抽象(科學學概念)

從具體事物抽出、概括出它們共同的方面、本質屬性與關係等，而將個別的、非本質的方面、屬性與關係捨棄，這種思維過程，稱為抽象。

基本介紹

• 中文名：抽象
• 外文名：abstract
• 種類：質的抽象和本質的抽象
• 原意：是排除、抽出

定義

抽象是通過分析與綜合的途徑，運用概念在人腦中再現對象的質和本質的方法，分為質的抽象和本質的抽象。分析形成質的抽象，綜合形成本質的抽象（也叫具體的抽象）。作為科學體系出發點和人對事物完整的認識，只能是本質的抽象（具體的抽象）。質的抽象只能是本質的抽象中的一個環節，不能作為完整的認識，更不能作為科學體系的出發點。

釋義

“抽象”這個詞拉丁文為abstractio，它的原意是排除、抽出。在自然語言中，很多人把凡是不能被人們的感官所直接把握的東西，也就是通常所說的“看不見，摸不著”的東西，叫做“抽象”；有的則把“抽象”作為孤立、片面、思想內容貧乏空洞的同義詞。這些是“抽象”的引伸和轉義。

在科學研究中，我們把科學抽象理解為單純提取某一特性加以認識的思維活動，科學抽象的直接起點是經驗事實，抽象的過程大體是這樣的：從解答問題出發，通過對各種經驗事實的比較，分析，排除那些無關緊要的因素，提取研究對象的重要特性 (普遍規律與因果關係)加以認識，從而為解答問題提供某種科學定律或一般原理。

在科學研究中，科學抽象的具體程式是千差萬別的，決沒有千篇一律的模式，但是一切科學抽象過程都具有以下的環節。我們把它概括為：分離—提純—簡略。

抽象作為一種科學方法，在古代、近代和現代被人們廣泛套用。誠然，嚴格意義的經驗科學在古代尚未形成，那時人們關於自然界的知識包溶在渾然一體的自然哲學之中，並且帶有樸素、直觀的特點，但是，這決不意味著當時的自然哲學家們是不套用抽象方法的。例如，古希臘米利都的留基伯和阿不地拉的德謨克利特，他們相信宇宙間萬物都是原子組成的，而原子是不可分的物質。宇宙間有無數的原子，並在一個無限的虛空中永遠運動著。它們既不能創造出來，又不能毀滅掉。應當肯定，留基伯和德謨克利特關於原子的認識，在二千多年前，確是了不起的抽象成果。

抽象方法的套用

隨著科學的發展，抽象方法的套用也越來越深入，科學抽象的層次則越來越高。如果說與直觀、常識相一致的抽象為初級的科學抽象，那么與直觀、常識相背離的抽象可以稱之為高層次的科學抽象。日本物理學家湯川秀樹根據對物理學史的考察，指出了物理學的抽象化發展這一規律性。

“如果我們考察物理學史，我們都知道在近三、四百年內曾發生過兩次大革命。第一次革命當然是由伽利略發起的和由牛頓完成的十七世紀革命。第二次革命則在將近十九世紀末發端於這樣一些偉大的事件——X射線、放射性和電子的發現。這第二次革命有兩次高潮：一次是在二十世紀初導致了普朗克和波爾的量子理論以及愛因斯坦的相對論，第二次是發生在本世紀二十年代量子力學建立之時。……”；結果就是導致了物理學的理論概念背離直覺(直觀)和常識。換言之，在從二十世紀初開始的物理學發展過程中，一種抽象化的傾向已經變得引人注目了。當抽象的數學概念是邏輯一致的，而且它們的結論符合於實驗時，即使它們與我們的直觀世界圖象相矛盾，物理學家們也不得不接受它們。”(湯川秀樹《科學思維中的直覺和抽象》，譯文載《哲學譯叢》1982年第2期第17—18頁)

