分子生物學概要精選(九篇)

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第1篇：分子生物學概要范文

關鍵詞 高級生物化學 教學 理論 創(chuàng)新 實踐 

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049 

在工科院校中，“高級生物化學”是微生物學、發(fā)酵工程和生化與分子生物學專業(yè)研究生的重要基礎課程，是連接“生物化學”和“分子生物學”的橋梁。它既是本科“生物化學”課程的提高和深華，又是研究生階段 “分子遺傳學”、“分子生物學”等課程的基礎。課程的目的是強化和拓寬研究生生物化學的基本理論知識，多角度地認識生物化學的基本原理和現(xiàn)象，并在此基礎上強化生物化學的實驗理論、技能和分析能力，為研究生研究實驗設計的合理性奠定基礎。在工科院校中，“高級生物化學”課程主要涉及蛋白質(zhì)結構功能、蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)合成與運輸、基因與基因組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等章節(jié)的內(nèi)容。近年來，生物化學領域的新進展、新發(fā)現(xiàn)層出不窮，高級生物化學成為生命科學領域極其活躍的帶頭學科。對于一些應用型的工科院校，高級生物化學課程將蛋白質(zhì)化學和組學相關的基礎理論及前沿進展傳授給學生，培養(yǎng)善于理論學習，長于工程實踐，勇于集成創(chuàng)新的應用型生物技術人才。 

1教材中英文結合 

目前高級生物化學學科發(fā)展迅速，新知識新技術不斷更新?lián)Q代。目前唯一的高級生物化學教材是李關榮主編的高等學校規(guī)劃教材《高級生物化學》，①內(nèi)容涉及蛋白質(zhì)結構、功能、尋靶、基因與染色體、基因技術、生物膜與跨膜轉運、生物信息轉導、基因表達調(diào)控、代謝調(diào)節(jié)策略等，偏重理論知識的講授。相對高級生物化學，生物化學課程的教材則很多，包括王鏡巖主編的《生物化學》②（高等教育出版社，2002年出版），于曉虹主編的《生物化學》③（浙江大學出版社，2012年出版，面向21世紀精品課程教材，全國高等醫(yī)藥教育規(guī)劃教材），劉國琴主編的《生物化學》④（中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2011年出版）等。王鏡巖主編的《生物化學》內(nèi)容全面，講解細致，一直作為本科教學的典范，在本科院校的生物化學課程中廣泛采用，但作為工科院校的研究生教材，該教材一來與本科教學重復，二來內(nèi)容過于基礎，缺乏前沿性。于曉虹主編的《生物化學》，內(nèi)容著重闡述人體基礎生物化學知識，為遠程專升本教材，內(nèi)容與本科教材有所區(qū)別，編寫著重符合這專升本學生的需要，不適合作為研究生的教材。劉國琴主編的《生物化學》是面向生物學專業(yè)本科生編寫的理科教材，內(nèi)容包括三部分：首先，重點討論了蛋白質(zhì)、核酸、酶、糖類和脂質(zhì)等生物大分子的結構、功能以及結構與功能之間的關系，同時介紹了這些生物大分子的重要生物化學性質(zhì)及相關分離、分析技術的基本原理和應用特點；其次，對糖類、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸的分解代謝和合成代謝及其代謝調(diào)節(jié)進行了系統(tǒng)、概要介紹；最后，主要以原核生物為例討論了從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的遺傳信息流的分子機制。該教材內(nèi)容上和王鏡巖主編的《生物化學》有相似之處，適合選作生物學專業(yè)和生物技術專業(yè)教材，也適合生命科學相關學科，如醫(yī)藥、食品、農(nóng)林等領域本科生使用。 

除了以上教材，David Hames編著，王學敏等翻譯的《生物化學》⑤（第3版·中譯版）全書共13章，分別是：細胞結構與成像、氨基酸與蛋白質(zhì)、酶、抗體、生物膜與細胞信號、DNA的結構與復制、RNA合成與加工、蛋白質(zhì)合成、重組DNA技術、糖代謝、脂質(zhì)代謝、呼吸和能量、氮代謝。該書屬于精要速覽系列叢書，是國外暢銷教材，該書結構新穎，視角獨特，重點明確，脈絡分明，圖表簡明清晰，適合作為工科院校研究生教材。同時，由于研究生教學對于英語的閱讀能力也具有較高要求，因此還可配合英文版作為課外閱讀教材，也便于雙語教學和國外客座教授的講學。 

