陈宝禄

(华南理工大学，广东 广州 510000)

科学认知视域下类比推理的认识研究

陈宝禄

(华南理工大学，广东 广州 510000)

类比推理并不只是一个纯粹逻辑的推理过程，而是一个逻辑思维与创造思维相统一的推理过程，是人类认识世界和改造世界的一种重要方法。本文从类比推理的概念入手，探讨了类比推理在科学认知过程中所起的作用。

认知；类比推理；科学认知

一、类比推理

谈到类比推理，和其他专业术语一样，首先必然涉及的是对其的定义。作为众多学科领域的研究对象，在各自学科中形成了自家所认同的定义。比较有代表性的定义有以下两种看法：第一传统的逻辑学领域中，类比主要是指不同事物之间的相似性，如果对某一事物的表述能够推广用于另一事物，那么这个表述就具有了类比的意义。类比推理被认为是一种逻辑推理，是人类抽象逻辑的重要形式，它是由两个或两类对象在某些属性上相同或相似，推出它们在另一属性上也相同或相似的推理。第二在心理学范畴里，类比主要是指基于从两个对象之间某方面的相似性，从一个对象的已经知道的属性推论出另一对象也具有这一属性的推理过程。除了应用于同类事物之间，类比推理也可以推广至应用于不同类的或不同发展阶段的事物之间。

从以上定义来看，笔者总结理解类比推理的核心所在：首先，类比的出发点是事物或对象之间的相似性，即基于相似性，从其中一个事物或对象的已知特性类推出另一个事物或对象也具有该特性的认知活动；其次，类比推理具有创造性，类比推理的过程是从一个对象已知的特殊知识推移到另一个对象上去，从而获得对后一对象的新知识的创造性过程，在这个创造过程中需要原有知识或经验的基础，但不能囿于原有知识束缚，而是应该挣脱束缚，善于把原对象和目标对象联系起来并借助自身的想象和直觉的能力，能够产生出新的知识。以牛顿从苹果掉落发现万有引力为例，牛顿通过类比的过程，从苹果坠地日常表面现象到月球是以地球质心为中心的旋转天体运动，从这相似对比的过程中创造性地发现到万有引力。由此看来，笔者认为类比推理并不只是一个纯粹逻辑的推理过程，而是一个逻辑思维与创造思维相互联系和相互统一的推理过程，而其中逻辑思维是类比推理的基础，创造性思维则是推理过程中的延伸与发展。

二、科学认知过程中类比推理的作用

人们在日常生活中总会遇到不确定的事物，人们会选择类比推理的方式去认识这些不确定事物，从而解决了人们日常生活中不确定性的问题。然而除了在日常生活范围的应用之外，类比推理更是进行科学研究和发明创造的有力工具。黑格尔认为类比是一种“理性的本能”，他说：“类比的方法应在经验科学史上占很高的地位，而且科学家也曾依照这种推论方式获得很重要的结果。”恩格斯站在辩证法的角度，对类比作出评价：“恰好辩证法对今天的自然科学来说是最重要的思维形式，因为只有它才能为自然界所发生的发展过程，为自然界中普遍联系，为从一个研究领域到另一个研究领域的过渡提供类比，并从而提供说明方法。”在注重知识创新的当今时代，类比推理的思维方式蕴含着丰富的想象力和创造力，在科学发现，技术发明的创造性活动中被广泛使用着，其在科学认知中有着不可低估的作用。

首先，类比推理在科学认知过程中起作用的哲学基础在于客观世界是普遍联系的。“世界上的一切事物都不能孤立地存在，都与周围的其他事物相互联系着，构成了一个普遍联系的统一整体，任何事物都是这个统一体上的一个部分或环节，每一事物内部诸要素之间也不是孤立的，而是彼此相互联系的。”[1]世界上的事物之间、事物所从属的类以及领域之间都是彼此具有联系的，而这联系则通过一定的共性表达出来。例如：不可见的气体分子做无规则运动与可见的尘埃微粒产生的振动现象是类似的。又如：电荷、磁荷的相互作用规律就类似于万有引力定律。这说明事物性质之间以及运动变化的规律之间有着相似性。因此，自然现象规律的统一性和事物间的相似性都是基于这个世界是相互联系的，而这也正是类比推理能在科学认知过程中起作用的哲学基础。

