科学的逻辑思维方法

第二节　科学的逻辑思维方法

科学的逻辑思维方法如下：

一、归纳和演绎

归纳是从许多个别事实中概括出一般结论的推理形式，是从特殊到一般的认识运动。演绎是从一般性的概念、原理引出关于个别事物的知识的推理形式，是从一般到特殊的认识运动。归纳和演绎的客观基础是现实事物的一般和个别、普遍和特殊的辨证统一关系。

二、分析和综合

分析是在思维中把事物分解为各个部分分别加以考察的思维方法，是由整体到部分的认识运动。综合是在思维中把对事物的各个部分的认识统一起来，揭示事物整体的本质和规律的思维方法，是由部分到整体的认识运动。分析和综合也是两种方向相反的思维运动。它们之间也是相互依赖、相互渗透、相互转化的。

三、抽象和具体

客观事物包含有多种矛盾，具有多方面的规定性，是多样性的统一。这就是事物的具体性。抽象是相对于具体而言的。科学意义上的抽象，是指从多样性统一的事物整体中抽取出某一方面的本质规定，是事物某一方面的本质在思维中的反映。理性认识的发展过程是以感性的具体为起点，经过抽象这个中间环节，达到理性的具体的过程，这一过程包含两个阶段：

第一，从感性的具体到思维的抽象，马克思称之为“完整的表象蒸发为抽象的规定。”

第二，从思维达到的抽象规定到理性的具体，马克思称之为“抽象的规定在思维行程中导致具体的再现。”

四、历史的方法和逻辑的方法

历史的方法和逻辑的方法是两种重要的理性思维方法。“历史的东西”指客观事物自身发展的历史过程和人类对客观事物的认识发展的历史过程；“逻辑的东西”指历史的东西通过概念、判断、推理等思维形式在理性思维中的反映。是历史的东西在理性思维中的再现。马克思主义哲学认为，逻辑的东西和历史的东西是一致的，但又是相区别的。逻辑的东西和历史的东西的区别和一致，是正确理解和掌握历史方法和逻辑方法及其相互关系的基础和前提。

所谓历史方法，就是通过考察、描述客观事物的发展的实际历史过程揭示其发展规律的思维方法。逻辑方法就是舍弃客观事物历史发展过程中的细节和偶然因素，通过一系列的概念、判断、推理，以理论体系的形式揭示客观事物历史发展的本质和规律的思维方法。

人们常常在形容某一个人聪明能干的时候说：“他的脑子，科学家的脑子。”这里说的“脑子”，当然是指思维能力和思维方式，但是，什么才是科学家的思维，大多数说这话的人也许并没有想过。和世界上一切“家”们一样，一方面，科学家们不大可能超越时代去展开自己的思维，另一方面，显然，科学家们也有自己独到的思维定式，他们在从事科学研究和技术开发的过程中，也遵循着思维的规律性。讨论科学的逻辑思维方法，是研究人类科学地认识世界的方法论问题。

思维的过程是极其复杂的活动，因此，思维方法应当说是一个整体的东西，不宜于将它分拆开来，但是为了能够表述，我们还是不得不将它们分拆开来，这一点务请读者明了。

比较和分类是两种基本的逻辑方法。科学和技术是研究自然利用自然的事业，而自然界的事物是无穷无尽的，各种事物之间不仅存在着现象上的相同和差异，而且存在着本质上的同一和差异。黑格尔说：“假如一个人能看出当前即显而易见的差别，譬如，能区别一支笔与一头骆驼，我们不会说这人有了不起的聪明。同样，另一方面，一个人能比较两个近似的东西，如橡树和槐树，或寺院与教堂，而知其相似，我们也不能说他有很高的比较能力。我们所要求的，是要能看出异中之同和同中之异。”科学研究中的比较，就是要在表面上差异极大的事物之间找到其本质上的相同之处，也从表面上极为相似的事物之间看出其本质上的差异。

通过科学的比较，可以对事物进行定性的鉴别和定量的分析，可以揭示许多无法通过直接观察的事物的运动和变化。比如随着现代生物学的发展，现在已经对上百种生物体的分子结构进行了测定，经过对于氨基酸排列顺序差异的比较，发现人与酵母的差异有44处，与鸡有14处差异，与猴有一处，而与猩猩则没有差异，这种在分子水平所进行的比较，为生物进化论提供了新的科学依据。

还可以进行纵向历史的比较来研究事物的发展顺序，这种方法在生物进化、地质渐变、天体演化等领域广为使用。分类是在比较的基础上，将研究对象有序地分为不同的类的一种方法，分类可以按照表面现象分类，也可以按照事物的本质分类，例如当年林奈就根据植物的雄蕊的数目对植物进行分类，而后来的达尔文按照物种的亲缘关系来进行的分类就属于自然分类。

