【正文】 從相聯(lián)系上來看：觀察和實(shí)驗(yàn)的直接目的都是為了獲取研究對(duì)象的客觀事實(shí)的材料，從而達(dá)到探索自然界奧秘的目的?？梢哉J(rèn)為觀察是實(shí)驗(yàn)的前提，實(shí)驗(yàn)是觀察的發(fā)展，而同時(shí)又高于觀察。觀察依賴于實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)也離不開觀察，二者有著相結(jié)合的整體化趨勢。 25 從區(qū)別來看：（ 1）單獨(dú)的觀察是在自然條件下進(jìn)行的，而實(shí)驗(yàn)方法是在人的控制和廣預(yù)下進(jìn)行的，所以實(shí)驗(yàn)方法可以純化和簡化自然過程更便于研究。 26 （ 2）觀察往往不能證明客觀必然性，而實(shí)驗(yàn)則能證明客觀必然性。 實(shí)驗(yàn)與觀察的區(qū)別之點(diǎn)，也正是實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)。人們一般把實(shí)驗(yàn)分為二大類： 一大類就是直接實(shí)驗(yàn)（即在直接對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)） 在直接實(shí)驗(yàn)中 根據(jù)量和質(zhì)的關(guān)系分為定性實(shí)驗(yàn)、定量實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)。 按實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)中的作用來分，還包括判決性實(shí)驗(yàn)。 對(duì)某一理論、假說的檢驗(yàn)。例如邁克爾遜 莫雷，否定以太存在的實(shí)驗(yàn)，就是判決性實(shí)驗(yàn)。主要是指模擬實(shí)驗(yàn)。 醫(yī)學(xué)研究中模擬實(shí)驗(yàn)比較常用。 29 實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃與設(shè)計(jì) 雖然各種實(shí)驗(yàn)作用和對(duì)象不相同，而實(shí)驗(yàn)規(guī)劃的設(shè)計(jì)程序和應(yīng)注意的要點(diǎn)則是大致相同。對(duì)那些不可控制的變量可分為確定的和未知的兩類，并盡量設(shè)法減少不可控制變量的干擾。測量數(shù)值可分為相對(duì)測定與絕對(duì)測定。例如，對(duì)于原子核的磁距，求其與氫原子的相對(duì)值，要比確定其絕對(duì)值更準(zhǔn)確。測定時(shí)要用國際上 30 所采用的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語來表述，這便于與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較或進(jìn)行理論上的探討。這在各種實(shí)驗(yàn)中都十分重要。第四，盡可能地進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。這在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中尤為重要另外還要注意消除實(shí)驗(yàn)者的心理偏見和潛意識(shí)的個(gè)人傾向?qū)?shí)驗(yàn)的影響。可重復(fù)性是進(jìn)行一切科學(xué)實(shí)驗(yàn)所必須滿足的。 31 在實(shí)驗(yàn)規(guī)劃的基礎(chǔ)上面具體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，擬定出實(shí)驗(yàn)的具體方案步驟，選擇實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和材料，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段和結(jié)果處理階段。在這個(gè)領(lǐng)域中，既有專職的實(shí)驗(yàn)研究人員，也有專用的實(shí)驗(yàn)手段和裝備，并形成了一系列專門的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。無論測試記錄裝置、顯示裝置、還是直接作用于對(duì)象的發(fā)生裝置的革新，都可能帶來科學(xué)上的重大進(jìn)步。正電子的發(fā)現(xiàn)，電子與正電子的成對(duì) 32 產(chǎn)生和湮滅過程，都在云室中獲得了直接證據(jù)。