科学精神与科学研究方法论文

科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。它一方面约束科学家的行为，是科学家在科学领域内取得成功的保证；另一方面，又逐渐地渗入大众的意识深层。基本概念什么是科学精神？科学精神是坚持以科学的态度看待问题、评价问题而不借用非科学或者伪科学的手段。编辑本段特征概括科学精神应包括14个方面的特征：执着的探索精神根据已有知识、经验的启示或预见，科学家在自己的活动中总是既有方向和信心，又有锲而不舍的意志。创新改革精神这是科学的生命，科学活动的灵魂。虚心接受科学遗产的精神科学活动有如阶梯式递进的攀登，科学成就在本质上是积累的结果，科学是继承性最强的文化形态之一。理性精神科学活动须从经验认识层次上升到理论认识层次，或者说，有个科学抽象的过程。为此，必须坚持理性原则。求实精神科学须正确反映客观现实，实事求是，克服主观臆断。求真精神在严格确定的科学事实面前。科学家须勇于维护真理，反对独断、虚伪和谬误。实证精神科学的实践活动是检验科学理论真理性的唯一标准。严格精确的分析精神科学不停留在定性描述层面上，确定性或精确性是科学的显著特征之一。协作精神由于现代科学研究项目规模的扩大，须依靠多学科和社会多方面的协作与支持，才能有效地完成任务。民主精神科学从不迷信权威，并敢于向权威挑战。开放精神科学无国界，科学是开放的体系，它不承认终极真理。功利精神科学是生产力，科学的社会功能得到了充分的体现，应当为人类社会谋福利。可重复和可检验科学是正确反映客观现实，实事求是，研究规律并用于改造客观的知识。研究客观规律（在一定条件下，就必然出现的事情）就应具备可重复、可检验原则。因此掌握规律就可以预测和改造客观事物。例如：经济学就应该研究物质交换的本质规律，而不是经济现象。实践精神离开实践，科学毫无意义和真实性。

科学之方法与精神（竺可桢，1941） yansf1991 yansf1991 2018-03-30 19:52:47 近代科学的起源在西洋亦不过三百年前的事。在十六世纪以前，一部《圣经》和亚里士多德的著作，控制了欧洲人的一切行动与思想。这时候欧洲的人生观，以为宇宙内一切乃上帝所创造，人为万物之灵，地球在宇宙之中，日月五星及恒河沙数的星宿，统统绕地球而行。凡是怀疑这类人生观，以为违背《圣经》和亚里士多德之主张者，就是大逆不道。从公元二世纪以迄十六世纪，“地球为万物中枢说”成了牢不可破的信仰，无人敢置一词。直到十六世纪初波兰人哥白尼始创了“日为中枢”说。当时宗教和神权势力弥漫全欧，哥白尼《天体的运行》这部书，到他去世才敢出版，但哥白尼并没有确实证据，可以打破地球为万物中枢的学说，他断定地球绕太阳而行，是一种推想，一种理论。推翻“地球为万物中枢”的学说，掀起欧洲思想界革命，全靠十六、七世纪几位先知先觉的科学家。其中最重要的四位是开普勒、培根，伽利略和牛顿。 在叙述上面几位科学先驱的工作以前，不得不一讲近世科学的方法。所谓科学方法，就是科学上推论事物的分类。亚里士多德分推论为三类，就是（1）从个别推论到个别。如说这物有重量，就推想到那物也有重量，这称类推法。（2）从个别类推到普遍。如说这物有重量，那物也有重量，就推论到所有对象统有重量，这称归纳法。（3）从普遍推论到个别。假如我们断定万物统有重量，就推论到某一物亦必有重量，这称演绎法。这三种推论中，第一种用不着多少理智，而第二、三种却因为有概括的观念，必须用理智。