科技史上有许多分类的成功之例，通过分类，人类已经发现300多种基本粒子，100多种化学元素，600多万种化学物质，30余万种尚存植物和百余万种动物；门捷列夫元素周期律的发现是其中一个典型的例子，因为它不但将当时（1869年）被发现的元素进行了很完美的分类，还成功地预测和描述了有待发现的新的元素的性质。类比是提出科学假说的一条重要途经，许多科学由此而来。1678年荷兰人惠更斯将光和声两类现象进行类比，证明它们都有直线传播、反射折射等共同属性，并且进而由声的波动创立了光的波动说。1909年，卢瑟福及其学生大胆地将原子内部的情况和太阳系的结构相类比，成功地提出了原子结构的行星模型假说。正如康德所说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”

人类对于自然界的规律的认识总是经历从具体到抽象，从个别到一般，从而获得带规律性的本质认识，再以此为指导去研究个别，从个别中加深、丰富对于一般的认识。前一认识过程主要依靠归纳，后一认识过程主要依靠演绎。两种思维方法交替进行，互相补充，在科技史上硕果累累。1742年德国的哥德巴赫根据奇数77＝53＋17＋7，461＝449＋7＋5＝257＋199＋5等例提出：大于5的奇数都可以分解为三个素数之和，并进而提出著名猜想，使用的思维方法属于归纳，归纳法是在19世纪以后才逐渐受到重视，过去主要是演绎法，比如欧几里德所建立的体系：一、发现公理；二、由公理推出结论。欧氏几何给予后人的与其说是一些几何知识，还不如说更重要的是它的方法，这种思维方法对于后人的作用远远超出了几何领域。爱因斯坦科学体系的建立，要归功于演绎方法和欧氏几何对于他的影响。值得一提的是，牛顿是把归纳法作为基本推理方法使用的。

一般而言的思维方法还可以举出一些，例如历史的方法，逻辑的方法，证明的方法，反驳的方法，等等，我们就不再一一例举了。需要提到的是，思维方法也是有时代特征的，人类在了解自然的进程中也同时发展着自己的哲学思辩和思维方法，而且，不同背景下的科学家，也都有其自己独到的思维方法，也都不是先普遍地学好了思维方法再去从事科学研究的，老实说，真是那样的话，科学的魅力也就荡然无存了。所以，我们在上面所提到的这些思维方式，只是一种教科书式的归纳和总结，不能代表科学家们当时完整的真实的思维轨迹。

奇妙的问题常常发生在提出问题和解决问题的最早时期，这个现在有人称之为“第六感觉”的命题，它像一个小精灵一样，时隐时现，扑朔迷离，许多科学家与它遭遇，受它恩惠，却甚至于难以描述那种思维的感觉。在一些革命性、突破性理论变革的时候（例如牛顿力学创立的时期，量子力学思维方式的突变，相对论对于世界的冲击，等等），这种来自难以理性表达的思维方式常常表现的比较强烈，关于这一点，既是科技史上几千年来的谜，也是科学探索的魅力所在。爱因斯坦曾经回忆自己1905年6月写作狭义相对论时的情况，虽然他研究这个问题已经有好几年了，然而决定一切的观念却是突然在脑海里出现的。一天晚上，他躺在床上，那个未知的谜继续在折磨着他，突然，黑夜里光明一闪，他立刻意识到答案的关键所在，马上全身心地投入了工作，五个星期后，论文诞生了。爱因斯坦回忆说：“这几个星期里，我在自己身上观察到各种精神失常的现象，好像处在狂态里一样。”我们知道在某一特定状态下的超水平的大跨度的理论飞跃必定伴随着台阶式的思维的突破。这种思维的“阀门”使我们想到我国古老的鲤鱼跳龙门的传说。

于是，问题似乎还得回到“什么是思维”上来。什么是思维呢？思维是人的大脑的活动，思维是人类有别于动物的最大特点。人的大脑是一个特大的控制中心，大脑皮层140～150亿个神经元相当于100亿台以上微型计算机组成的网络，而且还具有至今不能打开的“黑箱”特色，目前人类对于自己大脑的了解是很差的，对于大脑本身是怎样进行思维的工作机制了解得就更少。因此我们往往只能用人的思维能力来替代思维本身。人的思维能力是先天和后天共同形成的，彼此之间差异较大，但是有人也把它归结为记忆力、理解力和创造力三个方面，记忆力是搜集和储存信息的能力，理解力是对于事物的认识和分析能力，它们共同属于认识世界的能力；创造力是改造世界的能力，是思维的能动作用在科技研究中取得突破的能力，是辩证思维能力的突出表现，包括抽象概括力，想象力，分析综合能力，逻辑能力等等。人的创造能力要以记忆力和理解力为前提，而且由于每个人先天情况的不同，我们没有必要要求每一个孩子或者学生都要成为完成世界顶尖任务的人物，人的能力是有大有小的，在自己能力所可能的范围里尽情地发挥自己的才能，是最大的发挥。科技史上几乎所有的历史都说明了这一点。