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复旦大学著名科学学术论文篇一

自然科学的发展特点及展望

中图分类号:N0 文献标识:A 文章编号:1009-4202(2010)08-247-02

摘 要 自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。本文通过辩证的观点去看待自然科学,整理自然科学的认知模式,探索其发展规律。

关键词 自然科学 逻辑思维 非逻辑思维 批判性思维

自然科学是一门范围广博的知识范畴,是针对事物客观规律的认知、归纳所形成的科学体系。其涉及的知识层次、知识面基本上涵盖了人类社会的方方面面,通晓其发展规律和特点是从事自然科学研究人员所必需掌握的基本知识。

一、自然科学的特点

(一)自然科学的获得方式

中世纪末期是近代自然科学的孕育期,当时最杰出的人物,13世纪的英国哲学家罗吉尔•培根对经验和事实给予了特殊的关注。他指出:“大家公认,我们通过三条途径获得知识,即权威、理性和经验;然而,当权威不知道事物的理由;理性也不能分辨是诡辩还是论证时,除非结论为经验所证实。”正是由于罗吉尔•培根的提出和倡导“实验科学”,强调只有实验方法才能给科学以可靠性。

近代英国唯物主义学家弗兰西斯•培根进一步指出,实验科学最重要特性之一就是利用实验来增加积累事实知识,并提出:“从感觉和特殊出发构造公理,然后是连续不断地、逐渐地上升,直至最后达致最普通的公理。”正是这种思想和思维模式指导和推动了科学理论发展,对近代科学的兴起和发展做了开创性的工作。

由此可见,自然科学作为大科学的重要组成部分,在其获取方式上依然是由科学观察和科学实验作为其获取的主要途径。

(二)自然科学的归类和整理

当我们在通过科学观察和实验获得的知识并不是科学规律。一般而言,从科学知识向科学规律和科学理论过渡要经过知性认识和理性认识两个阶段。

知性认识:只要是对科学知识进行分类、系统化并加以分析和概括,使之上升为科学规律。

理性认识:主要是在科学概括的基础上形成理论体系,以便反映客观世界普遍而不然的联系。

在科学的归类和整理过程中相应发展出各种科学方法,可大致分为:广义归纳法(本能归纳、常识思考归纳和批判性科学研究归纳)、演绎法(亚里斯多德的形式逻辑三段论为基础,符号化过程,数理逻辑,公理化方法)和类比法(两类对象之间在某些方面的类似或统一,推论其可能在其他方面也具有相类似性;虽然类比法逻辑根据不充分,但是它提供科学发现的重要线索)。

这三种方法都体现出科学在推理上的所透露出思维模式――逻辑思维,特别是演绎法,可以说是将人类运用自然语言进行思维的经验提升到基本思维规律和基本思维方法的高度。

(三)自然科学的合理性和可错性

哲学家布朗指出,“合理性”概念的古典模型具有三个特征:普遍性、必然性和规则性。科学的合理性首先表现在经验规律和理论规律的逻辑关联中;其次经验和理论规律间存在相互支持的逻辑关系;另外就是理论规律的合理性突出地表现对某些经验规律的矫正;科学规律的合理性可以通过科学实践的有效性来说明。

针对科学的可错性,我们通过20世纪初,科学哲学家卡尔•波普尔在《科学发现的逻辑》中所指出来说明:在真实和错误之间存在着不对称性,没有理论可以被证明是对的,但有些理论可以被证明是错,科学和非科学由此可以界定。在科学领域,至关重要的观念是要“证错”或“证伪”,而不是“证对”。

二、逻辑与非逻辑问题

由上面的自然科学的特点,我们可以看出在自然科学的认识过程中,始终贯彻着观察、实验和推理的过程。

在推理过程中,人们一般把归纳法作为科学假设或科学理论的基本方法。借助这一方法,通过大量实验进行概括,构建解释所观察的或现象之间的关系的新体系,其可靠程度虽然不够,但却富于创造性,它是作出理论发现的重要方法,然而其不是万能的,并不是所有的科学理论都可以通过归纳法来获得。爱因斯坦就曾说过,决不能用归纳法来发现物理学上的基本概念。