我國于1988年建成的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國家實(shí)驗(yàn)室，裝置了能量為 22—28億電子伏的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和大型通用探測器，它能發(fā)出高能正負(fù)電子束；當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)發(fā)生高能反應(yīng)，產(chǎn)生新的次級(jí)粒子；同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)度高、通量大、頻譜寬、連續(xù)可調(diào)、光束集中且具偏振性的同 步光。當(dāng)前，國家級(jí)的大型實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際上已成為一個(gè)國家的技術(shù)水平、生產(chǎn)能力和綜合國力的一種標(biāo)志。機(jī)遇是相對(duì)于原來預(yù)定的研究計(jì)劃和目的而言的。例如，意外的偶然的發(fā)現(xiàn)使遇到的難題迎刃而解；本來是為了研究某一事物，但在實(shí)踐過程中卻意外地發(fā)現(xiàn)了另一事物，而后者又比前者具有更大的價(jià)值。 機(jī)遇產(chǎn)生的客觀根據(jù)在于自然界本身就是偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一。當(dāng)偶然現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)候，如果能捕捉住它，其背后的必 34 然性，就能作出科學(xué)發(fā)現(xiàn)。為什么有的人抓住了機(jī)遇，有的人放過了機(jī)遇，這中間的原因固然十分復(fù)雜，但從認(rèn)識(shí)論上來說卻有兩點(diǎn)是值得注意的：第一，在機(jī)遇面前，一個(gè)科學(xué)家取何種態(tài)度，在很大程度上取決于 他對(duì)偶然性和必然性的理解。第二，在上述情況下盡可能作出后一種判斷，還需要有作為科學(xué)認(rèn)識(shí)主體及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的認(rèn)識(shí)能力上的準(zhǔn)備。正如巴斯德所說，“在觀察的領(lǐng)域里，機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦”。 36 第十二章 科學(xué)抽象與科學(xué)思維 自然界的一切事物是現(xiàn)象和本質(zhì)的統(tǒng)一。科學(xué)抽象就是科學(xué)認(rèn)識(shí)由感性階段向理性階段飛躍物決定性環(huán)節(jié)。邏輯思維、形象思維和直覺思維是科學(xué)思維的三種基本類型，科學(xué)思維的各種方法則是這三種基本思維類型的應(yīng)用。 完整的抽象過程包括思維運(yùn)動(dòng)的兩次飛躍，即： “ 感性的具體 → 抽象的規(guī)定 → 思維的具體 ” 。如果在科學(xué)理論制作的更高層上描述這個(gè)過程，抽象的規(guī)定是指未經(jīng)綜合的科學(xué)概念、經(jīng)驗(yàn)規(guī)律、科學(xué)原理等，思維的具體指經(jīng)過辯證綜合的、完整的理論體系。 39 科學(xué)抽象的成果，有科學(xué)概念、科學(xué)符號(hào)、思想模型等形態(tài)，廣義的還包括科學(xué)判斷、科學(xué)假說和理論等。 一、科學(xué)概念 （一）科學(xué)概念的特征 科學(xué)概念是在科學(xué)認(rèn)識(shí)中反映事物本質(zhì)屬性的思維形式?？茖W(xué)是通過概念和概念之間的關(guān)系來反映事物的本質(zhì)和規(guī)律性的。人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的新成果，歸根到底要凝結(jié)于科學(xué)概念之中，所以列寧說：“自然科學(xué)的成果是概念”。外延是指概念所涉及的類的總和。內(nèi)涵方面的變化也會(huì)引起外延方面的相應(yīng)變化。要領(lǐng)的抽象過程或抽象方法的要點(diǎn)是： 抽取共同點(diǎn)。 理想地復(fù)現(xiàn)對(duì)象。不然，人類既無法使自己的思想清晰化，更無法做到互相交流和溝通。人不僅是生活在物理世界里，還生存在一個(gè)復(fù)雜的符號(hào)世界中。 42 什么是符號(hào)？從認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)看，符號(hào)是一定的可 感知的物質(zhì)對(duì)象，它在貯存、傳遞另一對(duì)象的信息方面充當(dāng)另一對(duì)象的代替物。符號(hào)的含義是人的歷史性的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)所賦予的。 三、思想模型 （一）思想模型 思想模型是人們?yōu)榱藦氖驴茖W(xué)研究而建立的對(duì)原型高度抽象化了的思想客體或思想事物，如原子模型、層子模型、 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、彎曲時(shí)空模型、板塊構(gòu)造模型、大氣環(huán)流模型等。 