第七章科学理论的评价和检验
科学理论创立之后，必须经过同行的评价和检验，才能成为人类共同的精神财富。本章主要讨论如何对科学理论进行逻辑评价和实验检验。
【教学案例】
1、科学理论的评价标准
晚年，爱因斯坦把自己在科学实践中的经验从认识论和方法论的高度加以思考和提炼。在“自述”（1946年）这篇有名的回忆录中，他在开始批判那个作为理学基础的力学之前，论述了批判各种物理学理论的普遍观点。爱因斯坦明确提出，评价科学理论有两个标准。他认为：“第一个观点是很明显的：理论不应当同经验事实相矛盾。”它“所涉及的是用现成的经验事实来证实理论基础”。“第二个观点涉及的不是关于（理论）同观察材料的关系问题，而是关于理论本身的前提，关于人们可以简单地，但比较含糊地称之为前提（基本概念以及这些概念之间作为基础的关系）的‘自然性’或者‘逻辑的简单性’。”爱因斯坦分别称这两个标准为“外部的确认”和“内部的完美”。它们可以看作是评价科学理论的外部标准和内部标准。
在爱因斯坦看来，评价科学理论的外部标准是最高标准和最终标准。他这样说过：“物理学中没有任何概念是先验地必然的，或者是先验地正确的。惟一地决定一个概念的‘生存权’的，是它同物理事件（实验）是否有清晰的和单一而无歧义的联系。”我认为，这里的“惟一”，无疑是就最高标准和最终标准而言的，它并不排斥作为评价科学理论的内部标准的地位和作用。爱因斯坦认为，经典力学中的一些基本概念，如绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等等，在相对论中之所以被抛弃，正因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的联系。欧几里得几何学中的“平面”、“直线”等概念，也遭到了同样的命运。
爱因斯坦提出了一个原则性的命题：理论体系所具有的真理性取决于它同经验总和的对应可能性的可靠性和完备性。他后来还说过：“只有考虑到理论思维同感觉经验材料全部总和的关系，才能达到理论思维的真理性。”这说明，理论的真理性的确立必须在实验检验之后，它是一个后验问题，而不是先验问题。我认为，这并不意味着一些科学理论在提出（未受实验检验）时不具有真理性。试问，难道麦克斯韦1864年提出的电磁场方程不具有真理性，而只是赫兹1887年的电磁波实验才使它具有真理性?难道狄拉克1928年预言正电子的理论不具有真理性，而只是安德森1932年通过实验在宇宙线中发现了正电子才使它具有真理性？这些科学理论在提出时本身就具有真理性，它们只是不具有所谓的“现实的真理性”。与此相对，我们不妨称科学理论在未受实验检验时本身所“固有的”真理性为“潜在的真理性”。通过实验检验，这些潜在的真理性就转化为现实的真理性，从而使科学理论焕发出它的现实性和力量。也许可以说，“内部的完美”标准，恰恰就是用来评价科学理论的“潜在的真理性”的。
外部标准固然是评价科学理论的最高标准和最终标准，但它也有明显的局限性。对于这一点，爱因斯坦是了如指掌的，这也是他相当重视内部标准的原因。综观爱因斯坦的观点，内部标准在评价科学理论中之所以必不可少，概括起来，主要是由以下几方面的因素引起的。
第一，理论不应当同经验事实相矛盾，这一要求初看起来似乎很明显，但应用起来却非常伤脑筋。爱因斯坦敏锐地觉察到：“人们常常，甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应，从而坚持一种普遍的理论基础。”爱因斯坦认为，理论物理学的完整体系是由基本观念（基本概念和基本原理）以及由此用逻辑推理得到的结论构成的，前者是整个理
论体系的基础。在用外部标准对理论进行评价时，常常可以引入人为的补充假设把反驳事实变成非反驳的事实甚或有利的证据，从而保持理论基础不变。这正如迪昂（旧译杜恒）早在本世纪初就指出的，预言出现某一现象涉及到若干个假设，即使这类情况的先行条件陈述无误，未能观察到所预见的现象，也仅仅是否证那些假设的合理。为了恢复与观察的一致，科学家可以随意改变出现在前提中的任何一个假设。拉卡托斯后来在他的“研究纲领”方法论中进一步发挥了这些观点。研究纲领有内部结构即“硬核”，它对应于爱因斯坦的基本观念；研究纲领的外部结构即“保护带”，它由各种辅助性的理论假设构成。因此、当经验事实与理论不相容时。人们可以通过调整辅助性假设来使理论适应经验事实，从而使“硬核”免遭否证。例如，斐兹杰惹和洛伦兹针对迈克耳逊-莫雷实验的否定结果提出的收缩假设就是这样的人为的辅助假设。从这个意义上讲，没有也不可能有所谓的“判决实验”。我在一篇短文中通过历史事实表明，就连许多人认为是判决实验的迈克耳逊-莫雷实验，当时既没有驳倒一般的以太理论，也没有驳倒流行的静止以太说。奎因也认为，科学是一个由许多相互联系的命题和理论组成的大网络；这个网络的四周是具体科学和应用科学，它们与经验事实直接联系；而处于网络中心的是高度抽象的数学和逻辑，它们一般不受经验事实变化的影响，尽管它们并非绝对不可修改。这就给直接应用外部标准检验科学理论带来极大的困难。
第二，爱因斯坦发现：“对应于同一个经验材料的复合，可以有几种理论，它们彼此很不相同。但是从那些由理论得出的能够加以检验的推论来看，这些理论可以是非常一致的，以致在两种理论中间难以找出彼此不同的推论来。”例如在生物学领域，在达尔文关于物种由于生存竞争的选择而发展的理论中，以及在以后天获得性遗传这一假设为根据的物种发展理论中，就有这样的情况。以牛顿力学为一方，以广义相对论为另一方，又是两种理论的推论非常一致的实例，它们都受到同一经验材料复合的支持。尽管这两种理论的摹本假定完全不同，但是要从广义相对论中找出能加以检验而为相对论以前的物理学理论所得不到的推论，为数还是很少的。显而易见，这不仅对理论形成中的“归纳万能论”是一个致命的打击，也为依据外部标准评价科学理论提出了一个棘手的问题。
第三，要用外部标准评价理论，首先必须确定这个理论的经验内涵，即确定该理论可用实验事实证实的命题。然后才能着手进行实验，对命题进行评价。但是，这并非总是立即可以实施的，科学家当然也不能为等待这一天的到来而把理论思维停顿下来。在这种情况下，内部标准就能够发挥它的特殊作用。诚如爱因斯坦所说：“只要数学上暂时还存在难以克服的困难而不能确立这个理论的经验内涵，逻辑的简单性就是衡量这个理论的价值的惟一准则，即使是一个当然还不充分的准则。”
第四，当基本概念和公理距离直接可观察的东西愈来愈远，以致用事实来验证理论的含义变得愈来愈困难和更费时日的时候，“内部的完美”对于理论的选择和评价就一定会起更大的作用。例如，牛顿力学中的许多基本概念都与日常经验相一致，它们距离那些可否证它们的直接可观察的东西相当遥远。但是，当人们用内部标准来衡量它们时，却会发现它们是不自然、不简单的。面对牛顿力学，善于深思的科学家都可能提出这样的问题：绝对空间是力学过程的无所不在的积极参与者，而它自身为什么不受物体及其运动的影响呢？惯性参照系为什么比其他一切刚性坐标系优越呢？为什么速度是相对的而加速度却是绝对的呢?运动定律中出现的惯性质量也在引力定律里出现，但为什么不在其他各种力的表示式里出现呢？把能量划分为本质上不同的两部分（动能和势能）是自然的吗？爱因斯坦正是从这些问题入手批判牛顿力学的，而不是主要依据实验事实进行评价的。这是他创立相对论的思想基础。
第五，用外部标准评价理论，必须把理论同观察到的实验事实进行比较。在这里，恼人的问题出现了：观察并非是中性的，事实也不是赤裸裸的。观察者是能动的主体，他的观察不可能对所发生的一切现象一览无余，而是有目的、有选择的；观察是受理论指导的，不同知识背景的人观察同一现象，也会看到不同的东西；观察到的事实要用语言陈述才能与理论
比较，才能进行交流，观察陈述本身就包含着理论。这就是当代科学哲学所谓的“观察渗透理论”的命题。因此，用外部标准来评价科学理论，实际上并不是把理论同赤裸裸的实验事实进行比较，而是把理论同通过渗透理论的观察所得到的、包含着理论的观察陈述进行比较，这势必造成了运用外部标准评价科学理论的复杂性和困难程度。爱因斯坦也是清醒地认识到这一点的，他在同海森伯的一次谈话中承认：观察是一个十分复杂的过程，实际上是理论决定我们能够观察到的东西。在我们能够宣称已经在最低程度上观察了任何东西之前，我们必定能够说出自然界是怎样起作用的，必定至少用实践的语言知道了自然规律。只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象。当我们宣称我们能够观察某种事物时，我们实际上应当是说：虽然我们就要提出同旧规律不一致的新的自然规律，可是我们仍然假定，这些现存的规律—包括从现象到我们的意识这整个途径—以这样的方式起作用，使我们可以依靠它们，从而才可以谈论“观察到的结果”
