丹 陽(yáng),陳常青,肖培根*
(1. 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所《Chinese Herbal Medicines》編輯部 北京100193;2. 天津中草藥雜志社《Chinese Herbal Medicines》編輯部 天津300301)
近年來(lái)我國(guó)科研論文質(zhì)量和數(shù)量大幅提高,中國(guó)科技期刊的國(guó)際影響力也越來(lái)越大;但是,與國(guó)際先進(jìn)水平期刊相比,中國(guó)的科技期刊總體還有差距,而我國(guó)本土科研論文質(zhì)量也突顯兩級(jí)分化[1]。我們認(rèn)為,其中一個(gè)重要的原因在于實(shí)證研究論文的形式邏輯方面,尚未明確歸納出一個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔的論述模型,以致很多科研工作者困惑于此,從而拉開(kāi)差距。因此,考察和總結(jié)國(guó)際名刊實(shí)證研究的形式邏輯,從學(xué)理上提供科研工作者一個(gè)模型,對(duì)于普遍提高中國(guó)科研水平、提高中國(guó)科技期刊的核心競(jìng)爭(zhēng)力、縮短差距,實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步不失為一個(gè)有效途徑。
愛(ài)因斯坦[2]曾說(shuō):“西方科學(xué)的發(fā)展是以?xún)蓚€(gè)偉大的成就為基礎(chǔ),那就是,希臘哲學(xué)家發(fā)明形式邏輯體系(在歐幾里得幾何學(xué)中)以及(在文藝復(fù)興時(shí)期)發(fā)現(xiàn)通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)可以找出因果關(guān)系?!蔽覀冋J(rèn)為,“形式邏輯”可理解為一種通用的思維程序。歐幾里得幾何學(xué)[3]使用的“提出命題”和“證明命題”的論證形式,體現(xiàn)出“提問(wèn)”和“解答”這項(xiàng)人類(lèi)基本的思維程序。我國(guó)中醫(yī)經(jīng)典著作《黃帝內(nèi)經(jīng)》[4]常出現(xiàn)這樣的表達(dá)模式“黃帝問(wèn)曰......,岐伯對(duì)曰......”,同樣體現(xiàn)了這種基本的思維方式。“通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)可以找出因果關(guān)系”則是指“實(shí)證研究(Empirical Research)”。通常認(rèn)為,實(shí)證研究是指研究者親自收集觀察資料,為提出理論假設(shè)或檢驗(yàn)理論假設(shè)而展開(kāi)的研究。胡適的十字真言“大膽地假設(shè),小心地求證”,我們認(rèn)為概括了實(shí)證研究的思維特征。顯然,當(dāng)前多數(shù)自然科學(xué)研究論文屬于實(shí)證研究的范疇。形式邏輯和實(shí)證研究在現(xiàn)代自然科學(xué)研究中不是彼此孤立的,而是相互融合共存于現(xiàn)代自然科學(xué)研究過(guò)程中。因此,我們認(rèn)為實(shí)證研究的形式邏輯可視為科學(xué)研究的基本思維工具之一,算得上一項(xiàng)科研基本功。
“提問(wèn)”和“解答”的具體思維程序又是什么?20 世紀(jì)約翰·杜威給出了“五步說(shuō)”:疑難的境地;指定疑難之點(diǎn)究竟在什么地方;假定種種解決疑難的方法;把每種假定所涵的結(jié)果,一一想出來(lái),看哪一個(gè)假定能夠解決;證實(shí)這種解決并使人信用,或證明這種解決的謬誤使人不信用[5]?;诙磐膶W(xué)術(shù)思想,胡適提出“大膽假設(shè),小心求證”,這一說(shuō)法高度概括了“求解”的思維程序。進(jìn)入 21 世紀(jì),芭芭拉·明托在《金字塔原理》中提出文章引言由“背景”“沖突”“疑問(wèn)”和“方案”構(gòu)成[6],這實(shí)際上明確了“提問(wèn)”的思維程序,可以理解為將杜威的“五步說(shuō)”采用名詞術(shù)語(yǔ)加以概念化。