科學(xué)認(rèn)知視域下類比推理的認(rèn)識(shí)研究

陳寶祿

(華南理工大學(xué)，廣東 廣州 510000)

科學(xué)認(rèn)知視域下類比推理的認(rèn)識(shí)研究

陳寶祿

(華南理工大學(xué)，廣東 廣州 510000)

類比推理并不只是一個(gè)純粹邏輯的推理過(guò)程，而是一個(gè)邏輯思維與創(chuàng)造思維相統(tǒng)一的推理過(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)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(xué)認(rèn)知過(guò)程中所起的作用。

認(rèn)知；類比推理；科學(xué)認(rèn)知

一、類比推理

談到類比推理，和其他專業(yè)術(shù)語(yǔ)一樣，首先必然涉及的是對(duì)其的定義。作為眾多學(xué)科領(lǐng)域的研究對(duì)象，在各自學(xué)科中形成了自家所認(rèn)同的定義。比較有代表性的定義有以下兩種看法：第一傳統(tǒng)的邏輯學(xué)領(lǐng)域中，類比主要是指不同事物之間的相似性，如果對(duì)某一事物的表述能夠推廣用于另一事物，那么這個(gè)表述就具有了類比的意義。類比推理被認(rèn)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(gè)或兩類對(duì)象在某些屬性上相同或相似，推出它們?cè)诹硪粚傩陨弦蚕嗤蛳嗨频耐评怼５诙谛睦韺W(xué)范疇里，類比主要是指基于從兩個(gè)對(duì)象之間某方面的相似性，從一個(gè)對(duì)象的已經(jīng)知道的屬性推論出另一對(duì)象也具有這一屬性的推理過(guò)程。除了應(yīng)用于同類事物之間，類比推理也可以推廣至應(yīng)用于不同類的或不同發(fā)展階段的事物之間。

從以上定義來(lái)看，筆者總結(jié)理解類比推理的核心所在：首先，類比的出發(fā)點(diǎn)是事物或?qū)ο笾g的相似性，即基于相似性，從其中一個(gè)事物或?qū)ο蟮囊阎匦灶愅瞥隽硪粋€(gè)事物或?qū)ο笠簿哂性撎匦缘恼J(rèn)知活動(dòng)；其次，類比推理具有創(chuàng)造性，類比推理的過(guò)程是從一個(gè)對(duì)象已知的特殊知識(shí)推移到另一個(gè)對(duì)象上去，從而獲得對(duì)后一對(duì)象的新知識(shí)的創(chuàng)造性過(guò)程，在這個(gè)創(chuàng)造過(guò)程中需要原有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)，但不能囿于原有知識(shí)束縛，而是應(yīng)該掙脫束縛，善于把原對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象聯(lián)系起來(lái)并借助自身的想象和直覺(jué)的能力，能夠產(chǎn)生出新的知識(shí)。以牛頓從蘋果掉落發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力為例，牛頓通過(guò)類比的過(guò)程，從蘋果墜地日常表面現(xiàn)象到月球是以地球質(zhì)心為中心的旋轉(zhuǎn)天體運(yùn)動(dòng)，從這相似對(duì)比的過(guò)程中創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)到萬(wàn)有引力。由此看來(lái)，筆者認(rèn)為類比推理并不只是一個(gè)純粹邏輯的推理過(guò)程，而是一個(gè)邏輯思維與創(chuàng)造思維相互聯(lián)系和相互統(tǒng)一的推理過(guò)程，而其中邏輯思維是類比推理的基礎(chǔ)，創(chuàng)造性思維則是推理過(guò)程中的延伸與發(fā)展。

