《科學方法論文集》是我國首次出版的有關科學方法理論的專著。
它表明我國理論界正在積極開展科學方法論這門學科的研究。
科學方法論研究的是科學認識的一般過程,或者說,它是關于各種一般科學方法的理論。
它不是研究各門科學的具體方法(如物理學中測定電子電荷的油滴法,考古學中應用同位素碳14斷代法,天文學中利用天體光譜線的紅移來測定天體在視線方向的運動速度,等等),而是要研究那些適用于各門科學的一般研究方法,如觀察、實驗、假說、理論、比較、類比、模擬、模型,分析與綜合、證明與反駁、歸納與演繹,數學方法,以及這幾十年發展起來的系統方法、信息方法、控制和反饋方法等等。
這些科學方法是從各門具體科學的特殊方法中概括出來的共同方法。
研究這些科學方法的特點、適用范圍及它們之間規律性,就是科學方法論這門認識科學的任務。
對科學方法論的研究幾乎與科學本身一樣古老。
在科學史上,凡是有成就的科學家,無不在科學方法上有所建樹,因此,在他們的科學著作中,常常對科學研究的方法作出了總結。
以概括科學的成就為基礎的一些哲學家,也對科學方法這個認識工具作了許多有益的探討。
如古希臘的自然哲學家亞里士多德的《工具論》,總結了他那個時代科學認識方法的成就,尤其是創建了演繹邏輯;文藝復興以后的哲學家弗蘭西斯·培根寫的《新工具》,較為系統地闡述了近代科學以實驗方法為基礎的科學認識新工具,創建了歸納邏輯;笛卡兒在《方法談》一書中,特別重視演繹法和數學方法的作用;在科學大師牛頓的《自然哲學的數學原理》一書中,對實驗、假說、歸納推理等科學方法都有重要的總結;十九世紀的穆勒在《演繹和歸納的邏輯體系,證據的原理和科學研究方法的系統敘述》一書中,提出了歸納五法。
這些劃時代的著作,對于研究科學方法理論的發展史,及其在科學發展中的作用,都有重要的意義。
二十世紀以來,科學技術以驚人的發展速度,展示了人類的高度智慧。
上世紀末本世紀初,電子、放射性現象的發現,打開了原子世界的大門。
隨著量子論、相對論和現代宇宙學的誕生,標志著人們對自然的認識已經深入到微觀、宇觀和高速領域。
二十年代迅速發展的量子力學,給自然科學及其思維方法帶來深刻的變化;三十年代初中子的發現和這個年代末原子核裂變的成功,給原子能的利用提供了現實的可能;接著,四十年代開始了原子能的利用,隨后發展起來的電子計算機,以及控制論、信息論、系統論和后來人工智能等學科的產生;五十年代發明成功的人造地球衛星,以及后來的宇宙飛船和與此相關的遙感技術;還有五六十年代間分子遺傳學的光輝成就;六十年代的激光技術以及現代宇宙學的迅速發展,上述種種,都是我們這個世紀的突出成就。
現代科學技術的這些發展,不但大大開闊了人類的視野,使社會生產和社會生活改觀,而且不得不改變著人們對自然的觀念,改變著人們的思維方式。
科學的新成就和思維方式的變化帶來了科學方法的重大變革,同時,新的科學方法的采用也促進了科學技術的新發展。
有人甚至認為,沒有科學方法的創新,就不會有科學技術的新的突破。
無論如何,科學方法在科學發展中的重大作用,是不容置疑的了。
對新的科學方法進行總結,對傳統的科學方法在新條件下的發展加以研究,是我國科學工作者和哲學理論工作者面臨的共同任務。
現代科學的明顯特點,是其高度分化和高度綜合的一致性導致發展的整體化趨勢。
日益增多的邊緣學科和綜合學科的出現,促進了各學科間的相互滲透,使得以前還分離的領域互相溝通起來。
因此,研究低級運動形式與研究高級運動形式的科學方法之間可以相互移植,如地球科學由于移植了生物學、化學、物理學方法,生物學由于移植了物理學、化學方法,都已突飛猛進。