2教學模式以啟發(fā)式引導為主線 

高級生物化學是一門抽象的學科，因此在教學中加入形象生動的flash動畫，使學生對生物化學相關蛋白質(zhì)、核酸等結構與功能的關系、分子作用機理等概念的理解更為深入；同時通過大量生物化學相關小電影的優(yōu)美畫面引起學生對該課程的濃厚興趣。在課堂教學導入部分采用老師提問學生回答，通過案例進行啟發(fā)教學的模式，在此環(huán)節(jié)，提問可引發(fā)學生自主思考，通過學生的各種答案教師引出需要講授的內(nèi)容，該方法可大大調(diào)動學生的學習積極性。在整個課堂教學中，摒棄傳統(tǒng)的以教為主的模式，把學放在首位，對特定原理的學習采用探究式教學的方法。 

在老師講解基礎知識的基礎上，引入課堂討論環(huán)節(jié)，議題與生物化學基本理論和概念充分結合，與本學科的發(fā)展與應用緊密聯(lián)系，通過對前沿問題的討論可激發(fā)學生的興趣并發(fā)揮主觀能動性，為進一步的深入學習奠定良好的基礎。在課堂討論環(huán)節(jié)，老師可安排討論的題目供學生選擇，也可由學生根據(jù)興趣自由選題，然后公開宣講，老師和同學既是聽眾，也是討論的參與者，通過提問、討論和解決問題，拓寬學生的眼界和思路。老師應及時對討論過程進行點評，一方面充分肯定學生顯示的創(chuàng)造性思維能力，一方面對思維中的不足進行糾正。課堂討論環(huán)節(jié)可培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)造、分析解決問題的能力，同時也促使老師自我知識不斷豐富和補充。 

與此同時，將學術報告引進課堂，每個班級的生物化學課程均邀請1～2位國內(nèi)外生物化學領域的知名專家為研究生做學術報告。這些多樣的學術報告，既讓研究生了解了生物化學學科的前沿進展，又讓學生有了學術交流的機會，還可培養(yǎng)學生的科研思維和科學精神。 

3充分利用網(wǎng)絡資源 

高級生物化學的發(fā)展日新月異，互聯(lián)網(wǎng)累積了海量的生物信息資源，將對我們的教學工作起到非常重要的作用。在高級生物化學課程的教學中強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運用的重要性，通過學生網(wǎng)絡應用的親身體驗喚起學生的求知欲，在課堂教學過程中，對常用數(shù)據(jù)庫進行介紹，提高學生信息收集和辨別的技巧和能力。例如，目前大多數(shù)的蛋白質(zhì)序列結構和功能方面的信息都可以直接從網(wǎng)絡公共數(shù)據(jù)庫中得到，其中最常用的核苷酸序列數(shù)據(jù)庫包括GenBank、EMBL、DDBJ 等，這些數(shù)據(jù)庫中還同時包括了大量與序列直接相關的注釋信息，方便學生從中獲得需要的知識。另外，蛋白分析專家系統(tǒng)ExpertProtein Analysis System（簡稱ExPASy，http：//expasy.ch，隸屬于瑞士生物信息學研究所，國際上蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)分子模型研究中心）可為用戶提供大量蛋白質(zhì)信息資源。因此，在高級生物化學的教學中首先詳細介紹一些數(shù)據(jù)庫的使用方法，再通過具體舉例使同學掌握基本的查詢方法和結果分析方法，并通過布置課后作業(yè)，使學生通過自己的實踐更好地掌握數(shù)據(jù)庫的運用方法。 

