第三节 科技理论型创新劳动

科技理论型创新劳动是指能够通过创造科技理论来满足人们新需要的劳动，它所创造的理论成果可以为转变经济发展方式提供重要指导。人们进行科技理论型创新劳动一般要经过选题—获取科学事实—进行思维加工—实施科学验证—建立科学理论这5个过程。在每一个过程中都要运用各种科学方法来保证科技理论型创新劳动的成功。科技理论型创新劳动贯穿创造科技理论型创新的始终，并伴随科技理论的发展而不断充实、丰富和提高。这种劳动按其对象和适用范围大致可以分为3个层次：第一层次是各门自然科学和社会科学中的一些具体的科技理论型创新劳动，如现代化学中的光谱分析等；第二层次是适用于各门自然科学和社会科学的一般科技理论型创新劳动方法，如科学实验、调查研究等；第三层次是概括面最广、抽象程度最高，普遍适用于自然科学、社会科学、思维科学的科技理论型创新劳动，如创造系统理论等。

一 以科学观察与试验奠定建立理论的基础

科技理论型创新劳动的科学观察，是人们有目的、有计划、有步骤地通过自己的感官去反映自然界各种事物现象的活动。科学观察是一种感性认识活动，它要通过人的感觉器官或借助科学仪器来感知客观自然现象，从而获取科学事实。

科技理论型创新劳动的科学观察有直接观察和间接观察之分。直接观察在观察者和观察对象之间不存在任何中介，具有简单、方便、较少客观条件限制等优点，至今在经济学、地理学、地质学、气象学、医学等领域仍不失为一种基本的经验认识方法。间接观察放大了人的观察范围，提高了观察的精确性和观察速度，能够克服人的感官带来的某些错觉，也有其明显的优势。

在科技理论型创新劳动的科学观察中，人们必须正确认识和处理观察与理论之间的关系问题。观察中渗透着理论，没有理论指导的观察是盲目的、消极的。这是因为，第一，观察不仅是接收信息的过程，也是加工信息的过程。人在观察过程中必然对外界的信息进行挑选、加工和翻译。不同的知识背景、不同的理论指导，甚至不同的生活经验，对同一事物会得出不同的观察陈述。第二，任何观察陈述都是用科学语言表达出来的，而科学语言总与特定的科学理论联系着。比如，当用波长为7000埃这个术语来表示红光时，就暗含着光谱、波长、光学测量仪、实数集等一系列概念所构成的理论框架。从这个意义上说，理论决定了我们能够观察到的东西。只有理论，即只有关于客观规律的知识才能使我们从感觉印象中推论出基本现象。当然，渗透在观察中的理论主要是经过实践检验的理论，这种理论与由观察材料形成或由观察验证的猜想和假说是有区别的。

科学观察在科技理论型创新劳动中占有重要的基础地位：第一，启示性观察有助于研究课题的形成。在观察中人们会发现目前理论没有预见到的现象，可以确证或证伪某种假说的事实，进而发现对解决另一类问题有启示的线索，这样就为人们提供了新的研究领域，进而形成新的研究课题。第二，探索性观察有助于科学假说的建立。通过各种探索性观察，人们可以获得许多科学事实，从中可提出各种科学假说，进而创建新的科学理论。第三，检验性观察可以验证或否证科学理论。对科学理论的检验，一个重要且常用的方法是用被检验理论推演出关于经验事实的结论，然后通过科学观察来检验这些结论。例如，英国天文学家爱丁顿在1919年对日全食的观察为广义相对论提供了有力的证据。如果观察结果与理论推导的事实结论不相符合，则会动摇理论的信任度，甚至否证理论。

科技理论型创新劳动的科学实验，是人们根据一定的科学研究目的，运用科学仪器、设备等物质手段，在人为控制或模拟研究对象的条件下获取科学事实的活动。与科学观察相比，科学实验具有如下特点。

第一，它可以简化和纯化研究对象。科学实验能将对象置于严格控制的条件下，对自然过程加以简化和纯化，排除各种偶然、次要因素和外界的干扰，使对象的某种属性或联系以纯粹的形式呈现出来。

第二，它可以强化和激化研究对象。为了揭示事物的变化规律，有时要在特殊条件下对其进行强化和激化，例如，在超高温、超低温、超高压、超真空、超导电性、超强磁场等条件下，可以发现在常温常压下材料所没有的性质。

第三，它可以重复或再现研究过程和结果。在自然条件下产生的现象，由于受时间或其他因素的限制，往往无法进行反复的观察。而在科学实验中，人们可以使用实验手段，使实验的过程和结果有规律地重复出现。

