扩张意义及科学知识的符号建构

隐喻、扩张意义及科学知识的符号建构⁽¹⁾

〔中国〕刘宇，〔新加坡〕欧阳月思

摘　要:科学语篇由多种符号系统构成，并产生扩张的意义，然而现存研究无法清楚地显示意义扩张的过程。本文从系统功能语言学视角出发，提出一个明确的理论框架，用以分析科学语篇中文字与化学符号之间意义的互动关系，并详细解释语义如何通过隐喻的方式得以扩张。我们还将比较三种关系密切的意义生成机制:“符号间对应”“符号间转类”“符号间隐喻”，探寻它们在化学语篇历史发展进程中所起到的重要作用。本研究力图证明:化学语篇在从文字系统到化学符号系统的历史发展过程中扩展了原有的意义潜势，这种符号间的转换同时也将普通常识重新诠释为科学知识。

关键词:多模态　社会符号学　隐喻　扩张意义

一、介绍

有越来越多的学者认为，科学知识以多模态方式进行传播最为有效。⁽²⁾Hubber等学者对澳大利亚的中学物理课堂教学进行观察后发现，学生能否合理地运用语言、图像、三维模型、数学符号等各种模态对某一科学概念进行表征已经成为科学教育中的重要任务。⁽³⁾由此可见，科学语篇中的多模态现象对传统教学中强调以文字为中心的“识作能力”概念提出了巨大挑战，相关研究近来也吸引了更多学者们的关注。

Lemke在分析科学语篇的多模态特征时指出，语篇中的各种符号系统存在互动，并调节和影响彼此的意义，从而产生出“扩张意义”⁽⁴⁾，但现有文献仍旧缺乏一套行之有效的分析方法。本文力图填补相关领域的理论空白，在借鉴系统功能语言学隐喻研究成果的基础上，提出新的理论框架，用以分析文字和化学符号两种模态在科学语篇中的互动及意义扩张过程，从而揭示科学知识的构建方式。

二、社会符号视角下的隐喻机制

Lemke曾经指出，多模态语篇中语义扩张的方式同语言现象中语法隐喻机制的运作方式相似。⁽⁵⁾Thibault也认为，语法隐喻能产生扩张的意义，其结果不等于各部分意义的简单叠加之和⁽⁶⁾。我们赞同上述两位学者的观点，将运用隐喻机制分析多模态现象的意义扩张过程。下面简要介绍系统功能语言学的经验诠释观及语法隐喻机制；讨论多模态话语中文字与化学符号之间的隐喻互动机制。我们选定文字和科学符号这两种模态进行分析，其中一个重要原因是从历时的角度来看，科学符号由文字演变而来⁽⁷⁾，因此系统功能语言学理论能用来有效分析化学符号的语法及功能。还需说明的是，尽管隐喻机制能同时实现三大纯理功能:建构特定的事实（经验功能），对特定事实表明某种态度（人际功能），将各个表意部分合成一个整体（组篇功能）⁽⁸⁾，本文对隐喻的讨论仅限于经验功能。

（一）社会符号视角下的经验诠释观及语法隐喻

社会符号学认为，外部存在一个物质世界。人们能够体验这个物质世界，并将其解释为符号系统。大家在一定的社会文化背景下把形式及意义联系在一起从而创造出符号。人们每次选择出的符号并非一个孤立的个体，它获得何种意义必须参照选出的其他符号的情况而定⁽⁹⁾。

系统功能语言学将经验及语言现象均视作符号系统，而经验与意义的转化需要通过符号系统不同层次之间的互动才得以完成。其中，经验这一最为抽象的符号层次同意义这一较为具体的符号层次联系在一起，而意义又同更为具体的词汇语法这一层次相接。值得注意的是，不同层次之间的联系是或然的而不是绝对的。比如，意义层在一定程度上制约着词汇语法形式的选择，但后者并非只是被动地反映事先存在的意义。相反，词汇语法形式能够构建意义，并通过范畴的划分影响人们对现象的感知，从而诠释经验。⁽¹⁰⁾

不同层次之间的互动为符号的无限性运作提供了动力。根据Halliday的最新研究，语法隐喻指的是“语义同词汇语法两个层面之间的错位，及两者之间的重新映射”⁽¹¹⁾。这种机制能够构建出复杂的语义，其过程可以通过Ravelli所设计的分析框架⁽¹²⁾得以显现。

