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I
从历史上说，决定论与“还原主义”的论题息息相关。在本书所描述的意义上，“科学”决定论者一定是还原主义者；尽管还原主义者未必是决定论者。在这篇附录中，我想简短地讨论一下还原主义。
悬而未决的还原问题我认为有三个：
（1）我们能否把生物学还原为或者希望把它还原为物理学，或者还原为物理学和化学？
（2）我们能否把我们会归于动物的那些主观意识经历还原为或者希望把它们还原为生物学，如果问题（1）得到肯定回答，我们能否把它们进一步还原为物理学和化学？
（3）我们能否把自我意识和人类心灵的创造性还原为或者希望把它们还原为动物的经验，因而，如果问题（1）和（2）得到肯定回答，还原为物理学和化学？
显而易见，对这个问题的回答（我在后面将要谈到这个问题）将部分地依赖于“还原”一词的意义。但是由于我在别处已提出的原因，我反对意义分析的方法和根据定义解决严肃问题的尝试。我打算做的事情是这样的。
我首先将讨论一下在各种不同的学科中成功的和不成功的还原的一些例子，尤其是把化学还原为物理学；也讨论一下这些还原主义研究纲领所留下的残余问题。
在这番讨论的过程中，我将为三个论点辩护。首先，我将提出，在科学中最大的成功莫过于成功的还原（例如牛顿理论被还原为他关于开普勒和伽利略的定律的理论－－更确切地说被这种理论所解释——和他对它们所做的纠正），在这种意义上，科学家必须是还原主义者。成功的还原也许是一切科学解释的可想到的最成功的形式，因为它做到了迈耶松「Meyerson」所强调的事情：未知与已知的同一。然而，与还原相反，借助于一种新理论的解释是用未知事物，用一种新的猜想，解释已知——已知的问题。
其次，我将提出，科学家们必须作为一种方法欢迎还原主义他们必须或者是朴素的或者是或多或少批判的还原主义者；的确，我们认为是有一些孤注一掷的批判的还原主义者，因为在科学中几乎没有任何较重要的还原曾是完全成功的；甚至最成功的还原主义研究纲领也几乎总是留下未解决的残余问题。
第三，我要坚决主张，似乎没有任何赞成哲学还原主义的良好论据，而相反，却有着反对本质主义的良好论据，哲学还原主义似乎与它有着密切联系。然而，我们由于方法论的原因仍然应当继续尝试还原。因为我们甚至从不成功的或者不完全的对还原进行的尝试那里也可以学到许多东西，这样留下的未解决的问题属于我们最宝贵的智力财产；更加重视常常被看作我们科学上的失败的事物（或者换言之，科学的大的未决问题）可以对我们大有裨益。
II
除去牛顿的还原外，我所了解的几乎完全成功的不多的还原之一是把有理分数还原为自然数的有序偶（即还原为它们之间的关系或者比）。尽管它是希腊人得出的，人们却可以说甚至这个还原也留下了一个残余问题，只是在20世纪才得到处理（由维纳「Wiener］于1914年和库拉托夫斯基「Kuratowski］于1920年成功地把有序偶「the
ordered pair］还原为无序偶的无序偶「an un- ordered pair ot unordered
pairs］；而且，人们应当意识到这种还原是还原为等值偶的集合，而非偶的本身。）它激励了毕达哥拉斯的算术化宇宙论研究纲领，然而，它随着对于诸如2，3或者5的平方根之类无理数的存在的证明而告失败。柏拉图用几何化宇宙论研究纲领取代算术化研究纲领，从欧几里得到爱因斯坦都成功地执行了这个纲领。然而，牛顿和莱布尼兹「Leibniz」对于微积分的发明（和排除他们自己的直觉方法未能排除的一些自相矛盾的结果的问题）产生了对于一种新的算术化的需要——向自然数的新的还原。尽管在19世纪和20世纪初取得了非常惊人的成功，这种还原却不是完全成功的。
只提一个未解决的残余问题，还原为一个自然数序列或者还原为一个在现代集合论意义上的集合并不同于甚至相似于还原为自然数的等值有序偶的集合。只要朴素地、纯直觉地使用集合的观念（如康托尔［Cantor」那样），这一点也许就不是显而易见的。但是（博尔扎诺「Bolzano」、康托尔和罗素「Russell］所讨论的）无穷集的俘论和把集合论公理化的需要表明，至少可以这样说，得出的还原不是明确的算术化－－还原为自然数－－而是还原为公理集合论；这原来是一项高度复杂的、有些冒险的事业。
概括一下这个例子，算术化的纲领——即把几何学和无理数还原为自然数的纲领——部分地失败了。但是出人意料的问题的数目和这一失败所带来的知识的数量是极其庞大的。可以把这一点加以推广：甚至我们作为还原主义者没有取得成功的地方，我们在走向失败的路上可能得到的有趣的、出人意料的结果的数目有时具有最伟大的价值。
III
我提到了把无理数还原为自然数的尝试的部分的失败，我也指出了还原的纳领是科学的和数学的解释、简化和理解的活动的一部分。
现在我要稍微更详细地讨论一下还原纲领在物理学中的一些成功，尤其是把宏观物理学还原为微观物理学和把化学既还原为微观物理学又还原为宏观物理学所取得的部分成功。
我使用“最终解释”这个名称来表示求助于既不需要又不能够做进一步解释的事物，尤其是“本质”或者“实质”（ousia「本质］），来解释事物或者把它们还原的尝试。
一个显著的例子是笛卡儿把整个无生物的物理学还原为广延的实体；只有一种本质特性的实体（物质）；即空间的广延。
这种把整个物理学还原为物质的貌似本质的特性的尝试，就其产生物质宇宙的可理解的图像而言是非常成功的。笛卡儿的物质宇宙是旋涡的运动的时钟机构，在这个机构中，每一个“物体”或者“物质的部分”都推动其相邻的部分，并被另一侧的相邻部分推动。在物质世界中发现的只有物质，一切空间都被它填充。实际上，空间也被还原为物质，因为没有虚空的空间，而只有物质的本质的空间广延。只有一种纯物质的因果关系模式：一切因果关系都是推动，或者接触作用。