科技理论型创新劳动的科学实验有许多种类型，如定性实验、定量实验、中间实验、析因实验、直接实验和模拟实验等。虽然各类科学实验的方法不同，但它们的设计程序或实验过程一般都包括准备、实施、结果处理几个阶段。其中准备阶段的实验设计是整个研究中极其重要的环节，它不但影响实验能否得到科学的结果，而且关系到实验的人力、物力和时间的经济合理性。另外，在进行实验规划和设计时，特别重要的是要考虑实验应具有可重复性。

在科技理论型创新劳动的科学实验中，人们要考虑实验对象与测量仪器之间的相互作用。科学实验一般由3个部分组成：实验者、实验对象和测量系统。在经典物理学中，测量系统或测量仪器与实验对象之间的相互作用一般是不予考虑的，因为人们认为在这种情况下，或者仪器对客体的影响不重要，可以忽略不计，或者可以采取适当的技术措施加以补偿，抵消测量仪器对客体造成的影响。但是进入微观领域后，测量仪器同它所测量的微观客体有无法忽略的相互作用，这使被测量客体的运动状态受到严重干扰，以致无法说明客体在受干扰前究竟是一种什么情形。因而，如何认识客体与测量仪器的相互作用就成为科学认识论所关心的重要问题。

为此，首先必须坚持微观客体的客观实在性，不能混淆主体、客体与测量仪器。其次，我们必须认识到主体不可能离开测量仪器去研究客体的性质，要充分重视测量仪器对主体认识的积极作用。当然，我们也应看到它对主体认识客体会带来干扰。最后，在判定从客体所获得的信息时，我们必须充分考虑测量仪器与客体相互作用的因素，特别是对微观现象和一切不能忽略其与仪器相互作用的客体，在描述它们的性质时原则上应该包括对实验设备、测量仪器系统的描述，说明观测的条件性。

在科技理论型创新劳动的科学实验中，我们还要正确评价判决性实验的作用。假定关于同一个科学论题存在两个相互竞争的科学理论或假说，它们几乎同样地经受住了以往的实验检验。这时候，如果能给出某种新的实验检验，对于这一检验，两个假说分别做出了相反的预言；如果这一实验检验的结果确实肯定其中的一个预测，那么就可以对这两个相互竞争的假说做出裁决。

当然，判决性实验并不是万能的，它既有确定性的一面，也有不确定性的一面。前者表现为，在特定条件下可以重复的科学观察和实验总是具体的和确定的，它在支持一个假说的同时，又可能为证伪另一个假说提供科学事实；后者表现为，由于实验技术与有关的科学理论都在发展，已有的实验结果可能被否定或做出新的解释，又由于理论本身是有结构的和相互联系的，所以很难直接判定假说的哪一部分有错误。从根本上说，理论和假说的检验是一个历史过程，常常不是一次实验或观察所能完成的。

二 以逻辑的方法认识事物之间的系统联系

（一）比较与分类

科技理论型创新劳动在以逻辑的方法认识事物之间的系统联系时，首先需要进行比较与分类。科技理论型创新劳动的比较是对彼此有某种联系的事物进行对照，从而揭示它们的共同点和差异点的一种科学活动。科技理论型创新劳动的分类是根据事物的共同点和差异点将事物区分为不同种类的一种科学活动。分类以比较作为基础，人们通过比较，揭示事物之间的共同点和差异点，将事物区别为具有一定从属关系的不同层次的大小类别，形成各种概念系统，反映客观世界中事物间的区别和联系。

借助比较与分类，科技理论型创新劳动一方面可以初步整理事实材料，并通过对大量事物的分类，形成种类的概念，为揭示同种类各事物之间的系统联系提供基础。例如，通过对大量化学元素的属性进行比较后，按原子序进行分类，就可以找到各类元素相互间的规律性系统联系，从而揭示化学元素的性质随原子序数递增呈周期变化的规律。另一方面，运用比较与分类科技理论型创新劳动还可以发现新的科学事实，建立新的科学概念和学科。例如，盖尔曼于1962年将当时已发现的9种粒子进行比较和分类排列后，发现在该分类系统中存有空缺，于是预言了其中还应当具有一种粒子，并指出它的电荷、奇异数、质量、自旋、宇称等性质，两年后科学家果真发现了Ω粒子。

（二）分析与综合

从事科技理论型创新劳动者以逻辑的方法认识事物之间的系统联系，除了进行比较和分类，还需要进行分析与综合。科技理论型创新劳动的分析是把客观对象的整体分解为一定部分、单元、环节、要素并加以认识的思维活动。科技理论型创新劳动的综合是在分析基础上把对客观对象一定部分、单元、环节、要素的认识联结起来，形成对客观对象统一整体认识的思维活动。分析与综合相互依存、相互渗透和相互转化。

