科學認知視域下類比推理的認識研究

陳寶祿

(華南理工大學，廣東 廣州 510000)

科學認知視域下類比推理的認識研究

陳寶祿

(華南理工大學，廣東 廣州 510000)

類比推理并不只是一個純粹邏輯的推理過程，而是一個邏輯思維與創造思維相統一的推理過程，是人類認識世界和改造世界的一種重要方法。本文從類比推理的概念入手，探討了類比推理在科學認知過程中所起的作用。

認知；類比推理；科學認知

一、類比推理

談到類比推理，和其他專業術語一樣，首先必然涉及的是對其的定義。作為眾多學科領域的研究對象，在各自學科中形成了自家所認同的定義。比較有代表性的定義有以下兩種看法：第一傳統的邏輯學領域中，類比主要是指不同事物之間的相似性，如果對某一事物的表述能夠推廣用于另一事物，那么這個表述就具有了類比的意義。類比推理被認為是一種邏輯推理，是人類抽象邏輯的重要形式，它是由兩個或兩類對象在某些屬性上相同或相似，推出它們在另一屬性上也相同或相似的推理。第二在心理學范疇里，類比主要是指基于從兩個對象之間某方面的相似性，從一個對象的已經知道的屬性推論出另一對象也具有這一屬性的推理過程。除了應用于同類事物之間，類比推理也可以推廣至應用于不同類的或不同發展階段的事物之間。

從以上定義來看，筆者總結理解類比推理的核心所在：首先，類比的出發點是事物或對象之間的相似性，即基于相似性，從其中一個事物或對象的已知特性類推出另一個事物或對象也具有該特性的認知活動；其次，類比推理具有創造性，類比推理的過程是從一個對象已知的特殊知識推移到另一個對象上去，從而獲得對后一對象的新知識的創造性過程，在這個創造過程中需要原有知識或經驗的基礎，但不能囿于原有知識束縛，而是應該掙脫束縛，善于把原對象和目標對象聯系起來并借助自身的想象和直覺的能力，能夠產生出新的知識。以牛頓從蘋果掉落發現萬有引力為例，牛頓通過類比的過程，從蘋果墜地日常表面現象到月球是以地球質心為中心的旋轉天體運動，從這相似對比的過程中創造性地發現到萬有引力。由此看來，筆者認為類比推理并不只是一個純粹邏輯的推理過程，而是一個邏輯思維與創造思維相互聯系和相互統一的推理過程，而其中邏輯思維是類比推理的基礎，創造性思維則是推理過程中的延伸與發展。

二、科學認知過程中類比推理的作用

人們在日常生活中總會遇到不確定的事物，人們會選擇類比推理的方式去認識這些不確定事物，從而解決了人們日常生活中不確定性的問題。然而除了在日常生活范圍的應用之外，類比推理更是進行科學研究和發明創造的有力工具。黑格爾認為類比是一種“理性的本能”，他說：“類比的方法應在經驗科學史上占很高的地位，而且科學家也曾依照這種推論方式獲得很重要的結果?！倍鞲袼拐驹谵q證法的角度，對類比作出評價：“恰好辯證法對今天的自然科學來說是最重要的思維形式，因為只有它才能為自然界所發生的發展過程，為自然界中普遍聯系，為從一個研究領域到另一個研究領域的過渡提供類比，并從而提供說明方法。”在注重知識創新的當今時代，類比推理的思維方式蘊含著豐富的想象力和創造力，在科學發現，技術發明的創造性活動中被廣泛使用著，其在科學認知中有著不可低估的作用。

首先，類比推理在科學認知過程中起作用的哲學基礎在于客觀世界是普遍聯系的?！笆澜缟系囊磺惺挛锒疾荒芄铝⒌卮嬖冢寂c周圍的其他事物相互聯系著，構成了一個普遍聯系的統一整體，任何事物都是這個統一體上的一個部分或環節，每一事物內部諸要素之間也不是孤立的，而是彼此相互聯系的?！盵1]世界上的事物之間、事物所從屬的類以及領域之間都是彼此具有聯系的，而這聯系則通過一定的共性表達出來。例如：不可見的氣體分子做無規則運動與可見的塵埃微粒產生的振動現象是類似的。又如：電荷、磁荷的相互作用規律就類似于萬有引力定律。這說明事物性質之間以及運動變化的規律之間有著相似性。因此，自然現象規律的統一性和事物間的相似性都是基于這個世界是相互聯系的，而這也正是類比推理能在科學認知過程中起作用的哲學基礎。

