材料一:
莱夫勒在研究白喉的早期,证明了实验动物因注射白喉杆菌而死亡时,细菌仍留在注射点的附近。他认为动物死亡是由细菌的毒素所造成。根据这一假说,鲁(法国细菌学家)做了大量实验,企图证实细菌培养液中的这种毒素,虽做了很多努力,却都失败了。尽管如此,鲁仍坚信这一假说,最后孤注一掷,给豚鼠注射了三十五毫升的大剂量培养液滤液。奇怪的是,这只豚鼠在注射了如此大量的液体后居然没死。过了一些时候,他满意地看到这只豚鼠死于白喉中毒。确认了这点以后,鲁很快就查明,他的困难是因培养液中细菌培养时间不够,从而产生毒素不足所致。因而,增加细菌培养的时间就能制成毒性很大的滤液,这一发现引出了预防白喉的免疫法,并使抗血清用于治疗。
贝尔纳根据神经冲动沿交感神经传导并引起化学变化从而在皮肤中生热的假说,切断了家兔颈部的交感神经,希望导致兔耳变凉。使他吃惊的是,该侧的耳朵却变得更热了。贝尔纳没有意识到耳血管与通常使耳血管保持适当收缩的神经作用是有联系的;结果血液流量增大,耳朵变热。他是完全偶然地发现了动脉中的血流量是由神经控制这一事实。这是自哈维经典性的发现以后,对血液循环认识最重要的进展之一。贝尔纳在实验过程中显示了他放弃原有推断、追踪新线索的能力。他在叙述这次经过时写道:“我们对于正在研究的设想,绝不应过于全神贯注。”
在大不列颠和澳大利亚西部某些地方出现一种羊群的神经性疾病,叫做缺铜病,原因多年不明。在澳洲西部,根据某种理由。贝内茨怀疑该病是由铅中毒所致。为了证实这种假说,他用铅的抗毒剂氯化铵来治疗羊群。第一次试验效果很好,但是后来的试验却不成功。这使人们想到该疾病是由于缺少某种矿物质所致,而这种矿物质可能少量存在于第一次使用的氯化铵中。贝内茨根据这个线索进一步研究,很快就证实该疾病是由缺铜所致,而过去并不知道有因缺铜引起牲畜疾病的先例。贝内茨自己说:“澳洲西部病原问题的解决是由证实错误假说时发现的偶然线索所致。”
(摘编自贝弗里奇《科学之路·实例》,有删改)
材料二:
假说是研究工作者最重要的思想方法,其主要作用是提出新实验或新观测。确实,绝大多数的实验以及许许多多的观测都是以验证假说为明确目的来进行的。假说的另一作用是帮助人们看清一个事物或事件的重要意义。若无假说则这一事物或事件就不说明问题。例如,在进行现场考察时,一个用进化论假说武装头脑的人就比没有这种假说武装的人能够作出许多更为重要的观察。假说应该作为工具来揭示新的事实,而不应将其视为自身的终结。
上面的实例说明了假说促成新发现的某些途径。这些实例告诉我们,虽然绝大多数的假说后来被证明是错误的,但是,一个不正确的假说有时能非常富有成效。当然,我们不应该认为这些就是真正有代表性的实例,因为正确的猜测比错误的猜测更容易收到成效,而且,错误猜测有时也有成效这一事实,并不能说明力求正确解释是不重要的。
当第一次实验或第一组观测的结果符合预期结果时,实验人员通常还需进一步从实验上搜寻证明,方能确信自己的设想。即使假说为若干实验所证实,也只能被看作在进行实验的特定条件下才是正确的。有时,研究人员所要求的或需要的就是这点,因为眼下他已经有了一个解决眼前问题的办法,或有了一个为某种理论所需要的假说,以便为进一步研究该问题进行部署。有时,假说的价值在于,以该假说为基点,将研究工作的新方向朝四面八方铺展,而且,把这种假说尽可能多地应用于各种具体情况。如果假说适用于各种情况,则可上升到理论范畴;如果深度够,甚至可上升为“定律”。然而,具有普遍性的假说却不能被绝对证实;但是,在实验中,如果假说能经受住各种关键性的检验,特别是,如果这种假说符合一般科学理论的话,它就会被接受。
当第一次实验或观测的结果不能证实假说时,有时用一种能起澄清作用的补充性假说来适应矛盾的事实,而不是一股脑地抛弃原来的假说。这种修正的过程可一直进行下去,直至主要假说滑稽地附加了一大堆特设条件。是否达到这一步,在很大程度上是个人的判断力和鉴赏力的问题。到此,大厦方始倾倒,而代之以另一座大厦,它更合理地综合了现今可以获得的一切事实。
有一句话发人深省:____。对于以实验为根据的东西,多数人都乐于依赖,唯有实验者知道那许多在实验中可能出错的小事。因此,一件新事实的发现者往往不像外人那样相信它。另一方面,人们通常总是非议、挑剔一个假说而其提出者却支持它往往为之献身。我们在批评别人的建议时也应牢记这点,因为鄙弃他的意见就可能伤害他,打击他。假说是一件个人性质很强的事情,由此可以得出一个结论:科学家研究自己的设想通常比研究别人的设想效果更好。当设想被证明是正确的时候,即使没有亲自做工作,提出者也是既获得了个人的满足,又荣膺了主要的功劳。研究他人假说的人常常在一两次失败以后就放弃了,因为他欠缺那种想要证实它的强烈愿望;而科学正需要这种强烈的愿望去驱使他做彻底的试验,并想出各种可能的方法来变化实验的条件。
(摘编自贝弗里奇《假设在研究中的运用》,有删改)
哥伦布航行的故事具有科学上第一流发现的很多特征。哥伦布全神考虑着一个设想:既然世界是圆的,他就能向西航行到达东方。他曾从一个水手那里获得了新的佐证,此人被大风刮离了航道,据他自己说,他在西方重登陆地,然后返航。他好不容易才得到资助,得以检验自己的设想,而且,在进行实验性航行的实际过程中也历尽了艰辛。最后成功的时候,他找到的不是预期的新航线,而是整整一个新大陆。大约任凭一切佐证于他不利,他仍然死死抱住自己的假说不放,并相信自己是找到了通往东方的航线。他生前所获赞誉和酬报甚少,不论他自己或是别人都未充分认识到他的新发现的意义。