如图1所示，“oxidize”在语法层面上是一个动词，其最典型的诠释对象在语义层上表现为一个“过程”。而“oxidization”一方面保留了“oxidize”构建的“过程”意义，另一方面通过词性变化构建出“事物”这一新的语义，从而使整个意义得以扩张。Halliday指出，语法隐喻通过“名物化”机制获得生成新语义的能力，从而有助于建立技术分类体系。⁽¹³⁾例如，动词“氧化”（oxidize）一旦通过词性变化转化为“氧化反应”（oxidization），就在语义上同“化学反应”（reaction）建立起上下义关系，同“还原反应”（reduction）建立起反义关系，这样就在化学语篇内部建立起了技术分类体系。

图1　语法隐喻的意义扩张现象⁽¹⁴⁾

（二）多模态话语中的隐喻

现有研究已经把“层次化”及“隐喻”等概念从纯粹的语言现象拓展到多模态现象。O’Halloran借鉴系统功能语言学理论分析数学语篇，她认为数学符号同语言相似，也包含语义和词汇语法两个层次。此外，她还观察到数学语篇中存在一种特殊的意义生成机制，并将其称为“符号隐喻”⁽¹⁵⁾。“符号隐喻”同“语法隐喻”的相似之处在于两者都会引起语义的转化并产生新的意义，它们的差异表现在前者的运作涉及不同的模态，而后者只是在文字语篇中发挥作用。O’Halloran提出的“符号隐喻”机制在解释“扩张意义”的形成过程方面迈出了重要一步，但同“语法隐喻”相比，围绕“符号隐喻”的研究仍显不足。

1.转类和隐喻的区别

先前的研究把一个成分是否在多模态语篇中实现了功能的变化视作“符号隐喻”的认定标准。O’Halloran举了下面一个例子:如果将符号表征“”读作“rx的平方根”，则会产生出“符号隐喻”现象。其原因在于，先前的符号表征蕴含着一个完整的“参与者＋过程”构型⁽¹⁶⁾，而转换后的名词短语功能发生了变化，只能体现“事物”这个语义范畴⁽¹⁷⁾。

我们认为，仅有语义变化并不能认定为隐喻现象。例如，“survivor”和“survival”两种形式均来源于动词“survive”，它们在名词转化过程中都发生了语义变化，但是，这两个名词的转化却涉及“转类”和“语法隐喻”两种不同机制。⁽¹⁸⁾具体来说，前者所涉及的机制是“转类”，因为转化得来的名词“survivor”失去了本源动词原有的“过程”语义，而获得了“事物”这一新的意义。与此不同，后者所涉及的机制是“语法隐喻”，因为经过转化以后的名词“survival”既保留了本源动词原有的“过程”语义，同时也可以用来构建一种抽象的“事物”，从而实现不同意义的结合。

上述差异不仅限于语言现象，在多模态语篇中同样存在“转类”和“隐喻”的区别。根据Halliday和Matthiessen对文字语篇中“转类”机制的定义⁽¹⁹⁾，我们可以把“符号间转类”机制定义为不同模态的成分由于相互作用而引发的跨范畴语义转化现象。照此定义，前文提到的符号表征“”和文字表述“rx的平方根”之间的转化并未涉及隐喻机制，而是受到了“符号间转类”机制的影响，因为短语“rx的平方根”只能诠释“事物”这一个意义。

2.符号间隐喻的定义

与“符号间转类”不同，“符号间隐喻”可以初步定义为一种意义生成机制。这种机制引起不同模态之间的相互作用，并促使语义和词汇、语法两个层次形成新的对应关系，最终产生意义上的扩张现象。同O’Halloran最初的术语“符号隐喻”相比，“符号间隐喻”这一新的术语不仅清楚地表明该机制所涉及的是不同符号系统间的互动，同时还与Halliday对“语法隐喻”所作的最新解释⁽²⁰⁾更加契合。

尽管“符号间隐喻”可以在各种不同的多模态语篇中出现，本文仍将重点考察文字与科学符号之间的隐喻现象。我们认为，如果对Ravelli提出的“语法隐喻”分析框架⁽²¹⁾进行适当的修改，就能有效地分析文字与科学符号之间的隐喻现象。首先，Ravelli提出的框架能够清楚地显现出语义层和词汇语法层之间的互动关系，从而抓住了所有隐喻现象的根本特征。其次，O’Halloran对数学语篇的研究表明，科学符号同语言尽管在功能上有各自不同的特点，但两者之间也有很多相似之处。⁽²²⁾例如，科学符号也有语义和词汇、语法两个层次，而且符号同语言的语法单位也非常类似。⁽²³⁾基于这些原因，我们认为Ravelli的分析框架为进一步探索语言同科学符号之间的隐喻机制提供了一个合适的平台。

