技術(shù)研究的科學(xué)方法探討

■ 許鷹 郝浩 任聚猛 李薈澤

自人類開始進(jìn)行各領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)研究以來(lái)，技術(shù)研究方式方法的不斷創(chuàng)新和進(jìn)一步科學(xué)化推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)日新月異突飛猛進(jìn)，也實(shí)現(xiàn)了人類社會(huì)大步向前發(fā)展。世界先進(jìn)的科學(xué)領(lǐng)域曾通過(guò)對(duì)隕星放射現(xiàn)象的分析來(lái)研究太陽(yáng)系的起源；通過(guò)追蹤一個(gè)細(xì)胞世代中的各種分子去發(fā)現(xiàn)生命過(guò)程的秘密；通過(guò)考察原始部落家庭的風(fēng)俗來(lái)研究人際關(guān)系的復(fù)雜模式。這些研究沒(méi)有一項(xiàng)是尋求同一問(wèn)題的答案或運(yùn)用同樣的研究手段。但是，它們?cè)诮鉀Q問(wèn)題方面都采用了十分相似的方法，即科學(xué)方法。

對(duì)我們軍工系統(tǒng)各專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)研究而言，同樣沒(méi)有哪一種單獨(dú)的方法能被機(jī)械地運(yùn)用。然而，指導(dǎo)技術(shù)研究的根本思路，構(gòu)成技術(shù)研究的基本構(gòu)想還是存在的。一是如果針對(duì)不同問(wèn)題做相應(yīng)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，就能基本認(rèn)識(shí)這些問(wèn)題發(fā)生的來(lái)龍去脈；二是一般而言，原因與結(jié)果之間存有關(guān)聯(lián)；三是任何問(wèn)題的性質(zhì)一般來(lái)說(shuō)在時(shí)間和空間內(nèi)都是一致的，即在不同地點(diǎn)，不同時(shí)間內(nèi)所做的同一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是基本相同的。

一、實(shí)驗(yàn)

技術(shù)研究最重要的科學(xué)方法是運(yùn)用精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。利用實(shí)驗(yàn)，技術(shù)人員能審慎地改變問(wèn)題發(fā)生的條件，有助于從不同角度確定這一問(wèn)題發(fā)生的主要因素。實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)各不相同，它可以指為拍攝火星照片而設(shè)計(jì)和發(fā)射一枚宇宙飛船，也可以指為發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在空中的故障原因而做復(fù)雜的地面模似試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)，往往能夠提供有用的信息，而這些信息同提出的課題密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)也可以設(shè)計(jì)成提出事先未經(jīng)證明的新的要素或變化的原因。為排除結(jié)果的偶然性，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)通常也是必須的。

二、理論

科技研究通過(guò)對(duì)觀察到的事實(shí)加以分析，進(jìn)而歸納成各種科學(xué)的定律和理論。這些定律和理論共同組成了科技研究的有機(jī)體系。有的理論幾乎就等于事實(shí)本身，如氣體運(yùn)動(dòng)的理論；而有些理論則很大一部分是推測(cè)或假設(shè)，如魏格納的大陸飄移說(shuō)。但是，科學(xué)的理論總是向我們展示證據(jù)，確認(rèn)對(duì)某一問(wèn)題的答案或是相當(dāng)肯定，或是高度推測(cè)性的，或是介于兩者之間。一般的技術(shù)研究人員容易忽視這一點(diǎn)，認(rèn)為分析問(wèn)題的理論就好像是鋪設(shè)鐵軌的路基那樣平坦堅(jiān)實(shí)，從而在問(wèn)題面前束縛起自己的手腳，使技術(shù)工作無(wú)法創(chuàng)新。其實(shí)，不管是確定性的理論還是推測(cè)性的理論，對(duì)我們的技術(shù)研究總是有價(jià)值的，因?yàn)槔碚?，尤其是技術(shù)理論總是建立在事實(shí)的公正無(wú)私的基點(diǎn)上，用不受個(gè)人影響的求實(shí)方式搜集證據(jù)。當(dāng)然，對(duì)技術(shù)研究來(lái)說(shuō)，有時(shí)候找到一種合適的理論來(lái)解釋觀察到的問(wèn)題，仍是頗為困難的，這種困難也許同信息不夠充分有關(guān)，也許同把新的事實(shí)硬去套陳舊的、不精確的理論有關(guān)。這種情況在科技研究史上不乏其例。如有些人曾否認(rèn)燃燒就是物質(zhì)與氧氣的結(jié)合，有些人認(rèn)為事物之間的演化不可思議，從而對(duì)問(wèn)題的發(fā)生無(wú)法預(yù)見和解決。

對(duì)理論最重要檢驗(yàn)就是看它能否預(yù)見新的事實(shí)或事件。如開普勒理論能成功地用來(lái)說(shuō)明以后某個(gè)時(shí)間行星將在什么地方出現(xiàn)。另外，作為用以檢驗(yàn)理論，預(yù)見的另一方面價(jià)值是提出新的實(shí)驗(yàn)和新的發(fā)現(xiàn)。如當(dāng)發(fā)現(xiàn)土星沒(méi)有精確地按照萬(wàn)有引力理論預(yù)見的那樣運(yùn)行，進(jìn)一步的研究就導(dǎo)致了天王星的發(fā)現(xiàn)。

三、測(cè)量

測(cè)量是技術(shù)研究的基本成份。事實(shí)上，我們航空領(lǐng)域很多技術(shù)研究就是試圖發(fā)現(xiàn)測(cè)量的新方法或?qū)υ械募夹g(shù)加以改進(jìn)?？茖W(xué)的測(cè)量得出各種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能通過(guò)數(shù)字手段來(lái)處理。雖然并非所有的理論都能被期望運(yùn)用數(shù)字，但對(duì)技術(shù)研究來(lái)說(shuō)，建立在數(shù)字基礎(chǔ)上的理論真實(shí)可靠，尤其有用。

科學(xué)方法的其它重要方面是信息溝通、表述及評(píng)價(jià)。對(duì)技術(shù)研究者來(lái)說(shuō)，除了其本學(xué)科的知識(shí)外，還必須掌握運(yùn)用直覺(jué)來(lái)感悟并判斷什么是值得注意的和重要的。他不能僅僅搜集事實(shí)及簡(jiǎn)單盲目地做些實(shí)驗(yàn)，而必須對(duì)什么樣的問(wèn)題值得研究做出選擇，進(jìn)而決定做哪一種實(shí)驗(yàn)，做到什么程度，判別清楚眼前的事實(shí)或問(wèn)題意味著什么或蘊(yùn)含著什么，從而使我們軍工企業(yè)的各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)研究工作準(zhǔn)確無(wú)誤，深刻有效。