科学知识的生长——由问题到假说再到理论谢钰苹（四川师范大学成都）内容提要：科学究竟是什么？科学知识从何而来？科学，是揭示事物运动与发展的客观规律性，是人类对于自然与社会规律性的认识，是以理论形式反映自然与社会本来面貌的知识体系，是一种知识形态上的生产力。

科学始于科学问题，继而逐渐形成科学假说，通过对科学假说进行极其严格的观察、实验和检验，排除错误，从而筛选出认可度较高的新理论，形成科学理论。

本文试论在科学哲学的视角下，探析科学的知识生长形态和过程。

关键词：科学本质、科学问题、科学假说、科学理论一、什么是科学科学究竟是什么？这是有关于科学知识性质方面的问题。

对于这个问题做出的不同回答，就形成了不同的科学观。

科学的定义，在不同的历史时期，不同的国家之内，有着不同的含义。

在遥远的古代，人们对于不同领域的个别问题有了一定的认识，但是这一切都是给人以偶然的、不系统的和没有真正思考过的印象。

因此，这些认识，只能算作是自然科学的萌芽，不能称其为科学。

但是，科学实则是在这些印象和对现象解释的基础上一步一步发展而来的。

英国的自然科学史家斯蒂芬·梅森指出：“科学就是人类在历史上积累起来的，有关自然界的相互联系着的技术、经验和理论知识的不断发展活动。

”①从该定义可以看出，科学是，是社会一部分人参加并日益显示其社会意义的社会现象，是包括自然科学、社会科学和思维科学在内的一个整体。

随着现代科学技术的发展，人们对科学的性质的认识更为深刻。

《简明社会科学词典》把科学描述为：“关于自然、社会和思维的知识体系。

是社会实践的总结，并在社会实践中得到检验和发展。

是精神文明的重要因素。

”②马克思认为：“科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。

”③莫里斯·科恩指出：“简单地说，科学是一种方法，它确定和指明能用以找①斯蒂芬·梅森：《自然科学史》，上海人民出版社，1977年版，第562页。

②《简明社会科学辞典》，上海辞书出版社，1982年版，第754页。

③《马克思恩格斯全集》，人民出版社，1965年版，第19卷第375页。

到系统认识的方法。

”①总的来说，科学具有多重属性，而科学的本质正是通过其多重属性来表现。

从科学的起源来看，科学是一种历史现象，它是社会实践的产物，是生产实践和科学实践的总结。

科学发展的速度和方向也受到生产实践的重大影响。

从科学内容上看，科学就是对自然及其规律的正确反映，是探索自然奥秘的实践活动。

各门自然科学都是研究各种不同形式的自然规律和不同层次的事物属性。

从方法上来看，科学是方法的系统，各种方法诸如经验方法、实验方法、逻辑方法以及想说方法等等都是在科学认识过程中，在一定阶段下通过一定的实践表现出来的。

按其本质说，科学，是揭示事物运动与发展的客观规律性，是人类对于自然与社会规律性的认识，是以理论形式反映自然与社会本来面貌的知识体系，是一种知识形态上的生产力。

二、生长路径（一）科学问题科学活动的过程是不断提出问题和解决问题的过程。

爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。

因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性从全新的角度去看待旧的问题，却需要有创造力的想象力，而且标志着科学的真正进步。

”②提出问题是科学发展的萌芽状态。

问题，就是一种由已知与未知的结合体。

在一定的背景知识条件下，问题被定义为信息对排除不确定性的缺乏。

问题首先表现为一种欲知，也就是“为什么”。

问题是已知与未知、知与不知的矛盾。

单纯的未知或已知都不是问题，只有当已知不能说明未知时，才会提出问题。

③比如屈原在《天问》中问道：“遂古之初，谁传道之？”屈原在思考世界的本原究竟为何物，他借助自己已知道的知识，不知道答案，遂向上天寻求答案。

人的天性、人的知识从无到有，从多到少，在这个认识世界的过程中需要提出质疑。

每个人提出问题的能力有大有小。

人与外界的关系，首先是一种吸引与被适应的关系，而后带来认识和被认识的关系。

问题以及对未知和已知的困惑与怀疑，引导人类学习解决问题，从而带来进步。

进步就是适应、认识和改造。

科学发展过程中存在的各种问题哲学问题，一般智力问题，科学问题等。

科学萌发于经验与理性的结合 ,纯经验或纯理性的范畴都不是纯科学。

同样 ,仅局限于经验范围的经验问题或仅局限在理性范围的概念问题也不是真科学问题，科学问题是经验与理性之间的差距。

①拉契科夫：《科学学——问题·结构·基本原理》，韩秉成译，1984年第1版，第31页。

②【美】爱因斯坦、【美】英费尔德：《物理学的进化》，上海科学出版社，1962年版，第66页③郑玉莲：《论科学问题在科学发展中的作用》，赤峰学院学报(汉文哲学社会科学版)，2012（09）辩证唯物主义认为:“问题就是事物的矛盾。

哪里有没有解决的矛盾 , 那里就有问题。

”①波普尔也认为 :“科学和知识的增长永远始于问题 ,终于问题——愈来愈深化的问题，愈来愈能启发新问题的问题。

”②在一定意义上讲，科学问题是一种矛盾 ,是已知与未有的差距。

科学问题，通常是与没有被认识的自然现象相联系的，一般是指人们对应该知道的自然现象的未知。

从科学认识论的角度来看,科学问题可以简单概括为:一定时代的科学认识主体,在特定的知识背景下 ,通过对研究对象的具体分析和缜密思考, 提出的关于科学认识和科学实践中有待解决的矛盾或疑难 ,它蕴涵一定的求解目标和应答域, 但尚无确定的答案。