4開放式實踐教學貫穿始終 

高級生物化學的理論知識相對比較抽象，對于初涉該專業(yè)的研究生而言較難理解，在理論教學中穿插大量實例是達到良好教學效果的必由之路。首先在教學過程中加入教師親身經(jīng)歷的實驗事例，例如根據(jù)工科院校背景重點講解酶制劑的分子改造實例，使學生通過實例學習更好地掌握該課程的精髓，提高分析解決實際問題的能力。 

在實踐教學方面，由于在本科階段生物化學課程的講授中已按排了生物化學基本單元操作實驗，如蛋白質(zhì)的兩性反應和等電點的測定、凝膠過濾層析測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量、總含氮量的測定—微量凱氏定氮法、紫外分光光度法測定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的測定及、酶作用的專一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物濃度對酶活性的影響—蔗糖酶米氏常數(shù)的測定、蛋白酶活力的測定、酵母蔗糖酶的純化及其酶性質(zhì)的研究等。因此在高級生物化學的實踐教學中，不再安排單獨的實驗單元操作，而采取開放式實踐教學模式，即選定相關學院生物化學方面相關老師所在的實驗室作為開放實驗室，對有興趣的學生進行時間、空間、內(nèi)容和方法均開放的培訓，通過一些小實驗的自我設計和驗證激發(fā)學生的學習熱情，以達到更好的教學效果。同時通過開放性實驗，使研究生對于整個實驗的設計和操作更為理解，可為研究生進一步的課題選擇奠定基礎。 

5 結語 

第2篇：分子生物學概要范文

關鍵詞： 南瓜； 矮生； 無蔓

南瓜屬（Cucurbita）作物起源于美洲，在世界各地都有種植，在我國有悠久的種植歷史[1]。南瓜屬作物生長力強，適應性強，不僅可以食用其果實和種子，而且還可以觀賞，是一種富含營養(yǎng)價值，易貯藏耐運輸，具有重要經(jīng)濟價值的蔬菜。研究發(fā)現(xiàn)，南瓜還具有較高的藥用價值，可以降血糖、降血脂和預防結石[2]，所以被越來越廣泛的應用于功能保健食品的開發(fā)[3]。

葫蘆科（Cucurtbitaceae）南瓜屬（Cucurbita）共有30個種，其中有5個主要栽培種：美洲南瓜（Cucurbita pepo）、中國南瓜（Cucurbita moschata）、印度南瓜（Cucurbita maxima）、灰籽南瓜（Cucurbita mixta）和黑籽南瓜（Cucutbita ficifolia ）。目前，我國生產(chǎn)上主要種植前3種南瓜，本綜述也主要圍繞美洲南瓜、中國南瓜和印度南瓜展開。

1 南瓜矮生性狀簡介

矮生又叫叢生（bush type），就是無蔓，與蔓生是1對相對性狀。矮生南瓜株型節(jié)間距極短，葉腋處能長出側枝。一般從莖的基部能長出3～6個分枝，1個分枝能生成4～6片葉，每片葉都有長的管狀葉柄，生長于莖基部，因而整個株型呈叢生狀，每個分枝都有雌花出現(xiàn)，每株能結瓜2～6個，無蔓南瓜相對長蔓南瓜屬于高產(chǎn)品種[4]。

在種植過程中，相對于長蔓南瓜，矮生南瓜有很多明顯的優(yōu)勢[5-9]：單位所占營養(yǎng)面積變小，種植密度是長蔓南瓜的2～3倍，光能利用率高，單位面積產(chǎn)量明顯提高，并且抗倒伏能力強，早熟不需要整枝壓蔓，管理簡單，方便機械化生產(chǎn)，從而節(jié)約了勞動力，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。因此，南瓜的矮生性狀對南瓜育種來說具有重要意義。