近代科技理论型创新劳动的一个基本特点是把事物一段段、一层层地分解研究，例如由宏观物体到分子、原子、基本粒子，现在又到层子或夸克。对生物的研究也如此。这一方面使研究越来越深入，另一方面也容易“只见树木，不见森林”。当科学家通过亲身的科学实践越来越认识到这种机械的还原主义方法的局限性时，他们就在科技理论型创新劳动的思维方式上创造出新的系统分析方法。这种方法主要是要找出这些细部如何通过相互作用产生整体效应。这个整体是系统的、有组织的有机整体，是局部和整体、低层次和高层次的辩证统一。传统分析与综合方法的逻辑起点是分析，逻辑程序是先分析后综合：分析→综合是一个单向进程的思维过程。系统分析的逻辑起点则是综合，其逻辑程序是综合分析综合双向并存和反馈。它要求从系统整体出发，以总体优化为目标，把综合贯彻始终，坚持在综合指导和控制下进行分析，通过逐步的综合达到总体的综合。

（三）归纳与演绎

归纳与演绎是科技理论型创新劳动以逻辑的方法认识事物之间的系统联系的另外两种重要活动。归纳是从个别或特殊的事物中概括出共同本质或一般原理的逻辑思维活动。演绎是从一般到个别的认识活动。它从一般性的原理出发，对个别的或特殊的事物进行分析、推理，从而达到相应的结论。三段论是演绎最一般的形式。归纳虽然是一种重要活动，但它往往只概括一类事物表象上的共同点，未必能确切反映事物的本质；演绎推理限于比较固定的、单调的推理形式，这对于科技理论型创新劳动需要处理的众多参量和复杂关系来说，无疑又是很不适应的。历史上就长期存在归纳主义的“归纳万能论”和演绎主义的“演绎万能论”的争论。但是，从科技理论型创新劳动的实际过程来看，归纳和演绎总是相互联系和相互补充的，归纳是演绎的基础，演绎是归纳的指导。

（四）数学推理和计算

数学推理和计算也是科技理论型创新劳动的一种重要活动。数学具有高度的抽象性（为科学研究提供简洁精确的形式化语言）、严密的逻辑性（推理论证本身严格地遵循着形式逻辑的基本法则，为科学研究提供严密的逻辑推理和科学抽象的工具）、应用的广泛性（适用于一切科学领域，为科学研究提供定量分析和计算的手段）等特点。

科技理论型创新劳动中的数学活动大体有以下几种类型。

1.建立数学模型

科技理论型创新劳动的建立数学模型，是通过建立和研究客观对象的数学关系来揭示对象本质特征和变化规律的活动，它是建立模型中的一种（另外还有建立天然模型、人工模型、理性模型等）。常用的数学模型有以下4种。①确定性数学模型，即关于自然界必然现象的数学模型。例如，经典数学的各种方程式、关系式和网络图等。②随机性数学模型，即关于随机现象的数学模型。目前研究随机现象的思维工具主要有概率论、随机过程理论和数理统计等。③模糊性数学模型，即关于模糊现象的数学模型。1965年，美国控制论专家查德首创模糊数学，提出用模糊集合作为表现模糊事物的数学模型，这大大推动了各种模糊现象的定量研究。④突变性数学模型，即用来研究和描述客观世界突变现象的数学模型。20世纪60年代末的法国数学家勒内·托姆提出突变理论，运用拓扑学、奇点理论和结构稳定性等数学工具来研究如地震、材料断裂等突变问题。

从方法论的角度来看，提炼模型的关键是要从错综复杂的矛盾中抓住主要矛盾，要在尽可能周密地进行具体分析的基础上舍末求本，撇开次要的因素、关系和过程，突出主要的因素、关系和过程，找到对事物的发展起决定性作用的因素和规律。

在建立数学模型过程中，要遵守一定的方法论原则。第一，相似性与简单性的统一。从相似性来说，必须按照所要研究问题的性质和目的，使模型与原型具有本质上的相似。从简单性来说，就是要化繁为简，化难为易，使复杂事物有可能通过比较简单的模型来进行研究。但简化不是主观随意的，必须以不丧失模型与原型在本质上的相似性为原则。在用模型逐步逼近原型的过程中，必须坚持两者相统一的原则。第二，模型要具有可验证性。一般来说，只要模型具有可操作性，就有具体的操作过程，并能够取得具体的研究结果，这结果是可以实际进行对照和比较的，因而是可检验的。第三，多种知识和方法的综合运用。一个有效而合理的科学模型，既要严格以原型为依据，又要广开思路，使经验方法与理论方法相结合，逻辑思维与非逻辑思维并用。模型的综合性特点，决定了建立模型需要综合地灵活地运用多种多样的思想、知识和方法，充分发挥形象思维的能力。在科技理论型创新劳动中构造一个数学模型一般可以采取以下步骤。

