自然辩证法资料

亚里士多德：整体大于部分之和亚里士多德：整体大于部分之和亚里士多德（Aristotle，约公元前384年一322年），古希腊著名的哲学家、科学家和教育家，生于卡尔希 第斯（Chalcidice）的斯塔吉拉（Stagira）,其父是马其顿国王菲力浦的御医。亚里士多德是柏拉图（Plato, 公元前427年一347年）的学生，从十七岁开始进入柏拉图的雅典学院（School of Athens），跟随老师长达 二十年，直到柏拉图逝世。离开学院后，亚里士多德四处游历，曾创办自己的学校。他习惯在林荫道上边 走边讲学，史称“林荫道学派”或“逍遥学派”，其学生包括后成为一代帝王的亚力山大大帝。公元前322年， 亚里士多德死于欧比亚（Eubcea）。亚里士多德是古希腊哲学和科学的集大成者，首次将形而上学（ Metaphysics，和自然哲学（Natural Philosophy ）区别开来，是包括逻辑学、伦理学、政治学、心理学、诗学、物理学和生物学等学科在内的 多门学科的创立者，也是继德谟克利特之后又一位古希腊百科全书式的思想家。亚里士多德“反对德谟克利特的机械的原子论的观点。他摈弃从量的方面，从原子位置关系的变化上，来 解释物质世界里面一切变化的做法”。而“性质不是原子论者所主张的那样，是数量的变化所引起的单纯主 观的结果，而是事物本身所具有的实在的性质。因此，不能机械地解释性质变化，把它们看成仅仅是原子 位置排列上的变化，而是有性质上的绝对变化，这是由影响物质的力量所造成的。 ”“实体的混合构成新的 实体”，而之所以如此，是因为“自然是有动力和有目的的，它是活动的，其中所发生的事情都有目的。 ”亚里士多德的整体论在他的生物学中表现得更直接。在他看来， “形式是有动力和目的的。它是有机体的 灵魂。肉体是器械或工具，工具要为人所用，必然有使用者，即灵魂。灵魂推动肉体，确定其结构。它是 生命的元质（活力论）。因为人有精神，所以有手。肉体和灵魂构成一个不可分割的统一体，但是，灵魂 是起统率和指导作用的元质，那就是说，整体先于部分而存在，有目的然后才有目的的实现；没有整体， 我们就不能理解部分。 ”一般系统论的创立者路德维希冯贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy, 19011972）将亚里士多德的整体论 思想归结为“整体大于它的各部分之和”（The whole is greater than the sum of its parts.），并把它作为自己系 统理论的出发点，甚至认为全部的系统论就是要有效地解释这个命题。如前所述，在亚里士多德看来，实体的混合构成的是新的实体，意即整体并不是部分的简单总和，或说各 部分加在一起并不等同于整体。按贝塔朗菲的理解，“整体大于部分之和这个有点神秘的说法的意思简单 说就是，构成特征不能由孤立的各部分的特征来说明。因此复合体的特征与元素特征是新的或突然发生 的。但如果我们知道系统里的各个元素和它们之间的关系，系统的行为就可以从元素的行为推导出来。我 们也可以说：虽然我们可以设想某个总和是逐渐形成的，但作为具有相互关系的部分的总体的系统必须设 想为瞬时间形成的。 ”亚里士多德的整体论涉及整体与部分的关系，并确立了“整体在先”的原则。“从逻辑上来看，整体在先包 含两层意思：第一，在定义上部分往往要借助于整体来进行说明。比如弧是圆的部分、手是人的器官 等等。第二，在程序上认识总是先把握住整体再深入到部分。比如，先把握房子整体再细看其组成部分。 ” 亚里士多德指出： “对我们来说，明白易知的起初是一些未经分析的整体事物。而元素和本源是在从这些 整体事物里把它们分析出来后才为人们所认识的。 ”以今天的角度看，常识和传统科学中理解的整体等于部分之和，只是描述了部分在构成整体时的线性叠加 关系，而自然界中实际存在的更多却是非线性叠加关系。非线性叠加关系表现在整体和部分的定量表述上 就是整体不等于部分之和。除了亚里士多德表述的整体大于部分之和外，它还应包括整体小于部分之和。 在后一种情况下，部分在构成整体时，损失了部分在独自存在时所原本具有的特性。而在前一种情况下， 部分在构成整体时，增加了部分在独自存在时原本不具有的新特性。