007 生物科学探究的逻辑推理

007 生物科学探究的逻辑推理

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今天我们来聊一下生物科学里的基本逻辑推理。科学逻辑推理是一种在科学家进行科学发现和公众理解科学过程中所需要的理性思维,既包括两种基础的推理方式:归纳推理、演绎推理,包括推理的三要素,推理前提、推理过程、推理结论,里面的具体逻辑推理思维主要有:模型思维、实验思维、因果思维、统计思维。

01 归纳推理和演绎推理

演绎推理在研究比较抽象的天文、地理、物理等学科问题时,通过特殊的个例的存在,来鉴别理论学说的正误,是有效的。比如对于“地心说和日心说”的科学理论,是通过个别例子-金星的状态,可以来辨别哪种理论是正确的。

归纳推理往往需要大量的现象观察和佐证,才能得到一定的结论,生物科学里常会用到这种推理方式,比如生物进化论的提出,需要大量观察和证据,直到现在,进化论也并没有被所有人接受,大家还在期待新的证据。

02 逻辑推理三要素

科学推理的三要素,包括推理前提,推理过程,推理结论。前两者有任何错误的地方,推理结论也无法正确。故而科学理论一定要注意限定的范围,也就是推理前提,不然很容易推理出错。

当实验数据与现有理论相矛盾时,也意味着需要重新思考推理前提和推理过程,很有可能会有新的推理结论诞生。

例如生物科学中的孟德尔自由组合定律,指的是两对等位基因的遗传规律,可是摩尔根发现两对等位基因的杂交结果不符合孟德尔自由定律,是孟德尔错了吗?并不是,是因为孟德尔自由组合定律适用于两对等位基因是位于非同源染色体上,摩尔根的连锁与交换定律,适用于两对等位基因是位于同源染色体上。两个遗传定律都是正确的,只是适用范围不同。

03 具体逻辑推理思维

在具体进行逻辑推理的过程中,主要用到模型思维,实验思维,因果思维,统计思维。

模型思维是指对于真实世界中的事实及规律,构建一个模型,再加以验证。比如DNA分子双螺旋结构,是通过建模,再加以实验证据佐证得来的。在天文、物理领域,这种思维用的可能更多。

实验思维是指通过做实验来判断模型或者理论的正确与否,这是生物科学目前常用的思维方式。没有实验数据,是很难让人相信这个结论的。

因果思维衍生于实验思维,在做生物实验的过程中,核心是希望在自变量和因变量之间建立联系,建立因果关系,进而形成一个完整的story。统计思维衍生于因果思维,是指得出因果关系,需要通过统计分析,而不是肉眼直接得出。

今天的分享就到这里了,下次再会!

以上内容的参考图书:罗纳德·N·吉尔等著.理解科学推理[图书].科学出版社,2010.以及自身对于生物科学领域的理解。