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量子化學(xué)論文范文1

關(guān)鍵詞 青蒿素；定量構(gòu)效關(guān)系；多元線性回歸

中圖分類號 TQ463 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0214-02

近年來，隨著計算機計算軟件日益成熟，利用計算機繪圖軟件進行輔助藥物設(shè)計，已經(jīng)成為比較熱門的研究方向，這種趨勢在制藥業(yè)尤其明顯。計算機輔助藥物設(shè)計這門新興的邊緣學(xué)科已經(jīng)逐漸占領(lǐng)了藥物開發(fā)的制高點，主要原因是利用其具有明顯縮短研發(fā)人員開發(fā)藥物的時程，降低成本，藥性定向準(zhǔn)確等多項優(yōu)點，恰能解決以往開發(fā)新藥所遭遇的缺失。

青蒿素發(fā)現(xiàn)以來，人們進行了大量的藥理學(xué)研究。結(jié)果表明青蒿素對瘧原蟲紅內(nèi)期有直接的殺傷作用，而對組織期無效。藥物化學(xué)工作者對青蒿素結(jié)構(gòu)進行了大量的修飾合成，但是方向不是很清晰，目前在臨床上應(yīng)用的比較普遍衍生物包括蒿甲醚、青蒿琥脂、二氫青蒿素、蒿乙醚。另外部分青蒿素類似物雖然體外活性較高，但是由于毒性較高，暫時無法開發(fā)成臨床藥物。利用計算機軟件服務(wù)平臺，進行量子化學(xué)計算和QSAR研究將為開發(fā)利用度較高的青蒿素類似物或衍生物指引方向。

香港大學(xué)與拜爾公司合作開發(fā)研制得到一系列新的青蒿素衍生物，其結(jié)構(gòu)及活性數(shù)據(jù)如下表所示。本文將用量子化學(xué)密度泛函理論結(jié)合QSAR方法對該系列青蒿素衍生物的量子化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行計算分析，最終找到這一系列青蒿素衍生物的量化性質(zhì)與其抗瘧活性的關(guān)系。

1 計算方法

實驗采用將9組化合物的構(gòu)型先進行優(yōu)化，首先采用Materials_Studio3.2軟件中分子力學(xué)模塊進行幾何構(gòu)型優(yōu)化，然后將分子力學(xué)優(yōu)化好的分子用Dmol3工具再進行幾何構(gòu)型的優(yōu)化，最后用Dmol3對用Dmol3優(yōu)化完成的分子進行量化參數(shù)計算。將繪制完成的分子結(jié)構(gòu)用MS中的分子力學(xué)工具進行中等精度的幾何優(yōu)化。

2 計算結(jié)果（見表2、3、4）

3 實驗結(jié)果

用活性體積、鍵長、HOMO的平方對PEC90進行多元線性回歸分析，設(shè)定最小相關(guān)系數(shù)：0.90000000進行擬合。青蒿素類藥物的抗瘧活性與分子量化參數(shù)的QSAR關(guān)系式：

PEC90多元回歸方程：Y = 152.419845316 * [(HOMO)2] - 6.671025217

PEC50多元回歸方程：Y = 146.814332722 * [(HOMO)2] - 6.314422185

4 結(jié)論

1）10位取代和氮雜衍生物的活性比9位取代衍生物的抗瘧活性高。

2）青蒿素類藥物的抗瘧活性和分子的HOMO本征值的平方成正比。

3）過氧鍵的給電子能力直接影響化合物的抗瘧活性。可以用來通過計算一些新穎的青蒿素類化合物的量化參數(shù)（HOMO的本征值）來計算預(yù)測其抗瘧活性。

參考文獻

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量子化學(xué)論文范文2

英文名稱：Journal of Molecular Catalysis

主管單位：中國科學(xué)院

主辦單位：中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：甘肅省蘭州市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1001-3555

國內(nèi)刊號：62-1039/O6

郵發(fā)代號：54-69

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1987

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊榮譽：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

量子化學(xué)論文范文3

關(guān)鍵詞：物理專業(yè)；研究生；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G643 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0106-02

一個國家的國民創(chuàng)新能力決定了這個國家的未來命運，一個缺乏創(chuàng)新能力的民族無法在全球化的信息時代中屹立于世界民族之林。在經(jīng)濟與社會快速發(fā)展的今天，國民的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力日益成為衡量一個國家國際競爭力的決定性因素。《國家中長期教育改革與發(fā)展綱要（2010-2020）》提出了對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求：創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。適應(yīng)國家和社會發(fā)展需要，遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新教育教學(xué)方法，探索多種培養(yǎng)方式，形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面。

在全面推進建設(shè)創(chuàng)新型國家的中國，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高級人才業(yè)已成為高等教育面臨的緊迫任務(wù)。高等院校作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃，在培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才過程中起著不可替代的作用。研究生歷來是推動國家經(jīng)濟發(fā)展和知識創(chuàng)新的中堅力量，是高等院校中創(chuàng)新意識非常活躍的生力軍，研究生創(chuàng)新能力的優(yōu)劣直接影響著國家整體的自主創(chuàng)新能力，也是建設(shè)創(chuàng)新型國家成敗的關(guān)鍵所在。

在高等教育擴招的背景下，近年來的研究生招生數(shù)量快速增長。研究生招生規(guī)模的擴大導(dǎo)致了研究生培養(yǎng)質(zhì)量的下滑，突出的表現(xiàn)就是研究生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的不足。如何培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力成為研究生教育的重點和難點。《國家中長期教育改革與發(fā)展綱要（2010-2020）》對于研究生的培養(yǎng)指出：“大力推進研究生培養(yǎng)機制改革。建立以科學(xué)與工程技術(shù)研究為主導(dǎo)的導(dǎo)師責(zé)任制和導(dǎo)師項目資助制，推行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生的‘雙導(dǎo)師制’。實施‘研究生教育創(chuàng)新計劃’。加強管理，不斷提高研究生特別是博士生培養(yǎng)質(zhì)量”。眾所周知，物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，是人類在認(rèn)識自然和生產(chǎn)實踐中形成的學(xué)科。物理學(xué)主要是研究物質(zhì)的組成、物質(zhì)之間的相互作用以及物質(zhì)運動規(guī)律的科學(xué)。物理學(xué)規(guī)律具有普遍性，已經(jīng)應(yīng)用到其他自然科學(xué)領(lǐng)域，不僅豐富了人們對客觀規(guī)律的深刻認(rèn)識，而且促進了工程技術(shù)學(xué)科的進步。因此，在國家創(chuàng)新體系下探索出一個適合物理專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方案，不僅在研究生培養(yǎng)的理論和實踐方面都有著重要性，而且對于促進我國研究生培養(yǎng)質(zhì)量方面有著示范性和借鑒意義。筆者認(rèn)為，培養(yǎng)物理專業(yè)研究生的創(chuàng)新品質(zhì)和創(chuàng)新精神應(yīng)該著重從以下五個方面入手。

一、以培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力為宗旨的課程設(shè)置

研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的構(gòu)成要素首先是研究生所學(xué)課程的合理設(shè)置。物理專業(yè)研究生必須學(xué)習(xí)本專業(yè)的基礎(chǔ)課程，最大程度地理解和掌握基本理論，這為進一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。如果只是一味強調(diào)如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力，而缺乏對物理學(xué)知識的理解和掌握，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就成為無本之末和空中樓閣。這就要求在研究生的課程設(shè)置必須兼顧基本知識掌握和創(chuàng)新能力培養(yǎng)并重的原則，每門課程必須包含基礎(chǔ)知識和涉及該課程科學(xué)發(fā)展前沿兩個部分的內(nèi)容，使學(xué)生不僅掌握本門課程的基礎(chǔ)知識，而且理解基本原理與當(dāng)代科技發(fā)展前沿的內(nèi)在聯(lián)系，這對培養(yǎng)物理專業(yè)研究生的創(chuàng)新能力是非常有幫助的。《高等量子力學(xué)》是物理專業(yè)研究生的一門必須課，以往的教學(xué)內(nèi)容只注重基本量子知識的傳授，割裂了基本原理與科技前沿的聯(lián)系，所以，應(yīng)該把基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代量子物理的最新研究成果（例如量子計算、量子通訊、量子材料等）結(jié)合起來講解，使學(xué)生深刻體會量子物理的巨大應(yīng)用潛力。同時，改變過去單純的只注重傳授知識的教學(xué)模式，加強研討式教學(xué)，鼓勵學(xué)生在教學(xué)活動中積極參與課堂教學(xué)，使學(xué)生成為創(chuàng)新活動的主體，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

二、注重導(dǎo)師在研究生創(chuàng)新培養(yǎng)過程中的角色

在培養(yǎng)物理專業(yè)研究生的創(chuàng)新能力方面，必須重視導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新意識、責(zé)任意識所起的至關(guān)重要的作用。研究生的教學(xué)活動與本科教學(xué)有著很大不同，導(dǎo)師的“教”與研究生的“學(xué)”幾乎是一對一的，這就要求導(dǎo)師必須能夠熟諳物理學(xué)科的基本知識，掌握本專業(yè)的發(fā)展前沿，只有這樣才能在教學(xué)活動中做到理論與實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生走到學(xué)科發(fā)展的最前沿。導(dǎo)師具有較高學(xué)術(shù)造詣的同時，也必須具有較強的創(chuàng)新意識。優(yōu)秀的導(dǎo)師必須是一個具有較強創(chuàng)新意識的出色的研究者，在指導(dǎo)學(xué)生的科研過程中把學(xué)生引入到學(xué)科領(lǐng)域和科研前沿，以教師的創(chuàng)新意識和責(zé)任意識指導(dǎo)學(xué)生進行科研選題、收集資料、尋找問題的突破口，在科研過程中幫助學(xué)生逐步具備創(chuàng)新品質(zhì)和創(chuàng)新精神。