Lemke曾经简要地描述过数学语篇中的一个有趣现象:一个比例概念由文字表述（例如:“七分之五”）转化为符号表征后（例如:“”），其意义得到扩张。⁽²⁴⁾我们认为，在这个过程中，文字与符号之间由于存在“符号间隐喻”机制而相互作用，并最终产生出“扩张意义”。

图2　“符号间隐喻”的语义扩张现象

如图2所示，文字同符号共同建构出比例的复杂语义:前者是一致式，后者是隐喻式。⁽²⁵⁾值得注意的是，两者有不同的意义潜势。具体来看，名词短语“七分之五”只表达一个意义，其语义核心是“事物”。与此不同，当使用数学符号表达这一比例后，分数“”不仅同名词短语“七分之五”一样可以表达“事物”这个语义，它同时也利用空间资源重新建构出一个“运算过程”⁽²⁶⁾——（5÷7）。符号表征能够通过这种方式引入文字表征所缺乏的新意义，从而实现意义的扩张。

3.分析“符号间隐喻”的新模式

Ravelli提出的分析方法清楚地表明，隐喻机制生成的并非单个的语义，而是生成了意义的复合体。但是，这种方法似乎暗示，所生成的意义复合体就是单个语义的简单叠加之和。这样一来，Ravelli的分析模式就无法解释更为复杂的隐喻现象。

例如，Lemke指出，同文字表征相比（例如:“七分之五”），一个比例的符号表征（例如:“”）不仅使语义得以扩张，而且还从侧重表达种类的意义转化为侧重表达程度的意义。⁽²⁷⁾Ravelli提出的分析框架就很难解释这一语义上的微妙变化。如图2所示，分数“”所构建的两个意义都属于种类意义，因此Ravelli的分析方法无法解释其最终的产物为何变为“程度意义”。

为了解决这个问题，我们在图3中提出了一个新的框架，以分析多模态语篇中的意义扩张现象。首先，这个新方法采用箭头分析隐喻机制意义产生的方向和顺序。另外，我们把“符号间隐喻”机制所构建的最终意义标注为S₃。我们认为，这两处修改能够更清楚地解释隐喻现象所表达的意义。

图3　分析隐喻机制的新方法

如图3所示，分数“”分两个阶段构建意义。在首个阶段，它不仅像名词短语“七分之五”一样构建“事物”这个意义（S₁），也与“5÷7”一样构建出一个“参与者＋过程”的语义单位（S₂），因为文字和科学符号都是“种类意义”的来源⁽²⁸⁾，所以图3中S₁和S₂两个语义都属于“种类意义”，它们也可以称作隐喻机制构建意义的半成品。

在第二个阶段，S₁和S₂这两个意义融合在一起。也就是说，当比例的“事物”意义通过隐喻机制重新构建为“运算过程”这个意义后，最终的结果并不等同于两个种类意义项的简单叠加之和（S₁＋S₂），而是介于两者之间，从而构建出“事物图式”⁽²⁹⁾这个“程度意义”（S₃）。隐喻机制所引发的从“种类意义”到“程度意义”之间的转化过程同化学反应类似。化学反应中反应物同生成物之间的化学性质往往截然不同。例如，金属钠和氯气都是化学性质特别活泼的物质，但两者反应的产物氯化钠的化学性质却相当稳定。

三、多模态语篇中的三种意义生成机制

分析各种符号之间的互动机制有利于进一步探索多模态语篇的本质。在此过程中，不同的模态相互作用，构建出相似或不同的意义。例如，O’Halloran在研究数学语篇时提出了一系列互动机制，并将这些机制同两种语义关系联系在一起。例如，“符号衔接”机制构建出的语义关系是“语境共置”（不同模态构建出相似的意义），而“符号混合”机制构建出的语义关系是“语境重置”（不同模态构建出不同的意义）。⁽³⁰⁾

但值得注意的是，没有哪种互动机制只是构建相似或不同的意义。我们的看法是，尽管具有各自的倾向，但每一种互动机制都能同时构建“语境共置”和“语境重置”两种语义关系。因此，用非此即彼的方法划分互动机制无法准确地解释它们的语义特征。为了进一步探索这个问题，本文选择“符号间对应”“符号间转类”和“符号间隐喻”三种关系密切的互动机制来考察它们的语义特征。

首先，不同符号系统能够构建相似的意义。例如，文字中动词的功能同图像中斜线的功能相似，都能构建“过程”这个语义范畴。⁽³¹⁾同样，单词“five”同符号“5”均表示一定数量，因此在功能上存在对应关系。但这并不是说，“符号间对应”机制只能构建“语境共置”关系。Jones曾经指出，之所以称其为“对应”，而没有使用“同义”或“近义”这些术语，主要是因为不同的符号系统不能完全复制对方的意义。⁽³²⁾前文提到，单词“five”同数学符号“5”表示的意义相似，但值得注意的是，两者之间不能互换。比如，文字“a^five”无法像数学符号“a⁵”那样利用空间位置关系表达“幂”的概念。由此看来，尽管“符号间对应”机制主要构建“语境共置”关系，但它在从文字到数学符号的互动过程中也同时构建出了“语境重置”关系。