甚至牛顿也觉得这种看待世界的方式是令人满意的，尽管他不得不通过他的引力理论引入一种新的因果关系:引力，或者超距作用。
牛顿理论在解释和预测上几乎难以置信的成功击毁了笛卡儿的还原纲领。牛顿本人试图通过用宇宙粒子爆炸的“推进力”（辐射压力与伞效应相结合）解释万有引力来执行笛卡儿的还原纲领（人们通常把这个尝试与勒萨热［LeSage］的名字相联系）。但是我相信牛顿开始意识到这个理论的致命缺点。无可否认，它会把引力和超距作用还原为推动和接触作用；但是它也会意味着一切运动物体都会在一种阻抗的介质中运动，这种介质会对它们的运动起阻碍作用（考虑一下雨对汽车挡风玻璃的推力超出对后窗的推力），因而它会使牛顿对于惯性定律的使用无效。
因此，尽管它对人们具有直觉的吸引力，尽管牛顿本人认为它“荒谬”而摈弃了关于超距引力可能是物质的本质特性的观点，把引力最终还原为推动的尝试却失败了。
这里有一个很有希望的科学的还原及其失败以及人们从尝试一种还原并发现它失败或许甚至为何失败中可以学到多少东西的简单的例子。
（我猜想这个失败是牛顿把空间描述为上帝的感觉中枢的直接原因。空间可以说“知道”一切物体的分布：它在某种意义上是无所不知的。它也是无所不在的，因为在每一瞬间它都以无限快的速度把这种知识传播到一切场所。因而由于空间也具有神圣本质的至少两种特性，它本身就是神圣本质的一部分。我认为，这是牛顿进行本质主义的最终解释的又一个尝试。）
笛卡儿的还原说明为着方法论的原因我们为什么必须尝试还原。但是它也表明为什么我们对于我们所尝试的还原的完全成功不可抱有希望而只能有些绝望。
IV
笛卡儿把物质世界中的一切事物都还原为广延与推动的尝试与牛顿本人的引力理论的成功相比是失败的。那是个巨大的成功，以致牛顿学说的信奉者们，从罗杰·科茨「Roger
Cotes］起，开始把牛顿理论本身看作最终解释，因而把万有引力看作物质的本质特性，尽管牛顿本人的观点与之相反。但是牛顿看不出为什么（他的原子的）广延和惯性不应是质量的本质特性。因而牛顿清楚地意识到后来爱因斯坦所强调的惯性质量和引力质量的区别，意识到它们的均衡性（或者相等）所展开的问题；由于本质主义方法的蒙昧主义，在牛顿和厄击［Eotvos］甚至爱因斯坦之间这个问题几乎被人们所忽略。
爱因斯坦的狭义相对论击毁了惯性质量与引力质量的本质主义的同一，他试图用他的等效原理有些特别地解释它，原因就在于此。但是当人们发现（首先由科内利乌斯·兰佐斯「CorneliusLanczos］发现）爱因斯坦的引力方程单独地导致先前被分别地假定的原理，即受引力作用的物体在时空短程线上移动，实际上就把惯性原理还原为引力方程，因而把惯性质量还原为引力质量。（我相信，尽管这一结果的重要性给爱因斯坦留下强烈印象，他却没有完全承认它以比著名的但决非明确的马赫原理－－每个物体的惯性都是由于宇宙中所有其他物体的联合作用的原理——更令人满意的方式解决了马赫「Mach］的中心问题－－对惯性的解释。令爱因斯坦感到失望的是，这个原理至少在它的一些解释中与广义相对论不相容，广义相对论对于没有一切物体的空间来说产生了狭义相对论，在狭义相对论中，惯性定律与马赫所认为的相反，仍然是有效的。）
这里有成功的还原的一个非常令人满意的例子；把一般化的惯性原理还原为一般化的引力原理。但是人们很少从这方面考虑它；甚至爱因斯坦也不这样考虑，尽管他强烈地感到一种从纯数学观点看可以认为是十分优美的但不特别重要的结果的意义。因为一个公理在公理系统中的相依性与独立性一般仅仅具有形式意义。因此，短程线上的运动定律必须被假定为单独的公理还是能由引力理论的其余部分导出为什么应该是重要的呢？回答是，通过它的导出，惯性质量与引力质量的同一性得到了解释，前者被还原为后者。
这样，人们可以说，牛顿的（用本质主义术语表达的）超距作用的大问题与其说被爱因斯坦引力作用的有限速度不如说被把惯性质量还原为引力质量所解决。
V
牛顿和牛顿学说的信奉者们当然知道磁力和电力的存在；直到至少20世纪初，人们做出了种种尝试，要把电磁理论还原为牛顿力学，或者还原为它的修改了的形式。
这一发展中的未解决的问题是把初看上去的非转力（奥斯忒力「Oersted
forces」）还原为辏力，只有辏力才似乎适合甚至修改了的牛顿理论。这一发展中的杰出人物是安培「Ampere」和韦伯「Weber」。
麦克斯韦最初也试图把法拉第［Faraday］的电磁力线场还原为牛顿的发光以太的机制或模型。但是他放弃了这一尝试（尽管没有放弃作为电磁场载体的发光以太）。亥姆霍兹「Helmholtz」也被一种牛顿的和部分地是笛卡儿的还原纲领所吸引，当他向他的学生海因里希·赫兹提议让他致力于这个问题时，亥姆霍兹似乎是怀着拯救力学研究纲领的希望这样做的。但是他承认赫兹对麦克斯韦方程组的证实是决定性的。在赫兹和J．J．汤姆孙「J．JThomson」之后，正相反的研究纲领——把力学还原为电磁理论的纲领变得更加吸引人了。
物质的电磁理论－－把力学和化学都还原为原子论的电磁理论，至少从1912年起取得了惊人的成功，在那一年提出了卢瑟福［Rutherford］的行星的或者核的原子模型，直至大约1932年。
实际上，直到至少1935年，量子力学（或者如人们曾称呼的那样，“新量子论”）不过是当时被看作把力学还原为新的物质的电磁理论的最终形式的事物的别称。
为了认识到甚至在量子力学出现前不久在最主要的物理学家们看来这种还原有多重要，我可以援引爱因斯坦的话，他写道：