另外，亚里士多德还意识到系统是有层次性的，“凡是有生命的地方，在整个的自然界、甚至在无机 界中，凡是有生命痕迹的地方，就有灵魂。有灵魂的各种等级和程度存在，同生命的各种形式相应。 灵魂不能没有肉体，不能没有一个特定的肉体。人的灵魂不能寓居于马的肉体中。有机界形成一个由最低 级到最高级逐渐上升的肉体的阶梯；也形成一个分成等级的灵魂的系列，从掌握营养、生长和生殖职能的 植物灵魂到拥有更多和更高的权能的人类灵魂。”涌现：从有机整体论到一般系统论路德维希冯贝塔朗菲(Ludeig Von Bertalanffy, 1901-1972),理论生物学家，一般系统论之父。贝塔朗菲 一般系统论的核心概念是“涌现”(Emergence), “涌现”在某种意义上就是“整体大于部分之和”的特性，可 表达为如下数学公式：F 丫 f n其中，F为系统的整体功能，f i为系统各构成要素的功能。如前所述，贝塔朗菲是这样来解释“整体大于部分之和”这个有点神秘的法的意思简单说就是，构成特征不 能由孤立的各部分的特征来说明。因此复合体的特征与元素特征是新的或突然发生的。”这里的“突然 发生”(Emergence)指的就是“涌现”。所谓“涌现”就是指“整体大于部分之和”的特性，即只有系统整体才具有，任何组成部分都不具有的特性。 所以这种“涌现”的特性不能由分析各个组成部分的特性获得，即不能由还原法获得。 “涌现”也是系统复杂 性的表现，凡是复杂系统都会有涌现的特性。可以说， “涌现”正是系统论提出的意义所在，它是机械还原论失效的地方，也是系统论成立的基础。正是 在“涌现”的意义上，贝塔朗菲提出了他的有机论思想，这种有机论认为：所有的生命有机体都是一个系统， 是由相互作用的诸要素组成的复合体，任何部分的行为都要受整体的约束；这个复合体也不是被动的，而 是处于积极的运动中，处于和环境不断的相互作用形成的动态平衡中，具有自我调适的能力，组织平衡有 序是其目的；生命有机系统具有层次性的特点，通过严格的等级层次组织起来。至此，贝塔朗菲提出的还只是一个生物学系统论，虽然意义重大，但这远不是他的最终抱负。将在生物学 上获得的系统思想延伸到其它系统中去，从而形成一个无所不包的一般系统论，自然成为知识渊博、理想 远大的贝塔朗菲的目标。贝塔朗菲的一般系统论，也不仅仅是从方法论的角度对机械还原论进行了批判，更充满了对机械还原论导 致技术主宰世界和整个世界机械化的担忧。贝塔朗菲的一般系统论理想就是在把业已被机械还原论肢解的 世界用他的系统论有机地拼接直来，逆向还原成一个世界的本来图景。这个图景不仅有生物系统，也有物 理、化学系统等，它们构成整个自然界系统，再与人类、社会系统等共同构成一个无所不包的世界系统。 也许在他看来，只有在这个系统中，人的尊严才能得到理解，人文价值才能得以重建。贝塔朗菲一般系统论的局限性也是显见的。首先就是对于“涌现”的描述，虽然将复杂性问题突现出来，但 对于其内在机理却无法作出科学的解释，这有待以后的非线性理论进一步完成。另外，一般系统论把组成 系统的要素视为是相互关联的，但对于这种关联的机理也未能深入说明，这一点是在申农的信息论中以信 息交换的方式得到理解的。最后，一般系统论认为组织的目的性是系统结构稳定的原因，但这个目的性是 如何体现的，也只有在维纳的控制论中关于反馈的概念中才得以体现。非线性：复杂性的结构机制伊利亚普利高津（Ilya Prigogine, 1917 2003）普利高津最重要的发现就是对远离平衡态的发现。他认为，传统科学研究的主要是平衡态系统和近平衡态 系统,而对于远离平衡态系统,到耗散结构论的出现才成为研究对象。三者之间的异同如下图所示：平衡态系统 System in equilibrium 线性 Linearity 平衡 Equilibrium近平衡态系统 System near equilibrium 线性 Linearity 非平衡 Non-Equilibrium远离平衡态 System far from equilibrium 非线性 Non-Linearity 非平衡 Non-Equilibrium平衡态是平衡且系统各要素之间以及系统与要素之间的关联为线性关系的状态,即线性、平衡的状态。