与“符号间对应”机制相反，“符号间转类”最显著的意义特征是“语境重置”，例如，名词词组“5和7的和”（the sum of five and seven）的语义可以用符号表征为“5＋7”。相比来看，最初文字表征的语义核心是“事物”，而之后的符号表征则构建出一个“运算过程”，因此这一符号间的互动引起了语义的巨大变化。但同时我们也应看到，两种表征所涉及的数量关系相似，因此“符号间转类”机制也能构建出“语境共置”关系。

同前两种机制不同，“符号间隐喻”能较为平衡地构建“语境共置”和“语境重置”关系。Halliday和Matthiessen等学者将隐喻的产物视作语义的复合体，该复合体将一致式的本义和隐喻式的新意义融合在一起，因而能平衡地构建“语境共置”和“语境重置”两种关系。如图3所示，当名词词组“五分之七”（five－sevenths）转换为分数“”后，符号表征不仅保留文字所表达的“事物”含义，而且还构建出一个新的“运算过程”。

图4显示的是三种互动机制的语义特征，其中横轴代表“语境共置”（co－contextualizing）关系，纵轴代表“语境重置”（re－contextualizing）关系。这三种机制在构建语义方面成为一个连续体。由于“符号间转类”主要构建“语境重置”关系，因此被放置在A的位置；“符号间对应”则主要构建“语境共置”关系，所以被放置在C的位置。相比之下，“符号间隐喻”能较为平衡地构建“语境共置”和“语境重置”关系，因此最终被放在了B的位置。

三种符号间互动机制同“语境共置”及“语境重置”的关系

四、化学语篇中的语义变化及扩张

从社会符号学的视角来看，意义生成机制能够扩大文字及多模态语篇的意义潜势，所以是推动科学及数学等学科不断发展的重要手段。例如，语法隐喻机制能够满足特定历史时期科学理论和方法发展的需要，从而构建出科学分类体系及相应的推理模式。Halliday和Martin指出:“科学的发展同时也伴随着科学语篇语法的发展”。⁽³³⁾同样，O’Halloran认为，多模态语篇发展出“符号隐喻”机制后，数学符号能够替代文字更好地描述动态关系，从而推动数学学科知识的进步。⁽³⁴⁾

下面我们将重点研究化学语篇中文字同化学符号之间的互动关系。我们认为，“符号间对应”“符号间转类”和“符号间隐喻”三种互动机制在不同阶段引发了化学语篇中语义的变化和扩张，从而对化学学科知识的构建起到了重要作用。

（一）“符号间对应”所引起的语义变化

现代化学同数学相似，都拥有一套特殊的符号系统。这套系统由瑞典科学家Berzelius在19世纪初期创立。⁽³⁵⁾大多数化学符号均来源于相关化学元素名称的首字母［比如，符号H是英语名词“氢”（hydrogen）的首字母；符号Pb中“P”是拉丁语“铅”（plumbum）的首字母］。从历时的角度来看，现代化学符号的诞生可以视作在“符号间对应”机制作用下从文字到符号的转移。

尽管化学符号的源头是文字，并且同文字在指代元素的时候意义相近，但我们不能把它简单地视作一种只是为了便于书写而采用的简写方式。相反，我们必须注意到，“符号间对应”机制在化学符号与文字之间构建出了“语境重置关系”。

根据相关历史记录，Berzelius使用化学符号主要是受到了道尔顿（Dalton）的原子理论学说及定量分析研究的影响。⁽³⁶⁾这也是说，化学符号的产生是为了满足现代化学研究发展过程中所需的“微观解释”和“量化研究”两大要求。同文字相比，化学符号能够更为有效地从原子及分子等微观视角分析科学现象。例如，分子式“CH4”可以清楚地显示一个甲烷分子包含一个碳原子和四个氢原子⁽³⁷⁾，与之对应的俗名“天然气”却无法构建这种特殊的信息，因为涉及分子及原子等微粒的信息并不属于人们日常经验的一部分。

