科學(xué)方法

科學(xué)方法是指人類認(rèn)識自然和社會，為獲得科學(xué)知識系統(tǒng)，所遵循或運(yùn)用的規(guī)則、手段和途徑等；也是人類在創(chuàng)新實踐活動中，所采用的思路、程序、過程、技巧和模式等。科學(xué)方法種類繁多：既有適合科學(xué)各個學(xué)科的普適方法，又有各個學(xué)科各自的特殊方法，甚至還有一些專門性的技巧。

所以科學(xué)方法可分為三個層次：單學(xué)科方法，即專門科學(xué)方法；多學(xué)科方法，即一般科學(xué)方法，適用于自然科學(xué)和社會學(xué)；全學(xué)科方法，即最普遍的方法論，具有普遍意義的哲學(xué)方法。

科學(xué)方法又可分為三大部類：經(jīng)驗方法，包括觀察、測量、實驗方法等；理性方法，包括邏輯、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計方法等；臻美方法，包括直覺、對稱、類比方法等。

然而，科學(xué)方法不是機(jī)械的程式和/或僵化的教條，這蘊(yùn)含三層意義：

一是科學(xué)方法是多元的：它既包括較為有序的經(jīng)驗方法和理性方法，也包括不很有序或很不有序的臻美方法，它甚至對無序的猜測、想象、靈感、頓悟、幻想等，創(chuàng)造性的心理活動亦持寬容或歡迎的態(tài)度，尤其是做假設(shè)或假說的情形；

二是科學(xué)方法是創(chuàng)新的：一般來說，偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都沒有固有的程式和現(xiàn)成的方法可循，科學(xué)大師往往能在已有的方法中保持必要的張力，或伴隨著創(chuàng)造出新的方法；

其三是科學(xué)方法是開放的：它向各種后來的合理性的方法，諸如系統(tǒng)方法、計算機(jī)模擬方法等；以及非理性的方法，諸如擬人化方法、目的論方法、宇宙宗教思維方法等都敞開大門。

如像直覺、靈感、頓悟、洞察力甚至運(yùn)氣一類的因素，也常常起作用，在整部科學(xué)史中充滿了這樣的例子。有不少科學(xué)家僅僅根據(jù)很不充分的數(shù)據(jù)和很少一點實驗結(jié)果，有時甚至一點實驗結(jié)果也沒有，便突然靈機(jī)一動，得出有用的、合乎事實的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過上述理想的科學(xué)研究方法進(jìn)行，就可能要用好幾年的時間才能完成。例如，凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候，突然領(lǐng)悟到苯的化學(xué)結(jié)構(gòu)的。洛維則在半夜醒來的時候，突然得到了關(guān)于神經(jīng)刺激的化學(xué)傳導(dǎo)問題的答案。格拉澤由于無聊地凝視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。然而這是不是說，一切都可以憑好運(yùn)氣得來，根本不需要動腦筋去思考呢？絕對不是的。這樣的“好運(yùn)氣”只那些具有最好領(lǐng)悟力的人才會碰上，換句話說，有些人之所以會碰上這樣的“好運(yùn)氣”，只是因為他們具有十分敏銳的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經(jīng)驗、深刻的理解力和平時愛動腦筋換來的。

在科學(xué)發(fā)展過程中，所運(yùn)用的正確方法，具有以下特點和特征：

一是鮮明的認(rèn)識主體性，即主動性、創(chuàng)造性和目的性；

二是充分的合乎規(guī)律性，是以合乎理論規(guī)律為主干的程序化；

三是高度的保真性，具有觀察、實驗和數(shù)學(xué)方法有機(jī)結(jié)合的特征。對研究對象進(jìn)行量的考察，保證所獲得的實驗事實的客觀性和可靠性。

在科學(xué)方法的形成和演化中，劃時代科學(xué)理論的誕生；或出現(xiàn)杰出科學(xué)家群體的時期；出現(xiàn)集科學(xué)家和哲學(xué)家于一身的哲人科學(xué)家等，對于科學(xué)和科學(xué)方法進(jìn)程，起著舉足輕重的獨特作用。

英國的弗蘭西斯.培根（F.Bacon,1561-1626）是經(jīng)驗論者，強(qiáng)調(diào)歸納法，他認(rèn)為科學(xué)定律是通過歸納得出的。著名的“知識就是力量”的鏗鏘語句就是由他提出的，征服自然、控制自然在他看來是研究科學(xué)的目的和基礎(chǔ)。