在科学的萌芽状态往往表现为一种疑问，随后，逐步出现与以往认识相矛盾的现象，从而形成科学问题。

（二）科学假说假说是根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律提出的一种假定性的推测和说明。

假说是科学发展中科学理论思维的重要形式。

恩格斯在《自然辩证法》中明确提出：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。

一个新的事实被观察到了，它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。

”③所谓科学假说是指认识主体在已知的有限的科学事实和科学原理的基础之上，运用科学思维方法对未知自然现象的本质及其规律所做出的推测性的解释和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。

也就是说，假说实质上是在客观事实和已知理论或全新观点基础上对未知现象和过程做出完备说明的假设和推测。

在假说中，存在有两种知识成分一种是已知的事实和理论，另一种是推测和假定的知识，这两种成分在假说中是缺一不可的，二者共同构成假说成立的基础。

一个假说往往包含着三个部分。

一是已知的科学事实和科学理论，以及在此基础上产生的需要解答的问题；二是理论观点或中心假设，作为解决问题的理论方案的初始命题；三是从中心假设出发，联系已有的的背景理论和科学事实演绎出的逻辑结论。

一般来说，科学假说具有以下四个基本特征：1.科学性。

假说的提出是一定的科学事实和已被证实的理论为前提和根据，根据事物自身的内在逻辑提升和推断出来的。

也就是说，任何假说虽然都具有猜测性，但是由于他们有一定的事实作为基础，以一定可靠的科学知识为依据，并避免与已有的理论可能存在的矛盾，因而他们不是无根据的主观臆断，不是康德所谓的“人自然立法”否认了假说的科学性。

科学假说讨论的往往是现实经验范围内的问题，它们是可以用经验方法加以认识把握具有现实的可操作性。

①《毛泽东选集》第4卷.，人民出版社，1966年版，第864页。

②【奥地利】卡尔·波普尔：《猜想与反驳》，傅季重译，上海译文出版社,，1986年版，第318页。

③【德】恩格斯：《自然辩证法》，人民出版社，1971 年版，第218 页。

2.解释说明性。

假说是对已知存在和已发现的事故现象的解释和说明。

它运用一些已知的科学原理与逻辑、数学证明方法、对有关事实和现象进行的科学的分析和解释，有能接受的共识基础。

从内容上来看，科学假说可以是对于事实存在原因的因果解释，对事实发生几率的解释，对事实内在根据的结构解释，对事物外在表现的功能解释等。

3.推测预见性。

科学假说与非科学假说的主要区别在于，它不仅能够正确地解释已有的全部观察资料，而且还能对未发现和尚未存在的事物现象做出预见性的推测。

例如哥白尼的日心假说和太阳系行星的运动轨迹；我们可以解释“日蚀”和“月蚀”等自然现象；以太阳系行星的分布规律，又能推测出未发现的星体以及恒星的周年视差现象。

假说运用已知理论或新观点、新视角对新的事实进行解释、并沿着这一设想逐步展开的。

这个假设起初既不是可靠的观察实验的直接结果，也不是严格的逻辑推理或数学推导的结论，而是运用创造性思维“想”出来的，他只是一种可能的科学理论方案，是在经验事实不充分的基础上对现象本质及其规律的猜测，因此不能保证假说对未知预见的准确性。

4.假定性。

科学假说是对科学问题的可能回答，这种回答常常是在科学事实不太充分、检验条件不太完备的情况下做出，因而必然具有猜测性质成分。

例如，经典力学认定运动电荷的轨道将随着能源耗损连续变化，如果这个理论没有受到原子中电子轨道具有稳定性这个观测事实挑战，如果没有产生如何协调它们两者之间的矛盾这一问题，那么，物理学家就不可能会做出能量子假说。

假说的最终命运或是因为错误而着淘汰（如燃素说和地心说），或经过修正而完善（如元素周期律和日心说）。

（三）科学理论一切科学理论的真实性都是相对的，所以严格的说，一切科学理论都具有一定的假定性，都在某种程度上，具有一定的假说性。

但在实践中，相对而言，我们把经过大量实验检验的系统化的假说称为理论。

在科学研究中发现科学问题，根据科学事实提出科学假说，最后以经过实践的检验的系统化了的知识体系表现出来，这就是科学理论。

科学理论是认识主体在思维中系统地反映客观事物和过程内在联系的基本形式。

科学理论作为反映事物本质联系的、系统化的科学知识，它是相对成熟的科学的核心内容。

爱因斯坦说：“理论物理学的完整体系是由概念，对概念有效的基本定律，以及用逻辑推理导出的结论这三者所构成的这些结论必须同我们的各个单独的经验相符合。

”①在这里，作为反映事物本质联系的、相对系统化的知识体系，科学理论通常由三个基本要素构成：科学概念，与这些概念相关的科学判断（科学原理或定律），由这些概念与原理推演出来的逻辑结论，即各种具体的规律和预见。

①《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆，1976年版，第313页。

一个科学理论，总是需要与某些基本概念作为其逻辑出发点，因为，只有形成一定的科学概念，才能把握住事物的本质和规律。

科学认识的成果，首先就是通过制定各种概念来加以总结的。

如几何学中的点、面、线等，力学中的质点、速度加速度、质量等，化学中的元素、分子、原子、化合、分解等。

科学概念是构成科学理论的基石。

基本原理或定律是科学对于所研究的对象的基本关系的反映，是科学理论赖以建立的基础，它反映了事物在一定条件下发生一定变化过程的必然关系。