文章来源：《科学技术哲学研究》 2013年第6期
赵斌(山西大学科学技术哲学研究中心，太原030006)
摘要:功能话题一直以来都是生物学哲学探讨的焦点问题。从达尔文开始在生物学中确立自然主义的功能概念以来，通过基于不同诉求的哲学讨论，形成了多种版本的生物学功能概念。但近期模态功能概念的提出却似乎偏离了这一传统，加之最近关于神经功能的讨论逐渐成为生物学功能论题的焦点，所以有必要以生物学功能的语境依赖性为基点，就生物学概念的统一性问题展开探讨。
关键词:模态功能;语境依赖性;投射论
中图分类号:N02 文献标识码:A 文章编号:1674－7062(2013)06－0031－05
自从达尔文开创一种自然主义式的生命演化学说之后，对于进化问题的科学研究便一直仰赖功能的说明。生物学理论依赖于功能，但对于功能自身的定义与解释却一直是困扰生物学家与生物学哲学家的难题，并且围绕它的讨论一直持续着。曾经出现过的主要功能理论包括病因学的、倾向性的以及关系的功能理论，但是它们各自都存在不可避免的缺陷。正是因为如此，纳奈(BenceNanay)提出了一种模态的功能理论试图针对前面出现的功能理论进行替代。①但该理论实际上也并非无懈可击，下面将首先就该理论的提出以及缺陷进行讨论。
一 模态功能理论的提出及其缺陷
目前的类型特化大概可以分为三种方式，即功能的标准，形态学的标准以及同源的标准。［1］413－414但是这三种标准与目前流行的病因学途径存在冲突。尼安德认为功能的标准会造成功能本身成为特征类型特化的解释要素之一，而特征类型的特化标准又是对功能进行定义的必要条件，这无疑会造成解释循环。［2］致使其与病因学的功能理论无法兼容;对于形态学标准来说，特征类型往往跨越物种界限，但类似心脏这样的器官，尽管不同物种间功能相同，但却不一定在形态属性上相同。［3］同时，功能障碍问题也是这一标准的死穴;为此，同源的标准应运而生。这种标准将进化树上的亲缘关系作为界定特征类型的唯一依据。本质上，这是一种依赖遗传学的标准，需要对特征的亲缘关系进行遗传分析，确保所考察的特征处于相同生殖谱系之下。［4］但是，即便我们能够确定特征同源关系，但对于不同特征间是否存在同等功能效应的判断依然要依赖功能的标准。
为了避开这些问题并提出一种用以替代病因学途径的替代方案，纳奈设想了一种不需要确定特征类型的模态功能理论。但这一方案看似解决了一切问题，却存在歪曲生物学功能概念的嫌疑，使得从关注功能的使用转变为关注其有效性。纳奈提供的解释是，尽管功能在不同领域中可以拥有许多的有效性，但功能的有效性和使用需要作出区分。［1］427这一回答显然有些勉强。实际上，在模态的功能理论中，一个特征的功能有效性是对应于所有可能领域，而功能的使用则仅针对于最为接近的可能领域。如果这样考虑，功能确实是通过有效性而获得定义，但对最为接近于实际领域的功能的评估也变得不可或缺。虽说功能概念被完全模态化，但我们实际上通常把功能粗略地划分为人工功能和生物学功能，前者存在设计者，而后者则不存在设计者的因素(病因学的功能理论就是为了排除设计者因素而提出的)。如果接受功能模态，我们就必须面对一个问题，即这里是否存在预先的设计。因此我们需要对人工功能与功能模态的概念进行比较分析。
菲利浦·基切尔(Philip Kitcher)曾主张一个特征表征的功能实际上就是关于该特征表征是被设计来干什么。［5］而就某一被选为功能定义的功能模态来说，导致其被选择的可能领域实际上就像关于它在此场景中用来干什么一样，必然存在一个先在的设计。因此模态功能本身蕴涵设计因素。曾经占主导地位的病因学功能理论的初衷是区分人工功能与生物学功能，［6］这一理论以自然选择机制为基础，将选择效应作为判定功能的重要依据，使得功能表征生物学化，成功在进化理论中剔除了设计论(祛除自然神论的残留)。但模态的功能理论中隐含的设计因素在会让人觉得是一种倒退。
作为回应，纳奈仅仅是修改人工功能的定义标准，不再将设计因素作为考察因素，同时将人工功能也纳入功能模态的范畴，试图消弭人工功能与生物学功能的界限［1］428如此一来，功能仅仅作为一种环境相关的模态。在纳奈看来，人工品的功能取决于其使用者对于使用领域的判断，就某一使用情景而言，使用者需要选择相应的功能模态来进行最贴合实际情况的使用，但与使用者是否达成目的无关。［1］429通过这种方式，功能模态就吸纳了人工功能，而模态功能理论就成为一种与使用相关，但与设计无关的功能理论。
