科学方法概览(3)

　　近代科学因其训练心智严格而公正地分析事实，因而特别适宜于促进健全公民的教育。于是，就科学对于实际生活的价值而言，我的第一个结论指向它在方法上所提供的有效训练。……受到科学方法训练的人，将把他的科学方法带进社会问题的领域。他将不满意仅仅是皮相的陈述，不满足仅仅诉诸想象、激情、个人偏见、盲目的情绪，他将要求推理的高标准、对事实及其结果的洞见，他的要求不能不充分地有益于共同体。
　　科学方法具有文化功能。麦克莫里斯以历史上的例证为例说明这种功能：科学方法在启蒙运动中永垂不朽，因为它影响了所有人的活动。哲学家想使科学方法跨越广泛的活动范围，它甚至嵌入我们的文化之中。哲学家被等同于“科学研究者”，格外意指“理解事实和从事实合理地演绎牢固原理、尤其是健全方法的人”。科学方法也具有政治功能——有人直言“美国民主是科学方法的政治翻版”。
　　最后也许也是最有价值的，是科学方法的新人功能——塑造新的人格，使人具有优秀的品性和素质，从而成为一代新人的功能。萨顿在论及实验方法的这种功能时可谓言必有中：
　　实验方法一直就培育着最精致的思维戒律，这时，听到旧人文主义者谈论克制和戒律，仿佛只有他们才具有这些优秀品质，这是很有意思的。自然，它并不适用于一切事物，它也不认为在自己的领域之外有决定一切的能力。正是实验方法才使人类的理性能充分发挥它的潜力，而与此同时，它本身又明白地显示了它的局限性而且提供了限制它的方式。它证明了真理的相对性，同时又使对它的客观性和它的近似程度的估量成为可能。更为重要的是，它教导人们要不偏不倚（或至少要努力做到）地追求完整的真理，而不仅仅追求也许能适合一时需要的或者使人高兴的那部分真理。
　　胡明复也言之凿凿：科学方法之惟一精神曰“求真”。知“真”则事理明，是非彰，而廉耻生。“知真”则不复妄从而逆行。
　　更有甚者，贝伦布卢姆以至提出用科学方法拯救文明的命题。他在列举了当代文明在精神领域的诸多遗憾状态、以及教育制度的诸多弊端之后坚信，如果进行恰当的科学教育，“科学毕竟可以拯救文明”。他在这里所说的科学，“不是作为职业的科学，不是作为个人的科学家，甚至不是科学的果实，包括这些果实可以为人类提供的物质利益，而是运用于生活的所有活动领域的科学方法。”
　　三、科学方法的内涵
　　最后，我们讨论一下学界对科学方法的内涵——主要是它的构成要素、特异性质及程序步骤——的总的看法。不用说，这三种类型的内涵往往“枝枝相覆盖，叶叶相交通”，很难把它们截然分开。我们分类叙述，大半是出于方便而已。
　　关于科学方法的构成要素，T。H。赫胥黎早就有言在先：所有学科的方法是完全相同的，这样的方法有以下一些。（1）对事实的观察，包括称之为实验的人为的观察。（2）把相同的事实归纳起来，标上名称以备应用；这个过程就称为比较和分类——其目的就是给一堆事实标上名称，可称为一般前提。（3）演绎，又使我们从一般前提再回到个别事实——它教我们从那个标签上找到所期待的那些事实（假如我们可以这样说的话）。（4）证明，就是根据事实来确定我们的结论是否正确的过程。美国天文学家哈勃一言以蔽之：“科学方法可以被描述为定律的发现、用理论对定律的说明和用新观察检验理论。”中国学者对此也有简明的概括。任鸿隽指明，科学方法是从搜集事实入手；搜集事实的方法有二：一曰观察，二曰试验。有了正确的事实后，经过分类、分析、归纳、假设这样的归纳逻辑和演绎逻辑形成科学通则。胡明复表明：
　　科学方法，在征集事变而求其通则。……事变之通则，谓之科学之律例［定律］。科学观察事变，辨其同违，比较而审察之，分析而类别之，得其事之常、理之通，然后综合会通成律例，此科学律例之由来也。
　　关于科学方法的特异性质，贝伦布卢姆指出：“科学方法是十分简单的：首先，它一次回答一个问题，因为只有如此答案才能够摆脱模棱两可；其次，它依赖精确的资料，在这些资料用简单的观察不能获得的地方，为引出信息就要设计实验；第三，由于人的心智难以发现达到推理的细微差别，如果可能的话，则通过客观的记录坚持定量的而非定性的值。”在他看来，“这就是科学作为一种追求知识的工具的有效性的整个秘密。”邦格列举的科学方法的一些十分明显的法则，实际上体现了科学方法的特异性质：
　　（R1）精确地陈述你的问题，尤其是在开始。（R2）尝试确定的和有某种程度根据的猜想，而不是不明朗的或混乱的想法。（R3）使你的假定服从难对付的检验而不是轻松的检验。（R4）不要宣布满意地确认的假设为真，至多把它看做部分为真。（R5）询问答案为什么是这样而不是那样。
　　关于科学方法的程序步骤，我们先介绍一下皮尔逊的经验归纳理论和迪昂的假设-演绎理论的形成步骤或操作程序。皮尔逊正确地描绘了经验归纳法这种科学方法的特征：（1）仔细而精确地分类事实，观察它们的相关和顺序；（2）借助创造性的想象发现科学定律；（3）自我批判和对所有正常构造的心智来说是同等有效的最后检验。迪昂则以物理学理论为例，详细地陈述了建构它的四个相继操作的特征，其中前两个操作是构筑理论的公理即基本概念和基本假设的操作。（1）我们选择自认为简单的性质描述我们所要描述的物理性质，其他性质可视为这些简单性质的组合。我们通过合适的测量方法使它们与数学符号、数和量的某个群对应。这些数学符号与它们描述的性质没有固有本性的联系，它们与后者仅具有记号与所标示的事物的关系。通过测量方法，我们能够使物理性质的每一个状态对应于表示符号的值，反之亦然。（2）我们选择少量的原理或假设，作为将要建立的理论的基础或演绎的逻辑前提。它们仅仅是根据方便的需要和逻辑上的一致，把不同种类的符号和数量联系起来的命题，它们并不以任何方式宣称陈述了物体真实性质之间的真实关系。（3）根据数学分析法则把原理或假设结合在一起。理论家计算所依据的数量并非是物理实在，他们所使用的原理也并未陈述这些实在之间的真实关系。对他们的要求是：他们的符号系统是可靠的，他们的计算是准确的。（4）这样从假设推出的各种推论，可以翻译为同样多的与物体的物理性质有关的判断。对于定义和测量这些物理性质来说是合适的方法，就像容许人们进行这种翻译的词汇表和图例一样。把这些判断与理论打算描述的实验定律加以比较。如果它们与这些定律在相应于所使用的测量程序的近似程度上一致，那么理论便达到了它的目标，就说它是好理论；如果不一致，它就是坏理论，就必须修正或拒斥它。简而言之，建构物理学理论的四个基本操作是：物理量的定义和测量；选择假设；理论的数学展开；理论与实验的比较。(责任编辑：一枝笔写作)