84号
我对《科学发现的逻辑》一书
的哲学思考
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年11月21 2013日
摘要：近代以来在科学发现有无逻辑问题上的争论都各有自己的理论优势和难点，都是与对“科学发现”和“逻辑”两词的理解分不开的，科学发现的逻辑的研究必须走辩证综合的道路。“科学发现”是科学认识主体根据新的科学事实在思维中重建科学新理论的过程，是一个既有量的准备酝酿阶段又有质的飞跃的综合认识过程。科学发现的逻辑并不一定是形式逻辑，还可能是辩证逻辑，科学发现的逻辑并不是机械的、一成不变的程序或算法，非理性因素是科学发现逻辑的一个环节。
关键词：科学发现；思维方法；逻辑；非理性
科学发现的逻辑是指在经验科学得到领域里，科学家构建假说或理论系统，然后用观察和实验，对照经验来检验它们，对这个程序做出的逻辑分析就是科学发现的逻辑。
科学发现的逻辑问题是西方科学哲学的一个传统课题。对于这个问题，主要有两种观点，一种是把科学理论的发现和证明分开，从而把科学发现看作是一个非逻辑的直觉灵感等的创造性活动，把发现的研究交给心理学，认为夺存在科学牲现的逻辑．科学发现是非理性的；另一种观点认为科学发现并非是超理性的，神秘不可探究的，科学认识过程有其内在的相互联系着的不同发展阶段，发现和证明既有区别，也有一定联系。
产生这一分歧的原因方面是对科学发现和发现逻辑的内涵外延的理解的不同；另一方面在于随着科学的进步，科学理论发展的形式也相应发生了变化，哲学家和科学家对科学理论的认识，对科学发现的理解也随着科学的发展而发展。
一、科学发现的理解
在这一问题卜，一种观点认为科学发现是从新经验事实材料中去发现新的基本概念，科学发现和科学证明是两种截然不同的活动。这一观点的提出足有其历史渊源的。19世纪的赫歇尔首先将发现和证明分开；惠威尔则进一步否认发现的逻辑的存在来否认发现与证明的关系。20世纪逻辑实证主义者莱欣巴哈则把发现的条件和证明的条件割裂开来，他认为发现条件是非哲学问题，认识论关心的是证明的条件。逻辑实证主义者以卡尔纳普为代表完全沉迷于证明问题，忽视了科学发现问题。波普尔在其《科学发现的逻辑》中指出，不存在诸如获得新思想的逻辑方法或者作为这个过程的逻辑构造这类东西；每一个发现都包含着“非理性的因索”或者“卑尔根森头脑中的创造归纳法”。持这种观点的人往往把科学发现只看作是科学活动的前阶段，它不包含对任何思想进行评价、鉴定和批判。另一种观点认为，科学发现是在一定的科学知识背景下，对客观事物及现象的内在规律的揭示．并在这种规律性基础上形成新的概念、原理、规律和理论来指导实践和解决实际问题的完整的科学认识过程，即包括从科学实验出发，经过理论形成，再到理论应用这样一个不断重复的过程。近代的培根、牛顿、笛卡尔都认为从经验事实山发，运用逻辑推理，就可得出新定律，而认识前提既是产生规律的源泉又是判定新规律真理性的根据。这种观氨事实上承认科学发现过程内在地包含了发现和证明。
科学发现是一个十分复杂的过程，它需要充分的背景知识，更需要“长期有准备的头脑”。完整意义上的科学发现过程可以分为三个阶段：第一是发生阶段，这一阶段意昧着新概念、新思想的涌现。第二阶段是反思阶段，即被发现的思想需要科学家付出一定精力与时阅去反思。第三阶段是证明、评价阶段。科学发现只是在这一阶段上才得到证实、认可，在此过程中科学发现本身来看应包含证明。
二、对传统科学发现方法的简单回顾
近代西方哲学史上，对科学发现方法的理解存在两大对立派别：以培根为代表的经验论者推崇归纳，以笛卡尔为代表的唯理论者则信奉演绎。然而，这两派的源头却都可以从亚里斯多德那里去寻找。
1.亚里斯多德的科学发规模式：直觉的归纳——演绎法
亚里斯多德认为，科学发现开始于观察，继而要运用直觉归纳法提出一般性
程度较高的原理，然后以这些原理为前提，演绎出关于个别事实的命题，并与观察事实相对照。亚氏的科学发规模式是一种朴素直观的“归纳——演绎”，其基本形式是：经验观察一直觉归纳一一般原理一三段论演绎一(对照)经验观察。从形式上看，似乎亚氏对归纳与演绎都注意到了，但事实上，亚里斯多德主要注重的是演绎法，他对演绎的三段论研究比较深入，而对归纳环节研究得相当薄弱。比如．他简单笼统地认为作为科学发现的前提是通过“直觉”的归纳产生出来的，即人们直觉地认为它是清楚明白、无可怀疑的。亚氏的“归纳——演绎”方法，曾在很大程度上促进了古代欧洲科学技术的发展，然而，同样不可忽视的是，他过分强调演绎的方法，容易使推论建立在不可靠的前提上而导致先验主义。中世纪经院哲学的许多无聊争论(如一个针尖上能站多少个天使?)，就是把亚氏的演绎方法推向极端的结果。
2.培根的科学发现方法：“科学归纳法”
