（一）科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的總規(guī)律：科學(xué)發(fā)展的不平衡性

1．科學(xué)加速發(fā)展律　由于在縱軸的時(shí)間序上發(fā)展的不平衡性，所以科學(xué)呈現(xiàn)出加速發(fā)展的規(guī)律。在不同的歷史條件下，發(fā)展速度、規(guī)模和水平是極其不平衡的，從整個(gè)歷史過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì)看，科學(xué)的發(fā)展越來(lái)越快，呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)的規(guī)律。恩格斯早在100多年前就指出：科學(xué)的發(fā)展同前一代人遺留下來(lái)的知識(shí)量成正比。因此，在最普通的情況下，科學(xué)也是按幾何級(jí)數(shù)發(fā)展的。早在1944年，美國(guó)學(xué)者F·賴德發(fā)現(xiàn)，美國(guó)主要大學(xué)藏書(shū)量，平均16年翻一番。以后，D·理論普安斯教授把這一發(fā)現(xiàn)推廣到科學(xué)知識(shí)的全部領(lǐng)域，以科學(xué)雜志和學(xué)術(shù)論文作為知識(shí)量的主要指標(biāo)，描述了科學(xué)發(fā)展的加速規(guī)律。1700年，全世界出版的科學(xué)雜志不到10種，到1800年就增加到了100種，1850年為1 000種。1900年是10 000種，到現(xiàn)在全世界科學(xué)雜志多達(dá)100 000種。研究結(jié)果表明，雜志約15年增加1倍。在這些雜志上發(fā)表的科學(xué)論文，也遵循著指數(shù)增長(zhǎng)的規(guī)律，10～15年增加1倍，每年增長(zhǎng)5%～7%。據(jù)美國(guó)有關(guān)科研部門(mén)統(tǒng)計(jì)，第二次世界大戰(zhàn)以后，人類知識(shí)總量約每7～10年翻一番?？茖W(xué)的加速發(fā)展還表現(xiàn)在從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用推廣的周期明顯縮短。19世紀(jì)和20世紀(jì)初，科學(xué)從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用于生產(chǎn)，間隔平均為30年，第—次世界大戰(zhàn)到第二次世界大戰(zhàn)期間平均為16年，二次世界大戰(zhàn)后平均為9年，現(xiàn)在其周期更加縮短?？茖W(xué)的總體發(fā)展趨勢(shì)是加速度的，但并非任何一門(mén)科學(xué)任何時(shí)期都絕對(duì)地按幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。由于情況不同，它們?cè)诎l(fā)展速度上也表現(xiàn)出差異，或加速，或暫時(shí)緩慢地發(fā)展?？茖W(xué)知識(shí)之所以以指數(shù)增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出加速發(fā)展規(guī)律的客觀依據(jù)是科學(xué)知識(shí)在總體的發(fā)展趨勢(shì)上是只能前進(jìn)，不能后退，科學(xué)知識(shí)的進(jìn)步是不可逆轉(zhuǎn)的。科學(xué)知識(shí)本身的無(wú)階級(jí)性，具有全人類都可以繼承和發(fā)展的特性，所以，科學(xué)知識(shí)在數(shù)量上總是呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。原有科學(xué)知識(shí)的積累沉淀，相互作用、彼此滲透、轉(zhuǎn)移、綜合加速了知識(shí)的生產(chǎn)過(guò)程，使知識(shí)急劇增加。

2．帶頭學(xué)科的更替律　在科學(xué)發(fā)展的歷史過(guò)程中，學(xué)科間的發(fā)展是不平衡的，這種不平衡表現(xiàn)為帶頭學(xué)科的更替。在科學(xué)發(fā)展的不同時(shí)期，各學(xué)科的發(fā)展不是齊頭并進(jìn)、并駕齊驅(qū)的，而總是有一門(mén)或一組學(xué)科發(fā)展很快，走在前邊，以自己的概念和理論，對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展起著積極的影響和帶動(dòng)作用，從而帶動(dòng)著整體自然科學(xué)的發(fā)展。

