论培根的科学归纳法

培根在《新工具》中批判了当时流行的经院哲学和亚里士多德的三段论，同时创立了科学归纳法，开近代归纳逻辑之先河。培根的科学归纳法可以分为三个步骤，分别是观察、实验，运用“三表法”整理分析材料，以及用“排斥法”得到事物的最终“法式”。培根的科学归纳法虽然有一定的局限性，但其对旧逻辑方法的批判和所倡导的科学实验精神对当今科学的发展仍然具有重要的指导意义。

弗朗西斯·培根不仅是英国著名的哲学家，还是实验科学的创始人和逻辑学家。他毕生致力于逻辑方法的革新，创立了“科学归纳法”，推动了当时欧洲实验科学的发展，也为近代归纳逻辑的发展奠定了基础。培根的科学归纳法虽然有一定的局限性，但其对旧逻辑方法的批判和所倡导的科学实验精神对现代科学的发展仍然具有重要的指导意义。马克思称其为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。

培根《新工具》的产生背景

培根生活的年代正值英国资本主义迅速发展的时期。在这个时期内，社会文化蓬勃发展，自然科学取得长足进步，为培根逻辑思想的形成提供了丰富的土壤。由于世界范围内的商品市场不断扩大，因此英国加大了对工业的投入，使得传统工业蓬勃发展。在都铎王朝重商主义政策的刺激下，资本主义不断成长，资产阶级逐渐强大，他们开始对阻碍生产力发展的经院哲学甚至封建统治产生不满，并对其展开批判。而培根可以说是新兴资产阶级的代言人，他赞颂人的智慧，鼓励人以理性、科学的方法认识自然和社会。同时，随着宗教改革的推进，新兴资产阶级有了更为宽松的信仰环境，宗教神学的思想统治开始衰落，这为近代自然科学的兴起与发展提供了良好的思想基础。

近代自然科学的诞生，以及西欧各国在数学、物理学、天文学等学科所取得的进步极大地推动了生产技术的进步和变革。当时的英国是媲美荷兰的实验科学的热土，在传统逻辑的学术水平上也处于领先地位。此时，传统的逻辑方法已无法与自然科学的发展相适应，实验科学的发展需要一种新的逻辑方法，这也是哲学家需要思考的问题。因此，培根的科学归纳法的产生其实是一种历史的必然。

培根对旧逻辑的批判

为了创立一种新的科学研究方式，培根基于亚里士多德的《工具篇》进行革新，撰写了《新工具》，旨在说明实验科学的发展必须采用一种新的工具方法，而不能采用亚里士多德式的演绎法。因此，在提出归纳法之前，培根对旧的经院逻辑进行了深刻批判。

对经院逻辑的抨击

首先，培根把批判的矛头指向中世纪遗留下来的经院逻辑。欧洲的中世纪被称作文明与科学的黑暗时代，彼时，宗教完全把控了人们的意识和思想，神学家把亚里士多德的逻辑学变成了教条的论证工具。到了培根所处的时代，基督教会仍在利用经院逻辑为上帝进行辩护，并阻碍科学实验的进行、自然科学的进步。经院逻辑依附于基督教神学，注重研究抽象的物质形式，既不能抓住事物的本质，也不能作为科学认识和自然研究的方法。中世纪时，神学家那些看似精美绝伦的三段论实则是玩弄概念的文字游戏，例如，他们摘取《圣经》中关于上帝或神灵的一些词句，从中推出某些命题，再根据这些命题做出进一步推论。这些推论看起来逻辑清晰却无实际效果，而且无益于人们对自然的认识和对世界的改造。所以培根认为，经院逻辑既不能抓住事物的真理，也不能作为认识的方法，它是科学发展的主要障碍。

对亚里士多德学说的批判

培根在《新工具》中抨击亚里士多德“以他的逻辑败坏了自然哲学”。首先，培根对三段论进行了批评，在他看来，亚里士多德的演绎法脱离自然、脱离科学实验，并不能得到最普遍、最抽象的理论，只有通过大量观察和实验，科学的归纳才能得到基础原理。而三段论只是把原来已经包含在大前提中的结论明确地体现出来，并不能产生新知识。所以，三段论“比不上自然的精微”，“它只能强人同意命题，而不抓住事物本身”。

