作为科学实验介入的哲学意义

(成都理工大学 四川 成都 610059)

一、科学实验的本体论意义

科学实验，是人们为实现预定目的，在人工控制条件下，通过干预和控制科研对象观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法。它是人类获得知识、检验知识的一种实践形式。科学实验是观察的一种形式。由于科学实验在经验科学研究中具有特殊重要的地位。当人们不满足在自然条件下去观察对象，要求对被研究对象进行积极的干预时，这就导致科学实验的产生。

在古代社会，科学实验就已经在人们探索自然界奥秘的过程中逐步酝酿产生。但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，它还没有完全以正式的形式开始。

存在问题一直是哲学领域研究的根本问题，科学实验研究其实也如同哲学本原问题的研究一样。早在自然哲学时期，东方伊奥尼亚地方的一些哲学家开始提出世界的本原问题，他们反对过去流传的种种神话创世说，认为世界的本原是一些物质性的元素，如水、气、火等。他们最早用自然本身来解释世界生成，是西方最早的唯物主义哲学家。与此同时，在意大利南部出现了具有另一种思想倾向的哲学学派，他们认为万物的本质不是物质性的元素，而是一些抽象的原则，毕达哥拉斯学派认为是“数”，以巴门尼德为代表的爱利亚学派认为是“存在”，并认为“存在”是不变的，不生不灭，运动变化的只是事物的现象。他们提出的非物质性的抽象原则。尤其是在自然哲学时期的泰利斯提出水本原说，他认为水是万物的本原，并且在当时还介入了实验，将水置于容器中用火烧，但是结果剩下的是沉淀的物质，他们认为这种物质是土。所以他们就认为水可以变成土，这就给“水是万物的本原”这一理论增加了更加强有力的科学支撑。在科学界，一直有许许多多的理论和实验研究在不断地发展，尤其以物理界的各种实验为代表。比如伽利略的铁球实验，如果当时他不介入实验的检验，那么可能直到现在错误的理论依然盛行。还比如牛顿的光学实验以及米勒的放电实验都是科学理论得来的前提条件。由此看来，实验体现了人的实践性，这为科学的进步发展发挥了积极的作用，科学实验能够为科学理论提供强有力的支持，通过实验分析，解释和检验原有理论，在其基础上突破原有研究的束缚，得到新的结论。

(一)科学实验体现了人的实践性

马克思认为，“全部社会生活在本质上是实践的。凡是把理论引到神秘主义方面去的神秘东西，都能在人的实践中以及对这个实践的理解得到合理的解决。”认识源于实践，实践推动认识的进步，也是检验真理的唯一标准。实验在传统的科学哲学研究中被纳入理论的范畴，然后在内格尔这里则认为实验是具有生命力的。实验作为以人为主体的一种实践形式，在本质上是体现了人的意志和力量。

著名学者马晓俊认为：“从本体论的角度看，科学实验是人的实践形式的一种。我们把科学实验具有属人的全部特性，既有主观能动性，又在一定程度上具有客观性，主观与客观在科学实验这一人的活动中相互影响，相互作用。而科学实验也就自然体现为人的本质力量，是对象化了的感性活动。”马晓俊其实已经认为人这个主体其实是作为科学实验的本体介入的，突出体现了实验者在实验过程中发挥的着关键性的作用，实验者文化水平和理论认知层次的高低对实验过程和实验结果产生很大的影响。实验者的主观因素对实验结果的影响也是极其重要的，所以，实验者的本体属性层面的因素我们应该多加考虑。汉森则认为：“一切观察都包含我们的理论知识所做的解释”。汉森的理论主要是重点强调主体的作用，然而实验的方式、实验仪器设备都在改变，这种种因素都要求我们要重新对实验的认识发生变化。

在实验过程中，科学实验体现的是人的实践的一面，体现人作为实验主体发挥其自身的主观能动性。然而科学实验除了作为主观的一面之外，还有就是作为客观的反映对象的一面。我们可以看出，实验者的实践属性在科学实验中得到体现，科学实验作为人们实践形式的一个主要表现，为人们的实践活动提供了一个很好的平台。

