【世界文明史】方法论：近代科学技术为何能加速发展？

经验主义认识论、理性主义方法论和机械主义方法论

人类在科学革命后之所以能够不断进步，而且是在加速进步，这需要感谢科学革命中形成的新方法论和思维方式，它们使得人类在科学上的成功由过去的偶然变成了必然。伽利略和拉瓦锡都重视实验的作用，主张以事实作为依据。这些具体的研究方法和思维方式，可以总结归纳为三种主义：经验主义认识论、理性主义方法论和机械主义方法论。

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经验主义

经验主义和理性主义是西方近代哲学的两大流派，它们彼此对立，又相互联系。它们的历史可以追溯到古希腊时期，但是直到近代，它们才真正成为哲学思想的一种流派，所以我们从近代讲起。

经验主义和理性主义的根本分歧在于对知识的来源的认识。经验主义认为，知识来源于经验，也就是人的切身感受；而理性主义认为，新的认知来源于理性的逻辑推理。

近代主张经验主义哲学的代表包括培根、洛克、休谟和贝克莱等人，其中培根是最早的一位。培根是英国文艺复兴后期的人物，我们今天认识他，可能更多地是因为他的“知识就是力量”这句名言，但是培根对于人类最大的贡献，其实是他提出了基于实验的科学方法和归纳法。

归纳法

培根在晚年退出了政治，专心从事科学研究。他根据自己的经历，以及对先前哲人知识的研究，总结出一套通过归纳获得知识的方法。虽然亚里士多德也提出过类似的方法，但是亚里士多德等古希腊学者的研究方法大多不成体系。培根以及随后的近代思想家们超越前人的地方在于，他们的方法论不仅很系统，而且其他的学者们也很容易使用。

培根认为，如果能把过去人们已经发现的所有知识收集起来，就能解释所有的自然现象。为此，他请求詹姆斯一世颁布命令去搜集各种知识。当然，对于新的问题光靠收集已有的知识是不够的，培根认为新的知识就需要通过做科学实验获得，因此他也被称为“实验哲学之父”。

那么如何通过实验获得知识呢？培根认为实验和人类其他活动的区别在于，前者具有明确的发现新知识的目的性，因此通过实验获得经验的效率非常高。培根还认为，在实验之后，要通过总结实验结果，找出同一类事物的共性，以便达到对自然界整体的理解。

在此之前，人类更多地是在追求对于具体问题的答案，很少把具体经验上升到理论高度。有了理论之后，培根认为应用理论解决大量具体的问题，才是获得知识的目的。

培根的思想在17世纪时影响了牛顿、拉瓦锡等人。牛顿从来不把未得到观察证实的东西当作原理。牛顿是个重视逻辑推理的理性主义者，但是，这并不妨碍牛顿同时采用经验主义的方法论。

另一个深受培根影响的伟大人物是“化学之父”拉瓦锡。拉瓦锡做研究时随身带着天平，不经过测量验证，他不会给出任何结论。

不过，虽然培根的思想在当时影响了一些知识精英，但是并未真正受到到大众的重视。在19世纪，也就是他去世两百年之后，当时有两个自然科学领域，很大程度上是靠演绎和归纳法发展起来的，一个是地质学，另一个是生物学。在此之后，人们真正懂得了获取经验是一个主动的行为，而不只是被动的时间积累。

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理性主义

和经验主义相对应的是理性主义，其中最重要的代表人物是笛卡尔。笛卡尔在他的《谈谈方法》一书中，把科学研究和发明创造的具体方法归纳成了四个步骤：

首先，在态度上不能盲从，不接受任何自己不清楚的真理。对一个命题要根据自己非常清楚和确定的知识来进行判断，确定有无可疑之处。只有那些没有任何可疑之处的命题才是真理。笛卡尔有一句名言叫“怀疑一切”。这其实不是鼓励大家胡乱猜疑，而是他针对当时学术界过分迷信权威、思想僵化的普遍现象提出的看法。

