科学假说与科学理论

2．科学假说是科学理论形成和发展的桥梁
只要自然科学在 思维着，它的发展形 式就是假说。
恩格斯
经验事实——科学假说—— 科学理论
科学假说
（二）科学假说在科学研究中的作用
2．科学假说是科学理论形成和发展的桥梁
科学假说
（二）科学假说在科学研究中的作用
3．不同科学假说的争鸣有利于科学理论的繁荣
测决 不定 准论 原与 理非
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程 第二阶段：针对问题提出初始假设。 由类比形成假说。 20世纪80年代，在研究莨菪类药物的过程中，我国
微循环专家杨国栋注意到，用阿托品抢救中毒性 痢疾的临床实践，发现了眼底小动脉痉挛等障碍 在发病中的作用，以及用山莨菪碱治疗爆发星流 脑等临床成果，运用类比法提出一个假说：眼底 动脉痉挛与全身血管痉挛相似，阿托品既然能解 除眼底动脉痉挛，抢救菌痢和爆发星流脑，那么 它有可能解除全身血管痉挛，用于其他疾病治疗。
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程
第二阶段：针对问题提出初始假设。
由归纳形成假说。
肾上腺髓质增生是吴阶平最先确立的一种疾病，他 从20世纪60年代开始注意到这个病，到70年代 共收集到17例，于是根据这些病例归纳出一个假 说，肾上腺髓质与皮质一样，不仅可以长瘤子， 也可以有增生，都可以引起高血压。这个假说收 入1979年《美国泌尿外科年鉴》，后来被临床实 践所进一步证实。
第二，假定性。
假说必须以事实为根据，但并不 局限于事实本身，而是张开思 维翅膀解释过去、预测未来， 探索事物的本质和规律。
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
3．科学假说的基本 特征
第二，易变性。 由于主体认识结构
不同，认识随着 事件过程不断完 善等原因，对同 一事物、现象的 假说往往呈现出 多元竞争局面。
决 定 论 ：
科学假说
（二）科学假说在科学研究中的作用
4 ．假说是医学诊断思维的基本方式 《西氏内科学》（第19版） “医学是一门艺术”：
医学象物理学一样也有“侧不准原理。 埃尔斯太因（A.S.Elstein）：“诊断ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题用假说—
演绎方法来解决。这种方法在寻求临床医生建构 的空间以及因而要搜集的资料中提供了很大的灵 活性。” 就珍病人资料的不完备性、疾病临床表现的复杂性、 临床资料的不标准化或临床医学的测不准原理， 使不确定性渗透诊断的每一步，诊断的试探性决 定了假说是必然选择。
第五章 科学假说与科学理论
二、科学假说向科学理论的转化
（一）科学假说必须接受检验 （二）科学假说向科学理论转化的条件 （三）科学假说向科学理论转化的路径
科学假说向科学理论的转化
（一）科学假说必须接受检验
1．科学假说为什么必须接受检验？
科学假说具有猜测性，它是否反映了事物、现象的本质和规 律，还有待于确定，其内容的真伪还有待于验证。科学假 说只有通过检验被证明其真理性，才能成为科学理论。
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程
第一阶段：提出问题
其他学科理论渗透，形成新的假说。
太阳每秒种把400亿亿亿焦耳的能量释放到太空，这个过程 持续了40多亿年。是什么燃料使太阳有这么大的能量呢？ 天文学家有种种假定。20世纪30年代热核理论的出现给 天文学家新的启示，核反应结果也与太阳能量辐射实际观 测结果相符合。于是天文学家提出，恒星稳定演化阶段所 发出的光和热辐射主要是核聚变的结果，普通恒星一般有 几千亿亿亿吨质量，而一克氢聚变为氦释放的能量就相当 于24吨烈性炸药释放的能量，因此恒星能辐射几十亿年而 不衰。
科学假说向科学理论的转化
（一）科学假说必须接受检验
2．科学假说的理论检验 （1）理论检验的内容 第一，逻辑上是否完备。 第二，逻辑上是否简单。 第三，有无更强的解释和预见能力。
科学假说向科学理论的转化
（一）科学假说必须接受检验
2．科学假说的理论检验
（2）理论检验的方式
证明：喜马拉雅山脉在过去的地质年代里曾
1．科学假说的含义