43 理想模型是思想模型的特殊類型，它是既具有高度抽象性，又具有某種極限特征的理想客體或理想事物。 思想模型是科學(xué)抽象的產(chǎn)物，它把研究對(duì)象的本質(zhì)屬性和基本過程以最純粹的形式甚至以某種極限的狀態(tài)呈現(xiàn)出來。思想模型是科學(xué)理論與現(xiàn)實(shí)原型之間的必要的中介，事實(shí)上，科學(xué)理論研究的直接對(duì)象是思想模型。 44 （二）理想實(shí)驗(yàn)方法 理想實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用理想模型在思想中塑造理想過程，并進(jìn)行嚴(yán)密邏輯推理的一種思維方法。在理想實(shí)驗(yàn)中所進(jìn)行的這種思想的操作，雖然表現(xiàn)為對(duì)理想模型進(jìn)行的“ 變革 ” 和 “ 控制 ” ，但實(shí)際上它是一種邏輯推演過程（往往要借助于形象的想象等來實(shí)現(xiàn)）?；蛘哒f，理想實(shí)驗(yàn)雖具有一般實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)模式，但又具有假想的性質(zhì)。它一方面要以真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為根據(jù)，抓住帶關(guān)鍵性的科學(xué)事實(shí)，為理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提供可靠的基礎(chǔ)；另一方面，又要充分發(fā)揮科學(xué)思維的能動(dòng)作用，善于分析矛盾，善于發(fā)揮三種思維基本類型的綜合功能。它包括形 式邏輯思維和辯證邏輯思維兩種形態(tài)。 46 邏輯思維是迄今已被研究得最多的一種思維類型。 一、分析和綜合 分析是把客觀對(duì)象的整體分解為一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素并加以認(rèn)識(shí)的思維方法。 分析是綜合的基礎(chǔ)。只有分析而無綜合，認(rèn)識(shí)就可能囿于枝節(jié)之見而無法統(tǒng)觀全局。綜合的起點(diǎn)是分析的結(jié)果，綜合的結(jié)果又可成為進(jìn)一步分析的起點(diǎn)，任何分析都不能離開對(duì)事物總體性認(rèn)識(shí)的指導(dǎo)，否則會(huì)帶動(dòng)很大盲目性。系統(tǒng)分析的邏輯起點(diǎn)則是綜合，其邏輯程序是綜合 分析 綜合雙向的并存和反饋。整個(gè)系統(tǒng)分析的過程都充分體現(xiàn)出矛盾分析的特點(diǎn)，體現(xiàn)出分析與綜合的相互依存、相互滲透和相互轉(zhuǎn)化。通過個(gè)別認(rèn)識(shí)一般的主要思維 48 方法是歸納，通過一般進(jìn)一步認(rèn)識(shí)個(gè)別的主要思維方法是演繹。 （一）歸納方法 歸納方法是從個(gè)別或特殊的事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯思維方法，邏輯學(xué)上又叫歸納推理。 現(xiàn)代科學(xué)由于對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的探求，加上概率論與統(tǒng)計(jì)學(xué)的滲透導(dǎo)致了歸納概率與統(tǒng)計(jì)推理的形成和發(fā)展。邏輯概率的引入，導(dǎo)致了定量的歸納邏輯的出現(xiàn)，用它來解決歸納論證中的理論確證問題、能更有效地對(duì)理論進(jìn)行選擇。它在本質(zhì)上屬于或然性推論，因?yàn)槠浣Y(jié)論所斷言的范圍（總體）超出了前提所斷言的范圍（樣本）。 （二）演繹方法 演繹是從一般原理推演出個(gè)別結(jié)論的邏輯思維方法。間接推理中較重要和常用的是三段論，它的兩個(gè)前提和結(jié)論都是直言判斷。只要前提為真，又遵從形式邏輯關(guān)于推理形式的規(guī)則要求，則真值是必然下傳的，結(jié)論是恒真的。 辯證邏輯重視歸納和演繹的辯證關(guān)系，即它們的相互聯(lián)系物相互補(bǔ)充，要求 “ 把每一個(gè)都用到該用的地方 ” 。演繹是從歸納結(jié)束 的地方開拓，作為演繹出發(fā)點(diǎn)的一般原理來源于經(jīng)驗(yàn)歸納的結(jié)果。 51 可表示為： 由 A到 B的推理可以是 “ 特殊 —特殊 ” ，也可以是 “ 一般 —一般 ” 。但類比方法畢竟是揚(yáng)棄了未知的（或不甚清 楚的）中間環(huán)節(jié)，而從此一事物逕自推出彼一事物的判斷，所以在邏輯上總是或然性的。因而在自然科學(xué)研究中，被廣泛的運(yùn)用著。