第六，实验的检验当然是任何理论的有效性的一个必不可少的先决条件，但是一个浅显的道理是：一个人不可能什么事都去试一试；由于材料、技术等客观条件的限制，并非所有设计好的实验都能在短时间内付诸实施。这也是科学家对“自然性”、“简单性”等内部标准感兴趣的原因。
资料来源：李醒民：《哲学研究》，1985（6）。
讨论题
1．爱因斯坦提出的评价标准是什么？这一标准与我们课本上所学的标准有什么关系？
2．为什么说“评价科学理论的外部标准是最高标准和最终标准”？外部标准与内部标准之间有什么关系？
3. 爱因斯坦是如何用他的标准评价和批判牛顿力学的？请同学们试着运用爱因斯坦的内部标准对他的相对论进行评价。
2、一个规律的终结
上周，宇宙仍像往日那样绚丽多彩，但对寻找物质内部秘密的物理学家们来说，一个新的狂风暴雨式的时代已经开始了。他们遵循的规律中，有一个被证明根本就不是规律。从现在起，他们的渊博知识再也永远不会像以前那样了。
哥伦比亚大学称，有两个实验证明核物理基础之一的“宇称规律”系人为惯例，除特殊情况外，对自然没有约束力。消息一公布，人们兴奋不已。根据宇称规律，物体及其镜像都必须遵守相同的物理规律。该规律大约在30年前用于核物理，十分重要。看来像是违背这一规律的理论便立即遭到排斥。现代核物理的基础多数都建立在宇称守恒基础上。
求解难题
去年夏天，哥伦比亚大学李政道教授和普林斯顿大学高等研究所杨振宁教授（两位勇敢的理论物理学家，他们都是中国人）访问长岛布鲁克海文国家实验室，向宇称守恒发起挑战。那里夏天气候宜人，加上其大型的设备，吸引着全美国度假的物理学家们。在自由讨论中（有些在户外华盛顿海滨举行），有一个主要题目是τ-θ难题，自1953年以来，许多主要的物理学家都大胆地试图解释这一难题。物理学家们把τ-θ难题归咎于世界上两台最大的核粒子加速器，一台是布鲁克海文国家实验室的高能同步稳相加速器，另一台是加利福尼亚州伯克力高能质子同步稳相加速器。核粒子加速器在其运行的几年内，提出的问题比解决的还多。其中这些加速器最令人迷惑的东西是产生K介子–从原子核中撞击出来的短寿命粒子。K 介子在所有重要方面都一样，但有些称为“τK介子的衰变成3个π介子”，其他称为“θ
K介子”的只衰变成2个π介子。因一些物理学家只能在数学上对其他物理学家进行解释的原因，这个不一致的行为似乎破坏了神圣的宇称规律。怎么办呢？实验的证据是清楚的，但难于被人接受。科学似乎发现了一种被引力排斥而不是被吸引的物质的证据。
多数物理学家采用使宇称守恒的方法试图解开这一难题，但都徒劳无功。李政道、杨振宁二位博士没有过多考虑科学的礼仪，于去年夏天在布鲁克海文国家实验室提出，问题的症结不在K介子，而是宇称本身。如果宇称有时被破坏，K介子的奇特行为就易于解释了。
激冷钴
李政道、杨振宁在他们出色论证的论文中说明没有宇称守恒也行。他们还在实验上提出了检验宇称守恒是否真是一个基本自然规律的方法。这时，世界上整个理论物理界都注视着李政道和杨振宁，美国最好的装置都用来检验他们的理论。哥伦比亚大学另一位中国物理学家吴健雄副教授去了华盛顿，与美国标准局的一个一流小组一道工作。她安排了一个复杂的冷冻装置，将放射性的钴60的温度降到绝对零度以上（-273.10 C）0.010 。已知钴原子核是自旋转的，在冷冻中钴原子核继续自旋转，但它们无规则的热运动因极端寒冷几乎降低到零。之后，吴博士和她的助手们加上一个强大磁场，使好像是很小的磁铁的钴原子核极化。
温度对放射性没有影响，激冷排列成行的钴原子直接发生衰变，发射出负电子。根据宇称守恒规律，沿排列成行的原子核自旋轴的两个方向，负电子发射的数量应该相同。负电子对任何一个方向的选择都证明宇称守恒不是一个真正的自然规律。
中式午餐
激冷钴实验证明是极端困难的，但到上两个星期后，吴健雄博士报告了她的实验结果：电子在两个方向发射的数量不等。这对宇称守恒来说非常糟糕，但反宇称守恒阵营却兴高采烈。
对哥伦比亚大学的物理学家来说，星期五为“中式午餐日”。那个星期五，既是美食家又是物理学家的李政道，带着一个杰出的小组来到附近一家中餐馆，点了特殊的菜肴。午餐吃的时间很长。席间，人们激动地讨论了吴博士在华盛顿所取得的进展。李政道博士转向利用安装在纽约州的回旋加速器开展实验的利昂M. 莱德曼（Lederman）副教授，问道：“为什么不试试μ介子呢？”
哥伦比亚大学的回旋加速器（昵称“pie工厂”）用来产生π介子束，π介子很快变成μ介子。人们经常讨论利用μ介子检验宇称，但看来太难了。这次，莱德曼博士和他的同事里查德L. 加文（Garwin）有了一个新的想法。他们与作研究助手的研究生一道拼命工作，搞了一个极其简单的实验。他们在发射出μ介子的通道里，放置了一块6英寸见方1英寸厚的碳块，周围缠上一个线圈。
μ介子在百万分之二秒的时间内发生衰变，每个μ介子形成一个负电子和两个中微子，其寿命极短，碳块中的热运动对它们的干扰不明显。它们在碳内时，均向同一方向自旋转，在这些情况下，宇称守恒规律要求它们衰变时，必须沿着共同的自旋轴在每一个方向发射出相同数量的负电子。
“成功了！”
μ介子没有这样做，它们在一个方向发射出两倍的负电子。当一个小的电流通过线圈时，介子转向，并在另一个方向发射出负电子。这证明介子可为两个镜像，各向仍不同性。关键的实验运行结束后，莱德曼博士说：“我给李政道打了个电话，告诉他‘成功了！’”宇称守恒完蛋了。
因为一个非常简单的实验在其他地方可以模仿，所以哥伦比亚大学不失时机地尽快宣布了自己的成果及同时进行的钴60实验所获得的成果。消息一传开，全世界激动的科学家们的问题和祝贺开始像雪片一样飞来。
许多科学家现在感到一个新的时代已经开始。这种情况可与chelson-Morley实验破坏了
“传光乙太理论”后的混乱时期相比。那时的物理依赖乙太在真空中传导光波，物理学家们一度为失去这一理论而遗憾。然后，新的更好的理论（相对论和量子理论）说明了光是如何不用任何传送它的介质轻便进行传播的。根本错误的传光乙太理论，事实上是探测物质世界的一个障碍。该理论废除后，物理顿时飞速发展。
废除宇称守恒理论，可给受其影响的那部分物理以同样的推动力。几乎所有的物理学家都一致认为，二次大战后，他们的科学深陷于一片混乱之中。像高能同步稳相加速器这样的大加速器正产生各种奇异的亚原子粒子，许多像K介子那样的粒子根本就没有任何意义。老的问题还没解决，新的问题又出现了。许多科学家感到必须采取根本性的措施，以便从失去控制的混乱中恢复任何一种秩序。废除宇称守恒需要激烈的变革。如果李政道、杨振宁及其支持者顶住对他们的攻击，那么许多没有宇称守恒规律的理论就必须重建。新的更好的理论可创建有关宇宙的新概念。像科学现在已知的那样，物质和空间可能有右手旋，就像一颗螺钉带有右手螺纹那样。其他星系的物质也许是左手旋，或者在地球上可创造或组合成左手物质，并证明具有令人吃惊的不同的特性。
资料来源：载《时代周刊》(美国)，1957-01-28。张文裕先生收存
3、关于判决性实验的争论
长期以来，科学家们相信，如果从一个假说做出的推断（预见）跟另一个假说做出的推断（预见）相抵触，实验结果支持其中的一个推断而否定另一个推断，那么就可以认为该实验在两个对立的假说中做出了判决，其中一个便可转化为理论。这便是著名的判决性实验。
科学史上最典型的案例就是关于光的本质争论的判决性实验。历史上对光的本质究竟是什么始终存在着两种不同的看法，一种认为光是粒子性的（牛顿的微粒说），另一种认为光是波动性的（惠更斯的波动说）。牛顿的微粒说的一个推论是，在空气中光的运行速度小于在水中的速度。而波动说的推论则针锋相对：光在空气中的速度大于在水中的速度。1850年傅科成功地设计了一个能检验这两个推论的实验。结果表明：光在空气中的速度大于在水中的速度，支持波动说而否定微粒说。这个实验在光学史上和科学思想史上有很大影响。
20世纪40年代，关于有机体遗传的物质基础，有两种对立的假说。一种认为，蛋白质具有高度的特异性，因而主张蛋白质是遗传的物质基础，另一种认为，由于每个物种中核酸的含量和组成都十分稳定，因此主张核酸是遗传的物质基础。1944年，加拿大生物学家艾弗里等设计了一组实验，从光滑型肺炎球菌里分离出纯的蛋白质和纯的脱氧核糖核酸，分别把它们加给粗糙型肺炎球菌，结果，只有后者能使粗糙型转变为光滑型。这是个判决性实验，它确定了遗传的物质基础是核酸而不是蛋白质。
判决性实验是一种直接检验，因而具有客观性；同时，判决性实验是在相应理论指导下进行的实验，它给定了假说需要适应的范围和条件，从而消除了不确定性。判决性实验的特殊性在于它是一种既证实又否证的实验，能够对被检验各方的性质、可能性进行规定，从而避免了构造实验时因出现对适用条件等方面认识不清而产生的不确定性，因而实验本身较为可靠，和理论的相关性较易保证。两个假设分别预言同一种检验的不同结果，它们对预言适用的条件、实验条件作了同一种规定，这使得实验受到了来自对立两方面观点的监督，它的可靠性和正确性也明确由两方面来审视和承认。而一旦对立双方对实验本身不再挑剔，对其正确性不再提出疑问，那么这个实验就比其他类型的实验更有可靠性。此外，判决性实验能够帮助人们较快地、较充分地评价它的证实或否证意义。所以在历史上，一些判决性实验产生后能够迅速引起反响，使人们对相关理论的命运很快做出判定。正因为如此，判决性实验往往被看成是科学中的终审法庭。