三、在科研項目研究中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

《國家中長期教育改革與發(fā)展綱要（2010―2020）》提出了對研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求：“促進科研與教學(xué)互動、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合。充分發(fā)揮研究生在科學(xué)研究中的作用。”完成科研項目是科學(xué)研究活動中的重要方面。科研項目支撐著研究生的創(chuàng)新教育，讓研究生積極參與導(dǎo)師的科研項目，引導(dǎo)研究生利用所學(xué)的物理理論和物理思維方法解決科研項目中的一些問題，培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力，激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新熱情，不斷培養(yǎng)其創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。例如，自從2010年石墨烯的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎以來，很多研究生導(dǎo)師都在從事二維量子材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。在研究生學(xué)習(xí)完《固體物理》的相關(guān)知識后，導(dǎo)師可以引導(dǎo)學(xué)生解決一些二維量子材料課題研究所遇到的問題，在科研項目中培養(yǎng)研究生善于發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考、理論與實踐相結(jié)合的創(chuàng)新實踐能力。

四、注重物理學(xué)與其他學(xué)科交叉優(yōu)勢對培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的作用

當(dāng)今世界的科技發(fā)展日新月異，新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)和新產(chǎn)品層出不窮，這些新成果幾乎都與物理學(xué)的發(fā)展緊密相關(guān)。物理學(xué)的思考方法和研究方式幾乎滲透到了自然科學(xué)和工程技術(shù)的每一個領(lǐng)域。物理學(xué)與其他學(xué)科的融合形成很多交叉學(xué)科，例如：量子化學(xué)、量子信息學(xué)、生物物理、物理化學(xué)等。學(xué)科交叉往往成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的增長點并且能夠產(chǎn)生新的前沿，一些重大的科學(xué)突破往往在交叉學(xué)科中產(chǎn)生。例如，2014年諾貝爾化學(xué)獎的三位獲獎?wù)叩墨@獎原因是“發(fā)展了超高分辨率熒光顯微鏡”。光學(xué)顯微鏡的研究本屬于物理學(xué)研究范疇，但其在化學(xué)和生物學(xué)的研究中已被廣泛應(yīng)用。如何突破光學(xué)中阿貝成像原理，把光學(xué)顯微鏡的分辨率推進到納米尺度是化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域研究中的難題。三位科學(xué)家利用熒光分子，機智地解決了這一難題，帶來了光學(xué)成像技術(shù)的革命。這一獲獎成果是物理、化學(xué)和生物學(xué)的高度交叉所產(chǎn)生的重大科學(xué)突破的典型范例。因此，在研究生課程的設(shè)置中適當(dāng)設(shè)置一些與物理學(xué)交叉的課程，鼓勵學(xué)生跨學(xué)科選學(xué)一些適當(dāng)課程，同時參加一些跨學(xué)科的學(xué)術(shù)活動，這有助于完善研究生的知識結(jié)構(gòu)，形成良性的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新品格，激發(fā)研究生的創(chuàng)新熱情，拓展新的研究領(lǐng)域，不斷培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。

五、建立完善的研究生創(chuàng)新能力評價體系

研究生經(jīng)過了階段性的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力訓(xùn)練后，其結(jié)果如何，必須給予適當(dāng)?shù)脑u價。完善的評價體系不僅對研究生個人起著引導(dǎo)作用，而且對研究生教育有著導(dǎo)向作用，甚至影響培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力方案的制定。對于物理專業(yè)的研究生而言，須對研究生基本物理知識的理解和掌握、閱讀文獻、文獻綜述、論文選題、開題報告、論文撰寫、論文答辯等培養(yǎng)環(huán)節(jié)制定詳細(xì)的評價細(xì)則，具有合理性、可行性和創(chuàng)新性的評價體系能夠從制度上引導(dǎo)研究生樹立創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神、開展創(chuàng)新研究工作。

總之，研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，取決于多方面因素的有效結(jié)合，營造良好的創(chuàng)新環(huán)境和制定合理的培養(yǎng)方案，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新品質(zhì)研究生的有力保證。

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量子化學(xué)論文范文4

古希臘人把所有對自然界的觀察和思考，籠統(tǒng)地包含在一門學(xué)問里，那就是自然哲學(xué).科學(xué)分化為天文學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等，只是最近幾百年的事.在牛頓的時代里，科學(xué)和哲學(xué)還沒有完全分家.牛頓劃時代的著作名為“自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理”，就是一個明證.物理學(xué)最直接地關(guān)心自然界最基本規(guī)律，所以牛頓把當(dāng)時的物理學(xué)叫做自然哲學(xué).17世紀(jì)牛頓在伽利略、開普勒工作的基礎(chǔ)上，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)理論，這是現(xiàn)代意義下的物理學(xué)的開端.從18世紀(jì)到19世紀(jì)，在大量實驗的基礎(chǔ)上，卡諾、焦耳、開爾文、克勞修斯等建立了宏觀的熱力學(xué)理論;克勞修斯、麥克斯韋、玻耳茲曼等建立了說明熱現(xiàn)象的氣體分子動理論;庫侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等建立了電磁學(xué)理論.至此，經(jīng)典物理學(xué)理論體系的大廈巍然聳立.然而，正當(dāng)大功甫成之際，一系列與經(jīng)典物理的預(yù)言極不相容的實驗事實相繼出現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)大廈的基礎(chǔ)動搖了.

在這些新實驗事實的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)初，愛因斯坦獨自創(chuàng)立了相對論，先后在普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定愕、玻恩等多人的努力下，創(chuàng)立了量子論和量子力學(xué)，奠定了近代物理學(xué)的理論基礎(chǔ).本世紀(jì)隨著科學(xué)的發(fā)展，從物理學(xué)中不斷地分化出諸如粒子物理、原子核物理、原子分子物理、凝聚態(tài)物理、激光物理、電子物理、等離子體物理等名目繁多的新分支，以及從物理學(xué)和其它學(xué)科的雜交中生長出來的，諸如天體物理、地球物理、化學(xué)物理、生物物理等眾多交又學(xué)科.什么是物理學(xué)?試用一句話來概括，可以說:物理學(xué)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動基本規(guī)律的學(xué)科.盡管這個相當(dāng)廣泛的定義仍難以刻畫出當(dāng)代物理學(xué)極其豐富的內(nèi)涵，不過有一點是肯定的，即一與其它科學(xué)相比，物理學(xué)更著重于物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律的追求.物理學(xué)和天文學(xué)由來已久的血緣關(guān)系，是有目共睹的.當(dāng)今物理學(xué)的研究領(lǐng)域里有兩個尖端，一個是高能或粒子物理，另一個是天體物理.前者在最小的尺度上探索物質(zhì)更深層次的結(jié)構(gòu)，后者在最大的尺度上追尋宇宙的演化和起源.可是近幾十年的進展表明，這兩個極端竟奇妙地銜接在一起，成為一對密不可分的姊妹學(xué)科.物理學(xué)和化學(xué)從來就是并肩前進的.

如果說物理化學(xué)還是它們在較為唯象的層次上的結(jié)合，則量子化學(xué)已深人到化學(xué)現(xiàn)象的微觀機理.物理學(xué)和生物學(xué)的關(guān)系怎么樣?對于如何解釋生命現(xiàn)象的問題，歷史卜有吁兩種極端相反的看法:一是“生機淪”，認(rèn)為生命現(xiàn)象是由某種“活力”主宰著，水遠(yuǎn)不能在物理和化學(xué)的基礎(chǔ)上得到解釋;另一是“還原論認(rèn)為一切生命現(xiàn)象都可歸結(jié)(或者說，還原)為物理和化學(xué)過程.1824年沃勒成功地在實驗室內(nèi)用無機物合成了’尿素之后，生機論動搖了.但是、能否用物理學(xué)和化學(xué)的原理與定律解釋生命呢?回答這個問題為時尚早.不過，生命科學(xué)有自己獨特的思維方式和研究手段，積累了大量知識，確立了許多定律，說把生物學(xué)“還原”為物理學(xué)和化學(xué)，是沒有意義的.可是物理學(xué)研究的是物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律，這些規(guī)律對有機界和無機界同樣適用.物理學(xué)構(gòu)成所有自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)，其中包括生物學(xué)在內(nèi).物理學(xué)和生物學(xué)相互滲透，前途是不可估量的.近四、五十年在兩學(xué)科的交叉點上產(chǎn)生的一系列重大成就，如D、、雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定、耗散結(jié)構(gòu)理論的建立等，充分證明了這一點.現(xiàn)在人們常說，21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，這話有一定道理.不過，生命科學(xué)的長足發(fā)展，必定是在與物理學(xué)科更加密切的結(jié)合中達(dá)到的.

2物理學(xué)與技術(shù)

社會上習(xí)慣于把科學(xué)和技術(shù)聯(lián)在一起，統(tǒng)稱“科技”，實際上二者既有密切聯(lián)系，又有重要區(qū)別.科學(xué)解決理論問題，技術(shù)解決實際問題.科學(xué)要解決的問題，是發(fā)現(xiàn)自然界中確鑿的事實和現(xiàn)象之間的關(guān)系，并建立理論把這些事實和關(guān)系聯(lián)系起來;技術(shù)的任務(wù)則是把科學(xué)的成果應(yīng)用到實際問題中去.科學(xué)主要是和未知的領(lǐng)域打交道，其進展，尤其是重大的突破，是難以預(yù)料的;技術(shù)是在相對成熟的領(lǐng)域內(nèi)工作，可以作比較準(zhǔn)確的規(guī)劃.歷史上，物理學(xué)和技術(shù)的關(guān)系有兩種模式.回顧以解決動力機械為主導(dǎo)的第一次工業(yè)革命，熱機的發(fā)明和使用提供了第一種模式.17世紀(jì)末葉發(fā)明了巴本鍋和蒸汽泵;18世紀(jì)末技術(shù)工人瓦特給蒸汽機增添了冷凝器、發(fā)明了活塞閥、飛輪、離心節(jié)速器等，完善了蒸汽機，使之真正成為動力.其后，蒸汽機被應(yīng)用于紡織、輪船、火車;那時的熱機效率只有5一8%.1824年工程師卡諾提出他的著名定理，為提高熱機效率提供了理論依據(jù).