不过，即便这样模态功能还是存在漏洞。虽然功能不依赖于使用而存在，但由于对功能模态的选择实际上是对相对接近的可能领域进行评估，从而使得使用环节主导了对功能的定义，使用环境作为参照系成为功能定义首要标准。功能模态的观念将功能概念上升为一种普遍概念，并赋予其各种条件下的合理性，形式上摒除了之前各种功能理论的漏洞，建立起环境相关的统一的功能评价标准。不过这样做仅仅是从表面上消弭了生物学功能与人工功能之间的区分，但却削弱了功能作为重要生物学概念的解释效力。
二 功能中的设计因素
模态功能面临的最大问题在于，首先，它通过单方面地融合了生物学与人工功能，企图消解设计因素，但“最接近领域”的判断却还是引入了目的性因素;其次，它将功能的定义指向模态，却无法解释模态的起源与本质。这里将主要探讨第一个问题，而第二个问题放在第三部分探讨。
目前多数生物学哲学家还是主张生物学功能作为单一功能分类的观点，甚至有进一步细化的必要。例如蒂姆·莱文斯(Tim Lewens)就很有建设性地将生物学功能划分为有机体功能的人工模型与有机体功能的作用者模型。［7］526在前一模型中，生物的组成器官与人工制品的构成零件在概念上是等价的;而在后一种模型中，有机体作为整体被表述为趋向特定目标的作用者。人工模型倾向于认为有机体作为整体，其目标在逻辑上基于有机体部件或过程的功能，模态功能理论更像是这种模型的进一步发展;作用者模型将目标指向性定义为重要的分析因素，对于功能的分析是建立在各器官或组成部件所构成的系统基础上的，各个器官或部件的功能是与整个系统的目标指向性相关的。对于坚持自然主义的进化论者来说，有机体功能的人工模型实际上是将生物学中的功能概念以人工功能的形式进行表述，有机体的各项功能被表征为各种隐含设计因素的人工功能，作为生物学的解释来说这是不可接受的。而模态功能的问题也与这点类似。
丹尼尔·丹尼特(Daniel Dennett)曾认为生物学家要做的就是去发现“自然母亲”塑造生物体形态的意志。［8］而理查德·道金斯(Richard Dawkins)也有“失明的钟表匠”的著名比喻［9］。这些表述都暗含作用者模型的特征，带有目的性因素。目的性因素在当前的生物学功能表述中是很难排除的，但仍需作出区分。乔治·威廉姆斯(George Williams)认为设计是定义功能的核心要素。但这一观点要成立，其中的设计必须要与作为人工品设计者的人区分开，按照威廉姆斯的本意，自然选择是这种设计的唯一来源，自然选择既是作用者也是设计者，或者说为设计因素提供解释。［10］通过累积性效应，自然选择可以表现出目标指向性的特征。例如，C·H·沃丁顿(C．H．Waddington)就认为大多数生活有机体的活力表现为趋向于产生某些特有的最终结果，比如生物体繁殖过程中的遗传机制［11］斯图亚特·考夫曼(StuartKauffman)甚至将一组能够相互催化的分子视为原始生命系统。这一不存在遗传物质的系统由于具有自我维持的目标特性，在他看来也符合生命体的定义。［12］所以对于生物学功能来说，目标指向性始终是难以摆脱的因素。自从自然选择学说成为生物学研究的核心纲领以来，作用者模型便一直存在。因此当模态功能理论试图统一人工功能与生物学功能时，对于已有的生物学理论体系来说是一种破坏，它无法对功能中的设计因素进行必要的区分。
三 生物学功能的本质
生物学功能概念中的设计因素只有通过自然选择机制才能同人工品区分。这一主旨也一直被选择效应的功能理论所秉持。这一理论由怀特(L．Wright)奠基，之后密立根、尼安德对该理论进行了发展以及辩护，布勒和阿蒙森(Ｒ．Amundson)更进一步确立了各自的选择效应理论。以选择效应为核心来确立功能概念的目的在于，找到一种能替代佩利自然神论设计思想①的功能理论，从而在说明中消除非自然的设计因素。生物学功能问题的核心在于如何限定设计因素。正是如此，进化论者们诉诸自然选择来对人工功能的说明进行改造，从而创造出不体现智力性设计者因素的功能理论。
作为生物学功能的特异性，自然选择成为了它合法性的必要构成。按照选择效应的功能说明，一项功能应有助于其所在的系统实现某一项能力。能力的类型与所在系统的种类是相互关联的，功能归因取决于调查者的兴趣。例如，在关于将养料输送至细胞的血液循环系统的功能语境中，心脏的功能就是泵血。不过，基于选择效应的功能说明面临着另一种功能说明方式的挑战，即由罗伯特·康明斯(ＲobertCummins)最先提出的原因作用的功能说明。［13］总结起来，功能归因于对复杂系统进行功能分析得出的特征描述。通过参照系统中各部分的贡献度，功能分析对一个系统的能力作出了解释。