同時,研究事物普遍屬性的科學方法可以向所有學科移植。
第二次世界大戰后發展起來的控制論、系統論和信息論這些橫斷學科,被認為就是這樣的科學方法,它們是本世紀科學方法理論的明星。
這些學科的產生是自動控制、電子技術、無線電通訊、神經生理學、數理邏輯、運籌學和統計力學等多種科學技術相互滲透的產物。
由美國科學家N.維納等創建的控制論,又稱“關于動物和機器中控制和通訊的科學”。
它根據自動控制系統隨周圍環境的變化來調整自己運動的特點,撇開對象的物質和能量的具體形態,著重從信息方面來研究系統的功能,把功能模擬運用于控制和通訊系統中。
這是把傳統的類比法和模擬法發展到新的階段,功能模擬使電腦(電子計算機)可以代替人的部分思維功能,為人工智能提供了有效方法。
這樣,控制論突破了機器與生物的界限,把目的和行為的概念賦予了機器。
由奧地利生物學家L.V.貝塔朗菲等人創立的一般系統論,是把對象放在有一定結構的系統中,著重從整體與部分之間,以及系統與環境之間的相互作用中加以考察,以達到最佳處理的目的。
所以,有些研究者認為,整體性原則、相互聯系原則、有序性原則和動態原則是系統方法的特點,它既是確定目標、進行科學決策的方法,又是實現目標、進行科學管理的方法。
由美國應用數學家C.E.申農奠定基礎的信息論,是把系統內外各種因素的相互關系,看作是借助于信息的獲取、存儲、傳遞、加工處理而實現其有目的性的運動的理論和方法,并認為由于信息流的正常流動,特別是反饋信息的存在,才使系統按預定的目標實現控制。
可見,以上三論是密切相關的學科。
由此也可以看出,控制論、系統論和信息論這些嶄新的學科,它們不是以客觀世界的某種具體的物質結構及其運動的形式為對象,而是抽取客觀對象間都有信息聯系這樣共同的特性,去把握事物運動的關系。
它們之所以給科學研究提供新的方法論意義,主要在于它們在邏輯思維方式上有重大的創新。
第一,它們突破了把對象先分割成部分,再從部分綜合成整體的傳統思維方法的束縛,而是立足于整體,統籌于全局,認為整體的性質和作用,只存在于組成其要素的相互作用之中,因此它主張“整體大于它的部分之和”的辯證觀點。
這樣,它甚至可在某些部分的機制不清楚時,同樣可以從整體入手把握其功能。
如人腦的思維機制,目前仍是一個“黑箱”,對大腦的許多部分的功能仍不甚清楚,但我們可以運用控制論的觀點,從整體上,也就是從系統上把握它在信息的接收、儲存、加工、輸出等等的行為功能,從而模擬出電腦這樣的裝置,使其功能近似于人腦。
第二,它們沖破了牛頓和拉普拉斯的機械決定論的范圍,對系統內各種信息變化采用了統計理論,不是著重研究系統此時此刻的行為,而是研究所有可能的行為和狀態,把握住系統的變動趨勢。
第三,它們打破了自然領域和社會領域、機器和生物之間的嚴格界限,把它們統統當作通訊和控制來對待,在它們之中都存在著信息的接收、存儲、加工和傳遞的信息變換過程,因而對物質的運動從這個側面來認識、來處理。
這樣的思維方式反映了現代科學整體化、綜合化的特點,使人類對世界的統一性的認識達到了一個新的高度。
它們在處理復雜事物時的整體觀點和綜合方法,以及與計算技術高度精確性的結合,就為現代高度發展的科學技術和社會生活提供了新的方法,開拓了新的思路。
所以,它們一經產生,就被廣泛地應用于工程技術和自然科學各領域,產生了諸如系統工程學、工程控制論、神經控制論等等學科;并被逐步應用于軍事、經濟、文化、社會管理等社會領域,產生了如經濟控制論、社會控制論和環境保護控制等分支學科。