……按照我们目前的观念，基本粒子［即电子和质子］……只不过是电磁场的浓缩……我们的……宇宙观提出两现实……即，引力以太和电磁场，或者——如人们也会称呼的那样－－空间与物质。
我改变字体的“只不过”是庄重风格的还原的特点。的确，直至他生命的终结，爱因斯坦试图把引力场和电磁场统一于一种统一场论，甚至在他1920年的观点被取代——更确切地说，失败（尤其是由于核力的发现）之后。
当时（1932年）实质上相当于同样的还原主义观点的事物几乎被所有主要的物理学家所接受；英国的爱丁顿〔Eddington〕和狄拉克「Dirac」，除爱因斯坦外，欧洲大陆的还有玻尔「Bohr」、德布罗意「de
Broglie」、薛定谔「Schrodinger」、海森堡、玻恩［Born］和泡利「Pauli」。这个观点由当时在加利福尼亚理工学院「Calitfornia
Institute of Technology」的罗伯特· A．密立根「RobertA.Millikan」做了非常令人难忘的表述：
确实，在科学史上从未出现过比在约1914年达到高潮的整整一系列发现更优美地简化的事物了，那一系列发现最终使人们实际上普遍接受了这样一种理论，物质世界只包含两种基本实体，即正负电子，它们所带电荷完全相同，但是质量迥异，正电子——现在通常称作质子——的重量是负电子的1850倍，负电子现在通常只称作电子。
这段还原主义的文字写得正是时候；正是在这同一年（1932年）里，查德威克［Chadwick」公布了他对中子的发现，安德森［Anderson］也首次发现了正电子。然而，一些最伟大的物理学家，例如爱丁顿（1936年），甚至在汤川秀澍［Yukawa」提出将被称作介子的事物的存在后（1935年）也继续相信，随着量子力学的出现，物质的电磁理论已进入终态，一切物质都由电子和质子构成。
的确，把力学和把化学还原为物质的电磁理论似乎差不多是完美的。在笛卡儿和牛顿看来是充满空间的物质的本质和笛卡儿的推动的事物已（如莱布尼兹很久前所要求的那样）被还原为推斥力——负电子对正电子施加的力。物质的电中性由正质子数和负电子数相同得到解释；物质起电（电离）由原子的行星电子壳层失去电子（或者电子过量）得到解释。
化学已被玻尔的元素周期系的量子论还原为物理学（或者似乎如此），这种量子论通过使用泡利不相容原理而被巧妙地完善化合物的和共价化学键的本质的理论被海特勒「Heitler］和伦敦「Lonton」（1927年）还原为同极化合价的理论，这种理论又利用了泡利原理。
尽管人们揭示出物质是复合结构而非不能还原的实体，以前在物理宇宙中却从未有过这样的统一或者这种还原的程度。
自那以来也不曾再次达到过。
诚然，我们仍然相信可把笛卡儿的推动还原为电磁力；玻尔的元素周期系的理论尽管由于同位素的引入而产生了相当大的改变，却在很大程度上继续存在下来。但是，在把宇宙向由两种粒子充当其稳定的建筑石料的电磁宇宙的优美的还原中，其他的一切现在已经土崩瓦解。重要的是，我们在这个瓦解的过程中了解了非常多的新的事实；这是我的主要论点之一。但是简单性和还原纲领已不复存在。
这个以中子和正电子的发现而开始的过程自那以来随着新的基本粒子的发现而继续下来。但是粒子理论甚至尚不是主要的困难。真正的混乱是由几种新的力的发现而造成的，尤其是短程核力，它们显然不能还原为电磁力和引力。
在那时，引力还没有给物理学家们带来多大烦恼，因为它们刚刚被用广义相对论解释清楚，人们希望引力和电磁力的二元论会被一种统一场论所取代。但是现在在物理中我们至少有四种迥异的仍然不能还原的力：引力，弱衰变相互作用，电磁力和核力。
VI
因而笛卡儿的力学——曾经被笛卡儿和牛顿视为基础，其他的一切都应还原为这个基础－－过去被现在仍然被成功地还原为电磁学。但是无可否认地给人最深刻印象的把化学还原为量子物理学的情况又如何呢？
让我们为论证起见假定我们有完全令人满意的把化学键向量子论的还原（既有共价键或者电子对键的又有非共价键，例如塞与孔键的量子论），尽管《化学键的本质》［The
Nature of theChemical
Bond」的作者泡令「Pauling」（1959年）说过一句很说明问题的话，即他不能够“界定”（或者精确地陈述）化学键的本质是什么。让我们为了论证起见进一步假定我们具有完全令人满意的核力的、元素及其同位素的周期系的、尤其是较重的核的稳定性和不稳定性的理论。难道这就构成了完全令人满意的把化学向量子力学的还原吗？
我认为没有。必须引进一种全新的观念，这种观念与物理学理论多少有些不相干：进化的、我们宇宙的历史的、天体演化学的、更是宇宙发生学的观念。
所以如此，是因为元素周期表和（重新系统阐述的）玻尔的周期系理论把较重的核解释为由较轻的核所组成；最终解释为由氢核（质子）和中子（它又可以被看作质子和电子的一种混合体）所组成。这种理论假定较重的元素拥有一部历史——它们的核的特性实际上起因于一个罕见过程，在宇宙中只是非常稀少地遭遇到的条件下这一过程使几个氢核聚变为较重的核。
我们有许多证据支持这个观点，即这真的发生过并仍在发生；较重元素有一部进化史，重氢转化为氦的聚变过程是我们自己的太阳的主要能源，也是氢弹的主要能源。因而氦和所有较重元素是宇宙论的进化的结果。按照目前的宇宙论观点，它们的历史，尤其是较重元素的历史，是一部奇异的历史。目前把较重元素看作超新星爆发的产物。由于根据一些最近的估计，按质量计，在所有物质中，氦占百分之二十五，氢占三分之二或者四分之三，因此所有较重的核似乎极其稀少（按质量计也许一共占百分之一或二）。因而地球可能还有我们太阳系的其他行星主要是由非常稀少的（我应当说非常珍贵的）物质组成。