當(dāng)代世界各國(guó)的一些學(xué)者，結(jié)合科學(xué)發(fā)展的史實(shí)，對(duì)自然科學(xué)發(fā)展的帶頭學(xué)科，進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。俄國(guó)學(xué)者凱德洛夫通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在自然科學(xué)發(fā)展中，走在前邊的帶頭學(xué)科對(duì)其他學(xué)科乃至整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展都有重大影響和促進(jìn)。研究結(jié)果表明近現(xiàn)代科學(xué)的帶頭學(xué)科的出現(xiàn)與更替大致情況是這樣的：第一個(gè)帶頭學(xué)科是力學(xué)，17～18世紀(jì)獨(dú)自領(lǐng)先200年；第二個(gè)帶頭學(xué)科是化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)，占領(lǐng)19世紀(jì)整整100年；第三個(gè)帶頭學(xué)科是微觀物理學(xué)，占據(jù)20世紀(jì)的前50年。這三個(gè)帶頭學(xué)科基本上處于科學(xué)的分化期。第四個(gè)帶頭學(xué)科處于科學(xué)的綜合期，它們是控制論、空間科學(xué)、高分子化學(xué)等學(xué)科；第五個(gè)帶頭學(xué)科將是處于科學(xué)的再次分化期的分子生物學(xué)，時(shí)間大約是21世紀(jì)初；第六個(gè)帶頭學(xué)科將是以心理學(xué)為中心的一組科學(xué)。國(guó)外一些學(xué)者預(yù)測(cè)，21世紀(jì)前半葉分子生物學(xué)是新的帶頭學(xué)科，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的科研經(jīng)費(fèi)、科研重點(diǎn)和科研后備力量的培養(yǎng)正逐步向生物科學(xué)方面轉(zhuǎn)移。它的發(fā)展和突破，將對(duì)農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、化工、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及人類自身的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。在分子生物學(xué)之后，將是心理學(xué)為中心的一組科學(xué)成為帶頭學(xué)科，這是由于心理因素在整個(gè)人類發(fā)展中的作用日益增強(qiáng)。為了克服人類心理負(fù)載過(guò)重，發(fā)揮人的創(chuàng)造才能，需要深入研究人類自身，使心理學(xué)成為熱門(mén)科學(xué)。通過(guò)近現(xiàn)代科學(xué)的帶頭學(xué)科的出現(xiàn)與更替可以看出帶頭學(xué)科的發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①帶頭學(xué)科的更替周期越來(lái)越短；②單一學(xué)科和—組學(xué)科相互交替；③分化與綜合相互交替。

3．科學(xué)中心轉(zhuǎn)移律　由于各國(guó)政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同和文化背景不同，科學(xué)在各國(guó)之間的發(fā)展也是不平衡的。縱觀近代科學(xué)活動(dòng)中心轉(zhuǎn)移的過(guò)程，從地域上來(lái)說(shuō)，其發(fā)展表現(xiàn)出不平衡性。這個(gè)民族的科學(xué)崛起了，那個(gè)民族的科學(xué)衰落了，一個(gè)高潮接著一個(gè)高潮，—個(gè)中心接著—個(gè)中心。此起彼伏、波瀾壯闊，呈現(xiàn)出波浪式前進(jìn)，螺旋式上升的歷史畫(huà)卷。沒(méi)有一個(gè)科學(xué)中心是長(zhǎng)盛不衰、一成不變的，每一個(gè)科學(xué)活動(dòng)中心都有興起、發(fā)展和衰落的起伏跌宕過(guò)程。