在科學發現過程中，抽象方法起著什麼樣的作用，對於這個問題，歷史上存在過兩種對立的意見，一種意見認為科學發現靠的就是抽象法，科學發現的過程就是從經驗事實中抽出最初的基本概念，然後一層一層地往上抽象，構成金字塔形的科學體系。這是古典歸納主義者的觀點。如弗蘭西斯·培根就持這種觀點。他說：“尋求和發現真理的道路只有兩條，也只能有兩條。……感覺與特殊事物把公理引伸出來，然後不斷地逐漸上升，最後達到最普遍的公理。這是真正的道路”。(《十六——十八世紀西歐各國哲學》，商務印書館，1962年版；第10頁)

與此相反，另一種意見認為抽象法並非科學發現的方法。如愛因斯坦就持這種觀點。他在論述科學體系的層次問題時指出，“抽象法或者歸納法理論的信徒也許會把我們的各個層次叫做‘抽象的程度’，但是我不認為這是合理的，因為它掩蓋了概念對於感覺經驗的邏輯獨立性”。(《愛因斯坦文集》，第1卷，商務印書館，1977年版，第34頁)在愛因斯坦看來，與經驗層次最接近的理論命題不是從經驗層次抽象得來，而是從更高層次的理論命題中推導出來的；最高層次的理論命題則是思維自由創造的產物。

科學活動的事實告訴我們，科學發現的過程是多種方法綜合運用的過程。因此不能把抽象法的作用和其他方法的作用，包括直覺的作用在內，互相對立起來。抽象法離開其他各種方法，是不可能孤立地作出科學發現的。

古典歸納主義者認為依靠抽象法就能從經驗事實中找出事物的規律性，形成科學理論，這種觀點是不符合科學發現過程的實際情況的。那么，是不是說抽象法在科學發現過程中是毫無用處的呢?完全抹煞抽象法的作用，也是不妥當的。

抽象法在科學發現中是一種不可少的方法。人們之所以需要套用抽象法，其客觀的依據就在於自然界現象的複雜性和事物規律的隱蔽性。假如說自然界的現象十分單純，事物的規律是一目了然的，那倒是不必要套用抽象法，不僅抽象法成為不必要，就是整個科學也是多餘的了。但是，實際情祝並非如此。科學的任務就在於透過錯綜複雜的現象，排除假象的迷霧，揭開大自然的奧秘，科學地解釋各種事實。為此就需要撇開和排除那些偶然的因素，把普遍的聯繫抽取出來。這就是抽象的過程。不管是什麼樣的規律，什麼樣的因果聯繫，人們要發現它們，總是需要套用抽象法的。抽象法也同其他的各種科學思維的方法一樣，對於科 學發現來說，起著一種助發現的作用。

抽象的類型

在科學研究中，抽象的具體形式是多種多樣的。如果以抽象的內容是事物所表現的特徵還是普遍性的定律作為標準加以區分，那么，抽象大致可分為表征性抽象和原理性抽象兩大類。

表征性抽象

所謂表征性抽象是以可觀察的事物現象為直接起點的一種初始抽象，它是對物體所表現出來的特徵的抽象。例如，物體的“形狀”、“重量”、“顏色”、“溫度”、“波長”等等，這些關於物體的物理性質的抽象，所概括的就是物體的一些表面特徵。這種抽象就屬於表征性的抽象。

原理性抽象

所謂原理性抽象，是在表征性抽象基礎上形成的一種深層抽象，它所把握的是事物的因果性和規律性的聯繫。這種抽象的成果就是定律、原理。例如，槓桿原理、落體定律、牛頓的運動定律和萬有引力定律，光的反射和折射定律、化學元素周期律、生物體遺傳因子的分離定律、能的轉化和守恆定律、愛因斯坦的相對性運動原理等等，都屬於這種原理性抽象。