除此之外，符号在量化研究方面的能力大大超过文字。Brock指出，化学直到18世纪都并未被视为一门真正的科学，其中一个重要原因在于该学科缺乏定量分析成果。⁽³⁸⁾此后，科学家通过计量研究拟定出一系列元素的相对原子量，这就需要用一种合适的表征手段对化学元素进行相应的量化。根据O’Halloran的观察，符号系统比文字更擅长于描述数量关系。⁽³⁹⁾这就不难理解为什么Berzelius采用化学元素符号作为原子量的能指。综上所述，通过“符号间对应”机制的运作，化学符号得以出现。这种新的表征手段不仅能够帮助科学家从分子和原子的层面解释化学现象，也为他们提供了一种进行量化研究的有效手段。

（二）“符号间转类”所引起的语义变化

化学元素符号出现以后，“符号间转类”机制帮助了科学家对化学反应进行合乎科学理论的解释，从而进一步推动了化学学科的发展。根据Brock所作的研究，在19世纪之前，科学家很少关注“为什么某些物质之间能够产生化学反应而另一些物质之间不能产生化学反应的问题”⁽⁴⁰⁾。Berzelius受到伏特“电偶效应”研究的启示，将化学反应的本质解释为微观物质之间的电磁吸引现象，并把这一过程用加号的方式表征。例如，他最初把氧化铜用符号表述为“Cu＋O”。⁽⁴¹⁾

从社会符号学的视角来看，Berzelius这种新的表征方式实际上是通过“符号间转类”机制的运作而实现的。具体来说，原先的名词短语“氧化铜”构建的语义是“事物”，而通过“符号间转类”以后，符号表征“Cu＋O”则构建出一个新的“过程”。这样一来，化合物就不再被简单地当作稳定的物质，而是被视作在微观层面上原子间的互动过程。

这种“参与者＋过程”的符号表征方式为解释化学现象提供了特殊的语法手段，从而超越了语言的意义潜势。根据系统功能语言学理论，“及物系统”是用小句诠释经验的语法手段，主要包括“过程”“参与者”及“环境成分”等主要语义范畴⁽⁴²⁾，文字语篇中每个小句都只有一个核心“参与者”⁽⁴³⁾。这样的语法特征很难从微观的角度解释化学反应。例如，生成氧化铜的反应可以用文字表述为“金属铜与氧气反应”，在该小句中，“金属铜”是唯一的核心“参与者”，而名词“氧气”的语义地位被边缘化为表述伴随情况的“环境成分”。值得注意的是，科学家认为金属铜和氧气在生成氧化铜的反应过程中地位同等重要。因此，前文提到的文字表述的语义特点同化学反应的科学解释不符。

与文字表述不同，Berzelius赋予化合物的符号表征一种新的及物性过程:“反应过程”⁽⁴⁴⁾，所以能够科学地解释化学反应。“反应过程”表示做某件事的过程，从这一点上看，它同文字语篇中的“物质过程”相似；不同之处在于，“反应过程”诠释的对象是看不见摸不着的微粒。同时，“反应过程”同数学语篇中的“运算过程”一样，也包含多个核心“参与者”。例如，在符号表征“Cu＋O₂”之中，加号同动词“反应”（react）一样，都体现“过程”的功能，但“Cu”与“O₂”均为构建“反应过程”的核心“参与者”，它们的地位同等重要。

19世纪早期，由于技术条件的限制，科学家很难通过实验的方式对有机化学进行实证研究。而Berzelius所设计的化学符号在此刻被化学家们接受，并成为化学研究，特别是有机化学研究的重要工具⁽⁴⁵⁾。1827年，法国化学家让·仲马（Jean Dumas）和布莱（Polydore Boullay）利用Berzelius所设计的化学符号成功对有机物进行了定量分析。他们的研究成果证实了先前佛克罗伊（Fourcroy）和沃克兰（Vauquelin）关于可以用乙醇制造乙醚的假设，从而为一场持续了三十多年的激烈辩论画上了句号⁽⁴⁶⁾。从社会符号学的视角来看，Berzelius设计的化学式之所以能够在研究中发挥作用，其重要原因在于符号表征能够构建出特殊的“反应过程”。具体来讲，鉴于每一种化合物都能用符号表征为包含多个核心“参与者”的“反应过程”，那么该化合物中指代每种成分的符号都可以从反应之前的分子式中割裂出来，并根据化学理论中已经建立的法则实行重组，构成新的分子式以指代未知的物质。因此，在实验条件不够理想的情况下，科学家依照能够利用分子式中蕴含的“反应过程”从理论的角度进行操作，从而有效地研究化学现象。

（三）“符号间隐喻”所引起的语义扩张

Berzelius所设计的符号表征除了通过“符号间转类”机制为化学家提供了理论上的研究方法之外，还通过“符号间隐喻”机制建构出“扩张意义”。值得注意的是，Berzelius后来将化学式中各种元素之间的加号去掉了，这样，“氧化铜”的分子式最终就变为“CuO”。由于“氧化铜”和“CuO”构建的语义相似，这一变化很容易被误认为是通过“符号间对应”机制实现的，但实际上，该变化背后的动因是“符号间隐喻”机制，而产生误解的原因在于没有认识到分子式所构建的特殊语义。

