二、科學分類

科學是建立在知識分類基礎上的，經過分類的系統化的、條理化的知識，就成了科學。

科學分類就是依據某些帶有客觀性的根據和主觀性的原則，劃分科學的各個分支學科，確定這些學科的研究對象、內容和轄域，明確它們在科學中的位置和地位，揭示它們之間錯綜復雜的聯系，從而達到宏觀把握科學的總體結構、微觀領悟學科的前后關聯之目的。

蘇聯學者弗拉基米爾·雅可夫列維奇·普羅普（ владимр яковлвич Лропп, 1895-1970）說：“正確的分類是科學描述的初階之一。下一步研究的正確性有賴于分類的正確性。”

但要進行科學分類，并不是一件容易的事。英國的著名科學家和自由思想家卡爾·皮爾遜（Karl Pearson, 1857-1936）的觀點是，任何個別科學家都不可能真正地衡量每一個孤立的科學分支的重要性，也無法洞察它與整個人類知識的關系。

因此，科學分類總是人類在黑暗中摸索攀登的路標，但當人們攀登了一段山路之后，往往會發現自己被指偏了方向。盡管如此，人類畢竟攀上了更高的山峰，于是人類在這個高度修正自己的路標。

人類的分類經歷了四個階段。

第一階段是以神學為圓心的科學分類，這個階段的代表人物有柏拉圖、亞里士多德和圣維克托隱修院的于格。

早在古希臘時代，柏拉圖（Plato，約前427一前347）的認識論就表明有三種知識，即感官知覺、意見和真正的知識或廣義的科學。感官知覺不能揭示事物的真像，只能顯露現象。意見有真偽，僅僅是意見，毫無價值。它不是知識，而是建立在信念和感情之上的。它不知道自己是真是假，找不出為自己辯解的理由。真正的知識以理性為基礎，這種知識知道自己是知識，即能確證自己為真的知識。我們必須從感官知覺和意見前進，達到真正的知識。柏拉圖創造了一個包羅萬象的哲學體系。雖然他沒有明顯地把哲學分成邏輯學、形而上學（物）和倫理學（實用哲學，包括學），但是在著作中運用了這種劃分法（如圖3-1）。

柏拉圖的學生亞里士多德（Aristotele，前384一前322）認為，真正的知識不在于僅僅熟悉事實，而且在于認識它們的理由、原因或根據，認識它們必然如此的情況。哲學或廣義的科學包括一切經過理性思考的知識，其中有數學和各專門科學。研究事物根本的或初始的原因的科學或哲學，他稱為第一哲學，我們稱為形而上學。形而上學研究本然的存在，各種科學研究存在的某些部分或方面。例如，物理學研究存在中的物質和運動。其他部分的科學和哲學取名為第二哲學。他還進而區分理論科學（數學、物理學和形而上學），應用科學（倫理學和政治學），以及創制的科學或技藝（有關機械生產和創作的知識）。他又把這些科學分成物理學（物理學、天文學和生物學等），形而上學和應用哲學，如果加上邏輯學，那就是柏拉圖的一般分類：邏輯學、形而上學和倫理學。

自亞里士多德之后，特別是在中世紀的千余年間，宗教一統天下，其間科學分類標準基本上沒有什么變化。中世紀的經院哲學家把知識分為自然知識和啟示知識兩種，哲學屬于自然知識，神學屬于啟示知識，與亞里士多德沒有什么兩樣。

在1141年，法國圣維克托隱修院的于格（Hugo of St. Victor, 1096-1141）的分類才在原有的基礎上有諸多細節的增加。

例如，在應用的一項之下列舉了工藝和邏輯：工藝包括紡織、縫紉、建造、航運、農業、漁獵、醫藥、游藝等，邏輯包括演說、文法、方言、修辭。

第二階段是樹枝式的科學分類，這個階段的代表人物有培根、笛卡爾、沃爾夫。

13世紀英國哲學家、煉金術士羅吉爾·培根（Roger Bacon, 1214-1294）雖然沒有系統地發表過科學分類的見解，但是他在《大著作》中列舉了五種重要的學問：語言學、數學、透視學或光學、實驗科學、道德哲學。