這個(gè)觀點(diǎn)是否符合自然科學(xué)實(shí)證研究論文引言,本文將進(jìn)一步研究驗(yàn)證。同時(shí),如何理解“使人信用或者不能使人信用”,則是前人留給后人的“謎面”。綜合前人的研究以及考察通常研究論文的基本結(jié)構(gòu),我們建立了一個(gè)比較系統(tǒng)的實(shí)證研究的形式邏輯模型,并從PNAS、Nature、Journal of Ethnopharmacology 等國(guó)際知名期刊選取 6 篇論文進(jìn)行驗(yàn)證。這個(gè)模型如圖 1所示,分兩級(jí),其中一級(jí)層次就是“提問(wèn)”與“解答”,它們各自有次級(jí)分級(jí):“提問(wèn)”分為“背景”“沖突”和“疑問(wèn)”3 個(gè)組件,“解答”分為“假設(shè)”“立論依據(jù)”“方案”“方法”“結(jié)果”和“結(jié)論”6 個(gè)組件。各組件定義如圖 1,對(duì)“假設(shè)”和“結(jié)論”的定義,給出了“使人信用或者不能使人信用”的基本邏輯關(guān)系,這樣就彌補(bǔ)了前人遺留的一些“謎面”。
圖1 自然科學(xué)實(shí)證研究的形式邏輯Fig.1 Formal logic of empirical research in natural science
提問(wèn) Problem:明確研究主題,精準(zhǔn)提出異?;蛘呃_的過(guò)程。
解答 Reply:大膽假設(shè),小心求證的過(guò)程。
背景 Background:有關(guān)研究主題公認(rèn)的事實(shí)。
沖突 Complication:在該背景下研究主題發(fā)生的異常或者遇到的困擾,起到推動(dòng)情節(jié)發(fā)展,引發(fā)讀者疑問(wèn)的作用。
疑問(wèn) Question:由這個(gè)“沖突”帶來(lái)的疑問(wèn),而不是其他“沖突”或者與研究主題不相干的信息帶來(lái)的疑問(wèn)。
假設(shè) Hypothesis:猜測(cè)性的回答,有待驗(yàn)證的結(jié)論,用于指導(dǎo)和設(shè)計(jì)“方案”。
立論依據(jù) Rationale:“假設(shè)”不是空想,而是有一定的研究基礎(chǔ),由前人的研究成果推理而來(lái)。
方案 Resolution:為驗(yàn)證“假設(shè)”設(shè)計(jì)的一套實(shí)驗(yàn),即“做什么”。
3.全員參與原則。和諧企業(yè)不是一部分的和諧,而是全體員工的和諧,企業(yè)整體的和諧。企業(yè)經(jīng)營(yíng)者必須充分認(rèn)識(shí)到,企業(yè)和諧需要全體成員的共同參與和共同努力,才能逐步實(shí)現(xiàn)。因此,在構(gòu)建和諧企業(yè)的過(guò)程中,經(jīng)營(yíng)者要向企業(yè)成員灌輸全員參與原則,每位員工自身和諧、員工與員工要和諧,以及企業(yè)與外部要和諧。從和諧的本質(zhì)上講,和諧就是整個(gè)有機(jī)體的有序運(yùn)行,個(gè)別地方不和諧,就會(huì)破壞整體的和諧。
方法 Methods:具體執(zhí)行“方案途徑”,即“怎么做”。
結(jié)果 Results/證據(jù) evidence:通過(guò)執(zhí)行方案得到一系列數(shù)據(jù),稱(chēng)為“結(jié)果”,可作為“證據(jù)”支持“假設(shè)”。
結(jié)論 Conclusion:被驗(yàn)證的“假設(shè)”,即得到“證據(jù)”支持,則成為“結(jié)論”;顯然,“結(jié)論”從“結(jié)果”推演而來(lái)。
從 PNAS、Nature、Journal of Ethnopharmacology等國(guó)際知名期刊提取了 6 篇論文(表 1)。PNAS 和Nature 是自然科學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的世界名刊。Journal of Pharmacology 是傳統(tǒng)藥物學(xué)領(lǐng)域的知名期刊。Chinese Herbal Medicines 是中國(guó)第一份中藥專(zhuān)業(yè)的英文學(xué)術(shù)期刊,其文本構(gòu)造如表 2。PNAS 和 Nature摘要為報(bào)道式,Journal of Ethnopharmacology 和Chinese Herbal Medicines 摘要為條目式。
