摘 要：科学语言是以语词（概念）为基本砖块，以特定的语法、逻辑和数学规则建构的描述和说明科学理论的符号系统。科学本质上是语言的。本文集中论述了科学语言的类型、科学语言的功能、科学语言的特性。
关键词：科学语言 科学革命 语言与认识 隐喻、翻译和诠释

Abstract: Scientific language is a symbol system that describe and explains a scientific theory by special grammars, logical and maththematical rules, and that is based on the basic concepts. The nature of science is lingustic. This paper focuses on demonstrating types, functions and characteristic of scientific language.
Key Words: scientific language, scientific revolution, language and understanding, metaphor, translation and interpretation.


我曾就科学语言问题写过三篇有点分量的论文。在关于科学革命的语言根源的文章中，我依次论述了科学革命是科学“词典”的重新编纂，导致科学革命的科学发明实质上是“语言游戏”，科学革命促使科学共同体的“生活形式”发生根本性的变化 。在论述科学中的语言翻译问题时，我指出，科学理论体系是有结构、有层次的假设-演绎体系，它是数学的和符号的语言系统，因而是抽象的和远离感觉经验的。这样一来，在理论的起点(概念的形成、原理的表述等)和终点(把由假设推论出的命题交付实验检验或与观察定律比较)，就存在着一个语言翻译问题。这自然地、也是历史地引起了哲人科学家的关注和思考，批判学派 的代表人物彭加勒和迪昂率先发出了时代的声音。尤其是，迪昂关于翻译即背叛(不完全等价，非一一对应)，测量是词典，实验需诠释，诠释非翻译的思想，近百年后在库恩那里得到“回应”。 在探究科学隐喻的论文中，我在分析库恩的有关精辟见解（科学革命是科学语言尤其是科学词汇表或词典的变更，隐喻、类比和模型在新概念的诞生中起着助产士的作用）的基础上，对隐喻、类比和模型的本性和使用以及它们之间的异同加以辨析，认为类比和模型是隐喻的特例，完全可以囊括在隐喻的范畴之内。而且从本体论、认识论、方法论、语言学和语言哲学的角度，探讨了隐喻在科学认知和科学革命中何以不可或缺。 在本章，我拟避开原有的叙述框架和分析进路，围绕科学语言本身集中加以论述。

1.科学本质上是语言的
普里戈金一针见血地指出：“科学研究不是独白”，“科学是人与自然之间的永不完结的对话” 。卡龙的论述更为全面和详尽：

科学的发展用陈述的激增来表达，而陈述则是人和自然之间对话的结果。缄默的人面对同样缄默的大自然，既不能积累陈述，也不能产生可修正的知识。于是，科学家不仅仅读自然这本大书，他也意译它，把它翻译为用语义学上形成的论据刻写的陈述。把宇宙放到词语中是科学知识的基本任务。科学从而以双重对话的方式发展：其一是科学家和自然之间的对话（观察陈述和理论陈述），其二是科学家之间的对话。这两种对话是相互依赖的；三者采取三角形的形式，其中主角之一（自然）满足于以隐秘的形式回答提出的问题。

海森伯也言之凿凿：当我们用概念、公理、定义和定律的一个闭合的、首尾一贯的集来表示一组联系，而这个集又用一个数学方案来表示时，我们在这里为了阐明问题的目的，事实上已经把这组联系隔离起来并理想化了。这些理想化可以称为世界与我们之间相互作用而形成的人类语言的一部分，称为人类对自然挑战的答复。
对话和回答都需要语言，因而科学就其本质而言是语言的。无论是作为研究活动的科学，还是作为知识体系的科学，都与语言须臾不可分离。一句话，没有科学语言，根本不会有科学。科学的语言本质由下述几个方面可略见一斑。
科学语言是科学的出发点和归宿。科学语言是科学思考由以出发的前提，又是科学思考结果的最终结局。科学呈现在我们面前的亦是由语言组成的宏伟画面。因为科学研究活动在相当大的程度上需要抽象思维，而抽象思维总是离不开语言的，更不必说科学的交流和传播了。即使是在科学发明中起重要作用的形象思维，不用语言也可以进行，但是要把思维的结果表达出来，或者要使思维深入下去，也离不开语词。其实，科学知识体系本身就是语言的或符号的系统——科学语言这张“皮”不存在，科学知识之“毛”焉附？卡尔那普说得对：“知识只有在我们用符号把它表示出来、表达出来，只有用语词或其他符号给出一个命题，才可能存在。”在这一点，它与信仰和直觉不同，信仰和直觉只是某种态度、某种心理状态。 确实，科学语言像一张大网，基本原理犹如网的几条大纲，大纲之结点犹如基本概念，纵横交错的细绳形成各种定律和命题。科学知识体系就是靠科学语言之网编织得井井有条、一目了然的。
科学发展实际上是科学语言的进展。海森伯认为，科学知识的增长与科学语言的增长是同步的：