目前被最广泛接受的宇宙起源理论－－热大爆炸理论——声称大部分氨是大爆炸本身的产物它是在膨胀着的宇宙存在的最初时刻之内产生的。这种思索（最初由伽莫夫「Gamow］提出）的科学状况的不确定无需强调。既然我们在把化学还原为量子力学的尝试中不得不求助于这种理论，就几乎不能宣称这个还原没有留下任何残余问题。
实际情况是我们至少部分地把化学还原为了宇宙论而非还原为物理学理论。无可否认，现代经典相对论宇宙论最初是一种应用物理学理论；但是，如赫尔曼·邦迪「Hermann
Bondi」所说，这些时期现在似乎已经过去，我们必须面对这个事实，我们的一些观念（例如以狄拉克和约尔旦开始的那些观念）几乎可被描述为把物理学理论还原为天体演化学的尝试。宇宙论和天体演化学尽管是物理学的非常引人入胜的部分，尽管越来越可试验，却仍然几乎都是物理学的两可情况，几乎尚未成熟到足以充当把化学还原为物理学的基础。我认为所谓把化学还原为物理学是不完全的，是有些疑问的，这就是一个原因；尽管我当然非常欢迎所有这些新的问题。
VII
但是还有把化学还原为物理学的第二个残余问题。我们目前的观点是，只有氢，更确切地说是它的核，是所有其他核的建筑材料。我们相信，直到很短的距离，带正电的核彼此之间有很强的电斥力，但是对于更短的距离来说（只有斥力被巨大的压力或者速度所克服时才能达到），它们由于核力而相吸。
但是这意味着我们把氢核在我们的宇宙中存在的绝大多数情况下不起作用的关系特性归给了氢核。也就是说，这些核力是在极其稀少的条件下－－在极高的温度和压力下——只是新近才变得活跃的潜能。但是这意味着周期表的进化的理论看上去非常像关于那些具有预定的或者先定和谐的性质的本质特性的理论。无论如何，按照目前的理论，像我们这样的太阳系依赖于这些特性的先在，更确切地说，这些潜能的先在。
而且，较重元素起源于超新星爆发的理论引入了第二种类型的预定或者先定和谐。因为它相当于这样的断言，引力（显然是所有力中最弱的，到目前为止还未与核力或者电磁力相联系）在氢的大量积聚中变得十分强大，以致克服了核之间的巨大的电斥力，使它们由于核力的作用而发生聚变。此处和谐是在核力的和引力的内在潜能之间的和谐。我并不想说先定和谐的哲学一定是谬误的。但是我认为不能把求助于先定和谐看作是令人满意的还原；我认为这种求助就是承认把一事物还原为另一事物的方法的失败。
因而把化学还原为物理学决非是完全的，即使我们承认一些有点不现实的有利于这种还原的假定。相反，这种还原假定了一种宇宙进化或者宇宙发生学的理论，而且还有两种先定和谐，以便使隐伏的潜能，或者氢原子所固有的低概率的相对倾向得到激发。我认为，似乎我们应该认识到，我们在使用突现的和突现的特性的观念。这样我们看到，这种非常有趣的还原为我们留下了一幅奇异的宇宙图像－－无论如何对于还原主义者来说是奇异的；这就是我在本节想要说明的一点。
VIII
把到目前为止所谈论的问题概括一下；我试图借助于例子说明还原的问题，我试图表明在物理学的历史中一些给人深刻印象的还原决非完全成功，留下了残余问题。人们会声称（不过请参见上面的脚注5），牛顿的理论是对开普勒理论和伽利略理论的完全成功的还原。但是即使我们假定我们对于物理学的了解比实际上要多得多，我们拥有了可以作为特例非常近似地产生广义相对论、量子论和四种力的统一场论，甚至在那时我们也能说化学没有毫无残余问题地被还原为物理学。实际上，所谓对化学的还原是还原为一种假定了进化、宇宙论和宇宙发生学以及突现特性存在的物理学。
从另一方面说，在我们的还原尤其是把化学还原为物理学的不完全成功的尝试中，我们学到的东西之多难以置信。新的问题导致了新的猜想的理论，其中的一些，例如核聚变，不仅导致了证实性实验，而且导致一种新的技术。因而从方法的观点看，我们的还原纲领导致了巨大成功，即便可以说被尝试的还原本身通常却失败了。
IX
这里所讲述的情况和从它汲取的教训几乎不会使生物学家感到意外。在生物学中，还原主义（以物理主义或者唯物主义的形式）也是极其成功的，尽管不是完全成功的。但是甚至在它不成功之处，它也导致了新的问题，导致了新的解决办法。
我也许可以把我的观点表达如下。作为一种哲学，还原主义是失败的。从方法的观点看，对于详细的还原的尝试导致了一个又一个令人惊讶的成功，它的失败也对于科学起很大作用。
在那些取得了这些科学的成功的人们中，一些人没有想到这种哲学的失败，这也许是可以理解的。也许我对于把化学完全还原为量子物理学的尝试的成功与失败的分析会使他们踌躇不前，会使他们再次考虑这个问题。
X
可把到目前为止所进行的讨论看作对雅克·莫诺「Jacques
Monod」在他的《偶然性与必然性》［Chance and Necessity］序言中所说的一段简短的话的详尽阐述，他说道：
也不是化学中的一切都能用量子论预测或者解决［或者还原为量子论］，而量子论，毫无疑问，构成一切化学的基础。
在同一本书中，莫诺也提出了关于生命起源的见解（固然，不是断言），它非常引人注目，我们可以从在此得出的观点考虑它。莫诺的见解是，生命由于一些偶然情况的极其不大可能的结合从无生命物质中突现，这可能不仅是低概率事件，而且是零概率事件——实际上，是独特事件。
这个见解可由实验检验（如莫诺在和埃克尔斯［Eccles」的讨论中所指出的那样）。假如我们在某些明确规定的实验条件下成功地创造出生命，那么关于生命起源的独特性的假说就会遭到驳斥。因而这个见解是可试验的科学假说，即使它也许初看上去并不像这样的假说。
