型;④用比較和分類法處理多樣性;⑤人口規律的統計分析和概率微積分;⑥遺傳學發展的曆史由來。毫無疑問,克龍比的著作為那些探討科學文明特異性和科學思維風格的人們,打開了一扇新的“窗戶”。

例如,科學哲學家伊恩·哈金對克龍比的“科學思維風格”概念進行了新的發揮。他說:“我從這樣一個事實開始,即科學的推理方式各不相同。古希臘的智者們推崇歐幾裏得的思想。而17世紀的最優秀的思想家們認為,實驗的方法是把知識放在了一個新的立足點上。每一門當代社會科學至少在一定程度上要運用統計學。這樣的例證使人想起不同領域中不同的推理方式。每一種推理都在它所處的時代以自己的方式出現並趨於成熟。”[12]又如,科學史家勞埃德偏愛的“研究風格”(style of research)是從克龍比和哈金那裏借鑒並修改的一個概念。勞埃德明確指出:“我們在不同世界觀中發現的不同之處,部分與不同的研究風格相聯係,這些不同的研究風格本身由不同的觀點和不同的先入之見構成,它們受到來自文化、價值觀念和意識形態的不可否認的影響。”[13]此外還有英國科學史家、美學家詹姆斯·麥卡裏斯特(James W.McAllister)另辟蹊徑,使用“審美偏好”(aesthetic preferences)一詞,並認為審美偏好在理論上表現為審美規範或審美標準。在科學活動中,科學共同體評估和證明理論,不僅運用經驗績效考核,而且運用審美規範與標準。實際上,“說理論活動以風格為標誌就是主張理論活動的分期能夠依據每個時期的理論共有的,而其他時期的理論沒有的或者偶有的審美性質來劃分”“如果某些審美性質在一定時期得到流行,它們對在那個時期裏被提出或者得到接受的理論的影響就要高於對其他時期裏被提出或者得到接受的理論的影響”。[14]

伴隨著東西方特別是中國與西方不同的科學發展道路的思索,許多學者已經指出,對於“李約瑟問題”的解決可能要從中西不同的“思維類型”和不同“思維風格”角度著手。例如,英國漢學家葛瑞漢(Angus Charles Graham)主張從不同的思維類型中尋找答案。[15]美國科學史家席文(Nathan Sivin)強調,在理解中西科學的差異時,要將科學上的風格和價值看作與它們的概念內涵和真實性一樣重要。