化学家的科学思想

什么是科学思想？我们在这里讲的“科学思想”是一个含义广泛的概念，它是科学家在实践和已有理论基础上形成的、对他们的研究对象或具体问题的总的看法、总的想法。从认识论上说，科学思想是人的自觉能动性在科学研究中的具体体现。马克思早就说过，人在劳动过程结束时得到的结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，即已观念地存在着。毛泽东也曾指出，一切事情都是要人去做的，做就必须先有人根据客观事实引出思想、道理、意见，提出计划、方针、政策、战略战术，方能做得好。思想等等是主观的东西，做或行动是主观见之于客观的东西，都是人类特殊的能动性。这就是说，人具有自觉的能动性，人的活动是一种有目的、有计划的创造性的活动，人在实践活动以前，不仅先规定了活动的目标，而且为实现这些目标预先规定了或多或少首尾一贯、相互协调的活动方式和步骤。科学家在进行科学研究时，也具有或更具有这种自觉的能动性，他们的研究工作总是在某种思想指导下进行，这种思想不同于一般的思想，它是在科学工作中、在研究实践中形成的，并与科学内容密切结合的，并与科学工作者的科学理论素养、专业训练密切联系着的思想，这就是科学思想。

科学思想的含义很广泛，概括地说，包括科学家的科学信念和研究思路等等。其中，有些与具体的科学理论有关，有些则与哲学思想发生了联系。科学信念是科学工作者对于科学认识活动，对于他们所面对的研究领域

和研究对象等问题的一些根本看法和根本观点。科学信念是在科学认识活动中形成的，它一经形成就对科学工作者的科学研究工作产生影响。科学信念与科学理论有联系，又高于科学理论，它近于哲学观点，或简直就是科学工作者的科学观，即哲学观点在科学问题上的具体表现。例如，门捷列夫在谈到他如何发现周期律时指出，当他考虑物质的时候⋯⋯总不能避开两个问题：多少物质和怎样的物质，就是说两种观念：物质的质量和化学性质⋯⋯ 因而自然而然就产生了这样的思想：在元素的质量和化学性质之间也一定存在着某种联系，物质的量既然最后成为原子形态，因此就应该找出元素特性

和它的原子量之间的关系；他还说：“依我看来，这两方面的联系，是应当把化学家引出现代的、数量相当可观的，但往往是片面的资料的迷宫的线索。我自己也力求找到这种联系，这种联系是元素周期系的基础，我的全部论述都服从于这个周期系统。”①这些说明，在门捷列夫看来，化学元素的化学性质和原子量是客观的，是有着密切联系的，这种联系是可以认识的，科学研究的目的就在于揭示这种联系，从而使零散的元素资料系统化。这些就是门捷列夫对于元素的根本看法，表现为他的科学信念，正是在这种信念的促使下，他苦心研究，锲而不舍，既不满足于元素的人为分类，也不满足于元素的按原子量增加的机械排列，最终发现了元素周期律。我们可以设想，假如门捷列夫不具有这样的信念，而是相反，如果他认为元素仅能作人为分类，那么他就不会孜孜以求，也不会发现周期律。同一位门捷列夫，在晚年，受传统观念束缚，认为元素是不可变的，不能转化的，这种思想影响了他对于元素转化问题的认识，甚至不能接受元素转化的观念。

研究思路是在确定研究课题以后，科学研究工作者依据自己的理论素养和研究经验对课题该怎样进行研究做出的总体设想和预测。正如前面刚刚说过的，研究工作者在研究课题面前，一般都不会立即投入具体的研究，在此之前总要有个通盘考虑。如果是个实验问题，首先要对实验的可行性和前景有个估计，对实验进行总体设计；如果是个理论研究的问题，也要首先对解决的途径、理论的选择等有个总体设想。例如，伍德沃德在确定目标分子以后，总是要依据已有的有机化学理论和自己的经验，对于要合成的分子是否能够合成作出判断，对合成的步骤进行全面、细致的考虑。经过判断和构思，对合成的前景充满信心，在具体合成过程中敢于向一切困难挑战，战而胜之，直到达到预定目标。应当说，这是伍德沃德在有机合成上不断取得成功的重要经验。如果不首先进行判断和构思，不用说具体工作无从着手，即使投入研究，也有很大的盲目性，甚至耗费了精力、时间和材料，得不到预期的结果。世界上一些杰出的化学家的成功之道，莫不与此有关。