其次，類比推理在科學認知過程中的作用體現在建構理論模型。“理論模型是一個相對的概念。相對于研究對象的某個不確定的方向，如果給出一個確定的概念結構，那么也就給出了所研究對象的一個理論模型?！盵2]類比推理進行理論模型建構或是通過直覺類比激發靈感或是有目的有意識地在被研究對象與各種已知事物之間尋找相似性，其作用體現在以下兩個方面：一方面理論模型用于解釋現象。自然世界諸多現象是神秘莫測的，而對于這種神秘現象背后的本質原因由于科學技術條件的匱乏，人們經常對此感到困惑給不出合理的解釋。對此，德國著名的哲學家康德曾坦言：“每當理智缺乏可靠論證的思路時，類比這個方法往往引導我們前進”。類比推理的解釋作用在于借助于模型的作用來給予說明的，即是運用類比推理所建構的理論模型能說明很多人們目前尚不能做出科學解釋的問題。例如要研究原子內部的結構，盧瑟福應用類比法建構原子結構理論模型。在這個原子結構中，電子則在各自的軌道上以原子核為中心圍繞電子核旋轉運行；而在太陽系結構中，八大行星則是在各自的軌道上以太陽為中心圍繞其旋轉運行。盧瑟福正是考察了太陽系運行規律通過類比推理的方式來揭示原子結構的奧妙。這一模型的提出也為后來科學家對原子的研究奠定了重要的理論基礎，這也表明通過類比手段提出形象化模型，而科學研究借助形象化模型可作為解釋事物的輔助手段，并能為進一步研究創造有利的條件。另一方面理論模型用于模擬實驗；模擬實驗就是在有限的客觀條件下，借助類比的方式采用間接的模擬實驗來研究對象。例如，在上世紀50年代，科學家米勒進行了以探索生命奧秘為目的的模擬實驗。他運用類比推理的方式首先模擬了地球的原始環境，在密閉的容器中加入基本的化學元素如氫、氧、碳等，再配些化學物諸如甲烷等，形成海登所提出的“原始湯液”；之后模擬原始環境的氣候條件，并最終在此環境下容器中合成了蛋白質的基本單元氨基酸。從上述可以看出，科學研究與發現有時借助模型進行模擬實驗，這表明科學認知過程中對類比推理的應用不僅僅只是局限于事物表面之間現象，而是深入到了事物內部以尋求事物之間的普遍聯系與發展規律。

最后，類比推理所得到的結論具有或然性。演繹推理的思維過程是從一般到特殊，其前提必然地蘊涵結論；歸納推理思維過程是從特殊過到一般，其前提并不必然蘊涵結論；不同于歸納推理以及演繹推理，類比推理是從特殊到特殊的推理或是從特殊到一般再到特殊的連續推理，由于其邏輯的不嚴密性和理由的非充分性，因此類比推理結論有可能是真的或是假的?！皩ο蟮母鞣N屬性中，有的是本質屬性，有的是非本質屬性，本質屬性和非本質屬性之間有的具有必然的聯系，有的卻不具有必然的聯系。由于人的認識能力有限，不可能每次都能抓住對象的本質屬性進行類比，而很可能只是抓住了對象的非本質屬性。從對象的非本質屬性來類比，得出或然性的結論來就不足為奇了。”[3]因此，對于類比推理得到的結論應該經受不斷地實踐檢驗并在檢驗中得到修改和完善。

三、總結

通過上述分析可知，作為人類理性思維的基本形式的類比推理在自然科學發展史上是一種被普遍運用的思維方法，尤其是在前沿的科學技術研究過程中，由于探索性強，資料匱乏，類比推理應用顯得尤其重要。類比推理在科學發現的過程中以其特有的推理方式啟發了人們解釋事物或現象的新方式，從而讓人們得以從未知走向已知。演繹推理結論不超出前提的范圍，不完全歸納推理的結論雖然超出前提的范圍，也只是限于在某一類對象內部進行的，而類比推理則是借助同構對應關系，不僅突破了演繹、歸納推理只在同質同類的一般與個別之間運用的局限，而且可在不同質的兩個或兩類對象之間建立起特殊的推理關系。所以，盡管類比推理的結論具有或然性，但毫無疑問類比推理方法是人類認識世界和改造世界的一種重要方法，是各種推理方法中最富于創造性的一種。

[1]陳建中.論辯證法普遍聯系的規律[J].山西師大學學報(社會科學版)，1992(4).

[2]陽細.類比推理探析[D].河南大學，2007.

[3]王志艷.類比與科學發現[D].華南師范大學，2005.

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