摘要:通过逐步解构冶金考古实验室的活动，发现作为科学认知对象的物质产于数学化和规约化的方法论之中。这反映了物质陷于自我自证的循环逻辑中，科学所判定的物质在此丧失了实证性。结合学界关于物质存在的争论，在STS中本体论大转折的路径下反思该现象，提出超越形而上的视野;根据实际的实验室行为来观看物质，认为物质是在行为之中逐步生成的。
关键词:冶金考古;实验室研究;物质的产生;存在逻辑
一、引言
在科学学领域，实验室研究引发的忧患之一在于实验室中的物质自证(self-evidence)现象。之所以说是“自证”，是由于“可能存在的物质”被数学程序证明，而物质之所以被认定是“可能存在的”，正是由于它“可以被数学表达”。于是，大量学者指出实验室隐含着一种循环论证的逻辑。①
考古论文范例： 有关提升文物考古工作突破口的举措探讨
然而，这种论证方式的问题在于，数学本身并非“实证”可得。这样的观点，可追溯至笛卡尔以降的怀疑论———一切表象皆可能是假相，颜色、气味、形状等等皆可变幻，惟有在思维中必然存在的事物才是绝对真实的。比如三角形内角和必然是180度，这一数学观念无关人的意愿而存在，哪怕三角形这个事物本身可能是个幻象、并不存在，三角形内角和的定律却并不改变。数学与几何是唯一确定的准绳。〔1〕45换言之，所谓的真实事物，它不是假想的，而是在“想” 的过程中所存在的必然事物———它无可避免，是一种先验于实证经验的存在。
在此先验的基础上，其它表象不足以作为证据而存在，真理脱离于其它表象，“自证”即是其性质。然而，我们是否一定要遵从笛卡尔式的怀疑论，从而得出一个脱离实证的真相?科学实验本身是否脱离了实证?在数学化的自证之下，“观察”和“理论”在实验中不再可以严格区分，主观与客观也无法再截然二分。当观测和理论不再二分，一个严峻后果产生了:波普尔的证伪原则对于实验室失去了解释力。回答以上问题，需要我们超越认识论，置身于具体的实验室中，尝试还原物质本体的产生过程、存在逻辑与表征过程。
对此，冶金考古实验室为我们提供了一个具体的分析案例。冶金考古实验室的主要工作是对古代遗址采集而来的冶金遗物进行取样、镶样、金相分析和X射线衍射分析等，冶金考古学者就此讨论金属冶炼水平。之所以选择该实验室作为田野考察和实时跟进的考察对象，除去便利性的原因之 外，主要是由于它呈现出了完整的过程，即物质在具体的行为、仪器和假设之下被产出、被确证的方式与过程。
本文将跟随该实验室的实验过程，回顾晶体衍射数据，对实验室生产物质的过程做微观观察分析，并就此反思实验中的物质的实在性。即，研究者看到的是什么?没有看到的是什么?一定是眼见为实吗?他们怎么观看的?这就指向了关于存在逻辑的思考。下文将展示，如同笛卡尔和大量前人所讨论的科学数学化一样，冶金考古实验反应了一种“自证”存在的逻辑。需要说明的是，我们并不尝试评判物质的实在性与假相，而是讨论一种实验操作过程，它让物质被视作是“实在的”。即，何种行为、何种仪器、何种方法论让物质从“不可读”“不可见”的混沌之中抽离出来，并被视作是一种本质真相。
二、实验室日志:物质的诞生
初次观看冶金实验所见，是实验人员在处理考古现场带回的冶炼炉中残留的炉渣和金属制品样本。样本处理室中可见几台切割机和电子秤。这些炉渣和出土铜铁器物残渣被一一编号，然而，即便形式化的字母与数字编号让它们在名称上获得一种规律性，这也不能抵消一种混乱。这种混乱来源于物质本身的“不可读”性质———它是什么?这么大一块炉渣，从中要找的是什么，它又在哪里?它们无非是杂乱无章的残片和石头而已。归根结底，实验室里的各种仪器和实验行为的目的，就是要消除这种混乱，实验过程就是消除混乱的过程。
1.取样:选择的多重逻辑