一是提出问题。根据已有的科学知识，对研究对象做全面、深入的分析，初步明确所要解决的问题以及结果的精确程度；初步估计工作量的大小。

二是构造模型。根据已有数据和已知规律，把问题适当简化，然后选择自变量（输入）、因变量（输出）、参数。要区别这些变量和参数的类型，以划定数学模型的类别。然后找出它们之间应该满足的关系，这就形成一个数学模型。

三是模型的计算和分析。这主要是数学演绎过程。

四是模型的验证。模型计算结果的合理性，要通过原型的现实过程来验证。在验证过程中可对参数做一些改动，或对模型的假设做些修正，甚至对整个模型进行重新设计。总之，建立数学模型的基本点在于能找出现实世界与数学世界的某种对应，构造数学模型实际上是一种如何把数学与客观事物结合起来的过程。

2.进行“数学实验”

科技理论型创新劳动的“数学实验”是指在一定的数学思想、数学理论指导下，经过某种预先的组织设计，借助一定的仪器和技术手段，进行数学化实际操作，包括对客观事物的数量化特性进行观察、抽样、测试、检验、逼近、仿真等，进而解决数学和科学问题的一系列科学研究活动。它可以采取观测推演法、统计抽样检验法、计算机上的数值迭代法、随机模拟法4类方法。一般过程主要有3个步骤：①建立描述系统行为状态的数学模型，并将它简化成能做数值运算的形式；②设置初始条件，利用计算机计算；③对“数学实验”结果进行分析，通过对实际系统的试验验证其有效性。

随着电子计算机性能的不断提高，出现了许多一体化的仿真软件系统。例如，20世纪60年代后出现的处理人类知识的技术——专家系统，是对人类知识处理的仿真，它提供了专家的思想模型，人们可以与专家系统讨论那些即将付诸实施的理论和思想。与模拟实验相比，“数学实验”可以在更理想的条件下进行。它无论是在有关实验因素、条件的选择和控制方面，在运用实验结果对理想模型进行检验、评估、修正和补充方面，还是在经济性方面，都有自己的优势。

3.进行公理化推理加工

科技理论型创新劳动的公理化推理加工，是通过给某一科学理论构造公理体系来整理和研究科学理论的活动。它的基本方式是从尽可能少的不加定义的原始概念和一组不加证明的原始命题（公理或公设）出发，运用逻辑规则进行推理，推导出一系列命题和定理，从而建立整个理论体系。由公理化推理加工所得到的逻辑演绎体系称为公理化体系。

进行公理化推理加工在科技理论型创新劳动中所起的作用有三个方面。①使科学理论系统化，成为建立这种理论体系的强有力的手段。例如，欧几里得的几何体系和牛顿的经典力学体系都是通过公理化推理加工建立起来的。②可以发展科学理论并使之更加深刻化。例如，非欧几何就是数学家们在证明欧氏几何的第五公理遭到失败，亦即证明了它的独立性之后产生的。③有利于训练人的逻辑判断、推理能力以及“人工智能”的开发和利用，它为电子计算机模拟人脑的某些功能提供了理论依据与可能。

进行公理化推理加工的一般程序是：①选择只作公设的概念为基本概念，选择一类自明的陈述作为公理，它们是无须证明就被置入系统的；②制定推理（推导）规则，用以指导本系统的所有演算；③依据规则从原初概念推导出新的概念，从公理演绎出新的陈述；④遵循同样的步骤，从导出的陈述和公理中进一步导出其他陈述；只要需要，这一过程可一直进行下去。

进行公理化推理加工在构造科学理论体系时有重要作用，但也有其局限性。哥德尔的不完备性定理说明了任何一个公理体系不可能既是完备的，又是无矛盾的。任何公理化体系都是人类认识的一个阶段性总结，都不可能是绝对严格、绝对完备的。

三 以非逻辑的方法弥补逻辑方法的不足

非逻辑方法主要指将潜意识、直觉、灵感、想象、形象思维运用于科技理论型创新劳动所产生的方法。通常人们也把非逻辑思维带来的方法称为创造性思维方法，运用这种方法进行科技理论型创新劳动，可以在很多方面弥补仅仅使用逻辑方法的不足。

运用直觉与灵感就是比较典型的非逻辑方法。直觉是指对事物现象做出的直接判断，具有直接性、快速性、理智性的特点。灵感是指对问题认识的突然领悟，具有瞬时性、随机性、情感性的特点。直觉是认识过程的一个环节，是认识主体对认识对象的顿悟；灵感则主要是指人们在探索问题的过程中，因思想高度集中、情绪高涨后而突然出现的一个特定心理状态。

