第二节 化学学的特征

化学学是科学学和化学科学的一个分支。它同科学学的关系是特殊与普遍的关系,同化学科学的关系则是普遍与特殊的关系。因此,化学学除同科学学和化学科学具有共性外,也还具有一些自身的明显特征。

一、整体性

化学学并不着重研究化学科学各门学科的具体理论问题,而是把化学科学作为一个完整的系统来考察,从化学的整体出发,着重研究化学科学的性质、特点、功能和发展规律等一系列具有普遍意义的战略性问题。

当代化学的发展,不仅促使人们继续对各个分支学科进行深入的研究, 而且促使人们抛弃传统的化学分科偏见,开展化学整体研究。因为正如 D.普赖斯所指出,“现在正需要科学发展的一般理论,它可揭示科学的各种因素的相互作用和科学作为特殊活动体系的功能。”①所以,化学学并不是已知各门化学科学知识的简单的机械式加合,而是作为统一的完整的知识体系出现的一门新的学科。它把化学科学整个体系各方面的相互联系和相互作用进行统一考虑。因此,化学学的整体性是化学学的一个最主要的特征,是把化学体系作为一个系统进行整体研究表现出来的最显著的特征。化学学的整体性不但指所研究的对象具有整体性,而且指化学学以其研究对象的全局作为考察和指导的对象。化学系统在同环境相接触时,表现出特殊的边界反应。这种反应是由于化学体系内各要素(分支学科和理论等)之间有着特殊的相干性联系。这种联系使得每个要素在同外界环境相互作用时表现为系统总体的作用来影响环境。化学学的任务就是要再现化学科学的这种整体联系。这是当代化学科学发展整体化趋势的一种反映。它将帮助我们进一步深化对化学科学的总体认识。

二、理论性

化学学的一般理论在化学发展中占据主导地位。其任务是集中反映化学知识体系的结构、功能和发展规律,揭示作为特殊的社会现象的化学体系的本质和特征,同时还深入研究化学科学体系的总体观念,认识论观念和方法论原理。

当代化学的发展,正在谋求对化学现象进行多种理论的解释和创建统一的综合理论。这是由于化学研究对象的复杂性和认识的历史局限性所导致的。由于对同一个问题的观察和认识所站的角度不同,就可出现不同的理论解释。上世纪中叶,为了解释有机化合物分子的结构,曾提出了“取代理论”、“核理论”、“类型论”以及“多价酸学说”等等。本世纪以来,有机化学中的多种理论解释分子结构十分活跃,共价键、配价健、共振论、自由基理论、互变异构理论等相继出现。60 年代以来,量子有机化学中的三大学派, 前线轨道理论、能级相关理论和过渡态理论,从不同的角度解释协同反应, 认识了分子轨道对称守恒原理所揭示的动态结构。其它化学分支学科内也有类似现象。这是化学科学发展过程中的历史必然性,也是产生各种学派并进行学术争鸣的前提。它有利于建立更完善的统一理论。

建立能够对化学现象或问题进行统一解释的综合理论,是当代化学发展的一大特点。为此就必须运用综合性的研究方法,以便把现代化学发展所获

① [苏]Л.A.拉契科夫:《科学学》,科学出版社,1984 年版。

得的化学经验知识系统化、综合化,找出其规律性的东西,揭示其因果联系, 建立更高一层的理论——“元理论”。这是化学学的重要任务,也是化学学产生的内在因素,以此可以更好地掌握化学科学发展的全貌。

三、应用性

化学学的应用性,主要是它能具体深入到化学科学研究活动及化工企业的各个实际领域,探讨化学科研的最佳机构和化学科研的一般方法,寻求化学科研人员素质培养和提高的途径,研究化学理论向化工技术乃至化工生产的转化,以及化工管理的最优化方法等实质问题。这也是化学学产生和发展的外在动力。此外,在化学学的研究工作中,化学中新的现象和理论的出现, 将会进一步导致化学学中新概念的产生;而化学学中新概念和理论的出现, 则将会指导我们为进一步发现新现象或建立新理论提供新的线索。