近 平衡态虽然是不平衡的,却由于系统各要素之间以及系统与要素之间的关联也为线性关系,这种不平衡造 成的对于系统目的即稳态和有序的偏离,会因为线性机制的作用得以衰减,最后趋向于平衡。这两种 状态正是传统科学研究的对象,而且曾被误以为是自然系统状态的全部。然而,非线性非平衡的远离平衡 态才是更为普遍的自然系统状态,因此,以远离平衡态为研究对象的耗散结构论应该是打开了一个更加广 大的研究领域。显然,远离平衡态与平衡态和近平衡态最本质的区别不在于是否平衡,而在于它内部关联的非线性机制。 非线性机制不仅是远离平衡态与平衡态和近平衡态的本质区别,而且也是理解“涌现”的一个关键点。 线性是从数学中借用的一个概念,它意味着叠加原理可用,即：F（a + b屮）=aF（）+ b（屮）线性关系之所以成立，是因为、屮之间没有耦合关系，对（a+ b屮）的作用，等于分别对和屮作用 的加和。在这种情况下,整体等于部分之和是成立的,还原法也是完全有效的。而非线性则恰好相反,它 意味着叠加原理不再成立，即：F（a+ b屮）工aF（）+ bF（屮）在非线性关系中，加和关系之所以不再成立，是因为、屮之间存在着耦合，对（a+b屮）的作用，除 了分别对和屮作用外，还要考虑对与屮的耦合项的作用，这种作用还会对前面的作用产生影响。在 这种情况下，整体不再等于部分之和，新质“涌现”出来，还原法也就失效了，系统表现出不能简单分析的 复杂性。对普利高津来说，非线性是他理解“涌现”的关键。正是由于非线性机制的作用，外部的干扰才不致因线性 机制得到衰减，却反而有可能得到放大，并由可能存在的正反馈机制放到巨大，形成巨涨落，当这个巨涨 落突破系统的阈值或分叉点，就会导致旧系统的解体，从而不仅会有新质出现，还会把系统导向新的有序， 最后实现所谓的系统进化。因为非线性体现的是系统的关联机制，而系统总是涉及系统、要素和环境之间的几对关系，所性非线性作 用应包括以下几个方面：要素与要素之间的非线性作用，要素与系统之间的非线性作用，系统与系统之间 的非线性作用以及系统与环境之间的非线性作用。这些非线性机制的存在和分布表明，系统是层次性的， “涌现”就会因不同层次的非线性机制的存在，就在不同层次上表现出“整体大于部分之和”的特性。亚里士多德总结了泰勒斯以来古希腊哲学发展的成果，第一次将哲学和其他科学区别开来，开创了逻辑 学、伦理学、政治学、心理学、物理学和生物学等学科的独立研究。他的学术思想对西方文化、科学的发 展产生了巨大的影响。在学科分化上，亚里士多德把科学分为：（1）理论的科学（数学、自然科学和后来被称为形而上学的第一哲学）；（2）实践的科学（伦理学、政治学、经济学、战略学和修辞学）；（3）创造的科学，即诗学。亚里士多德也是历史上第一个研究科学方法的哲学家，他的方法论思想主要集中在工具论（Organon） 这本著作里。工具论是历史上第一部部讨论科学方法的著作，亚里士多德从对自然现象的长期研究经验中概括出科 学研究的两阶段程序方法。他认为科学家必须进行仔细的观察，科学研究是从观察上升到一般原理，然后 再回到观察。前一阶段用归纳，后一阶段用演绎。（邱仁宗， P1）但是，亚里士多德又认为，一个理想的科学体系应当是一个演绎体系，科学的目的也在于解释，所以，他 更强调后一阶段，即演绎过程。亚里士多德的演绎理想在欧几里德的几何原本中得以完美实现。欧几里德从少数几个不证自明的公理 和少数几个不加定义的概念出发，运用逻辑推理，推演出六百多条定理和定律，演绎出一个迄今令人叹为 观止的公理化体系，成为真理的典范。阿基米德的静力学，牛顿的自然哲学的数学原理，乃至笛卡尔的哲学，斯宾诺莎的伦理学，在建立体 系上，都可视为是对几何原本公理化方法的模仿。而这些，又都可以回溯至亚里士多德的工具论。亚里士多德重视演绎法，可能与演绎推理是必然推理有关，另外，也可能与他的整体论思想有关。Wholism 整体论古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）的“整体大于部分之和”（The whole is greater than the sum of its parts.） 无疑是思想史上迄今最具魅力的命题之一。这个兼具简单性与深刻性的表达，显示了人类早期对于理解世 界作为整体的复杂性的努力。