其次，在培根看来，亚里士多德的三段论逻辑基础是有问题的。他说，“三段论式为命题所组成，命题为字所组成，而字则是概念的符号。所以假如概念本身是混乱的以及是过于草率地从事实抽出来的，那么其上层建筑物就不可能坚固”。在他看来，我们在日常生活中所使用的许多概念“无论是逻辑的或是物理的，它们都是凭空构想的，都是界说不当的”，也都不是“用正当的方法从事物中抽象出来和形成起来的”。因此这些概念是不能作为三段论中的“项”进行演绎推理的，即使参与推理，也只会得出不正确的结论，或者把三段论推演出的谬论扩大化。

最后，培根反对亚里士多德用一般抽象公理来证明个别命题。他认为从个别事物到最高公理一定要经过中间公理，而中间公理的真理性不是由最高公理来证明的，而是由经验证明的。因此，他不承认在演绎三段论推理中的中词的作用，中词只能在所谓大包小、全包分等普遍意义上作为连接判断的中介。培根认为我们应当从个别事物出发逐步螺旋式上升，先通过低级的公理，然后得到中间的公理，最后才得到一般原理。

虽然培根对经院逻辑和亚里士多德三段论的批判在部分地方失之偏颇，但也必须看到其合理和具有突破性的一面。为了认识自然，促进自然哲学的发展，亚里士多德式传统逻辑需要被打破，因为它不能从演绎推论中产生新的东西。在此背景下，建立一种新的逻辑、新的方法就是必要的，那便是培根的科学归纳法。

培根的“新工具”——科学归纳法

从培根对经院逻辑和亚里士多德三段论的批判来看，问题的核心在于，他认为这种传统逻辑对科学发展没有什么用处，希望能有一种方法可以获得科学认识和推动科学发展，于是把希望寄托于自己创立的归纳法。培根的归纳法不是简单枚举法，其将观察、分析、实验和寻求因果联系的方法结合了起来。在《新工具》中，培根详尽地论述了“科学归纳法”的基本内容。培根的归纳法具体分为以下几个步骤。

观察和实验

培根作为一个经验论者，其认识论的基本原则就是知识起源于感性世界，人的一切认识都必须从感官和知觉开始。显然，这是一条从物到感觉的唯物主义经验论的认识路径。正如马克思所指出的：“按照他的学说，感觉是完全可靠的，是一切知识的泉源。”培根强调人们的知识必须以经验和观察为依据；要想认识各种自然现象和事物，不能仅凭猜测和想象，必须通过亲自观察和实验，从而获得关于事物的第一手感觉经验，在分析归纳丰富的客观材料之后再认识事物。

对于观察，培根认为观察者必须认真细致，要坚决摒弃那种简略的、偶然的观察，更不能带着预先假设的结论去观察，一定要实事求是。但相较于通过观察获得材料，培根更加重视实验的作用，他认为实验有许多优点。首先，实验是对自然现象的模拟，只要实验设计得足够细致周密，就能最大程度地复制自然现象，并排除观察者在自然状态下可能受到的诸多偶然因素的干扰，从而得到更加准确、可靠的经验材料。其次，实验能够分解复杂的自然现象，去掉不相关因素，表现出事物的因果关系，有助于科学把握实验对象的本质和规律。因此，培根强调，只有通过科学实验才能揭示事物的真相。对于实验方法，在总结了前人经验和亲身实践后，培根在《广学论》中列举了以下几种实验方法：变量法、重复法、转移法、逆反法、消散法、连接法、偶获法、应用法。虽然这八种实验方法能够揭示自然现象间的某些关系，而且已经是当时比较先进的实验方法，但是对于物理、化学等学科来说其适用性却不是很高。尽管如此，这种用实验解释自然现象的方法能够促使人们认识到自然科学的重要性，提高人们对科学实验的兴趣，这也是难能可贵的。

整理、分析材料的“三表法”

通过第一个步骤，我们能够获得大量观察资料和实验数据，那么如何对这些经验材料进行整理和分析呢？培根在《新工具》中以研究“热”为例，提出了“三表法”。

1.“本质表”或“具有表”

在《新工具》第二卷中，培根首先指出事物的“法式”即规律，其决定事物的性质，事物的“法式”和性质之间构成了因果关系。若想研究一种“法式”，就要先将拥有这种性质的所有事物或现象列举出来。这种列举需要严谨，首先要确保列举出的事物都具有相同的研究性质，且在材料上不能重复；其次，在收集材料时必须以一种“历史的方式”进行，即要尊重历史事实，不能有过多思考或想象。在书中，培根以“热”的“法式”为研究例证，列举出了27种包含“热”的材料，包括阳光、流星、温泉、热水、火焰、雷电等。但是在仔细阅读了培根列举出来的27种例证后会发现，其中许多例证是错误的。比如，在第25条中，培根将咀嚼辛辣类草和芳香类草时舌头和唇腭感受到的灼热也归纳为“热”的例证，但其实这只是一种感官受到的刺激感，这些草并没有“热”这一属性。另外，我们能否把包含“热”的所有情况和现象都归纳列举出来呢？这显然不可能，而这也是培根归纳法的一个不足之处。

