追溯科學的發(fā)展史，無不體現了科學發(fā)展的辨證規(guī)律和科學方法的指導作用，證明了科學假說的重要地位?？茖W假說方法是科學研究工作中的一種十分重要的手段，它是根據已知的科學事實和科學原理，對未知的事物及其規(guī)律的推斷和假定，是一種帶有推測性和假設性的還未被實踐所充分證實的理論思維。它在各門自然科學的研究發(fā)展中都發(fā)揮著重要的作用，在化學研究的發(fā)展中也不例外。本文結合化學研究談談科學假說方法的作用。
1科學假說的特點
1.1科學假說具有科學性
科學假說雖然是對所研究的自然現象的推斷和假定，但它提出不但要以實驗材料、以經驗事實為基礎，而且要以科學理論為依據，并要經過實踐檢驗和證明。所以科學假說不是無根據的猜測和幻想，不是主觀臆造，它不同于毫無科學根據的神話和缺乏邏輯的幻想和空想。在化學研究中，假說的形成是建立在大量的實驗觀察基礎上的，它必須經過實驗數據、實驗事實的積累，完成從量變到質變的過程，否則它就經不起一點點的實踐檢驗。例如門捷列夫元素周期律的發(fā)現，是因為有大批科學家進行了大量的實驗后所發(fā)現和積累的大量元素和物質及其性質的材料，門捷列夫用心領悟大自然的奧秘，利用實驗事實和已有的科學理論為依據，最后成功地對原子進行了科學分類，總結出：隨著相對原子質量的遞增，元素的性質呈現周期性的變化，列出了世界上第一張元素周期表。直接地完成了從量變到質變的思維過程，發(fā)現了元素周期律。
1.2科學假說具有假設性
科學假說包含著對事物的本質和規(guī)律的猜測，在假說中不可避免的出現了假定、猜測、想象、虛構等成份，這些都是科學家大膽創(chuàng)造的結果，有待于日后的檢驗和論證，有些假說可能被證偽而淘汰，也有些假說可能被進一步的修正、補充和完善，最后上升為理論。因此假說本身具有不完備性和有待驗證性。例如在化學研究中關于燃燒現象的本質，在17世紀末到18世紀初，德國化學家施塔爾（G.E.Stahl）等人提出了燃素說，他們認為：“一切與燃燒有關的化學變化都是物質吸收燃素和釋放燃素的過程”。按照這一假說，金屬煅燒的過程是釋放燃素的過程，因此重量應該減輕。但是在實踐中發(fā)現，金屬煅燒后，重量增加，這與原來燃素說是相矛盾的。說明原來的假說不能成立。以后法國化學家拉瓦錫（A.L.Lavoisier）作了一系列實驗，根據這些新的實驗事實，提出了“燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生化合作用”這一新假說（氧化學說）代替了燃素說，揭示了燃燒過程的本質。
1.3科學假說具有多樣性和易變性
首先，對于同一種事物，可能會產生多種假說。在科學研究活動中由于研究人員的經驗不同、認識不同、研究的角度不同、實驗觀查的結果不同等等，使得研究人員對同一事物的研究可能存在多種假說，而這些假說中有些可能是合理的，有些是可能會被證偽的，有些可能是部分正確、部分錯誤，有些可能隨著實踐過程中的新發(fā)現而變化，隨著爭論的發(fā)展而修改，研究過程的客觀事實使得假說具有了多樣性和易變性。例如關于發(fā)酵問題的爭論就出現過兩派不同的假說，一派主張“生命說”，認為發(fā)酵是微生物生命活動的結果；另一派主張“化學說”，認為發(fā)酵是化學反應，沒有生命力的作用。他們各自所持的假說觀點在爭論中也得到不斷補充、完善和發(fā)展著。其次，科學假說在化學研究中還具有幾何性和形象性，因為化學研究并不是在經驗和資料非常充足后，才去設想和構思的，化學研究中，猜測和想象始終貫穿在整個研究過程。化學家在認識物質的結構時其創(chuàng)造性的形象思維起著非常重要的作用，如凱庫勒在夢鏡中看見的六條小蛇首尾相連形成一個環(huán)的啟示，從而誕生了苯分子結構，而道爾頓把設想形象化，即原子符號化、圖示化。
2科學假說在化學研究中的作用
科學假說作為一種重要的科學研究方法，它對于理論的形成、發(fā)展、豐富和完善都起著極其重要的作用，具體表現在以下幾個方面：
2.1科學假說是建立和發(fā)展化學科學理論的橋梁