然而，这种努力在随后的二千多年里，虽不断有孤独的思想者推波助澜，却 终因近代科学一以贯之的还原追求而被付之阙如。历经漫长的简单性积累，直到二十世纪，才有上半叶的 贝塔朗菲和后半叶的普利高津分别以一般系统论和耗散结构论为切入点重拾对复杂性的探索。今天，我们 正处于这种探索的途中。整体大于它的各部分之和是出自亚里士多德的天才的猜测，在亚里士多德看来，所有的 方式都显示全体并不是部分的总和，一所房屋和一堆建造它的材料是不能等同的。你可以有了各个部分， 而还没有整体，所以各部分在一起和整体并不是一回事。以今天的角度看，常识和传统科学中理解的整体等于部分之和，只是描述了部分在构成整体时的线性叠加 关系，而自然界中实际存在的更多却是非线性叠加关系。非线性叠加关系表现在整体和部分的定量表述上 就是整体不等于部分之和。它包括整体小于部分之和，以及亚里士多德表述的整体大于部分之和。在前一 种情况下，部分在构成整体时，损失了部分在独自存在时所原本具有的特性。而在后一种情况下，部分在 构成整体时，增加了部分在独自存在时原本不具有的新特性。从方法论角度看，认识事物整体有两种可能的方法：一种是将整体分解成各个部分，分别研究各个部分之 后，再叠加成对整体的认识，可称之为还原法（reductionism）。还原法作为近代科学的基本方法策略，也 是近现代医学的重要思路。另一种是就整体研究整体，即一种整体论（wholism）。亚里士多德的整体大于 部分之和就是一种整体论，中国古代的黑箱理论也是一种整体论。黑箱方法是在不打开黑箱的情况下，通 过在多组输入（input）、输出（output）之间建立函数（function）关系，从而推知黑箱结构（structure）的 方法。中医主要采用了以整体论为特征的黑箱方法。另外，我们在临床医学实践（如SARS的治疗）、分子生物 学研究（如DNA结构模型的提出）、神经生理学研究（巴甫洛夫的SR模型和斯佩里关于左右脑功能的 研究）中，都可以看到黑箱方法的实际运用。从原子论到还原论1 德谟克利特及其原子论德谟克利特（Democritus，约公元前460年一370年），以“快乐哲学”著称的古希腊思想家，古代原子论的 创立者之一。一般认为原子论最早的提出者应该是他的老师留基伯（Leucuppus，约公元前500年一440年）， 但却是由德谟克利特把它发展成为一套系统的理论。从流传下来的资料中几乎找不到关于留基伯的部分， 只是“据说他来自米利都，在埃利亚跟芝诺学习，在阿布德拉建立原子学派，这个学派因其弟子德谟克利 特而闻名，他的著作很少，相传已并入他弟子的著作中。 ”德谟克利特认为：所有的事物其本原都是原子（Atom）和虚空（Void）。原子是构成万物的最小微粒（Atom 在古希腊语中是不可再分的意思），因为它质地致密，其上没有空洞的空间。原子在无限的虚空中运动， 或者说虚空是原子运动的场所。虚空并非巴门尼德（Parmenides，公元前6-前5世纪）的非存在（Not-being）， 虽然它“并不是在有形体的意义上是实在的，但是它存在着”。在这里，实在并不是“连绵不断、不可分和不 动的东西，而是许许多多的东西，即彼此为空洞的空间间隔开来的无穷多的东西”。其中， “原子是巴门尼 德一个不可分的存在，分裂成不能再分的小块，它们彼此为空洞的空间隔离开来”。万物都是由原子和虚 空构成， “结合则生成，分离即毁灭”。组成万物的原子在质上并没有区别，但在形状、大小、数量、排列 和位置上却各不相同，以此形成千差万别的事物。德谟克利特的原子论后来在伊壁鸠鲁（Epicurus，约公元前342年一270年）那里获得继承和发展，伊壁鸠 鲁把原子分为元素原子和始原原子，并增加了原子有重量的概念。到古罗马时期，又有卢克莱修（Lucritius， 公元前99年一55年）在物性论（On the Nature of Things）这部古代唯一的一部系统阐述原子论的著作 里得到完整的记录。2 原子论的方法论意义 原子论是建立在思辨基础上的唯物论世界观，为后世提供了非常重要的方法论原则。从原子论看， “各种物体所具有的可感觉的性质（颜色、声音、味道和气味等等），不在它们本身之中，只 是原子相结合对我们感官所起的影响。 ”因为像颜色、声音、味道和气味等属性，并不是单个原子所具有 的属性，原子除了大小、形状、重量和不可分性外，别无其它属性， “在这里我们看到近代哲学对第一属 性和第二属性所作的区分”。至此，原子论其实可以导向两种可能的看待整体的方式：一种方式是认为像颜色、声音、味道和气味等属 性，即便是第二属性，也是事物的属性，而它们又不能通过分析单个原子的属性得到理解，只能在原子结 合成的整体中得到理解，因此原子论从这一点是有可能导向整体论的；另一种方式则认为，只有原子本身 的属性才是事物的本质，所以，认识事物就是要透过第二属性所呈现的现象，进入原子世界，那里才是本 质世界，而原子又是肉眼不可见的，也无法通过其它的方式经验到，所以只能通过理性得到理解。显然，原子论通向了后一种方式，即不仅把世界看成是由原子构成的，而且也认为只有在原子的层次上才 能认识事物的本原。这样，原子论不仅在逻辑上通向了理性主义，即把颜色、声音、味道和气味等视为表 象，真正的认识是要透过这些表象去认识原子层次的本质；而且在认识整体的问题上必然地走向了这样的 方法论：认识整体就是要把整体分解到原子，研究原子的大小、形状、重量、数量、排列和位置等，通过 了解这些就可以达成对整体的理解。因为万物的本原不仅是原子和虚空，而且原子合则生成，离则毁灭， 这种离合也是机械性的，原子之间的关系是机械关系，这等于是说，整体等于原子与虚空之和。这种方法论思想，与亚里士多德的归纳演绎模型不同，更接近后来笛卡尔的分析综合模型，直接通向 了近代以来科学中最根本的方法论还原论。3 还原论及其对复杂性的消解 近代以来科学中最为成功的方法论思想应该是还原论了，它的出现与机械论自然观的成熟有关，或者说， 机械论自然观就是还原论在近代的具体的表现形态。这个机械论自然观，在某种意义上就是德谟克利特原子论在近代的版本，与它相关的方法论就是还原论， 法国哲学家勒内笛卡尔(Rene Descartes, 15961650)则是这种方法论在哲学上最初的总结者和表述者。这个还原论可以理解为：首先要把复杂的问题分析为细小的问题，直到可以圆满解决的程度为止，然后再 从简单的细小问题出发,逐步上升到对复杂对象的认识。具体而言,就是通过把整体分解成部分,然后对 各部分进行分门别类的研究,再将这些研究结果加和成对整体的认识。例如, “生物科学的研究基于这样 的假定：人们能够根据物理学和化学说明生命的过程,而物理学和化学最终要根据原子内部或原子之间的 作用力来加以说明。 ”还原论在近代以来的科学中取得了巨大的成功,甚至我们可以把科学中的每一次成功都可以视为是还原法 的胜利,这是因为：有些事物或者有些事物的方面就是机械性的,它们是可以还原的,而对于那些不能还 原的事物或方面,还原法常常也是有帮助的。但还原法的局限性是显而易见的,最主要的问题就是原子论最初是以理解复杂事物整体甚至是整体的复杂 性为目的的,但在结果上,将整体中要素之间的关系视为是原子式的机械关系,整体被简化成原子的简单 加和,也就在根本上取消了复杂性,或者说消解了事物的复杂意义。培根的方法论1620年,培根的伟大著作新工具问世。书名是有深刻含义的：要与亚里士多德的旧的工具篇相抗 衡。抱着“必须给人类的理智开辟一条与以往完全不同的道路,提供一些别的帮助,使心灵在认识事物的 本性方面可以发挥它本来具有的权威作用。 ”的动机,培根想通过分析和确立科学经验的认识方法,给新 科学运动以发展的动力和途径。培根指出,科学在本质上是经验的,把认识建立在经验基础上,应该是科 学的一个鲜明特点。他认为简单的,自流的经验是不行的,真正的经验方法是从经过适当安排的定程序、 和规则进行的实验,才能成为科学知识的可靠源泉。他一再强调, “从事观察,进行试验、重视经验,从 个别的东西引出普遍的规定。 ”为此,培根提出了经验归纳的方法。遵循从经验事实出发,逐步归纳上升 为“较低公理”、“中间公理”直至“普遍公里”的步骤。培根的归纳法分三部分：一是归纳事实,从本质、差 异、与程度各方面归纳；二是排斥法,是否定的东西出发,经过反复的排斥,达到肯定的东西；三是通过 整理得出结论,并由实验验证。科学归纳法是由培根倡导而由穆勒加以完善的。在科学归纳中,观察和实验起着特别重要的作用,实际上, 科学归纳就是从实验事实中寻找因果联系的方法。