第三节 化学革命的模式

化学革命经历的具体过程和步骤，呈现出复杂纷繁的状况，然而在将枝节和次要因素舍弃以后便可以得出化学革命的一般的标准样式，以便于人们认识和研究化学革命的状态、过程、步骤、特征和意义。这也是我们研究化学革命模式的基本意义。

一、“陀螺型”化学发展模式

化学革命的模式取决于化学理论的给构和化学发展系统的形式等二个基本部分。化学理论是隶属于科学理论的，当然也具备科学理论的“树型模式” 的特点。①事实上，化学理论的静态结构也确实呈现树型。有的论理呈现为树的主干，有的理论呈现为树的分支。化学物质结构理论就是现代化学理论的主干，分析化学如系统分析法就是化学理论的分支。

分支部分的化学理论受化学实践和化学思维的影响较大，易于波动。它们的变化一般不会影响到整个化学理论的动摇。化学理论的主干也就是化学主导理论，是支撑化学之树繁荣昌盛的核心力量。在科学发展的风雨震撼下， 它的波动较小，然而它的变化将影响到整个化学理论的全局，影响到化学发展系统的状态。因此可以将化学理论“树型模式”中的主干理论的转折变革看作是化学革命的同义语。

在化学革命史上从 1772 年开始，燃素说就受到了各种各样批评。但是它通过一系列的特设性假说（如“燃素”具有负重量等）的辩护作用，仍然保持其化学主导理论地位，表现出极大的稳定性，以至于像普利斯特列、凯文迪什、马凯尔（P·J·Macquer， 1781—1784）、刻尔万（R·Kirwan， 1733

—1812）等著名化学家在化学氧化学说取得巨大成功以后仍然坚持燃素说的观点，而且态度十分坚决。②

既然化学理论的结构呈“树型模式”，那么化学理论是如何影响化学发展系统的呢？换句话说，化学发展系统的情况怎样？化学发展系统是一个动态平衡体系，即三个基本要素相互联系、相互作用的体系。由于其中的化学理论是导致化学革命的主导因素，因此可以把三个要素的相互关系用一个倒三角形来描述，而整个化学发展系统则呈现为陀螺型的圆锥体。

虽然，化学实践和化学思维作为化学整体的两极是相互区别的，但是又通过化学理论联系成一体。化学实践活动和化学思维活动无不围绕着化学理论而展开。它们是三位一体的，如果出现化学实践与化学思维之间的脱节或比例不协调，就会出现化学发展系统陀螺的进动或倾倒，破坏原来的动态稳定。这时，化学理论必须通过自身的调整以形成新的状态，才能重新进入新的动态平衡。可见，化学革命既是化学发展系统诸要素发展变化的结果，也是调整化学发展系统内部诸要素关系的必然。

如果把陀螺的倾倒看成是一次化学革命，那么不难看出，化学实践和化学思维的矛盾是产生这一结果的根本动因。如果我们把化学系统的陀螺圆锥看成是一个认识客观世界的钻头，那么，化学实践与化学思维的结合得愈紧密，它们的作用力就越大，化学理论的韧性和抗冲击性就越强，对自然界化学运动的认识也就越深刻，效果越好。

① 舒炜光：《自然辩证法原理》，吉林人民出版社，1986 年版，第 67—74 页。

② J·M ·Stillman ：The Story of early chemistry，P.442—450（1924）。

二、“复式”化学革命模式

结合库恩科学革命的模式并结合化学革命历史的实际，这里提出化学学的化学革命模式。

库恩在《科学革命的结构》一书中，给出了历史主义学派的科学发展模式，同时描述了科学革命的模式。

库恩的科学发展模式：

→ → →

库恩的科学革命模式：

→ → → —⋯⋯

库恩的科学革命模式受到最大的批评就是在解决危机的过程中范式的转变是不可比的。此外，库恩对危机的产生的观点也比较含混和复杂。总的来说，库恩科学革命模式基本上是适合科学发展的实际。但有待于进一步补充， 特别是去掉一些非理性主义的因素。

事实上，相对于库恩的前科学时期，化学史上应该有一个化学潜科学时期，也可以说是属于化学史前阶段；化学潜科学时期与前主导理论占统治时期之间，是化学科学确立阶段。从多种理论共存的时期到新主导理论确立统治地位以前，是潜化学革命时期。化学主导理论的转折性建构是化学革命时期。在整个化学发展史上，化学革命是罕见的、短暂的时期，而非化学革命则是常见的、长期的过程。但是化学革命却是意义重大、能够改变化学发展面貌的事件。这一动态过程可以从化学发展和化学革命模式框图（图 13—1） 中看出。

可以看出，同库恩模式相比，这一模式主要具有两个特点：一是在革命起因方面提出了化学实践和化学思维两个要素；二是依照这两个要素进一步把库恩模式的危机时期划分为两个阶段。这样就能够较为深入地揭示出化学革命的动因和本质。因此，这一模式，可以称为“化学革命的复式模式”。

