第10章 科学研究的方法

　　养成了（一）不懒惰，（二）不苟且，（三）肯虚心的习惯，无论做什么学问，自能磨炼出精细正确的方法来应用，自能创造出精细正确的器械来帮助他。

　　第一讲科学方法引论

　　一、向来“科学概论”一科太偏重一家之言，成为一种科学的哲学，实际上多不是普通人所能了解。此次设“科学概论”，重在请专家讲解每一种科学的历史的演变与方法的要点，使学人明了各种科学的方法和意义。

　　二、科学方法只是每一种科学治理其材料、解决其问题的方法。科学门类繁多，然而有一个共同的精神，一种共同的性质，此共同之点即是他们的方法都是[经]得起最严格的审查评判的。一种科学所以能成为科学（有条理系统的学问），都是因为他的方法的谨严。方法的细则虽因材料不同而有变通，然而千变万化终不能改变其根本立场。科学方法只是能使理智满意的推论方法。理智所以能满意，无他玄妙，只是步步站在证据之上。

　　三、推论（inference）有三种：

　　1.从个体推知个体（比例的推论，analogy）；

　　2.从个体推知通则（归纳的推论，induction）；

　　3.从原则推知个体（演绎的推论，deduction）。

　　四、在科学的推理上，这三种推论都用得着，很少时候只用一种推论方法。平常总是三种推论并用，时而比例，时而归纳，时而演绎。往往是忽而演绎，忽而归纳，忽而又演绎。但是一种科学必须有可以从原理推知个体事物的可能，方才成为系统的知识。故三种推论之中，演绎法的应用最广。然演绎的原理必须从归纳得来。

　　五、推论只是亚里土多德说的“从我们所比较熟知的下手”；只是从已知推知未知。朱熹说，“故凡天下之物，莫不因其已知之理而益穷之，以求至乎其极”，也是这个道理。推论之得失全靠方法之是否精密。

　　六、科学方法的要点，只是“大胆的假设，小心的求证”。科学方法只是“假设”（Hypothesis）与“证实”（Verification）的符合。古来论方法的哲学家，如亚里士多德（Aristotle）则太偏重演绎；如培根（Bacon）与弥儿（Mill）A则太偏重归纳。只有耶芳士（levons）与杜威（Dewey）说的比较最平允。耶芳士说：所谓归纳，只是倒过来的演绎。一切归纳所得的通则，都只是一种假设，其能成立与否，全看他是否能用作演绎的基础，如演绎出来，都无例外，则是“证实了”那个假设的原理。《墨子·小取篇》说：“推也者，以其所不取之同于其所取者予之也。”如说“凡人皆有死”。我们所见的人，不过古往今来无量数的人类的一绝小部分；然而我们敢说“凡人皆有死”，只是把那未见未知的人都假定为和那已见已知的人是相“同”的。此种大胆的归纳，全靠后来的证实。证实则是演绎，其方式如下：

　　凡人皆有死。（大前提）

　　过去的孔子、孟子是人，未来的张三、李四是人。（小前提）

　　故孔子、孟子与张三、李四皆有死。（结论）

　　凡科学上的伟大原理，如“万有引力”说，如“质力不灭”说，都是这样的：其初为从一些个体事物归纳出来的大胆假设；直到没有例外可以摧破此种原理时，假设得着证实，归纳的原理而可以用作演绎的前提，方可以说是科学的定理了。

　　七、杜威说科学方法可分五步：

　　1.问题的发生；

　　2.疑难的认定；

　　3.假设几个可能的解答；

　　4.决定一个最满意的解答；

　　5.证实这个解答确是最满意的。

　　试举例说明之。解白勒（Kepler）A证明火星轨道为椭圆的，其思想历程如下：

　　1.古代天文学把行星轨道都认作正圆的，而火星的运行最不规则，古说不够说明火星的运行了。（问题）

　　2.解白勒之师第谷（Tycho）A积下了几十年实际测候的记录，[显]出火星轨道有几种特点，皆非旧说所能说明。（认清疑难之点）

　　3.解白勒试验了种种可能的解答。（假设）

　　4.最后他依据“圆锥曲线法”（Conic Sections）认定火星运行的特点最合于椭圆的原理，所以他决定火星轨道是椭圆的，绕着太阳行，太阳在椭圆的一个中心。

　　5.依此原则，一切困难都解决了，故这个假设完全证实了。（证实）

　　在这个推理里，归纳与演绎是错杂用的。第四步分明是从个体事实推到一个原则，然而实际上也可以说是从向来久已知道的圆锥曲线几何原理上演绎出来的。第五步的证实，分明是演绎，然而每一种演绎都得用实际测验的结果。这样的演绎与归纳错杂互用，互相证实，乃是科学方法的特色。

　　八、“能力不减”说的历史也可以做例。

　　1.迈耶（Mayer）B在爪哇行医时，注意到那地方的病人的静脉血特别鲜红。（问题的发现与认定）

　　2.他研究的结果，提出一个假设：是否热带的人容易维持体温，需要身体中的氧化作用不多，所以血色特别鲜红？（假设的解答）

　　3.他进一步研究动物的体温，又进一步研究机械力所发生的热力，更进一步研究各种“能力”，结果他得着一个大原则：在宇宙之中，无论在有机或无机物体里，能力可以变化，但不可毁灭。