高等动物如猫、狗之类，和年幼的小孩，统能类推，但不能演绎或归纳，这其间的分别，十九世纪英国哲学家米尔已经指示我们了。科学方法可说只限于归纳法与演绎法。以大概而论，数学上用的多是演绎法。而实验科学如化学、生理等所用的多是归纳法。二加二等于四，二点之间最短的距离是直线，统是显而易明的原则，从这原则可以推论到个别的事物。亚里士多德和千余年来他的信徒，均应用演绎法以推论一切。这种方法一推论到数目字以外，天然复杂现象，即有困难。如亚里士多德以为天空星球皆为天使，必能运动不息而循正轨，惟运行于圆周上，始能循环不息。从上两项原则，因得结论，所有星辰的轨道必为正圆的圆周。亚里士多德的信徒断定日月五星等各循一正圆圆周以绕地球，就是从这样演绎法推论得来的。最初主张用归纳法的人，要算培根。他并主张观测以外加以有系统的试验，详尽的记录，梓行出版，以公诸世，此即培根之所谓新法。培根虽提倡归纳和实验，但他自身并未实用。首先用归纳法来证明亚里士多德错误的，是开普勒。他的老师第谷，在丹麦和波兰天文台尽毕生之力，测定星辰的位置。第谷死后，开普勒继续他老师的工作。从他们师生三十多年所观测火星的位置，决定火星的轨道，绝非为正圆而为椭圆。太阳并不在轨道中心而在椭圆焦点之一。这才使开普勒怀疑亚里士多德的不足恃，而成为哥白尼日为中枢说的信徒，开普勒的行星运行的三大定律，不久也就成立了。 同时在当时科学的发源地意大利，伽利略正用自造的望远镜以视察天体，发现了木星之外有四座卫星，和金星之有盈亏朔望，与古代传统学说，全不相符。他在比萨塔上的试验，更是轰动一时的。据亚里士多德的学说，凡事物自空中落下，重大者速而轻微者缓。伽利略的试验，证明了一磅重的铅球和一百磅重的铅球，从179公尺高的塔顶落下，是同时到达地面的。伽利略的试验不但证明了亚里士多德的错误，而且发现物体下降时之加速度是有一定规律的。这类收获完全是归纳法和应用实验的成效。牛顿更进一步，在1682年将开普勒的行星运行的三条定律和伽利略的动力定律综合起来，成立了万有引力的定律。亚里士多德许多学说之不足信，和地球为万物中枢学说之不能成立，到此已无可疑义了。二千年来传统思想的遗毒，到此应可一扫而空。不过思想革命和政治革命一样，要收效果必得要相当年代。从哥白尼的《天体的运行》一书问世（1541年）迄牛顿万有引力定律的成立，中间经过了141年，欧洲人的宇宙观可说到此才拨云雾而见青天，近世科学的基础亦于此时奠定了。 近世科学又称归纳科学或实验科学，但是科学家从事工作，演绎法与归纳法必得并用。有许多结果，一定要用演绎法才能得出来。譬如讲到日蚀的预告吧，从归纳法我们可以断定一个不透明的物体，走到一无光体与有光体之间，则无光体上必将投有黑影。但是几百年以前天文学家就可以算出1941年9月21日中午左右我国沿海从福建福鼎一直到西北兰州、西宁这一条线上，统可以见到日全蚀，那是要应用演绎法算出来的。又如开普勒何以能知火星轨道非正圆而为椭圆，牛顿何以能从开普勒的三条定律，来发现万有引力定律，这都是从演绎法得来的。相反，数学上有许多简单方程式，如甲加乙等于乙加甲，须得用归纳法来证明的。从此可以晓得近世科学，须是归纳演绎二法并用，才能收得相得益彰之效。至于有计划的实验，是归纳法最有效的工具，而为我们中国所没有的。实验和单纯的观测法不同。单纯的观测是要靠天然的机缘，譬如日全蚀，我国黄河、长江流域从明嘉靖二十年（公元1542年）以来，到如今没有见过，四百年来本年是破天荒儿第一遭。若是全靠天然的机遇的话，天文学家要等四百年之久，不然就得跑遍全球，但至多也不过隔二、三年才见到一次。