根据这一模式可以具体认识到，化学革命的起因或库恩模式中的反常是产生于两种矛盾：一是化学实践与化学理论不符，例如在拉瓦锡时期由于人们对物质燃烧和煅烧进行了大量实验，而表明了燃素说和化学实验结果不符，从而使人们对燃素理论的正确性产生了怀疑，并最终成为化学革命的契机；二是化学思维的批判性反思与化学理论的矛盾，例如从燃素说一产生就

在化学界产生了维护燃素说和各种批判性反思的两种化学思维，并以化学理论为中介进行了激烈的批驳和反批驳。当时出现了三种观点：（1）容克尔

（Jancker，1683—1759）和芬涅尔（G·Venel，1723～1775）等人认为燃素理论本身并没有问题，只是人们忽视了对燃素性质的认识。因此他们提出了燃素具有“负重量”的理论；（2）拉瓦锡等人怀疑实验本身的过程，认为问题可能出在实验中，并通过一年多的定量实验终于发现在密封容器中煅烧金属并没有增重的事实；（3）化学家们认为燃素的物理性质和化学性质应该具有统一性的看法。这种化学思维与化学理论的相互作用，促进了化学革命的产生。可以看出，这一模式对于化学革命的动因和本质能够做出较为深刻的概括，可以更为有效地理解和把握化学革命。

三、主动和从动的化学革命类型

化学思维的批判性反思和化学实验的判决性反常，加深了已有的化学理论内部逻辑矛盾，最终则推动了化学革命。在化学革命的起因上，库恩仅仅强调反常中一方面的作用，无疑是不全面的。化学实践和化学思维对化学理论的双重作用，是构成化学革命起因的两个方面。他们是对立统一的，相辅相成的，不能在化学发展过程中将它们割裂开来，孤立地对待。

化学思维的批判性反思使化学发展系统形成两种趋势。一种是虽然认识到已有理论的不足，但沉湎于前主导理论已取得的成功，不断用增加各种特色性假说来完善前主导理论，维护它的统治地位；另一种是反常一开始就试图用新的构想和假说来重新建构新理论，并努力使之成为新的主导理论。拉瓦锡之所以成功地完成了第一次化学革命就是后一趋势发展的结果。

根据化学革命起因两种作用的强弱，可以将化学史上的化学革命分为二种类型：即主动式革命和从动式革命。

主动式化学革命是指从化学革命起因开始，作为反常因素的一个侧面—

—化学思维的批判性反思，充分发挥了主导作用或主观能动作用而最终完成的革命，亦可称为是化学思维型的化学革命。拉瓦锡的化学革命就是主动式化学革命。其特点是，从拉瓦锡意识到燃素说存在错误并准备进行一场化学革命时起，就从化学思维的角度主动进行化学理论的重新建构。他的有目的、有意识的化学实践和化学理论的建构，都体现了积极思维的主动性。有人把他誉为“伟大的化学建筑师”，而按马克思的说法，建筑师头脑中事先是具有“清晰的建设蓝图”的。拉瓦锡化学革命是发生在化学界内部，并彻底解决了当时燃素说所面临的问题，充分体现了化学思维的主观能动性作用。

从动式化学革命是指在化学革命起因中，由于化学实验同化学理论相矛盾，或其它科学实践事实同化学理论相矛盾而促成的化学革命。20 世纪初的量子化学诞生的化学革命是属于这种从动型化学革命的典型例子。当时，由于物理学处于领先的带头学科的地位，客观上具备了发现原子结构的条件， 在伦琴射线、放射性和电子相继发现以后，物理学的原子结构理论发展迅速， 而使化学理论的变革具有明显的从动性。当时，化学家对化学理论的未来发展趋势远不如拉瓦锡那样充满自信心。特别是从拉瓦锡以后，经验主义逐渐成为化学家普遍信奉的教条，妨碍了化学思维活动的健康发展。后来在物理理论的启示和借鉴下，通过物理学家的越俎代庖，化学才进行了化学主导理论的转折性建构，然而同物理学的飞速发展相比，化学革命还是远远落后于物理学革命。应该看到，从动式化学革命不过是针对化学革命起因的特点所进行的一种分类描述，至于其作用则并不亚于主动式的化学革命。这种分类

只是要告诉人们在化学发展中必须充分发挥化学思维的主导作用，否则就难以摆脱被化学实践推着走的被动局面。

对于化学革命的模式及类型的认识，有助于奠定化学史分期研究的理论基础。国际上化学史分期一般是按年代、人物、哲学意识、社会经济形态和化学自身发展的特点等五种分期原则划分的。前不久我国化学史研究工作者提出了按化学自身发展特点与社会对化学影响相结合分期的断代原则，①其中提出“每一个时期开端的标志，应当是在化学思想上具有最重要地位、转折性的化学概念、化学理论”。这种分期原则中已经包含了以化学理论转折性变革为开端标志的想法。换言之，即以化学革命作为化学史的断代依据，也可以说是化学革命理论在化学发展分期问题上的一种应用。

① 邢润川：“试论化学史分期中的一些理论问题”，《全国化学工业辩证法学术讨论会资料》，第 65 页。