但是，任何科学认识都不是不变的真理，它总会有局限性，原则上对它们的检验不论是一般的，还是判决性的，都不具有将它们判为绝对真理的能力。这就是说，任何检验自身，也是相对的、具体的和可变的。判决性实验和别的相比只不过在于它的证实和否证更直接更明确更可靠而已。即使是判决性的否证，也不可能把假说中的一切谬误都一下子指出来。而且，不存在着把一个假说判为绝对纯粹的谬误的否证。就上面光的本质的判决性实验来说，判决性实验的判决也是可变的。受到傅科实验支持的波动说在1902年又受到勒纳德实验的否证。20世纪初，爱因斯坦提出了光量子假说，肯定了光的粒子性，最后，光电效应实验支持光量子假说而对波动说不利，曾经被否证的微粒说在20世纪因爱因斯坦光量子理论及其有关实验的检验又重新复活了。
这似乎表明，判决性实验并不具有判决性的功能。为什么会如此？
资料来源：曾国屏等主编：《当代自然辩证法教程》，北京：清华大学出版社，2005
讨论题
1．判决性实验有什么作用？试举例说明。
2．判决性实验是怎样产生的？它有什么特点？
3．如何理解“这似乎表明，判决性实验并不具有判决性的功能”这句话？
【教学内容】
第一节科学理论的逻辑评价
一个新的科学理论提出后首先要接受同行的评价。科学理论的评价主要是科学共同体对科学理论的逻辑结构进行评价，检查其是否有欠合理、欠完备之处，有时称为理性检验。科学理论的逻辑评价主要包括：相容性评价、自洽性评价和简单性评价。
一、相容性评价
理论的相容性：如果从新理论T2可以推出公认的理论T1，或者从T2推不出与T1相矛盾的推论，那么T2与T1就是相容的。
相容性评价就是将新科学理论T2与公认的科学理论T1进行比较，以确定T2是否与T1相容。如果新的科学理论与公认的科学理论不相容，且该新理论得到确认，就将引起科学共同体抛弃相应的公认的理论或其中的一部分，从而引起科学革命或对公认理论的修改或补充。
二、自洽性评价
自洽性评价：分析理论内部是否自相矛盾，即分析理论内在逻辑的完备性。一个理论T，如果不能从它逻辑地推出命题A和非A，就是自洽的，反之就不是自洽的。自洽性要求科学理论内部的各个命题之间有逻辑联系，不能相互矛盾。
三、简单性评价
科学理论的简单性：理论体系所包含的彼此独立的基本概念和基本定律尽可能少（逻辑基础简单，不是内容简单。）
简单性评价主要包括三方面的内容：
第一，考察理论的普遍性。
第二，考察理论的前提或基本假定是否足够少。
第三，考察理论所包含的公式的参数或变量是否较少，这些参量的次数和方程的级是否较低。
第二节科学理论的实验检验
科学理论的逻辑评价是实验检验的前提和基础，但科学理论最终必须接受实验的检验。科学理论的实验检验，是通过观察和实验对假说的推论进行经验的验证，以确定该理论的真伪。
一、实验检验
科学理论的实验检验是指通过观察和实验对假说的推论进行实验的验证。
科学理论的推论与观察事实的对照有三种可能情况：
第一，推论和已知经验事实相符，这其实是理论对该事实的解释，不能确证该理论是真是假。
第二，推论与未知的现象符合。这是对未知现象的理论预见。这未知现象被确证，是对该理论为真的一种确证。
第三，推论与未知现象不符，该理论被否证。
二、实验检验的复杂性
第一，一个全称命题所演绎出的接受检验的结论是无限多的，其中部分结论与观察事实
相符，并不足以完全证实该假说，只是为该假说提供了辩护和支持。
第二，以全称判断形式出现的科学假说是通过检验蕴含的方法接受验证的。这是通过证实后件（即推论）为真从而证实前件（假说）为真的方法，但在逻辑上，这种方法的保真性是没有保证的——后件真，前件不一定真。
第三，证伪假说在逻辑上是简单的（后件假，前件必假），但实际证伪并不比证实容易。拓展阅读：米勒模拟实验
三、判决性实验与检验
判决性实验是指如果对同一研究对象，存在两个对立的理论H1和H2，并分别推断出互不相容的结论C1和C2，而且可以通过一个实验进行检验，其检验结果符合C1（或C2），不符合C2（或C1），那就可以认为这个实验肯定了H1（或H2），否定了H2（或H1），该实验就是关于理论H1和H2之间的判决性实验。借助判决性实验进行的科学理论检验就是判决性检验。
【观点梳理】
一、科学理论的逻辑评价
逻辑评价是指科学理论是否合乎逻辑，它包括相容性评价、自洽性评价和简单性评价。
1、相容性评价是通过与相关理论的比较，评价该理论是否与相关理论相违背。如果被评价的理论与相关理论一致，则是相容的，反之则不相容。相容性评价过程中，相关理论一般都是科学上已确立的理论。
2、自洽性评价是分析理论本身是否自相矛盾。没有发现自相矛盾的理论，具有自洽性，反之不具有自洽性。自洽性要求科学理论内部的各个命题相互之间有逻辑联系，不能相互冲突。科学理论发展过程中，有时候会发现一些悖论，即从一个理论的前提的真可以推得其前提的假，或者从其前提的假可以推得其前提的真。科学家们在消除科学悖论的过程中，提出新的理论，深化对自然界的认识。
3、简单性评价就是分析理论的形式结构是否简单。如果两个理论都能够同样地解释类似的现象，那么，形式结构简单的理论被称为简单性的理论。这里，形式结构的简单可以是理论前提较少，可以是参数或者变量较少，也可以是变量的次数、方程的阶较低，等等。形式结构的简单并不意味着思想内容的简单。在相同条件下，简单性的理论更容易被科学共同体接受。
二、科学理论的实验检验
科学理论的任务是正确反映客观实际，是求真。因此，经验检验要解决的实质上是科学理论是否与客观实际相符合的问题，经验检验是指直接诉诸经验来检验理论的真伪。
1、对假说的推论进行经验的验证，可能有三种情况：（1）解释；（2）预见；（3）否证。
2、科学语言的四个层次，即：实验数据——科学事实——科学定律——科学理论。
3、确证。检验蕴涵与经验命题一致。逻辑哦经验主义认为，科学理论中的经验与理论的关系就是观察语言与理论语言的关系，通过对应规则把二者联系起来。由于假说一般都是全称命题，无法直接与经验相比较，因此通过逻辑推理从假说演绎出单称命题（经验陈述），然后通过观察与实验来证实单称命题。
4、否证。检验蕴涵与经验命题不一致。现代科学理论的基本假说愈来愈抽象，离经验愈来愈远，适用于科学早期的以归纳为主的方法，正在让位给探索性的演绎法。批判理性主义提出：假设是理性的猜测，不是从经验中归纳得来，假说是科错的。科学理论的形成与确立的途径是通过对假说的猜测与反驳，即从发现问题开始，提出猜测性的解答，然后通过实验证伪，这就是：问题——假说——证伪，其中的科学认识论与方法论的原则是演绎主义与证伪主义。
5、判决性检验。对同一现象存在着两个相互竞争的理论，设计同样条件的实验来检验。
【拓展阅读】
米勒模拟实验
1924年，前苏联生物学家奥巴林(A.I．Oparin)在实验的基础上提出团聚体学说
(Coacervate Theory)，认为生物大分子蛋白质和核酸的溶液混合在一起时可以形成团聚体，这种多分子体系表现出一定的生命现象。奥巴林将明胶(蛋白质)溶液与阿拉伯胶(糖)溶液两种透明的溶液混合在一起，混合之后溶液变为混浊，显微镜下可以看到均匀的溶液中出现了小滴，即团聚体。用蛋白质、核酸、多糖、磷脂及多肽等溶液也能形成这样的团聚体。这种团聚体直径1—500微米，外围可形成膜一样的结构与周围的介质分隔开来，能稳定存在几个小时至几星期时间，并表现出简单的代谢、生长、增殖等生命现象。
20世纪50年代初，美国著名化学家尤里(H．C，Urey)首先提出了原始地球的大气主要由甲烷、氨气、氢气和水蒸气等成分构成的假说，根据这一假说进一步提出：在原始地球的原始大气条件下，碳氢化合物有可能通过化学途径合成。
在奥巴林和尤里的假说的指导之下，1953年美国芝加哥大学研究生做了一个模拟实验。他在实验室安装了一个密闭的循环装置，其中充以甲烷、氨、氢气和水蒸气来模拟原始大气，在密闭系统的烧瓶中加上水来模拟原始海洋，然后给烧瓶加热使水变成水蒸气并使水蒸气在密闭系统中循环，同时在装置中通人电火花模拟闪电，使密闭系统中的气体发生反应。一个星期以后检测该系统中的冷凝水，发现其中溶解了多种有机物，包括氨基酸、有机酸、尿素等，在实验所得到的氨基酸中就有组成天然蛋白质的氨基酸如甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等。这一实验证明在原始地球的环境条件下，无机物可能转化为有机分子。这就是著名的米勒模拟实验。
1959年，坠落于澳大利亚的一颗陨石上被发现带有多种氨基酸和有机物，这些氨基酸的构成与目前地球上所存在的不同，而这些有机物却与米勒实验中得到的有机物在种类和数量上都有着惊人的相似。这一巧合给米勒等人的设想提供了有力的证据。