原因作用的功能说明也并非没有麻烦。作为功能陈述，人工功能与生物学功能的定义存在共同的基础。首先，功能陈述是解释性的。功能陈述为功能性的人工功能或生物学功能提供其存在的理性解释;其次，功能可以同偶然区分。也就是说功能具有确定的应用领域;第三，功能陈述是规范性的。即功能陈述是关于应当如何行为的陈述，而不是如何行为的陈述，这样主要是为了避开功能障碍的困境。应当说，模态的功能理论主要也是从这三个方面来考量的。而问题就出在原因作用的功能说明无法满足这三个基础。首先，原因作用的功能说明虽是解释性的，但是其提供了错误的解释类型。例如按其观点，心脏泵血的功能解释的是心脏所在循环系统的能力而非其作为功能表征的存在本身;其次，不能明确区分功能与偶然，因为功能的表征基于系统，与是否出于偶然无关，偶然在某些系统可直接作为功能;第三，不能解决功能障碍问题。因为按其观点，功能是与产生效应绑定在一起的，如果没有产生相应效应，也就不存在对应的功能。
和物理学不同，生物学功能拥有很强的语境依赖性。在生物学中，原因的功能说明表现得尤为明显，它是基于具体分析的系统而非所涉学科。举个例子，化学家将DDT描述为化学结构以及元素构成的说明，即(ClC6H4)2CH(CCl3)，而不是像生态学家那样用“强力农药”或“在食物链中通过累积效应对人体乃至整个生态产生危害的物质”作为它的标准解释。对于与生态学关系密切的动、植物学以及进化研究来说，由于它们对于生物学功能的依赖程度比较深，原因作用的功能所提供的解释是不充分的。但在生理学或生物力学的语境中情况却相反。在使用原因作用的功能描述时，出于功能语境的多样化，造成功能定义也是多样化的。正因如此戈弗雷－史密斯(P．Godfrey－Smith)倡导功能的多元论。［14］
不论怎样，选择效应的功能说明还是比原因作用的功能说明更适合生物学中的情况，它以自然主义的方式对生命现象进行解释，没有诉诸特定的因果解释。但它还是需要改进。由于选择效应的推理通常是逆向的，所以需要通过选择的历史来确定功能，这对于病因学的功能理论来说是致命的;其次，高度理论蕴涵，即选择效应的功能说明必须依赖进化理论的描述，例如对于突变、特征分化的描述，从而成为进化理论的附庸。虽然基于这些原因，模态的功能理论尝试取代病因学的途径，但问题在于功能模态的概念或许胜任人工功能，可对生物学功能来说却不充分。比如心脏发挥泵的功能可以作为模态事实，但对于生物学功能的本质追问来说它并没能提供解释。模态功能作为状态描述是瞬时性而非历时性的，因此无法在进化论的框架内被赋予更多的生物学意义。模态功能理论在将人工功能与生物学进行统一方面并不成功，它未能提供充分的生物学解释。功能概念的本体依赖于我们的认知而不是进化的历史，如果不加限定地使用功能说明就意味着将人工功能的属性纳入到进化的事实中来，相当于我们将作为人类演化结果的认知构造中的内容(功能模态)作为解释的起点，功能模态源于我们的认知构造，而认知构造的来源是通过选择的历史得到解释支撑，尤其是当我们探讨进化认知神经学中的功能问题时，这种矛盾将尤为明显。因此任何实际领域中功能的存在合理性都离不开选择效应。因此，基于选择的功能说明对于生物学解释来说是必要的，它需要的只是改进。
四 语境与内在、外在生物学功能统一
模态的功能理论为了满足各种条件，包括诸如功能障碍在内的极端情况，建立了十分全面的理论体系，但却忽视了生物学功能的本质。对于生物学功能来说，重要的并不在于某一特征表征的运作模式本身，而是该模式是否能帮助它的所有者及其后代获得增殖，并在进化历史中保持一定的出现频率。因此，生物学功能可能注定是高度理论蕴涵的，我们对其的考察离不开进化的历史。但从另一方面来看，要建立自然主义的生物学功能概念，功能模态的想法还是有价值的。由于目前根本不存在纯粹生物学形式的功能描述，依然直接或间接使用人工功能来表征生物学功能，并就生物学功能与人工功能的目标指向性(或理解为设计因素)作出区分。前者重在揭示进化历史中有机体特征频率波动的原因;而后者常被用来作为生物发育系统规范性的解释，即使用控制论的系统分析来揭示有机体自我复制与维持的过程。例如，迈尔将发育隐喻为一种受基因编码或预设信息调控着的程序，导向特定的目标。［15］有时候行为的规范性也会被纳入到这种解释之中，其中包含了目标指向性的成分以及难以区分的其他因素(社会、文化等)。因此，我们直接或间接地将人工功能说明应用到生物学中本质上是期望确立一种认识上的规范，模态的功能理论实际上是一种形式上比较严密的规范理论，所以一切问题的关键就变成我们如何用生物学的形式来解释规范(模态)。我们可以借鉴投射论(projectivism)的思想。