科学实验是科学归纳的基础和必要条件。通常将穆勒在 逻辑体系中系统论述的“关于实验研究中的四种方法”叫科学归纳法。他实际上讲了五种方法,即契合 法、差异法、契合差异并用法、剩余法和共变法,因此又叫“穆勒五法”。这些方法有一个共同的目的,即 要在实验研究中探索因果联系。而因果联系是最重要的科学概括之一。在实践中，“穆勒五法”像其他任何 一般方法一样，很少孤立地出现。然而对思维形式的分析，仍要求把它们和整个科学认识过程分开，也要 求把这些归纳形式本身分解成最基本的类型。认识论的研究应当利用这些成果，以便揭示科学认识过程中 发现的规律和进行科学概括的一般途径。另一方面，认识论的研究又要注意“穆勒五法”之间的联系，说明 它们在整个科学认识过程中的地位和作用。“穆勒五法”是在科学归纳的实践中所形成的相对稳定的“格”。 怎样对经验事实作出概括？“穆勒五法”提供了一些可能的思维形式。当然，不能把归纳“格”和演绎“格”等 同看待。不要夸大了归纳程序的作用。掌握了归纳的“格”，不一定能作出归纳概括。契合法。假定有两个或两个以上的场合，每个场合由若干情况和若干现象所组成，如果某种情况出现，相 应的现象也出现，那就可以根据契合法的“格”推论：在这种情况和这种现象之间存在着因果关系。举一个 实例：当人们对醋、柠檬汁、碳酸矿水和盐酸进行实验时，会有许多现象发生，其中它们都能使石蕊试纸 变红。上面所列物质的化学性质显然极不相同：醋和柠檬汁是有机化合物，碳酸矿水和盐酸是无机化合物， 形态上也有很大的区别。但它们都有一个共同的性质：酸性。因此我们可以按照契合法的“格”得出结论： 酸性这种情况与石蕊试纸变红这种现象之间可能有因果联系。不过，运用契合法决不等于说，只要能用归 纳“格”来套，就可以得出结论。相反，机械地套用归纳“格”是很容易出错的，关键在于发挥理性的能动作 用，妥切地进行比较、分析。在人们考察的若干具体场合中，有时那个共同的情况可能和所研究的现象毫 无关系。在上例中，所考察的四种物体都是液体，但这个共同情况与石蕊试纸变红并无关系。反之，人们 考察到的若干具体场合中那些不同的情况，经过进一步的分析，可能都包含一个共同的因素，而这个共同 的因素正是所研究的现象的原因。如上例四种不同的液体，都含有红离子（H+）,它便是使石蕊试纸变红 的共同因素。差异法。为了便于对实验事实进行概括，常常安排正面场合与反面场合进行比较，也就是有意使一个相关 条件发生变化，而其他条件不变，这样构成正、反两个场合来进行比较；或者，在正面场合中加入一个新 条件，而在反面场合下则不加入这个条件，然后比较这两个场合各产生什么结果。例如，人们发现，在以 稻米为主食的民族中，如果经常食用去壳稻米就会生脚气病，吃不去壳稻米则不生脚气病，它们恰好组成 正、反两个场合。这样，就可以运用差异法的“格”作出推论：在稻米壳里可能包含一种物质，缺少它就会 得脚气病。现代科学证明，稻米壳里含有维生素，长期不食用可能导致维生素缺乏症脚气病。契合差异并用法。即将契合法和差异法结合起来产生的新的归纳“格”。达尔文在研究动物形态与环境之间 的关系时，曾借助这种方法。他观察到，不同类的动物如果生活在相同的环境里，常常呈现相同的形态。 例如，就鲨鱼、鱼龙和海豚而言，鲨鱼属于鱼类，鱼龙属于爬行类，海豚属于哺乳类，它们的种类完全不 同，但由于长期生活在相同的环境里，外貌很相似，形态都呈梭形，并且都有胸鳍、背鳍和尾鳍。反之， 同类动物如果生活在不同的环境里，就有不同的形态。例如狼、蝙蝠和鲸都是哺乳类，由于生活条件不同， 形态就很不相同：狼适于奔跑，蝙蝠适于飞翔，鲸适于游水。达尔文由此得出结论：动物形态构造与其生 活条件和环境之间存在着因果关系。我们可以把契合差异并用法分解为三个步骤。第一步，把所研究的现 象出现的那些场合加以比较；第二步，把所研究的现象不出现的那些场合加以比较；第三步，把前两步所 得的结果再加以比较。由于这种归纳“格”首先在正、反两个场合分别运用契合，再对正、反场合所得出的 结果加以比较，运用差异法作出结论，这就比契合法和差异法都有所发展。剩余法。在“穆勒五法”中，剩余法是比较特殊的，因为它必须有普遍的定律作前提，并且要运用演绎“格” 去作预言。