生命起源是一个极其复杂而又难以研究的问题。虽然19世纪70年代恩格斯在《反杜林论》中就指出：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”；20世纪20年代奥巴林和霍尔丹也相继提出生命起源的化学进化观点，即认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到演变出原始的生命体；但这些都只是理论的推测，还缺乏令人信服的实验证据。米勒首次在实验室内模拟原始地球还原性大气中的雷鸣闪电，结果从无机物合成出有机物，特别是多种组成蛋白质的氨基酸，这是生命起源研究的一次重大突破。
【供进一步思考的问题】
山西大学研究生学位课程论文 （2012 ----2013学年第1学期） 学院（中心、所）： 专业名称： 课程名称：自然辩证法 论文题目：自然辩证法与自然科学的关系 授课教师（职称）： 研究生姓名： 年级： 学号： 成绩： 评阅日期： 山西大学研究生学院 2014年月日 自然辩证法与自然科学的关系 摘要：随着社会的发展与进步，自然辩证法已不再是单纯理论的研究，它对于自然科学研究者有着不容忽视的指导意义，自然辩证法是联系马克思主义哲学与科学技术的纽带，与自然科学的关系密不可分。本文介绍了自然辩证法的两大内容，即自然观和自然科学观，举例说明了这两大内容对自然科学发展的影响，阐述了二者与科学发展不可分割的关系。 关键词：自然观自然科学观 自然辩证法是马克思主义的自然观和自然科学观的反映。体现马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一，构成马克思主义哲学的一个组成部分。它研究的内容主要有两大方面：一是自然观，即对自然界辩证法的研究；二是自然科学观，即对自然科学辩证法的
研究，两个方面的研究密切相联，不可分割。 1、自然辩证法中的自然观 这方面的研究，要求不断地概括和运用自然科学的最新成果，发展和更新人们关于自然界辩证发展的总图景和对自然界的总观点，其中包括物质观、运动观、时空观、信息观、系统观、规律观以及自然发展史和自然界各种运动形态的划分、联系、交错、转化等等；要求探讨辩证法的基本规律和范畴在自然界各种过程中的丰富多样的表现及运用，使人们对辩证法规律和范畴的理解不断充实和深化，在许多方面进一步清晰化、准确化和精细化，并增添新的内容。从而，把辩证唯物主义自然观提高到同自然科学的新发展、新思想相适应的现代水平。 中国古代的自然观对我国科学技术的发展产生了重大影响。古代中国有数不清的如四大发明这样为世界科技作出卓越贡献的成就。但是如果按学科来看，古代中国的主要科学成就都集中在应用领域，例如制造业、建筑业等；而基础理论学科方面的成就相对贫乏。一本介绍数学发展历史的书中说，对数学贡献最大的是欧洲人，同时，书中也介绍了巴比伦、埃及、印度、阿拉伯等国家的数学成就，却对中国的数学成就只字未提。想来也有一定道理，古代中国鲜有数学成就，能登大雅之堂的就更少了。还有一个例子，汉代刘徽在修订《九章算术》时，发现了其中的多处错误，如计算弓形面积的公式、计算球体体积的公式等。这些公式被用来计算建筑用料已有100多年了，期间应当有很多人发现过实际用料与预期不同，却从来没人想过这些公式是对是错。 中国人匮乏的数学天份正是受自然观影响的一个结果。由于中国人对现有的自然界颇为满足，也就失去了改造自然的兴趣和动力。这种思维方式蔓延开来，就造成了中国人普遍满足于问题在表面上得以解决，而对于隐藏于表象之下的事物内因缺乏兴趣，懒于对问题刨根追底。所以古代中国对于自然界的研究始终都只停留在肤浅的客观观察阶段，极少有人把观察结果抽象总结成理论，更不要提用理论来指导改造自然了。数学作为一个最基础，最抽象的学科，受害也最深。 2、自然辩证法中的自然科学观 自然辩证法主要从马克思主义认识论、方法论方面研究自然科学认识过程、认识方法和自然科学认识发展的规律。从马克思主义社会历史观方面研究作为社会现象之一的自然科学在社会中发展和发挥作用的规律。自然辩证法是马克思主义的重要组成部分，是关于自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术与社会发展一般关系的学说 自然辩法诞生于l9世纪中叶绝不是偶然的，而是当时三个方面的重大变化和发展冲击着人们原有的自然图景和思维方式，为其创立提供了客观基础。表现如下：一是大机器生产带来的人类生产活动的高度社会化，加强了人们之间的社会联系和交往，改变着人们旧有保守的、静止和孤立的思维习惯和方法；二是自然科学的一系列伟大发现展现了自辩法发展的本性和规律，冲击着人们业已形成的机械的、形而上学的自然观；三是辩证唯物主义的创立，为自然辩证法的创立提供了科学的理论基础，使自然观的革命有了理论指导。自然辩证法就是在这种历史条件和诸多因素下，辩证唯物主义哲学与自然科学和技术相结合的一场伟大的理论革命。自然辩证法揭示了自然科学发展的内在逻辑、人对自然界的能动关系等，建立了辩证唯物主义自然观、思想观点等，诸多体现具有划时代的变革。 自然辩证法不但把科学看作是一种独立的社会现象，探讨其在一定社会中发展和发挥作用的规律，而且也把与科学紧密相关的技术作为一种独立的社会现象来研究。自然辩证法关于技术论的研究，就是从总体上探讨技术的性质和特点、技术发展的条件和规律以及技术和其他各种社会现象的关系等等。这一研究和自然科学论的研究共同为科学技术政策的制定、科学技术发展的规划、科学技术工作的领导和管理提供理论基础，其重要性日益显得突出起
山西大学研究生学位课程论文（2012 ---- 2013学年第1学期） 学院（中心、所）： 专业名称： 课程名称：自然辩证法 论文题目：自然辩证法与自然科学的关系授课教师（职称）： 研究生姓名： 年级： 学号： 成绩： 评阅日期： 山西大学研究生学院 2014年月日
自然辩证法与自然科学的关系 摘要：随着社会的发展与进步，自然辩证法已不再是单纯理论的研究，它对于自然科学研究者有着不容忽视的指导意义，自然辩证法是联系马克思主义哲学与科学技术的纽带，与自然科学的关系密不可分。本文介绍了自然辩证法的两大内容，即自然观和自然科学观，举例说明了这两大内容对自然科学发展的影响，阐述了二者与科学发展不可分割的关系。 关键词：自然观自然科学观 自然辩证法是马克思主义的自然观和自然科学观的反映。体现马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一，构成马克思主义哲学的一个组成部分。它研究的内容主要有两大方面：一是自然观，即对自然界辩证法的研究；二是自然科学观，即对自然科学辩证法的研究，两个方面的研究密切相联，不可分割。 1、自然辩证法中的自然观 这方面的研究，要求不断地概括和运用自然科学的最新成果，发展和更新人们关于自然界辩证发展的总图景和对自然界的总观点，其中包括物质观、运动观、时空观、信息观、系统观、规律观以及自然发展史和自然界各种运动形态的划分、联系、交错、转化等等；要求探讨辩证法的基本规律和范畴在自然界各种过程中的丰富多样的表现及运用，使人们对辩证法规律和范畴的理解不断充实和深化，在许多方面进一步清晰化、准确化和精细化，并增添新的内容。从而，把辩证唯物主义自然观提高到同自然科学的新发展、新思想相适应的现代水平。 中国古代的自然观对我国科学技术的发展产生了重大影响。古代中国有数不清的如四大发明这样为世界科技作出卓越贡献的成就。但是如果按学科来看，古代中国的主要科学成就都集中在应用领域，例如制造业、建筑业等；而基础理论学科方面的成就相对贫乏。一本介绍数学发展历史的书中说，对数学贡献最大的是欧洲人，同时，书中也介绍了巴比伦、埃及、印度、阿拉伯等国家的数学成就，却对中国的数学成就只字未提。想来也有一定道理，