科学假说是人们以一定的科学事实和科学原 理为依据，对所研究对象的性质或规律、 或某事物、现象产生的原因所做出的一种 假定性推测和说明，是自然科学思维的一 种重要形式。
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
2．科学假说的表现形式 第一，事实预言（木星能成为恒星吗？） 第二，概念假定（反物质、暗物质、黑洞、
科学假说
（三）科学假说的建立
2．建立假说的方法论原则
第四，可检验性原则。能够用观察、实验判定其 真伪。
科学假说必须能够接受检验，否则，就不可能发 展，就不可能概括客观规律、形成科学理论，它 的存在就没有任何意义。例如物理学中的假说都 可以直接或间接检验：爱因斯坦光的波、粒二象 性假说可以接受光电效应实验的检验；麦克斯韦 “位移电流”假说可以间接地接受现代无线电技 术的检验；玻尔原子假说可以接受原子光谱实验 事实的检验。
虫洞） 第三，定律假定（大数定律、人择原理、
0．618法） 第四，理论假定（宇宙大爆炸学说）
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
3．科学假说的结构性要素 （以恐龙灭绝为例） 第一，事实基础 第二，背景知识 第三，进行猜测 第四，形成预见
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
3．科学假说的基本特征 第一，科学性。 假说必须以事实材料和科学原理为根据。 事实材料和科学原理是假说两大支柱，没有事实材
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基 本过程
第三阶段：充实、 完成假说。
经验事实
假设推演结论
科学假说系 统示意图
假设推演框架
初始 假设
科学假说
（三）科学假说的建立
2．建立假说的方法论原则
第一，解释性原则。假说应能解 释它所涵盖的所有经验事实。
热素说、燃素说解释效力不够被否定。
宇宙大爆炸学说的解释效力：星系退 行、宇宙时标（岩石与陨石48亿、 恒星150亿）、氦和氘分布、射电 星系光源、3K微波背景辐射
料的假说是唯心主义，没有科学原理的假说会走 入愚昧迷信泥坑。 对于恐龙灭绝的原因，美国科学家提出，在6500万 年前，一颗小行星与地球相撞，地球大气形成厚 厚尘土云，没有阳光照射的地球表面若干年内一 直很冷，恐龙的事物来源也被毁掉，最终导致恐 龙的灭绝。
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
3．科学假说的基本特征
大陆漂移、海底扩张、板块构造等
科学假说
（二）科学假说在科学研究中的作用
1．科学假说有助于提 高科学研究的自觉 性
在进行现场考察时， 一个用进化论假说 武装头脑的人比没 有用这种假说武装 的人能够作出许多 更为重要的观察。
贝弗里奇
同样是看日出，不同的人会有 不同的感受，得出不同结论。
科学假说
（二）科学假说在科学研究中的作用
流行病学调查往往只局限于对流行地区的食物霉菌分布、黄 曲霉毒素含量测定和肝癌发生率的调查，没有把作为外因 的食物中的毒素含量与肝癌发病的内因联系起来调查，如 在调查指标中就缺少与人类直接联系的指标(例如，人体 血液中或肝组织中黄曲霉毒素的含量等指标并没有检测)。 而且黄曲霉毒素的致癌性只是在动物模型实验中得到支持。 至于Wogan等提出的AFB1致癌机理，到目前为止，人类 还从未分离出环氧黄曲霉毒素，因此关于这个机理还只是 一个设想。同时，人们发现在黄曲霉毒素摄入量低的国家 和地区如日本，肝癌的发病率也较高。
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程 第一阶段：提出问题 新旧事实之间的矛盾，导致人们新的假定性解释。 1798年德国物理学家福伦德在慕尼黑视察兵工厂视
察炮筒钻孔，发现钻孔时炮筒变得很热。按照当 时流行的热素说，热是一种没有重量的流体，可 渗透到一切物体中，使物体温度升高。福伦德根 据热素说，设想物体成大块时比成小块时具有更 大的热流体容量。但是他仔细测量了固体金属块 和相同重量的金属屑，发现它们的热容量是一样 的。这使他意识到热不可能是一种实体，而是某 种运动。
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程 第一阶段：提出问题