(二)仪器工具在科学实验中发挥的作用

在上述的论述中，实验者作为实验环节中一个非常重要的角色，被广泛受到重视。实验者在整个实验的过程中发挥着极其重要的作用。科学实验的最终成功与否都与实验者的这个主体的种种因素有关，受到实验者的主观情绪，知识储备、对于实验经验的积累等因素的影响。在以往传统的科学实验中，实验仪器大多数没有被受到重视和关注。我们所有的科学理论研究者都应该认识到，实验仪器作为一种工具，其实在整个实验研究的过程中都起着重要的纽带作用，没有实验仪器的存在，所有的实验想法都成为一纸空谈。而没有一个良好的实验仪器支撑整个科学实验的进行，那么我们得到的实验结论也会是不准确的。把实验仅仅作为认识论的范畴，而忽视实验作为本体论，忽视和实验者的协同作用是一种不合理的片面的认知。

不管我们所做的实验得出的理论结果是什么，还是被后来的实验证明之前的理论是错误的。在整个实验的过程中，我们可以很准确无误的说实验仪器是不存在错误的，实验仪器作为一种客观的工具存在于实验之中，不管是从自然界来的物体作为仪器工具，还是经过人们改造后革新后的仪器，实验结果的正确与否，都与实验仪器没有直接的关系，实验仪器只是客观的反映科学理论的一个器具而已。

在科学的发展过程中，实验仪器作为一种重要的工具介入都对整个实验起着举足轻重的作用。但是随着科学技术的发展，每一个阶段实验仪器的先进与否也影响着实验结论的正确性，我们只有不断的更新我们的实验设备，不断地去完善我们的实验环境，将客观影响因素降低到最小程度，不断地去反复检验我们的实验结论，才能得到更为科学的理论结果。要始终相信得来的结论都是可错的和可检验的，要求我们要有批判质疑的思想，辩证的看待实验和结论。

(三)科学实验的本体论在科学理论中的引导作用

科学发展到现在，我们知道科学实验与科学仪器之间有着紧密的联系，可以说科学实验是自然的反映，或者是制造出来的仪器可以反映自然的本性。但是科学发展涉及到的物质在现实中暂时没有或者通过改造自然的方式也暂时得不到，那么我们如何来界定这个科学理论的本体？即使我们假定可以将来通过实验的方法对其进行验证，但是这一本体到底存在与否我们并不明确。这就是仪器工具本体遇到的一个重要的难点，也就是说这个科学仪器或这个科学事实在未来某一天可能会出现，但是也可能永远不会出现。因此我们就能界定这个本体不存在吗？可能现在看来是不存在的，既然这个本体不存在，那么我们的科学理论能确定是假的吗？

在当今科学的前沿理论问题中，本体论问题是其研究过程中比较困难的领域之一。因为没有可用来观测或者进行实验的仪器来源。对于宇宙空间的有限和无限问题的研究，现在我们的观测范围根本无法达到研究的深度和广度空间，所以对很多理论只能是停留在电脑模拟和主观的猜测上，必然导致研究的进展缓慢和停滞不前。由此可以看出，对于科学理论如果没有了实验仪器介入作为支撑，势必会造成一定的本体缺失，这就导致人们在认知层面存在很大的局限性，所以有些科学理论很有可能就此荡然无存。然而，科学研究是一个永不停止的发展过程，否定是科学发展的必由之路。如果我们把本体缺失看成是阻碍科学发展的绊脚石，未免有些太悲观。在我们科学历史上的很多理论，其实在一开始并没有一定完整的本体作为支持，但是随着时间的推移，随着科学技术的发展进步最终被检验为正确的理论。科学就是一个不断否定不断革新的过程，我们可以将未知的领域暂且搁置，在其他领域进行研究。当一个科学工作者搞科学研究遇到了瓶颈时该如何继续他的科研之路？我想应该有如下两种可能，一种是暂且先放下当前的困难和问题，继续进行后面的科学研究之路。还有一种可能就是先把这个问题弄清楚再继续后面的研究。但是如果这个问题需要耗费很长的时间，那么我们难道就停滞不前，陷入死循环了吗？也许第一种可能的方法是比较合理和正确的，暂且放下眼前问题，继续做其他的研究，随着时间的推移，有可能会发现原来感觉很苦恼的科学难题会不攻自破。