天文学家往往跋涉数千里以求得几分钟的观测，遇到日全蚀的时候，刚巧阴翳蔽日，颓然而返，这是常有的事。自从前数年李侯发明了日冕仪后，日全蚀可以用人工制造了。人为的实验，不仅可以将时间次数随意增加，而且整个环境亦可以操诸吾人之手。譬如要证明疟疾是蚊子传带来的，我们一定要控制环境，使我们不但能确定所有生疟疾的人统曾经某一种疟蚊咬过，而且要晓得疟蚊所带的细菌，从蚊子身上传到人身血液中的循环，发育的步骤，和对于病人生理上的影响。惟其这样，才能断定病的来源，对症下药。自从十九世纪中叶帕斯德、科克几位细菌学专家把几种重要的传染病祸根弄清以后，接着李斯德发明消毒方法，以及近三、四十年来人造药品的发现，欧美人口的死亡率大为减退。美国人在华盛顿时代平均寿命36岁，1850年为40岁，1900年48岁，到1940年便增到65岁，英、法、德各国近百余年来平均寿命亦有同样的增进。若是我们相信寿长是一种幸福的事，那这就是实验科学对于人类幸福最显著效果之一了。 但是提倡科学，不但要晓得科学的方法，而尤贵在乎认清近代科学的目标。近代科学的目标是什么？就是探求真理。科学方法可以随时随地而改变，这科学目标，蕲求真理也就是科学的精神，是永远不改变的。了解得科学精神是在蕲求真理，吾人也可悬揣科学家应该取的态度了。据吾人的理想，科学家应取的态度应该是：（1）不盲从，不附和，一以理智为依归。如遇横逆之境遇，但不屈不挠，不畏强御，只问是非，不计利害。（2）虚怀若谷，不武断，不蛮横。（3）专心一致，实事求是，不作无病之呻吟，严谨整饬毫不苟且。这三种态度，我们又可用几位科学先进的立身行己来证明的。 在十六、七世纪地球之万物中枢学说之被推翻，是经过一番激烈的论战，牺牲了多少志士仁人，才能成功的。公元1600年布鲁诺因为公然承认哥白尼太阳为中枢的学说，而被烧死于十字架上，即其一例。伽利略为了撰写两种宇宙观的论战一书偏袒了哥白尼学说，而被罗马教皇囚禁于福禄林，卒以古稀之年，失明而死。开普勒相信太阳为中枢之说，终身贫乏，死无立锥之地，这是近代科学先驱探求真理的代价。这种只问是非不计利害的精神，和我们孙中山先生的革命精神很相类似。认定了革命对象以后，百折不挠，虽赴汤蹈火，在所不辞。这种求真的精神，明代王阳明先生亦曾剀切言之。他说道：“学贵得之于心。求之于心而非也，虽其言之出于孔子不敢以为是也，而况其未及孔子者乎。求之于心而是也。虽其言之出于庸常，不敢以为非，而况其出于孔子者乎。”他与陆元静的信里，又曾说道：“昔之君子，盖有举世非之而不顾，千百世非之而不顾者，亦求其是而已，岂以一时之毁誉而动其心哉。”此即凡事以理智为依归之精神也。但阳明先生既有此种科学精神，而何以对于近世科学一无贡献呢？这是因为他把致知格物的办法，完全弄错了。换言之，就是他没有懂得科学方法。他曾说：“众人只说格物依晦翁，何曾把他的说用去。我着实曾用过功夫。初年与钱友同论作圣贤。要格天下之物，如今安得这等大的力量。因指亭前竹子去格看。钱子早夜去穷格竹子的道理。竭其心力至于三日，便致劳成疾。当初说是他精力不足，某因自去穷格，早夜不得其理，七日亦以劳致疾。遂相与叹圣贤是做不得的。无他大力量去格物了。”从现在看来不懂实验科学的技巧，专凭空想是格不出物来的。但是科学方法与科学精神比，则方法易于传授，而精神则不可易得。阳明先生若生于今世，则岂独能格竹子之物而已。 科学家的态度，一方面是不畏强御，不受传统思想的束缚，但同时也不武断，不凭主观，一无成见，所以有虚怀若谷的模样。