始祖鸟存在吗？

科学理论来源于观察和实验，但从观察和实验得到的感性材料并不就是理论。这就跟大厦是由砖瓦等建筑材料组成的，但建筑材料并不就是大厦一样，要把建筑材料变成大厦，还需要人们站在脚手架上去进行造楼活动。与此相似，要从感性材料中总结出科学理论，人们还必须进行逻辑的、数学的和系统的思维活动。

我们将在本章里分别谈谈这些逻辑、数学和系统方法。下面先介绍比较和分类方法。

科学家通过观察和实验取得了大量的。可靠的感性材料，要使它们能成为科学大厦的构件，就必须先对它们进行预处理。这种对感性材料进行初步加工的方法就是比较和分类。

俗话说：“不怕不识货，就怕货比货。”“物以类聚，人以群分。”比较和分类是科学研究中的两种基本的逻辑方法。比较是分类的基础，分类是比较的结果。

比较方法是确定事物之间相同点或相异点的逻辑方法。德国哲学家黑格尔对此曾有这样一段论述：“假如一个人能看出一些显而易见之异，譬如，能区别一支笔与一头骆驼，则我们不会说这个人有了不起的聪明。同样另一方面，一个人能比较两个近似的东西，如橡树与槐树，或寺院与教堂，而知其相似，我们也不能说他有很高的比较能力。我们所要求的是要看出异中之同或同中之异。”

美国杰出的政治家和科学家富兰克林所提出的闪电和摩擦产生的电相同的见解，就是通过对闪电与电火花比较得出的。

自古以来，人们就把天上的闪电视为“圣火”，这样就在闪电和地上事物之间设置了一条不可逾越的鸿沟。然而，富兰克林经过反覆的观察、调查和比较，却发现了它们之间存在着 12 个方面的共同点。这些共同点是：发光、光的颜色、弯曲的方面、快速运动、被金属传导、在水中存在、劈裂它所通过的物体、杀死动物、熔化金属、使易燃物着火、含硫磺气味等。因此，他认为闪电并非有什么神圣的东西，它本质上就是放大了的实验中的电火花。为了验证这一观点，他又进行了风筝实验，从而证明了从天空捕捉下来的闪电与人工摩擦所生的电是一样的，没有什么不同。

与以上不同，下面是一个有关同中求异的例子。

一次，有两个人同时来找华佗看病，他们的症状都是头痛发烧。华伦给他们看完病后，给一个人开了泻药，给另一个人开了发散的药，结果两个人的病都好了。事后，有人问华佗：为什么相同的病，用不同药却能治好呢？华佗答道，这两个人虽然症状相似，都是头痛发烧，看上去是相同的病，但是病因却不同：一个是吃多了东西而生病的，另一个则是受凉感冒了。所以，给他们开的药就不同。这种善于从相似现象中抓住事物不同本质的本领，正是华佗的高超医术之所在。

分类就是通过比较事物的异同，根据一定的标准把具有相同点的事物归成一类的逻辑方法。在科学研究中，分类主要起着整理资料的作用，通过分类就能够使繁乱的材料条理化、系统化，从而为进一步的科学研究提供条件。

例如，我国古代把天穹上零乱的星星分为三垣：太微垣、紫微垣和天市垣；二十八宿：东方苍龙七宿（角、亢、氐、房、心、尾、箕），南方朱雀七宿（井、鬼、柳、星、张、翼、轸），西方白虎七宿（奎、娄、胃、昂、华、觜、参），北方玄武七宿（斗、牛、女、虚、危、室、壁）以及其他星座。

再如，过去在给失血的病人输血时，经常发生血液混合后凝集起来阻塞血管的致命后果。直到 20 世纪初，美籍奥地利病理学家兰德施泰纳通过分类发现了人的血液有四种类型：A 型、B 型、AB 型和 O 型，这样才掌握了给病人输血的规律。

每门学科的分类体系并不是一成不变的，与任何事物一样，分类也有个发展过程。

在科学发展的初期，由于收集的感性材料还比较少，人们往往仅根据事物的外部特征和外在联系进行分类，这时的分类称为现象分类或人为分类。随着科学的发展，人们掌握的材料越来越多，这时就有可能根据事物的本质特征或内部联系进行分类，这种分类称为本质分类或自然分类。本质分类是科学发展到一定阶段的产物，它与现象分类的区别就在于能够揭示出事物发展的必然规律。

在亚里士多德以前，对于动植物分类主要是依据生物的一个或少数几个特征进行的。就拿对动物分类所采用的简单对分原则来说，动物被划分为五成对比的两类，如陆上动物和水居动物、有翅动物和无翅动物等。亚里士多德发现这种简单的分类方法并不能反映出动物的亲缘关系，如按照对比原则，有翅蚁与无翅蚁就应是不同的两类。所以、他认为应该根据生物尽可能多的特征进行分类，并对他所能接触到的大量动物制定了分类表。

1583 年，意大利医生切萨皮诺采取了亚里士多德的分类观点，把植物的根和果实作为植物分类的主要依据。1660 年，英国植物学家雷则以植物的根、茎、叶、花、果为依据，提出了一个植物分类方法，到了 1676 年。格鲁发现了植物的有性繁殖，随后卡默拉留斯就提出了以植物的生殖器官——雄蕊和雌蕊的性质和数目为依据的分类方法。瑞典生物学家林耐继承了前人用

生殖器官当做分类标准的办法，创立了简便易行的“双名法”。他把植物分成纲、目、属、种，在 1753 年出版的《植物种志》中，他对约 6000 种植物进行了分类和命名。他还把动物分成六类，即：四足类、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫类和蠕虫类。由于林耐的分类都是根据人为选定的外部特征进行的，因此，这些分类还是属于现象分类。

在达尔文创立生物进化论以后，科学家开始按照生物物种之间的亲缘关系进行分类，进一步确立了各个分类阶层之间的内在联系，从而使生物分类从现象的分类进入到了本质的分类。由于本质分类深刻地反映了生物的自然演化过程，揭示了生物的内在联系，所以，建立在进化论基础之上的自然分类系统就具有很强的预见性。例如，达尔文曾经预言：在爬行类和鸟类之间应存在一种中间类型——始祖鸟。结果在德国发现了始祖鸟的化石。

据考证，始祖鸟生活在距今 1.5 亿年左右的侏罗纪晚期，它兼有鸟类和爬行类的一些特征，如有翅膀、牙齿、长尾椎骨等。始祖鸟的前肢虽然已形成翅膀，但还有三个分开的指骨，指端有爪。由此可见，始祖鸟是从爬行类演变为鸟类的过渡类型。