6 篇論文分別屬于藥學(xué)、植物學(xué)范疇。按照?qǐng)D 1給出的模型進(jìn)行分析,觀察整體本文結(jié)構(gòu),重點(diǎn)分析題目、摘要、引言。分析步驟首先確定主題,其次尋找提問(wèn)和解答,再次分析鑒別9 個(gè)組件。
表1 6份實(shí)證研究論文樣本Tab.1 Six text samples of empirical research
表2 4份期刊的文本結(jié)構(gòu)Tab.2 Text structures of four academic journals
例 1[7]來(lái)自 Journal of Ethnopharmacology。摘要屬于條目式摘要,分為“傳統(tǒng)藥物學(xué)相關(guān)背景”(Ethnopharmacological Relevance)、“研究目的”(Aim of the Study)、“材料與方法”(Materials and Methods)、“結(jié)果”(Results)和“結(jié)論”(Conclusion)。盡管如此,依然可按照?qǐng)D分析文本,結(jié)果如表 3。本例的題目就是“結(jié)論”。其摘要是一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)證研究形式邏輯,除了“立論依據(jù)”之外,各組件清晰可現(xiàn),雖然“疑問(wèn)”隱含,但是可以從“沖突”中推理出來(lái)。“假設(shè)”部分性地得到驗(yàn)證,因此“結(jié)論”限定性地表達(dá)為“部分治愈機(jī)理在于一定程度上”。全部組件均可在正文找到,而摘要中所缺的“立論依據(jù)”位于“引言”第 2 段第 6~10 句,形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的形式邏輯模型。
例 2[8]來(lái)自 Chinese Herbal Medicines(表 4)。該刊的摘要也屬于條目式摘要,分為“目的”(Objective)、“方法”(Methods)、“結(jié)果”(Results)和“結(jié)論”(Conclusion)。盡管如此,依然可按照?qǐng)D1分析。本例的題目就是研究主題,其摘要是一個(gè)比較典型的實(shí)證研究形式邏輯,除了缺少“假設(shè)”和“立論依據(jù)”,其他各組件清晰可現(xiàn)。如同例 1,雖然“疑問(wèn)”隱含,但是可以從“沖突”中推理出來(lái)。由于“假設(shè)”和“結(jié)論”是“有待驗(yàn)證”和“得到驗(yàn)證”的邏輯關(guān)系,因此在摘要部分,通過(guò)“結(jié)論”可以暗示關(guān)于“假設(shè)”的一些信息。全部組件均可在正文找到,而摘要中所缺的“立論依據(jù)”位于“引言”第2 段,也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的形式邏輯模型。
表3 例1形式邏輯分析結(jié)果Tab.3 Analysis of formal logic of Sample 1
表4 例2形式邏輯分析結(jié)果Tab.4 Analysis of formal logic of Sample 2
例 4[10]也采自 PNAS(表 6),如同例 1 和 3 題目就是“結(jié)論”。摘要各組件及其排列次序是“背景a—沖突 a—假設(shè)或立論依據(jù)—方案或方法 a—結(jié)果a—方法b—結(jié)果 b—結(jié)論a”。重要性各組件及其排序是“背景 b—沖突 b—方案或方法 c—結(jié)論 b—意義”?!氨尘?a”和“b”完全相同,“沖突 a”和“b”語(yǔ)義一致,“結(jié)論 a”和“b”一致,“方案”或“方法”得到的全部“結(jié)果”均支持“結(jié)論”(表6)。從這兩個(gè)例子看,PNAS 的摘要和重要性重在表述提問(wèn)和重要發(fā)現(xiàn),即“結(jié)果”和“結(jié)論”,點(diǎn)明“立論依據(jù)”,對(duì)方案和方法的表述極簡(jiǎn)。對(duì)全文進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),雖然各組件表述次序有微調(diào),但依然符合模型。