莱文斯最先在有关功能的讨论中引入投射概念，他认为发育中的或是遗传中的机制表现出“程序性”(目标指向性)是可接受的，我们实际上是将“程序”的机制解释投射到针对自然的理解中。［7］544－545同样的，功能模态也可以作为服务于理解的解释性投射，进而形成启发性的功能概念。从这个角度思考的话，便为功能模态赋予了合理性。
对于未来生物学中的功能问题来说，功能模态与投射论思想的结合无疑是生物学功能概念化的主要方向。之所以这么说的原因在于，随着神经生物学研究的深入，我们对于神经功能的定义与分析面临着更大的难题。也就是说，相对于前面所探讨的外在功能，内在功能(神经功能)面临的多样化解释性难题更多。由于两者无疑都属于生物学功能，因此我们有必要在一定层面上将两者进行统一，使它们拥有在统一理论框架下通约的可能。
杰奎琳·苏里文(Jacqueline A．Sullivan)在探讨神经功能时，提出了经验范式(experimental paradigm)的概念，即产生特定类型效应的标准方法或程序。［16］而最近查尔斯·罗斯科夫(Charles A. Rathkopf)将目前对于神经功能的描述定义为任务绑定的功能(task－bound functions)，其依赖语境敏感性的功能分析。其表述为:当(1)一个功能F的描述必须要参考由对环境属性P1…Pn操作的经验范式所引起的行为任务，并且(2)它归因于解剖学上独立的脑区，那么功能F就是任务绑定的。［17］3也就是说，神经功能的确定本质上需要依赖对环境属性的操作。与此相对应，当我们之前探讨外在功能时一直强调自然选择因素所赋予的生物学意义。对于外在功能来说，其所提供的描述同样依赖于有机体结构特性对于环境属性的操作，而这种操作的结果最终表现为选择的效应。那么，同样可以确信外在功能也是语境依赖性的。所以，内、外在生物学功能概念就拥有了共同的基础。就外在功能来说，我们之于功能模态的选择依赖对“实际领域”的判断以及对“可能领域”的模态的选择，在这种模式内，功能定义是语境依赖性的，它是功能模态作为投射源被投射入选择效应的语境中(可能的进化环境)的结果，输出为具有进化意义上贡献度的生物学功能，从而使中性的功能模态被赋予了生物学意义;而对于基于任务绑定的功能理论的内在功能来说，依然需要通过脑区活性之于环境属性的投射来定义，最终输出为特定的行为。所以，二者在定义的形式上都体现出语境依赖性与投射，而局域性的脑区结构也具有某种功能模态的性质，具体如何揭示这种性质是未来神经功能研究的焦点。
不过，任务绑定的功能实际上依然延续着病因学功能的定义传统，将最终的功能归因为特定的脑结构区域，特定行为任务与特定脑区绝对对应，但这种做法在经验层面上却充满局限。罗斯科夫提出任务绑定的功能分析在面对多能性神经结构时(pluripotent neuroanatomical structures)无法给予满意的解释，因为对于某些神经构造来说，一系列意欲的任务绑定实际上是非绑定的，进而任务描述中的创造性变异会产生越来越多的新功能。［17］8－9面对行为的多样性与创造性，他认为应当避开尝试建立脑结构区域与行为能力(或实现它的认知过程)之间对应关联的功能假说，而是应当基于信号转换的形式来建立功能假说，即表述为:脑区A的功能是以方式Ψ来转换信号S。如果转换Ψ可通过数学方式来建模。那么通过这一方案确定的功能性角色就会具有详尽和明确的信息。［17］18这一方案与纳奈的模态功能理论在某些方面相似，同是基于某种虚拟的功能语境评判(前者为“可能的应用领域”;后者为“可能的信号转换方式”)来确定功能，但同样也如前面所论证的，需要投射来赋予其生物学性质，并为其本质起源提供解释。而关于这方面的研究这里碍于篇幅，不再深入。
总之，未来生物学功能的讨论可能会聚焦于内在领域，也就是说从关注于物理性性状特征的功能研究转向行为特征的功能研究，从而推动进化认知神经学研究以及相关哲学讨论的进一步发展。而本文意在主张，在这一过程中我们应当注意生物学功能概念基础的统一，从而维护进化理论在基本概念上的一致。
【参考文献】
[1] Nanay B. A Modal Theory of Function [J]. Journal of Philosophy, 2011, 107(8).
