在一般科学哲学的范围内的表示与表征

时间：2015-12-20 18:45:53 所属分类：中国哲学 浏览量:

一、引 言 科学表示（scientific representation）在近些年的一般科学哲学研究中，逐渐成为了一个比较热门的话题。 这一点，从一些著名科学哲学家近年来所出版的专著的题目上可见一斑，如苏佩斯的《科学结构的表示与不变性》与范弗拉森的《科学表示：视角的

　　一、引 言

　　“科学表示”（scientific representation）在近些年的一般科学哲学研究中，逐渐成为了一个比较热门的话题。 这一点，从一些著名科学哲学家近年来所出版的专著的题目上可见一斑，如苏佩斯的《科学结构的表示与不变性》与范弗拉森的《科学表示：视角的悖论》。 国内在一般科学哲学的范围内，也对“科学表示”问题作了一些讨论，但是对“represen-tation”却出现了多种不同的汉译名称 ，如 “表征 ”或“表象 ”、“表达 ”， 本文作者主张将 “representa-tion”理解并翻译为“表示”。 像“representation”这样基本的概念，竟然出现了多种直觉上有较大差异的汉译名称，更为严峻的是有的汉语译名，还对应着其他的英文术语，如“表征”(characterization[化学、化工、材料等])、“表象”（appearance[哲学]与 image[心理学])、“表达”（expression[遗传学]）；从表面上看这是一个译名的选取问题，但其实却说明国内对科学哲学中所讨论的科学中的“表示”的理解，有着较大的差异。 本文将从分析科学中对应于“representa-tion”的各种不同的译名切入，进而论证在一般科学哲学的范围内，应该将“representation”统一的理解并翻译为“表示”。

　　二、汉译科技名词中对“representation”的翻译

　　在科学哲学的汉语表述中所出现的不同译名，一般来说，是由在科学的汉语表述中所出现的不同译名导致的。

　　下面以全国科学技术名词审定委员会的在线术语查询数据库（以下简称“名词委术语库”）的查询结果为依据，给出在科学的汉语表述中，关于“representation”的不同译名：表 1 为“representation”在“名词委术语库”中的“精确查询”结果，共有 4 条自然科学学科的记录，其中在“心理学”的“普通心理学与实验心理学”子学科中译为“表征”，“计算机科学技术”的“语言与编译”中译为“表示”，“物理学”的“量子理论”子学科中既译为“表象”又译为“表示”。

　　为了提取“名词委术语库”对“representation”的译名的较为完整的信息，又进行了符合“包含”条件的“模糊查询”，表 2 中列出了该查询的部分记录：从表 2 中可以看到，除极个别情况外，在数学学科及基于数学的或与数学密切相关的学科（即第12 至 22 条记录所属的学科） 中，“representation”都被译为 “表示”。 而因为本文仅讨论科学中的 “表示”，所以将主要讨论基础学科中的不同译名，即表2 中分布于数学、物理学及心理学中的 1 至 11 条记录的情况。 因为本文仅在最一般意义上讨论“rep-resentation”的含义 ，既然在数学学科中 “representa-tion”被统一的翻译为了“表示”，那么本文将其含义统一的抽象为“数学中的‘表示’”；类似的，心理学中的“representation”被统一的抽象为“心理学中的‘表征’”，物理学学科中的情况看上去有些特殊，因为就是在量子力学这一个子学科中，“representa-tion”却既被翻译为 “表示 ”（表 1 的第 2 条 ）又被翻译为“表象”（表 1 的第 3 条），这个问题在处理完数学中的“表示”后再解决。

　　三、数学中的“表示”

　　为了将数学中所说的“表示”的最一般的含义抽象出来，下面将考察部分使用语词“表示”的汉语数学语言表述。 为了使考察的相关语言表述具有典型性，选取了数学自身对“表示”加以研究的“表示论”进行考察；为获得一般性,对“表示论”的表述则选自于相关的词典条目：