而且，是什么使得莫诺的见解似乎有理呢？存在着遗传密码的独特性的事实，但是如莫诺所指出的，这可能是自然选择的结果。使生命起源和遗传密码的起源成为难解之谜的是这样的一点：除非被翻译，即，除非它导致其结构被密码所规定的蛋白质的合成，否则遗传密码没有任何生物学功能。但是，如莫诺所指出的那样的，细胞（至少是我们所唯一知道的非原生细胞）用以翻译密码的装置“由至少五十个其本身被编码于DNA中的大分子成分组成”。因而除去利用对它的翻译的某些产物外密码是无法翻译的。这构成了的确令人迷惑的循环；对于任何建构遗传密码的起源的模型或者理论的尝试来说，似乎是恶性循环。
因而我们会面临这样一种可能性，生命的起源（像宇宙的起源一样）成了通向科学的难以越过的障碍，和所有把生物学还原为化学和物理学的尝试的残余问题。因为，即使莫诺关于生命的起源的独特性的见解是可驳倒的——固然是可被还原的尝试驳倒——它也会相当于对任何完全成功的还原的否定。莫诺由于方法的原因是还原主义者，他提出这个见解，就得出这样的看法，我相信，这就是根据我们早些时候对于把化学还原为物理学的讨论我们大家不得不得出的看法。这是即使对任何最终胜利丧失信心还继续进行被尝试的还原的批判的还原主义者的看法。然而，我们主要的希望所在如莫诺在他书中其他地方所强调的那样，正是继续进行被尝试的还原，而非用“整体论”的方法取代还原主义方法——我们希望对老问题有更多了解，发现新问题，而这些新问题又会导致新的解决办法，导致新的发现。
在此我不想详细讨论整体论，但是也许需要谈论几句。整体论实验方法的运用（例如胚胎细胞移植）尽管受到整体论思想的启发，却完全可以被宣称为在方法论上是还原主义的。从另一方面说，在甚至对原子或者分子的描述的需要上，各种整体论的理论也是微不足道的，更不用说对有机体或者基因组的描述了。可能富有成效的猜想其种类是无限的，无论它们是否是整体论的。鉴于我的主要论点，只是对生物学中的实验方法的性质产生了疑问：它们是否或多或少不都具有还原主义性质。（顺便说一下，如戴维·米勒「David
Miller」提醒我的那样，决定论的和非决定论的理论也出现了相似的情况。尽管如我在本书正文中所论证的那样，我们必须是形而上学的非决定论者，在方法论上我们却仍应当寻求决定论的或者因果关系的定律－－在要解决的问题本身是概率论性质时除外。）
即使莫诺关于生命起源的独特性的见解被在显然可重复的条件下由无生命物质创造生命所驳斥，这也不相当于完全的还原。我不想先验地论证还原是不可能的；但是我们有很长时间由生命创造生命而不理解我们一直所做的事情，甚至在对分子生物学或者遗传密码尚一无所知的情况下这样做。因而无疑有这样的可能性，我们会由无生命物质创造生命而没有从物理化学上充分理解我们实际所做的事情；例如，我们是如何设法打破密码的翻译中所内在的恶性循环的。
无论如何我们可以说，梦想不到的分子生物学的突破使生命起源的问题成为比以前更大的难解之谜；我们获得了新的更深奥的问题。
XI
因而把化学还原为物理学的尝试要求把一种进化理论引入物理学；即求助于我们的宇宙的历史。进化理论似乎在生物学中更是不可缺少的。而且，目的或者目的论或者（用迈尔「Mayr］的术语）目的性的观念，或者非常相似的解决问题的观念亦然；这个观念与非生物学科的主题无关。（即使人们认为极大值与极小值和变分法在这些学科中所起的作用稍微相似。）
从非目的论的或者普通因果关系的方面解释目的论是可能的，说明这一点当然是达尔文的伟大成就。达尔文主义是我们所拥有的最好的解释。此刻还没有真正与之竞争的假说。
问题与解决问题似乎与生命一同突现。即使在生命的起源之前就有类似自然选择的事物在起作用－－例如由于不太稳定的元素的放射性衰变而对更稳定的元素的选择——我们也不能说对于原子核来说，生存在这个词的任何意义上是一个“问题”。晶体和微生物及其分子部位（细胞器）之间的严密的类比在此也失败了。晶体没有生长或者繁殖或者生存的问题。但是生命自始就面临生存的问题。的确，如我们想这样做，我们可以把生命描述为解决问题，把生物描述为宇宙中唯一的解决问题的复合体。（计算机有助于解决问题，但是在这个意义上不是解决问题者。）
这并不是说我们必须把对于要解决的问题的意识归于一切生命：甚至在人类的水平上，我们也不断地解决许多问题，例如保持我们的平衡，而并未意识到它们。
XII
几乎毫无疑问，动物具有意识，有时甚至能意识到问题。但是意识在运动界的突现也许是和生命起源本身一样伟大的奥秘。
泛心论，或者物活论，或者关于物质普遍都具有（低程度的）意识的论点在我看来丝毫无济于事，除此之外，对于这个问题我不想多说什么。如果认真地看，它是另一种预定的理论，一种先定和谐。（它当然是莱布尼兹的先定和谐理论的最初形式的一部分。）因为在非生命物质中，意识没有丝毫功能；如果（和莱布尼兹、狄德罗「Diderot〕、布丰［Buffon」、海克尔［Haeckel］及许多其他人一样）我们认为非生命粒子（单子，原子）具有意识，那么我们这样做是抱着这种徒然的希望，即它将有助于解释在动物中有某种功能的那些意识形式的存在。
因为几乎毫无疑问，动物中的意识具有某种动能，可以被看作仿佛是身体器官。尽管这也许很困难，我们也必须假定，它是进化的、自然选择的产物。
尽管这句话也许是一种还原的纲领，它却还不是一种还原，对还原主义者来说情况看上去有些令人绝望；这就说明了为什么还原主义者们或者采用了泛心论的假说，或者为什么最近他们完全否定了意识（比如说对牙痛的意识）的存在。
尽管这种行为主义哲学目前十分流行，我却认为和不能认真地看待物质非实存的理论一样，也不能认真地看待意识非实存的理论。这两种理论都“解决”身心关系的问题。在这两种情况下，解决办法都是彻底的简单化：或者否定身体，或者否定心灵。但是在我看来它太肤浅。在我批评心身平行论的下面第XIV节我将稍微再谈一下这第二个“悬而未决的问题”，尤其谈论泛心论。