而与归纳法相对应的演绎法,即从一般到个别,用一般理论来分析解释具体事物的方法。运用这一方法,人们需要借助某一普遍法则或原理,也就是说,演绎法应用的结论受初始条件的制约,前提正确,才能确保演绎正确。但是由于演绎法是将一般原理推广应用现象的过程,很难导出新的概念或经验。达尔文曾结合自己的科研经验总结:我必须从大量事实出发,而不是从原理出发,我怀疑原理中有谬误(在他看来,用演绎法在生物学领域是不可信赖的)。因此我们不难发现演绎法的纯逻辑也存在着严重的缺陷。

就如同科学社会学家巴伯在《科学与社会秩序》中分析说,强调科学发现过程中逻辑的作用这样一个惯例漏掉了科学中大量最重要的东西,漏掉了所有可能的错误,漏掉了科学发现者的所有丰富的想象力,也漏掉了所有对已有发现成果的思考,漏掉了所有对周围世界认真探索的思路和方法。生物学家莱恩•杜波斯曾在《路易•巴斯德》中写道:“构成科学的原材料不仅是科学家的观察、实验、计算,而且还有他们的冲动、梦想和愚蠢。”

三、从辩证的观点和思维方式去看待自然科学的发展

从创造性角度来看,科学发现的过程是一个意识和潜意识、逻辑和非逻辑交互作用的过程。当出现问题,研究者就会出现一个“主观模拟”过程,他们会去主观想象周围事物,并集中注意到某些特定现象,运用主观的臆测获取表达形式,然后运用科学的语言把心中的发现和想法描述出来,形成真正的科学假说,然后通过严格的科学方法论证检验。

不仅如此,科学发现的过程还是革命性和渐进性相互统一。即我们所常说的:“破而后立。”爱因斯坦也指出:“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试验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”科学家廷德尔说,知识一经获得,便给自己的周围投射上微弱的光亮。重大的科学新发现一旦作出,成功的科学家立刻会从可能的角度予以观察,并将它与其他知识体系相联系,以发现科学研究的新途径。

四、几种常见的自然科学思维方式

归根结底,自然科学研究是对先前思想和行动所依据的学所及原理不断进行检验的一种思想活动,有条理的批判性思维是科学的基本特点。

“大胆的想法,难以证明的预期,以及推测性的思想,是我们解释自然的唯一手段,也是我们把握自然的唯一法则和唯一工具。”

――科学哲学家 波普尔

参考文献:

[1]黄顺基,苏越,黄展骥.逻辑与知识创新.中国人民大学出版社.2002.

[2]刘大椿.自然辩证法概论(第2版).中国人民大学出版社.2008.

[3]武宏志,周建武,唐坚.非形式逻辑导论.人民出版社.2009.

复旦大学著名科学学术论文篇二

浅析自然科学与宗教的关系

【摘 要】事实上，科学与宗教并不是背道而驰的，二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系。宗教与科学既对立又统一，宗教离不开科学，科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天，我们更不能摒弃宗教信仰，要发挥其有利一面，发展科学的同时也发展宗教。

【关键词】自然科学;宗教;科学家;宗教信仰

1 理解科学与宗教的定义

1.1 什么是科学

科学即分科之学，是关于自然、社会、思维等的客观规律的分科学说。在《辞海》(1979年版)中这样界定“科学”：“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶。”英国学者贝尔纳在《历史上的科学》一书中说：“科学可作为一种建制;一种方法;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;以及构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。”[1]

1.2 什么是宗教

宗教是人类社会成长到一定历史阶段而产生的一种文化现象，属于社会意识形态范畴，是对神明的尊奉与崇拜。一般而言，宗教就是一种信仰体系，是对客观存在的解释，一般包括仪式的遵从与信仰两个方面。宗教主要特点是，相信有一种神通的神秘力量或实体存在于现实世界之外，这种神秘力量不仅统摄万物而且主宰自然进化、决定人世命运、拥有绝对权威，从而使人类对这种神秘力量产生敬畏和崇拜之感，并经过不断的发展变化引申出信仰认知和仪式活动等内容。恩格斯在《反杜林论》中这样解说宗教“一切宗教都不过是支配着人们日常生活的外部力量在人们头脑中的幻想的反映，在这种反映中，人间的力量采取了超人间的力量的形式。”