1846年海王星的发现，是一个著名的应用剩余法的例子。根据各已知天体对天王星的引力作用， 可以运用万有引力定律从理论上计算出天王星的运动轨道。但天文观测发现天王星的实际运行轨道与理论 计算的轨道之间有一个偏离。原因何在？英国科学家亚当斯和法国科学家勒维列各自独立地断言，这个偏 离现象是由于某个尚未发现的天体的引力影响。他们计算出了这个尚未发现的天体的可能位置，后来果然 在这个位置上发现了一颗新的行星海王星。上述运用剩余法的例子，首先谈到已经确立的定律或一般 规律。观测和实验结果使人们面临下述选择：或者放弃原来的定律、改变已知的一般规律，或者找出新的 事实，它们正是表面上偏离已确立的定律或一般规律的原因。随着这些事实的发现，已知定律或规律也同 时得到新的补充的证明，变得比以前更可靠。海王星的发现，就更有力地证明了万有引力定律是个普遍定 律。值得注意，在运用剩余法时，归纳“格”中包含着演绎“格”。这表明归纳和演绎之间存在着内在的统一： 人们通过归纳获得一般规律，从它出发，演绎地推出具体情况，演绎的结果似乎与观测结果不相容；可是， 这种不相容到底又通过新事实的发现而归纳地说明和排除了。总的看来，一般的规律得到了新的归纳的证 明。共变法。它的特点是设法保持其他现象（因素）不变，而让一个现象（因素）发生变化，由此观测另一个现 象（因素）的变化。例如，让气体压强的值逐渐改变，并测出相应的体积值，就能够运用共变法的归纳“格” 概括出两者的反比关系。运用共变法的归纳“格”，可以得到一个函数关系，有较大的可靠性。由于它关注 现象变化的数量或程度，具有定量的特点，因而优越于前面几种方法。前面几种方法（除了剩余法），基 本上是定性的科学归纳方法。“穆勒五法”的局限是在颇大程度上必须以机械决定性概念为前提。运用科学归纳法时，要注意下面两点： 第一，正确地划出有关情况的范围。与被研究对象有关的情况出现之前或之后，有很多以至无数情况出现， 如果不能正确地从中划出有关情况的范围，事实上将无法应用科学归纳法。同时，如果把根本无关的情况 当做有关的情况，或者相反，就会作出错误的结论。第二，正确地分析有关的情况。否则，提出的结论是 不可靠的。上述两点，显然不是科学归纳法本身所能解决的。要解决它们，必须根据已有的具体科学知识 并且把这些知识正确地运用于当前所研究的场合。科学归纳法的依据是个性的对立统一，个性中包含着共 性，通过个性可以认识共性。“穆勒五法”就是通过不同方式的变化，为从个性中揭示共性创造条件。当然， 个性中有些现象反映本质，有些则不反映本质，有些属性为全体所共有，有些属性只存在于部分对象中， 所以，从个性中概括出来的结论不一定是事物的共性，也不一定抓住了事物的本质。因此，科学归纳法是 事物的共性，也不一定抓住了事物的本质。因此，科学归纳法虽然是一种科学概括的方法，但往往不严密， 属于或然性推论。科学归纳法在科学认识中的重要作用，首先在于它是从经验事实中找出普遍特征的认识方法。而从科学事 实中总结出一般规律，这是科学研究中初步的、基本的工作。科学史表明，大多数自然科学的经验定律和 经验公式都是运用科学归纳法概括出来的。科学归纳法在科学认识中的重要作用，还在于它对科学实验的 指导意义。为了寻找因果联系，为了把实验安排得合理而有效，必须参照判明因果联系的科学归纳法安排 一些重复性实验，以便考察实验条件与研究对象之间是否有同一关系；或者人为地改变某一条件，进行对 照实验，以便考察实验条件与结果是否有差异关系、共变关系，等等。实验安排得当，才能以简明、确定 的方式表现出事物的因果联系，提供可靠的科学事实。在这里，科学归纳法为合理安排实验提供了逻辑根 据。注：其中契合法就是求同法，契合差异并用法就是求同差异法波普尔：猜想与反驳（Conjectures and Refutations）卡尔波普尔（Karl Popper, 19021994）,犹太裔思想家。1902年出生于维也纳，10岁时就开始接触马克 思主义和达尔文进化论， 17 岁时曾为弗洛伊德的弟子、精神分析学家阿德勒工作过。早年崇拜的这些思想 大师都成为波普尔后来怀疑与批判的对象，唯有爱因斯坦是一个例外。 