英國著名的唯物主義哲學家和科學家弗蘭西斯·培根（Francis Bacon, 1561-1626）是名副其實的近代科學思想的先驅，他在《論學術的尊嚴和進展》《智力球描述》中，對科學進行了分類。

按照弗蘭西斯·培根的觀點，人的學術起源于理解力的三種官能―記憶、想象和理性。他以此為基礎開始了他對知識的分析和分類：

記憶對應歷史，而歷史包括公民史和自然史，二者之下進而各有細分；

想象對應詩，詩分為敘事的或史詩的、戲劇的、比喻的；

理性對應哲學或科學，其下一分為二：自然哲學和神性（啟示）。在自然哲學名目之下有人、自然和上帝三項。

第一項人之下又細分為公民哲學（權利的標準）、人性哲學（人類學）。

第二項自然之下又細分為思辨的自然和操作的自然，前者包括物理學（質料和第二因）和形而上學（形式和第一因），后者包括力學和純化的魔法。

第三項上帝包括自然神學、天使和精靈的本性。

培根的分類沒有在知識的素材和知識本身之間、實在的東西和觀念的東西之間、或在現象的世界和非實在的形而上學思維的產物之間劃出明確的區分，而且學科用語中有中世紀神學的殘跡和經院哲學的弊病，因而從近代科學的立場來看是有缺陷的。但是，培根指出：“知識的劃分不像以一個角度相交的幾條線，而更像在一個樹干上交叉的樹枝。”

在17世紀的近代科學革命及18世紀的法國啟蒙運動時期，牛頓力學已經牢固確立，并衍生出剛體力學、流體力學、解析力學、天體力學等力學分支，熱、電、磁、光等現象的研究也初露端倪，動物學、植物學、生理學的發展方興未艾。

法國哲學家、數學家、物理學家勒內·笛卡爾（Rene Descartes, 1596-1650 ）把一切精密的知識都包括在他的哲學體系之中。在他看來，哲學有三大部門：一是無形世界的形而上學，二是有形世界的物理學，三是知識應用的應用學。

法國科學家、數學家和哲學家皮埃爾·伽桑狄（Pierre Gassendi, 1592-1655）把科學分為邏輯學、物理學和倫理學。

英國的政治哲學家托馬斯·霍布斯（Thomas Hobbes, 1588-1679）試圖把主觀原理和客觀原理結合起來進行分類。他認為數學方法是普遍應用的方法，把幾何學擺在演繹科學的首位，把物理學擺在歸納科學的首位。他擬訂了科學的配置原理：從抽象到具體，從事物的量的確定性到它的質的確定性，又引向量的確定性。

英國哲學家約翰·洛克（John Locke, 1632-1704）把科學分為物理學、實踐和邏輯學。拉美特利做了形而上學的劃分，他把自然界分為三界（礦物界、植物界、動物界），并有與之對應的科學。

百科全書派的代表人物法國啟蒙思想家、唯物主義哲學家、無神論者和作家德尼·狄德羅（Denis Diderot, 1713-1784）和法國物理學家、數學家、天文學家讓·勒朗·達朗貝爾（Jean le Rond d'Alembert,1717-1783）接受了弗蘭西斯·培根的記憶、想象和理性三分原則，但是在細節上有所豐富。例如，理性部分冠以哲學，哲學之下分為一般形而上學（本體論）、神的知識、人的知識、自然的知識四個門類。其中，自然的知識下轄物體的形而上學、數學和物理學（自然哲學）。數學下轄純粹數學、應用數學和物理數學：純粹數學下轄算術學、幾何學；應用數學下轄力學、幾何天文學；物理數學下轄光學、聲學、氣體力學。物理學下轄廣義物理學和狹義物理學，其下又各有所轄。