在科学知识的增长过程中，语言也增长了；引入了新的术语，把老的术语应用到更广阔的领域，或者以不同于日常语言中的用法来使用它们。“能量”、“电”、“熵”这样一些术语是明显的例子。这样，我们发展了一种科学语言，它可以称为与科学知识新增加的领域相适应的日常语言的自然扩展。

库恩也表明，科学知识的进化即是科学语言的进化。他说，科学知识不仅体现在其中所含的关于自然界的陈述之中，也体现在用于表现这些陈述的的语言之中。要获得新知识就总是要付出改变描述语言的代价。科学的发展最终依赖于人们关于世界轮换地说了些什么，还依赖于人们轮换地用什么词去说。语言的进化，也包括基本描述语言的进化，也同定理和理论的进化一样，是科学的一个方面。 因此，我们有理由断言：科学的历史就是科学语言的历史。
科学革命是科学语言的根本改造和科学词典的重新编撰。科学革命突破了现存的科学语言，创造出全新的术语和语句，或对旧有的术语和语言赋予崭新的涵义，从而需要编撰新的科学词典，用以表达新的科学观念和科学理论。库恩对此有精湛的见解：科学革命表现为语言本身所包含的先于描述的自然知识的变化，即科学术语意义的变革。这种变革是通过模型、类比和隐喻，引入新术语，或改造旧术语，并对科学词典进行再编撰。这意味着科学语言联结或附着自然的方式即分类范畴或同异关系发生了变化，从而改变了切割自然界的方式并重新组成不同的自然。 甚至语言技巧在科学语词的发明或选择中也是重要的，尤其是在像夸克（quarks）、胶子（gluons）、类星体（quastars）这样的对象的名字中。在这些案例中，命名是十分深思熟虑的，它们的使用携带特殊的信息。粒子物理学家效验如神地使用这些术语似乎是任意的和搞笑的，可是却传达了理论本身具有的特性的基本信息。尽管在所有这些设计后面的意图不可能如此之多是审美的，但是无论如何是热中于传道的。
尤为值得注意的是，科学语言不仅囊括了科学知识和科学思想，而且也积淀着科学方法和科学精神。在习得科学语言的过程中，我们同时理解科学之真，陶醉科学之美，感受科学之善。这一切不仅有助于提升我们的智力和智慧，同时也有助于滋养我们的心智和灵性。科学语言是培养人的大学校，这个学校是没有围墙的，是任何有志于习得它的人可以随时进入的，并能在学习科学语言的过程中领悟——起码是部分地领悟——科学的神韵的。
关于语言对科学的重要性，卡西尔说过一段意味深长的话：“根据赫拉克利特的看法，变化的原则不应在物质事物中寻找：不是物质世界，而是人类世界，才是正确解释宇宙秩序的关键所在。在这个人类世界中，言语的能力占据了中心的地位。因此，要理解宇宙的‘意义’，我们就必须理解言语的意义。如果我们不能发现这个方法——以语言为中介而不是以物理现象为中介的方法——那我们就找不到通向哲学的道路。” 在这里，我们不禁要问：科学语言为何具有如此神奇的威力呢？这恐怕得从（科学）语言与实在世界、与认识真理的关系谈起。
语言是认识世界的中介。人们是以语言为工具认识世界的，语言在世界和认识之间移动。一方面，我们的概念依赖于实在世界的结构；另一方面，语言也明显地（尽管不是唯一的）影响我们观看、描述世界的类型和方式。 维特根斯坦强调前一个方面：命题是事实的图像；语词命名对象和关系，语词在句子中的秩序反映了对象在世界中的秩序。 波塞尔涉及到后一个方面：

在一定的程度上，语言决定着被我们称之为实在的“存在”。语言与实在的这种关系对科学来说非常重要，因为科学必须通过语言把握自己的研究对象，以语言的形式表达自己的研究成果。也就是说，科学中的“实在”同时总是通过语言把握到的实在。