所以，对于当今科学前沿的一些理论，涉及本体问题的时候，大部分科学工作者都会对这一点产生怀疑，质疑这个本体是否存在？存在的话科学理论将会得到实验的证实，就会给理论一个客观的评价。如果最终本体根本就不存在，那么科学家很多年的努力也就没有得到想要的结果。科学需要经验事实作为依据，没有经过事实和实验检验的理论我们都可以怀疑其正确性，都可以对其进行批判。所以我们做任何科学理论研究都要抱着怀疑的态度对待其发展。

二、科学实验的认识论意义

关于科学实验的认识论可以说是科学实验的核心问题，主要是涉及到观察、实验、理论三者之间的关系。认识论即个体的知识观，也即个体对知识和知识获得所持有的信念，主要包括有关知识结构和知识本质的信念以及有关知识来源和知识判断的信念，还有这些信念在个体知识建构和知识获得过程中的调节和影响作用，长久以来一直是哲学研究的核心问题。

(一)科学实验是科学理论发现的源泉

牛顿认为，科学就是通过实验即人为地对自然界外加一些条件，并与之发生作用而揭示出来的，实验是获取科学知识和检验知识的试金石。牛顿发现万有引力定律的例子说的是，一开始苹果落在牛顿头上，牛顿考虑为什么苹果会是向下掉落，而不是向其他方向。后来牛顿做了大量的实验，才发现了万有引力定律，并且还给出了确定的公式。牛顿的成功，跟他注重实验研究有着极大的联系。

培根认为一切都是来源于感觉经验，在他的认识论中引进了科学实验。科学实验之所以作为科学理论的基础，其主要方面就是作为科学的手段的观察主要依赖于实验。科学实验中的偶然与必然现象是值得我们深思的一个问题。诺贝尔的获得者伦琴发现x射线的实验其实是偶然的机会，本来在做其他的研究，却得到了意外的收获。还比如弗莱明发现的青霉素，玻意尔发现石蕊试剂。这些看似科学实验中的偶然现象，实际上体现着实验发现科学理论的必然性。对于任何科学研究，要想得到偶然的收获，还必须要有深厚的知识储备和大量的研究事实作为基础，由此无论是哪一科学领域都需要介入实验的研究。

科学实验无论是偶然还是必然，人们的科学理论总是离不开实验的介入。科学实验中由于好多偶然现象产生了许多新的理论，实际上我们后来发现这些问题实际上如果没有实验很可能会推迟发现的时间，或者说如果没有实验有些理论是永远也不会被发现的，所以我们说科学实验是科学理论的源泉。这也对我们今后的工作提供了一定的指导，那就是要注意实验中的实际情况，不要轻易由于主观的判断错失发现科学理论的机会，而应该注意实验中的实际情况，应该紧紧抓住实验的真实性、客观性、在经过缜密的分析最终才能得到比较客观的结论。

(二)科学实验对于检验理论具有重大意义

关于实验与理论的问题始终是科技哲学上一个非常重要的问题。实验是为了检验理论而设计的，只有当实验的检验获得成功，理论才获得具有一定意义的称号。一方面实验是由理论设计的，实验是依赖理论的。另一方面，理论是要受到科学实验检验的，实践检验通过证明了理论成立，否则就意味着理论的不确定性，这可以认为是理论依赖实验的检验。那么到底是实验依赖理论还是理论依赖实验？从马克思主义哲学的辩证法中我们可以清楚的认识到，两者之间是相互依赖，相互促进。在某种程度上，实验又具有相应的独立性。