如图5所示，分子式“CuO”能构建出两个不同意义的结合体。一方面，分子式同名词短语“氧化铜”之间通过“语境共置”关系产生互动，构建出“事物”这个意义（S₁）；另一方面，分子式也通过“语境重置”机制构建出一个新的“反应过程”（S₂）——（Cu＋O），其中的加号在“级转移”机制的作用下被省略。⁽⁴⁷⁾

图5　化学分子式的表意过程

然而，初学者经常忽略分子式所构建的“过程”意义。例如，中学生往往很难理解“CaCO₃→CaO＋CO₂”这样的符号形式代表一个化学反应，他们认为，“碳酸钙没有同任何物质起反应”⁽⁴⁸⁾。显然，这些学生只是意识到“CaCO₃”所构建的“事物”这一个意义，而没有理解该分子式同时也蕴含了一个“反应过程”。在这个“反应过程”中，Ca、C、O都充当了核心“参与者”的语义角色，它们在遵循化学理论相关法则的前提下，都能够进入反应式右侧新的“反应过程”中，而这些“反应过程”最终以新的分子式形式出现。

五、结论

综上所述，为了满足科学理论和科学方法发展的需要，科学语篇发展出了多模态特征。当化学家使用文字和科学符号时，这两种模态能够相互作用，并且通过一系列意义生成机制极大拓展语篇的意义潜势，从而远远超过语言本身的表意范围。其中，“符号间隐喻”机制有力地促进了科学语篇意义的扩张。通过这种机制的运作，化学分子式融合了“事物”及“参与者＋过程”两个意义，并且最终构建出“程度意义”。

从历时的角度来看，一种物质现象最初的名字往往是普通名词，其描述重点是可供观察的特征。然后，科学家会使用技术语言对这种物质现象重新进行命名，并最终使用科学符号进行表征。值得注意的是，这种符号间的转换并非故弄玄虚，也不只是一种形式上的变化，相反，从文字到符号的模态转移蕴含语义上的另一种深刻变化。例如，名词短语“食盐”构建的是常识，因为人们能在日常生活中通过视觉、味觉和触觉理解该短语所蕴含的“宏观意义”；而当我们使用技术词汇“氯化钠”或分子式“NaCl”来解释同一物质现象时，这些表征涉及的化合物元素构成及微粒之间的互动都不属于日常经验的一部分。这些特殊的经验必须借助科学仪器或科学模型才能被构建，因此技术词汇和分子式表达的是“微观意义”，并且将日常经验重新诠释为科学知识。

鉴于科学语篇的多模态特征涉及复杂的语义变化，在教学实践中掌握不同表征方式的功能便成为培养科学素养的关键环节。从社会符号学的视角来看，学生理解科学概念时遇到的障碍也许并不像某些心理学家认为的那样是由少儿的认知缺陷造成的⁽⁴⁹⁾，相反，其原因可能是因为学生缺乏明确的指导，没有机会学习和讨论多模态表征的语法及语义特点。本文为讲解文字与符号之间的互动提供了一套基本术语，但我们还需要更多的研究去剖析其他符号间的互动机制，以便更好地培养学生的科学素养。

Metaphor，Multiplicative Meaning and the Semiotic Construction of Scientific Knowledge

Liu Yu Ouyang Yuesi

Abstract:Scientific discourse is characterized by multi－semiotic construction and the resultant semantic expansions.To date，there remains a lack of analytical methods to explicate the multiplicative nature of meaning.Drawing on the theories of systemic functional linguistics，this article examines the meaning－making processes across language and symbolism in scientific texts，and proposes a social semiotic approach to demonstrate how meaning is multiplied through the use of metaphor.This study also compares the semantic features of three closely related cross－modal mechanisms—intersemiotic correspondence，inter－semiotic trans－categorization and inter－semiotic metaphor—and investigates their different functionalities in the historical evolution of modern chemistry.It is argued that the semiotic transition from language to symbolism expands the meaning potential of chemical discourse and re－construes everyday experience as scientific knowledge.