库恩则把语言视为双面硬币，起着联结实在世界和科学认识的中介的作用：“语言是一枚两面硬币，一面向外望着世界，一面向里望着存在于语言的关联结构中的世界映像。”“大部分语言学习中这两种知识——关于词语的知识和关于自然的知识——是一起获得的，其实根本不是两种知识，只是一种语言所提供的硬币的两面。”
海德格尔关于“语言是存在的寓所”的命题，形象地说明了语言对于认识实在的根本意义。这个命题表明，语言是存在的揭示，存在只有通过语言才能显现。不是我们说语言，而是语言对我们说。 玻尔也就科学语言说过类似的话：“认为物理学的任务在于发现自然是怎么样，这是错误的。物理学涉及的是，能够就自然说些什么。” 但是，我们在看重语言的同时，切不可忘记语言无法脱离实在而天马行空，尤其是在科学王国中。还是这位大家玻尔，用惟妙惟肖的比喻，意味深长地揭示了问题的实质：

语言毕竟要依赖于它同实在的某种联系。在实际的扑克游戏中，人们玩着实在的纸牌。在这种情况下，我们能够以尽可能高度的乐观情绪和信心，用语言去“改善”实在的手气。但是，假如我们完全玩空牌，那就不可能做出真实可信的反应。

2.科学语言的类型
科学语言的类型主要有三种。一是自然语言，即人类在历史发展中逐渐形成的各种日常语言。二是符号语言，即用特定的符号描述对象的一种语言类型，是近代以来科学应用的主要语言。三是形式化语言，即采用一组没有直观含义的符号、代码，来代替自然语言中的主词、宾词、连词量词、命题连接词等，根据一定的形成规则、公理和推理规则组成的语言形式体系。另外，逻辑经验主义者卡尔纳普从认识论的角度出发，把科学知识系统所应用的语言分为三类：观察语言、理论语言、数学语言或逻辑语言。观察语言描述可直接观察的物体或性质，例如“水”、“热的”等。理论语言是这些现象描述的缩写，它涉及的实体是不可观察的，例如“质量”、“电荷”等。数学语言或逻辑语言就是所谓的形式化语言。
日常语言也称自然语言或普通语言，它是人类在认识世界和改造世界的过程中逐渐形成的。日常语言是人们有意识地走向世界的第一个阶梯，也是通向科学的路标。尽管这种语言是一种不确切的交流和表达工具，但是它毕竟是一切科学的前提。在前科学时代，人们力图通过日常语言或半科学的语言把握现象或实在，即使在近代科学诞生之后，人们也没有完全把日常语言从科学中排除出去。马尔凯看到，科学家在科学研究中，不断地变换使用高深的术语和日常生活语言，这是科学实践的一个重要特征。当然，在运用这些术语时，它们具有了新的含义，但是二者仍然相似。科学家正是通过类比法运用这些概念，从而能够由已知向未知推理。 例如，在经典力学中具有新涵义的“力”概念就来自日常语言，它具有明显拟人的和直观的特征，当然也没有完全摆脱日常语言的模糊性。卡西尔说得好：

与科学术语相比较，普通言语的语词总是显示出某种含糊性，它们几乎无例外地都是这么模糊不定和定义不确，以致经受不住逻辑分析。但尽管有这种不可避免的固有缺陷，我们的日常语词和名词仍然不失为走向科学概念之路的路标。正是运用这些日常语词，我们形成了对于世界的最初的客观视域或理论视域。这样的视域不是单纯的“所予”，而是建设性的智慧努力的结果。而这种努力若不始终借助语言的作用就不可能达到它的目的。