其次，在解决问题的层面，他主张化繁为简。对于复杂的问题，尽量分解为多个简单的小问题来研究，一个一个地分开解决。这就是我们常说的分析，或者说化整为零。

再对复杂问题进行拆分之后，就可以各个击破。解决这些小问题时，应该按照先易后难的次序，逐步解决。

最后还要综合答案。也就是在解决每个小问题之后，还要再综合起来进行验证。看看是否彻底解决了原来的问题。

我们可以看出，在整个研究的过程中，笛卡尔十分讲究理性，特别是强调逻辑的重要性。和培根倾向于用归纳的方法所不同的是，笛卡尔倾向于用演绎的方法，即从最普遍的认知，也就是公理出发，基于对这些公理的理解，一步步推理和验证出具体的结论。

不过，培根和笛卡尔的方法论并不矛盾，只是他们各自强调的获取知识的方法不同。培根是自然哲学家，很容易想到先做实验，再得到结论；笛卡尔是数学家，会倾向于先提出一个假说或者猜想，然后再去证明或者验证。

依靠培根和笛卡尔的方法论，牛顿、波义耳等人在科学上取得了令人瞩目的成就，并且通过他们的科学成就，改变了人们对世界的认识。

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机械主义方法论

牛顿等人对世界规律的认识，被后人总结为机械主义方法论，简称为机械论。因为在他们看来，世界上的一切运动都是机械运动，都有规律可循。

今天人们谈起机械论的时候，可能第一反应会觉得那是过了时的，僵化的思想。但是在科学革命的时代，这种思维方式是非常具有革命性的。

牛顿用简单而优美的数学公式揭示了自然界的规律，他告诉人们，世界万物的运动，不仅有规律可循，而且可以用简单、漂亮的数学公式表示出来。而科学研究的目的，就是揭示那些规律，找到那些公式。一旦公式能找到，就能够通过机械来实现。

在机械思维出现之后，人类开始摆脱这种在大自然面前的被动状态，不断地发现现象背后的运动规律，然后用机械去实现它们。

从十七世纪到十九世纪的两百年里，人们发明了蒸汽机、火车、内燃机、汽车，以及各种精准的计时工具、各种音色优美的乐器。甚至后来巴贝奇的计算机和二战时德国人发明的恩尼格玛密码机，无不是采用机械思维解决现实难题的范例。

机械思维的一个直接结果是知识的高度浓缩和快速传播。几个简单的公式就能讲清楚宇宙运行的规律，这种知识表达和传播的效率超出了之前的任何文明。牛顿将几乎所有的在他之前人类所掌握的自然科学知识，用《原理》和《光学》两本书就概括了。只要读得懂这两本书，就能掌握大部分已知的科学知识。

这样带来了什么好处呢？在牛顿之前，掌握技术的工匠们和研究学问的科学家们鲜有交集，科学和技术是两回事，技术得不到科学的指导，因此技术发展的速度非常缓慢。这主要的原因是过去的知识体系混乱，工匠们很难理解。在科学革命之后，科学和技术开始结合，这推动了后来工业革命的发生。

直到今天，近代以来确立的许多科学方法依然被广泛应用于科学研究、探索未知，只不过我们不会特意强调哪些做法来自经验主义，哪些来自理性主义。对于每个人来讲，能否自觉运用科学方法做事情，决定了他们做事效率的高低，也决定了他们能取得多大的成就。

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总结

科学革命的这几讲做一个总结：科学革命是西方文明，特别是近代新教文明发展到一定阶段后特有的产物。在这期间，奠定了各门自然科学在近现代的研究基础，形成了以经验主义和理性主义为代表的科学方法论，还发明出各种新的仪器设备，为后来进一步的科学发展奠定了基础，也为随后的启蒙运动和工业革命做好了思想上、理论上的准备。

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