2 科学与宗教的关系

2.1 科学与宗教共同生长

科学是一种认识活动，科学知识起源于人类的社会实践活动，古代文明为近代科学的发展创造了条件。由于受人类社会实践水平和认识水平的局限，在一段很长的历史进程中，古代的科学知识一直依赖于充满想象和猜测的自然哲学，甚至依附于宗教神明。到了中世纪，科学逐渐发展成为神学的一个分支，随着人类实践和认识的发展，科学与宗教从混合状态走向解体，科学最终从自然哲学和宗教神话中分离出来，演变成为实证科学。1543年，哥白尼的《天体运行》第一次宣布了近代科学与宗教神话的终极决裂。从此，科学的发展取得巨大的进步，自然科学也从宗教神学中获得解脱，科学与宗教走上了冲突对立的道路。

在人类文明刚刚开始之时，科学与宗教就各自的萌生起来。只不过当时科学认识与宗教思想都处于初始时期，相互存在于人类的原始思维形式之中，二者相互融合，相互渗透，很难找到二者的差别。随着生产力的不断发展，文化形式出现分化现象，不同的文化形式开始分离。在原始社会走向完结前，不同文化的分化正处于低级阶段，科学知识与宗教神明仍然共同存在，界限不分明，互相包含。正因如此，我们在最初的科学中能够看到神秘的虚幻认识的影子，而在最初的宗教中也能够发现人类经过实践积累的经验知识。

2.2 科学与宗教在本质上是对立的

科学与宗教在本质上是对立的。科学不认可超自然的力量，反对采用超自然的因素和力量去解释任何自然客观现象和自然现象的发展过程。然而，从本质上说宗教就是对超自然力量的敬仰与信封，认为世界是被超自然的上帝和神明创造的。宗教由于对超自然力量的敬仰与崇拜导致它否认客观存在的必然性和客观事物发展的规律。这种科学对超自然力量的否定与宗教对超自然力量的肯定之间的对立，决定了科学与宗教在本质上是对立的，而且这种对立是不可调和的。

科学与宗教的认识方法也是完全不同的。自然科学从客观实在的各种具体形式出发，从而发现客观实在之间的联系并用经验的方法证明。而宗教认识所采用的方法是“信仰主义”，借助的是非经验、非理性的神秘主义直觉。

科学与宗教的社会作用也有很大的不同。科学技术突飞猛进的发展推动了社会生产力的发展，并以此推动了社会的不断发展与进步，科学被马克思主义看作是最有意义的革命力量。虽然在特殊的历史背景下宗教曾经对社会发展起到积极的作用，但在整个历史进程中宗教是一种含蓄的成分，因为宗教常常把客观的社会制度作为神意的展现，因而对社会的发展起到阻碍的作用。

2.3 科学与宗教的冲突

恩格斯在《自然辩证法》导言中说：“自然科学……本身就是彻底革命的，它还得为争取自己的生存权利而斗争。”并举例说：“自然科学把它的殉道者送上了火刑场和宗教裁判所的牢狱。值得注意的是，新教徒在迫害自然科学的自由研究上超过了天主教徒。塞尔维特正要发现血液循环过程的时候，加尔文便烧死了他，而且还活活地把他烤了两个钟头;而宗教裁判所只是把乔尔丹诺・布鲁诺简单地烧死便心满意足了。”[3]

宗教和科学是一直存在着冲突的，但二者的关系并没有发展到你死我活的地步。爱因斯坦曾经说过：宗教领域同科学领域之间冲突的主要来源在于人格化了的上帝这个概念。这种象征性的内容，可能会同科学发生冲突。只要宗教的这套观念包含着它对那些原来属于科学领域的论题所作的一成不变的教条式陈述，这种冲突就一定会发生。[2]在整个历史进程中，科学与宗教的对立并不罕见，依此可以看出宗教对科学发展的干涉，比如，教会严厉反对伽利略和达尔文的革命斗争并对其进行残酷的迫害就是这样。

无论历史还是现实都向我们证明，宗教永远不会摒弃对威胁其地位的科学理论发起挑战的，不仅这样，宗教还要打击科学的教育。最典型的例子是，众所周知基督教一直没有停止对“进化论”的攻击，因为“进化论”击中了基督教信仰的根基，这也就上演了宗教对科学的迫害。由此看来，科学与宗教的冲突由来已久并且也很难调和。