正是由于日常语言的不精确性和科学的非自然特征，使日常语言难以成为描述和说明物理学中的无生命系统的行为和生物学中的有生命系统的行为的有力的工具，甚至无法把科学概念放入日常语言，有时要把前者翻译为后者也不可能。在这种情况下，以精确性和抽象性见长的、适用于科学的人工语言应运而生。这种人工语言虽然能够比较准确地把握和普遍地涵盖实在，但是由于其抽象性，也失去了与实在的直接接触，显得很不直观。诚如海森伯所说，自然语言概念是从与实在的直接联系中形成的，它们代表实在。科学概念是理想化的情形，是依据经验准确地定义的，从而丧失了与实在的直接联系。
吉利斯皮（Gillispie）说：“在科学具有它自己的语言之前，它不能繁荣兴旺，在这种语言中词指示事物或条件，而不是全部负载人的经验的模糊残余的质。” 严格说来，只有观察语言、理论语言和数学语言才属于科学语言之列。所谓观察语言，就是把对现象或实验所做的观察毫无歧义地告诉别人或记录下来的语言。观察语言虽然同我们用来表达日常生活经验的语言大体具有相同的结构，但是它毕竟使用了科学的术语，符合科学陈述的程式（如时间和地点、条件和结局、原因和结果等）。恰当地讲，科学中的观察语言并不是用日常语言陈述的“未加工的事实”（彭加勒意义上的）或“实际事实”（迪昂意义上的），而是翻译为科学语言的“科学事实”或做过理论诠释的“理论事实” 。
顾名思义，理论语言是陈述科学理论的语言。它既是陈述科学原理和科学定律的语言，甚至也是陈述复杂的和精密的科学事实的语言。理论语言包含高度抽象的基本概念，以及用理性的和逻辑的语句或符号陈述的基本关系。理论语言就其深奥的术语和抽象的概念而言，对科学来说是根本的。乍看起来也许有点悖谬：理论语言，特别是理论术语，对于常识而言越是难以理解，越是抽象和远离直接经验，它就越科学，就越接近实在。
值得注意的是，随着中间陈述的激增，理论陈述和观察陈述之间的区分决不是清楚的。第一种立场可以称之为还原论的立场，它力图缩小两类陈述之间的距离。它包括两个极端形式。其一是说理论陈述源于观察陈述（实证论或逻辑经验论）；这提供了有效的标准（所谓的归纳主义理论），或者建立了有意义的陈述和无意义的陈述之间的分界标准。其二是说观察陈述是由理论陈述通过理论考虑形成的，没有这样的考虑它们就没有意义：这是所谓的观察负荷理论。第二种立场是拒绝在理论陈述和观察陈述之间建立等级的联系。于是，虽然存在关联，但是还是假定不同的陈述范畴是彼此相对独立的。在这种情况下，有可能检验从理论陈述中推出的经验预言，或者有可能决定一个理论是否比另一个理论更好地说明观察。 在这里需要强调的是，两种语言的边界本来就不是一成不变的，而是随与境漂移的。正如隆季诺所说，观察与理论之间、观察语言和陈述与理论语言和陈述之间的区分并不是在固定边界上划出的。观察术语和理论术语获得并且依然保持它们的意义，两个范畴中无论哪一个也不作为另一个的基础起作用。而且，特定的经验或观察在语义基础中为假设和理论服务的作用依赖于在其中做出证据评价的与境。我们为说明和系统化那种经验提出的经验描述和认知结构之间的边界，是随时间移动的。它可以在交流的与境中最佳地划出来。
最高层次的科学语言是数学语言。数学语言的发达程度，标志着一门科学的成熟和完善程度。在科学王国中，运用数学语言最普遍、最深邃、最成功的，首推物理学。彭加勒就此发表了中肯的议论：

一切定律都是从实验推出；但是要阐明这些定律，则需要有专门的语言；日常语言太贫乏了，而且太模糊了，不能表达如此微妙、如此丰富、如此精确的关系。因此，这是物理学家不能没有数学的一个理由；数学为他提供了他能够表述的唯一语言。精妙的语言不是无关紧要的东西，……

数学被用来作为科学认知活动的工具（思维的逻辑）和语言，它在自然科学中具有明显的有效性。这种神秘的威力来自何处呢？玻恩一语道破了天机：“精密科学运用了数学符号，而这些数学符号有一个特点：它们显示了结构。” 这句话也许暗示，数学结构、人的思维的结构、实在世界的结构是同构的，或者说三者具有同一性。这就是人的思维借助数学语言能够理解实在和揭示世界秘密的原因。雷恩等进而揭示出其深刻的原因在于：由于不受对象域的局限，数学具有巨大的启发性和应用的可能性：数学结构能够被诠释为与之有联系的某种实在的性质的数量关联；对象的数学研究是与把给定问题的知觉上有意义的语言翻译为形式的、公理的语言不可分割的，这使得不严格的定性的概念变为严格的、精密的概念；数学语言这种方便的工具使科学活动更加完善；方程相对于变换群不变的原理这一形式要求，使数学成为科学的客观性的保证。
尽管数学语言在科学中发挥着举足轻重的作用，但是这并不意味其他语言就无立锥之地了，即使日常语言也有其应有的地位。海森伯言之有理：

在科学阐明过程中涌现出来的第一种语言常常是数学，就是允许人们去预言实验结果的数学方案。当物理学家有了数学方案，并且知道如何用它来解释实验时，他就可以满意了。但是，他还必须向非物理学家谈论他的结果，对于他们，如果他不用任何人都能理解的日常语言做出某种解释，他们是不会满意的。即使对于物理学家，日常语言的描述也是衡量他所达到的理解程度的一个标准。