科学研究的艺术

W.I.B.贝弗里奇 著

陈捷 译

W.I.B.Beveridge

THE ART OF SCIENTIFIC INVESTIGATION

William Heinemann Ltd. London, 1961

威廉•伊恩•比尔德莫尔（William Ian Beardmore，WIB）贝弗里奇是澳大利亚动物病理学家，也是剑桥大学动物病理学研究所所长。他于1908年4月23日出生在澳大利亚新南威尔士州朱尼市，并于2006年8月14日去世。他是1957年的《科学研究的艺术》和1977年的《上一次大瘟疫》的作者。

第七章 推理

“新发现的作出应是一种奇遇，而不应是思维逻辑过程的结果。敏锐的、持续的思考之所以有必要，是因为它能使我们始终沿着选定的道路前进，但并不一定会通向新发现。” ——西奥博尔德・史密斯

推理的限度与危险

在论及科学研究中推理的作用之前，先讨论一下推理的局限性，可能会有益处。人们对这些问题的严重性往往估计不足，因为我们的科学概念得自教师和著作家，他们是按照逻辑上的安排，而很少是根据实际获得知识的方式来阐述科学的。

日常经验和历史都告诉我们，在生物学和医学中，推理的进展能超越事实而不误入歧途是极罕见的事。主宰中世纪的经院哲学和权威主义与科学格格不人，全然二致。文艺复兴时期，人们的观点有所变化：按照事物的本来面目去观察事物的强烈愿望取代了那种事物应该并必须按照公认的观点（大多源于经典著作）而表现的信念，人类的知识再度有所发展。培根对科学的发展有很大的影响，我认为这主要是由于他证明了绝大多数的新发现是凭经验，而不是通过运用演绎逻辑作出的。1605年，他说：

“人类主要凭借机遇或其它，而不是逻辑，创造了艺术和科学。”

1620年他又说：

“现时的逻辑方法仅有助于证实并确立那些建立在庸俗观念基础上的谬误，而于探求真理无补，因而弊多利少。”

後来，法国哲学家笛卡儿使人们认识到推理能导致无穷的谬误。他的金科玉律是：

“除非其真实性显而易见、毋庸置疑，否则，决不可绝对赞同任何主张。”

所有的儿童，其实我们甚至可以说所有的幼年脊推动物，都发现了万有引力。然而，现代科学的全部知识竟然无法圆满地“解释”这种现象。推理和逻辑作为一种方法，若没有有关的经验性知识，不仅不足以发现万有引力，而且，即使是古代希腊罗马时期使用的全部推理和逻辑，也未曾使得当时的智者正确地推断出有关万有引力的基本事实。

现代哲学家席勒(F.C.S.Schiller)（席勒（1861-1937),英国哲学家。―译者）对于逻辑在科学中的运用有过精辟的评论，此处我将详细援引：

“对科学行动步骤进行逻辑分析，实在是科学发展的一大障碍。……逻辑分析没有去描述科学实际发展所凭借的方法，并且没有得出……可用以调整科学发展的规则，而是任意按照自己的偏见重新安排了实际的行动步骤，用求证的规程代替发现的规程。”

写作科学论文所普遍采用的方法助长了人们对逻辑学家观点的信赖。通常采用的那种逻辑上必然的提出结果方法，既不是按照时间先後，又不是详尽地说明实际进行研究的经过，因为这样做就常常会沉闷费解，而且从常理来看也浪费笔墨。奥尔伯特在他有关科学论文写作的书中，特别主张不写研究经过而按推理叙述。

这里我们再次引用席勒的话，他采取激进的见解：

“科学家越推崇逻辑，他们推理的科学价值就越低，这样说是绝不过分的……然而，使社会感到幸运的是：绝大多数科学伟人幸而对逻辑传统概念一无所知。”

他接着说：逻辑学是从规导希腊学校、集会以及法庭中的辩论而发展起来的。在那种地方，必须判断谁胜谁负，逻辑学即服务于此目的。但是，人们不应因逻辑学全然不适用于科学而感到诧异，因为逻辑学的目的本不在北。许多逻辑学家着重指出：逻辑学所关系的是正确性与确实性，与创造性思维完全无关。

席勒进而批评说：传统逻辑学不仅对作出新发现没有什么价值，而且，历史已经证明，在新发现公布以後，对于认识其确实性并保证其为公众接受也没有什么价值。确实，逻辑推理常常有碍于接受新的真理，伟大的发明家常受迫害的事实就证明了这一点。