德國博學家、法學家、數學家、啟蒙哲學家克里斯蒂安·沃爾夫（christian Wolff,1679-1754）將知識分為歷史的（經驗科學）、哲學的（理性科學）和數學的（形式的）三種：歷史敘述正確的事實、哲學研究事物的原因、數學規定事物的數量關系。其中，哲學又細分為狹義哲學（自然神學、心理學、物理學），規范科學（倫理學、心理應用哲學、物理應用哲學），本體論（決定各物共同性質的科學）（圖 3-2）。

第三階段是階梯式的科學分類，這個階段的代表人物有柯爾律治、邊沁、惠威爾、孔德、斯賓塞、皮爾遜、湯姆森、克羅伯等。

在19世紀這個科學世紀，超越經典力學的熱學、電磁學、光學等經典物理學分支已經成熟，并且出現了數學化和形式化的熱力學、統計物理學和電動力學，化學、生物學、地質學、心理學等學科也取得了長足的發展，弗蘭西斯·培根等人的分類越來越不適應科學的現狀，于是新的真正的科學分類紛紛登臺亮相。

英國詩人和思想家柯爾律治（Samuel Taylor Coleridge, 1772-1834）把科學分為純粹科學、混合科學、應用科學、復雜科學四大部門：

（1）純粹科學有文法學、邏輯學、修辭學、數學等；

（2）混合科學有機械學、水力學、氣壓學、天文學；

（3）應用科學有實驗哲學、熱學、電磁學、光學、化學、音樂學、氣象學、測量學、美術學；

（4）復雜科學有歷史、地理、辭典學等。

英國哲學家杰里米·邊沁（Jeremy Bentham, 1748-1832）和法國物理學家安德烈一馬里·安培（Andre-MarieAml'ere,1775-1836）把科學分為物質科學和精神科學兩大類。

在他們的物質科學里，列人了天文學、地質學、物理學、化學、生物學等；在精神科學里，列人了歷史學、語言學、法律學、經濟學等。這種分類法，有兩個值得注意之點：一是把科學研究的對象作為分類的標準，二是把科學的范圍推廣到歷史、語言等學問上去了。惠威爾汲取了培根的心理官能標準和笛卡爾的數學乃科學之基礎的思想營養，將科學分為七種，從前一種進至后一種，必須在前者再加上物質的或心理的能力，才能成為新的科學。例如，數學是研究時間和空間數量的，數學加上勢力、運動則有機械學，機械學加上化合力則有化學，化學加上生命則有生物學，生物學加上感情、意志則有心理學，心理學加上歷史的原因則有歷史學，歷史學加上時間、空間則有神學。

法國著名的哲學家、社會學、實證主義的創始人奧古斯特·孔德（Auguste Comte, 1798-1857）認為，一切科學的基礎是經驗，所有的神學和形而上學假設對科學毫無貢獻，必須予以拋棄，而通向真理的唯一道路是科學。在他看來，有六種基礎科學，即數學、天文學、物理學、化學、生物學、社會學，在第七種或最后的道德科學中達到頂點。在這個科學“等級制度”或階梯中，后一門科學依次從屬于前一門。這些科學實際存在相互依賴性，以致要清楚地理解一門科學，就必然需要先前的其他幾門科學的研究。

英國社會學家赫伯特·斯賓塞（Herbert Spencer, 1820-1903）把知識分為兩個主枝：處理現象在其下為我們所知的形式的科學和處理現象的題材的科學，即抽象科學和具體科學。抽象科學囊括邏輯和數學，或處理我們知覺事物的模式的科學。具體科學處理我們在這些模式下知覺的感覺印象群和存儲的感官印記。他進而把處理現象本身的具體科學又細分為抽象具體科學和具體科學：前者“在其要素上”處理現象，后者“在其全體上”處理現象。這導致他把天文學與生物學和社會學結合起來，而不是與它的親族力學和物理學相關聯。這樣的分類可能適合形式邏輯的詞語區分，但是并不適合于指導讀者閱讀或使專家受到啟發。他的第三群具體科學再次按照所謂的“力的重新分配”原理加以細分。可是，這個原理在物理學中沒有真實的基礎，因此不能形成分類具體科學的起點。