通過(guò)對(duì)世界科學(xué)活動(dòng)中心的研究分析，人們發(fā)現(xiàn)了社會(huì)不同生產(chǎn)方式的不斷更替造成了科學(xué)發(fā)展特長(zhǎng)周期的漲落現(xiàn)象。相對(duì)應(yīng)的奴隸社會(huì)、封建社會(huì)、資本主義社會(huì)，分別存在著三大科學(xué)活動(dòng)中心。而在一種新的生產(chǎn)方式取代舊的生產(chǎn)方式的過(guò)渡時(shí)期，科學(xué)的發(fā)展呈現(xiàn)“多中心”現(xiàn)象。在公元前20世紀(jì)至公元前9世紀(jì)，東西方幾乎同時(shí)形成諸如古埃及、古中國(guó)、古印度、古巴比倫等文明古國(guó)，科學(xué)開(kāi)始萌芽。公元前9世紀(jì)至公元前3世紀(jì)，古希臘科學(xué)興起，形成奴隸社會(huì)文明的第一個(gè)科學(xué)活動(dòng)中心。公元前3世紀(jì)至公元2世紀(jì)，封建社會(huì)的中國(guó)漢代，同古羅馬科學(xué)群峰并起，形成“多中心”時(shí)期。到了公元2世紀(jì)至8世紀(jì)，中國(guó)唐代出現(xiàn)人類科學(xué)文化的鼎盛時(shí)期，成為世界第二個(gè)科學(xué)活動(dòng)中心。公元13世紀(jì)至15世紀(jì)，意大利（資本主義）同中國(guó)明朝（封建社會(huì)）產(chǎn)生科學(xué)交流，阿拉伯科學(xué)成為東西方文化交流的樞紐（公元8世紀(jì)至13世紀(jì)）出現(xiàn)第三個(gè)“多中心”時(shí)期。近現(xiàn)代科學(xué)活動(dòng)中心的形成和轉(zhuǎn)移，依次是意大利（1540－1610年）→英國(guó)（1650－1730年）→法國(guó)（1770－1830年）→德國(guó)（1810－1920年）→美國(guó)（1920－至今），大約每80年為1個(gè)周期。

（二）波浪式前進(jìn)律

科學(xué)實(shí)踐與科學(xué)理論的矛盾運(yùn)動(dòng)，使科學(xué)進(jìn)化與科學(xué)革命交替發(fā)生，出現(xiàn)漲落，科學(xué)發(fā)展呈現(xiàn)出波浪式前進(jìn)規(guī)律。

科學(xué)的進(jìn)化時(shí)期，是相對(duì)平靜的時(shí)期，屬于科學(xué)積累的量變時(shí)期。而科學(xué)革命則是理論“范式”更新的劇烈變化時(shí)期，屬于科學(xué)發(fā)展的質(zhì)變時(shí)期。近現(xiàn)代科學(xué)家和哲學(xué)家們提出了許多關(guān)于多種科學(xué)發(fā)展的模式，反映了科學(xué)研究的時(shí)代特征，值得我們研究和借鑒。

從弗·培根到邏輯實(shí)證主義的科學(xué)發(fā)展觀曾統(tǒng)治科學(xué)界和哲學(xué)界數(shù)百年之久。他們根據(jù)歸納主義觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的特點(diǎn)，他們認(rèn)為科學(xué)知識(shí)來(lái)自對(duì)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的歸納，科學(xué)發(fā)展就是科學(xué)知識(shí)的不斷增長(zhǎng)。他們認(rèn)為科學(xué)發(fā)展是一個(gè)漸變的、進(jìn)化的、積累的直線發(fā)展過(guò)程，沒(méi)有中斷，沒(méi)有革命。邏輯實(shí)證主義的科學(xué)發(fā)展觀勾畫(huà)出了一幅漸進(jìn)的科學(xué)發(fā)展圖景，它雖然反映了科學(xué)不斷發(fā)展的總趨勢(shì)，但其根本缺陷是忽視了科學(xué)中的革命，故不能解釋科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的飛躍性質(zhì)變。20世紀(jì)50年代以后，邏輯實(shí)證主義的科學(xué)發(fā)展觀受到了批判，并出現(xiàn)了新的科學(xué)發(fā)展模式。其中最有代表性的是波普的證偽主義模式、庫(kù)恩的范式理論和拉卡托斯的科學(xué)研究綱領(lǐng)模式等。