3 科学家与宗教信仰的关系 虽然科学与宗教在历史进程中始终是对立冲突的关系，但是许多西方自然科学家都有宗教信仰，例如天文物理学的奠基人开普勒曾说过：“既然天文学家是自然之书最高上帝的牧师，适合我们思考的不是我们智慧的光荣，而是居于一切之上的上帝的光荣。”;还有经典力学体系的建立者牛顿，他信仰耶稣基督和救世主，而且牛顿在晚年写了大量关于宗教方法的手稿，手稿内容涉及年代学和圣经研究又延伸到神学阐释;更有发展了电学和磁学基础概念的法拉第，他也是一个虔诚的基督教信徒，积极参与教堂活动;被称为是原子理论之父的道尔顿，也是一个传统的基督徒。

恩格斯说过：“上帝在信仰上帝的自然科学家那里的遭遇，比在任何地方都要糟糕。唯物主义者只去说明事物，是不理睬这套废话的。只有当那些纠缠不休的教徒们把上帝强加给他们的时候，他们才会考虑这件事，并且作出简单的回答，或者像拉普拉斯那样说：‘陛下，我不’，或者更粗鲁一些，以荷兰商人经常用来打发硬把次货塞给他们的德国行商们的方式说：‘我用不着那路货色’，并且这样就把问题了结了。而上帝在他的保卫者那里竟要忍受何等遭遇啊!在现代自然科学的历史中，上帝在他的保卫者那里的遭遇，就像耶拿会战中弗里德里希・威廉三世在他的文官武将那里的遭遇一样。在科学的推进下，一支又一支部队放下武器，一座又一座堡垒投降，直到最后，自然界无穷无尽的领域全都被科学征服，不再给造物主留下一点立足之地。牛顿还把‘第一推动’留给上帝，但是不允许他对自己的太阳系进行别的任何干预。神父赛奇虽然履行教规中的全部礼仪来恭维上帝，但是并不因此就变得手软些，他把上帝完全逐出了太阳系，而只允许后者在原始星云上还能作出某种‘创造行动’。在一切领域中，情况都是如此。”[3]

恩格斯的这段话引发了我们的深思，一个有宗教信仰的科学家能否进行科学研究呢?那么如果他从事了科学研究，他所取得的科学成果是宗教信仰的原因还是他自己的思维的结果呢?

笔者认为要坚持一个适度的原则，可以有信仰，要防止过犹不及。例如伽利略，可以说他一直是一位忠实的天主教徒，但是必须承认他有很高的科学素养。伽利略科因追求真理而取得了科学成就，当他的科学研究与宗教信仰产生矛盾时，他选择真理，具有崇高的科学精神，尊重科学事实，因此才能在科学领域取得成就。

如果科学家迷信过度，那么他们的科学之路将会充满崎岖，宗教信条有可能引导他们走上与科学相反的道路，得出一些违背科学的结论。这里我们以牛顿为典型来考察一下。牛顿是近代以来最伟大的科学家之一，他所著的《自然哲学的数学原理》被公认为是科学史上最伟大的自然科学著作，无论是在天文学还是在数学等领域他都做出了非凡的贡献。这些成就都归功于他崇高的科学精神和科学素养，因为他能够正确面对科学事实，敢于破除宗教信仰的束缚。但是在晚年，他的科学观逐渐屈服于神学观，他从唯物主义的经验论进入了唯心主义的先验论，在那之后牛顿就没有多少的科学成就了。可见，科学家可以有信仰，但是要适度。

4 结论

科学与宗教并不是背道而驰的，二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。历史上科学与宗教始终存在冲突对立的关系，宗教对科学进行迫害，导致科学的发展受到阻碍。同时，我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系，宗教与科学既对立又统一，宗教离不开科学，科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天，我们更不能摒弃宗教信仰，要发挥其有力一面，发展科学的同时也发展宗教。

【参考文献】

[1]贝尔纳.历史上的科学[M].伍况甫，等，译.科学出版社，195.

[2]爱因斯坦文集：第一卷[M].

[3]恩格斯.自然辩证法[M]//马克思恩格斯文集：第9卷.人民出版社，2009.