XIII
在本文开头列出的三个“悬而未决的还原问题”中，我已简短地提及了两个问题。现在我要谈到第三个问题，人的自我意识和人类心灵的创造性的问题。
如约翰·埃克尔斯爵士经常强调的那样，这第三个问题是“心脑连络”的问题；雅克·莫诺把人的中枢神经系统的问题称作“第二尖端”，把它的难度与“第一尖端”生命起源的问题相比。
毫无疑问，这个第二尖端是危险的研究领域，尤其对于非专业的生物学家来说；然而我仍可以说，在我看来，部分还原的尝试在这个领域比在第二个问题的领域更有希望。如在第一个问题的领域中一样，在我看来，在这里用还原主义的方法可以比在第二个问题的领域中－－在我看来这个领域比较无结果－－发现也许甚至解决更多的新的问题。我几乎无需强调，在这三个领域的任何一个领域中完全成功的还原，在我看来即使不是不可能的话，也都是非常未必可能的。
说过这些，也许可以说我履行了讨论或者无论如何提及在本文开头列出的这三个悬而未决的还原问题的诺言。但是在接着谈我的一切科学的不完全性的论点之前，我想再谈一谈第三个问题——谈一谈身心问题，或者心身问题。
我认为意识在动物中的突现（问题2）的、理解它的、也许还有把它还原为生理学的问题很可能是不能解决的；关于特定的人的自我意识的突现的进一步的问题（问题3）——即身心问题——我的看法相似。但是我的确认为我们能够至少说明一些人的自我的问题。
我在许多方面是笛卡儿二元论者，即使我更喜欢把自己描述为多元论者；当然我对笛卡儿的两个实体都不赞成。我们已看到，物质不是具有广延的本质特点的终极实体，而是由复杂的结构组成，对于这些复杂结构的构造我们有许多了解－－包括对它的大部分“广延”的解释：它通过电斥力占据大量空间（即使不是全部空间的话）。
我的第一个论点是，人的自我意识尽管表面具有不能还原的统一性，却是高度复杂的，也许是部分地可解释的。
我曾提出高级的人的意识，或者自我意识，是动物所没有的。我也曾提出，笛卡儿把人类精神定位于松果体的猜想可能不像人们常常描述的那样荒唐，鉴于斯佩里「Sperry
］对于分裂的大脑两半球的研究结果，这个位置也许必须在大脑左半球的言语中枢中寻找。如埃克尔斯最近告诉我的那样，斯佩里后来的一些实验在很大程度上证实了这个猜测；可把右脑描述为非常聪明的动物的大脑，而只有左脑才似乎是人的，才意识到自我。
我过去曾把我的猜测建立在我认为是特定人类语言的发展所起的作用的基础上。
一切动物语言－－甚至几乎一切动物行为——都具有表达的（或者征兆的）和交际的（或者发信号的）职能，如卡尔·比勒［Karl
Buhler」指出的那样。但是，除此之外，人类语言还有一些进一步的职能，这些职能是人类语言所特有的，并在这个词的更狭隘、更重要的意义上使它成为“语言”。比勒使人们注意到人类语言的描述职能，我后来指出，还有进一步的职能（例如约定职能、劝告职能等等），对人来说其中最重要最独特的职能是论辩职能。（阿尔夫·罗斯［Alf
Ross］指出，还可以补充许多其他职能：例如下命令或者提出请求或者做出许诺的职能。）
我从不认为这些职能中有任何职能可还原为任何其他职能，两种高级职能（描述与论辩）最不能还原为两种低级职能（表达与交际）。顺便说一下，这两种职能总是存在的，如此众多的哲学家误认为它们是人类语言所特有的那些特性，也许原因就在于此。
我的论点是，随着人类语言的高级职能突现了一个新的世界：人类心灵产物的世界。我把它称作“世界3”。我在本书的股中已描述过我如何使用这个术语－－以及“世界1”和“世界2”。简言之，我把物理物质、力场等等的世界称作“世界1”；把意识也许还有潜意识经历的世界称作“世界2”以及世界3，尤其是口头（书写或者印刷的）语言的世界，像讲故事，编造神话，理论，理论问题，发现错误，和论辩。（艺术作品的世界和社会制度的世界可以或者归入世界3，或者称作“世界4”和“世界5”：这只是个趣味和便利的问题。）
我采用这些术语是为了强调这些领域的（有限的）自律性。
大多数唯物主义者或者物理主义者或者还原主义者都断言，在这三个世界中，只有世界1真正存在，因此它是自律的。他们用行为取代世界2，尤其用言语行为取代世界3。（如上面所指出的，这只是那些解块身心问题的过于容易的方式之一：否定人类心灵和人的自我意识——即那些我认为是宇宙中一些最非凡、最惊人的事物——的存在的方式；同样容易的相反的方式是贝克莱的和马赫的非物质论：只有感觉存在，物质不过是感觉的“组合”的论点。）
XIV
大体上有四种关于身体，或者大脑，与心灵间的相互关系的主张。
（1）否定物质状态的世界1的存在；即非物质论，如贝克莱和马赫所持有的。
（2）否定精神状态或事件的世界2的存在，这种观点为某些唯物主义者，物理主义者或者哲学行为主义者，或者赞成脑心同一论的哲学家所共有。
（3）主张精神状态和大脑状态彻底平行论；这种主张称作“心身平行论”。这是在笛卡儿学派中由赫林克斯「Geulincx」、斯宾诺莎、马勒伯朗士［Malebranche」和莱布尼兹首先引入的，主要为了避免笛卡儿观点中的某些困难。（像附带现象论一样，它使意识失去了任何生物学功能。）
（4）断言精神状态能够与物质状态相互作用。这是人们广泛相信被（3）所取代的笛卡儿的观点。
我自己的见解是，脑心平行论在某种程度上几乎必然存在。某些反射，例如看见突然接近的物体时眨眼，显然或多或少具有平行论的性质：当视觉印象被重复时，肌肉反应（毫无疑问，中枢神经系统被卷入这种反应）便有规律地重复。如果我们的注意力被吸引到它上面，我们就可能意识到它的出现，一些（但是当然不是所有的）其他反射也是如此。