冶金考古实验的样品来自于考古工地，鉴于篇幅和主题所限，本文不讨论实验室外的样品采集过程，仅从实验室开始观察物质的产生。在实验室中，最初的疑问来源于:为什么冶金考古学要这样处理样本?研究人员首先使用切割机把大块炉渣和金属遗物切割成尺寸微小的碎片。在这一日常科学行为中，至少包含着两个隐形知识(tacitknowledge)，即对于取样大小的选择，以及对于金属样品切割方向的选择。随着研究人员对样品处理流程的介绍，一个有趣的现象呈现出来，即切割的逻辑是多重的。
有时它涉及实验者对样品本身的假设。例如，研究人员推理遗物出土地区的金属加工工艺，并预测其铜器内部构造，由此决定样品切割方向:“我基本上可以确定它(青铜饰件)不会是[把铜液]浇铸成这么细的，它的内部结构会向这个方向去延伸。它是一点一点敲出来的……在北方边疆地区地方，锻打的可能性更大一些。”于是取样的逻辑来自于对金属微观结构的推测，也来自于对生成状态、沉淀情况的假想。在此过程中，研究人员拿着样品摸索查看，考虑沉淀的过程、锻造的方法，然后才确定实验需要在样本的哪些方位上看到何种信息。
他拿着样本给实验室的研究生做讲解:“这是接近中心的点。尽量保留它，最想看的是这个点，和这个点，就是最下面这个点。然后你锯开以后，剖面能看出来。”换言之，切割样本的逻辑根据“看”这个行为而展开。其中，“看”这个行为本身绝非随机，而是一系列规约性的(disciplinary)行为安排，暂且称之为冶金考古的凝视。恰恰是这种凝视，让物质初步脱离了混沌，变得可读。除此以外，切割过程中的某些选择，未必是根据样品本身而定，而是指向实验室本身。
即，决定切割碎片的大小，取决于实验室配套镶样容器的体积，而此镶样容器的体积设计则与光学显微镜以及扫描电镜的样品台及样品仓硬件配置相符。由此，看似简单的切割大小选择，指向了一系列复杂的实验步骤，它反映了科学实验的一个本质:物质是在一系列的仪器、一系列的方法论之中诞生的。①在因果链上，这个现象准确地呼应着“行动者网络”理论。即，物质是各个环节、各个要素、各种冶金理论假设互动的“结果”，而未必理所当然是一个预先存在的“原因”。
2.镶样:适合观察的处理
这个环节错综复杂的实验设置，进一步反映在研究人员对样品的镶嵌处理上。这些样品处理的步骤进一步说明物质产生于仪器和方法之间。在切割完样品并放入圆形容器后，他开始使用电子秤配置树脂液体，并在它凝固成透明固体之前浇注到镶样容器之中。随之而来的疑惑在于:为什么我们需要镶样(让样品凝固在树胶之中)?简单直接的回答是，以透明树胶增加样品的手握体积，以便于实验者在打磨机器上磨平样本表面。
若无镶样，双手直接拿着微小的样本，将难以在打磨机器上维持稳定和水平。随后，冶金考古实验室还新购入一台简易的金相加工模具，状如一个金属圆筒，中空放置镶样。其目的在于进一步提升磨片过程的稳定性。在金属圆筒中，树胶样本不再受侧面手指压力不均的影响，借助样本自身的重力稳定放置在打磨机器之上迅速磨平。即将被检测的物质由此在各种模具和行为之中产出，它从混沌不清开始变得“可读”。
三、关于存在逻辑的争议
由此回到此文通篇解析的问题:在实验室中，物质是什么?本文以回顾这种争议作为结尾，并通过实验室案例反思物质存在的逻辑，其中“实证”看似是名存实亡。冶金考古是在种种仪器之下“凝视”了物质，或者说是在种种仪器和方法论之下产出了特定形态的物质。对此，诺-赛提那曾讨论实验室的设置，认为科学实验只发生在“失真”的状态之下。与前人研究呼应，“失真”状态呈现在冶金考古实验室之中:
其一，切割、磨平、镶嵌在树胶中并喷上碳膜以保证导电性的金属物体并非是那原本的物质;其二，扫描电子显微镜或X射线衍射仪的样品仓保持真空状态，并旨在隔绝一切外来光源，形成完全的黑暗样品仓，由此计算射线对样本的激发状态。这样的空间并不存在于外界，即，实验仪器中发生的事件决非在自然实践的世界中发生;其三，甚至实验者偏好使用单一波长的射线进行扫描或探测，如此一来便于计算，而这样一种激发实验反应的射线也并不存在于自然界。这些种种行为和事物，它们是根据理论而设置的———单一波长、黑暗的实验仓、真空全封闭、磨平并喷上了碳膜的样本。