2.“差异表”或“接近中的缺乏表”

在列举了拥有这种研究性质的例证之后，还必须把缺乏这种性质的现象或事物列举出来。但是，缺乏这种性质的事物或现象是无法完全列举出来的，因此培根说“反面事例只应附缀于正面事例来举”。

以“热”为例，培根对照“本质表”列出了相应的否定事例。例如，“太阳的光线，特别是夏天的和中午的”具有“热”这一性质，培根指出“月亮、星和望星的光线在触觉上不觉得热；在满月之下倒会感到一种严冷”。在这里，培根实际上是对照“本质表”中“热”的一些例证，指出不存在“热”的反面事例。因为当给定的性质不存在的时候，“法式”也不应当存在；当给定的性质存在的时候，“法式”也应当存在。

3.“程度表”或“比较表”

培根指出，除了利用上述两种表分析事物的“法式”外，还需要对事物中这一性质的变化程度进行比较分析，或者从不同对象中抽取出这一性质进行比较分析，他把这种表称为“比较表”或“各种程度表”。因为“一个性质若非永远随着讨论中的性质属性之增减而增减，就不能把它当作一个真正的法式”。

培根继续以“热”为研究对象，举出41种在不同条件下同一个事物中“热”的程度不同的例证，以及不同事物中“热”的程度的比较分析。例如，太阳越接近垂直时，其热性越大，大约别的行星的热度也和其垂直程度成正比；动物在运动、游戏、患热症、受痛苦时也增加热度；鱼、兽、蛇、鸟的体温依次递减；等等。尽管有些例证不符合实际情况甚至完全错误，培根的“程度表”却向我们揭示了在相同属性中寻找“法式”的方法。

培根的“三表法”同穆勒判明因果关系五法中的“契合法”“差异法”“共变法”大体相同，所以培根既是“穆勒五法”的奠基人，也是现代归纳逻辑的开创者。但是，培根认为“三表法”并不等同于归纳法，而是归纳推理之前的准备，是科学归纳法中的重要环节，完成“三表”的列举之后还有一个步骤需要进行。

排斥法

通过上述两个步骤对材料进行收集和分析，最后一步是要从这些列举出的例子中寻找其中的因果关系，并获得最后的结论。培根认为，对这种因果关系的寻找才是真正意义上的“归纳法”的开始。所谓排斥法，就是以“三表法”所提供的材料为基础，通过排除例证中“法式”和属性、性质之间的不相干因素，发现事物间的因果联系。

以“三表法”所举的实例为依据，利用排斥法能够把不是热的“法式”的性质逐一排除掉。培根为研究“热”的性质列举了14个例证，表明了如何运用排除法解决实际问题，如因太阳光线排斥四大元素的性质等。使用这种方法能够排除与所研究的“法式”不相关的性质，逐渐缩小讨论范围，从而获得一个肯定的、真实的和定义明确的“法式”。 

在详尽列举了相关例证之后，可以通过分析、比较、排除对这三个表中的例证进行归纳，得到“热的‘形式’的第一次收获”。对于“热”这个贯穿始终的例子，培根得到的第一次收获是，发现了热和运动之间的必然联系，认识到“热是运动的一种特殊情况”。在此基础上，培根对运动进行进一步限制，得到了最终结论，即“热是一种扩张的、受到抑制的、在其斗争中作用于物体的较小分子的运动”。

培根对自己创立的“科学归纳法”非常自信，认为自己的归纳法是科学的方法。历史也证明了他的伟大，培根的科学归纳法开近代归纳逻辑之先河。从逻辑史来看，培根的“三表法”是穆勒五法的基础，对近代逻辑学的发展产生了深远的影响，也为当时蓬勃发展的实验科学提供了一种有效的逻辑方法。从科学认识的角度来看，培根的归纳法为科学认识提供了新的方法，极大地促进了自然科学的发展。虽然培根的科学归纳法还有一定的局限性，但是他对近代科学和逻辑学的贡献仍旧值得称颂。