　　这第三步里，包含种种归纳与演绎。步步是归纳，但归纳所得的通则都可以帮助解答个别的问题。个别的问题都消纳在大原则之中，得着满意的解答，故假定的原则也得着证实了。

　　九、历史语言的科学，必须用同样的思想方法。试举一二个简单的例子。

　　例一《诗经》“终风且暴”，旧说“终风”，“终日风也”。高邮王氏父子A比较“终娄且贫”、“终温且惠”等句子，说为“既风且暴”。

　　例二《尚书·洪范》“无偏无颇，遵王之义”。唐明王疑“颇”字不协韵，下救改为“陂”字。

　　顾亭林说古音“义”字读为“我”，故与“颇”协韵。

　　〔证〕1.《易·象传》：“鼎耳革，失其义也。覆公，信如何也。”

　　2.《礼记·表记》：“道者左也”与“道者义也”为韵。

　　凡假设的通则，必须能解答同类的个体字实。能解答即是证实；证实则是看此通则有无例外，有例外，即不成通则了。假设不妨大胆，但必须细心寻求证据来试验假设是否能成立。凡不曾证实的假设都只是待证的，不能认作定理。

　　〔参考书举略〕

　　1.Lectures on the Method of Science， ed。by T。B。Strong

　　（《关于科学方法的演讲录》，T·B·斯特朗著）

　　2.Poincare：Foundations of Science。（波因凯：《科学的基础》）3.Sedgwick and Tyler：A short History of Science

　　（塞奇维克与泰勒：《科学简史》）

　　4.《清代学者的治学方法》。（《胡适文集》一集）

　　5.《治学的方法与材料》。（《胡适文集》三集）

　　第十四讲结论

　　综合起来看各种科学的历史，可以得几个概括的结论。

　　一、每一种科学的发达，全靠方法的进步。凡科学史上的划时代的进步，都是方法上的大进步。

　　例一解剖学：希腊人解剖动物，为一进步。但他们的解剖学只是动物的肢体脏腑，而不是人体学。到十六世纪，卫萨里（Vesalius）解剖死人，精研人骨，始有人体解剖学。到十七世纪，显微镜发明了，于是人目所不能见的微细组织皆能呈现，始有显微镜的解剖学，始有组织学（Histology）等起来。

　　例二生理学：古代生理学到高伦（Calen）而[集]大成，理论似甚圆满，其实无实验的根据。到十七世纪哈维（Harvey）A出来，用实验的方法，观察各种动物，用数量的方法（Quantitative），证明血液循环的道理，始建立新的生理学。到十八世纪拉瓦节（Lavoisier）诸人从化学方面发现了养[氧]气，又证明物质不灭的原理，于是人身呼吸的道理得着了实验的说明，从此生理学更进步了。

　　例三医学与微菌学：医学到十九世纪而有一日千里的进步，大原因由于微菌学在此时期有空前的进步。传染病的原因与媒介，向来未能认定；人只知必有一种“病素”（Contagium），而不知是一种极微细的生物。到十九世纪，柏司德（Pasteur）B与柯赫（Koch）C等人始建立科学的微菌学（Bacteriology）。柏司德证明微菌决不会自然发生，皆由媒介物流传，于是内科始有预防传染病的门径，外科手术始有消毒的预防。他又引申种牛痘的方法，发明用减轻毒性的病菌来制造血清，以治疗传染病，于是有血清学（Serology）。人称十九世纪下半[叶]为“微菌学时代”（the bacteriologi-calage）。

　　二、方法的进步又往往与器械的进步有密切的关系。

　　例一望远镜的进步与天文学方法的进步。

　　例二显微镜的进步与生物、生理、微菌学等的进步。

　　例三显微镜学的进步又得着其他种种附属器械（如切片、染色、照相等等工具）的绝大帮助。

　　三、科学的进步是逐渐继长增高的，所以须靠有持续性的学术机关，保存已知的知识、方法、技术、工具，始能有继续的改良与进步。西洋学术的保存与持续，都因有持续性的学府；近千年中的大学尤为重要。东方学术的贫乏，其一个重要原因为此项持续机关的不存在，只赖书籍的流传。书籍所能传授者，充其量不过[是]纸上的学问而已。

　　四、纵观科学发达史，可知东方与西方之学术发展途径，在很古的时代已分道扬镳了。自然科学虽到近三百年中始有长脚[足]的发展，但在希腊、罗马时代，已有自然科学的基础（例如，Aristotle[亚里士多德]解剖过50种动物）。而东方古文化实在太不注重自然界实物的研究，虽有自然哲学而没有自然科学的风气。故其虽有“格物穷理”的理想，终不能产生物理的科学，只能产生一点比较精密的纸上考证学而已。可见研究的对象（材料）又可规定学术的途径与成就。

　　五、最后一个结论是：科学方法并无巧妙，只不过是已养成治学的良好习惯的人的方法而已。养成了（一）不懒惰，（二）不苟且，（三）肯虚心的习惯，无论做什么学问，自能磨炼出精细正确的方法来应用，自能创造出精细正确的器械来帮助他。卫萨里（Vesalius）学认人骨，从破坟里、从刽子手的手里寻得人骨，日夜研究；后来他用布把他的眼睛捆住，也可以摸认各种大小骨节不误。清朝嘉庆、道光时，王清任费了四十二年工夫，访验死人的脏腑，始著《医林改错》一书，指斥古代论脏腑的错谬。这都是不苟且、不躲懒的习惯。有了这种习惯，方法已在其中了。故科学方法只是不苟且、不躲懒、肯虚心的人做学问的习惯。