自然辩证法对当代科学研究的启示 摘要自然辩证法是马克思主义关于自然和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术与人类社会相互作用的理论体系，是对以科学技术为中介和手段的人与自然、社会的相互关系的概括、总结。对于西方科学哲学，我们要进行批判性地吸收，任何一种有前途的学术发展都必须适合中国的实际，因为中国有固有的文化内涵、特殊的思想理论背景和独特的现代化进程。自然辩证法对当代科学研究的启示：以实践的标准来衡量我们的科学理论的合理性；发展科学与增长知识的过程中，既要重视理性的作用，也要看到非理性因素的影响；要正确处理自然科学与科学哲学的辩证关系。 关键词自然辩证法马克思主义科学研究 自然辩证法是马克思主义关于自然和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术与人类社会相互作用的理论体系，是对以科学技术为中介和手段的人与自然、社会的相互关系的概括、总结[1]。自然辩证法是马克思主义自然辩证法，是马克思主义理论的重要组成部分。 1．早期哲学家对认知的探索 哲学作为爱智之学，在其产生之初，就是要在变幻的“多”之下，寻求一个永恒不变的“一”。无论是米利都学者的“水”、“无定形者”、“气”、“火”“四根”还是毕达哥拉斯学派对“数”的痴迷，不过都是要给我们理解这个世界提供一个可靠的根基。探索万物的本原体现了早期哲学家对基础主义的追求[2]。 但理解世界的根基是什么？从柏拉图以来的西方知识论的传统来看，基础主义的追求目标经历了从绝对真理到绝对标准的演变，当绝对标准遭到质疑时，基础主义纲领就开始面临失败的命运了[3]。从柏拉图开始，基础主义者把可靠知识的根基设定为绝对真理，笛卡尔、康德等唯理论者是这一传统的后继者；培根及其后的洛克、实证主义者、分析哲学家在认识到唯理论的局限后，放弃了对绝对真理的追求，转而把知识的根基设定为永恒的标准。知识的真由绝对可靠的方法标准来保证
自然辩证法 课程论文 题目：自然辩证法与中国科学技术现代化的关系班级： 姓名： 指导老师： 2014年4月
摘要：自然辩证法作为马克思主义的重要组成部分，是关于自然界以及人类认识和改造自然界的根本观点和根本方法。自然辩证法是随着科学技术的发展而不断丰富和发展的与时俱进的理论体系。学习和领会自然辩证法，对我国以“科学发展观”为指导思想进行社会主义建设有重大的启示作用。科学技术是现代生产力发展和经济增长的第一要素。过去生产力发展和经济增长主要靠劳动力、资本和自然资源的投入，现代社会随着知识经济时代的到来，科学技术、智力资源日益成为生产力发展和经济增长的决定性要素，生产力发展和经济增长主要靠的是科学的力量、技术的力量。从发达国家的经济发展的实践来看，更是如此。中国现代化的关键是发展科学技术。当前人类社会已经进入信息技术化、经济全球化的时代，科学技术与社会的关系更加紧密，在这种情况下我们要促进科学技术的发展，并通过它来推动社会经济的发展与社会同步，要深入研究科技发展的内在规律，将科学技术置于社会大系统中。科技工作者要培养创新意识和能力，使科学精神与人文精神相结合，提高自身的整体素质，适应当代社会发展需要的高级人才培养。 关键词：自然辩证法哲学、自然科学、科学技术、科学发展观 （一）自然辩证法与中国科学技术观 自然辩证法从人和自然界的关系出发，从马克思主义哲学的高度来考察作为客体的自然界，作为主体的人的认识和实践活动，以及作为中介的中国科学技术。自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，是辨证唯物主义的自然观和中国科学技术观，也是指导人们认识世界，改造世界的科学方法论，还包括各门具体科学中的重大哲学问题，其学科内容主要由辩证唯物主义自然观、中国科学技术观、中国科学技术方法论三部份组成。其中两对矛盾，即人与自然的矛盾，科学实践与科学认识的矛盾，贯穿自然辩证法体系的始终。自然辩证法的研究对象：自然界和中国科学技术。内容：自然观，科技观和科技研究方法论。研究自然辩证法的意义：为哲学提供理论根据，从具体科学当中汲取养料，丰富发展哲学，为哲学的具体运用，指导科学研究提供桥梁，充当中介对科技研究，将哲学的抽象理论具体化，为科技研究提供认识原则，启发人们创新思维，创新方法，运用自然辩证法的有关原理，可以使还不成熟学科继续前进，自然辩证法还充当着逻
自然辩证法 1.自然辩证法的性质、内容与方法 性质：自然辩证法是马克思主义的重要组成部分。 它的研究对象与研究范围：自然界-科学-技术-社会。 主要内容：自然观-科学观-技术观-科学技术与社会 研究方法： （1）科学问题的提出 （2）（2）科学事实的获取—观察与实验 （3）科学假说的形成 （4）科学理论的创立 科学思维方法—非演绎方法 ①分析与综合②归纳与概括③类比与联想④思想模型 2.近代唯物主义自然观的特点 (1)直观性：从某种有形的、直观的东西去寻求自然现象多样性的统一。用猜测和想象去说明自然现象； （2）辩证性：把自然界看成一幅由种种联系和过程交织起来的画面。 3.系统自然观、生态自然观的基本思想 系统自然观的基本思想 （1）自然界是一个系统.系统是由若干具有特定属性的组成元素经过特定联系而构成的、与周围环境相互联系的、具有特定的结构和功能的整体. （2）系统整体与部分的关系 系统的整体与部分之间的关系可以概括为两个方面： ①整体与部分相互依赖.整体是由部分组成的,整体不能脱离部分而独立存在. ②整体不等于部分之和.其具体表现在：整体大于部分之和（即所谓“三个臭皮匠,赛过一个诸葛亮”）；整体小于部分之和（即所谓“一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝”）. 生态自然观的基本思想 1）自然界是人类生存与发展的前提和基础,人是自然界发展的产物,人是自然界的一部分,人类的生存与发展依赖于自然界. 2）自然环境创造人,人也创造环境.人类的创造必须把改造自然与美化自然有机地结合起来,这样才是合乎人性的行为. 3）人要与自然和谐相处,自然环境与社会环境相统一.人要按自然规律办事,自然才会朝着有利于人类社会的方向发展否则,人类就会遭到自然的报复. 4）改革不合理的社会制度,是实现人与自然协调发展的重要途径,只有在共产主义社会才能真正实现人与自然的和谐统一.马克思主义关于“自然主义、人道主义、共产主义”相统一的生态思想揭示了生态自然观的本质. 5）可持续发展是既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展.它具有整体性、公平性和正义性等特点.人类是一个整体,可持续发展要求超越不同国家的文化和意识形态的差异,并采取联合的共同行动.生态文明所
科学研究与自然辩证法的关系 哲学，当人们用它去说明世界的时候，是世界观；当人们用它去指导认识和改造世界的活动时，就成了方法论。马克思主义哲学作为科学的世界观和方法论，尤其是其中的自然辩证法，它与自然科学研究活动的关系特别密切，也特别值得我们认真去对待。 笔者认为：应当从历史的角度、用发展眼光来理解和把握自然科学研究与自然辩证法的关系。 一、自然科学研究的进展是自然辩证法的一个重要生长点 众所周知，哲学和自然科学乃至社会科学曾经在历史上视为一个统一的东西。古代哲学家和科学家通常是一身二任。到了近代，一方面，自然哲学仍然具有包罗万象的性质，直至黑格尔，他的自然哲学也不仅有对自然界一般规律的概括，同时又力图回答物理、化学、生物学的具体问题。近代的一些科学家也把自然科学看作是从属于哲学的，牛顿把他的力学著作称为《自然哲学的数学原理》，十九世纪的人们把望远镜、天平、经纬仪等叫“哲学仪器”。直至今日，在物理、化学、生物学方面有相当造诣的人还被称为“哲学博士”等等。另一方面，就二者的关系而言，从十六世纪中叶开始，自然科学从哲学中不断分化出来。近代自然科学不再是对自然事物的整体直观和对自然奥秘的思辩猜测，而是以分门别类地考察各自然领域为内容的实践知识。首先分化出来的是力学、光学、化学；之后，热学、电学、生理学等也分化出来；各门技术科学、应用科学的出现，是更加专门化的表现。现代自然科学中边缘科学的大量产生也是自然科学分化的结果。 自然科学与哲学的分化，使哲学成为专门研究自然、社会和人类思维一般规律的学问，但哲学并不因此而失去与自然科学的联系。推动哲学前进的，并不单纯是哲学家们的头脑，而是日益发展的科学和技术的力量。近代自然科学为哲学的概括提供了大量的实证 知识。 以自然辩证法中的物质观为例： 十九世纪中叶以前的很长一段时期，哲学家和科学家们一致认为：原子是组成物质的最小微粒。古希腊哲学家德谟克利提出：“宇宙间一切物质都是由坚硬不可分割的极小的粒子——原子组成”。后来，不少人接受了这一思想，如大名鼎鼎的科学家：伽利略、牛顿、伯努利等人都曾作过物质是由许多不连续的、简单的始原粒子所构成的论述。十九世纪初，英国科学家道尔顿提出各种元素都是由许多原子组成的假设，把原子论的思想和化学、物理的实现事实结合起来，创立了科学原子论。此后，法国的迈耶尔和俄国的门捷列夫分别成功地提出元素周期律，确定元素的性质是原子量的周期函数。由于实验证实了元素周期正确反映各种元素的原子之间内在联系的客观规律，对物质由原子组成的哲学思想无疑是有力的支持。本来元素周期律的发现还应当导致对原子结构的深入研究，但是，诸如：“原子是不可分割的…最后质点?”、“各种元素都是最简单的物质，各种元素不可能相互转化”等观点严重地束缚着人们的头脑，道尔顿就断言：“化学元素的原子是不可改变的”； 门捷列夫也说：“我们应当消除任何我们已知的单质的复杂性的痕迹”。 面对着上述严重束缚人们思想的观点，作为自然辩证法的创始人之一的恩格斯，凭着他渊博的自然科学知识和敏锐的哲学思想，在1867年6月16日给马克思的信中就指出：“原子并不是不可分的，它仅仅是物质结构的无穷系列中的一个…关节点?。”1885年，恩格斯又进一步明确指出：“原子决不能被看作简单的东西或已知的最小的实物粒子”。