直觉和灵感都包含使问题一下子澄清的顿悟，因而它们具有相同的基本特征：①认识发生的突发性，即它们往往不是发生在自觉的思维之中，而是认识主体偶然受到某种外来信息的刺激而突然发生的；②认识过程的突变性，即它们发生的过程一般都非常短暂，具体表现为逻辑上跳跃的突变形式，并通过突变形式实现思维的质变；③认识成果的直接性，即它们能打破常规的思路，突破思维定式和逻辑规则的束缚，使认识主体与客体对象在特定的条件下突然直接沟通取得突破性成果。

直觉和灵感既是创造性思维的重要形式，也是发挥科技理论型创新劳动主体思维能动性的突出表现。它们是科技理论型创新劳动主体长期从事科学研究活动的实践经验和知识储备得以集中利用的结果，是科技理论型创新劳动者日积月累地针对要解决的问题所思考的各种线索凝聚于一点时的集中突破，是科技理论型创新劳动者显意识与潜意识的豁然贯通。因此，直觉和灵感是在科技理论型创新劳动的科学发现与技术发明过程中，产生新思想、新概念和形成新假说、提出新模型的基本途径之一。

形象思维与科学想象是另外两种比较典型的非逻辑方法。形象思维是指人脑借助视觉、嗅觉和味觉形象进行创造性想象的思维活动，它具有直观性、鲜明性、生动性的特点。科学想象是人们依据一定的直接和间接的经验材料，对研究对象的一种重新构建，或者是一种设想，具有灵活性、清晰性、创造性等特点。

形象思维总是与想象力密切联系在一起。要想形成对未来可能出现事物的形象，就需要把过去在大脑中产生的兴奋点和已形成的形象暂时联系，运用想象力重新组合建立新的联系。有时，想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，它是知识进化的源泉。培养丰富的想象力是科技工作者提高科技理论型创新能力不可缺少的重要环节。

形象思维与科学想象在科技理论型创新劳动中的方法论意义主要表现在以下几个方面。

第一，在科技理论型创新劳动中运用形象思维可以直观形象地揭示对象的本质和规律。科技理论型创新劳动是一项极富探索性的活动，仅仅依靠逻辑思维显然是不够的。科学工作者应在充分发挥抽象思维的同时，善于使用形象思维。这样，科学工作者既可以形象地揭示对象的本质和规律，又可以使一些高度抽象的理论变得易于理解。

第二，想象和联想在形象思维中的主导作用，使得形象思维较之逻辑思维更富有创造性。这突出地表现在理想模型的塑造和理想实验的设计过程中。

第三，借助形象思维在科技理论型创新劳动中所激发的想象力能产生新的科学发现。创造性的想象力与形象思维的结合，能够创造概念和概念体系，这些概念在感觉上没有和它相对应的东西，但是在现实中是有某种东西和它相对应的，因此它孕育着新奇的思想。

科技理论型创新劳动过程在本质上是逻辑思维与非逻辑思维交互发生作用的过程。通常的情况是，非逻辑思维开拓思路，逻辑思维最终完成创新，逻辑思维与非逻辑思维交织在一起应用。但是，逻辑思维与非逻辑思维毕竟是两种不同的思维形式，它们既有相通的一面，又有相区别的一面。非逻辑思维与逻辑思维的区别主要表现在以下几个方面。

第一，两者的特点不同。非逻辑思维是一种思想束缚较少、超越思想常规、摆脱成见、构筑新意以达到科学认识上产生突破的思维，具有较大的启发性、灵活性；逻辑思维重在抽象过程，以理论形态存在，通过概念、判断、推理等思维形式来揭示对象本质，具有严密性、自洽性和明确性的特点。

第二，两者的作用不同。非逻辑思维是实现创造发明的灵魂，能赋予逻辑思维巨大的生命力；逻辑思维是实现创造发明的基础，特别是在科学理论体系的建构中更不可缺少逻辑思维的作用。

第三，两者所属的层次不同。逻辑思维属于一般的智能结构，非逻辑思维则集中反映创造力，虽然逻辑思维能力与创造性思维能力不无关系，但是有很强逻辑思维能力的人不一定具有很强的创造性思维能力；反之亦然。

另外，我们也应该看到，逻辑思维也具有创造性的内容，例如归纳法、演绎法、分类法、类比法的运用，也能促进人们发现新的问题，觉悟到本来未知的东西；而非逻辑思维方法的运用，同样渗透着逻辑方法。潜意识、直觉、灵感、形象思维等活动都不同程度地借助了逻辑思维的能力。一个完整的创造过程，特别是重大的科学理论创新过程，基本上都经历了逻辑思维（作为基础）→非逻辑思维（实现跳跃）→逻辑思维（加以完成）这样的阶段。