Key words:Multimodality，Social Semotics，metaphor，multiplicative meaning

作者简介:

刘宇，新加坡国立大学语言学博士，四川外国语大学国际教育学院副教授。

E－mail:liuyunus@gmail.com

欧阳月思，新加坡国立大学英文系语言学博士。

E－mail:owyong@gmail.com

【注释】

(1)本文英文原稿于2011年9月发表在《语言科学》（Language Sciences）第33卷第5期，822～834页。译者获得荷兰爱思唯尔（Elsevier）出版社授权发表中文译文，在此谨致谢意。中文版译者为刘宇，限于篇幅，译文有删减。本文的翻译工作获得四川外国语大学2012年度校级科研一般项目“多模态视角下的科学语篇分析研究”（编号:sisu201207）资助。

(2)Larry Yore，Brian Hand，“Epilogue:Plotting a Research Agenda for Multiple Representation，Modality and Multiple Representational Competency”，Research in Science Education，（2010）:93.

(3)Peter Hubber，et al.，“Teaching and Learning about Force with a Representational Focus:Pedagogy and Teacher Change”，Research in Science Education（2010）:5－28.

(4)Jay Lemke，“Multiplying Meaning:Visual and Verbal Semiotics in Scientific Text”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，p.92.

(5)Jay Lemke，“Multiplying Meaning:Visual and Verbal Semiotics in Scientific Text”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，p.93.

(6)Paul Thibault，Agency and Consciousness in Discourse:Self－other Dynamics as a Complex System.London:Continuum，2004，pp.261－262.

(7)Kay O’Halloran，“Towards a Systemic Functional Analysis of Multi－semiotic Mathematic Texts”，Semiotica（1999）:1－29.

(8)Jim Martin，English Text:System and Structure.Amsterdam:John Benjamins，1992，p.406.

(9)Michael Halliday，Ruqaiya Hasan，Language，Text and Context:Aspects of Language in a Social－Semiotic Perspective.Victoria:Deakin University Press，1985，p.4.

(10)Michael Halliday，“Things and Relations:Regrammaticizing Experience as Technical Knowledge”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，pp.186－193.

(11)Michael Halliday，“Things and Relations:Regrammaticizing Experience as Technical Knowledge”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，p.192.

(12)Louise Ravelli，“Grammatical Metaphor:An Initial Analysis”，in Erich Steiner and Robert Veltman，eds.，Pragmatics，Discourse and Text:Some Systemically－inspired Approaches.London:Pinter，1988，p.137.

(13)注:S指代语义选择，C和M分别指代“一致式”和“隐喻式”。系统功能语言学认为，一个语法隐喻的意义同一系列的词汇语法体现形式（包括最为典型的一致式和隐喻程度最高的形式）均有联系。通常情况下，隐喻式在历史上出现的时间比一致式晚，其语义也比后者复杂。

(14)Michael Halliday，“Things and Relations:Regrammaticizing Experience as Technical Knowledge”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，p.195.

(15)Kay O’Halloran，“Towards a Systemic Functional Analysis of Multi－semiotic Mathematic Texts”，Semiotica，（1999）:10－15.

(16)“”构建出一个“运算过程”:其中，rx的语义角色为“参与者”，“”的语义角色为“过程”。

(17)Kay O’Halloran，“Intersemiosis in Mathematics and Science:Grammatical Metaphor and Semiotic Metaphor”，Grammatical Metaphor:Views from Systemic Functional Linguistics.Amsterdam:John Benjamins，2003，p.361.

(18)Beverly Derewianka，“Grammatical Metaphor in the Transition to Adolescence”，in Anne Simon－Vandenbergen，Miriam Taverniers，M.，and Louis Ravelli eds.，Grammatical Metaphor:Views from Systemic Functional Linguistics.Amsterdam:John Benjamins，2003，p.189.

(19)Michael Halliday，Christian Matthiessen，Construing Experience through Meaning:A Language－based Approach to Cognition.London and New York:Cassell，p.242.

(20)Michael Halliday，“Things and Relations:Regrammaticizing Experience as Technical Knowledge”，in Jim Martin and Robert Veel，eds.，Reading Science:Critical and Functional Perspectives on Discourses of Science.London:Routledge，1998，p.190.

(21)Louise Ravelli，“Grammatical Metaphor:An Initial Analysis”，in Erich Steiner and Robert Veltman，eds.，Pragmatics，Discourse and Text:Some Systemically－inspired Approaches.London:Pinter，1988，p.137.

(22)Kay O’Halloran，“Intersemiosis in Mathematics and Science:Grammatical Metaphor and Semiotic Metaphor”，in Anne Simon－Vandenbergen，Miriam Taverniers，M.，and Louis Ravelli，eds.，Grammatical Metaphor:Views from Systemic Functional Linguistics.Amsterdam:John Benjamins，2003，p.346.