它们在等待电子被激发，等待电子在真空中有效地传播，等待被计算。这是一个让它们得以数学化的过程，也必然是一个“失真”的过程。而最终理想化的原子结构模型支撑了布拉格定律中的三角函数运算，一切混沌不明的结构和散射状态被简化、最终归于“先验的”数学，物质得以脱离“实证”。在实验室中发生的现象并未在实验室以外存在过，实验样品并不存在于它们的自然状态下，单一波长的射线也从未在实验室以外存在过———在这个意 义上，这就是自我证明的实验，是循环往复的逻辑。它背后隐含着让人忧患的存在逻辑，它虽然未必危言耸听，但却足够造成一种深刻的怀疑论:世界的真实性早于实际物质而存在，它是先验的，数学等先验的观念构成了真相本身，而实证可能趋于假相。
对此，来自自然科学的一种回应是:种种仪器的设置并非导致失真，相反，人们应拓展“观测”的范畴，让仪器设置在观测中变得合理。“观测”的定义在现代科学中延伸，它不再局限于肉眼所见。如果工具是人类肉体的一种延伸，那么观测工具就是人类观察的延伸。从另一角度看，任何成像都并非是“自然天成”的。哪怕是裸眼，光线进入视野的传递模型仍然是一个精密的机械化过程，最终才得以成像。
于是裸眼、光学显微镜、电子显微镜、衍射仪不过是人体的一种延伸，它们并无区别。这一点无可质疑。但是，对于工具化的视野的回应并不能回答这个问题:裸眼下的“实在”物体又与电子显微镜中成像的物体有何区别?前文所述的忧患并非只是一种对于工具化视野的忧患，这种忧患指向物质本体:科学研究如何能够确证一种物质的存在?让人欣慰的是，哈金反驳此种怀疑论。
他通过视野连续谱的概念，尝试拓宽“物质存在”的逻辑———不仅是实际看到的事物应纳入范畴，那些“旁敲侧击”而看到的事物也理应存在。此种“旁敲侧击”广泛出现在量子物理中:微观粒子从来不能被实际“见证”，而只能根据加速器实验中其散射的轨迹，而确定某物质的存在。从实际可见的物体延伸到“现象的结果”(比如轨迹)，是否具有一种本体论地位上的连续性?
在跨度上，本体是否应该从被看到的实体滑向被推测的实体?对此，哈金使用显微镜下的生物学进行了解答———物理学在光学和衍射问题上的理论对于实际操作者而言是毫无意义的。血小板上的致密体被认为是电子密集的点，当生物学家使用显微镜观看红色血小板上的致密体时，“观察和操控很少负载任何物理学理论，物理学完全独立于所要研究的细胞或晶体。”〔7〕153无论是哪一种显微镜，通过光的衍射原理设计的光学显微镜也好，通过发射电子束实现表征的电子显微镜也好，还是荧光镜也好，它们根据完全不同的理论运作，然而血小板上的致密体一直存在。历史上理论不断变化，显微镜的理论发生改变，但是这并不妨碍生物学家相信这一物质的存在。换言之，物质是不需要具有观念或理论而去“凝视”的。
四、结语
至此，本文检验了物质存在的争议如何在冶金考古实验室中呈现。但我们最终并不号称去解决形而上的问题，而旨在于引导向另一问题:在让人反思的循环自证逻辑之后，对实验室的研究应该何去何从?从抽象世界回到实验室中，无关数学，无关各种先验的概念;实实在在地浮现在面前的是人、行为和仪器，既不是物质，也不是定律。对于冶金考古学而言尤为如此。无论是金相还是电子显微镜等都是“工具”，不同于对物质本体的物理学探索，冶金考古其实是利用物理学对材料的认知，对不同的对象进行数据的统计研究。
如同运用不同的“尺子”测量研究对象，研究者往往不会质疑尺子。合金的衍射图这一“尺子”早在20世纪初就由前人统计完成，当代冶金学者丹漆随梦。在此意义上，实验室看似脱离了形而上的讨论，转向一套规范化的实际操作流程，本体论和认识论的问题让渡于方法论。然而，冶金考古学却又不断地对物质的金属性质和物相等进行断言、判定和鉴别，它与本体论密不可分。在此，实验室研究的定位成疑。
作者：胡甦，章梅芳
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