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科学交响曲乐章8：科学方法之曲 科学方法, 是指人类认识自然和社会， 为获得科学知识体系， 所遵循或运用的规则, 手段和途径； 也是人类在创新实践活动中， 所采用的思路、程序和过程； 以及所采用的技巧和模式等。 科学方法种类繁多： 既有普适方法， 适合科学所有学科； 又有特殊方法， 适合于科学中各自的学科； 甚至还有一些专门性的技巧， 适合于专门的学科。 因此， 科学方法， 可分为三个层次： 单学科方法， 即专门的科学方法； 多学科方法， 即一般科学方法； 适用于自然科学， 与人文社会学的 全学科方法， 即最普遍的方法论， 具有普遍意义的哲学方法。 科学方法， 又可分为三大部类： 第一类为经验方法， 包括观察、测量、实验的方法； 第二类为理性方法， 包括逻辑、数学、统计方的法； 第三类为臻美方法， 包括直觉、对称、类比方法。 然而科学方法， 不是机械的程式或程序， 也不是僵化的教条方法， 这蕴含三层意义： 一是科学方法是多元的方法： 它既包括较为有序的， 经验方法和理性方法； 也包括不很有序， 或很不有序的臻美方法； 它甚至宽容或欢迎， 创造性的心理活动： 诸如无序的猜测、想象， 以及灵感、顿悟、幻想等等， 尤其是做假设或假说的情形。 二是科学方法具有创新性： 一般伟大的科学发现或发明， 都没有固有的方式， 也都没有现成的方法可循。 科学大师们， 往往能在已有的方法中， 保持必要的张力， 或伴随着创造出新的方法。 三是科学方法是开放的方法： 它向各种后来的 合理性的方法， 都敞开大门而欢迎。 诸如系统方法， 计算机模拟方法， 以及非理性的方法， 诸如拟人化方法， 目的论方法， 宇宙宗教思维方法等。 如像直觉、灵感、顿悟 以及洞察力， 甚至运气一类的因素， 也常常起作用。 这样的例子， 充满在整部科学史中。 有不少科学家仅仅根据， 很不充分的数据， 很少一点实验结果， 有时甚至没有实验结果， 便突然灵机一动， 得出判断或论断， 它既合乎事实， 也特别的有用。 如果按部就班， 通过上述科学方法进行， 就可能要用， 几年的时间才能完成。 例如： 凯库勒[1]就是在邮车中， 打瞌睡的时候， 突然领悟到苯的化学结构。 洛维由于一觉醒于夜半， 突然得到， 神经刺激的化学传导问题的答案。 格拉泽[2]无聊地凝视着一杯啤酒， 才得到了气泡室的想法。 然而这绝对不是说， 一切都可以凭好运气， 得到想要的结果。 这样的“好运气”， 仅只属于特定的人们， 他们必须具有最好领悟力。 换句话说， 有些人之所以会碰上“好运气”， 只是因为他们， 具有十分敏锐的直觉和洞察力， 而这种敏锐的直觉和洞察力， 则是依靠他们丰富的经验； 深刻的理解力； 以及平时爱动脑筋思考； 所换来的“好运气”。 在科学发展过程中， 所运用的正确方法， 具有以下特点和特征： 一是鲜明的认识主体性， 即主动性、创造性和目的性； 二是充分的合乎规律性， 是以合乎理论规律， 为主干的程序性； 三是高度的保真性， 具有观察、实验， 以及数学方法有机结合的特征。 对研究对象进行量的考察， 保证所获得的实验事实， 具有客观性和可靠性。 在科学方法的形成和演化中， 划时代科学理论的诞生； 或出现杰出科学家群体时期； 或出现集科学家与哲学家， 于一身的哲人科学家。 这些对于科学和科学方法进程， 起着举足轻重的独特作用。 [1] 弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨（Friedrich August Kekulé von Stradonitz， 凯库勒出生于达姆施塔特一个旧式波希米亚贵族家庭。1847年进入吉森大学就读，在李比希的影响下选择攻读化学，1856年起在海德堡大学担任私讲师，1858年赴根特大学担任全职教授，1867年起在波恩大学任教授，广泛研究含碳化合物，尤其是苯，并提出了苯的环状结构。1857年，凯库勒提出，碳原子为四价原子。 据凯库勒本人的著作称，他在梦见一条蛇首尾相接的时候，发现了苯环结构。而这个传奇的梦则是源于他经年累月的对碳碳键的研究。凯库勒声称他解决了碳原子何以能同时跟四个原子结合的原因。在他的说法通过出版得到广泛接受之后，20世纪20年代早期出版的凯库勒传记却得出结论，他对于碳原子的四价学说，事实上得益于库伯（1831年—1892年）先前的研究。此外，德国化学家劳施密特（1821年—1895年）也早在1862年就先于凯库勒描述了苯的环状结构，尽管他并没有给出证明。 1895年凯库勒由德皇威廉二世封为贵族，授权在其名字之后加上“冯·斯特拉多尼茨”的名号，意指在波希米亚名为斯特拉多尼茨的古代封邑。最初的五届诺贝尔奖化学奖得主中，他的学生占了三届。 |
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