到20世紀(jì)蒸汽機效率達(dá)到15%，內(nèi)燃機效率達(dá)到40%，燃?xì)鉁u輪機效率達(dá)到50%.19世紀(jì)中葉科學(xué)家邁耶、亥姆霍茲、焦耳確立了能量守恒定律，物理學(xué)家開爾文、克勞修斯建立了熱力學(xué)第一、第二定律.這種模式是技術(shù)向物理提出了問題，促使物理發(fā)展了理論，反過來提高了技術(shù)，即技術(shù)~物理~技術(shù).電氣化的進程提供了第二朽模式.從1785年建立庫侖定律，中間經(jīng)過伏打、奧斯特、安培等人的努力，直到1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，基本上是物理上的探索，沒有應(yīng)用的研究.此后半個多世紀(jì)，各種交、直流發(fā)電機、電動機和電報機的研究應(yīng)運而生，蓬勃地發(fā)展起來.有了1862年麥克斯韋電磁理淪的建立和1888年赫茲的電磁波實驗，才導(dǎo)致了馬可尼和波波夫無線電的發(fā)明.當(dāng)然，電氣化反過來大大促進了物理學(xué)的發(fā)展.這種模式是物理~技術(shù)~物理.本世紀(jì)以來，在物理和技術(shù)的關(guān)系中，上述兩種模式并存，相互交叉.但幾乎所有重大的新技術(shù)領(lǐng)域(如電子學(xué)、原子能、激光和信息技術(shù))的創(chuàng)立，事前都在物理學(xué)中經(jīng)過了長期的醞釀，在理論和實驗上積累了大量知識，才突然迸發(fā)出來的.沒有1909年盧瑟福的。

粒子散射實驗，就不可能有40年代以后核能的利用;只有1917年愛因斯坦提出受激發(fā)射理論，才可能有1960年第一臺激光器的誕生.當(dāng)今對科學(xué)、技術(shù)，乃至社會生活各個方面都產(chǎn)生了巨大沖擊的高技術(shù)，莫過于電子計算機，由之而引發(fā)的信息革命被譽為第二次工業(yè)革命.整個信息技術(shù)的發(fā)生、發(fā)展，其硬件部分都是以物理學(xué)的成果為基礎(chǔ)的.大學(xué)都知道，1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時代的開始，1962年發(fā)明了集成電路.70年代后期出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路.殊不知，在此之前至少還有20年的“史前期”，在物理學(xué)中為孕育它的誕生作了大量的理淪和實驗_L的準(zhǔn)備:1925一1926年建立了量子力學(xué);1926年建立了費米一狄拉克統(tǒng)計法，得知固體中電子服從泡利不相容原理;1927年建立了布洛赫波的理論，得知在理想晶格中電子不發(fā)生散射;1928年索末菲提出能帶的猜想;1929年派爾斯提出禁帶、空穴的概念，解釋了正霍耳系數(shù)的存在;同年貝特提出了費米面的概念，直至1957年才由皮帕得測量了第一個費米面，爾后劍橋?qū)W派編制了費米面一覽表.總之，當(dāng)前的第二次工業(yè)革命主要是按物理一，技術(shù)，物理的模式進行的.

3物理學(xué)的方法和科學(xué)態(tài)度

現(xiàn)代的物理學(xué)是一門理論和實驗高度結(jié)合的精確科學(xué).物理學(xué)中有一套獲得知識、組織知識和運用知識的有效步驟和方法，其要點可概括為:1)提出命題命題一般是從新的觀測事實或?qū)嶒炇聦嵵刑釤挸鰜淼模部赡苁菑囊延性碇型蒲莩鰜淼?2)推測答案答案可以有不同的層次:建立唯象的物理模型;用已知原理和推測對現(xiàn)象作定性的解釋;根據(jù)現(xiàn)有理論進行邏輯推理和數(shù)學(xué)演算，以便對現(xiàn)象作出定量的解釋;當(dāng)新事實與舊理論不符時，提出新的假說和原理去說明它，等等.3)理論預(yù)言作為一個科一學(xué)的論斷，新的理論必須提出能夠為實驗所證偽的預(yù)言.這是真、偽科學(xué)的分野.為什么說.‘證偽”而不說“證實”?因為多少個正面的事例也不能保證今后不出現(xiàn)反例，但一個反例就足以否定它，所以理論是不能完全被證實的.為什么要求能用實驗來證偽?假如有人宣稱:在我們中間存在著一種不可探知的外來生靈.你怎么駁倒他?對這種論斷，你既不能說它正確，又不能說它錯誤.我們只能說，因為它不能用實驗來證偽，所以不是科學(xué)的論斷.4)實驗檢驗物理學(xué)是實驗的科學(xué)，一切理論最終都要以觀測或?qū)嶒灥氖聦崬闇?zhǔn)則.

理論不是唯一的，一布、理論包含的假設(shè)愈少、愈簡潔，同時與之符合的事實愈多、愈普遍，它就愈是一個好的理論.5)修改理論當(dāng)一個理論與新的實驗事實不符合，或不完全符合時，它就面臨著修改或被.不過，那些經(jīng)過大量事實檢驗的理論是不大會被的，只是部分地被修改，或確定其成立范圍.以上步驟循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成物理學(xué)發(fā)展模式化的進程.但是物理學(xué)中的許多重大突破和發(fā)現(xiàn)，并不都是按照這個模式進行的，預(yù)感、直覺和頓悟往往起很大作用.此外，且探且進的摸索、大膽的猜測、偏離初衷的遭遇或巧合，也導(dǎo)致了不少的發(fā)現(xiàn).頓悟是經(jīng)驗和思考的升華，而機遇偏愛有心人，平時思想上有準(zhǔn)備，就比較容易抓住稍縱即逝的機遇.所以科學(xué)上重大的發(fā)現(xiàn)不會是純粹的僥幸.科學(xué)實驗的結(jié)果，遠(yuǎn)非盡如人愿.不管你喜歡不喜歡，實事求是的作風(fēng)、老老實實的科學(xué)態(tài)度是絕對必要的.在科學(xué)研究中，一相情愿的如意算盤是行不通的，弄虛作假遲一早會暴露.

失誤任何人都難以避免，一旦發(fā)現(xiàn)，最聰明的辦法是勇于承認(rèn).1922年年輕的蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼發(fā)表了動態(tài)宇宙模型的論文，遭到愛因斯坦的批評.次年，愛因斯坦在讀了弗里德曼誠懇的申辯信之后，公開聲明自己被說服了.據(jù)伽莫夫回憶，愛因斯坦說，這是他一生中最大的疏忽.偉大科學(xué)家這種坦蕩的襟懷，是所有人的楷模.基礎(chǔ)科學(xué)研究的信息資源是共享的，這里沒有秘不可及的玄機和訣要.根據(jù)公開發(fā)表的文獻，人人可以自己判斷，獨立思考.所以，在科學(xué)的王國里，直理面前人人平等.這里最少對偶像的迷信和對權(quán)威的屈從.“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一信條，在自然科學(xué)的領(lǐng)域里貫徹得最堅決.實踐不是個別的實驗結(jié)果，因為那會有假象，重大的實驗事實必須經(jīng)多人重復(fù)印證才被確認(rèn).自然科學(xué)的主要任務(wù)是探索未知的領(lǐng)域，很多事情是難以預(yù)料的.實驗的結(jié)果驗證了理論，固然可喜;與理論不符合可能預(yù)示著重大的突破，更加令人興奮，世界上建造了許多加速器，每個加速器都是針對某類現(xiàn)象而設(shè)計的.40多年的歷史表明，除了反核子和中間玻色子外，粒子物理中的所有重大發(fā)現(xiàn)都不是當(dāng)初建造那個加速器的理由.高能物理學(xué)界把這看作正常現(xiàn)象.1984年在實驗室中發(fā)現(xiàn)了弱電統(tǒng)一理論所預(yù)言的中間玻色子后，曾一度較少發(fā)現(xiàn)出乎理論預(yù)料的實驗結(jié)果.人們反而說:現(xiàn)在最令人驚訝的，是沒有出現(xiàn)令人驚訝的事.這便是物理學(xué)界極富進取精神的得失觀.因為在自然科學(xué)中物理學(xué)最直接觸及自然界的基本規(guī)律，物理學(xué)家對事物是最好窮本極源的.他們在研究的過程中不斷地思考著，凡事總喜歡問個“為什么”.理論物理學(xué)家不能僅僅埋首于公式的推演，應(yīng)該詢問其物理實質(zhì)，從中構(gòu)想出鮮明的物理圖象來;實驗物理學(xué)家不應(yīng)滿足于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄，或某種先進的指標(biāo)，而要追究其中的物理機理.因為在自然科學(xué)中物理學(xué)研究的是自然界最普遍的規(guī)律，物理學(xué)家不應(yīng)總把自己的目光和興趣局限于狹窄的本門學(xué)科，而要放眼于更廣闊的天地.人們公認(rèn)，當(dāng)今最有生命力的是不同學(xué)科間雜交的領(lǐng)域，有志的年輕物理學(xué)工作者在那里是大有作為的.

4怎樣教導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理學(xué)?

量子化學(xué)論文范文5

量子力學(xué)是當(dāng)代科學(xué)發(fā)展中最成功、也是最神秘的理論之一。其成功之處在于，它以獨特的形式體系與特有的算法規(guī)則，對原子物理學(xué)、化學(xué)、固體物理學(xué)等學(xué)科中的許多物理效應(yīng)和物理現(xiàn)象作出了說明與預(yù)言，已經(jīng)成為科學(xué)家認(rèn)識與描述微觀現(xiàn)象的一種普遍有效的概念與語言工具，同時也是日新月異的信息技術(shù)革命的理論基礎(chǔ)；其神秘之處在于，與其形式體系的這種普遍應(yīng)用的有效性恰好相反，量子物理學(xué)家在表述、傳播和交流他們對量子理論的基本概念的意義的理解時，至今仍未達(dá)成共識。量子物理學(xué)家在理解和解釋量子力學(xué)的基本概念的過程中所存在的分歧，不是關(guān)于原子世界是否具有本體論地位的分歧，而是能否仍然像經(jīng)典物理學(xué)理論那樣，把量子理論理解成是對客觀存在的原子世界的正確描述之間的分歧。