“人类作出新发现之艰苦缓慢，以及对于在无准备或不希望它们发生的情况下而发生的那些最明显的事实视而不见，这种种当足以证明逻辑学家对新发现的解释有着严重的缺陷。”

席勒主要反对的是十九世纪下半叶某些逻辑学家阐述科学方法的观点。大多数研究科学方法的现代哲学家并不把作出新发现的艺术包括在科学方法内，他们认为这不属于他们研究的范畴。他们关心的是科学的哲学含义。

关于推理在科学知识发展中所起的不良作用，特罗特也说了几句逆耳之言。他说：与经验法比较，不仅运用推理作出的新发现寥寥无几，而且科学的发展常因以推理为依据的错误教条而受阻碍。特别在医学方面，全凭推理为基础的习惯做法往往流行了几十年或几百年，才有一个敢于独立思考的人提出疑问，而且在很多情况下他都证明这些做法害多益少。

逻辑学家将归纳推理（即从个别事例到一般原则，从事实到理论）和演绎推理（即从一般到个别，将理论运用于具体事例）区分开来。进行归纳的时侯，人们从观察得到的资料出发，加以概括，从而解释观察到的事物之间的关系。而在运用演绎推理时，人们从某一普遍法则出发，将其运用于具体事例。因而，演绎推理得出的结论是受原始前提制约的，原始前提如正确，结论也就正确。

由于演绎法是将一般原理推广应用于其它事例，就不可能导出新的概括，因而也不可能在科学上作出较大的进展。另一方面，归纳过程虽然可靠程度不够，却较富于创造性。其富于创造性是由于归纳过程是得出新理论的一种方法，而其可靠程度不足则是由于从搜集到的事实出发往往可以引出好几种可能的理论。由于其中有些是互相矛盾的，所以不可能全部正确，甚而可能全部都不正确。

在生物学中，由于每一种现象、每一个条件都非常复杂，人们对其认识又不够，所以前提是不明确的，因而使得推理不可靠。就推理而言，大自然往往太难以捉摸了。在数学、物理学和化学方面，基本前提建立得较为牢固，附随的条件可较严格地抑定和控制。因而，推理对于这几门学科的发展起了更主要的作用。虽则如此，数学家彭加勒说：“逻辑学与发现、发明没有关系。”普朗克和爱因斯坦也说过一类似的观点（见58页和60页）。这里的问题是：通常，我们是凭直觉而不是凭借机械地运用逻辑来作出归纳，而且，我们的思路经常受到个人判断的支配。另一方面，逻辑学家关心的不是思维作用的方式，而是逻辑上的系统阐述。

达尔文发现他的假说总不免要被舍弃或至少要大加修改，从这样的经验中他懂得了：在生物科学方面，演绎推理是不能信赖的。他说：

“我必须从大量事实出发，而不是从原理出发，我总怀疑原理中有谬误。”

由于很难给术语下确切的定义。由于前提很难做到准确而绝对无误，这就给在科学研究中运用推理造成了一个基本的困难。尤其是在生物学中，前提往往只在一定的条件下才成立。为了推理的审慎和思维的清晰，人们必须首先规定所用的术语。然而在生物学中，经常很难或甚至根本无法规定精确的定义。以“流行性感冒是由病毒引起的”一语为例。流行性感冒原为一种临床概念，即据根临床症状规定的疾病。我们现在知道，由好几种不同的微生物引起的疾病都包括在医生所说的流行性感冒之列。而现在，病毒工作者更主张把流行性感冒称为由具备某些特征的病毒引起的疾病。但这样做只不过是把规定流感定义的困难变成了规定流感病毒定义的困难，而对流感病毒也是很难规定准确定义的。

如果我们接受下述原则：即所谓推理仅是就其成立的可能性而言，则这种困难可在一定程度上得到解决。确实，生物学上的很多推理如称为猜测更为贴切。

我已经指出了科学中运用逻辑作用的某些限度；造成谬误的另一个常见的原因是不正确的推理，例如犯有某种逻辑上的错误。以为推理容易，无需训练或只要多加小心就行，这是自欺欺人之谈。下一节中要略述几项一般性的注意事项，供在科学研究中运用推理时参考。