19世纪60年代,俄国的门捷列夫和德国的迈尔通过各自独立的研究,几乎同时宣布发现了元素周期律,这一发现成为元素概念从近代向现代进步的转折点,对化学的发展起到了巨大的推动作用,对辩证唯物主义自然观的确立和发展也起到了不可低估的作用。门捷列夫利用了比较和分类的逻辑思维,主要通过把握元素之间的内在联系,即从元素化学性质途径来把握其周期性；而迈尔则从元素的原子量和原子体积着手,发现二者之间的关系,并进一步研究元素的硬度、沸点等物理性质,发现都有周期性变化,可见他是通过物理性质途径把握元素周期律的。此后,有两位英国物理学家为揭开元素周期律的内幕作了重大贡献,一是巴克拉,他在1911年上半年用Ｘ射线对气体进行散射现象实验,提出了“某种元素原子中的电子数与该元素在周期表中的位置有关”的见解。这一见解被莫斯莱于1912年所证实,他发现元素的特征Ｘ射线波长排序与其在周期表中的顺序完全一致,并将这个顺序命名为原子序数,通过进一步分析,他得到了一个十分正确的结论:原子序数等于原子的核电荷数。这样元素周期律的本质就显露出来了:元素的性质表面是随原子量而实质上是随核电荷数的变化而变化的。由此可见,导致发现元素周期律的可能方法和途径不是唯一的,而是多种多样的,原因是元素具有多种多样的属性,而且这些属性都包含有并可以从一个侧面反映出元素的周期性,正是这种客观基础为科学家用不同方法从不同途径取得真理性认识提供了可能。
近代有机化学家以一种被称为“化学上的直觉”来建立化学结构理论,这种独特的有机化学方法是通过化学经验,对化学事实予以直观理解,并卓越地运用一种不注重定量方法的逻辑推理,而得出基本正确的理论结果⑨。凯库勒提出苯分子结构理论的过程就是一个典型例子。据说,他在一次睡梦中看见碳链像长蛇一样盘绕卷曲,其中有一条蛇突然咬住自己的尾巴,形成环状。他因此茅塞顿开,通过进一步联想和类比,提出了苯的环状结构假说,并进而以模型法构画、完善,后来获得了各种实验的证实。这一发现对于化学理论的发展,对于研究芳香族化合物中的异构现象和性质,以及对于发展煤油染料等大规模工业具有重大的意义。在此,凯库勒是基于大量的实验事实,使用了非逻辑的灵感、顿悟和直觉思维,还依靠直观形象化的模型方法以及逻辑推理而成功。
以上都是化学家根据具体情况和需要,灵活运用各种方法而获取成功的范例。的确,在化学家看来,对任何方法都不能偏废,因为它们都有可能被有效地予以运用。我们并不试图说明所有的化学家都做到了这一点,而只是就总体意义而言。事实上,相对保守僵化的化学家也是有的。比如,在科学方法的认识与运用上,迈尔就不及门捷列夫,前者偏于狭隘,不像后者那样能灵活运用众多方法来归结出一般规律,并大胆地做出科学预见。这正是人们往往将发现元素周期律的功勋归于门捷列夫的原因。
对于如此众多的方法,化学家又认为不能平等对待并在使用上齐头并进。质言之,他们思维灵活,既反对单一僵化,又视实际需要有侧重地运用各种方法。化学家在进行科研时,主要是以实验为基础,进而用理性思维(其中也运用灵感、直觉、顿悟思维)。
费耶阿本德主张多元方法论,化学家事实上同意这一主张。但是,对于非理性方法,他们是在迫不得已的情况下才使用的,而且将之视为辅助性的,因为科学理性以外的方法如政治、宗教等手段不能代替科研中的方法。各种方法都应灵活运用,但不能把所有的方法都均等地看待,而要以符合本学科特点的方法为主,这也许就是化学家对待费氏多元方法论主张的正确态度。
注:
① 费耶阿本德:《反对方法》(周昌忠译)和《自由社会中的科学》(兰征译),上海译文出版社1992年1月和1990年3月出版。
② 黄瑞雄:《费耶阿本德与机变思维》,载于《青海社会科学》1998年第1期。
③ 参见张来举文《费耶阿本德:反对方法的哲学家》,载于《自然辩证法通讯》1995年第1期。
④ 费耶阿本德:《自由社会中的科学》,上海译文出版社1990年3月版,第140页。
⑤⑥ 费耶阿本德:《反对方法》,上海译文出版社1992年1月版,《导言》,第266页。
⑦ 《自然辩证法百科全书》,中国大百科全书出版社1994年版,第169页。
⑧ 李志才主编《方法论全书(Ⅲ)》,南京大学出版社1995年版,第587～600页。
⑨ 盛根玉:《近代化学家的思维方式和研究方法的历史考察》,载于《自然辩证法研究》1987年第3期。