[2] Neander K. Types of Traits, Function, Structure, and Homology in the Classification of Traits [M] //Ariew A, Cummins R, Perlman M. Functions. Oxford: Oxford University Press, 2002:403.
[3] Neander K. Functions as Selected Effects [J]. Philosophy of Science, 1991, 58:180.
[4] Lewens T. Organisms and Artifacts [M]. Cambridge, MA: TheMITPress,2004:99－100.
[5] Kitcher P. Function and Design [J]. Midwest Studiesin Philosophy, 1993, 18:380.
[6] Vermaas P E, Houkes W. Ascribing Functions to Technical Artefacts: A Challenge to Etiological Accounts of Functions [J]. British Journal for the Philosophy of Science, 2003, 54:261－289．
[7] Lewens T. Founction [M] //Mathen M, Stephens C. Philosophy of Biology. Amsterdam: North Holland, 2007．
[8] Dennett D. Darwin’s Dangerous Idea [M]. New York: Norton, 1995:74．
[9] Dawkins R. The Blind Watchmaker [M]. New York: Norton, 1986.
[10] Williams G. Adaptation and Natural Selection [M]. Princeton: Princeton University Press, 1966: vii.
[11] Waddington C H. The Strategy of the Genes [M]. London: George Allen and Unwin, 1957:2.
[12] Kauffman S A. At Home in the Universe [M]. New York: Oxford University Press, 1995:275.
[13] Cummins R. Functional Analysis [J]. Journal of Philosophy, 1975, 72:741－764.
[14] Godfrey －Smith P. Functions: Consensus without Unity [J]. Pacific Philosophical Quarterly, 1993, 74:196－208.
[15] Mayr E. Teleological and Teleonomic, A New Analysis [M] //Cohen R S, Wartofsky M W. Boston Studies in the Philosophy of Science Vol. XIV: Methodological and Historical Essays in the Natural Sciences. Dordrecht: Reidel, 1974:102.
[16] Sullivan J A. The Multiplicity of Experimental Protocols: A Challenge to Reductionist and Non－reductionist Models of the Unity of Neuroscience [J]. Synthese, 2009, 167(3):514.
[17] Rathkopf C A. Localization and Intrinsic Function [J]. Philosophy of Science, 2013,80(1).
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