然而，我仍然相信完全的心身平行论的论点——主张（3）——是错误的，也许甚至在某些只涉及反射的情况下也是错误的。因而我提出一种形式的心身相互作用论。这包含着（如笛卡儿所看到的那样）这样的论点，物质世界1在因果关系上不是封闭的，而是向世界2开放，向精神状态和事件开放。对于物理学家来说，这也许是有些乏味的论点，但是我认为这个论点被世界3（包括它的自律的领域）通过世界2作用于世界1的事实所证实。（关于这一点，有许多已在本书的跋中予以讨论。）
我愿意接受这样的观点，每当在世界2中发生任何事情，在世界1中（在大脑中）就会发生与之相关的事情。但是要谈到完全或彻底的平行论，我们就必须能断言“同样的”精神状态或者事件总是伴随着精确对应的生理状态，反之亦然。
如指出的那样，我准备承认这个断言有正确的东西，例如对大脑某些区域的电刺激会有规律地导致某些独特的动作或感觉。但是我要问，作为关于一切精神状态的一般法则，这个断言是否有任何内容——难道它不是空洞的断言吗？因为在世界2成分与大脑过程之间，或者世界2完形和大脑过程之间我们可以有平行论，但是我们几乎不能谈到一个高度复杂、独特和不可分析的世界2过程与某种大脑过程间的平行论。在我们的生活中，有许多世界2事件是独特的。即使我们无视创作上的新奇，两次聆听一曲美妙的音乐并识别出它是同一首乐曲并不是同样的世界2事件的重复，这正是因为第二次聆听这首乐曲是与识别这首乐曲的行为相关的，而在第一次聆听时没有这种行为。世界1客体（在这个例子中也是世界3客体）得到重复，而非世界2事件。只有我们能接受一种世界2理论，这种理论像观念联想论心理学一样，把世界2事件看作由重现的成分组成，我们才能清楚地区分世界2的重复部分－－聆听同一首乐曲——和非重复部分，识别出它是同一首乐曲（在这里识别经验又能在其他场合中重现）。但是我认为显而易见，这样一种原子论的或者分析的心理学我们不会十分赞同。
世界2是高度复杂的。如果我们只注意诸如感性知觉（即对世界1客体的知觉）之类的领域，我们就会认为我们能用原子的或者分子的方法分析世界2，例如完形方法（我认为，与埃贡·不伦瑞克「Egon
Brunswik」的生物学的或者功能的方法相比，这些方法都是徒劳的）。但是，如果我们考虑我们创造和理解一个世界3客体，例如一个问题或者一种理论的独特尝试，应用这些方法就是不适当的。
我们的思考或者我们的理解与用语言简洁陈述的尝试相互作用并受到它的影响的方式；我们对一个问题或者一种理论起初有一种模糊的感受，当我们试图简洁陈述它时它就变得清楚些，当我们写下它并且批评我们解决它的尝试时它变得更清楚些的方式；一个问题可能改变而在某种意义上仍然是旧的问题的方式；一个思绪一方面是相互联系在一起的另一方面又是分节的方式；这一切在我看来是分析的或者原子论的方法，包括完形心理学的有趣的分子方法所不能解释的。（顺便说一下，尽管完形心理学家们教导说假说是完形，我却教导说完形是假说；对接收到的信号的解释。）
除此之外，我们有理由相信，如果大脑的一个区域遭到破坏，常常另一个区域能够“接替”，而很少也许毫不干扰世界2——这是反对平行论的另一个证据，这次是以世界1中的实验而不是以对于更复杂的世界2经历的必然模糊的考虑为基础。
当然，这一切听上去在很大程度上都是反还原主义的；作为看待我们身在其中的这个世界的哲学家，我的确对任何最终的还原失去了信心。但是在方法论上，这并未把我引到反还原主义的研究纲领。它只是导致这样的预测，随着我们所尝试的还原的增长，我们的知识会扩大；我们未解决的问题的范围也随之扩大。
XV
现在让我们返回到特定的人的自我意识问题；我的见解是，它通过世界2与世界1和世界3的相互作用（反馈，如果你们喜欢这样说的话）而突现。我对于世界3所起的作用的论据如下。
人的自我意识除其他外还建立在许多高度抽象的理论的基础上。动物甚至植物都无疑具有时间意识和时间期待。但是（对不起本杰明·李·沃夫「Benjamin
Lee
Whorf」）要把自己看作具有过去、现在和将来，看作具有个人的历史，看作意识到在整个这部历史中自己的个人同一性（与身体的同一性相联系），这就需要几乎明确的时间理论。因而它是这样一种理论，即，在睡眠期间，当我们失去意识的连续性时，我们——我们的身体——本质上仍然是同一个；正是在这个理论的基础上我们能够有意识地回忆过去的事件（而不仅仅是在我们的期待和反应中受到它们的影响，我认为，这是动物的记忆所采取的更原始的形式）。
一些动物无疑具有个性；它们有某种与傲慢和雄心勃勃非常相似的事物，它们学会了对名字做出反应。但是人的自我意识维系于语言和（既明确又含蓄地）维系于简洁陈述的理论。儿童学会独自地使用他的名字，最终学会像“自我”或者“我”这样的词，他以对于他的身体和他自己的连续性的意识学会使用它；他也把它与对于意识并非总是持续不断的认识结合起来。如果我们记得有些情况下人们忘记了他们是谁，他们忘记了他们过去的部分或者全部历史，但是他们却保留了或者也许恢复了至少他们的一部分自我，人类精神或者人的自我的极其复杂性和非实体性就特别清楚了。在某种意义上，他们的记忆并未丧失，因为他们记得如何走路，吃饭，甚至说话。但是他们不记得他们比如说是布里斯托尔人，或者他们的姓名和地址是什么。就他们找不到回家的路径而言（动物通常找得到），他们的自我意识受到的影响甚至超出动物记忆的正常水平。但是，如果他们没有失去言语能力，某种超出动物记忆的人的意识就被保留下来。