在量子力學(xué)誕生的早期歲月里，這些分歧的產(chǎn)生主要源于對量子理論中的波函數(shù)的統(tǒng)計性質(zhì)的理解。因為量子力學(xué)的創(chuàng)始人把量子力學(xué)理解成是一種完備的理論，把量子統(tǒng)計理解成是不同于經(jīng)典統(tǒng)計的觀點，在根本意義上，帶來了量子力學(xué)描述中的統(tǒng)計決定性特征。而理論描述的統(tǒng)計決定性與物理學(xué)家長期信奉的因果決定論的實在論研究傳統(tǒng)相沖突。在當(dāng)時的背景下，對于那些在經(jīng)典物理學(xué)的熏陶下成長起來的許多傳統(tǒng)物理學(xué)家而言，對量子力學(xué)的這種理解是難以容忍的。這些物理學(xué)家仍然堅持以經(jīng)典實在觀為前提，希望重建對原子對象的因果決定論的描述。這種觀點認(rèn)為，現(xiàn)有的量子力學(xué)只是臨時的現(xiàn)象學(xué)的理論，是不完備的，將來總會被一個擁有確定值的能夠解決量子悖論的新理論所取代。量子哲學(xué)家普遍地把這種實在論稱之為定域?qū)嵲谡摚蛘叻Q為非語境論的實在論。從EPR悖論到貝爾定理的提出正是沿著這一思路發(fā)展的。這種觀點把量子論中的統(tǒng)計決定論與經(jīng)典實在論之間的矛盾，理解成是量子論與傳統(tǒng)實在論之間的矛盾。

但是，自從1982年阿斯佩克特等到人完成的一系列實驗，沒有支持定域隱變量理論的預(yù)言，而是給出了與量子力學(xué)的預(yù)言相一致的實驗結(jié)果以來，量子論與傳統(tǒng)實在論之間的矛盾焦點，由對量子理論中的統(tǒng)計決定性特征的質(zhì)疑，轉(zhuǎn)向了對更加基本的量子測量過程中的“波包塌縮”現(xiàn)象的理解。因為量子測量問題是量子理論中最深層次的概念問題。馮諾意曼在本體論意義上引入量子態(tài)的概念來表征量子實在的作法，直接導(dǎo)致了至今難以解決的量子測量難題。到目前為止，所有的量子測量理論都是試圖站在傳統(tǒng)實在論的立場上，對量子測量過程作出新的解釋。玻姆的本體論解釋在承認(rèn)量子力學(xué)的統(tǒng)計性特征，把量子世界看成是由客觀的不確定性、隨機性和量子糾纏所支配的世界的前提下，通過假設(shè)非定域的隱變量的存在，尋找對量子測量過程的因果性解釋。量子哲學(xué)家把這種實在論稱為非定域的實在論。[1] 多世界解釋在承認(rèn)現(xiàn)有的量子力學(xué)的形式體系和基本特征是完全正確的前提下，通過多元本體論的假設(shè)來對具有整體性特征的量子測量過程作出整體論的解釋。量子哲學(xué)家把這種實在論稱為非分離的實在論。[1]

量子測量現(xiàn)象的非定域性和非分離性所反映的是量子測量過程的整體性特征。問題是，相對于科學(xué)哲學(xué)研究而言，如果把量子測量系統(tǒng)理解成是一個包括觀察者在內(nèi)的整體，我們將永遠(yuǎn)不可能在觀察者與被觀察系統(tǒng)之間作出任何形式的分割。而觀察者與被觀察系統(tǒng)之間的分界線的消失，將會使我們在不考慮觀察者的情況下，對物理實在進行客觀描述的夢想徹底地破滅。這是因為，一方面，如果我們認(rèn)為量子力學(xué)的形式體系是正確而完備的理論，那么，就能夠用量子力學(xué)的術(shù)語描述包括觀察者在內(nèi)的整個測量過程。這時，觀察者成為整個測量系統(tǒng)中的一個組成部分參與了測量中的相互作用；另一方面，如果我們?nèi)匀豢释褚钥煞蛛x性假設(shè)為基礎(chǔ)的經(jīng)典測量那樣，在以整體性假設(shè)為基礎(chǔ)的量子測量系統(tǒng)中，也能夠得到確定而純客觀的測量結(jié)果，那么，他們必須要在觀察者與被觀察的量子系統(tǒng)之間作出某種分割，觀察者才有可能站在整個測量系統(tǒng)之外進行觀察。然而，在量子測量的具體實踐中，這個重要的“阿基米德點”是永遠(yuǎn)不可能得到的。因為對量子測量系統(tǒng)進行的任何一種形式的分割，都必然會導(dǎo)致像“薛定諤貓”那樣的悖論。這樣，關(guān)于量子論與實在論之間的矛盾事實上轉(zhuǎn)化為，在承認(rèn)量子力學(xué)的統(tǒng)計性特征的前提下，如何解決量子測量的整體性與傳統(tǒng)實在論之間的矛盾。

以玻爾為代表的傳統(tǒng)量子物理學(xué)家在創(chuàng)立了量子力學(xué)的形式體系之后，并不追求從量子測量現(xiàn)象到量子本體論的超越中提供一種本體論的理解。而是在認(rèn)識論和現(xiàn)象學(xué)的意義上做文章。玻爾認(rèn)為，觀察的“客觀性”概念的含義，在原子物理學(xué)的領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了語義上的變化。在這里，客觀性不再是指對客體在觀察之前的內(nèi)在特性的揭示，而是具有了“在主體間性的意義上是有效的”這一新的含義。這種把“客觀性”理解成是“主體間性”的觀點，在認(rèn)識論意義上，所隱藏的直接后果是，使“客觀性”概念失去了與“主觀性”概念相對立的基本含義，從而使量子力學(xué)成為支持科學(xué)的反實在論解釋的一個重要的立論依據(jù)。與此相反，近幾十年發(fā)展起來的多世界解釋，試圖以多元本體論的假設(shè)為前提，恢復(fù)對客觀性概念的傳統(tǒng)理解；玻姆的本體論解釋則是以粒子軌道與真實波的二元論假設(shè)為代價，把測量過程中的整體性特征歸結(jié)為是量子勢的性質(zhì)。這兩種解釋雖然在理解量子測量現(xiàn)象時堅持了傳統(tǒng)實在論的立場。但是，這些立場的堅持是以在量子力學(xué)中增加某些額外的假設(shè)為代價的。這正是為什么近幾十年來，反思與研究量子力學(xué)與量子測量的概念基礎(chǔ)問題，成為不計其數(shù)的論著和論文所討論的中心論題的主要原因所在。

到目前為止，在量子物理學(xué)家的心目中，微觀客體的非定域性特征和量子測量的非分離性特征已經(jīng)成為不爭的事實。如果我們站在科學(xué)哲學(xué)的立場上，像當(dāng)初接受量子統(tǒng)計性一樣，也接受量子力學(xué)描述的微觀系統(tǒng)的這種整體性特征。那么，量子測量過程中被測量的系統(tǒng)與測量儀器（包括觀察者在內(nèi)）之間的整體性關(guān)系將會意味著，在微觀領(lǐng)域內(nèi)，我們所得到的知識，事實上，總是與觀察者密切相關(guān)的知識。這個結(jié)論顯然與長期以來我們所堅持的真理符合論的客觀標(biāo)準(zhǔn)不相容。因此，接受量子力學(xué)的整體性特征，就意味著放棄真理符合論的標(biāo)準(zhǔn)，需要對傳統(tǒng)實在論的核心概念——理論和真理的性質(zhì)與意義——進行重新理解。這樣，現(xiàn)在的問題就變成是，能否在接受量子力學(xué)的統(tǒng)計性和整體性特征的前提下，闡述一種新的實在論觀點呢？如果答案是否定的，那么，科學(xué)實在論將永遠(yuǎn)不可能得到辯護；如果答案是肯定的，那么，與理論的整體性特征相協(xié)調(diào)的實在論是一種什么樣的實在論呢？這正是本文所關(guān)注的主要問題所在。

2．認(rèn)識論教益：隱喻思考與模型化方法的突現(xiàn)

自近代自然科學(xué)產(chǎn)生以來，公認(rèn)的傳統(tǒng)實在論的觀點是建立在宏觀科學(xué)知識基礎(chǔ)之上的一種鏡像實在論。在宏觀科學(xué)的研究領(lǐng)域內(nèi)，觀察者總是能夠站在整個測量系統(tǒng)之外，客觀地獲得測量信息。在有效的測量過程中，測量儀器對測量結(jié)果的干擾通常可以忽略不計。測量結(jié)果為理論命題的真假提供了直接的評判標(biāo)準(zhǔn)，使命題和概念擁有字面表達(dá)的意義（literal meaning）或非隱喻的意義和指稱。因此，鏡像實在論是以觀察命題的真理符合論為前提的。

真理符合論的最實質(zhì)性的內(nèi)容是，堅持命題與概念同實際的事實相符合。長期以來，科學(xué)家一直把這種觀點視為是科學(xué)研究活動的價值基礎(chǔ)。

維特根斯坦在其著名的《邏輯哲學(xué)導(dǎo)論》一書中，把真理的這種符合論觀點表述為：就像唱片是聲音的畫像并具有聲音的某些結(jié)構(gòu)一樣，命題所描述是事實的畫像，并具有與事實一致的結(jié)構(gòu)。因為用語言來思考和說話，就是用語言來對事實作邏輯的模寫，它類似于畫家用線條、色彩、圖案來描繪世界上的事物。所以，用語言描述的圖象與世界的實際圖象之間具有同構(gòu)性。1933年，塔爾斯基對這種真理觀進行了定義。在當(dāng)前科學(xué)哲學(xué)的文獻中，人們習(xí)慣于用“雪是白的”這一命題為例，把塔爾斯基對真理的定義形象地表述為：“雪是白的”是真的，當(dāng)且僅當(dāng)，雪是白的。

普特南把塔爾斯基對真理的這種定義概括為“去掉引號的真理論”。塔爾斯基認(rèn)為，要想使“‘雪是白的’是真的”，這個句子本身成真，當(dāng)且僅當(dāng)，“雪是白的”這個事實是真實的，即我們能夠得到“雪是白的”這一經(jīng)驗事實。這個看似簡單的句子隱含著兩層與常識相一致的符合關(guān)系：第一層的相符合關(guān)系是，語言表達(dá)的命題與實際事實相符合；第二層的相符合關(guān)系是，觀察得到的事實與真實世界相符合。在日常生活中，像“雪是白的”這樣的經(jīng)驗事實是非常直觀的，只要是一個正常的人，都有可能看到“雪確實是白色的”這個實際存在的事實。因此，人們對它的客觀性不會產(chǎn)生任何懷疑，能夠作為“‘雪是白的’是真的”這個句子的成真條件。