世称为化学鼻祖的波义耳说，他真却能知道的东西，可说是绝无仅有。有人问牛顿，他在科学上的发明哪一件最有价值。他答道在自然界中，他好像是一个小孩，在海滨偶然拾得一块晶莹好看的石片，在他自己固欣赏不释手，在大自然界，不过是沧海的一粟而已。但是有若干科学家的态度，并不是那么虚心。十九世纪末叶英国物理学家的权威凯尔文就是一例。在那时凯尔文与其侪辈以为物理学上重要的理论与事实，统已大体发现了。以后物理学家的工作，不过是做点搜残补缺而已。他自认为生平杰作地球年龄这篇论文里，他以太阳辐射的力量，来估计太阳和地球的年龄，若是太阳里面发热的力量和煤一样强，地球的年龄至多也不得过四千万年。当时地质学家以海水所含的盐分地面上水成岩的厚度来估计，生物学家以动植物进化的缓速作估计，统以为地球年龄非数万万年不为功。凯尔文很武断地把他们的论断加以蔑视。到了1895年伦琴发现了X光线，1898年居里夫人发现了镭，不久物理学上大放光明，新发明之事实迄今不绝。距近来物理学家的估计，原子的能力，若能利用的化，要比同量的煤大五百万倍。所以地球的年龄可以尽量的延长，而凯尔文的估计，不得不认为错误了。 妄自尊大的心理，在科学未昌明时代，那是为各民族所同具的。我们自称为中华，而把四邻的民族，称为南夷、北狄、东夷、西戎，从虫从犬，统是鄙视的意思。欧西罗马人亦有这类轻视傲慢的态度，到如今欧洲民族中尚存有斯拉夫、赛比亚等名称，这在古代文化先进的民族藐视后知后觉的民族，夜郎自大，并不足怪。但在人类学已经昌明的今日，竟尚有人埋没了科学的事实，创为优等民族的学说，如德国纳粹领导下所提倡的诺提种学说，而若干科学家尚起而附和之，则是大背科学精神了。 科学家的态度，应该是知之为知之，不知为不知，丝毫不能苟且。近代科学工作，尤贵细密，以期精益求精，以我国向来文人读书不求甚解，无病亦作呻吟的态度却相反。这于我国古代科学之所以不能发达，很有关系的。如以诗而论，诗人之但求字句之工，不求事实之正确，我国向来司空见惯不以为奇。如杜工部古柏行“孔明庙前有古柏，柯如青铜根如石，双皮溜雨四十围，黛色参天二千尺”。想来杜甫生平不曾用过量尺。又唐人钱起诗“二月黄莺飞上林”。唐代首都在长安，黄莺是一种候鸟，至少要阴历四月底才到长安，这句诗里的景色，无疑是杜撰的。唐诗如此，现代的诗何尝不如此。诗固然要工，但伟大的作品，无论是诗文、音乐，或是雕刻，必须真善美三者并具。法国科学家邦开莱说道，“唯有真才是美”。照这样的标准看来，明、清两代的八股文没有一篇可称美的。我国八股遗毒害人不浅，到如今地方政府做户口农产的调查，各机关的地图测量，往往是向壁虚造敷衍法令，尤是明清做八股的态度。这种态度不消灭，近代科学在中国绝无生存之理。试看西洋科学家态度何等谨严，卡普勒的怀疑亚里士多德，只在火星轨道不为正圆而为椭圆，在中国素来就没有这种分辨。牛顿的万有引力定律，1665年已胸有成竹了。可是因为那时地球经纬度测量的错误，以为每度只有60英里。因此他估计地球直径只有3436英里，而地球吸引月亮之力只有每分钟英尺，而非理想上每分钟应有的16英尺，所以他就不敢发表。直等到1682年法国人皮卡德测定地球上一度的距离为英里，使牛顿所估计地球吸月亮之力正与其理想相吻合，他才敢把万有引力的定律公诸于世。所幸近年来教育注重理工，受了科学训练洗礼的人们，已经慢慢地转移风尚。各大学研究院科学作品固希望其多，而尤希望其能精。因唯有这样，才能消灭我们固有的八股习气，亦唯有这样，才能树立真正的科学精神。

政法干警的申论题目