总之，在科技理论型创新劳动中，我们不应把逻辑思维与非逻辑思维看成不相干的东西，而应在对两者做出区分的同时肯定它们的互补关系。

四 提出和检验科学假说

运用科技理论型创新劳动创建科技理论的一个重要步骤是提出和检验科学假说。科学假说是根据一定的科学事实和科学理论，对所研究的问题所做的一种假定性推测与说明。科学假说既具有一定的科学事实、科学理论根据以及合理的逻辑结构及其预见的可检验性，又具有猜测性，需要接受严格的逻辑论证和实践检验，需要不断被修正和完善。科学假说是科学性和猜测性的辩证统一体，它反映着科技理论型创新劳动所特有的主观能动性。科学假说在科技理论型创新劳动中具有很大作用。

第一，它是科技理论型创新劳动创建科技理论的必经环节。人们在实际的科技理论型创新劳动过程中绝不可能等到事物的本质全部暴露无遗或等到构成定律的材料纯粹化以后再去认识事物，只能从有限的事实材料和科学原理出发，通过思维加工透过现象把握本质，对事物的本质及其发展做出假定性的说明和解释。因此，假说是由事实通向理论的必不可少的桥梁。

第二，它是充分发挥思维能动性的有效方法。科技理论型创新劳动是一种目的性很强的探索活动，同时又不可避免地具有很大的盲目性。科学假说的提出与运用是增强科技理论型创新劳动的自觉性、减少盲目性从而提高科技理论型创新劳动效率的一种有效方法。科学假说是人们发挥思维能动性的有效方式，它可使科技理论型创新劳动带有较强的自觉性。

第三，它通过科学争论促进学术繁荣。人们对同一种客观事实和规律从不同角度，运用不同的方法进行研究，会得出不同的科学假说。这些假说可以通过争论，使事物的不同侧面得到更充分的挖掘与揭露，从而为更高层次的统一理论的提出铺平道路，使科技理论型创新劳动者突破固有思维模式的障碍，开阔视野，活跃思路，从而促进科技理论型创新劳动向纵深发展。例如，现代物理学上爱因斯坦和玻尔学派关于量子力学完备性的争论对量子理论的发展与完善起了很大的推动作用。

一般来说，科技理论型创新劳动科学假说的提出过程大体可分为以下三个阶段。

第一，孕育阶段，即创新劳动者根据为数不多的材料和科学理论，对所研究问题的解决提出一种初步的假说。假说的孕育阶段是最富有创造性的阶段，它需要科技理论型创新劳动者充分发挥想象力和创造性思维的作用，需要巧妙地综合运用各种思维方法，尤其是需要一种大胆的合理怀疑精神。在这一阶段中，非逻辑思维以及潜意识等起着极为重要的作用。

第二，形成阶段。在初步假说的基础上，广泛搜集观察实验材料和理论根据进行论证，不断充实其内容，修正其错误，使假说发展成一个结构比较完整、逻辑比较合理的体系，在这一阶段，相对来说逻辑思维所起的作用要重要得多。

第三，检验阶段。对假说进行全面的检验，包括逻辑分析或理论检验和实践检验两个方面。

科学假说的提出必须遵循一些基本原则。第一，理性原则。它要求科学假说符合辩证唯物主义的世界观，必须符合科学的基本理论和规律。第二，解释性原则。它要求科学假说不仅能解释个别事实，而且能解释已知的全部事实，特别是原有理论还不能解释的新事实，以解决旧理论与新事实的矛盾。第三，对应性原则。它要求新的假说不应与经过检验的科学理论相矛盾，要把原有理论作为新假说的一个特例包含在其中。在建立新的更加普遍的假说时，原有理论不是被推翻，而是变成新假说的极限形式或局部情况。第四，简单性原则。它要求初始假说必须尽量言简意赅，保证以初始假设为起点的演绎体系的严谨性。第五，可检验性原则。它要求假说必须能用观察、实验加以检验，从而判定它的真伪。如果一个假说不但无法在技术上接受观察、实验的检验，而且在原则上也不能被检验，那就不能称为科学假说。

科技理论型创新劳动提出的科学假说的检验可以分为实践检验和逻辑证明。

第一，实践检验。这是以观察和实验的结果是否与假说及其推论相符合为依据，来肯定或否定或修改补充这一假说。假说中包含对事物本质的猜测，这种猜测往往以全称判断的形式出现，具有抽象性和普遍性，是无法直接检验的。因此，需要从假说中演绎出若干可以直接检验的推论，然后同观察实验结果相对照。

一般来说，如果一个假说没有别的假说与之竞争，通过对演绎的推论或预言进行观察、实验检验，就能获取足以证实或证伪此假说的证据。反之，如果一个假说有与之对立的假说相互竞争，由于它们究竟谁对谁错难以甄别，就需要设计一些关键性实验来进行判决，这就是所谓的“判决性实验”。