　　(3.1) 表示(representation) 见“表示论”。表示论(representation theory) 用具体对象“表示”一抽象代数系并保持它的基本结构而对它的性质加以研究的理论。 最常用的具体对象是某一集合上的变换，特别是线性空间上的线性变换(这样的表示称为线性表示)。 以群的(线性)表示为例：设 G 为群，V 为域 F 上的线性空间，GL(V)为 V 上所有非退化线性交换组成的群。 G 到 GL(V)的一个同态 ρ 即称为 G在 V 上的一个表示。其实质就是用 V 上的线性变换来“表示”G 中的抽象元素。 线性变换是具体的，故可以应用线性代数的知识对群进行研究。 ……群表示论…也是理论物理学的重要工具。 除线性表示外，还有群的射影表示，有限群的置换表示等。 其它抽象代数系如环、结合代数、李代数等也各有其相应的表示理论。

　　(3.2) 表示论 从一个群、 环或代数到某个向量空间上的线性变换群、环或代数的同态叫做(群、环或代数)表示，该向量空间叫做表示空间。 决定一个代数结构的所有的表示， 是表示论的中心问题之一，这对于深入分析该代数结构是十分重要的。 群表示论在物理学和化学中也有很多应用。

　　(3.3) 表示论 数学中研究表示的理论。 对于一个数学体系 A，从 A 到同类的(一般是“更具体的”)一个数学体系的保持结构的映射，称为 A 的一个表示。 其中主要有群的置换表示、群和结合代数的线性表示、有限群的线性表示、酉表示等等。

　　上述表述“表示”的三个条目，按前后顺序，对“表示”的说明一个比另一个更为一般。 在它们的基础上，更为抽象的说，数学中的“表示”就是：用一个（类 ）抽象的数学对象来“表示”另一个（类 ）抽象的数学对象。 其实，不考虑各种具体的数学“表示”中的技术性内容， 仅就其最一般的语词含义来说，这里的“表示”与“对函数的图像‘表示’”、“对函数的图表‘表示’”、“对函数的解析式‘表示’”及“对函数的自然语言‘表示’”中的“表示”具有相同的含义。

　　这种含义出现于数学中的最为普通的情况莫过于像“用 a 表示任意自然数”中的“表示”了；再进一步的抽象为“用 a 表示 b”，其中“a”指代表示项，“b”指代被表示项，这就是汉语数学表述中出现“表示”的最为一般的情况了。 在本文中，将“用 a 表示 b”这种情况，称为“关于‘表示’含义的‘模式 A’”，简称“模式 A”。 其实，模式 A 不仅是关于“表示”的汉语数学表述的最一般情况， 同时也是日常语言意义上，关于“表示”的语言表述的最一般情况。 在数学中的情况被概括为了模式 A 后，下面就来处理物理学中的情况。

　　四、物理学中的“表示”与“表象”

　　表 1 及表 2 的相关记录已表明， 在物理学中，“representation”既被翻译为了“表示”又被翻译为了“表象”。 根据表 2 中的记录 4 与 5 的情况，即“irre-ducible representation”， 既被收录于 “ 群论 ” 子学科中，又被收录于“量子力学”子学科中，且都被翻译为了“不可约表示”；再结合在分析数学中的“表示”时，所提到的数学中的（群）表示理论被理论物理所运用的情况，这提示，抛开具体的技术性含义的差异，仅就较一般的含义来说，物理学学科中所翻译的“表示”与“表象”，都是直接使用或借用了数学学科中的“表示”。 为了确认这一观点，现考察表 2 的记录 6、7、8 中的“能量表象”、“动量表象”及“位置表象”的使用含义：(4.1)到现在为止 ，体系的状态我们都是用坐标(x，y，z)的函数来表示的，也就是说描写状态的波函数是坐标的函数，而力学量则用作用于这种坐标函数的算符来表示。 现在我们要说明这种表示方式在量子力学中并不是唯一的，正如几何学中选用坐标系不是唯一的一样。 波函数也可以选用其他变量的函数，力学量则相应地表示为作用在这种波函数的算符。

