从更广的视野来考察化学结构认识的意义,既具有认识论意义又具有方 法论意义。
一、结构观念的广泛影响 化学认识史表明,最初人们注意的是物质的性质,相应形成了性质这一范畴。以后,随着认识的发展又逐渐认识到组成—性质的关系,并形成了本 质上正确的组成和性质范畴。再往后,则在经典水平上认识到结构—性质的 关系,进而在现代化学水平上又提出了结构—性能的关系,并形成了相应的 结构化学的结构概念,现代化学的结构概念。在此基础上,随着对于结构和 过程关系的认识的不断深化,进一步走向了认识反应体系结构以及大分子结 构与功能的关系,以及从过程和功能的联系方面去更深刻地理解结构。
这种认识的发展,从结构概念的方面来说,先是从组成概念上升到结构 概念,其中首先形成经典水平的结构概念,后来又形成现代化学水平上的结 构概念,然后又进一步向大分子结构以及系统结构概念上升。众所周知,在 系统结构这一概念中,不仅有了空间结构,而且提出了时间结构、过程结构。 结构概念发展的每一个阶段,反映了特定时代人们的思维风格,反映了人们 所达到的认识水平。这正如列宁指出的,“在人面前是自然现象之网。本能 的人,即野蛮的人没有把自己同自然界区分开来。自觉的人则区分开来了, 范畴是区分过程中的一些小阶段,即认识世界的过程中的一些小阶段,是帮 助我们认识和掌握自然现象之网的网上纽结。”①化学认识史中化学结构概念的演变,不仅从一个侧面反映了化学思想发展的内在规律性,而且也影响到其它一些学科的探索,并给这些学科的发展 以启迪或推动。例如 20 世纪初期发生的物理学革命的一个重要侧面,是在19 世纪化学结构观念引伸的基础上才揭示了原子奥秘。随后又在此“结构”
观念的引导下,进而深入探索了原子核及更深的物质结构层次,以致在原子 核层次上提出了核素周期律,在更深的层次上提出了层子模型、夸克模型等 物质结构模型。我们相信,随着人们认识的深化,终究将形成对物质更深层 结构的比较完整的认识。
在生物学领域,由于受到化学结构观念的影响,从 20 世纪初期开始深入探索了构成生命主体物质之一的蛋白质结构,直到 50 年代揭示了承担生物遗 传功能的 DNA 分子结构,以至生物体合成蛋白质密码的发现,推动生物学日 益更加注目于生命体系所存在的复杂的层次结构研究,把生物学的发展推进 到了一个新的阶段。
在数学研究中结构观念也在日益受到结构观念的影响。在本世纪 30 年代 数学领域出现的结构主义学派即布尔巴基学派就是一例。他们认为,应当运 用公理方法按照结构观点来重新整理数学领域,着重分析各个数学分支之间 的结构差异和内在联系,以及每门数学的结构特征或关于它的某些基本结构 的组成方式。
甚至在人文科学领域也是如此。以语言学为例,我们也能看见这种认识 发展的轨迹。19 世纪在进化思想影响下,欧洲各国掀起了对各种语言历史比 较研究的热潮,从研究语言形态分类发展起来语言形态的类型学。他们从化
① 列宁:《哲学笔记》,人民出版社,1974 年版,第 90 页。
学结构观念得到启发,通过类型比较,从偏重于比较的历时态语言学发展到 共时态的结构主义语言学。因为正如皮亚杰在《结构主义》一书中指出的, 结构、过程和功能毕竟是相互联系、密切相关的。
结构观念能够渗透到各个领域广为应用,就使人们日益深刻认识到,任 何客观研究对象都存在着复杂的层次结构。因此只有从结构观点出发才可能 深入揭示出事物发展的规律性。
二、结构观念的方法论意义 结构观念是人类不断深入认识物质世界本质所得到的认识成果,从而又可以成为指导人们进一步认识世界的方法或手段。 作为科学方法论的结构方法,是从结构观点出发探索事物规律的方法,既不同于追寻“终极点”的原子论方法,也不同于唯象的整体论方法。原子 论方法侧重于找出对象的构造之石,把整体现象归结为各组分的加和,把高 层次现象还原到低层次进行解释;而唯象的整体论则偏重于了解对象的宏观 的、平均的指标,只从始态和终态去把握事物转化的可能性,而不过问具体 过程和结构变化及运动途径的现实关系。而结构方法则既要分析对象内部的 组成,也要综合对象内部的组成之间的关系和对象的整体效应,要联系具体 的过程来把握事物的转化。
如果说原子论方法是分析方法的极端表现,整体论方法是综合方法的极端表现,那么,结构方法则不允许片面地走向极端而要综合地系统地考察对 象。人们对化学结构的认识已经表明,考察分子化合物的组成是对化合物整 体进行分解,在方法论上是以分析为主;而考察化学组成之间的关系以及这 种相互作用所带来的整体效应,在方法论上是以综合为主。而且只有既认识 到研究对象的内部组成,又认识到组成物之间的关系及其导致的整体效应, 才可能获得比较完整的认识。人们对化学结构认识的发展是这样,人们对化 学结构认识方法的运用也是这样。结构方法从一个侧面体现了分析和综合的 辩证法。结构概念作为一种方法论原则,要求我们从内容和形式的统一性上 去把握和认识事物。