無論哪門具體科學,都是應用邏輯的,這種作為科學思維的邏輯是從事物發展的客觀邏輯中概括出來的,也是具體的科學方法的進一步總結,因此,從這個意義上講,邏輯就是科學研究的一般的方法論。
從系統論、控制論和信息論把邏輯和數學做為自己的工具也可以看出,科學方法論與邏輯思維方式是非常密切地聯系在一起的。
近十幾年以來,國外的哲學、邏輯學、自然科學、社會科學、工程技術各界的專家,形成了一股研究系統控制理論的熱潮,他們不但把系統理論作為一種科學方法論,而且作為一種世界觀來研究。
許多國家設立了系統研究的組織和機構,出版了專門刊物。
早在一九五四年,美國就成立了“一般系統學會”,隨后,西歐各國也建立起系統研究的各種機構。
蘇聯在五十年代初,曾蔑視控制論,把它斥之為“偽科學”,從而使它在研制電子計算機等技術方面落后于西方多年,但不久他們就改變了看法,開始加強這方面的研究和運用。
到現在,蘇聯對系統論的研究和爭論也很熱烈。
一九七二年,美蘇兩國在維也納聯合建立了“應用系統分析國際研究所”,后來有十七個國家參加了工作。
目前世界上已有成百個研究系統問題的科研單位,有數十種專門雜志。
從上述這些情況可見,世界上已形成了系統熱。
盡管如此,系統論、信息論等理論仍然處在研究和形成的過程中,眾說紛紜,異議迭出,還沒有取得一個公認的完整的理論形態。
科學研究對象深入到宇觀、微觀和高速領域以后,觀察越來越失去直觀性,理論也離經驗越來越遠,變成更加抽象化、數學化,所以,目前世界上越來越多的科學家對于理論思維,對于科學方法論問題感到興趣。
由于實驗科學的發展,特別是電子計算機的廣泛應用,過去用紙和筆計算的工作,很大一部分已經或即將為電子計算機所代替。
理論科學家現在的主要任務,用假說的形式提出客觀世界的模式,提出新的數學模型,并運用這些模式、模型推演出與目前乃至未來的實驗相符合的結論。
總之,由于自然科學日益進入理論的領域,迫切需要理論思維的幫助,因此,目前一些著名的科學家也在研究科學方法論及自然科學中的哲學問題。
但在我國學術界,特別是一些自然科學工作者,尚未對此予以足夠的重視。
科學哲學大概是當代哲學發展最快的部門。
按照著名科學哲學家M·邦格的說法,科學哲學的目的是從哲學的角度,來理解科學研究的假定、方法、成果和目標。
因此,對科學方法論的研究,也應注意吸取科學哲學的積極成果。
當前在西方,科學哲學的流行學派有實證主義、行為主義、操作主義、證偽主義等,它們的理論往往以科學中的某些側面為依據,因而其中有合理的因素,我們不能一概否定,而必須認真地分析,以引進他們好的思想和觀點,來豐富我們的馬克思主義哲學(因為馬克思主義是需要不斷地從全人類創造出來的知識寶庫中攝取營養的)。
如我國近年來對科學哲學家波普的證偽主義作了不少的介紹和評述。
一些同志著文闡述了波普的科學從問題出發,不斷證偽是科學發展的形式等思想中的合理因素,也指出他夸大證偽的作用,否定歸納法的傾向,有可能走向不可知論和相對主義的危險。
《科學方法論文集》中收集了這方面的文章,可供讀者參考。
我國理論界還對科學哲學的另一學派,即庫恩為代表的“歷史學派”,也作了一些介紹和評述。
這對于我們了解外國哲學發展的動向,活躍我們的思想,推動科學方法論和科學哲學的研究都有好處。
由于國際上科學技術的飛躍發展,加之科學界和哲學界對科學方法論的重視,他們之所以能在研究上取得上述突出的成就,也就不難理解了。