　　量子力学中态和力学量的具体表示方式称为表象。 以前所采用的表象是坐标表象。 这一章我们将讨论其他的表象，……。

　　（4.2）直到现在，我们都假定力学量的本征矢量不随时间变化，即认为基底是不动的。 因而力学量的几率分布随时间的变化应看成仅由态矢随时间变化而引起。 通常把这种描绘状态随时间变化的图象称为薛定谔绘景。 也可以这样看力学量几率随时间的变化，就是认为态矢量不动，而基矢随时间变化，从而使几率振幅依赖时间。 这样描绘的状态随时间变化的图象称为海森伯绘景。 注意“绘景”和“表象”是两个不同的概念。 表象指的是在选定一定的基底后，态矢量和算符的具体表示。 绘景是指所描绘的状态随时间变化的图象。 在同一绘景里，还可以有不同的表象。

　　通过概括上述表述中关于“表象”一词的使用，可以认为所谓“表象”就是用位置或动量或能量作为“基本变量”，对量子力学中的态（态矢量）与力学量（算符）的某种具体表示方式。 “表象”就是某种具体的“表示”，只不过被特别地命名为了“表象”而已。 如果再将“态矢量”、“力学量算符”、“位置”、“动量”及“能量”认定为抽象的数学对象，那么物理学中所说的“表象”就与数学中所说的“用 a 表示 b”,在本文所讨论的一般意义上是一样的； 或者说，物理学中所说的“表象”就是数学中所说的“表示”。 因此，物理学中对“表示”与“表象”的使用，也都是“模式 A”意义上的。 那么，下面要处理的，就只剩下心理学中的“表征”了。

　　五、心理学中的“表征”

　　现在对表 2 中的记录 9、10、11，即心理学中“命题表征”、“问题表征”、“内部表征”中所说的“表征”的含义进行分析：

　　(5.1)命题表征 一种类语言的心理表征 ，它规范了思维的概念性内容。

　　(5.2)命题表征 心理表征的一种 。 以命题形式存储在记忆中的信息。 表征的信息为一些抽象、无感觉通道特异性和类语言的符号。 是一种通用的心理语言，不受母语及感觉道的影响。

　　(5.3)问题表征 指个体在头脑中 ，记载、理解和表达问题信息的方式。 一般分为语言表征和表象表征两种形式。 前者是指用语言的形式在头脑中对要解决的问题进行表征；后者是在头脑中形成问题的“视觉”表象。

　　(5.4)问题表征是指问题状态在问题解决者的头脑中是如何呈现的。 问题表征不同，问题的难度也不同。

　　(5.5)内部(心理)表征[internal (mental)], … …(5.6)表征：指重新指代实物的任何符号或符号集(notation、sign 或 set of symbols)，通常这一实物并没有呈现。

　　(5.7)表征在人的知觉、记忆、思维和问题解决中都有十分重要的作用。 表征是指信息或知识在心理活动中的表现和记载的方式，是信息在头脑中的呈现方式。 表征是外部事物在心理活动中的内部再现，既反映客观事物，又是心理活动进一步加工的对象。

　　由上述表述可知，心理学（包括认知科学）中所说的“命题表征”、“问题表征”、“内部表征”及“表征”，都是所谓的“心理表征”(mental representation)。“心理表征”本质上就是“表示”，即在相关汉语表述中，对“表征”一词的使用，从最一般的意义上来说，仍是在“模式 A”意义上的使用。 但是，在心理学的语境中，在“模式 A”中的表示项“a”与被表示项“b”之间，从哲学上看，存在一个巨大的鸿沟，因为表示项 “a”是“人脑内的”，而被表示项“b”是“外部世界”中的对象。 这个鸿沟如此之巨大，以至于心理学家佩维奥 (Allan Paivio)认为心理表示[心理表征]问题可能是所有科学中最难解决的问题了。 也正是在这一意义上，心理表示问题成为了心理学与认知科学中的“关于表示的基本问题”(fundamental prob-lem of representation)， 并且没有哪位科学家知道心理表示究竟是如何表示的。