目前在中國南瓜、印度南瓜和美洲南瓜中，均有發(fā)現(xiàn)矮生品種的報道。美洲南瓜一直就有矮生品種，而中國南瓜的矮生突變體是王甲生先生[10]1986年在山西發(fā)現(xiàn)的，國內(nèi)的矮生印度南瓜突變體是2011年才由黃河勛[11]報道發(fā)現(xiàn)的。相對于長蔓南瓜，矮生性狀被認為是由南瓜控制蔓性的基因突變得到的[12]，是受多種遺傳因素共同調(diào)控的結果，使得南瓜植株的節(jié)間或蔓間不能正常生長，從而出現(xiàn)矮生性狀[13]。這些矮生突變體同時還是研究植物激素生物合成的調(diào)控和信號傳導，調(diào)控園藝植物株高，以及植物莖發(fā)育和生長的寶貴材料[14-16]。

2 矮生南瓜研究進展

2.1 矮生美洲南瓜（Cucurbita pepo）

對美洲南瓜矮生性狀的遺傳規(guī)律研究如下：1947年，Shifriss[17]對西葫蘆（美洲南瓜）矮生突變體的研究的結果表明，F(xiàn)2代群體在植株生長初期的蔓生植株與矮生植株的分離比例為1 ∶ 3，但是到了植株生長后期，蔓生植株與矮生植株的分離比例卻變成了3 ∶ 1。Shifriss解釋為顯性發(fā)育逆轉（developmental reversal of dominance）現(xiàn)象，由于異質(zhì)雜合體（hetero-zygote）的作用導致植株在其生長初期表現(xiàn)為1個親本的性狀，但是到了植株生長后期卻表現(xiàn)為另 1個親本的性狀。1958年，Grebenscikov[18]對美洲南瓜矮生突變體的遺傳規(guī)律進行分析研究的結果表明，其矮生性狀是由1個主效顯性基因和幾個未確定數(shù)量的修飾基因決定的。1963年，Denna等[19] 對西葫蘆植株連續(xù)節(jié)間長度變化的研究表明：在植株發(fā)育初期，矮生基因對蔓生基因幾乎完全顯性；在植株發(fā)育后期，矮生基因對長蔓基因不完全顯性。1989年，Edelstein等[20]的研究結果表明，南瓜植株矮生性狀對長蔓性狀表現(xiàn)為完全顯性。

通過對西葫蘆矮生植株與蔓生植株的細胞學觀察比較分析，1963年Denna和Munger[19] 研究表明細胞伸長和分裂的影響抑制了矮生植株蔓的伸長。矮生型西葫蘆的矮生基因應該是首先作用于細胞的伸長，并認為這種作用可能是通過植物激素來實現(xiàn)的。通過對矮生和蔓生西葫蘆噴施外源激素的試驗，Denna[21]發(fā)現(xiàn)：外源噴施生長素能夠促進西葫蘆植株葉柄伸長，但是并不能促進蔓伸長；外源噴施赤霉素能夠同時促進矮生和蔓生西葫蘆植株蔓伸長，并能使矮生西葫蘆的蔓伸長到與蔓生西葫蘆一樣的長度。

對美洲南瓜矮生性狀的研究較早，西葫蘆矮生品種早已廣泛應用于生產(chǎn)。2008年Gong等[22]擴展了Zraidi的遺傳圖譜，西葫蘆的矮生性狀（B）被定位在 LGp12連鎖群中，SSR標記CMTp131與西葫蘆矮生性狀（B）的遺傳距離為7.8 cM。

2.2 矮生中國南瓜（Cucurbita moschata）

1986年，王甲生在山西省境內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)了中國南瓜的矮生突變體；1991年，周祥麟和李海真[23]發(fā)現(xiàn)中國南瓜矮生突變體的矮生性狀是由顯性單基因Bu控制。2007年，李云龍等[24]獲得與該矮生基因Bu連鎖的SCAR標記，其遺傳距離為2.29 cM。2008年，武濤等[25]利用cDNA-AFLP技術在矮生突變體發(fā)育期的節(jié)間對差異表達的基因進行了探索，得到了70條TDFs（transcript derived fragments），選取其中 58條測序，經(jīng)RT-PCR檢測，其中有4條被認為與矮生性狀相關。2011年，王深浩等[26]以中國南瓜矮生突變體為供體親本，以印度蔓生南瓜為輪回親本，構建了 BC6 F2代分離群體。利用黃瓜基因組序列，將南瓜矮生基因Bu比較定位至黃瓜5號染色體，并開發(fā)了1個新的 PCR標記IF3629，該標記與矮生基因Bu連鎖遺傳距離為1.0 cM。該標記不僅可以用于分子標記輔助選擇育種，而且為Bu基因的克隆奠定了基礎。