英國數學家哲學家卡爾·皮爾遜（Karl Pearson, 1857-1936）在其經典科學哲學名著《科學的規范》最后一章“科學的分類”中專門作了論述。他考察了歷史上三位著名哲學家弗蘭西斯·培根、孔德和斯賓塞的分類并附帶加以評論，同時闡述了自己的分類圖式。皮爾遜汲取了培根的樹枝狀圖式、孔德的科學相互依存的長處，采納了斯賓塞的抽象科學和具體科學的區分，在前人的基礎上提出了自己的科學分類體系。皮爾遜按照知覺（感覺印象）在科學中區分了兩個群。前一個群處理知覺官能在其下辨別客體的模式的概念等價物，這是抽象科學。后一個群處理我們用來描述知覺內容的概念，這是具體科學。具體科學依據處理無機現象還是有機現象，又分為物理科學和生物科學。于是，他把整個科學劃分為三大塊：研究知覺模式的抽象科學；研究無機現象的知覺內容的物理科學；研究有機現象的知覺內容的生物科學。

在抽象科學中，皮爾遜又按照分辨的一般關系與空間和時間獨有的關系一分為二。分辨的一般關系有定性的和定量的關系之分：定性的關系包括邏輯學、拼字學（orthology，即發明術語），定量的關系包括分立的量，即算術、代數、測量、誤差、概率、統計理論等和量的變化即函數理論、微分學、積分學等。空間和時間獨有的關系又分為空間用定域分辨和時間用序列分辨：前者又包括定性的（位置）即描述幾何學，定量的（大小）即度量幾何學、三角學、測量法等；后者亦包括定性的即觀察和描述理論（與邏輯無關），定量的即脅變理論（大小和形狀的變化）和運動學（位置的變化）。不難看出，抽象科學囊括了通常歸類為邏輯和純粹數學的一切。在這些分支中，我們處理分辨的概念模式；由于所形成的概念一般而言是嚴格定義的，并且擺脫了知覺內容的無限復雜性，因此我們能夠以極大的精確性推理，以致這些科學的結果對于所有落在它們的定義和公理之下的東西都是絕對有效的。為此緣故，抽象科學的分支往往被說成是精密科學。

物理科學分為已還原為理想運動的精密的物理科學和還未還原為理想運動的概要的物理科學。精密的物理科學下列四大部門：團塊物理學，包括力學、行星理論、月球理論等；分子物理學，包括彈性、塑性、內聚性、聲音、晶體學、地球外形、流體力學、空氣動力學、潮汐理論、氣體運動論等；原子物理學，包括理論化學、光譜分析、太陽物理學和恒星物理學等；以太物理學，包括與分子無關的輻射理論（光、熱、電磁波）和與分子有關的光、熱、電磁（與分子結構有關），如彌散、吸收、傳輸、傳導等。概要的物理科學有星云理論、行星體系演化、地球的無機演化、地質學、地理學（有時稱物理地理學）、氣象學、礦物學、化學等。