1919年爱因斯坦在维也纳的演讲对 他的一生发生了决定性的影响，日后他的哲学不断从爱因斯坦的科学研究中得到启示和灵感，也对爱因斯 坦等科学家的研究产生了积极的影响。卡尔波普尔主要的著作有开放社会及其敌人科学发现的逻辑猜想与反驳分界问题 受爱因斯坦的影响，年轻的波普尔思考这样一个问题：究竟是什么东西决定一个理论的科学理论的性质？ 这就是分界问题，即能否确定一个标准，把科学、非科学与伪科学区分开来。实证主义的可证实标准认为：一个命题是否是科学的命题，取决于它有没有被证实的可能性。这种证实指 的是作为一种单称对象的可观测性的证实，它同时应具备可重复性。与实证主义相对立，波普尔提出可证伪性作为科学与非科学的的分界标准。一个理论的可证伪性就是指从该理论推导出的结论(解释预见)在逻辑上或在原则上有可能与一个或一组 观察陈述发生抵触。凡可以否证、可以证明为假的，是科学的；凡不可否证、不可以证明为假的，就是非 科学的。假说演绎法波普尔提出假说演绎法作为科学方法，这种方法又叫试错法，可表示如下：P1TTEEP2Pl：从科学的系统发育来看，科学始于神话。从科学的个体发育来看，科学始于问题Probleml)。二者并不矛盾。问题是什么？问题是观察和理论、理论和理论之间的矛盾。科学始于神话就是始于经验的积累与 神话解释之间的矛盾。爱因斯坦说得好： “提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。 ”P1TT：为了解决问题提出试验性理论(TT, tentative theory)。理论不是从归纳来，它的发生是科学家 的自由创造，其中直觉、想象起重要作用，但同时它们又是不可靠的。TTEE：用演绎推理从最可检验的理论推导出预见，同观察、实验或实践中的生产应用结果加以比较。 这一步叫排错( EE， elimination of error)。波普尔的证伪法可用八个字来概括： “大胆假说，严格检验。 ”所谓“大胆”就是要求假说有很高的证伪度， 所谓“严格”就是要得到很高的确认度。所以是创造性的想象和扎实的经验基础相合，是不断的猜测，然后 反驳。I Think，Therefore I Am勒内笛卡尔(Rene Descartes, 1596-1650),法国近代思想家、哲学家、数学家和科学家。在数学上他是解 析几何的创立者，在哲学上他是近代第一个竖起怀疑主义和理性主义大旗的人，也是第一个对还原方法作 出理论总结的人。其代表作主要有第一哲学的沉思(Meditations on First Philosophy)等。对于勒内笛卡尔，一切知识都是不可靠的，思想可以怀疑它的一切对象和内容，但唯有怀疑自身即“我在 怀疑”这一点，却是不容怀疑的，而怀疑也必然有它的主体，因此，我是存在的。在这里，“我思故我在”(I Think，Therefore I am)作为第一原理，是在经历了漫长的中世纪后，首次由笛 卡尔举起的怀疑主义的大旗，并藉此遥望久违的古希腊理性精神，向亚里士多德“吾爱吾师，但吾更爱真 理(Plato is dear to me , but dearer still is truth)的名言致意。“我思故我在”也把“我怀疑”作为“我在”的前提，刻画出近代科学的理性形象，当然也造成了 MindBody的 二元对立，并将Mind置于Body之上，开始了漫长的心物二元论历史。依照这样的理性原则，笛卡尔同样建立了他的以还原为特征的方法论规则：1、决不接受我没有确定为真的东西；2、把每一个考察的难题分析为细小部分，直到可以适当地、圆满解决的程度为止；3、按照顺序，从最简单、最容易认识的对象开始，一点一点地上升到对复杂对象的认识；4、把一切情况尽量完全地列举出来。（赵敦华，P211）这个还原方法也呼应了自古希腊的留基伯（Leucippus）、德谟克利特（Democritus）、伊壁鸠鲁（Epecurus） 以来的原子论传统，这个传统隐含着这样的方法论意义：自然界万物变化都是原子的组合和分解，因此观 察到的变化应该用更低的组织层次上发生的过程来解释，宏观变化应该用微观相互作用来解释，以及把宏 观层次的质变还原为原子层次的量变。（邱仁宗， P2）这个方法论规则也把分析作为综合的前提。不同于归纳演绎模型，在这个分析综合模型里不再有经验 的位置，却处处打上了科学方法理性的烙印。