其次，类比推理在科学认知过程中的作用体现在建构理论模型。“理论模型是一个相对的概念。相对于研究对象的某个不确定的方向，如果给出一个确定的概念结构，那么也就给出了所研究对象的一个理论模型。”[2]类比推理进行理论模型建构或是通过直觉类比激发灵感或是有目的有意识地在被研究对象与各种已知事物之间寻找相似性，其作用体现在以下两个方面：一方面理论模型用于解释现象。自然世界诸多现象是神秘莫测的，而对于这种神秘现象背后的本质原因由于科学技术条件的匮乏，人们经常对此感到困惑给不出合理的解释。对此，德国著名的哲学家康德曾坦言：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往引导我们前进”。类比推理的解释作用在于借助于模型的作用来给予说明的，即是运用类比推理所建构的理论模型能说明很多人们目前尚不能做出科学解释的问题。例如要研究原子内部的结构，卢瑟福应用类比法建构原子结构理论模型。在这个原子结构中，电子则在各自的轨道上以原子核为中心围绕电子核旋转运行；而在太阳系结构中，八大行星则是在各自的轨道上以太阳为中心围绕其旋转运行。卢瑟福正是考察了太阳系运行规律通过类比推理的方式来揭示原子结构的奥妙。这一模型的提出也为后来科学家对原子的研究奠定了重要的理论基础，这也表明通过类比手段提出形象化模型，而科学研究借助形象化模型可作为解释事物的辅助手段，并能为进一步研究创造有利的条件。另一方面理论模型用于模拟实验；模拟实验就是在有限的客观条件下，借助类比的方式采用间接的模拟实验来研究对象。例如，在上世纪50年代，科学家米勒进行了以探索生命奥秘为目的的模拟实验。他运用类比推理的方式首先模拟了地球的原始环境，在密闭的容器中加入基本的化学元素如氢、氧、碳等，再配些化学物诸如甲烷等，形成海登所提出的“原始汤液”；之后模拟原始环境的气候条件，并最终在此环境下容器中合成了蛋白质的基本单元氨基酸。从上述可以看出，科学研究与发现有时借助模型进行模拟实验，这表明科学认知过程中对类比推理的应用不仅仅只是局限于事物表面之间现象，而是深入到了事物内部以寻求事物之间的普遍联系与发展规律。

最后，类比推理所得到的结论具有或然性。演绎推理的思维过程是从一般到特殊，其前提必然地蕴涵结论；归纳推理思维过程是从特殊过到一般，其前提并不必然蕴涵结论；不同于归纳推理以及演绎推理，类比推理是从特殊到特殊的推理或是从特殊到一般再到特殊的连续推理，由于其逻辑的不严密性和理由的非充分性，因此类比推理结论有可能是真的或是假的。“对象的各种属性中，有的是本质属性，有的是非本质属性，本质属性和非本质属性之间有的具有必然的联系，有的却不具有必然的联系。由于人的认识能力有限，不可能每次都能抓住对象的本质属性进行类比，而很可能只是抓住了对象的非本质属性。从对象的非本质属性来类比，得出或然性的结论来就不足为奇了。”[3]因此，对于类比推理得到的结论应该经受不断地实践检验并在检验中得到修改和完善。

三、总结

通过上述分析可知，作为人类理性思维的基本形式的类比推理在自然科学发展史上是一种被普遍运用的思维方法，尤其是在前沿的科学技术研究过程中，由于探索性强，资料匮乏，类比推理应用显得尤其重要。类比推理在科学发现的过程中以其特有的推理方式启发了人们解释事物或现象的新方式，从而让人们得以从未知走向已知。演绎推理结论不超出前提的范围，不完全归纳推理的结论虽然超出前提的范围，也只是限于在某一类对象内部进行的，而类比推理则是借助同构对应关系，不仅突破了演绎、归纳推理只在同质同类的一般与个别之间运用的局限，而且可在不同质的两个或两类对象之间建立起特殊的推理关系。所以，尽管类比推理的结论具有或然性，但毫无疑问类比推理方法是人类认识世界和改造世界的一种重要方法，是各种推理方法中最富于创造性的一种。

[1]陈建中.论辩证法普遍联系的规律[J].山西师大学学报(社会科学版)，1992(4).

[2]阳细.类比推理探析[D].河南大学，2007.

[3]王志艳.类比与科学发现[D].华南师范大学，2005.

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