在科学技术的发展过程中，有许多曾经因为没有足够的科学实验作为支撑而没有得到认可的例子。“日心说”的诞生具有相当曲折的历程，哥白尼当时对于“日心说”已经有了足够充分的证据，但是在当时没有足够的实验作为理论的支持，导致他的科学理论不被接受和认可。直到后来伽利略发明了天文望远镜才为“日心说”提供了新的证据。哥白尼的“日心说”取代“地心说”的这一曲折过程中，实验在验证这一科学理论的过程中发挥了重要的作用，如果不介入科学实验的验证和支持，那么理论很难立足。

三、科学实验的方法论意义

科学实验在长期的发展中，积累了比较经典的科学方法，但实际上，科学实验本身就有着极大的方法论意义，如果没有科学实验这一方法的诞生，就不会有科技的巨大发展和理论的快速成长。如果理论没有科学实验的支持和检验，就不会有理论的迅速发展。科学实验方法论涉及科学家如何开展实验的一些方法、策略和步骤，并在此基础上形成方法论认知。实验的方法极大地丰富了人们进行科学研究的方式，实验方法一直起着重要作用，如果没有科学的实验方法，许多理论或许仅仅只是停留在空想甚至理论的阶段，而不会上升到实践的层面。

伽利略引入望远镜观测行星以及诉诸光渗现象都是体现出方法中的方法论变革。对于人们接受通过望远镜所获得的某些重要发展的过程，伽利略进行了论证，经过考察他的论证方式，是令人信服的。伽利略在形成科学的共同趋向，即用仪器观察的事实取代肉眼观察的事实方面迈出了第一步，在此过程中突破和改变了“科学本身的标准”。

在认识世界和改造世界的进程中，科学实验具有深远的意义和作用。科学实验为人们认识世界提供了可靠的保证，科学实验的介入，打破了靠主观经验来判断认识的正确与否，这样科学就具有合理性。科学仪器的介入，仪器工具的不断革新，让科学理论更加合理准确有说服力。

四、科学实验对当今科学发展的意义

科学实验从产生至今在科学理论的建立和发展中都起着重大作用，通过研究分析我们可以清楚的认识到科学实验对于本体论、认识论、方法论以及当今科技发展的意义。因此，我们更应该注重科学实验的地位和作用，实验对理论的产生和发展有着关键的源泉和检验作用，科学实验中的实验者和实验仪器发挥着极其重要的作用，还有科学的实验方法对于科学发展也起着指导作用。通过科学实验的哲学意义分析，科学实验对当今科技的发展具有很多启示和意义。

1.科学实验是科学发展的动力支持

2.科学实验有利于对科学理论的检验

3.科学实验方法对科学发展具有重要推动

4.科学实验的进步和科学发展相互协同

五、结论

综上所述，科学实验使人的聪明才智和科学仪器的作用巧妙地结合起来，能够充分发挥人的主观能动性，具有许多独特的认识功能。在科学技术不断发展的当今社会，科学实验作为实践介入科学理论的研究层面，对科学技术的发展具有重要的推动和强有力的支撑。在本体论层面，多关注对实验者和实验工具对实验结果的影响，突出人在实践过程中的巨大作用，要加强对实验仪器的改造和革新。在认识论层面，要深刻认清科学实验在科学理论和整个科学发展过程中扮演的重要角色，不能忽略实践对于理论的推动作用，明确实践是检验真理的唯一标准。在方法论层面，科学合理的实验方法对于科学发展和研究是至关重要的，因此我们要选择正确的方法论，合理的准确的认识世界和改造世界，做到结合实际，结合实践和理论做研究。在当今科技发展的浪潮下，要重视科学实验的积极意义，协调好科学实验和科学理论之间的关系，用一套合理的方法论推动社会科技的进步和发展。