二、科學(xué)認(rèn)知過(guò)程中類比推理的作用

人們?cè)谌粘Ｉ钪锌倳?huì)遇到不確定的事物，人們會(huì)選擇類比推理的方式去認(rèn)識(shí)這些不確定事物，從而解決了人們?nèi)粘Ｉ钪胁淮_定性的問(wèn)題。然而除了在日常生活范圍的應(yīng)用之外，類比推理更是進(jìn)行科學(xué)研究和發(fā)明創(chuàng)造的有力工具。黑格爾認(rèn)為類比是一種“理性的本能”，他說(shuō)：“類比的方法應(yīng)在經(jīng)驗(yàn)科學(xué)史上占很高的地位，而且科學(xué)家也曾依照這種推論方式獲得很重要的結(jié)果。”恩格斯站在辯證法的角度，對(duì)類比作出評(píng)價(jià)：“恰好辯證法對(duì)今天的自然科學(xué)來(lái)說(shuō)是最重要的思維形式，因?yàn)橹挥兴拍転樽匀唤缢l(fā)生的發(fā)展過(guò)程，為自然界中普遍聯(lián)系，為從一個(gè)研究領(lǐng)域到另一個(gè)研究領(lǐng)域的過(guò)渡提供類比，并從而提供說(shuō)明方法。”在注重知識(shí)創(chuàng)新的當(dāng)今時(shí)代，類比推理的思維方式蘊(yùn)含著豐富的想象力和創(chuàng)造力，在科學(xué)發(fā)現(xiàn)，技術(shù)發(fā)明的創(chuàng)造性活動(dòng)中被廣泛使用著，其在科學(xué)認(rèn)知中有著不可低估的作用。

首先，類比推理在科學(xué)認(rèn)知過(guò)程中起作用的哲學(xué)基礎(chǔ)在于客觀世界是普遍聯(lián)系的。“世界上的一切事物都不能孤立地存在，都與周圍的其他事物相互聯(lián)系著，構(gòu)成了一個(gè)普遍聯(lián)系的統(tǒng)一整體，任何事物都是這個(gè)統(tǒng)一體上的一個(gè)部分或環(huán)節(jié)，每一事物內(nèi)部諸要素之間也不是孤立的，而是彼此相互聯(lián)系的。”[1]世界上的事物之間、事物所從屬的類以及領(lǐng)域之間都是彼此具有聯(lián)系的，而這聯(lián)系則通過(guò)一定的共性表達(dá)出來(lái)。例如：不可見(jiàn)的氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與可見(jiàn)的塵埃微粒產(chǎn)生的振動(dòng)現(xiàn)象是類似的。又如：電荷、磁荷的相互作用規(guī)律就類似于萬(wàn)有引力定律。這說(shuō)明事物性質(zhì)之間以及運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律之間有著相似性。因此，自然現(xiàn)象規(guī)律的統(tǒng)一性和事物間的相似性都是基于這個(gè)世界是相互聯(lián)系的，而這也正是類比推理能在科學(xué)認(rèn)知過(guò)程中起作用的哲學(xué)基礎(chǔ)。

其次，類比推理在科學(xué)認(rèn)知過(guò)程中的作用體現(xiàn)在建構(gòu)理論模型。“理論模型是一個(gè)相對(duì)的概念。相對(duì)于研究對(duì)象的某個(gè)不確定的方向，如果給出一個(gè)確定的概念結(jié)構(gòu)，那么也就給出了所研究對(duì)象的一個(gè)理論模型。”[2]類比推理進(jìn)行理論模型建構(gòu)或是通過(guò)直覺(jué)類比激發(fā)靈感或是有目的有意識(shí)地在被研究對(duì)象與各種已知事物之間尋找相似性，其作用體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面理論模型用于解釋現(xiàn)象。自然世界諸多現(xiàn)象是神秘莫測(cè)的，而對(duì)于這種神秘現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因由于科學(xué)技術(shù)條件的匱乏，人們經(jīng)常對(duì)此感到困惑給不出合理的解釋。對(duì)此，德國(guó)著名的哲學(xué)家康德曾坦言：“每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí)，類比這個(gè)方法往往引導(dǎo)我們前進(jìn)”。類比推理的解釋作用在于借助于模型的作用來(lái)給予說(shuō)明的，即是運(yùn)用類比推理所建構(gòu)的理論模型能說(shuō)明很多人們目前尚不能做出科學(xué)解釋的問(wèn)題。例如要研究原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，盧瑟福應(yīng)用類比法建構(gòu)原子結(jié)構(gòu)理論模型。在這個(gè)原子結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)運(yùn)行；而在太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)中，八大行星則是在各自的軌道上以太陽(yáng)為中心圍繞其旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。盧瑟福正是考察了太陽(yáng)系運(yùn)行規(guī)律通過(guò)類比推理的方式來(lái)揭示原子結(jié)構(gòu)的奧妙。這一模型的提出也為后來(lái)科學(xué)家對(duì)原子的研究奠定了重要的理論基礎(chǔ)，這也表明通過(guò)類比手段提出形象化模型，而科學(xué)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(jìn)一步研究創(chuàng)造有利的條件。另一方面理論模型用于模擬實(shí)驗(yàn)；模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)來(lái)研究對(duì)象。例如，在上世紀(jì)50年代，科學(xué)家米勒進(jìn)行了以探索生命奧秘為目的的模擬實(shí)驗(yàn)。他運(yùn)用類比推理的方式首先模擬了地球的原始環(huán)境，在密閉的容器中加入基本的化學(xué)元素如氫、氧、碳等，再配些化學(xué)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(huán)境的氣候條件，并最終在此環(huán)境下容器中合成了蛋白質(zhì)的基本單元氨基酸。從上述可以看出，科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)有時(shí)借助模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，這表明科學(xué)認(rèn)知過(guò)程中對(duì)類比推理的應(yīng)用不僅僅只是局限于事物表面之間現(xiàn)象，而是深入到了事物內(nèi)部以尋求事物之間的普遍聯(lián)系與發(fā)展規(guī)律。