此外，研究者們還對矮生中國南瓜進行了許多生理生化研究。2007年，武濤等[27]利用顯微鏡觀察胚軸，比較了中國南瓜的矮生突變體和野生型，認為矮生突變體的產(chǎn)生是細胞伸長被抑制的結果。2008年，武濤等[28]又通過比較中國南瓜的矮生突變體和野生型的過氧化物酶活性，發(fā)現(xiàn)突變體在節(jié)間和葉片部位的過氧化物酶活性要高于野生型，并認為這是由單基因控制的。同年，武濤等[29]還發(fā)現(xiàn)矮生突變體在萌發(fā)后28 d，節(jié)間部位的超氧自由基含量遠高于野生型，并且在32 d時，過氧化氫含量也明顯高于野生型。2010年，王深浩[30]研究結果發(fā)現(xiàn)對矮生植株噴施生長素（IAA）、赤霉素（GA3）、細胞分裂素（6-BA）和腐胺（putrescine）都不能使矮生中國南瓜（無蔓4號）的主蔓由矮生恢復到長蔓，認為中國南瓜矮生突變體不屬于激素缺陷型導致的變異。

另外，2007年李云龍等[24]、2009年劉小俊等[31]都對矮生中國南瓜和長蔓印度南瓜進行了種間雜交研究；2006年智海英等[32]對無蔓中國南瓜和美洲南瓜進行了種間雜交研究，都獲得了可育的種間雜交后代。這些研究表明南瓜屬作物種間的雜交是可行的，為育種家改良品種時提供了新的方法和途徑。

2.3 矮生印度南瓜（Cucurbita maxima）

1949年，Singh[33]在對印度南瓜矮生突變體的研究過程中，把矮生和長蔓植株雜交得到的F2代群體的表現(xiàn)型分為5種類型，其中2種類型分別表現(xiàn)為與其2個親本表現(xiàn)型一致的矮生植株和長蔓植株，另外3種的蔓長為介于2個親本之間的類型。Singh的研究結果表明，印度南瓜的矮生與長蔓性狀是由2對非顯性基因所控制的。

國內(nèi)的研究者2011年才有印度南瓜矮生突變體的報道，廣東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所黃河勛[11]報道稱，在南瓜育種過程中發(fā)現(xiàn)了矮生的印度南瓜，由1對隱性核基因控制矮生性狀，與蔓生印度南瓜進行雜交后，利用64對AFLP引物對F2代69株群體進行分子標記，最終MCAG/ETT引物在長、短蔓池可擴增出特異條帶，距離短蔓基因11.3 cM。對特異條帶測序后經(jīng)與EBI數(shù)據(jù)庫BLAST比對，發(fā)現(xiàn)與楊樹的CBL-interacting protein kinase有96% 的同源性。

3 展 望

合理株型是高產(chǎn)品種的生育基礎，其中矮生是瓜類理想株型的一個重要方面。目前對南瓜屬作物矮生基因的研究還處在起步階段，僅僅做了遺傳規(guī)律分析和一些分子標記的初步定位，對南瓜屬作物矮生基因的精細定位還沒有進行，控制矮生的Bu基因還沒有被克隆到，因此還需要進一步深入研究。近年來，隨著分子生物學實驗手段的不斷發(fā)展和功能基因組學的興起，使我們從分子水平上闡明矮生突變體的產(chǎn)生機理成為了可能。新一代測序技術的誕生，使得大規(guī)模測序的費用不斷降低，2011年José Blanca等[34]對美洲南瓜Zucchini （subsp. pepo） 和 Scallop （subsp. ovifera）雜交后代的轉錄組進行了測序，從拼接序列中獲得了1 882個SSR基序和9 043個SNPs，為以后的研究提供了大量引物信息。但是僅有這些還是不夠的，還需要研究者們進行南瓜全基因組測序，讓我們在分子水平上更加了解南瓜，從而更好地研究南瓜的矮生性狀。

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第3篇：分子生物學概要范文

關鍵詞：科學分類歷史沿革分類標準

Abstract：Theimplications,meaningsandhistoryoftheclassificationoftheSciencesminutelyarediscussed.RepresentativeexamplesoftheclassificationoftheSciencesatancientandmodernandinChineseandforeignareenumerated.Onthebasisofsynthesizingadvantagesofvariousclassifications,thenewviewstotheclassificationofthesciencesarebroughtup.