科學抽象原則

上面我們一般地考察了科學抽象的類型問題，那么，怎樣才能合理地、有效地進行科學抽象呢?科學抽象應當注意以下的原則：

必須是普遍性的東西

個別的、表面的東西是偶然的東西，要進行抽象，當然不能完全脫離這些個別的、表面的、偶然的東西，但是抽象的目的並不是去抽取那些個別的、偶然的東西，抽象的目的是在於從個別的經驗事實中抽出普遍性的東西，只有這樣才有意義，才能進一步去認識事物的規律性。當然，普遍性不一定是規律性，但是不普遍的東西不可能是規律性的東西。所以，什麼東西需要抽象，什麼東西不需要抽象，從定性的觀點來看，應當抽象出普遍性的東西。比如從對空氣的觀察和實驗的一系列事實中，抽象地認識存在於體積、溫度以及壓力之間的普遍關係，並進行定量的描述，這樣也就發現了氣體定律。

高層抽象的要求

自然界事物及其規律是多層次的系統，與此相應，科學抽象也是一個多層次的系統。在科學抽象的不同層次中，有低層的抽象，也有高層的抽象。在科學發現中，相對於解釋性的理論原理來說，描述性的經驗定律可以說是低層抽象，而解釋性的理論原理就可以說是高層抽象。

必須指出，我們把科學抽象區分為低層抽象和高層抽象，是相對而言的。理論抽象本身也是多層次的。比如說，牛頓的運動定律和萬有引力定律相對於克卜勒的行星運動三大定律來說，是高層抽象，因為我們通過牛頓三大運動定律和萬有引力定律的結合，就能從理論上推導出克卜勒由觀測總結得到的行星運動三大定律。

如果高層抽象不能演繹出低層抽象，那就表明這種抽象並未真正發現了更普遍的定律和原理。一切普遍性較高的定律和原理，都能演繹出普遍性較低的定律和原理。一切低層的定律和原理都是高層的定律和原理的特例。如果一個研究者從事更高層的抽象，其結果無法演繹出低層抽象，那就意味著他所作的高層抽象是無效的，不合理的，應予糾正。

思維抽象

抽象思維法是指在感性認識基礎上運用概念、判斷、推理等方式透過現象，抽取研究對象本質的理性思維法。具體地說，科學抽象就是人們在實踐的基礎上，對於豐富的感性材料通過“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的加工製作，形成概念、判斷、推理等思維形式，以反映事物的本質和規律。

科學抽象是由三個階段和兩次飛躍構成的辯證思維過程。第一個階段是感性的具體，即通過感官把事物的信息在大腦中形成表象。第二階段是從感性到抽象的規定，也是第一次飛躍。這個階段是將事物的表象進行分解、加工、分析和研究，最終形成反映事物不同側面的各種本質屬性。第三階段是從抽象的規定上升到思維的具體，這是科學抽象的第二次飛躍。它是將事物的各種抽象規定在思維中加以綜合、完整地重現出來，形成對事物內在本質的綜合性的認識。

抽象解讀

抽象就是將人們對世界萬物的感覺，用特定的圖像符號表達出來。因此要理解抽象的東西，就必需從內心感受它們。舉例來說，“紅色“這個詞語本身，在你沒有建立世間存在”色彩“這種概念以前，就是一個很抽象的東西，當我們第一次接觸”紅色“這個詞語時，並不清楚，”紅色“所表達是物體的”形狀“，”大小“，”質地“，還是”顏色“，這是通過我們在生活中不斷的從周圍的環境中慢慢感知出來的。

簡單來說，抽象就是將內心的感受使用一種特定的符號表示出來的”過程“。知道了什麼是抽象後，那么”抽象畫“就很好理解了，抽象畫就是畫家將自己的內心感覺通過特定的顏色和形狀表現出來。這些”顏色“和”形狀“，並不代表任何的某體事物，只是因為我們看到了這些”顏色“和”形狀“，就是自然的激發內心的一種”美好的“或”憂傷的“以及某他的各種情緒感覺。