理论自身矛盾的发现，导致对事物本质、属性的新 设想。
伽利略 “自由落体定律”的提出，是从发现亚里士 多德“物体下落速度和重量成比例”的学说 矛盾 开始的，他设想，当两个重量不同的物体捆绑在 一起时，按照亚里士多德理论，既可以推出其下 落速度更快，也可以推出其下落速度更轻的矛盾 结论。亚里士多德理论内部的矛盾，引发了新的 假说出现。
经是海洋地区。地质普查探明，喜马拉雅 山脉的地质层中遍布了珊瑚、苔藓、海藻、 鱼龙、海百合等化石。地质学已经证明， 如果某地区有水生生物化石地层，那么就 是地质史上的海洋地区。因此喜马拉雅山 脉是地质史上的古海洋地区。
科学假说向科学理论的转化
（一）科学假说必须接受检验
2．科学假说的理论检验 （2）理论检验的方式 反驳：“黄曲霉毒素是致人类肝癌主要因素”
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程 第二阶段：针对问题提出初始假设。 由直觉或联想形成假说。 著名中医郭士奎根据“活血化瘀治疗则”设计的
“冠心Ⅰ号方”，临床试用于心绞痛病人有一定 疗效。如何用现代医学科学技术对此进行药理学 分析？金荫昌从“活血化瘀治疗则”联想到国际 上有关血小板和血栓形成的研究，做了一个初步 假定， “冠心Ⅰ号方”可能有抑制血小板凝聚的 作用。实验结果证实，这个复方本身以及复方中 每味活血化瘀药的粗提取物都有抑制血小板凝聚 的作用。
第五章 科学假说与科学理论
scientific Hypothesis and theory
第五章 科学假说与科学理论
一、科学假说 二、科学假说向科学理论的转化 三、科学理论
一、科学假说
（一）科学假说及其基本特征 （二）科学假说在科学研究中的作用 （三）科学假说的建立
科学假说
（一）科学假说及其基本特征
M = M0
v 1—
c
相对论中质量 与速度的关系
科学假说
（三）科学假说的建立
2．建立假说的方法论原则 第三，简单性原则。用尽可能少的假设、公理去解释尽量多
的科学事实。 牛顿在《自然哲学之数学原理》中提到“自然界不作无用之
事，只要少数一点就成了，多做了都是无用，因为自然界 喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因夸耀自己。”在科 学研究中，牛顿努力从所有可能的合理中去寻找宇宙万物 运动最简单的原因，决不“追求多余的原因”。爱因斯坦 也把自然看成是简单的，他一生的最高目标就是以一种庄 严神圣的敬畏心，去探究大自然中有秩序的和谐所体现的 美。他最终将质量、能量、时间、空间用高级的“场”的 概念统一起来，并提出了科学原理的简单性建构原则。从 文艺复兴之后的数百年的时间里，人们一直把简单性思想 作为主导思想，努力探究的是物质构成的简单性，运动规 律的简单性和科学方法的简单性，并且在实践中取得了惊 人的成就。
科学假说
（三）科学假说的建立
1．建立假说的基本过程 第一阶段：提出问题 理论与实验的矛盾，导致全新的猜测性说明。
18世纪意大利生物学家伽伐尼一次把解剖了的青蛙 放在静电机旁边的桌子上，他的一个助手偶然用 解剖刀触及蛙腿神经，蛙腿竟象触电似地收缩起 来。另一助手发现，蛙腿收缩时静电机发出火花。 莫非死蛙中有生物电？伽伐尼又解剖一只青蛙， 同样出现了上述情况。于是他提出：青蛙体内有 电流。伽伐尼将其叫做 “动物电”，这个发现引 导了伏打电池的发明电生理学的诞生。
科学家推测大 爆炸后不久， 宇宙迅疾膨胀， 许多泡状宇宙 生生灭 灭
科学假说
（三）科学假说的建立
2．建立假说的方法论原则
第二，相容性原则。新科学假说不能与原来 的科学理论相矛盾。
在现代科学中，牛顿的经典力学成了相对论的 低速现象的特例，成为非线性科学中交互作用 近似为零的情况，在量子力学中是测不准关系 可以忽略时的理论表述。“现代科学对牛顿理 论的局限性的认识，导致更深刻地理解了这些 已被研究过的问题的本性。这不是牛顿理论的 失败，恰恰相反，这是对牛顿理论所包含的真 理性内容的增加和相对完成。”
恩格斯指出： “哥白尼的太阳系学说有三百年之久一直是一种假说，这个
假说尽管有99%、99.9%、99.99%的可靠性，但毕竟是 一种假说；而当勒维烈从这个太阳系学说提供的数据，不 仅算出一定还存在一个尚未知道的行星，而且还推算出这 个行星在太空中的位置的时候，当后来加勒确实发现了这 个行星的时候，哥白尼的学说就被证实了。”