1．波普的證偽主義模式　邏輯實(shí)證主義認(rèn)為觀察事實(shí)越多，越深入，通過(guò)歸納得出的科學(xué)定律或理論越被高頻率經(jīng)驗(yàn)論證所證實(shí)，那么它就越具有普遍性，解釋力和說(shuō)服力就越強(qiáng)，所包含的非科學(xué)的錯(cuò)誤成分也越少。波普從證偽主義出發(fā)，否定了邏輯實(shí)證主義的逐漸積累的模式。波普認(rèn)為，理論不能通過(guò)歸納得到證實(shí)，但卻能被證偽，一切科學(xué)真理都具有證偽性?？茖W(xué)的發(fā)展是理論不斷被經(jīng)驗(yàn)反駁和證偽的反復(fù)過(guò)程?？茖W(xué)發(fā)展的模式是：P1（問(wèn)題）→TT（假說(shuō)）→EE（反駁）→P2（問(wèn)題）。問(wèn)題是構(gòu)成科學(xué)發(fā)展的源泉，反駁是科學(xué)發(fā)展的根本機(jī)制，試錯(cuò)、直覺(jué)等非邏輯方法是科學(xué)創(chuàng)造的根本方法，批判性是科學(xué)進(jìn)步所依賴的根本精神，猜測(cè)和反駁是科學(xué)發(fā)展過(guò)程中最基本的環(huán)節(jié)。所以，波普的證偽主義又叫“猜測(cè)→反駁”模式，這一模式認(rèn)為科學(xué)發(fā)展的歷史，就是大膽地提出假說(shuō)，通過(guò)證偽，然后被推翻的過(guò)程，科學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng)就是不間斷地革命。這一模式也存在著許多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，用“不斷革命”來(lái)代替科學(xué)發(fā)展的全貌，顯然是一種片面的觀點(diǎn)；在證實(shí)和證偽的關(guān)系上，他過(guò)分強(qiáng)調(diào)邏輯上的非對(duì)稱性，而忽視了在實(shí)踐檢驗(yàn)中兩者的對(duì)稱性和復(fù)雜性；他在否定機(jī)械的純粹觀察時(shí)，連觀察實(shí)驗(yàn)的客觀性和可靠性也否定了，也就等于否定了觀察實(shí)驗(yàn)是產(chǎn)生科學(xué)理論的基礎(chǔ)這一唯物主義路線，在他的科學(xué)發(fā)展模式中強(qiáng)調(diào)了猜測(cè)、想像、靈感等非邏輯思維在科學(xué)假說(shuō)中的作用，而忽視了邏輯思維在假說(shuō)中的作用；在歸納和演繹的關(guān)系上，他在反對(duì)歸納主義，推崇演繹的同時(shí)，片面地否定了歸納的作用。

2．庫(kù)恩的范式理論　庫(kù)恩既反對(duì)歸納主義的科學(xué)發(fā)展觀，認(rèn)為它看不到科學(xué)發(fā)展史中的革命和質(zhì)變，也不同意科學(xué)發(fā)展的證偽主義，認(rèn)為它抹煞了實(shí)際存在的常規(guī)科學(xué)的長(zhǎng)期積累。庫(kù)恩用歷史的方法，從動(dòng)態(tài)角度考察科學(xué)發(fā)展的機(jī)制和規(guī)律，他提出了“范式理論”?！胺妒健笔强茖W(xué)家共同體的共同信念、共同傳統(tǒng)、共同理論框架以及它所規(guī)定的基本理論、基本方法和解決問(wèn)題的基本范型，是科學(xué)共同體所一致?lián)碜o(hù)的解釋規(guī)則。其模式是：前科學(xué)（無(wú)統(tǒng)一范式的狀態(tài)）——常規(guī)科學(xué)時(shí)期（統(tǒng)一于某種范式）——反常和危機(jī)——科學(xué)革命時(shí)期（范式轉(zhuǎn)移）——新的常規(guī)科學(xué)時(shí)期……。前科學(xué)是指尚未形成該學(xué)科“范式”的原始科學(xué)階段。在常規(guī)科學(xué)階段，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和爭(zhēng)論，形成了公認(rèn)的“范式”，并依靠共同信仰的“范式”把大家統(tǒng)一為一個(gè)科學(xué)共同體。反常是指出現(xiàn)了與原有“范式”相矛盾的客觀現(xiàn)象。危機(jī)是指當(dāng)反?，F(xiàn)象大量出現(xiàn)，并成為常規(guī)科學(xué)無(wú)法解決的難題時(shí)，科學(xué)共同體開(kāi)始分化，這時(shí)才有可能打破舊“范式”的統(tǒng)治轉(zhuǎn)向接受新“范式”?？茖W(xué)革命就是用新“范式”戰(zhàn)勝和取代舊“范式”、沖破舊理論建立新理論。新常規(guī)科學(xué)是指新科學(xué)革命以后，科學(xué)即轉(zhuǎn)入新的常規(guī)科學(xué)，進(jìn)入了在新“范式”指導(dǎo)下的漸進(jìn)式發(fā)展?？茖W(xué)發(fā)展史就是常規(guī)科學(xué)和科學(xué)革命不斷交替的過(guò)程，循環(huán)往復(fù)、永無(wú)止境。