应当指出，观察、实验对假说的检验既有确定性的一面，也有不确定性的一面。其确定性表现为：在一定条件下，可以重复观察、实验总是具体的和确定的，它在支持一个假说的同时，又可能为证伪另一个假说提供科学事实。其不确定性表现为：由于实验技术与有关科学理论的发展有关，已有的实验结果可能被否定或做出新的解释；又由于假说本身是有结构的和相互联系的，所以很难直接判定假说的哪一部分有错误。因此，假说的检验不可能一次完成，往往要经过反复多次。实践检验是一个历史过程。

第二，逻辑证明。这是从一些已确认的判断出发，通过符合规则的推理来论证某个假说的可靠性或被检验的可能性。在实践检验之前往往需要逻辑证明，用以分析假说中的概念是否精确明晰，逻辑结构是否合理，是否得到已有的科学理论与事实的支持等。经过逻辑分析可以达到对假说进行初步筛选的目的。另外，在实践检验过程中，也常常伴随着逻辑证明，如实验方案的设计、实验过程的调控和实验数据的处理等。

逻辑证明对假说检验的重要性在于：假说与科学事实之间存在一般与个别、普遍与特殊的关系，假说命题常常是普遍的、抽象的，而检验的事实却是个别的、具体的。因此，只有通过逻辑证明，才能使假说与事实建立起联系，从而确证或反驳某种假说，并阐明假说被确证或被证伪的原因。另外，由于科技发展水平的限制，许多假说往往无法通过观察、实验直接进行验证，这时就更显出逻辑证明的重要性。

尽管逻辑证明是实践检验必不可少的补充，但也只是辅助性的检验方法。逻辑证明不能脱离更不能代替实践检验，科技理论型创新劳动提出的假说最终必须由科学实践来检验。

如果科技理论型创新劳动提出的科学假说既能说明旧理论本来就能够解释的现象，也能说明旧理论不能解释的新事实、新现象，还能预言新事实，并由该事实能判决性地验证整个假说。那么，这种科学假说就可以通过全盘推翻旧理论，修正、补充、扬弃旧理论，丰富、发展、包容旧理论等几种形式向理论转化。当然，这是一个长期的曲折过程。

五 创建科技基础理论体系

科技基础理论是在一定历史条件下相对完整的知识体系，作为理论形态，它必须逻辑结构严密，并通过一定的中介与实践检验相关联。科技理论型创新除了需要用科技理论型创新劳动做前面所述的那些工作以外，还需要用科技理论型创新劳动从以下两个方面创建科技基础理论体系。

（一）运用从抽象上升到具体的方法创建科技基础理论体系

所谓抽象，是指事物某一方面的本质规定在思维中的反映，也就是把对象的某个属性抽取出来而舍弃其他属性的一种思维活动。它表现为科学的一系列概念、范畴定律和原理等命题的形式。所谓具体是相对于抽象而言的。它分为“感性的具体”和“理性的具体”两种形态。“感性的具体”也叫“完整的表象”，是客观事物表面的、感知的总和。这种“完整的表象”是一种混沌的整体，无法对事物的本质关系做出清晰、深刻和全面的说明。因此，这种“感性的具体”本身又是很不“具体”的。“理性的具体”亦称“思维的具体”，它意味着思维所产生的具体，是思维对事物各方面的本质规定的完整的反映，因而是多样性的统一。正因为它是多样性的统一，所以也是具体的，但又不同于认识开始的“感性的具体”。

运用从抽象上升到具体的方法创建科技基础理论体系，不仅要求把“感性的具体”作为科学抽象的依据和前提，从具体到抽象，而且要求从抽象再上升到理性的具体，使对客观事物“抽象的规定在思维行程中导致具体的再现”。因此，完整的科学认识过程包括两个相互联系的阶段。第一阶段是从“感性的具体”上升到“抽象的规定”，是对“完整的表象”进行分解，从中抽象出科学概念和基本定律；第二阶段是从“抽象的规定”上升到“思维的具体”，是把抽象的科学概念统一为科学理论体系。

从抽象上升到具体体现了科技理论型创新劳动辩证思维最基本的特征。从抽象上升到具体的过程，是由起点的抽象、中介环节的上升过程和终点的具体这3个基本环节组成的。要正确运用科技理论型创新劳动从抽象上升到具体地创建科技理论体系，就得使这3个环节遵循下述的方法论原则。

1.抽象的适度性

作为创建科技理论体系的逻辑起点的抽象往往会发生抽象不足或抽象过限，即有时没有把对象中非本质的、次要的、表面的、偶然的因素排除干净，有时又把本来是构成本质的因素当作非本质的因素排除掉。倘若科学抽象是极度的，那么，这种抽象在所考察的研究范围内，不但不需要对象的其他方面和属性来解释和说明，而且它能解释说明对象的其他方面和属性。例如，作为生物学逻辑体系出发点的蛋白体，就是对生物现象认识的极度抽象。它无须用生物的其他方面和属性来定义，但可以从根本上解释生命产生、变化和发展的原因。当然，极度的抽象并非主观任意，如果抽象超过了一定的限度，不能反映对象最一般的本质规定，就变成了超越研究对象范围的抽象。