生物科學是概要的而非精密的，它按照空間（定域）和時間（成長或變化）一分為二。在空間方面，有生命形式的地理分布（生物分布學）、習性與地點和氣候的關系（生態學）、自然史（在古老的意義上）。在時間方面，亦一分為二：非再發生狀態的歷史學、發生狀態的生物學，生物學有植物的生物學即植物學和動物的生物學即動物學。在歷史學中，再分為一般的物種進化和特殊的物種進化；前者包括生命起源（種系發生、古生物學等），物種起源，自然選擇和性選擇理論等；后者包括體格（頭蓋學、人類學等），心理官能（語言史、語言學、哲學史、科學史、文學史、藝術史等），社會建制（考古學、民俗學、習慣史、婚姻史、所有權史、宗教史、國家史、法律史等）。在生物學中，一有描述各類生命的形式和結構的形態學、組織構造學、解剖學等；二有專門處理成長和繁殖的胚胎學、性理論、遺傳理論等；三有涉及生命的功能和行為的學科：從物理學的角度處理功能和行為的生理學，從心理的角度處理功能和行為的心理學。在心理學中，廣義心理學包括本能理論、意識的起源等，狹義的人的心理學包括屬于個體的心靈研究、思維心理學等，屬于群體的社會學即道德、政治、政治經濟學、法理學等。

英國物理學家、電子的發現者約瑟夫·約翰·湯姆森（Joseph John Thomson 1856-1940）和德國物理化學家威廉·奧斯特瓦爾德（Friedrich Wilhelm Ostwald, 1853-1932）也就科學分類提出了自己的方案。

湯姆森的科學分類大體沿用了皮爾遜的分類思想，但是卻凸顯了各學科的地位和關系。他的抽象科學包括形而上學、邏輯學、統計學、數學。他的具體科學則包括普通科學、特殊科學、聯合科學和應用科學。在普通科學中，又細分為社會學、心理學、生物學、物理學和化學。在特殊科學中，對應于社會學的有人類學、各種社會組織之研究等；對應于心理學的有美學、語言學、心理一物理學等；對應于生物學的有動物學、植物學、原生學等；對應于物理學的有天文學、測地學、氣象學等；對應于化學的有光譜學、立體化學、礦物學等。在聯合科學中，有人類的歷史、人種學、生物通史、地球通史、地質學、地理學、海洋學、太陽系通史等。在應用科學中，對應于社會學的有政治學、公民學、經濟學等；對應于心理學的有邏輯學、教育學等；對應于生物學的有優生學、醫學、林學等；對應于物理學的有航海學、工程學、建筑學等；對應于化學的有農學、冶金學、采礦學等。

奧斯特瓦爾德汲取了孔德的等級制度的分類思想，以最普遍的概念創建科學的分類體系―形式科學、物理科學、生物科學。形式科學論及屬于所有經驗的特征，它的主要概念是序，它包括邏輯或流形的科學、數學或量的科學、幾何學或空間的科學、運動學或運動的科學。物理科學的主要概念是能，它包括力學、物理學、化學。生物科學的主要概念是生命，它包括生理學、心理學、社會學。這里的生理學應該理解為處理非心理現象的整個科學，涵蓋植物學、動物學及植物、動物和人的生理學；心理學是心理現象的科學，它不限于人，盡管有許多理由要求它占優勢的部分針對人。奧斯特瓦爾德表明，在他的分類中是就純粹科學而言的，沒有把應用科學在內。

第四階段是文化科學分類，這個階段的代表人物有馮特、文德爾班、李凱爾特、克羅齊。

德國生理學家、心理學家威廉·馮特（Wilhelm Wundt, 1832-1920）把科學分為形式科學和實在科學，數學屬于前者，其他科學屬于后者。根據研究對象的不同，實在科學又被分為自然科學和精神科學。自然科學是把經驗現象的內容從認識主體中分離出來，作為間接性現象來研究的科學；精神科學則把認識主體的經驗作為直接的研究對象。這兩大類科學又根據各自學問的性質分為現象性、發生性、系統性：所謂現象性是研究并說明自然及精神現象的作用，所謂系統性是將全部顯現的自然現象和人為諸現象加以系統性記載整理，所謂發生性介于現象和系統之間，是研究自然以及精神性成果的發展。自然科學的現象性中包括物理學、化學、生物學，發生性中包括地質學、生物發生學，系統性中包括記錄天文學、地理學、礦物學、系統動物學。精神科學的現象性中包括心理學、社會學，發生性中包括歷史學，系統性中包括法律學、經濟學。