现代化学科学已经发展成为社会的一个重要部门。化学科学研究已从个体活动发展成为集体活动,成为社会精神生产的一个组成部分。化工生产已成为社会物质生产的一个产业部门,在国民经济发展中占有极其重要的地位。化学科学的一个最大特点就在于它的实用性。化学自从确立为一门学科以来,各种化学研究活动的目的,从根本说来就是为了能够应用于人类生产、生活的需要,即使是化学科学中的理论研究也都是具有这一潜在目的的。

化学的应用性使得它同国民经济和人类生活的各个方面有着极其密切的关系。从化学本身来看,每一种化学产品和每一项化工技术,如化肥、农药、染料的制造,煤的气化,石油的裂解等,都是根据当时社会的需要产生和发展起来的。这些产品和技术在社会中的应用,人们又会发现它们的不足,又要求人们再去研究和寻找性能更好的新产品和更先进的技术,以最大限度地满足人类的需要和最低限度的污染。当代化学应用研究的最新领域,如能源化学、材料化学、计算化学、资源化学、环境化学、海洋化学、地球化学等等,都是为解决实际问题发展起来的。

化学的应用性,使得研究化学整体的化学学也具有了应用性的显著特点。从宏观上讲,化学科学与社会的生产、经济和整体科技水平的协调发展, 不仅要求充分重视化学科学的作用,同时还要充分重视社会经济及整体科技水平的需要和可能。例如化学发展战略的选择,经济建设目标的确定,经济结构的变革,资源的合理利用,技术经济政策的制定,化工企业技术改造的方向,重大化工项目的可行性研究及前期准备工作,生态环境的保护等等。从微观上讲,任何一个化学部门以及任何一项化学活动,不论是化学科研还是化工生产,它们都需要优化的管理理论和管理方法,以使其投入最少而产出最多。化学学的应用性就是表现在宏观上的控制作用和微观上的指导作用。

四、边缘性

化学学不仅同化学科学密切相关,而且还同其它自然科学和社会科学以及思维科学有着密切联系。它是横跨自然科学、社会科学和思维科学的一门边缘学科。化学学的边缘性主要体现在它的思想、理论、观点是创造性思维的产物。这使得化学学具有极其旺盛的生命力。

现代化学早已突破了化学原有的研究范围,同其它基础学科交互作用, 结合成许多边缘学科如生物化学、仿生化学、细胞化学、计算化学、量子化学和物理化学等等。同时,现代化学还同其它学科相互渗透,结合成更多的边缘学科,如宇宙化学、环境化学、海洋化学、药物化学等等。化学学作为

对化学科学及其活动进行总体研究的一门边缘性学科,就更有利于对化学所产生的诸多边缘学科进行研究,总结它们的产生和发展的机制,探讨它们的发展演化的特点和规律。化学学正是站在化学发展的交叉性、边缘性前沿, 来预测未来化学的发展,描述其基本形态,分析其基本特点的。这是化学学边缘性的一个重要表现。

化学学的边缘性,不仅取决于当代化学发展前沿的特点,还取决于化学学的研究对象的本质特点。化学学的边缘性是一个发展的概念。不论任何时期,它都会以新的姿态出现,采用更新的方法,充实、概括更新的事实,产生更新的概念和更新的理论。化学科学的发展是在化学学科和其它学科的边缘、已知和未知边缘等一系列矛盾中进行的。化学学为我们揭示了化学科学发的展过程中的矛盾运动,并为我们提供了解决这些矛盾的线索。

当代化学科学的发展取得了一系列重大成就,化学前沿的研究也异常活跃。人类的生存和发展正在向化学科学提出了更为严重和迫切需要解决的一系列重大课题,诸如人口爆炸、食物来源、能源紧缺、经济贫困、环境污染、卫生保健等问题,都需要化学科学成为解决这些问题的开路先锋。化学学正是探讨化学与这些社会问题相互作用的机制和化学在解决这些社会问题中所起的作用。这也是化学学边缘性的重要表现。

化学学的特征不仅表现在以上四个方面,而且还有诸如未来性、指导性、探索性、审美性、创造性、超前性等等一些特征,从不同方面进一步反映了化学学这门新兴学科的性质、地位和作用。