隨著思維科學(xué)的發(fā)展，人們才越來越認(rèn)識(shí)到形象思維、直覺思維在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的作用，并把它們與邏輯思維一起看作科學(xué)思維的三種基本類型。 形象思維是一種創(chuàng)造性的思維方式，它是人腦運(yùn)用形象進(jìn)行創(chuàng)造性想象的活動(dòng)。 想象（尤其是創(chuàng)造性想象）有下述特點(diǎn)和作用：首先 ,從本質(zhì)上說 ,創(chuàng)造性想象是一種創(chuàng)造性的綜合，它是把經(jīng)過改造的各種成分納入新聯(lián)系 54 而建立起來的新的完整形象。它的對(duì)象是宇宙萬物和存在本身所共有的形象 ” 想象能以形象的方式來改造舊經(jīng)驗(yàn)，它既可把兩個(gè)毫不相干的實(shí)物聯(lián)系、拼接起來形成新事物（如富有蘭克林面對(duì)溪流，把電與水聯(lián)系起來，提出了 “ 電流體 ” ）。正如邦奇所說 :“這些概念感覺上沒有和它相應(yīng)的東西但是在現(xiàn)實(shí)中是有某種東西和它對(duì)應(yīng)的 ,因此 ,它孕育新奇的思想。A第三，創(chuàng)造性想象所創(chuàng)造的形象 55 強(qiáng)調(diào)甚至夸張了客體的某個(gè)屬性，如伽利略在提出慣性原理時(shí)，設(shè)想過小車在一個(gè)絕對(duì)光滑、沒有摩擦的平面上運(yùn)動(dòng)的情景，這種把實(shí)際對(duì)象摩擦很小這一特點(diǎn)加以突出、 “ 夸張 ” 的辦法，是取得科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要原因。愛因斯坦說： “ 想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素 ” 。直覺思維有時(shí)還伴 隨著被稱為“靈感”的特殊心理體驗(yàn)和心理過程，它是認(rèn)識(shí)主體的創(chuàng)造力突然達(dá)到超水平發(fā)揮的一種特定心理狀態(tài)?？萍际飞系脑S多重大的難題，往往就是在這種直覺和靈感的頓悟中，奇跡般地得到解決的。直覺和靈感都是創(chuàng)造主體長期從事科學(xué)研究活動(dòng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備得以集中利用的結(jié)果，是創(chuàng)造者日積月累地針對(duì)要解決的問題所思考的各種線索凝聚于一點(diǎn)時(shí)的集中突破，是創(chuàng)造者顯意識(shí)與潛意識(shí)的豁然貫通。因此，直覺和靈感是創(chuàng)造性思維的重要形式，是在科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明過程中產(chǎn)生新思想、新概念和形成新假說、提出新模型的基本途徑之一。因此他明確提出“我相信直覺和靈感”。在 232份交回的調(diào)查表中有 33%的人說經(jīng)常， 50%的人說偶爾， 17%的人說從未得益于直覺。當(dāng)然，調(diào)查結(jié)果還表明，只有 7%的科學(xué)家報(bào)告他們的直覺一貫正確，也有幾位著名科學(xué)家說他們的大部分直覺后來都證明是錯(cuò)誤的，而且也都忘了。 三、創(chuàng)造性思維方法 （一）創(chuàng)造性思維的形式 創(chuàng)造可以說是人類社會(huì)一個(gè)真正忘懷的主題。創(chuàng)造性思維是人類創(chuàng)造活動(dòng)的靈魂和核心。它包括發(fā)現(xiàn)問題，收集資料，以及從前人的經(jīng)驗(yàn)中獲取知識(shí)和得到啟示。這一階段主要是冥思苦想，其中包括利用傳統(tǒng)的知識(shí)和手法，對(duì)問題作各種試探性解決。在上階段醞釀成熟的基礎(chǔ)上，突然出現(xiàn)靈感產(chǎn)生頓悟，新思想脫穎而出。（ 4）創(chuàng)造的驗(yàn)證期。 這也就是運(yùn)用邏輯和實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)其理論上的合理性與嚴(yán)密性。但是，僅有這個(gè)階段還不是一個(gè)完整的創(chuàng)造過程，它和其它階段的思維活動(dòng)是緊密聯(lián)系而不是孤立起作用的。 按科學(xué)思維的類型，我們可以把狹義的創(chuàng)造性思維大體分為兩種形式： 第一種形態(tài)：以非邏輯思維形式 ——想象、直覺和靈感等為主的創(chuàng)造性思維。這時(shí)直覺的作用是獲得 “ 對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解 ” ，是對(duì)經(jīng)驗(yàn)總和背后的本質(zhì)的直接猜測和把握。靈感在這里所起的作用主要是推動(dòng)直覺的迅速實(shí)現(xiàn)，即達(dá)到所謂頓悟。 第二種形態(tài)：以邏輯思維為主的創(chuàng)造性思維。這其實(shí)是片面的。由于創(chuàng)造性思維