然而，量子力學(xué)揭示出的微觀測量系統(tǒng)中的整體性特征，既限制了我們對這種理想知識的追求，也向傳統(tǒng)的客觀真理標(biāo)準(zhǔn)的價值觀提出了挑戰(zhàn)。這是因為，在量子測量的過程中，對命題的這種理想的描述方式和對對象的如此單純的觀察活動，已經(jīng)不再可能。以玻爾為代表的許多物理學(xué)家雖然在量子力學(xué)誕生的早期就已經(jīng)意識到這一點。但是，在科學(xué)哲學(xué)的意義上，他們在拋棄了真理符合論之后，卻走向了認(rèn)識論的反實在論；馮諾意曼的測量理論以真理符合論為基礎(chǔ)，要求在觀察者與測量儀器之間進行分割的做法，直接導(dǎo)致了量子測量中的“觀察者悖論”；現(xiàn)存的非分離與非定域的實在論解釋，也是以真理符合論為基礎(chǔ)，在量子力學(xué)的形式體系中增加了某些難以令人接受的額外假設(shè)，來解決量子測量難題。從哲學(xué)意義上看，這種借助于額外假設(shè)來使量子力學(xué)與實在論相一致的作法并沒有唯一性。它不過是借助于各種哲學(xué)的想象力來解決量子測量難題而已。

由此可見，量子測量難題的產(chǎn)生，實際上是以真理符合論為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)實在論的觀點，來理解量子測量過程的整體性特征所導(dǎo)致的。現(xiàn)在，如果我們像放棄經(jīng)典的絕對時空觀，接受相對論一樣，也放棄真理符合論的實在論，接受現(xiàn)有的量子力學(xué)。那么，在當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)的研究中，我們需要以成功的量子力學(xué)帶給我們的認(rèn)識論教益為出發(fā)點，對理論、概念和真理的性質(zhì)與意義作出新的闡述。量子力學(xué)所揭示的微觀世界與宏觀世界之間的最大差異在于，我們對微觀世界的內(nèi)在結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，不可能像對宏觀世界的認(rèn)知那樣，使觀察者能夠站在整個測量語境的外面來進行。

這就像盲人摸象的故事一樣，不同的盲人從大象的不同部位開始摸起，最初，他們所得到的對大象的認(rèn)識是不相同的，因為每個人根據(jù)自己的觸摸活動都只能說出大象的某一個部分。只有當(dāng)他們摸完了整個大象時，他們才有可能對大象的形狀作出客觀的描述。然而，雖然他們對大象的描述始終是從自己的視角為起點的，并建立在個人理解的基礎(chǔ)之上。但是，不可否認(rèn)的是，他們的觸摸活動總是以真實的大象為本體的。在微觀領(lǐng)域內(nèi)，量子世界如同是一頭大象，物理學(xué)家如同是一群盲人，有所區(qū)別的是，物理學(xué)家對微觀世界的認(rèn)識不可能是直接的觸摸活動，而只能借助于自己設(shè)計的測量儀器與對象進行相互作用來進行。在這個相互作用的過程中，包括觀察者在內(nèi)的測量語境成為聯(lián)系微觀世界與理論描述之間的一個不可分割的紐帶。

如果把這種量子力學(xué)的這種整體性思想延伸外推到一般的科學(xué)哲學(xué)研究中，那么，可以認(rèn)為，科學(xué)家所闡述的理論事實上是一個產(chǎn)生信念的系統(tǒng)。科學(xué)家借助于模型化的理論，把他們對世界的認(rèn)知模擬出來。理論模型所描述出的世界與真實世界之間的關(guān)系是一種內(nèi)在的、整體性的相似關(guān)系。這種相似分為兩個不同的層次：其一，在特定的語境中，模型與被模擬的世界在現(xiàn)象學(xué)意義上的初級相似。這種相似是指，在這個層次上，我們只是能夠通過某些關(guān)系把現(xiàn)象描述出來，但是，對現(xiàn)象之所以發(fā)生的原因給不出明確的說明；其二，在特定的語境中，模型與被模擬的世界在認(rèn)識論意義上的高級相似。這種相似是指，理論模型達(dá)到了與真實世界的內(nèi)在結(jié)構(gòu)與關(guān)系之間的相似。所以，現(xiàn)象學(xué)意義上的相似最后會被成熟理論所描述的認(rèn)識論意義上的結(jié)構(gòu)相似所包容或修正。

這兩個層次之間的相似關(guān)系是建立在經(jīng)驗基礎(chǔ)之上的，而不是建立在邏輯或先驗的基礎(chǔ)之上。這樣，雖然科學(xué)家在建構(gòu)理論模型的過程中，總是不可避免地存在著許多非理性的因素。但是，在根本的意義上，他們的建構(gòu)活動是以最終達(dá)到使理論描述的可能世界與真實世界之間的結(jié)構(gòu)與關(guān)系相似為目的的。因此，測量語境的存在成為科學(xué)家建構(gòu)活動的一個最基本的制約前提。建構(gòu)理論模型的活動是一種對世界的認(rèn)知活動。建構(gòu)活動中的虛構(gòu)性將會在與公認(rèn)的實驗事實的比較中不斷地得到矯正，直至達(dá)到與真實世界完全一致為止。或者說，在一定的語境中，當(dāng)從理論模型作出的預(yù)言在經(jīng)驗意義上不斷地得到了證實的時候，類比的相似性程度將隨之不斷地得以提高；當(dāng)科學(xué)共同體能夠依據(jù)理論模型所描述的可能世界的結(jié)構(gòu)來理解真實世界時，相似性關(guān)系將逐漸地趨向模型與世界之間的一致性關(guān)系。

在這種理解方式中，真理是物理模型與真實世界之間的相似關(guān)系的一種極限，是在一定的語境中完善與發(fā)展理論的一個最終結(jié)果。這樣，在科學(xué)研究中，真理成為科學(xué)研究追求的一個最終目標(biāo)，而不是科學(xué)研究的邏輯起點。或者說，把真理理解成是在科學(xué)的探索過程中，成熟的物理模型與世界結(jié)構(gòu)之間達(dá)成的一致性關(guān)系。對真理的這種理解，使過去追求的客觀真理變成了與語境密切相關(guān)的一個概念。超出理論成真的語境范圍，真理也就失去了存在的前提和價值。這樣，與玻爾把理論的客觀性理解成是主體間性的觀點所不同，本文是通過改變對真理意義的理解方式，挽救了理論的客觀性。

如果把科學(xué)活動理解成是對世界的模擬活動，那么，在理論的建構(gòu)活動中，科學(xué)理論的概念與術(shù)語所描述出的可能世界，只在一定的語境中與真實世界具有相似性。所以，相對于不可能被觀察到的真實世界而言，科學(xué)的話語（scientific discourses）將不再具有按字面所理解的意義，而是只具有隱喻的意義。只有當(dāng)理論與世界之間的關(guān)系趨向于一致性關(guān)系時，對某些概念的隱喻性理解才有可能變成字面語言的理解。所以，在科學(xué)研究的活動中，研究對象越遠(yuǎn)離日常經(jīng)驗，科學(xué)話語中的隱喻成份就越多。這也許是為什么在量子理論產(chǎn)生的早期年代，物理學(xué)家在理解微觀現(xiàn)象時，不可能在微觀對象的粒子性和波動性之間作出任何選擇的原因所在。實際上，微觀粒子的波——粒二象性概念只是在現(xiàn)象學(xué)意義上的一種典型的隱喻概念，它們并不擁有概念的字面意義，而只具有隱喻的意義。因此，它們不是對真實世界的基本結(jié)構(gòu)的實際描述。正如惠勒的“延遲實驗”所揭示的那樣，物理學(xué)家不可能選擇用其中的一類圖象來解釋另一類圖象。只有當(dāng)關(guān)于微觀世界的內(nèi)在結(jié)構(gòu)在可能世界的模型中得到全部模擬時，原來的波——粒二象性的概念才被一個更具有普遍意義的新的量子態(tài)概念所取代。

如果科學(xué)語言只具有隱喻的意義，科學(xué)理論所描述的是可能世界，那么，物理學(xué)家對測量現(xiàn)象的描述，也只是一種隱喻描述，而不是非隱喻的按照字義所理解的描述。這種描述既依賴于觀察者的背景知識，也依賴于當(dāng)時的技術(shù)發(fā)展的水平。就像格式塔心理學(xué)所闡述的那樣，同樣的圖形、同一個對象，不同的觀察者會得出不同的結(jié)論。在這個意義上，測量與觀察不再是純粹地揭示對象屬性的一種再現(xiàn)活動，而是觀察者與對象發(fā)生相互作用之后，受到測量語境約束的一種生成活動。在這個活動中，就現(xiàn)象本身而言，至少包含有兩類信息：一是來自對象自身的信息；二是包括觀察者在內(nèi)的測量系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生相互作用時新生成的信息。

從這個意義上看，微觀粒子在測量過程中表現(xiàn)出的波——粒二象性只是一種現(xiàn)象學(xué)意義上的相似，而不是微觀粒子的真實存在。在大多數(shù)情況下，現(xiàn)象還不等于是證據(jù)，把現(xiàn)象作為一種證據(jù)表述出來，還要受到物理學(xué)家的背景知識和社會條件的制約，甚至受到已接受的可能世界的基本理念的制約。按照對理論、真理和測量的這種理解方式，由“波包塌縮”現(xiàn)象所反映的問題，就變成了提醒物理學(xué)家有必要對過去所忽視的物理測量過程的各個細(xì)節(jié)，對宏觀與微觀之間的過渡環(huán)節(jié)，進行更細(xì)致的理論研究的一個信號，成為進一步推動物理學(xué)發(fā)展的一個技術(shù)性的物理學(xué)問題，而不再是觀念性的與實在論相矛盾的哲學(xué)問題。