KeyWord：theclassificationofthesciences,historyoftheclassificationoftheSciences,StandardsoftheclassificationoftheSciences

科學分類就是依據(jù)某些帶有客觀性的根據(jù)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(nèi)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(lián)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(lián)之目的。科學分類作為科學王國的地圖，無論在理論上還是在實踐上，都具有不容忽視和不可小視的意義。在理論上，它對于認識科學的總體畫面、洞悉科學的構成框架、明晰科學內(nèi)在關聯(lián)、把握科學的研究范圍、預測科學發(fā)展的趨勢，估價技術的原創(chuàng)基點，是絕對不可或缺的。在實踐上，它對于科學部門的設立、科學規(guī)劃的編制、科學政策的制訂、科學資源的配置、科學研究的管理、科學信息的收集、科學教育的實施、科學傳播的開展，均具有舉足輕重的作用。科學分類無論對于從事科學研究的科學家，還是對于想要學習和熟悉科學的非科學家，都是大有裨益的。任鴻雋在談到科學分類時說：科學知識的進化，是把知識來做縱的解剖；科學知識的分類，是把知識來做橫的解剖。科學分類“不但使科學的地位愈加明了，并且科學的范圍，也可以大概呈露了。”

要恰當?shù)剡M行科學分類，并不是唾手可得的事情。皮爾遜揭示出一個原因是，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。可是，只有對彼此的領域具有鑒賞力、對他自己的學問分支具有透徹知識的科學家群體，才能達到恰當?shù)姆诸悺Ｔ诂F(xiàn)時代，這種知識日益分化和個體科學家無力把握整個科學概貌的狀況，變得更加嚴峻了。薛定諤對此洞若觀火：

一百多年來，知識的各種分支在廣度和深度上的擴展使我們陷入了一種奇異的兩難境地。我們清楚地感到，一方面我們現(xiàn)在還只是剛剛開始在獲得某些可靠的資料，試圖把所有已知的知識綜合成為一個統(tǒng)一的整體；可是，另一方面，一個人想要駕御一個狹小的專門領域再多一點的知識，也已經(jīng)是幾乎不可能的了。

另一個原因是，科學分類必須在科學發(fā)展得比較發(fā)達之時才能方便地進行，這時各個知識領域已經(jīng)相對成熟，各個知識部門已經(jīng)開始自然分化，并形成群科林立的態(tài)勢，于是觀察和分析它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，就顯得比較容易一些。在此之前，在科學的孕育時期和童年時期，知識的數(shù)量和類別嚴重匱乏，要進行恰當?shù)目茖W分類，的確是一件相當困難的事情。

盡管如此，人類的智力好奇心和實際的需要，還是誘使或催促人們對科學分類樂此不疲，從古代一直延續(xù)到今天。在敘述科學分類的歷史沿革時，人們大都按照歷史紀年的大框架古代、中世紀、近代、現(xiàn)代來劃分；也有按分類特征來劃分歷史階段的：第一階段是圓心式的神學之知識分類（亞里士多德、圣維克托隱修院的于格），第二階段是樹枝式的哲學之知識分類（培根、笛卡兒、沃爾夫），第三階段是階梯式的科學之知識分類（柯爾律治、邊沁、惠威爾、孔德、斯賓塞、皮爾遜、湯姆森、克羅伯），第四階段是文化學之知識分類（馮特、文德爾班、李凱爾特、克羅齊）。當然，也有以有代表性人物的科學分類思想和圖式來鋪陳的。在我們下面的鋪敘中，各種因素可能兼而有之。