　　心理学及认知科学，由于其研究的对象为认知主体的认知， 这一特殊性使在其语境下所使用的“表示[表征]”都是在一个区分“内部”（与人脑相关的）与“外部”（与认识对象相关）的大的“框架”下来使用的。 去掉这一“框架”后，心理学中所说的“表示”也就是“模式 A”意义上的了；由于心理学出于自身需要设定了这一框架，因此，作者将在此“框架”意义下所使用的“表示”，即“用 a 表示 || b”这种情况，称为“关于‘表示’含义的‘模式 B’”，简称“模式 B”。

　　六、一般的“科学表示”与特殊的“心理表示”

　　在明确了各具体学科所使用的“表示”一词的含义后，接下来要处理的就是在用汉语表述的一般科学哲学中，对应于“scientific representation”中的“representation”应该如何翻译的问题了。 如果说一般科学哲学所面对的是“统一的科学”的话，那么一般科学哲学所使用的就是一种“元语言”；此时，相对于一般科学哲学来说，各分科的科学哲学及其所对应的科学学科所使用的语言就是一种 “对象语言”；也就是说，一般科学哲学的“元语言”必须能够讨论和处理各学科所用的“对象语言”所处理的问题。 具体来说，“元语言”中用来指代某一科学概念的词项必须能够含摄各“对象语言”用来指代该概念的词项，如当在“元语言”中讨论“科学表示”时，它应该能够指代各学科中所运用的“表示”。 这在英语中不是问题， 因为不论是一般科学哲学所用的“元语言”，还是各学科所用的 “对象语言 ”，它们所用的基本词项仍然是自然语言中的同一个一般性词项，即“representation”。 而在汉语中，由于在各“对象语言”中已经使用了不同的译名，在名词委还不能统一这些译名的前提下，需要将这些译名中最一般的一个译名作为“元语言”中指代该概念的名称来使用。 经过前边的分析可知，模式 A 意义下的“表示”就是对应于“representation”的最一般的译名。

　　至此为止，关于“representation”的译名问题已经解决。 但也许有人会反驳说，既然心理学所说的“表示[表征]”是在模式 B 意义上来使用的，而在科学哲学中如将“representation”译为“表示”，而“表示”却是在模式 A 意义上来用的，那么在一般科学哲学中讨论“科学表示”时，岂不是没能含摄“心理表示”这一含义吗？ 这个问题已经不是单纯的翻译的问题了，而是关于如何理解一般科学哲学中所说的“科学表示”。 那就让我们看一下，科学哲学家范弗拉森的说法：“无论从何种意义上说， 我都不会牵连到心理表示。 从我下面对表示的刻划来看，‘心理表示’是一种矛盾的说法，...， 心的哲学与语言哲学中的观念，对我们关于科学表示的理解不会有任何帮助—更不必说，它会将某些讨论丢回到笛卡尔的外部世界的问题中，这没有任何积极的意义。 ”

　　范弗拉森为什么会这么说呢？ 很简单，那是因为所谓“科学表示”指的是科学家在科学实践中所实际使用的那些表示方式与方法，如数学家使用一种抽象对象来表示另一种抽象对象的做法，物理学家使用模型来表示她所研究的对象的做法等等。 当然，心理学及认知科学作为一门科学，在其研究中显然也会运用“科学表示”。 但是，需要对实验心理学家及实验认知科学家所实际运用的“心理学中的表示”与她们所说的“心理表示”给予严格的区分。 因为心理表示从来没有被她们实际的运用过。

　　正是在此意义上范弗拉森才会说：“如果完全地按照字面意义来理解， 那么这里则没给心理映像及心理表示观念留有任何余地，不论是对大脑状态还是其他什么更为短暂的东西来说， 因为它们根本就没有以任何方式被运用过，如果它们确实存在过的话。 至少，在相关意义上说，它们并没有被使用过：我们可以设想一位脑外科医生对他的病人的大脑状态赋予了某种具有表示性质的职能，但是却不能设想一个人将这种职能赋予她自己的大脑状态，而无论对心理状态作何理解。 ”