? 1. 、到19世纪30年代，被恩格斯誉为辩证唯物主义自然观诞生奠定基础的重大科学发现包括（） （1/1分） A、牛顿力学 B、康德－拉普拉斯星云假说 C、微积分创立 D、有机化学成就 E、地质渐变论 正确答案:B、康德－拉普拉斯星云假说D、有机化学成就E、地质渐变论 答案解析: ?多选2. 创立理论的思维方法主要方法有： （1/1分） 抽象思维与形象思维 收敛思维与发散思维 从感性到理性 创新思维 顿悟（直觉与灵感） 观察与记忆 正确答案:抽象思维与形象思维收敛思维与发散思维创新思维顿悟（直觉与灵感） 答案解析:无 ?多选3. 贯穿自然辩证法理论体系始终的矛盾是（） （1/1分） ①人与自然的矛盾 ②吸引与排斥的矛盾 ③生产与生活的矛盾 ④科学认识与科学实践的矛盾 ⑤连续与间断的矛盾
正确答案:①人与自然的矛盾④科学认识与科学实践的矛盾 答案解析: ?多选4. 技术方法具有如下特点： （1/1分） 目的性与客观性的统一 自然规律与社会规律的统一 多样性与专用性的统一 社会性与综合性的统一 功利性与折衷性的统一 技术先进性与经济合理性的统一 正确答案:目的性与客观性的统一多样性与专用性的统一社会性与综合性的统一功利性与折衷性的统一 答案解析:无 ?多选5. 知识作为一种经济资源，不同于一般的物质资源，具有如下几个特点：（1/1分） 不可替代性 不可加和性 不可逆性 非磨损性 不可分性 可共享性 无限增值性 正确答案:不可替代性不可加和性不可逆性非磨损性不可分性可共享性无限增值性 答案解析:无 ?多选6. 以下符合新型工业化道路的含义的是： （1/1分） 以工业化带动信息化，以信息化促进工业化 科技含量高、经济效益好
科学与技术的关系 摘要：传统上将科学与技术混为一谈已经不能适应现今科学与技术飞速发展的要求，故本文研究了科学与技术的关系，通过回顾人类科学和技术发展史，对科学和技术的区别与联系进行了辨证分析。同时，本文对当今时代科学与技术之间关系的发展趋势做了详细分析。 关键字：科学，技术，关系，发展史，趋势 一、科学和技术的含义 普通民众和媒体将那些他们搞不清楚的专业学科知识统称为科技。但在我们看来，科学与技术是两个含义不同的词汇。在科学与技术日新月异的当代，正确的理解这二者的关系，对于预测科学与技术的发展趋势、制定恰当的发展战略是很重要的[1]。 《辞海》中是这样定义科学的：科学，运用畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。本文中的科学专指自然科学，自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。 科学又可分为纯粹科学和应用科学两种[2]。纯粹科学又称为基础科学，其目的在于增加关于我们自身以及我们周围世界的知识，而事先没有特定的应用目的。用科学政策的行话来讲，就是所谓“好奇取向”。应用科学的目的则是对某一明确认识到的实际事物进行研究，增加关于此事物的知识，有明确的应用目的，即所谓的“任务取向”。 而对于技术，法国科学家狄德罗主编的《百科全书》给其下了一个简明的定
义：“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系”[3]。这个定义包含了五个要点：技术是为某一目的，有别于科学；强调技术是通过“共同协作”完成的；指明技术的表现形式是“各种工具、硬件”；④指出技术的另一种表现形式是规则，即生产使用的工艺、方法、制度等知识；⑤技术和科学一样，落脚点是“体系”。 从上面关于科学和技术的定义可以看出，科学主要类似于大学的理科，而技术则类似于工科。一个研究理论，另一个则关注实践。但是，二者的划界问题远比理科、工科的界限要复杂，其是技术哲学所研究的基本问题。 二、科学与技术的发展历程 科学与技术的发展历程从时间上可以分为以下几个阶段[3]。在每个发展阶段科学和技术的关系在不断发生着变化。科学革命一般是指人类对客观世界认识上的重大飞跃，它常以新的科学的理论、概念、规的诞生为标志；技术革命是人类改造客观世界的手段的重大变革，它往往以科学革命作为基础，又常常作为工业革命或产业革命的先导。 1.第一次科技革命及其之前 在这一漫长的时期里，人们通过对自然的模仿、对实际生产生活经验的总结，发明了各种生产器具，学会了冶炼、农事、建造房屋。这就是技术在这个时期的主要体现形式，它直接发端于实践经验的手工技艺。 而科学，是在奴隶社会出现文字和脑体分工之后才出现。早期的科学还属于经验形态，它和古代哲学融为一体，称为自然哲学。古代科学的最高成就是古希
自然辩证法课程论文 题目： 院（系）： 专业： 姓名： 学号： E–mail：
自然辩证法在科研工作中的指导意义摘要：自然辩证法作为马克思主义的自然观、科学观和方法论，是马克思主义理论体系的重要组成部分,它的关于自然界和科技发展的一般规律的研究，早已成为人类认识和改造自然强有力的工具。自然辩证法从深层次概略性地研究了自然界、科学技术发展的一般规律，而且，它所包含的自然观、科学技术方法论和科学技术观，是立足于世界观、认识论和方法论的高度，从整体上来把握自然观、人类认识和改造自然科学技术以及科技发展的一般规律。随着21世纪科学技术的迅猛发展，自然辩证法越来越呈现出科学技术哲学的指导性；创新精神是当代自然辩证法的题中之义，自然辩证法是创新的产物且处于不断创新之中，创新是自然辩证法的精神实质和目标追求，表现在自然辩证法创立的目的、方法论功能所蕴含的创新机理以及它曾经和正在引导科学家的创新等方面。本文从自然科学与哲学的关系出发,探讨一下自然辩证法在科研工作中的指导意义，从而说明自然辩证法是随着科学技术的发展而不断丰富和发展的与时俱进的理论体系。 关键词:自然辩证法；哲学；创新；科研工作 前言：如今，人类社会已进入21世纪第二个十年。而新世纪的竞争主要是科学技术的竞争，而科学技术竞争的核心又是人才的竞争。因此，如何培养高素质且具有科技竞争力的新世纪人才直接关系着一个国家和民族在国际竞争中的地位，也成为新世纪我们面临的迫在眉捷的重要任务。21世纪是科技世纪，21世纪的科技呈现出高度分化又高度综合的发展趋势。因此，新时代的科学发展特点要求科技人员既要具有精深的专业知识，又要具有广博的其它知识，向综合化方向发展，而这些就需要具有创新精神的科研工作者。因此，创新精神的培养就变的尤为重要，从哲学的指导意义出发，创新精神的培养需要哲学指导，而这种指导哲学就是自然辩证法。 一、科学技术与哲学的关系 1. 科学技术会产生哲学问题 科学技术是哲学的基础,科学技术的每一次进步,都会提出新的哲学问题,都伴随着新的哲学问题的产生[1]。两千多年前,著名的毕达哥拉斯学派信奉“万物皆为数”的格言,这来源于他们对自然的深刻认识。他们发现数是音乐和谐的基础,比如当一根弦被减短到原长度的一半,那么拨动时,发出的音调就比原来的高7度;类似地,比率是3: 2的话,相对应的则是高5度的和声。毕氏学派认为,和声就是由这样一些不同的部分组成的整体,和声由各种数值比组成。于是,从某种意义上说,正是各种事物的数值比确定它们各是什么并显示彼此的关系。一切事物都可用数解释,数是永恒的,而任何别的都不能永存。 2. 科学技术的发展离不开哲学思想的指导
1，___D____是古代自然观的基本特征： ①猜测性、辩证性、逻辑性；②直观性、系统性、分析性； ③思辨性、联系性、综合性；④直观性、思辨性、猜测性。 2，构成系统具有整体性特征的原因之一是系统的要素之间存在着____B____。 ①相加性；②协同性；③无序性；④同一性 3、对于中国古代朴素的自然观说法不正确的是：D ①科学处于幼年时期，科学认识只达到事物的表面。 ②主要是对世界本原的探索和解释。 ③把整个自然界看作是运动变化的，具有朴素的辩证法思想。 ④以原子论方式解释世界。 4、对于可持续发展理解不正确的是：D ①要体现发展，就是说一个国家或地区要通过社会、经济整体实力的增强，不断提高本国人民的生活水平和生活质量； ②要强调发展的可持续性，即人类目前为发展所进行的种种努力，不应危及到未来一代 人的生存与发展。 ③在人与人的关系上，发展既体现未来取向的代际平等，又体现整体观念的代内平等 ④在具体操作上，可持续性发展就是要限制科学技术的发展。 5、对于演绎方法条件限定不能成立的是：D ①大前提必须包含小前提 ②如果有一个前提是否定的，结论也应该是否定的。 ③两个否定的前提不能推出结论。 ④两个否定的前提能推出结论。
