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网络科学与网络思维的科学技术哲学方法论

刊于《哲学家•2012》人民出版社,2013 。中国人民大学哲学院 郝立新 主编 网络科学方法论探索 林枫* (南京师范大学文学院语言科技研究所) (南京医科大学第一临床医学院) 【内容提要】 网络科学是本世纪初涌现的以网络为研究对象和工具的多学科研究领域,它建立在“把事物的结构想 象成网络”的认识图式基础上,而这种图式具体表现为研究过程中的各种网络思维操作。本文先介绍了网 络和网络思维,回顾了网络科学的已有定义和现有观念。然后,以皮亚杰的发生认识论为指导,从认知框 架的角度来认识网络科学的方法论,提出了一些方法论基本范畴。其中,点与线是两大元范畴,与它们密 切相关的基本范畴包括属性和关系、结构和功能、静态和动态,以及连通性、交互性和局部性等。本文还 介绍了网络科学的基本思维操作,提示了它们与基本范畴之间的关系,并且认为这些操作是方法论与其技 术实践之间的桥梁。最后,通过对库恩式范式进行简要评析,本文主张有必要且可以为网络科学的方法论 提出一种具有生成性的方案。 【关键词】 网络科学;网络思维;方法论;认知框架;图式;范式 在二十年前,如果要介绍“网络”(networks )这个概念,大概需要从渔网、蜘蛛网或 纱窗等网状事物开始,利用它们所带来的日常印象,说明“网络”是线交织而成的结构,可 以抽象出线条和交点。如今,“网络”已经成为日常用语,对“网络”概念的理解,可以借 助人们对计算机网络的印象,说明“网络”是点相连而成的结构,可以抽象出节点和连线。 从认知心理学角度来看,无论是线条相交而织网,还是节点相连而成网,“网络”都体 现一种基本的认知图式,它以事物的基本要素为“点”,以要素间的相互联系为“线”,把事 物的基本结构视为“网络”,从而把事物的发展变化表征为“点”与“线”交织变化的动态 过程① 。从符号学角度来看,“点”与“线”是最简单的视觉符号,也是在处理事物所含信息 时,人类抽象思维所能借用的最简约表征形式② 。点与线所构成的网络,则是一种广泛使用 的思维模型,人们用以观察、记录、思考和认识事物的结构、发展和演变。 自1736 年欧拉(Euler )为上述思维模型明确提出应用数学理论(图论)以来,网络认 知图式已经通过网络分析(network analysis )的技术实践,逐渐在众多学科中得到应用,几 乎涵盖了生物、物理和社会领域的所有学科。例如,社会研究以个人、家庭、公司或国家等 不同层面的社会单元为点,单元间的社会关系为线,构建社会网络③ 。生物学研究以基因、 蛋白质、细胞、大脑皮质分区或物种等不同层面的生物单位为点,单位间的激活或抑制关系、 信号传递关系或能量输送关系为线,构建基因网络、蛋白质网络④ ⑤ ⑥ 、脑网络 或生态网络 。 ① 林枫,江钟立:《网络思维:基于点线符号的认知图式和复杂性范式》,《自然辩证法通讯》,2011 年第 1 期,第 29-35 页。 ② 林枫,江钟立:《点与线:结构视角初探》,《系统科学学报》,2011 年第 4 期,第 66-70 页。 ③ 沃特•德•诺伊,安德瑞•马禄发,弗拉迪米尔• 巴塔盖尔吉:《蜘蛛:社会网络分析技术》,林枫译,北京: 世界图书出版公司 2012 年版。 ④ Joyce A.R., Palsson B.O.: The Model Organism as A System: Integrating omics Data Sets. Nat Rev Mol Cell Biol 2006, 7(3): p198-210. ⑤ Sporns O.: Networks of the Brain . London, England: The MIT Press 2011. ⑥ Pocock M.J.O., Evans D.M., Memmott J.: The Robustness and Restoration of a Network of Ecological Networks. Science 2012, 335(6071): p973-7. 刊于

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