　　关于范弗拉森所说的“脑外科医生”不禁令人产生疑问：难道不能将那些实验心理学家与实验认知科学家看作类似于“脑外科医生”吗？ 关于认知心理学中的科学表示与心理表示的关系，范弗拉森并没有论及，但是可以方便的将其观点贯彻到这个问题上来。 如下图所示：

　　在模式 B 下对“表示”的使用，似乎表明心理学所讨论与研究的就是“人脑内的”表示项 a 是如何表示“外部世界”中的被表示项 b 的，且所谓的“命题表示”与“问题表示”就是存在于“人脑内的”“内部（心理）表示”。 也就是说，心理学家好像可以同时把握这两者及它们之间的关系。 从某种弱意义上讲，相对于认知的主体自身来说，心理学家具有某种超越性。 但心理学家之所以能够获得这种弱的超越性，完全依赖于她们的实验仪器。 因此，模式 B 的情景只是一种假象，或者说，所谓的“心理表示”只是心理学家的一种说法而已。 心理学家根本不能真正的跨越那道“巨大的鸿沟”而通达“人脑内的”“心理表示”，她们仅是借助于实验仪器，构建了那些所谓的“心理表示”。 关于心理学中的表示，较为实际的是图 2 所示的情景：

　　与脑外科医生相比，实验心理学家与神经认知科学家更像是“脑内科”医生。 正因为心理学家并没有在实验中真正地跨越那道“鸿沟”，所以心理表示问题才成了所有科学问题中（可能的）最难的问题。

　　七、结语

　　当前，在哲学与一般科学哲学中，较普遍的将“representation”翻译为“表征”，而且出于概念一致性的要求， 有的一般科学哲学译著将数学中的“representation”也翻译为了“表征”。 从当前汉语科技名词的现实情况来看，数学与计算机科学中被统一使用的是“表示”这一译名，而科学表示的全部技术性含义都是基于数学中的用法。 相反，“表征”这一译名，仅在实验心理学的个别语境中才有确切的含 义 。 因此 ， 在一般科学哲学中应该将“representation”翻译为“表示”。 另一方面，在一般科学哲学中，主要是在（形式地）数学的及实用的意义上，来讨论科学表示问题的；且没有给“心理表示”及与其相关的心的哲学与语言哲学留有任何余地，而“表征”这一译名又带有极强的心理学背景与色彩，这从反面说明如将一般的“representation”译为“表征”的话，必将造成极大的误解与混乱。

　　参考文献：　　〔1〕 Suppes, Patrick. Representation and Invariance of ScientificStructures[M]. Stanford: CSLI, 2002.　　〔2〕 〔35〕 〔37〕van Fraassen, B. C.. Scientific Representation:Paradoxes of Perspective [M]. New York: Oxford UniversityPress, 2008:7, 2, 24.　　〔3〕 吴彤. 科学研究中的表征———从科学实践哲学的立场看[J].哲学分析,2012,03(01):20-32.　　〔4〕 李大超.作为表达的模型[J].自然辩证法通讯,2011,33(06):3-8.　　〔5〕 感谢胡新和老师对我要 “统一科学中关于‘representation’的译名”的“批评”，使我将统一仅限于一般科学哲学，并作出了对科学哲学所使用的“元语言”与各科学学科所使用的“对象语言”的划分。　　〔6〕 本文将关于科学的汉语表述限定于中国大陆， 对香港、澳门、台湾等地区的情况暂不考虑。　　〔7〕 全国科学技术名词审定委员会是经国务院授权， 代表国家进行科技名词审定、公布的权威性机构。　　〔8〕 本文所列结果的查询时间为 2012 年 10 月 18 日。　　〔9〕 “精确查询”是指在查询所得记录的“术语 ”一栏的字符串中，仅含被查询字符串的查询。　　〔10〕“自然辨证法”学科并不是一门自然科学学科，本文将属于该“学科”的“记录”一并列出以备参考。

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