法國哲學(xué)家勒內(nèi).笛卡兒（René Descartes，1596-1650年），黑格爾稱他為“現(xiàn)代哲學(xué)之父”，人們也認(rèn)為他是“現(xiàn)代科學(xué)鼻祖”。他寫過一本《方法談》的書。他是理性論者，強(qiáng)調(diào)理性邏輯的演繹方法。他高瞻遠(yuǎn)矚的指出，只有通過對自然現(xiàn)象的觀察分析，并經(jīng)過人們的“邏輯推理”，所得出的判斷、結(jié)論或理論，才是可靠的、普遍的、唯一的、統(tǒng)一的。對于已有知識體系，需要進(jìn)行不斷地質(zhì)疑，這是從已知到未知的推進(jìn)動力，從而使知識的探索，逐步逼近未知真理。

從根本上說，培根和笛卡兒兩人貫穿著兩種科學(xué)觀，正如愛因斯坦所言，培根是強(qiáng)調(diào)外部的證實，笛卡兒強(qiáng)調(diào)內(nèi)部邏輯的完備。

近代科學(xué)的奠基者伽利略和牛頓，也是近代科學(xué)方法的奠基人。他們對于經(jīng)典力學(xué)的構(gòu)建，成功地使數(shù)學(xué)與實驗、假設(shè)（說）與驗證、歸納與演繹以及分析與綜合諸方法珠聯(lián)璧合，相得益彰。

達(dá)爾文的生物進(jìn)化論，是十九世紀(jì)的科學(xué)成就之一，它所蘊(yùn)涵的科學(xué)思想方法，廣泛地滲透到哲學(xué)和社會學(xué)領(lǐng)域，成為人們觀察和處理問題的方法，具有獨到的維度、角度或視域。

哥白尼、伽利略、牛頓，一步步確立了西方近代科學(xué)的基準(zhǔn)。與近代科學(xué)形成幾乎同時，就有哲學(xué)家開始思考“科學(xué)是什么？科學(xué)的方法是什么？” 18世紀(jì)德國哲學(xué)家康德（I. Kant，1724-1804）提出了哲學(xué)的反思：科學(xué)是怎樣可能的？在他看來，牛頓力學(xué)這么大的成就，科學(xué)是怎么可能的？通俗的說，他奇怪牛頓如何想出了這樣一套深奧的東西。后來他寫了《未來形而上學(xué)導(dǎo)論》，這本書是《純粹理性批判》的通俗本。書里談到科學(xué)怎樣是可能的。在這之后的實證主義、經(jīng)驗論、邏輯經(jīng)驗論、證實原則、假說演繹、證偽主義等等，都試圖回答“科學(xué)是什么？科學(xué)的方法是什么？”的問題，也都曾各領(lǐng)風(fēng)騷。20世紀(jì)70年代，澳大利亞學(xué)者艾倫•查爾默斯出版了《科學(xué)究竟是什么》一書，從歸納主義到工具主義，洋洋灑灑，以15萬字的篇幅梳理了一遍。是否就此可以定義“科學(xué)”了？可以定義“科學(xué)方法”了？這仍然是仁者見仁，智者見智的，并非有定論的難題。

這里很有必要強(qiáng)調(diào)一下批判學(xué)派對科學(xué)方法的杰出貢獻(xiàn)。批判學(xué)派的代表人物很多，其中馬赫、彭加勒、迪昂、奧斯特瓦爾德、皮爾遜等活躍在十九世紀(jì)末和二十世紀(jì)初的科學(xué)和哲學(xué)的舞臺之上，他們是二十世紀(jì)科學(xué)革命（物理學(xué)革命）和哲學(xué)革命（邏輯經(jīng)驗論）的先驅(qū)，

馬赫的感覺分析、歷史批判意識、思維經(jīng)濟(jì)等諸多方法論原理以及探究心理學(xué)論綱等，都是異彩紛呈；

彭加勒的約定論的方法論以及關(guān)于假設(shè)、直覺、科學(xué)美、數(shù)學(xué)發(fā)明的心理機(jī)制的論述，也都美不勝收；

迪昂的整體論和歷史主義的方法、關(guān)于物理學(xué)理論的邏輯架構(gòu)、對卓識的探究以及對人類精神的探險，都表現(xiàn)得各有千秋；

奧斯特瓦爾德的能量論的思維方法和在研究中主動變換角色的實踐。真是別開生面；

皮爾遜的懷疑批判風(fēng)格、對科學(xué)方法的意義和特征的揭示、對想象力和審美感的倡導(dǎo)以及對統(tǒng)計方法的發(fā)明和運(yùn)用，都使人拍案叫絕。值得注意的是，在批判學(xué)派的科學(xué)方法中，還包含著諸多的后現(xiàn)代的意識或酵素。