表5 例3形式邏輯分析結(jié)果Tab.5 Analysis of formal logic of Sample 3
表6 例4形式邏輯分析結(jié)果Tab.6 Analysis of formal logic of Sample 4
例 5[11]采自 Nature(表 7),如同例 1、3 和 4 題目就是“結(jié)論”。摘要是報(bào)道式,各組件及其排列次序是“背景 a—沖突—假設(shè)或立論依據(jù)—結(jié)論—方法與結(jié)果 a—背景 b—方法與結(jié)果 b—意義”。與標(biāo)準(zhǔn)模型相比,本例也有所變異,表現(xiàn)在“背景 b”用于理解“結(jié)果 a”;“方法”與“結(jié)果”融合表述,即邊介紹方法,邊介紹由該方法得到的結(jié)果。本例的摘要重在表述“提問(wèn)”和“重要發(fā)現(xiàn)”,即“結(jié)果”和“結(jié)論”,點(diǎn)出“立論依據(jù)”,然而對(duì)“方案”和“方法”的表述極簡(jiǎn)。本例沒(méi)有引言,摘要相當(dāng)于引言,因?yàn)槠渲袠?biāo)引了參考文獻(xiàn)。雖然各組件表述次序有微調(diào),缺乏引言,但是全文依然符合模型。
例 6[12]也采自 Nature(表 8),如同例 1、3~5 題目就是結(jié)論。摘要各組件及其排列次序是“背景—沖突(疑問(wèn))—結(jié)論a—結(jié)果—結(jié)論b”。如同 例5,本例的摘要重在表述“提問(wèn)”和“重要發(fā)現(xiàn)”,即“結(jié)果”和“結(jié)論”,省略了“假設(shè)”“立論依據(jù)”“方案”和“方法”?!敖Y(jié)論 b”是對(duì)“a”的重申與補(bǔ)充。本例沒(méi)有引言??v觀全文,依然能找到各項(xiàng)組件,符合模型。
表7 例5形式邏輯分析結(jié)果Tab.7 Analysis of formal logic of Sample 5
表8 例6形式邏輯分析結(jié)果Tab.8 Analysis of formal logic of Sample 6
事實(shí)上,人們很早就在使用該模型,例如《黃帝內(nèi)經(jīng)》[4]等經(jīng)典著作,集結(jié)了眾多先賢的智慧,單從思維工具的角度亦值得研習(xí)??蒲泄ぷ髡咛焯煸谟?,只是沒(méi)有系統(tǒng)整理出來(lái)。本模型以杜威思維五步法[5]為雛形,吸收了芭芭拉·明托《金字塔原理》[6]中的模型“背景-沖突-疑問(wèn)-方案”,從人類(lèi)基本思維程序出發(fā),重新進(jìn)行系統(tǒng)分類(lèi),將“提問(wèn)”與“解答”作為初級(jí)分層,再進(jìn)行二級(jí)分層,并賦予各組件定義。“背景”和“沖突”遵從《金字塔原理》基本涵義;“解答”吸收了胡適十字真言的涵義;“假設(shè)”吸收了貝弗里奇有關(guān)“假說(shuō)”的內(nèi)涵和作用[14],他在《科學(xué)的藝術(shù)》中寫(xiě)道:“假說(shuō)是研究工作者最重要的思維方法,其主要作用是提出新實(shí)驗(yàn)或者新觀測(cè)。確實(shí),絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)以及許許多多的觀測(cè)都是以驗(yàn)證假說(shuō)為明確目的來(lái)進(jìn)行的。假說(shuō)的另一作用是幫助人們看清一個(gè)事物或事件的重要意義”[13]。這段論述隱含了這樣的觀點(diǎn),即“假設(shè)”是有待驗(yàn)證的“結(jié)論”,反之,“結(jié)論”是有待驗(yàn)證的“假設(shè)”。本模型還吸收了期刊 Science 文本結(jié)構(gòu)中的Rationale[14],補(bǔ)充在“假設(shè)”之后,從邏輯上避免了“假設(shè)”成為純思辨的“空想”。