庫(kù)恩的“范式”理論，對(duì)科學(xué)發(fā)展模式提出了許多精辟的見(jiàn)解，包含了不少合理的因素。他提出的科學(xué)發(fā)展模式：既不是歸納主義的“漸進(jìn)積累”，也不是波普的“不斷革命”，克服了兩者的片面性，綜合了兩者的合理因素。提出了常規(guī)科學(xué)和科學(xué)革命的相互交替、新舊模式不斷更替的模式。他提出了一種新的科學(xué)發(fā)展觀：科學(xué)是不斷探求新知識(shí)、放棄舊“范式”、舊理論，接受新“范式”，新理論的創(chuàng)造性活動(dòng)。他發(fā)現(xiàn)了科學(xué)作為一種社會(huì)事業(yè)，它的發(fā)展受科學(xué)內(nèi)部因素和外部因素相互作用的制約。然而，庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式也存在著缺陷和錯(cuò)誤。在認(rèn)識(shí)論方面，它只承認(rèn)知識(shí)的相對(duì)性，否認(rèn)科學(xué)的客觀性，陷入了相對(duì)主義和主觀主義。在“范式”的產(chǎn)生問(wèn)題上，片面擴(kuò)大了非理性因素的作用。同時(shí)他把他的科學(xué)發(fā)展模式看成是一切科學(xué)的惟一的發(fā)展模式，否定了科學(xué)發(fā)展模式的多樣性。

3．拉卡托斯的“科學(xué)研究綱領(lǐng)”模型　拉卡托斯既吸收了庫(kù)恩和波普的合理思想和合理觀點(diǎn)，又克服了波普和庫(kù)恩的錯(cuò)誤和片面性，創(chuàng)立了“科學(xué)研究綱領(lǐng)”模型，以解釋科學(xué)發(fā)展的規(guī)律?？茖W(xué)研究綱領(lǐng)分為：①“硬核”，是不容否定和反駁的基本理論觀點(diǎn)；②“保護(hù)帶”是可反駁的外圍彈性地帶，是保護(hù)“硬核”免遭否定的，它可以通過(guò)調(diào)整、修改輔助性假說(shuō)，來(lái)保護(hù)“硬核”；③啟示法，是形成研究綱領(lǐng)的方法論規(guī)則。包括完善和發(fā)展綱領(lǐng)的正面啟發(fā)法則和保留“硬核”的反面啟示法則。拉卡托斯科學(xué)研究綱領(lǐng)理論比庫(kù)恩的科學(xué)發(fā)展模式更全面、更合理，與科學(xué)發(fā)展的實(shí)際更為切合。他把科學(xué)理論看作是內(nèi)在結(jié)構(gòu)的整體，由彼此聯(lián)系的硬核、保護(hù)帶和啟示法組成，比較符合科學(xué)理論具有堅(jiān)韌性的歷史事實(shí)。他的科學(xué)研究綱領(lǐng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)模式，有一個(gè)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展中的進(jìn)化和革命、量變和質(zhì)變的統(tǒng)一，他肯定了科學(xué)研究綱領(lǐng)之間更替的先后連續(xù)性和繼承性。他認(rèn)為科學(xué)發(fā)展史就是一部相互競(jìng)爭(zhēng)的研究綱領(lǐng)不斷更替的歷史。