6、自然界中四种基本力包括：A ①引力、强力、弱力和电磁力， ②引力、强力、弱力和摩擦力 ③引力、强力、弹力和电磁力 ④引力、弱力、电磁力和摩擦力 7、科学事实基本特征正确的是：C ①单称陈述、具有可重复性、受理论影响 ②单称陈述、不具备可重复性、受理论影响 ③单称陈述、具有可重复性、不受理论影响 ④全称陈述、具有可重复性、受理论影响 8、关于科学实验的认识论特点不正确的是B ①科学实验对象的受控性使得实验认识方法更富有必然性 ②科学实验对象的选取受主观影响，因此具有偶然性 ③科学实验组成的特殊性结构充分反映了科学实验的认识具有主客体互动性 ④实验类型的多样化反映了实验认识模式的多元性 9、对演绎方特点说法正确的是：B ①可靠性小、创造性小 ②可靠性大，创造性小 ③可靠性大、创造性大 ④可靠性小、创造性大 10、关于恒星，下列说法不正确的是：C ①恒星的归宿与其初始质量有关，质量越大寿命越短。
研究生课程考查试卷 课程名称：自然辩证法课程编号：G209007 课程性质：学位课任课教师： 学生姓名：学号： 学院：安全工程学院领域年级： 上课时间：2018年3 月至2018 年 5 月卷面成绩： 阅卷评语：该同学写作态度端正，积极认真对待论文写作，投入了大量的精力用于论文的写作。论文反映出该同学已具有了一定的理论分析能力，看待问题相对全面，综合分析能力较强，同时也具备了初步的资料检索及阅读能力。参考了一定的文献资料，其时效性好，能将老师课堂上讲的知识运用到课程论文中，未见明显抄袭现象。课程论文内容基本完整，主要观点集中，有一定的逻辑性。总体来看，论文工作量饱满，达到课程目的。 阅卷教师（签名）： 重庆科技学院研究生处制
诚信考试承诺书 我是学院专业（领域） 级的研究生。倡导严谨规范的学术行为，营造良好的学术环境是每位科研工作者应尽的责任，严格遵守学术道德和学术规范是提高科研水平的必然要求。我郑重承诺以下事项： 1.严格遵守国家法律、法规及规章制度，维护科学诚信。 2.充分尊重他人劳动成果和知识产权，引证他人研究成果须实事求是。 3.严格遵守相关专业领域的基本写作、引文和注释规范。 4.不捏造、篡改自己或他人的研究成果、实验数据。 本人申明所呈交的论文是我个人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或撰写过的研究成果，已加标注。 若有不实之处，本人承担相关责任。 承诺人： 年月
科学技术与风险的关系分析研究 摘要：科技带来了方便，但同时它也带来了风险。它们之间存在着一定的内在关系，高科学技术引进了风险，风险阻碍着高科学技术。当然，社会的进步是离不开高科学技术的，所以理解和处理好两者之间的关系就显得至关重要。科学是一把双刃剑，我们在承认科学技术的发展给人类带来了众多利益的同时，又不得不面临着高科学技术带来的风险问题。下面，本文具体阐述两者之间的关系和内在作用机制，以及如何让处理好两者之间的关系。 关键字：科学技术风险双刃剑发展伦理 Research on the Relationship between Science and Technology and Risk Abstract: Technology brings convenience, but it also brings risks. There is a certain internal relationship between them. High science and technology have introduced risks, and risks have hindered high science and technology. Of course, social progress is inseparable from high science and technology, so understanding and handling the relationship between the two is crucial. Science is a double-edged sword. While acknowledging that the development of science and technology has brought many benefits to mankind, we also have to face the risks brought by high science and technology. Below, this article elaborates the relationship between the two and the internal mechanism of action, and how to make the relationship between the two handle well. Keywords: science and technology；risk ；double-edged sword ；development；ethics 引言 两次工业革命后，人类社会进入了火热的科技创新时代。许多人因此产生了对科学技术的盲目崇拜与迷信，以为人定胜天，科学技术能解决人类面临的所有问题。这个建立在和平与发展的前提下的时代，在大大改善人类的生活方式和生存状态的前提下，正以前所未有的范围和层次改变着人与自然、人与社会以及人与人之间的关系。当今时代
科学假说 一、科学假说及其特点 概念科学假说就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所作出的一种假定性的解释和说明。 (1)科学性科学假说的提出必须以一定的科学事实为依据，以已知的科学理论为前提。此外，科学假说要接受逻辑论证和实践检验，它在逻辑结构上的合理性及其在实践中的可检验性是假说科学性的重要保证。 (2)假定性。科学假说是在资料不甚充足、检验条件不甚完备的情况下提出的，提出的假说必然带着假定性，包含着对事物的本质和规律的猜测。 (3)多样性。在科学发展中，对于同一自然现象及其规律，由于人们掌握的材料不同，研究问题的方法不同，知识背景不同等，可以提出各不相同的假说；即使是针对某种现象的一种假说，也会随着实践过程中的新发现而变化，这就造成了假说的多样性。 二、科学假说的作用 第一，假说对观察、实验具有指导作用。 第二，假说是由经验到理论的桥梁。 第三，不同假说的争鸣推动科学研究的深入和发展。 三、科学假说的形成的机制和过程 1.科学假说形成的机制： 第一，当出现了原有科学理论无法解释的新事实时直接提出假说。 第二，当原有理论与新事实矛盾时通过批判提出假说。 第三，当把某一理论外推到其他事物时，对其他事物的属性、规律提出猜测性说明 2.科学假说的形成过程（板块漂移） 第一，提出初步假定 特点：研究者集中精力分析最主要的事实材料；归纳和类比的作用较为突出。 第二，形成科学假说阶段 特点：广泛地综合解释已有事实；演绎推理论证作用较为突出。 第三，提出科学预见 四、建立假说应遵循的基本原则 第一，解释性原则。解释性原则是指科学假说不应当同己知的经过检验的科学事实相矛盾。这是假说成立的最基本的前提。 第二，对应性原则。对应性原则是指科学假说不应当与已被实践检验过的正确的科学理论相矛盾。这里所说的科学理论包括理普遍的哲学原理和普遍的科学原理。 第三、可验性原则。 可验性原则是指科学假说应当是原则上可检验的。所谓原则上可检验： 一是指假说所揭示的研究对象的本质和规律具有直接观测性，可以通过观察、实验进行直接检验和证明； 二是从科学假说中逻辑地演绎出具有可直接观测的个别事实的推论，可以通过观察、实验进行检验和证明。
一，选择题 1、不属于近代机械的自然观科学背景的科学事件是： A. 哥白尼论证日心说 B. 阿里斯塔克斯日心说 C. 塞尔维特发现血液小循环 D. 开普勒提出行星运动三定律 2、关于科学事实基本特征正确的是： A.单称陈述、具有可重复性、受理论影响 B.单称陈述、不具备可重复性、受理论影响 C.单称陈述、具有可重复性、不受理论影响 D.全称陈述、具有可重复性、受理论影响 3、关于科学实验的功能说法不正确的是： A.可以简化和纯化自然过程，排除各种偶然的、次要的因素，使现象以简化 的纯粹的形式出现，从而容易看到事物的真正的面目。 B.可以强化研究对象，使研究对象处于某种极端的状态，从而呈现通常条件 下没有出现的某种性质或规律。 C.可以重现或模拟自然现象，加速或延缓自然过程。 D.可以作为控制自然的一种直接手段 4、对于中国古代朴素的自然观说法不正确的是： A.科学处于幼年时期，科学认识只达到事物的表面。 B.主要是对世界本原的探索和解释。 C.把整个自然界看作是运动变化的，具有朴素的辩证法思想。 D.以原子论方式解释世界 5、关于常识下列理解不正确的是 A.不系统性 B.非批判性 C.反思性 D.历史性 6、对于可持续发展理解不正确的是： A.要体现发展，就是说一个国家或地区要通过社会、经济整体实力的增强， 不断提高本国人民的生活水平和生活质量； B.要强调发展的可持续性，即人类目前为发展所进行的种种努力，不应危及 到未来一代人的生存与发展。 C.在人与人的关系上，发展既体现未来取向的代际平等，又体现整体观念的 代内平等 D.在具体操作上，可持续性发展就是要限制科学技术的发展 7、影响观察的因素中属于主观性的是： A.客观事物的属性没有直接显露出来，人们往往只看到事物的假象， B.人的感官的局限性，使观察者在观察事物时容易产生错觉。 C.观察者的知识、经验和心理习惯等方面的影响，往往在观察时产生先入之见 D.仪器设备所造成的误差。 8、在穆勒五法中“分析结果，因果对应。果有剩余，必有隐因。”是指： A.求同法 B.差异法