应当指出，研究思路是与科学发展水平和所研究的问题的性质、特点有联系的，研究思路不是任意设想出来的。这就是说，对某项课题该怎样进行研究的总体设想和构思，要有客观依据，不能单凭主观上的好恶。举个例子来说，从海洋软体珊瑚中分离出的珊瑚虫毒素，是已知的最毒的毒物之一，有机化学家们试图合成这种毒素。该怎样合成呢？首先要建立珊瑚虫毒素的立体化学结构。但是，由于还没有得到该种物质的结晶品，所以不能用 X 射线分析方法测定；又由于该物质的结构太复杂，用核磁共振也不能获得结果。在此情况下，化学家们最初可能采取的战略，是在温和条件下小心地把珊瑚虫毒素降解成许多可以操作的小片断，使每个小片断能够保持其原来的立体化学结构；然后从已知活性试剂合成每个片断的各种异构体，并寻找与天然产物片断相匹配的异构体，需要合成 20 个关键的降解产物的各种异构体，以检测天然产物的结构。这个实例说明，对于珊瑚虫毒素结构的研究的思路，是建立在该毒素的复杂性和已有研究条件的基础之上的，因此，正确的研究思路来源于对研究对象的正确了解，来源于丰富的化学知识和经验，来源于对已有的技术和手段的理解和应用技能，离开这些，就谈不上正确的研究思路。

① 扎布罗茨基：《门捷列也夫的世界观》，张克楠等译，三联书店出版社，1959 年版，第 80 页。

上述说明，科学信念和研究思路是密切相关的。科学信念不仅影响着研究什么，而且决定着怎样研究，而研究思路把科学信念具体体现出来，特别是在怎样研究上具体体现出来。门捷列夫坚信元素之间有规律性联系，坚信元素的化学性质和原子量之间有着密切联系，而且这种联系可能导致元素之间规律性联系的发现。这种信念促使他决心去研究元素的分类问题；同时，这种信念也促使他从元素自身的性质和原子量之间的联系出发，进行反复比较和试探。

无论是科学信念还是研究思路，都是从总体上看问题的，因此，从方法论上讲，都属于研究战略问题。在这些问题上的正确与否对研究工作有决定性影响。科学信念上的偏颇可能导致在研究什么和怎样研究上的失误，研究思路上的错误有可能使研究工作陷入困境。应当着重指出，科学信念和研究思路，或者说，科学思想，毕竟是在实践中、在学习和研究中逐步形成的。一方面，科学思想具有其客观基础，另一方面，它本身不应当是固定不变的。作为一个聪明的研究工作者，不应当墨守陈规；相反，应当在新的课题研究中检验原来的想法，补充或修改原来的想法，使自己的科学思想不断得到发展。如果实践证明原有想法有问题，比如原有的思路走不通，就应当认真检查、鉴别，必要时要修改原来的思路。但是，无论具体情况多么复杂和多变，研究工作者在研究工作中总有自己的科学思想，他的研究工作总是在某种科学思想指导之下进行，并贯穿于他的研究工作的始终。没有科学思想的科学家是不存在的，没有科学思想指导的研究工作是不可想象的，只不过有些科学工作者自觉地意识到了这一点，有些科学工作者虽有自己的科学思想但没有自觉意识到它。我们在这里提出和讨论这个问题，不仅指出了实际的情况，而且试图使人们注意这个问题，使无意识的变为有意识的，并能够通过各种可能的途径树立正确的科学思想，发挥它的指导作用。

在讨论了化学研究方法的一般性问题以后，就可以进一步研究化学方法的特点及其他有关问题了。