玻姆的量子論是試圖用非隱喻的字面語言對真實的量子世界進行描述，而現(xiàn)有的量子力學(xué)在它的產(chǎn)生初期則是用隱喻的語言對量子世界的一種模擬描述。正是由于理論模型具有的相似性，才使得薛定諤的波動力學(xué)與海森堡等人的矩陣力學(xué)能夠得出完全相同的結(jié)果，并最終證明兩者在數(shù)學(xué)上是等價的。在量子力學(xué)的語境中，不論是波動圖象，還是粒子圖象都只是理論與世界之間的現(xiàn)象學(xué)意義上的初級相似。在以后的發(fā)展中，量子力學(xué)所描述的可能世界的預(yù)言與真實世界的實驗現(xiàn)象相一致的事實說明，當(dāng)馮諾意曼在希爾伯特空間以量子態(tài)為基本概念建立了量子力學(xué)的公理化體系之后，這些現(xiàn)象學(xué)意義上的相似已經(jīng)上升到認(rèn)識論意義上的結(jié)構(gòu)相似，說明量子力學(xué)描述的可能世界與真實世界在微觀領(lǐng)域內(nèi)是一致的。這時，以波——粒二象性為基礎(chǔ)的隱喻圖象被整體論的世界圖象所取代。這也許正是物理學(xué)家可以在拋開哲學(xué)爭論的前提下，只注重量子物理學(xué)的技術(shù)性發(fā)展的一個原因所在。而相比之下，玻姆的理論不過是追求傳統(tǒng)意義上的非隱喻的字面圖象和傳統(tǒng)哲學(xué)觀念的一種理想產(chǎn)物。

在對理論、概念和真理的意義的這種理解方式中，理論與世界之間的一致性關(guān)系不是建立在命題與概念的層次上，而是以測量語境為本體，建立在物理模型與真實世界之間從現(xiàn)象學(xué)意義上的初級相似到認(rèn)識論意義上的結(jié)構(gòu)相似的基礎(chǔ)之上的。測量語境的本體性，成為我們在認(rèn)識論意義上承認(rèn)科學(xué)理論是一個信念系統(tǒng)的同時，拒絕后現(xiàn)代主義者把理論理解成是可以隨意解讀的社會文本的極端觀點的根本保證。所以，真理的意義不是取決于詞、概念和命題與世界之間的直接符合，而是在于理論整體與世界整體之間在逼真意義上的一致性。由于可能世界與真實世界之間的這種一致性關(guān)系在一定程度上是依賴于社會技術(shù)條件的動態(tài)關(guān)系。因此，以一致性為基礎(chǔ)的真理是依賴于語境的真理，它永遠(yuǎn)是一個動態(tài)的和可變的概念，而不是靜止的和不變的概念。這顯然是對“把科學(xué)研究的目的理解為是追求真理”這句話的最好解答。

3．從思維方式的變革到語境實在論的基本原理

當(dāng)我們把對理論、真理和意義的這種理解方式應(yīng)用于對真實世界的認(rèn)識時，也可以在測量語境的基礎(chǔ)上，對理論進行實在論的解釋。所不同的是，這種實在論不再是把科學(xué)理論理解成是提供關(guān)于世界的某種鏡象圖景的、以強調(diào)語言與命題的真理符合論為基礎(chǔ)的那種實在論，而是把科學(xué)理論理解成是通過先對世界的模擬，然后，與真實世界趨于一致的、依賴于測量語境的實在論。不同的理論模型和測量語境可以提供對世界的不同描述。但是，通過進一步的觀察或?qū)嶒灒覀兛梢耘袛嗄囊粋€模型能夠更好地與世界相一致。在這里，理論模型與世界之間的關(guān)系是一種相似關(guān)系，而不再是相符合的關(guān)系；測量結(jié)果與對象之間的關(guān)系是在特定條件下的一種境遇性關(guān)系，而不再是一種純粹的再現(xiàn)關(guān)系。我們把這種與量子力學(xué)的整體性特征相一致的量子實在論稱為“語境實在論”。用語境實在論的觀點取代傳統(tǒng)實在論的觀點，必然帶來思維方式的根本轉(zhuǎn)變。需要以整體性的語境論的思維觀取代傳統(tǒng)思維觀。這種思維方式的逆轉(zhuǎn)主要通過下列幾個方面體現(xiàn)出來：

首先，在本體論意義上，用普遍的本體論的關(guān)系論（global-ontological relationalism）的觀點取代傳統(tǒng)的本體論的原子論（ontological atomism）的觀點。承認(rèn)關(guān)系屬性或傾向性屬性的存在，承認(rèn)概率的實在性，承認(rèn)世界中的實體、屬性與關(guān)系之間的整體性。傳統(tǒng)的原子本體論總是把世界理解成是由可以進行任意分割的部分所組成，整體等于部分之和，牛頓力學(xué)是這種本體論的一個典型范例；關(guān)系本體論則把世界理解成是一個不可分割的整體，整體大于部分之和，量子力學(xué)是這種本體論的一個典型范例。與原子本體論中認(rèn)為實體可以獨立地?fù)碛凶陨淼膶傩运煌陉P(guān)系本體論中，實體及其屬性總是在一定的關(guān)系中體現(xiàn)出來。這里存在著兩層關(guān)系：一層是實體之間的內(nèi)在關(guān)系屬性；另一層是實體固有屬性表現(xiàn)的外在關(guān)系條件。前者具有潛存性，后者為潛存性向現(xiàn)實性的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了有利條件。 其次，在認(rèn)識論意義上，用理論模型的隱喻論的觀點取論模型的鏡象論的觀點。傳統(tǒng)的模型鏡象論觀點把理論理解成是命題的集合，命題與概念的指稱和意義是由對象決定的，它們的集合構(gòu)成了對對象的完備描述；而模型隱喻論的觀點雖然也認(rèn)為理論能夠以命題的形式表示出來，但是，理論不是命題的集合，而是包含有模仿世界的內(nèi)在機理的模型集合。理論與世界之間的關(guān)系不是傳統(tǒng)的相符合關(guān)系，而是在一定的語境中，理論描述的可能世界與真實世界之間以相似為基礎(chǔ)的一致性關(guān)系。理論系統(tǒng)的模型與真實系統(tǒng)之間的相似程度決定理論的逼真性。這樣，真理不再是命題與世界之間的符合，而是成為理論的逼真性的一種極限情況。或者說，當(dāng)理論所描述的可能世界與真實世界相一致的時候，理論的真理才能出現(xiàn)。這是對基本的認(rèn)識論概念的倒轉(zhuǎn)：傳統(tǒng)的逼真性理論是用命題或命題集合的真理作為基本單元，來衡量理論距真理的距離，即理論的逼真度；而現(xiàn)在正好反過來，是通過對逼真性概念的理解來達(dá)到對真理的理解。

第三，在方法論意義上，用語義學(xué)方法取代傳統(tǒng)的認(rèn)識論方法。在傳統(tǒng)的認(rèn)識論方法中，是用命題的真理或圖象與世界之間的逼真度的術(shù)語來表達(dá)科學(xué)實在論的一般論點。然而，這種方法使我們從開始就需要清楚地辨別對一些解釋性描述的理解。例如，在相同的研究領(lǐng)域內(nèi)，我們?yōu)槭裁茨軌蛘f，一個理論比與它相競爭的另一個理論更逼近真理或更遠(yuǎn)離真理？對于諸如此類的問題，如果沒有一個明確的和可辯護的回答方式，那么，逼真性概念要么是空洞的；要么就是不一致的。結(jié)果，對理論的逼真性的論證反而成為對“認(rèn)識的謬誤（epistemic fallacy）”的證明，并在某程度上支持了認(rèn)識論的懷疑論觀點。但是，如果我們在語義學(xué)的語境中，通過對逼真性概念的分析與辯護，然后，衍生出理論的真理，對上述問題的理解方式將不會陷入如此的認(rèn)識論困境。并且從認(rèn)識論的懷疑論也不會推論出語義學(xué)的懷疑論。

第四，在經(jīng)驗的意義上，用現(xiàn)象生成論的測量觀取代現(xiàn)象再現(xiàn)論的測量觀。所謂現(xiàn)象再現(xiàn)論的測量觀是指，把物理測量結(jié)果理解成是對對象固有屬性的一種再現(xiàn)，測量儀器的使用不會對對象屬性的揭示產(chǎn)生實質(zhì)性的干擾，它扮演著一個單純意義上的工具角色。理論術(shù)語能夠?qū)@些觀察證據(jù)進行精確的表述。觀察證據(jù)的這種純粹客觀性成為建構(gòu)與判別理論的邏輯起點；而現(xiàn)象生成論的測量觀則認(rèn)為，測量是對世界的一種透視，測量結(jié)果是在對象與測量環(huán)境相互作用的過程中生成的。測量結(jié)果所表達(dá)的經(jīng)驗事實，不是純粹對世界狀態(tài)的反映，因為經(jīng)驗事實存在于我們的信念系統(tǒng)之中，而不是獨立于觀察者的意識或論述之外與世界的純粹符合，只是在特定的測量語境中的一種相對表現(xiàn)，是相互作用的結(jié)果。或者說，測量語境構(gòu)成了對象屬性有可能被認(rèn)識的必要條件。

所以，理論的逼真度與科學(xué)進步之間的聯(lián)系，應(yīng)該在經(jīng)驗的意義上來確立。科學(xué)進步的記錄并不是真命題的積累，而是從模型系統(tǒng)與真實系統(tǒng)之間的相似性出發(fā)，用逼真度的概念衡量科學(xué)研究綱領(lǐng)接近真理的程度。在這里，相似性不是一個命題，也不是兩個世界之間的一種固定不變的關(guān)系，而是依賴于語境的一個程度性的概念。它的內(nèi)容將會隨著我們對世界的不斷深入的理解而發(fā)生變化。所以，科學(xué)進步不是真命題積累的問題，而是理論的成功預(yù)言與經(jīng)驗事實的函數(shù)。

第五，在語義學(xué)的意義上，用整體論或依賴于語境的隱喻語言范式取代非隱喻的字面真理范式（literal-truth paradigm）。從17世紀(jì)開始，非隱喻的字面真理的范式就已經(jīng)被科學(xué)家廣泛地接受為是理想的語言。其動機是期望把理論模型的言語和論證，建立在優(yōu)美而簡潔的數(shù)學(xué)和幾何的基礎(chǔ)之上。當(dāng)時的理性論者和經(jīng)驗論者把科學(xué)語言當(dāng)成是理想的合乎理性的語言，或者說，把科學(xué)的經(jīng)驗和知識看成是人類經(jīng)驗和知識的典范。這種觀點認(rèn)為，所有的知識與真實世界之間的關(guān)系是根據(jù)表征知識的命題方式來討論的，科學(xué)語言與概念的意義由它所表征的世界來確定，它們不僅在本質(zhì)上具有固有的字義，而且語言本身的字面意義就是使用詞語的標(biāo)準(zhǔn)。語言的意義不僅與語言的用法無關(guān)，而被認(rèn)為是客觀地對應(yīng)于世界的各個方面。科學(xué)的話語總是關(guān)于自然界的現(xiàn)象、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和原因的話語。