本模型明確了“假設(shè)”和“結(jié)論”的關(guān)系,使得“解答”真正形成一個(gè)閉合通暢的環(huán)路。一個(gè)問(wèn)題或者說(shuō)一個(gè)“謎”,可能存在多個(gè)“解”或“解答”,由此可形成不同的研究論文。但是,每個(gè)“解”都必須自圓其說(shuō),從而使得論文自圓其說(shuō),“使人信用”。庫(kù)恩的《科學(xué)結(jié)構(gòu)的革命》[15]和杜威的“五步說(shuō)”[5]都包含著一個(gè)問(wèn)題存在多個(gè)解的觀點(diǎn)。但是如何理解論文的“自圓其說(shuō)”“使人信用”,一直沒(méi)有明確的詮釋。本模型從邏輯角度界定了“假設(shè)”與“結(jié)論”的含義,即“假設(shè)”是有待驗(yàn)證的“結(jié)論”,“結(jié)論”是被驗(yàn)證的“假設(shè)”,從而使得論文“自圓其說(shuō)”。
本模型賦予各組件的概念和內(nèi)涵是狹義的,不是廣義的。文字符號(hào)雖然相同,但是內(nèi)涵不一致,讀者使用本模型的時(shí)候要注意區(qū)分。比如,“背景”在本模型中的涵義是有關(guān)研究主題公認(rèn)的事實(shí),而在不同情況下,文字符號(hào)雖然都是“背景”,但內(nèi)涵不同,容易混淆。有的“背景”用于引發(fā)“沖突”,正如模型所定義的(例 1 和例 2);有的用于解釋“沖突”(例 3);有的用于導(dǎo)出“結(jié)果”(例 5)。因此,使用中應(yīng)準(zhǔn)確區(qū)分。本模型的“結(jié)論”核心內(nèi)涵是“被驗(yàn)證的假設(shè)”,然而很多情況下,認(rèn)為“結(jié)論”就是“結(jié)語(yǔ)”或者“結(jié)束語(yǔ)”,不僅包含本模型所賦予的內(nèi)涵,還包括了對(duì)“結(jié)論”所做的分析和評(píng)價(jià)。例如梁福軍在《科技論文規(guī)范寫(xiě)作與編輯》中認(rèn)為“結(jié)論”就是“結(jié)語(yǔ)或結(jié)束語(yǔ)”,包含對(duì)“結(jié)論”所做的分析和評(píng)價(jià)[16]。還有,內(nèi)涵的變化會(huì)帶來(lái)文字符號(hào)的變化。以“假設(shè)”為例,如果“假設(shè)”沒(méi)有“立論依據(jù)”,那么就是純思辨式的假設(shè),屬于“空想”。如果說(shuō)“空想”是“假設(shè)”的前身,那么“假設(shè)”就是“假說(shuō)”或者“理論”的前身。這意味著在實(shí)際使用中,“假設(shè)”的身份有可能發(fā)生質(zhì)變。另外,各組件可能隱含,可能顯明,可能兩兩合一,也可能發(fā)生次序變更,如本文舉例,疑問(wèn)往往隱含于沖突中;在出現(xiàn)次序上,除例 1 和 2 比較標(biāo)準(zhǔn)之外,其他例子均有或多或少的次序變換以及不同組件發(fā)生融合。文本構(gòu)造和摘要文本構(gòu)造,各期刊各論文均有自己的風(fēng)格,不論怎樣變化,一個(gè)組件都不缺,組件之間能相互推演,最終都能回歸標(biāo)準(zhǔn)模型。
有關(guān)摘要的表述有兩種寫(xiě)法:一是報(bào)道式,例如PNAS 和 Nature;二是條目式,例如,J of Ethnopharmacology 和 Chinese Herbal Medicines。被模塊化的條目式摘要在很多期刊中被使用,條目式摘要依然與本模型相吻合。J of Ethnopharmacology 的摘要模塊化為:Ethnopharmacological Relevance、Aim of the Study、Materials and Methods、Results 和 Conclusion。通過(guò)來(lái)自該刊的例 1 與模型比對(duì)發(fā)現(xiàn),Ethnopharmacological Relevance 對(duì)應(yīng)“提問(wèn)”,即“背景+沖突+隱含疑問(wèn)”,Aim of the Study 對(duì)應(yīng)“假設(shè)+方案”,Materials and Methods 對(duì)應(yīng)“方法”,Results對(duì)應(yīng)“結(jié)果”,Conclusion 對(duì)應(yīng)“結(jié)論”。