我不十分赞成精神分析，但是它的发现似乎证实了人的自我的复杂性的观点，与笛卡儿求助于思维实体形成对照。我的要点是人的自我意识至少包含对于他的身体的（高度理论性的）时间或者历史连续性的意识：对于他的有意识的记忆和属于自己的单一的、独特的身体之间的联系的意识；对于由睡眠对他的意识的正常的、周期性的打断的意识（这又包含着一种时间和时间周期性的理论）。而且，它包含了对于在位置和社会地位上属于某个地方和集团的意识。毫无疑问，这在很大程度上有着直觉的基础，并为动物所共有。我的论点是，在甚至把它提高到未予表达的人的意识的水平时，人类语言或者世界2和世界3之间的相互作用也起着重要作用。
显而易见，人的自我的一致性主要归因于记忆，而不仅可以认为动物有记忆，而且可以认为植物也有记忆（在某种意义上，甚至也许可以认为非有机结构，例如磁铁也有记忆）。因此，求助于像这样的记忆不足以解释人的自我的一致性。看到这一点是非常重要的。需要的不是（对过去事件的）“普通”记忆，而是对于把拥有身体的意识与关于身体的世界3理论（即与物理学）相联系的理论的记忆；具有“领会”世界3理论的性质的记忆。它包含着这样一些气质，如果我们需要这样做的话，这些气质会使我们能够求助于明确的世界3理论，而且我们觉得我们拥有这样的气质，如果我们需要这样做的话，我们能够利用它们以明确表达那些理论。（这当然会在某种程度上解释依赖人类语言的人的自我意识和动物的意识的差异。）
XVI
在我看来，这些事实证实了把人的世界2，人的意识的世界，还原为人的世界1，即在实质上还原为脑生理学是不可能的。因为世界3至少部分地是自律的，与其他两个世界无关。如果世界3的自律部分能够与世界2相互作用，那么世界2就不能被还原为世界1，或者在我看来如此。
我的世界3的部分自律性的标准例子选自算术。
如在本书的跋中己解释的那样，自然数的无穷序列提供了这样的例子。它是人类心灵的发明和产物，是发达的人类语言的一部分。似乎有一些原始的语言，人们只能用它数“一，二，许多”，还有一些原始语言，人们只能用它数到五。但是一旦发明了无穷尽的计数方法，便自律地出现了区分与问题；偶数与奇数不是发明的，而是在自然数序列中发现的，素数和与之相关的许多已解决和未解决的问题亦然。
这些问题和解决它们的定理（例如欧几里得的关于不存在最大素数的定理）是自律地出现的；它们作为人所创造的自然数序列的内在结构的一部分而出现，与我们所想到的事情和未能想到的事情无关。但是我们能够领会或者理解或者发现这些问题，并解决其中一些问题。因而属于世界2的我们的思维部分地依赖于自律的问题，依赖于属于世界3的定理的客观真理：世界2不仅创造了世界3，而且它在一种反馈过程中部分地被世界3所创造。
因此我的论点如下：世界3，尤其是其自律的部分，显然不能还原为物质的世界1。由于世界2部分地依赖于世界3，因此世界2也不能还原为世界1。
这样，物理主义者们，或者如我所称呼的那样，哲学还原主义者们，就不得不否定世界2和世界3的存在。因此，大量运用世界3的定理的全部人类技术（尤其是计算机的存在）也随之变得不可理解；这样我们必须假定，诸如机场或者摩天楼的建设者们所引起的世界1中的激烈变化最终是由物质的世界1本身所致，而没有世界3理论的发明，没有依据这些理论做出的世界2设计；它们是预先决定的；它们是最终嵌入氢核的先定和谐的一部分。
在我看来，这些结果是荒谬的；哲学行为主义或者物理主义（或者心身同一论的哲学）在我看来陷入了这种荒谬。
XVII
我相信，哲学还原主义是错误的。这个错误归因于把一切事物都还原为一种从本质和实体方面的终极解释的愿望，即既不能又无需做任何进一步解释的解释。
一旦我们放弃关于终极解释的理论，我们就认识到我们总是能够继续问“为什么”。为什么的问题从不导致终极的回答。聪明的儿童似乎懂得这一点，却向成年人做出让步，确实，成年人无论如何也不会有足够的时间回答原则上是无尽无休的一系列问题。
XVIII
世界1，世界2和世界3尽管是部分自律的，却属于同一个宇宙：它们相互作用。但是不难表明，如果这种知识本身构成宇宙的一部分，如它实际上那样，那么对于宇宙的知识就一定是不完全的。
在跋中，我提到这样一个例子，一个人画一幅他在工作的房间的详细地图，当他开始把他正在画的地图画入图中时就出了问题。显然他无法完成这件任务。
这个例子和其他一些例子有助于表明为什么一切解释性科学都是不完全的；因为要成为完全的，它就必须对自身做出解释性的说明。
一个更强有力的结果含蓄在哥德尔关于形式化的算术的不完全性的著名定理（尽管在这个上下文中使用哥德尔的定理和其他元数学不完全性定理是用重武器攻击比较薄弱的阵地）当中。由于一切自然科学都使用算术（并且由于在还原主义者看来只有用物理学符号简洁陈述的科学才具有现实性），哥德尔的不完全性定理使一切自然科学都成为不完全的；这也向还原主义者表明一切科学都是不完全的。在不相信一切科学都可还原为用物理学简洁陈述的科学的非还原主义者看来，科学无论如何都是不完全的。
不仅科学还原主义是错误的，而且关于还原的方法能够取得完全的还原的信念似乎也是错误的。我们生活在突现进化的世界；生活在问题的世界，如果问题被解决，其解决办法又产生新的更深奥的问题。因而我们生活在突现的新奇事物的宇宙；通常不能完全还原为任何先前阶段的新奇事物的宇宙。
然而，尝试进行还原的方法是非常富有成效的，这不仅因为我们通过它的部分的成功，通过部分的还原学到许多东西，而且因为我们从我们部分的失败中学习，从我们的失败所揭示的新问题中学习。未解决的问题几乎和它们的解决办法一样有趣；的确，几乎每一个解快办法都开辟了未决问题的全新的世界，如果不是这个事实，它们就会同样有趣。 | 