(23)科学符号同文字一样都拥有小句复合体、小句、词组和字四个基本语法单位。

(24)Jay Lemke，“Mathematics in the Middle:Measure，Picture，Gesture，Sign and Word”，in Myrdene Anderson，eds.，Educational Perspectives on Mathematics as Semiosis:From Thinking to Interpreting to Knowing.Ottawa:Legas，2003，p.224.

(25)从多模态角度分析，文字表述“七分之五”和符号表征“”均可视为同一比例的两种不同语法体现形式。由于前者在历史上出现的时间早于后者，其语义特点也比后者复杂，所以文字表述“七分之五”可以视作该比例的一致式，而符号表征“”则可视作该比例的隐喻式。

(26)Kay O’Halloran，Mathematical Discourse:Language，Symbolism and Visual Images.London:Continuum，2005，p.75.

(27)Jay Lemke，“Mathematics in the Middle:Measure，Picture，Gesture，Sign and Word”，in Myrdene Anderson，ed.，Educational Perspectives on Mathematics as Semiosis:From Thinking to Interpreting to Knowing.Ottawa:Legas，2003，p.224.

(28)Jay Lemke，“Mathematics in the Middle:Measure，Picture，Gesture，Sign and Word”，in Myrdene Anderson，ed.，Educational Perspectives on Mathematics as Semiosis:From Thinking to Interpreting to Knowing.Ottawa:Legas，2003，pp.223－224.

(29)根据系统功能语言学理论，图式是蕴含一个“参与者＋过程”结构的语义单位，在语法层面上通常体现为一个小句。

(30)Kay O’Halloran，“Systemic Functional Multimodal Discourse Analysis（SF－MDA）Approach to Mathematics，Grammar and Literacy”，in Anne McCabe，Mick O’Donnell and Rachel Whittaker，eds.，Advances in Language and Education.London and New York:Continuum，2007，pp.92－95.

(31)Gunther Kress，Theo van Leeuwen，Reading Images:The Grammar of Visual Design.London:Routledge，1996，p.44.

(32)Janet Jones，Multiliteracies for Academic Purposes:A Metafunctional Exploration of Intersemiosis and Multimodality in University Textbook and Computer－based Learning Resources in Science.Ph.D.Thesis，University of Sydney，2006，p.145.

(33)Michael Halliday，Jim Martin，eds.，Writing Science:Literacy and Discursive Power.London:Falmer，1993，p.12.

(34)Kay O’Halloran，Mathematical Discourse:Language，Symbolism and Visual Images.London:Continuum，2005，p.187.

(35)William Brock，The Norton History of Chemistry.New York:Norton，1993，p.140.

(36)William Brock，The Norton History of Chemistry.New York:Norton，1993，pp.140－141.

(37)值得注意的是，我们并不是说化学符号只能用于构建微观意义。在某些情况下，化学符号也能构建宏观意义。比如，“C（s）”就能指代处于固体状态的碳。

(38)William Brock，The Norton History of Chemistry.New York:Norton，1993，p.128.

(39)Kay O’Halloran，“Towards a Systemic Functional Analysis of Multi－semiotic Mathematic Texts”，Semiotica（1999）:1－29.

(40)William Brock，The Norton History of Chemistry.New York:Norton，1993，p.160.

(41)William Brock，The Norton History of Chemistry.New York:Norton，1993，pp.150－154.

(42)Michael Halliday，An Introduction to Functional Grammar.London:Edward Arnold，p.101.

(43)Michael Halliday，An Introduction to Functional Grammar.London:Edward Arnold，p.146.

(44)Yu Liu，“Teaching Multiliteracies in Scientific discourse:Implications from Symbolic Construction of Chemistry”，K@ta（2009）:128－141.

(45)Ursula Klein，“Berzelian Formulas as Paper Tools in Early Nineteenth－century Chemistry”，Foundations of Chemistry（2001）:17.

(46)Ursula Klein，“Berzelian Formulas as Paper Tools in Early Nineteenth－century Chemistry”，Foundations of Chemistry（2001）:12－14.

(47)数学语篇中的“运算过程”通常在语法层面上体现为一个小句（a×3），但为了紧缩信息，这个过程可以在省略乘号的基础上通过“级转移”的方式在语法层面上体现为一个更小的单位:词组（3a）。同样，为了紧缩信息，化学语篇中的“反应过程”（Cu＋O）也可以在省略加号的基础上通过“级转移”的方式在语法层面上体现为一个词组（CuO）。

(48)Keith Taber，“Learning at the Symbolic Level”，in John Gilbert and David Treagust，eds.，Multiple Representations in Chemical Education.New York:Springer，2009，p.90.

(49)Alex Johnstone，“Development of Chemistry Teaching:A Changing Response to Changing Demand，”Journal of Chemical Education（1993）:701－705.