最后，類比推理所得到的結(jié)論具有或然性。演繹推理的思維過(guò)程是從一般到特殊，其前提必然地蘊(yùn)涵結(jié)論；歸納推理思維過(guò)程是從特殊過(guò)到一般，其前提并不必然蘊(yùn)涵結(jié)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(xù)推理，由于其邏輯的不嚴(yán)密性和理由的非充分性，因此類比推理結(jié)論有可能是真的或是假的。“對(duì)象的各種屬性中，有的是本質(zhì)屬性，有的是非本質(zhì)屬性，本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性之間有的具有必然的聯(lián)系，有的卻不具有必然的聯(lián)系。由于人的認(rèn)識(shí)能力有限，不可能每次都能抓住對(duì)象的本質(zhì)屬性進(jìn)行類比，而很可能只是抓住了對(duì)象的非本質(zhì)屬性。從對(duì)象的非本質(zhì)屬性來(lái)類比，得出或然性的結(jié)論來(lái)就不足為奇了。”[3]因此，對(duì)于類比推理得到的結(jié)論應(yīng)該經(jīng)受不斷地實(shí)踐檢驗(yàn)并在檢驗(yàn)中得到修改和完善。

三、總結(jié)

通過(guò)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(xué)發(fā)展史上是一種被普遍運(yùn)用的思維方法，尤其是在前沿的科學(xué)技術(shù)研究過(guò)程中，由于探索性強(qiáng)，資料匱乏，類比推理應(yīng)用顯得尤其重要。類比推理在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中以其特有的推理方式啟發(fā)了人們解釋事物或現(xiàn)象的新方式，從而讓人們得以從未知走向已知。演繹推理結(jié)論不超出前提的范圍，不完全歸納推理的結(jié)論雖然超出前提的范圍，也只是限于在某一類對(duì)象內(nèi)部進(jìn)行的，而類比推理則是借助同構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系，不僅突破了演繹、歸納推理只在同質(zhì)同類的一般與個(gè)別之間運(yùn)用的局限，而且可在不同質(zhì)的兩個(gè)或兩類對(duì)象之間建立起特殊的推理關(guān)系。所以，盡管類比推理的結(jié)論具有或然性，但毫無(wú)疑問(wèn)類比推理方法是人類認(rèn)識(shí)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(chuàng)造性的一種。

[1]陳建中.論辯證法普遍聯(lián)系的規(guī)律[J].山西師大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，1992(4).

[2]陽(yáng)細(xì).類比推理探析[D].河南大學(xué)，2007.

[3]王志艷.類比與科學(xué)發(fā)現(xiàn)[D].華南師范大學(xué)，2005.

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