德國哲學家威廉·文德爾班（Wilhelm Windelband, 1848-1915）把世界分為“事實世界”和“價值世界”，相應地把知識分為“事實知識”和“價值知識”，認為任何知識都離不開價值，都要以價值為標準，甚至提出社會歷史科學也不外乎是關于價值世界的科學。

德國哲學家李凱爾特（Heinrich Rickert, 1863-1936）不同意精神科學的提法，而用文化科學取而代之：“根據文化對象的特殊意義把科學劃分為自然科學和文化科學，這可以使專門研究者由此分為兩個集團的那種興趣的對立得以最明顯地標示出來。因此，在我看來，自然科學和文化科學的區分適合于代替通常的自然科學和精神科學的劃分。”

意大利哲學家貝奈戴托·克羅齊（Benedetto Croce, 1866-1952）對待哲學的方法論表現在他對精神或者說心智的劃分。他先從理論上劃分精神活動，又從實踐上劃分精神活動。理論上的精神活動包括審美和邏輯。其中，審美最重要，包括直觀和歷史觀。邏輯包括概念和關系。實踐上精神包括經濟學和倫理學。在這里，經濟學應被理解成包括所有的世俗事務。他認為每個劃分都暗藏與其相關的思考方式。審美由美驅動，邏輯以真理為目的，經濟學關注有用之事物，而道德，或說倫理，關系著善良。這種描述性的概括其實是想表明人類思想的內在邏輯性，然而它又是規定性的，因此這些說法來自于認識論本身的聲明與自信。

在其后的整個20世紀，分類一直受到各國學者的關注和研究。

蘇聯的凱德洛夫（Kedlov, Mikhail Nikolaevich, 1894-1972）等人依據界的客體層次無機界一有機界一理學人，認為其對應的科學學科是物理學、化學及其他，生物學，心理學；人的社會和思維對應的是社會科學和哲學科學。數學是單列的。數學和自然科學的各個學科都各有自己對應的技術應用科學或技術科學。

中國的經濟學家于光遠（1915—2013）把科學分為兩大類，即分別研究自然界和社會的運動的自然科學和社會科學，二者之間還有邊緣學科領域。數學是研究整個世界的量的關系的科學，哲學則是自然科學和社會科學的概括和總結。

中國科學家錢學森（1911—2009）認為，客觀世界除了自然、社會之外，還有第三個領域，即思維領域，因此他把現代科學分為自然科學、社會科學和思維科學。同時，從這三個領域向上，通過自然辯證法、唯物論和辯證認識論的橋梁，和馬克思主義哲學相聯系；向下則與技術科學、工程科學相聯系；數學則貫穿各個學科部門。

日本的綱島定治（Tsunashima Sadaharu）提出，自然科學可以按照研究對象分為物質科學、生物科學、心理科學。這三者又可以細分為三個范疇：個性記述為主的階段、一般性的升級階段、適用第二階段的發生理論；例如，實驗物理學（力學、聲學、熱力學、光學、電磁學），理論物理學，分子、原子、理論這三者分別與之對應；其他學科也是如此劃分的。

美國化學家帕里斯·科恩（Paris Cohen, 1923—）指出自然科學包括物理科學和生物科學、化學、地球科學、氣象學，有時還有數學。社會科學一般被理解為包括人類學、考古學、經濟學、歷史、政治科學、心理學和社會學。傳統上存在第三群人文學科，它包括哲學、文學研究、語言研究，有時還有歷史這樣的學科。科學或自然科學的范疇常常被推廣到包括一些常規認為是社會科學或人文學科一部分的某些學科，除（體質）人類學和（實驗）心理學以外，還可以包括像語言學、考古學和經濟學這樣可以變化的領域。有時，地理學被認為是社會科學，有時被認為是自然科學。