被马克思称为“整个现代实验科学的真正始祖”的弗兰西斯·培根，看到了亚氏直觉归纳法的缺陷，他在实验科学的基础上，提出了新的科学发现方法，即培根自称的“科学归纳法”。培根强调“逐步归纳的严格程序”，认为归纳法是一个逐步地、渐进地上升的过程，其基本程序为：科学实验与经验观察一事物的相互联系—'科学命题—’一般原理。他反复强调：“不能允许理智从特殊的事例一下跳到和飞到遥远的公理和几乎是最高的普遍原则上去。”这显然要比亚里斯多德的方法更为严密、准确、审慎一些。而且，培根强调列“三表”(具有表、差异表、程度表)的方法和“排除法”来排除偶然的相关因素，从而找到事物间的必然联系，这使归纳的程序得到了较为具体的说明，而不仅仅是简单地将之归结为“直觉”。
但是，培根的科学发现方法也存在明显的缺点：他公然排斥科学发现中的演绎、想象和假设，试图把十分艰难复杂、丰富多彩的科学发现过程，简单归结为一种机械地填写表格式的归纳过程，不能不陷于片面。同时，归纳法面临的一个最大困难在于，从有限推导无限，从过去、现在推测未来，都不能得出必然性的结论，而培根却把归纳方法过于绝对化了。
3.笛卡尔的科学发现方法：演绎主义
与培根的科学发现方法相反，笛卡尔主张科学发现应当借助演绎而不是归纳，而作为演绎推导出发点的第一原理要具有确实性。为了达到这种确实性，他怀疑以前曾认为是“真”的所有判断，认为只有极少部分判断是确定无疑的，这就是“我思故我在”、“必定存在一个尽善尽美的上帝”等。他要求以这蝗命题作为一切推理的出发点来发现真理。其基本形式是：不证自明的公理一般原理一科学命题一科学知识体系。演绎主义的科学发现逻辑实际上是把发现的机制理解为公理的洞察和直觉，认为理智的直觉能力和演绎推理是科学发现的重要因素，其它知识都不具有从自明公理演绎推出的结论的那种必然力量。演绎主义的困难在于：公理是怎样产生的?公理是否确定无疑?显然，用直觉来说明公理的产生，就难以确定其逻辑必然性，如“必定存在一个尽善尽美的上帝”就明显是一个假命题。因此，笛卡尔的演绎主义的科学发现法，从“天赋观念”出发，同样带有先验主义的片面性。
尽管归纳法与演绎法因各自存在的不可克服的障碍而陷于片面，但这两大传统特别是培根的归纳主义传统为整个近代自然科学打上了深深的烙印。归纳法与
演绎法共同构成近代科学发现的方法论基础，其中归纳法是其主流。
然而，以相对论和量子力学的创立为标志，科学发展已经步入一个全新的时代。在现代科学阶段，理论开始变得越来越抽象，离经验越来越远，它们大多以演绎的系统出现，并且新的理论层出不穷，新旧理论之间更替非常之快，理论的“自由创造”倾向越来越明显。正是在这种背景之下，产生了关于科学发现的逻辑是否可能的问题的争论。
三、科学发现逻辑的可能性
在科学发现有无逻辑问题上的争论是与对“科学发现”和“逻辑”两词的理解分不开的。
1.科学发现的特点和含义
“发现”的英文和中文含义都使人误解科学中的“发现”。“发现”的英文（Discover）含义是：一种揭开掩盖真相的遮布的行为。在《辞海》中“发现”的解释是：“本有的事物或规律，经过探索、研究，才开始知道。”这两种解释是相通的，即发现是获得有关事物的新知识。但细究起来，这里的“发现”多指日常生活中的发现，科学发现却有其特点：第一，科学发现者必须找到以前从未被人知晓的新事物，不管它是一种实体、关系或理论。但日常生活的发现者只须找到一个仅仅对发现者未知的新事物。第二，科学发现必须在原则上是可检验的，然而日常生活的发现在原则上是可以不检验的。第三，科学发现的成果最终能被结合进科学知识体中而成为其中新的篇章或补充。
“科学发现”是科学认识主体根据新的科学事实在思维中重建科学新理论的过程，是一个既有量的准备酝酿阶段又有质的飞跃的综合认识过程。没有科学发现就没有科学的生命。氧气、细胞和产褥热病因的发现等科学史上科学发现的案例表明，科学发现很少是可以归之于某一个人、某一个时间、某一个地点的单一事件。其一，任何科学发现都有一个知识准备时期，离不开科学主体的背景知识。中子是查德威克而不是居里夫妇发现的，是因为卢瑟福实验室与居里夫妇镭学研究所的不同研究传统，查德威克已经有了中子可能存在的背景知识，而居里夫人不具备这种背景知识。其二，新的科学事实的发现还不是完整意义上的科学发现，这仅仅是科学发现的开始，新的科学事实并不是一下子就能理解透彻和解释清楚的。其三，任何科学发现都是一个思想酝酿和进化的过程，科学概念和理论的形成也是一个逐步积累和纯化的过程，并不是一下子就取得明确规定的，把科学史上的重大发现简单理解成直觉、灵感、顿悟、猜想等智慧火花的迸发是不恰当的。其四，科学发现和科学证明之间是相互联系、彼此渗透的，很难从时间上作机械的、绝对的区分。
2. 科学发现逻辑的可能性
人们对“逻辑”也有各种各样的误解，逻辑实证主义者说的“逻辑”指形式逻辑，拉卡托斯、图尔明说的“逻辑”指理性或合理性，西蒙说的“逻辑”指算法或推理，劳丹把逻辑理解成满足“一套规则或原则的过程”，阿加西认为“理性、逻辑、算法三位一体”。随着计算机科学和信息科学的发展，我们不必把逻辑限定在形式的可演算性的狭小范围，形式逻辑需要非形式逻辑来补充，逻辑并不是机械的、一成不变的程序或算法，逻辑可以扩充到包含所有符号的使用和信息处理。我们研究科学发现的逻辑，就是要减少人们对它的神秘感，更好地理解
【完整版毕业论文】自然辩证法论文之科学发现的逻辑