回過頭來看我國在科學方法論上的研究,雖然起步晚,基礎差,但許多新情況表明,我們有可能追上世界的發展步伐。
經過了批判**、“四人幫”一伙的極左路線以后,科技工作者和理論工作者總結了建國以來在科學方法論研究上的經驗教訓,重新制定了一些切實可行的計劃和措施,逐步向著高的目標努力。
近年來,我國學術界曾多次召開各種類型的有關科學方法論問題的討論會、座談會,發表了不少具有一定質量的論文,并編輯出版了一些有關著作。
同時還翻譯出版了不少國外在這方面有著巨大影響的著作,隨著這些著作的引進,我國理論界還對關于這些理論的評價問題展開了活躍的討論。
更為可喜的是,我國有不少科學技術工作者關心或投入了科學方法論和自然辯證法理論的研究,這對研究工作帶來了許多新的氣象,他們雖有某種方面的不足,但具有較多的自然科學知識,具有了研究科學方法論的許多有利條件。
《科學方法論文集》中就收集了他們研究的成果,如錢學森同志的《自然辯證法、思維科學和人的潛力》,王慧炯同志的《系統工程的方法論》,以及王玉辛同志的《診斷方法論》等,都值得一讀。
我們相信,加強自然科學工作者和哲學工作者的聯盟,互相取長補短,將使我國的科學方法論的研究取得更多的成就。
我國許多科學方法論的研究者認為,由于我國這方面的研究剛剛開始,必須做一些切實的學習工作。
為此,他們提出:科學方法論研究不能脫離當代科學發展的潮流,必須努力學習當代科學技術的新理論、新方法,另一方面還必須學習科學史(其中特別是著名科學家的回憶錄、傳記、手稿、參加重要學術討論會時的記錄等科學思想史資料),要把上述兩方面作為科學方法論研究者缺一不可的兩種原始資料。
從我國目前的研究水平出發,可從專題研究做起,逐步地向系統的全面總結前進。
對于科學史,尤其要研究那些典型的、有方法論意義的重大發現,有決定性意義的實驗,舊理論體系的矛盾和突破,不同學派之間的爭論,以及某一科學家研究方法的特點。
對這些進行深入的解剖之后,就易于得出關于方法論的規律性的結論。
《科學方法論文集》一書在切實開展專題研究方面作了努力,它以較大的篇幅對最近幾十年出現的系統論、信息論、模糊數學等新的科學方法作了較為系統的介紹和研究,對傳統的一般科學方法如實驗、假說、類比、模型等作了較為深入的分析,還對科學上的重大問題(如盧瑟福的原子模型,達爾文創立的進化論,愛因斯坦的相對論的方法論)的意義作了探討,涉及的問題比較廣泛,這對我國科學方法論的研究一定會起一些促進作用。
幾千年來,盡管對科學方法論的研究取得了不少成績,但是要在新的水平上總結科學研究方法,反過來對科學發展提供認識工具,有待進一步研究的問題還很多,如觀察與實驗的關系,歸納與演繹的關系,類推與概括的關系,假說與資料的關系,假說與理論的關系,背景知識與新推測的關系,系統與結構的關系,結構與功能的關系,控制與信息的關系,此外還有科學理論的并存與競爭問題,不同學說的爭論在科學發展中的作用問題,科學方法在各學科間轉移的規律性問題,以及由于現代科學研究對象的復雜性,如何從事物的研究水平過渡到系統的研究水平,從單值的研究水平過渡到多值的研究水平,從線性的研究水平過渡到非線性的研究水平等等問題,都要花費很大的力氣才能取得進展。
科學在它漫長的歷史發展中,借助于不斷增加、不斷完善的各種科學方法,大大擴展和深化了人們對世界的認識,由它提供的科學預見和技術應用的巨大成功,雄辯地說明對科學方法理論進行研究的重要性。
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