Chinese Herbal Medicines 的摘要模塊化為:Objective、Methods、Results、Conclusion。對(duì)來(lái)自該刊的例 2 與模型比對(duì)發(fā)現(xiàn),Objective 對(duì)應(yīng)“提問(wèn)”,即“背景+沖突+隱含疑問(wèn)”,Methods 對(duì)應(yīng)“方案+方法”,Results 對(duì)應(yīng)“結(jié)果”,Conclusion 對(duì)應(yīng)“結(jié)論”。通常在摘要寫(xiě)作中容易丟失“提問(wèn)”,采用本模型撰寫(xiě)摘要可避免缺失“提問(wèn)”或者其他重要組件。
在使用本模型之前,必須對(duì)自己的科學(xué)研究類(lèi)型有一個(gè)明確判斷,是不是屬于實(shí)證研究。符合以下兩個(gè)基本特點(diǎn)的文章,基本可視為實(shí)證研究論文,即關(guān)注解決“世界是什么”的問(wèn)題,只信任或者關(guān)注觀察實(shí)驗(yàn)和感知的證據(jù),而不是純理論和邏輯的推演。當(dāng)然,實(shí)證研究論文中不排除理論和邏輯的推演,例如Rationale 是對(duì)前人研究成果進(jìn)行推理建立假定的“結(jié)論”。因此,應(yīng)當(dāng)注意本模型的適用范圍是實(shí)證研究。
本模型關(guān)注撰文的邏輯布局,不涉及研究的科學(xué)價(jià)值。雖然該模型有助于判斷科學(xué)價(jià)值,但不是衡量科學(xué)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)榭茖W(xué)價(jià)值重在“發(fā)現(xiàn)”,發(fā)現(xiàn)“新迷”和“新解”,即新沖突、新疑問(wèn)、新證據(jù)等。雖然這些都是本模型的基本組件,缺少了這些組件,必然嚴(yán)重影響科學(xué)價(jià)值,但實(shí)證研究的形式邏輯重在“驗(yàn)證”,而不是在“發(fā)現(xiàn)”。因此,本文有意選擇了科學(xué)價(jià)值不等但是形式邏輯較好的論文為例,以期幫助讀者理解如何區(qū)分形式邏輯和科學(xué)價(jià)值。
本模型的另一個(gè)局限是不涉及“解”的質(zhì)量。對(duì)于一個(gè)“解”來(lái)說(shuō),是否滿(mǎn)足了所有證據(jù)都被使用,并發(fā)生了效力,毫無(wú)勉強(qiáng)地相互扣緊,其間沒(méi)有空隙、沒(méi)有矛盾,達(dá)到高度地“使人信用”[17],顯然本模型尚未涉及“證據(jù)”的效力以及與之密切相關(guān)的“討論”(研究論文的一個(gè)重要組成部分),今后有待完善。
由于作者的學(xué)科背景限制,本文僅選取藥學(xué)和植物學(xué)科的范文為例,舉例數(shù)量有限,也未選擇其他學(xué)科,有待讀者嘗試在不同學(xué)科中使用、驗(yàn)證和完善。
在前人研究基礎(chǔ)上,我們?yōu)閷?shí)證研究的形式邏輯構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)易的系統(tǒng)模型,呈現(xiàn)一個(gè)閉合通暢的環(huán)路,并從國(guó)際公認(rèn)的科技期刊上選擇了數(shù)篇實(shí)證研究論文加以驗(yàn)證,其中不乏中國(guó)學(xué)者。希望該模型成為科研工作者使用的有效工具之一,并在實(shí)踐中不斷完善??傊涣鞯目蒲行枰涣鞯乃季S工具。目前,各國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)激烈,我們認(rèn)為,通過(guò)研究人類(lèi)歷史上先賢留下的和當(dāng)前的優(yōu)秀作品,總結(jié)他們的思維工具,普及大眾,可以培育出更多優(yōu)秀的科研工作者,產(chǎn)出更多科技成果。