张星元：理论和定律的导出

    理论是一种能被广泛接受的、似乎真实的（相对真理）、能解释事件为什么发生的基本科学观念的概括和总结。 
    生物学理论的一个例子是疾病的生源说（the germ theory of disease）。这个理论指出，某些疾病是由能够从一个个体传递到另一个个体的活的微生物引起的，这样的疾病叫做传染病。当这些微生物在人体内繁殖时，它们的数目上升，引发疾病。 正如你所知，这是一个非常完全的陈述，这个陈述是多年观察、设问、实验和资料分析的结果。这个疾病的生源说（理论）为传染病的性质和对它们的控制方法提供了一个明朗的概观。 
    因为我们也确信，这理论的关于某种疾病为什么能从一个人传染给另一个人的解释；所以我们可以采取极端的保护措施，如采取消毒饮用水，外科手术时维持环境的无菌状态等措施来防止微生物对人的感染，以防止免疫系统减弱的人遭受感染。
    理论（theory）是已经过实验证实的、可以用来解释有关事实、偶然事件或自然现象的原则，是根据客观存在的普遍原理对事物做出解释的思想体系。理论是一种被广泛地接受的观念，理论为我们怎样看世界和怎样建立新的假说指出正确的方向。
    一种理论的存在并不意味着检验的停止，我们继续不断地获得新的信息，可能会发现对理论来说是例外的信息，甚至偶尔会有能证明理论不正确的信息。
    定律（law of nature）描述“自然界发生什么”的始终如一的、恒定的大自然运行的实际情况，是对于某种情况下经常发生的事件的真实的陈述，或者说，是指给定条件与对应的现象之间的不可变动的顺序，也就是自然规律。
    生物发生律（ biogenetic law ）就是生物学定律的一个例子，该定律指出所有生物（living thing）来自先前存在的生物。
定律描述事件发生什么（规律），而理论解释事件为什么发生（原因），定律和理论在某种意义上相似。它们都要经受反复的检验，并且都被认为能够预报大自然怎样运行。
在整理大自然运行方式的过程中，我们借助于概括（generalization）来组织信息。然而，概括必须得到事实的支持。概括与事实之间的关系如同一条双向道。通常观察完成了，假说检验了，导致一般结论、原理或理论的模式也就形成了。这种从分析许多组特定的事实出发而导出一般原理的过程，叫做归纳（induction ）或归纳推理（inductive reasoning）。 例如，人们考察了成千上万种鸟，观察到所有这些种类的鸟都生蛋。根据这些观察，他们可能导出生蛋是鸟的一个基本特征的原理（principle），然而并没有（不可能，也没有必要）观察每一种鸟。
    定律、原理或理论一旦建立，就能用来预测自然界更多的观察结果。一般原理用来预测某种情况下的特定事实的过程叫做演绎（deduction ）或演绎推理（deductive reasoning ）。 例如，鸟生蛋的一般原理建立起来以后，就可以演绎出新发现的某一种鸟也能够生蛋。
    在科学的程序中，归纳和演绎都是重要的思考程序，都可以用来增强我们对大自然和世界的理解。

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