2.上升过程的层次性

在任何一个成熟的理论体系内部，从最简单而抽象的前提到最复杂而具体的结论，都要经过一系列中间环节。所谓上升过程的层次性，就是在从抽象上升到具体的过程中，按照对象本身的转化关系，循序渐进地从较低层次上升到较高层次，不能跳过或超越任何一个中间环节。以对生命有机体的认识为例，在蛋白体和生物体之间就存在细胞、器官、组织系统等中介层次，如果超越细胞、器官、组织系统等层次，一下跳跃到生物体，那么生物体这个具体不仅是不可理解的，也是无法实现的。

3.“具体”的统一性

逻辑的终点是具体对象在思维中的再现。由于思维的具体是研究对象的全部多样性的统一、综合，离开了多样性的统一、综合，就无所谓具体。因此，要全面地考察对象，就要把认识对象放在多方面的联系中进行考察，将关于对象的各种抽象规定，按其内在联系加以综合概括，将原先撇开的因素和联系逐一地恢复起来，从而把对象的本质从整体上完整地抽象出来。只有这样，才能掌握各种规定的统一性，才能将对象的整体性在思维中再现。

（二）运用历史的与逻辑的相统一的方法创建科技基础理论体系

所谓“历史的”，是指客观现实的历史及人类认识客观现实的历史；所谓“逻辑的”，是指历史的发展过程在思维中概括的反映，这一反映是采取抽象思维的反映形式，具体表现为由一系列概念、判断、推理所构成的逻辑体系。“逻辑的和历史的统一”，就是思维或理论的逻辑进程应当与客观现实的历史发展进程相一致，与思维或理论的历史发展相一致。

运用逻辑的与历史的统一的方法，要求在科技理论型创新中辩证地处理历史方法和逻辑方法的相互关系。所谓历史的方法，就是遵循历史的顺序把握历史现象的基本线索，把握它的内在联系，从而揭示历史发展的必然性；所谓逻辑的方法，则是以理论思维的形式从最基本的关系出发，从中揭示出一切矛盾的根源，把握事物发生发展的规律。

在运用逻辑的与历史的统一的方法建构科技基础理论体系时，通常遵循下述的方法论原则。

1.科学理论的逻辑分析要以历史发展为基础

建构科技理论基础体系就是要考察研究对象的历史和对研究对象的认识史，弄清楚自然本身发展或对自然认识发展的历史过程及其各个环节，将其作为建构科技基础理论体系的前提，或作为检验基础理论体系逻辑进程的标准和证明。遵循此项原则构造科技基础理论体系，不仅可以避免单纯的逻辑推演所产生的曲解现实历史、任意组合要素的倾向，而且可以使科技基础理论体系的逻辑分析不致陷于空洞的、没有具体内容的境地，从而失去其认识的力量。

2.科学理论的逻辑程序要具有重演性

这就是把对象的历史或认识对象的历史过程在抽象的纯粹的形态上复制出来，使理论体系真实地再现和反映对象的历史。这正如生物学上所说的“个体发育就是种系发育的短暂而迅速的重演”。在思维的历史中，某些概念或概念关系（肯定和否定，原因和结果，实体和变体）的发展和它在个别辩论者头脑中的发展关系，正如某一有机体在古生物学中的发展和它在胚胎学中（或者不如说在历史和个别胚胎中）的关系。在这里，逻辑的过程正是认识史以简化形式的重演。

运用逻辑的与历史的统一的方法创建科技基础理论体系，大体有两种不同的类型。一是“自然型”，即按逻辑发展过程与自然事物的历史发展进程相一致的原则所创构的理论体系。一般来说，经验性较强的自然科学的基础理论体系是采用这种方式来构造的。例如，普通化学的基础理论体系是从简单的元素开始，从元素到化合物，从无机化合物到有机化合物，从小分子到大分子等，这个过程与自然历史的发展过程是一致的。现代遗传学的逻辑体系也是与自然界遗传方式进化的过程相一致的，即从遗传物质核酸的结构与功能开始，进而论述比较低级的原核细胞生物（病毒、细胞）的遗传规律，再论述比较高级的真核细胞生物的遗传规律。二是“认识型”，即按逻辑发展程序与人类认识自然历史的过程相一致的原则所建构的理论体系。一般来说，数学和数学化的自然科学理论体系都是采用这种方式来构造的。例如，物理学的逻辑发展顺序是：力学从静力学到运动学、动力学，再到分子物理学与热力学、波动物理学与声学，再进入电磁学、相对论和量子力学。它与人类从对宏观低速物理运动到微观高速物理运动的认识发展过程是一致的。