然而，在整體論的隱喻語言范式中，理論所討論的是由科學(xué)共同體提出的關(guān)于世界的因果結(jié)構(gòu)的信念，知識與真實世界之間的關(guān)系是根據(jù)可能世界與真實世界之間的相似關(guān)系來討論的。在這里，兩個世界之間的相似程度的提高是它們共有屬性的函數(shù)。在隱喻的意義上，語言與概念的意義是極其模糊的和語境化的，隱喻的表達(dá)通常并不直接對應(yīng)于世界中的實體或事件：即，按照字面的意義理解隱喻的陳述常常是錯誤的。例如，在理解量子測量現(xiàn)象時，實驗已經(jīng)證明，或者強調(diào)使用粒子語言，或者強調(diào)波動語言都是失敗的。這也是玻爾的互補性原理在量子力學(xué)的時期歲月里容易被人們所接受的高明之處。從本文的觀點來看，關(guān)于微觀世界的粒子圖象或波動圖象只不過是傳統(tǒng)思維慣性的一種最顯著的表現(xiàn)而已。事實上，這兩種圖象都只是一種隱喻意義上的圖象，而不代表微觀世界的真實圖象。隱喻與其它非字面的言詞是依賴于語境的。正如后期維特根斯所言，語言與概念的意義依賴于活動，使用一個符號的充分必要條件必須包括對活動的描述。

在這種整體論的思維方式的基礎(chǔ)上，我們可以把語境實在論的主要觀點，總結(jié)為下列六個基本原理：

本體論原理：在物理測量的過程中，物理學(xué)家所觀察到的現(xiàn)象是由不可能被直接觀察到的過程因果性地引起的。這些不可能被直接觀察到的過程是獨立于人心而自在自為地存在著的。

方法論原理：對一個真實過程的理論模型的建構(gòu)，是對不可能被觀察到的真實世界的機理和結(jié)構(gòu)的模擬。對于真實世界而言，它在現(xiàn)象學(xué)意義上的表現(xiàn)與它的內(nèi)在結(jié)構(gòu)或機理在定性的意義上具有一致性。即，理論模型具有經(jīng)驗的適當(dāng)性。

認(rèn)識論原理：理論描述的可能世界與真實世界只具有的相似性，它們之間的相似程度是它們具有的共同特性的函數(shù)。這些共性是在實驗與測量語境中找到的。

語義學(xué)原理：在一定的語境中，理論模型與真實系統(tǒng)之間的相似關(guān)系決定理論的逼真性。在理想的情況下，真理是理論描述的可能世界逼近真實世界的一種極限。

價值論原理：科學(xué)理論的建構(gòu)在最終意義上總要受到實驗證據(jù)的制約，科學(xué)理論的發(fā)展總是向著越來越接近真實世界機理的方向發(fā)展的。

倫理學(xué)原理：包括人類在內(nèi)的自然界具有不可分割的整體性，關(guān)于人類行為的評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該建立在人與自然的整體性關(guān)系上。

4．科學(xué)進步的語境生成論模式

探討科學(xué)進步的模式問題一直是科學(xué)哲學(xué)研究中的重大理論問題之一。不同的學(xué)派提出了不同的觀點。邏輯實證主義者繼承了自培根以來的哲學(xué)傳統(tǒng)，認(rèn)為科學(xué)的發(fā)展在于對經(jīng)驗證實的真命題的積累。理論所包括的真命題越多，它就越逼近真理。波普爾把理論逼近真理的這種性質(zhì)稱為“逼真性”，逼真性的程度稱為“逼真度”。他認(rèn)為，理論是真內(nèi)容與假內(nèi)容的統(tǒng)一，理論的逼真度等于理論中的真內(nèi)容與假內(nèi)容之差。而真內(nèi)容由理論中那些得到經(jīng)驗確認(rèn)的真命題所組成。真命題越多，理論的逼真度就越高。在所有這些觀點中，逼真性的主要特性是用命題與事實的符合作為近似真理的基本單元。換言之，是用命題真理的術(shù)語來理解理論的逼真性。在這里“符合”沒有程度上的差別；逼真性與真理之間的關(guān)系是部分與整體之間的關(guān)系。這種“符合”或“與事實相符”包含著四個方面的關(guān)系：其一，句子的主語與謂詞之間處于相互聯(lián)系的狀態(tài)；其二，事態(tài)（the state of affairs）與主語之間的指稱關(guān)系；其三，謂詞表達(dá)與被選擇的事態(tài)之間的指稱關(guān)系；其四，說話者所選擇的對象與事態(tài)之間的相適合關(guān)系。[1]

然而，這種以真命題的多少來衡量理論的逼真度的方法，似乎沒有辦法回答諸如下面的那些問題：如果一個理論最后被證明是與事實不相符，那么，這個理論怎么可能接近真理呢？比如說，在當(dāng)前的情況下，量子場論還是一個不成熟的理論，它在未來一定會被加以修改，那么，我們能夠說，量子場論不如牛頓力學(xué)與事實更相符嗎？此外，“符合事實”這個概念也會遇到同樣的問題：如果某個理論根本就是錯誤的，我們又怎能說，它與事實符合的更好或更糟呢？也許有些在表面上曾經(jīng)顯示出具有某種逼真性的理論，實際上，它卻在根本意義上就是錯的。例如，化學(xué)中的“燃素說”、物理學(xué)中的“地心說”，等等，這些理論都曾經(jīng)在科學(xué)家的實際工作中，起到過積極的作用。但是，后來的發(fā)展證明，它們都是錯誤的假說。另一方面，這種方法還無法解釋為什么在前后相繼的理論中使用的同一個概念，卻具有不同的內(nèi)涵這樣的問題。例如，經(jīng)典物理學(xué)中的質(zhì)量概念不同于相對論力學(xué)中的質(zhì)量概念；量子力學(xué)的中微觀粒子概念也比經(jīng)典物理學(xué)中的粒子概念擁有更豐富的內(nèi)涵。庫恩在闡述他的科學(xué)進步的范式論模式時，為了避免上述問題的出現(xiàn)，走向了徹底的相對主義。

如果我們用強調(diào)理論描述的物理模型與世界之間的相似性比較，取論中包含的真命題的比較來理解理論的逼真性，那么，上述問題就很容易得到解決。在特定的語境中，并存著的相互競爭的理論，分別描繪出幾個相互競爭的可能世界，這些可能世界與真實世界之間的相似程度決定理論的逼真性。逼真度越高的理論，將會越客觀、越接近于真理。真理是理論的逼真度等于1時的一種極限情況。例如，牛頓力學(xué)比伽里略的力學(xué)更接近真理的真正理由是，因為牛頓物理學(xué)所描繪的世界模型比伽里略物理學(xué)所描繪的世界模型與真實世界更相似。而不應(yīng)該把這個結(jié)論替換成是，在每一個方法中通過真命題的計數(shù)來使它們與精確地說明真實世界的真命題的總數(shù)進行比較后作出的選擇。前后相繼的理論中所使用的共同概念的意義也是依賴于可能世界的。不同層次的可能世界雖然賦予同一個概念以不同的內(nèi)涵。但是，由于更深層的可能世界更接近真實世界的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，所以，對為什么同一個概念會有不同內(nèi)涵的問題就容易理解了。

我們把由理論描繪的可能世界逼近真實世界的過程，以及前后相繼的理論之間的更替關(guān)系總結(jié)為：

前語境階段——語境確立階段——語境擴張階段——語境轉(zhuǎn)換階段

——新的語境確立階段……

在科學(xué)進步的這個模式中，前語境階段是指，當(dāng)科學(xué)進入一個新的研究領(lǐng)域時，面對不可能被舊理論所解釋的有限數(shù)量的實驗證據(jù)和存在的重要問題，科學(xué)家首先是進行大膽的創(chuàng)新和積極地猜測，提出可能與證據(jù)相一致的相互競爭的理論或假說。這些理論或假說分別描繪出了相互競爭的各種可能世界的圖象。這個時期，科學(xué)家在建構(gòu)理論時，通過模型與現(xiàn)象的比較來約束他們的想象。或者說，他們的富有創(chuàng)造性的想象力是一種意向性的想象，而不是完全隨意的想象。這種意向性的信息直接來自不可能被直接觀察到的對象本身。科學(xué)家在相互競爭的理論中作出選擇時，依賴于兩個主要的歸納根據(jù)：其一，相信任何一個理論模型的建構(gòu)都是為了盡可能準(zhǔn)確地模擬真實世界的結(jié)構(gòu)和機理；其二，依據(jù)模型所產(chǎn)生的信念能夠作為成為設(shè)計新的實驗方案的基礎(chǔ)，這個實驗方案的設(shè)計是為了探索世界，和檢驗?zāi)Ｐ团c它所表征的世界之間的類似程度。在特定領(lǐng)域內(nèi)和一定的歷史條件下，根據(jù)一個理論的信念所設(shè)計的實驗越新穎，在得到應(yīng)用之后，越能夠證明理論的成功性。同時，理論的調(diào)整總是向著與新的實驗結(jié)果相一致的方向進行的。而新的實驗結(jié)果是由自然界中某種未知的因果機理引起的。

然而，說明的成功（explanatory success）只是理論逼近真理的一個象征或一個結(jié)果，或者說，說明的成功只是理論逼近真理的一個必要條件。凡是逼真的理論都必定能夠?qū)嶒灛F(xiàn)象作出成功的說明。但是，并不是每一個擁有成功說明的理論都是逼真的理論。在理論的說明中，理論的逼真性與不斷增加的成功之間的聯(lián)系應(yīng)該是一個認(rèn)識論問題，而不是一個語義學(xué)問題。一個完整的科學(xué)理論從產(chǎn)生到成熟通常要經(jīng)過三個階段：其一，對現(xiàn)象的描述階段，這個階段得到了在經(jīng)驗上恰當(dāng)?shù)哪Ｐ汀＠纾诹孔恿W(xué)之前，玻爾等人提出的各種原子模型；第二個階段是建立一個理論的說明模型。例如，現(xiàn)有的量子力學(xué)的數(shù)學(xué)形式體系。第三個階段是為成功的說明模型尋找一種可理解的機理，或者說，對說明模型提供語義學(xué)的基礎(chǔ)。相對于一個成熟的科學(xué)理論而言，現(xiàn)象——模型——機理三者之間的相互關(guān)系具有內(nèi)在的不可分割的整體性。這也就是為什么原子物理學(xué)家在理解量子力學(xué)的內(nèi)在機理的問題上沒有達(dá)成共識時，產(chǎn)生了量子力學(xué)的解釋問題的原因所在。