从科学研究中看自然辩证法 发表时间：2011-10-08T10:53:13.697Z 来源：《魅力中国》2011年6月下供稿作者：孙龙 [导读] 科学是一种复杂的社会现象，并不是单纯的思维现象和思维产物。 ◎孙龙 （武汉理工大学政治与行政学院，湖北武汉 430063） 中图分类号：B029 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2011）06-047-01 摘要：所有的科学研究都有其指导性思想，通过自然辩证法的内涵和及其对科学研究的作用和意义进行了分析，本文以污淤泥研究中含有的自然辩证法思想为例进行讨论。 关键词：科学研究；自然辨证；马克思主义 一、自然辩证法的内涵 自然辩证法是马克思主义关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然、改造自然的一般方法的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观和科学技术方法论。它主要研究自然界发展的总规律、人与自然相互作用的规律以及科学技术发展的一般规律和科学技术研究的方法。马克思、恩格斯全面系统地概括了他们所处时代的科学技术的成就，批判吸取了前人思想的合理成分，系统地论述了辩证唯物主义自然观、自然科学发展过程及其规律性，以及科学认识方法——辩证法，以恩格斯的《自然辩证法》为标志，创立了自然辩证法继续发展的广阔道路。自然辩证法是马克思主义哲学的一个重要组成部分，在辩证唯物主义哲学体系中，自然辩证法与历史唯物论相并列。自然辩证法集中研究自然界和科学技术的辩证法，是唯物主义在自然界和科学技术领域的应用，它的原理和方法主要适用于自然领域和科学技术领域，能够很好地指导我们进行科学研究活动。 二、自然辩证法对科学研究的作用及意义 恩格斯指出：“恰好辩证法对今天的自然科学来说是最重要的思维形式，因为只有它才为发生于自然界的发展过程，为自然界中的普遍联系，为从一个研究领域到另一个研究领域的过渡提供类似物，并从而提供说明方法”。自然辩证法的规律是自然界以及人类社会和思维的一般规律。自然辩证法之所以对自然科学研究起促进作用，其基本原因在于，自然界本身是按照客观辩证法运动发展的，而自然辩证法正是对自然界辩证本性的正确反映；同时，人们对自然界的认识也是按照认识的辩证法来进行的，而辩证法的规律与自然界本身的辩证发展规律是高度一致的，因此，遵循辩证法的规律可以逐步揭示自然界的一些特殊的规律。要特别指出的是，科学发展的水平取决于多方面因素，必须联系历史条件进行全面分析。科学是一种复杂的社会现象，并不是单纯的思维现象和思维产物。一个同科学家发展水平受主客观多方面因素的影响，科学家的科研成果也受多方面因素的影响，因此，即使在正确的哲学思想指导下，科学研究也不可能就没有失误。因此，我们不能简单地根据科学研究成果的多少与好坏，去判断哲学对科学是否有指导作用。自然科学工作者在进行自然科学研究过程中，总会自觉不自觉地形成自己关于自然界的一些看法，这一过程本身就是自然科学工作者对自然科学所描绘的自然图像的进一步普遍化，从而形成一定的自然哲学思想的过程。科学工作者对方法的推敲、对理论的描绘、对观点看法的领悟离不开哲学思想的指导。所以说，自然辩证法在科学研究中有着很重要的作用和意义。 三、自然辩证法在污淤泥研究中的具体应用 （一）研究污淤泥的辩证分析。 1.系统分析法。 污淤泥科学的发展进步应以系统分析法作为主要的分析方法。系统分析法塑造了污淤泥科学发展的整体性和系统性。它要求对污淤泥的研究应把“污淤泥的处理和资源化处理”作为一个整体系统来追求其发展过程中“综合性与协调性的统一，空间分布与时问过程的统一，福利增长与社会进步的统一，经济效益与环境效益的统一，当代利益与后代利益的统一，区域发展与全球发展的统一，结构合理与功能优化的统一”。 2.归纳与演绎的方法。 在食品科学的研究中，可以把总系统拆分为分系统和子系统，把分系统和子系统合并成总系统，以分析和综合的方法解决实际中遇到的问题。同时，用归纳和演绎的方法从分系统和子系统的特征归纳出总系统的性质和特征，从总系统的特征演绎出分系统和子系统的性质和特征。具体到污淤泥科学研究中去：污泥的处理原则是无害化、减量化、稳定化，所以可以先把污泥的处理分成污泥的浓缩、机械脱水和消化等。分别对污泥的浓缩、机械脱水和消化现分别研究，然后再从所有的具体研究方法中归纳出一种最适合的方法。现行的污水处理厂从这些方法中选出的方法就是： 生化处理→重力浓缩→机械脱水 对于污泥的处置，现行的污泥处理方法大体有填海、填埋、焚烧和土地利用。先分别对这些方法分析，最终选择出一种可行的处置路线。 污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当，这种液体就会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，这也限制了该法的进一步发展。 污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。 湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处
第一章绪论 一、科学技术哲学产生的背景和条件 二、恩格斯对自然辩证法的贡献 三、科学技术哲学的研究对象和主要内容 （一）研究对象： 1、自然界的一般规律——自然观 2、科学技术发展的一般规律——科学技术观 3、认识和改造自然的一般方法——科学技术方法论 （二）主要内容： 1、自然观 2、科学技术观 3、科学技术方法论 四、学习科学技术哲学的主要方法 第二章 1．什么是科学问题？如何发现并提出科学问题？ 答：科学问题指的是一定时代的科学认识主体在当时的知识背景条件下提出的关于科学认识和科学实践需要解决而又未解决的矛盾，包括问题指向、求解目标、应答域（求解范围和方法），具有时代性和悬而未决性。 提出科学问题是科学认识的起点。发现科学问题的基本条件是：（1）时代需要；（2）科学主体具备掌握当时科学理论和科学实践的知识和能力。发现科学问题的重耍途径是：（1）
发现社会需要与科研成果不足的矛冒：（2）：发现已知和未知的矛盾，（3）发观已有理论和新的实验事实的矛盾；（4）发现不同理论之间的矛盾；（5）发现同一理论体系内部的矛盾。 2．科研选题应遵循哪些基本原则？各原则的具体含义是什么？对于各种不同类型的课题，各原则如何把握？ 答：四个原则——①需要性原则：课题应面向社会需要和科学技术自身发展的需要；②创造性原则：应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题，并预期能从中产生创造性的科学技术成果：③科学性原则：课题要有一定的科学理论和科学事实作为依据，显示当时的科学技术背景，使之成为在科学上可以成立和探讨的问题：④可行性原则：选择的课题应与自己的主客观条件相适应。选择课题应遵循上述原则，但由于课题的性质不同，选题的原则也各有侧重，应从以下几个方面掌握：①需要性原则反映了科学技术发展与经济发展和社会发展的内在联系。实现科研的目的性，是必须普遍遵循的；②科研的本质在于创新，别人已解决的或在现实条件下，难以取得进展的，不应作为目标选择；③要遵循所依据的科学理论和科学事实，随着基础事实和背景理论的改变而对选择的课题进行调整；④不论出于哪种对可行性原则的思考，都应该在发挥自觉能动性的前提下，从现实可行的工作做起。 第三章 3．什么是科学事实？科学事实，客观事实，经验事实的联系与区别。' 答：科学事实是指通过以对经验事实进行解释、说明，使其尽可能符合客观事实的事实。（指通过观察和实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确定事实。它属于认识论范畴，所以它的内容是客观的，而形式是主观的，科学事实应满足如下条件：①科学事实应该是个别存在陈述；②科学事实应该可复核、可重视：③科学事实应该比较精确、系统，科学事实在认识过程中有以下作用：①科学事实是形成新概念、新理论的基础；②科学事实是对科学