一部科學發(fā)展史，可以說是一部假說和理論不斷更迭的歷史。一個自然現象，在未被揭示出科學本質之前，人們對它的認識是很不完整的，甚至是片面的，只有借助于假說的形式進行研究與探索。當某一假說被科學事實證實時，它就有可能發(fā)展成為一種理論，而當事物發(fā)展過程中出現新的變化和科學事實與假說相矛盾時，又必須對該理論進行修改、補充才能圓滿地解釋事實，進而促進理論的進一步研究與發(fā)展。自然科學就是沿著假說－－理論－－新假說－－新理論……的途徑，不斷的向前發(fā)展的。在化學的研究中，化學假說的形成和上升為理論也是一個十分復雜的過程。但是可以說沒有假說，化學研究將無法取得進展。在化學研究中一般需要經歷四個階段：第一，在化學實踐過程中出現了一些現有化學理論無法解釋或解釋得不夠完美的新事物或新問題；第二，依據現有的化學知識和實驗事實，通過一系列思維過程，對于這些新事實、新問題作出初步的假定性解釋；第三，利用有關理論和盡可能多的實驗材料進行廣泛的論證，使這個初步假定發(fā)展成為結構比較完整的科學假說。第四，經過大量的實踐證實，假說成立，那么假說就上升為理論了。例如門捷列夫提出的元素周期律就經歷了這樣的四個階段。
2.2科學假說是激發(fā)創(chuàng)造性思維的有效途徑
假說是科學家對所研究事物的大膽探索，是創(chuàng)造性的猜測，是創(chuàng)新思維的體現，同時它又為這種創(chuàng)新思維的進一步發(fā)揮、對假說的進一步完善提供了一個平臺，也是科學家進一步探索自然界本質和規(guī)律的一個動力和源泉。我們還是以門捷列夫的元素周期律來做為例子：門捷列夫根據元素周期律修正了銦、鈾等幾種元素的原子量，重新改排了金、鋨、鉑等元素組的原子量大小次序，經重新測定表明，他的見解是完全正確的；此外，他不僅在元素周期表中留下了一些未知元素的空位，而且又對當時尚未發(fā)現的三種元素鎵、鈧、鍺的特性做了精確的預言，這和發(fā)現這些元素以后實際測得它們的性質驚人的一致。可見，如果沒有科學假說，門捷列夫就不可能列出元素周期表，沒有元素周期定律也許現在還有很多元素尚未發(fā)現，或者它們的性質特征現在仍還是一個迷。愛因斯坦把假說形象的比喻為猜謎，猜測一個設計得很巧妙的字謎。
2.3不同假說的“爭鳴”有利于化學研究的繁榮并促進科學的發(fā)展
首先，由于科學假說具有多樣性和易變性，使得不同假說出現“百家爭鳴”的現象，這有利于各種假說相互補充、啟發(fā)思考，揭露矛盾，這樣可以使學術變得更加繁榮，甚至有利于促進理論的形成，推動科學的發(fā)展。例如關于發(fā)酵問題的爭論，生命說和化學說的這場爭論一直延續(xù)了幾十年，其爭論的最終結果是生命說和化學說的統(tǒng)一，即發(fā)酵“酶學說”的確立。正是由于這場爭論，大大促進了生物學與化學的結合，使得生物學與化學的結合物——生物化學成為一門獨立的學科。
其次，在研究中被證偽的假說對科學的發(fā)展也是有推動作用的。因為假說是以已有科學事實和科學原理為依據的，它原來必定收集了大量的珍貴事實或者甚至有部分正確的結論，這些都為新假說的成立減輕了負擔。即便是錯誤的結論也可能成為新假說思考的動力、源泉而具有某種積極作用。例如，熱素說雖然是錯誤的，但它對一些重要的科學成果的形成也產生了積極影響。比如熱傳導理論，卡諾循環(huán)和卡諾定理等，而這些成果都為關于熱的分子運動論和熱力學的產生準備了條件。
總之，化學研究發(fā)展中的科學假說充分體現了人們思維的創(chuàng)造力，當人們需要構造新的假說時，也就是人類科學向前發(fā)展邁出的第一步?？v觀化學研究的發(fā)展，就是假說的連續(xù)更替和假說的內容不斷精確化、深刻化，不斷向科學理論轉化的過程。恩格斯在概括近代自然科學的發(fā)展離不開假說這一事實時指出：“只要自然科學在思維著，它的發(fā)展形式就是假說。……進一步的觀察材料會使這些假說純化，取消一些，修正一些，直到最后純粹的構成定律。如果要等待構成定律的材料純粹化起來，那么這就是在此以前要把運用思維的研究停下來，而定律也就永遠不會出現。”這段話說明了假說的作用及假說形成和發(fā)展過程，它使人們不斷地向真理邁進。