早在古希臘時代，柏拉圖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(xiàn)象。意見有真?zhèn)危瑑H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(chuàng)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（物理學）和倫理學（實用哲學，包括政治學），但是在著作中運用了這種劃分法。亞里士多德認為，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(jù)，認識它們必然如此的情況。哲學或廣義的科學，包括一切經(jīng)過理性思考的知識，其中有數(shù)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，他稱之為第一哲學，我們叫形而上學。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(zhì)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(qū)分理論科學（數(shù)學、物理學和形而上學）、應用科學（倫理學和政治學）以及創(chuàng)制的科學或技藝（有關機械生產(chǎn)和藝術創(chuàng)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(tǒng)天下，其間科學分類標準基本上沒有什么變化。中世紀的經(jīng)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（HugoofSt.Victor）的分類才在原有的基礎上有諸多細節(jié)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(nóng)業(yè)、漁獵、醫(yī)藥、游藝等，邏輯包括演說、文法、方言、修辭。不過，于格仍然擺脫不了亞里士多德的主張，依舊以神學為歸宿。羅吉爾•培根雖然沒有系統(tǒng)地發(fā)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(shù)學、透視學或光學、實驗科學、道德哲學。這位身處中世紀后期的思想先行者所列舉的學問，已經(jīng)超出當時的學術范圍了。

弗蘭西斯•培根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。按照培根的觀點，人的學術起源于理解力的三種官能——記憶、想像和理性。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。想像對應詩，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(zhì)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(xiàn)象的世界和非實在的形而上學思維的產(chǎn)物之間劃出明確的區(qū)分，而且學科用語中有中世紀神學的殘跡和經(jīng)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。”這個觀念對培根和斯賓塞來說是共同的，即科學源于一個根，它與孔德的觀點針鋒相對，孔德是按系列或階梯排列科學的。

在17世紀的近代科學革命以及18世紀的法國啟蒙運動時期，牛頓力學已經(jīng)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(xiàn)象的研究也初露端倪，動物學、植物學、生理學的發(fā)展方興未艾。在這種情勢下，

一些科學分類的方案陸續(xù)出臺：神學君臨一切學科的格局已被打破，神學色彩逐漸淡出人們的視野；哲學包容全部學科的傳統(tǒng)觀念也日漸式微乃至悄悄退隱；經(jīng)驗性的和應用性的學科紛紛出現(xiàn)在科學分類表中。

例如，笛卡兒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。伽桑狄把科學分為邏輯學、物理學和倫理學。霍布斯試圖把主觀原理和客觀原理結合起來進行分類。他認為數(shù)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(zhì)的確定性，又引向量的確定性。洛克把科學分為物理學、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。法國百科全書派（狄德羅、達朗伯）接受了弗蘭西斯•培根的記憶、想像和理性三分原則，但是在細節(jié)上有所豐富。比如，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(shù)學和物理學（自然哲學）。數(shù)學下轄純粹數(shù)學、應用數(shù)學和物理數(shù)學：純粹數(shù)學下轄算術學、幾何學；應用數(shù)學下轄力學、幾何天文學；物理數(shù)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。沃爾夫（C.Wolff）將知識分為歷史的（經(jīng)驗科學）、哲學的（理性科學）和數(shù)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(shù)學規(guī)定事物的數(shù)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(guī)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(zhì)的科學）。