愛因斯坦是二十世紀(jì)科學(xué)革命的主將和先鋒，他在現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)方法兩方面獲得巨大成功，它也是現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)方法的集大成者。他從前人、尤其是從批判學(xué)派那里吮吸了豐富的思想營養(yǎng)，又融匯了對自己的科學(xué)實踐的親身體悟和哲學(xué)反思，從而錘煉出展現(xiàn)時代氣質(zhì)和科學(xué)精神的、別具一格的科學(xué)方法。愛因斯坦的科學(xué)方法蘊(yùn)含溫和經(jīng)驗論、科學(xué)理性論、基礎(chǔ)約定論、意義整體論以及綱領(lǐng)實在論的有機(jī)要素，體現(xiàn)了多元互補(bǔ)和張力平衡的特征，顯示出廣博的包容性和涵蓋性。他的統(tǒng)一性、對稱性、相對性、幾何化等科學(xué)思維方法或科學(xué)研究基本宗旨，既有科學(xué)眼力的敏銳，又有科學(xué)智慧的深邃?？梢援?dāng)之無愧地稱為“科學(xué)的眼力”或“科學(xué)的智慧”。他的探索性的演繹法、邏輯簡單性原則、準(zhǔn)美學(xué)原則和形象思維，是創(chuàng)立像相對論這樣的現(xiàn)代科學(xué)理論的銳利武器。在科學(xué)方法論的發(fā)展史上，愛因斯坦起到了承前啟后的偉大作用，孕育或催生了各個流派的哲學(xué)家的方法論的成果。

對于科學(xué)研究活動而言，科學(xué)方法的地位和意義至關(guān)重要。彭加勒認(rèn)為科學(xué)創(chuàng)造“首先需要創(chuàng)造方法”；皮爾遜也強(qiáng)調(diào)“科學(xué)方法是通向絕對知識或真理的唯一入口”和“唯一道路”，“整個科學(xué)的統(tǒng)一只在于其方法而不在于其材料”；懷特海把方法本身視為“震撼古老文明基礎(chǔ)的真正新鮮事物”；薩頓則言之鑿鑿：“在科學(xué)領(lǐng)域，方法至為重要。一部科學(xué)史，在很大程度上就是一部方法或工具史，這些工具無論有形或無形，都是由一系列人物創(chuàng)造出來的，并用以解決他們遇到的某些問題。

每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶?？茖W(xué)方法的運(yùn)用不僅在自然科學(xué)范圍內(nèi)所向披靡，而且在社會學(xué)和人文學(xué)領(lǐng)域也有重要意義，乃至在人們的日常思維和為人處事中也不無裨益。更為重要的是，科學(xué)方法是科學(xué)精神的重要構(gòu)成要素和集中體現(xiàn)。它洋溢著科學(xué)的實證精神、理性精神和審美精神，充盈著科學(xué)的懷疑和批判意識，無怪乎皮爾遜把它看作是訓(xùn)練公民的科學(xué)心智的有效手段。

關(guān)于科學(xué)方法的特征，皮爾遜將其概述為：（1）仔細(xì)而精確地分類事實，觀察它們的相關(guān)性和秩序；（2）借助創(chuàng)造性的想象發(fā)現(xiàn)科學(xué)定律；（3）自我批判和對所有正常的心智來說，是同等有效的最后檢驗。這一概述比較適合像生物學(xué)以及運(yùn)用經(jīng)驗為主的科學(xué)，也許達(dá)爾文的進(jìn)化論是很好的范例。

迪昂的概括為：（1）物理量的定義和測量；（2）假設(shè)或假說的選擇；（3）理論的數(shù)學(xué)展開；（4）理論與實驗的比較。這一概括更為適合像物理學(xué)以及數(shù)學(xué)化的精密科學(xué)。愛因斯坦的相對論是出色的范例。相對論正是愛因斯坦運(yùn)用其獨創(chuàng)的探索性的演繹法等一類科學(xué)方法建構(gòu)起來的，符合迪昂模式的理論。