在這里，我們所說的模型是指物理模型而不是僅僅指數(shù)學(xué)模型。物理模型除了包括數(shù)學(xué)模型之外，還包括理解世界的構(gòu)成機理的模型。物理模型是為數(shù)學(xué)模型提供一個語義學(xué)基礎(chǔ)。例如，分子運動論模型是解釋壓強公式的語義學(xué)基礎(chǔ)；場的觀點是理解引力理論的語義學(xué)基礎(chǔ)。所以，物理學(xué)中的模型是指真實物理系統(tǒng)的替代物，它既具有解釋的作用，也能夠把抽象的數(shù)學(xué)系統(tǒng)翻譯為一個可理解的論述。正是在這個意義上，物理學(xué)模型是指一個模型簇。由這些模型簇所描繪的可能世界的結(jié)構(gòu)與真實世界的結(jié)構(gòu)之間的相似關(guān)系，在選擇理論時是很重要的。一方面，它能夠使理論在科學(xué)實踐中被不斷地修改和擴展以適應(yīng)新的現(xiàn)象，而不是靜止的和孤立的；另一方面，它使相互競爭的理論之間的選擇在科學(xué)實踐的規(guī)則與活動之內(nèi)自然地得到了求解。這時，被淘汰掉的理論并非必須要被證偽（盡管證偽也是因素之一），而是如同生物進化那樣是自然選擇的結(jié)果。

在這里，把逼真度作為選擇理論的標(biāo)準(zhǔn)，與要么強調(diào)經(jīng)驗證實，要么強調(diào)經(jīng)驗證偽的標(biāo)準(zhǔn)不同，它永遠(yuǎn)是動態(tài)的和依賴于研究語境的概念。它既有助于把淘汰掉的理論中的某些合理化因素進行再語境化，也能夠確保科學(xué)描述和與此相關(guān)的實驗技巧與獨立于人心的世界之間建立起一種物理聯(lián)結(jié)，從而堅持了存在著一個不可能被觀察到的獨立于人心的世界的本體論的實在論觀點。大體上，衡量可能世界與真實世界之間的結(jié)構(gòu)或機理的相似程度可以通過它們之間的共有屬性（或共同特征）來進行。如果用S（A ，B）表示兩個世界之間的基本特征的相似關(guān)系，用 A∩B表示共有屬性，A – B和 B - A表示它們之間的差異，那么，在定性的意義上，這些量之間的關(guān)系可以定性地表示為：[1]

S（A ，B）= C1F（A∩B）- C2F（A - B）- C3F（B - A）

這個公式說明，兩個世界之間的相似關(guān)系是它們的共性與差異的函數(shù)。當(dāng)C1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C2和C3時，兩個系統(tǒng)之間的共性將比差異處于更重要的支配地位。其中，三個系數(shù)C1、C2和C3 的值是通過實驗來確定的。這樣，我們就有可能在經(jīng)驗的意義上來研究相似關(guān)系。在經(jīng)驗的意義上，如果相互競爭的理論中的某個理論的描述和說明模型能夠完全依據(jù)當(dāng)前的實驗結(jié)果和本體論概念被加以校準(zhǔn)，那么，我們就可以認(rèn)為，這個理論是似真的（plausible）。理論越擬真，它就越逼真。

在一個特定的語境中，當(dāng)一個理論的說明與理解模型能夠完全經(jīng)得起經(jīng)驗的考驗時，科學(xué)共同體將認(rèn)為理論描繪的可能世界與真實世界之間達(dá)到了某種一致性。這時，科學(xué)的發(fā)展進入了語境確立的階段。這個階段相當(dāng)于庫恩的常規(guī)科學(xué)時期或范式形成時期。這時，科學(xué)家不僅擁有共同的信念和共同的語言，而且擁有對真實世界的共同圖象。他們相信，理論描繪的可能世界代表了真實世界的內(nèi)在機理；理論描繪的圖象就是不可觀察的真實世界的圖象。為了進一步探索真實世界的精細(xì)結(jié)構(gòu)，科學(xué)家常常會根據(jù)現(xiàn)有理論提供的信念和約定，設(shè)計新的實驗規(guī)劃，預(yù)言新的實驗現(xiàn)象，特別是運用成熟理論中的理論實體進行實驗操作，從而形成了一個相對穩(wěn)定的語境階段。但是，這個相對穩(wěn)定的語境邊界是非常不確定的。

當(dāng)科學(xué)家把成熟理論所揭示的世界機理作為一個范式和信念的基礎(chǔ)，延伸推廣到解釋其它相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)象時，科學(xué)的發(fā)展進入到語境的擴張階段。其中，既包括理論研究的信念與方法的擴張，也包括以它的基本原理為基礎(chǔ)的技術(shù)與實驗的擴張。例如，在牛頓理論確立之后，不論是物理學(xué)還是化學(xué)家，他們都用牛頓力學(xué)的基本思想解釋他們所面臨的其它領(lǐng)域內(nèi)的新的實驗現(xiàn)象，并且成功地制造出了許多測量儀器；同樣，現(xiàn)代技術(shù)的崛起和分子生物學(xué)、量子化學(xué)等學(xué)科的產(chǎn)生都是量子力學(xué)的基本原理成功應(yīng)用的結(jié)果。所以，語境擴張的過程實際上是已有語境膨脹的過程。當(dāng)科學(xué)共同體在語境擴張的過程中，遇到了與理論信念相矛盾的而且是他們料想不到的實驗事實時，他們才有可能開始對理論的信念產(chǎn)生懷疑，這時，理論的應(yīng)用邊界，或者說，語境擴張的邊界逐漸地變得明確起來，科學(xué)的發(fā)展開始進入語境轉(zhuǎn)換階段。在這個階段，舊語境的擴張受到了限制，新的語境處于形成與培育當(dāng)中。新的理論競爭也就隨之開始了。隨著新理論競爭的開始，科學(xué)共同體的信念也在不斷地發(fā)生著改變，直到一個全新的語境形成為止。

當(dāng)新的語境確立之后，不僅科學(xué)家確立了新的信念，而且他們對問題的求解值域也隨之發(fā)生了改變。這時，原來前語境中的一些不合理的偏見，在新語境中得到了糾正。在前語境中是真理的理論，在后語境中失去了它的真理性。后語境的形成是伴隨著新理論的確立而完成的。由于新語境比舊語境揭示出了更深層次的世界結(jié)構(gòu)或機理。所以，它在理論信念、方法和技術(shù)層次的擴張與滲透力將會比舊語境更強、更徹底。這也就是，為什么量子力學(xué)的產(chǎn)生所帶來的理論、方法與技術(shù)革命會比牛頓力學(xué)更深刻、更廣泛的原因所在。但是，前后語境之間的界線是連續(xù)的。這時，就像新理論是對舊理論的一種超越一樣，新語境也是對舊語境的一種超越。由于語境的變遷和運動是不斷地向著揭示世界的真實機理的方向發(fā)展的。因此，在語境中生成的理論也使得科學(xué)的發(fā)展與進步向著不斷地逼近真理的方向進行。本文把科學(xué)發(fā)展的這種模式稱為“語境生成論模式”。

這里包括兩個層次的生成，其一，理論的形成與完善是在特定的語境中進行的；其二，科學(xué)進步也是在語境的變更中完成的。但是，值得注意的是，強調(diào)語境化并不意味著使科學(xué)進步成為無規(guī)則的游戲。把理論系統(tǒng)放置于特定的語境當(dāng)中，強調(diào)了系統(tǒng)的開放性和連續(xù)性。在這個意義上，語境論的事實也是一種客觀事實。運用語境論的隱喻思考與模型化方法，不僅能夠使科學(xué)進步過程中的微觀的邏輯結(jié)構(gòu)與宏觀的歷史背景有機地結(jié)合起來，而且能夠使基本的內(nèi)在邏輯的東西在歷史的發(fā)展中內(nèi)化到新的語境當(dāng)中，從而使得語境在自然更替的同時，一方面，完成了理論知識的積累與繼承的任務(wù)；另一方面，揭示出更深層次的世界機理。所以，語境生成論的科學(xué)進步模式既不會像庫恩的范式論那樣，走向相對主義，也不會像普特南那樣，走向多元真理論。科學(xué)進步的語境生成論模式，既能夠包容相對主義的某些合理成份，又能夠堅持實在論的立場。

5．結(jié)語

從量子力學(xué)的認(rèn)識論教益中抽象出的語境實在論的觀點，是一種具有更廣泛的解釋力，并且有可能把許多觀點有機地融合在一起的實在論觀點。它不僅能夠賦予量子力學(xué)以實在論的解釋，而且為解決科學(xué)實在論面臨的許多責(zé)難，理清上世紀(jì)末圍繞“索卡爾事件”所發(fā)生的一場震驚西方學(xué)壇的科學(xué)大戰(zhàn)，[1] 提供了一條可能的思路。法因曾經(jīng)在《擲骰子游戲：愛因斯坦與量子論》一書中斷言“實在論已經(jīng)死了”。[2] 然而，我們通過對量子力學(xué)與實在論的分析，在放棄了傳統(tǒng)的真理符合論之后，運用隱喻思考與模型化方法所得出的結(jié)論則是，“實在論還活著，而且活的很好”。

[1] D.Bohm and B.J.Hiley， The Unpided Universe: An ontological interpretation of quantum theory， Routledge and Kegan Paul， London (1993).

[1] Jeffrey Alan Barrett， The Quantum Mechanics of Minds and Worlds， Oxford University Press (1999).

[1] Jerrold L. Aronson， Rom Harré & Eileen Cornell Way， Realism Rescued: How Scientific progress of possible， Gerald Duckworth & Co.Ltd (1994): 136-137.

[1] Jerrold L. Aronson， Rom Harré & Eileen Cornell Way， Realism Rescued: How Scientific progress of possible， Gerald Duckworth & Co.Ltd (1994): 133.