在19世紀這個科學世紀，超越經(jīng)典力學的熱學、電磁學、光學等經(jīng)典物理學分支已經(jīng)成熟，并且出現(xiàn)了數(shù)學化和形式化的熱力學、統(tǒng)計物理學和電動力學，化學、生物學、地質(zhì)學、心理學等學科也取得了長足的發(fā)展，弗蘭西斯•培根等人的分類越來越不適應科學的現(xiàn)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（S.T.Coleridge）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：純粹科學屬于形式的有文法學、邏輯學、修辭學、數(shù)學，屬于實在的有形而上學、倫理學、神學；混合科學包括機械學、水力學、氣壓學、天文學；應用科學包括實驗哲學、熱學、電磁學、光學、化學、音樂學、氣象學、測量學、美術學；復雜科學包括歷史、地理、辭典學等。這個分類雖然忽視了科學的客觀標準，顯得有些雜亂無章，但是它卻給后來的分類開辟了一條門徑。英國哲學家邊沁和法國科學家安培把科學分為物質(zhì)科學和精神科學兩大類。在他們的物質(zhì)科學里，列入了天文學、地質(zhì)學、物理學、化學、生物學等；在精神科學里，列入了歷史學、語言學、法律學、經(jīng)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兒的數(shù)學乃科學之基礎的思想營養(yǎng)，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(zhì)的或心理的能力，才能成為新的科學。例如，數(shù)學是研究時間和空間數(shù)量的，數(shù)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。這種分類的特點是，注意到各學科之間的相互關系，富有獨創(chuàng)性，盡管條理還不甚明晰。

也許從孔德開始，科學分類已經(jīng)開始具有某種現(xiàn)代氣息。孔德認為，一切科學的基礎是經(jīng)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，而通向真理的惟一道路是科學。在他看來，有六種基礎科學，即數(shù)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。孔德的等級制度分類明顯地和他的實證主義的政治體系相符，僅有純粹空洞的圖式。

斯賓塞拒絕實證論的等級制度的階梯排列，而重返培根從共同的根展開的樹枝狀的科學概念。他把知識分為兩個主枝：處理現(xiàn)象在其下為我們所知的形式的科學和處理現(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)象，后者“在其全體上”處理現(xiàn)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(lián)。這樣的分類可能適合形式邏輯的詞語區(qū)分，但是并不適合于指導讀者閱讀或使專家受到啟發(fā)。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。對于斯賓塞的分類，皮爾遜的總評價是：

該結果充其量將是有啟發(fā)性的，但是作為一個完備的和一致的體系，它必定或多或少是一個失敗。但是，從斯賓塞的分類中可以學到許多東西，因為他把培根的“樹”系統(tǒng)與孔德從知識領域排除神學和形而上學的做法結合起來。尤其是在抽象科學和具體科學的原始劃分中，它給我們提供了出色的起點。

德國生理學家和心理學家馮特把科學分為形式科學和實在科學，數(shù)學屬于前者，其他科學屬于后者。根據(jù)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(jīng)驗現(xiàn)象的內(nèi)容從認識主體中分離出來，作為間接性現(xiàn)象來研究的科學；精神科學則把認識主體的經(jīng)驗作為直接的研究對象。這兩大類科學又根據(jù)各自學問的性質(zhì)分為現(xiàn)象性、發(fā)生性、系統(tǒng)性：所謂現(xiàn)象性是研究并說明自然以及精神現(xiàn)象的作用，所謂系統(tǒng)性是將全部顯現(xiàn)的自然現(xiàn)象和人為諸現(xiàn)象加以系統(tǒng)性記載整理，所謂發(fā)生性介于現(xiàn)象和系統(tǒng)之間，是研究自然以及精神性成果的發(fā)展。自然科學的現(xiàn)象性中包括物理學、化學、生物學，發(fā)生性中包括地質(zhì)學、生物發(fā)生學，系統(tǒng)性中包括記錄天文學、地理學、礦物學、系統(tǒng)動物學。精神科學的現(xiàn)象性中包括心理學、社會學，發(fā)生性中包括歷史學，系統(tǒng)性中包括法律學、經(jīng)濟學。李凱爾特不同意精神科學的提法，而用文化科學取而代之：“根據(jù)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(qū)分適合于代替通常的自然科學和精神科學的劃分。”

皮爾遜對科學分類素有思考和研究，并在其經(jīng)典科學哲學名著《科學的規(guī)范》最后一章“科學的分類”中專門做了論述。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(qū)分，在前人的基礎上提出了自己的科學分類體系。在皮爾遜看來，科學不僅僅是事實的范疇，而且是用來簡潔概述我們對于那些事實的經(jīng)驗的概念模式。因此，要求進入實際分類的科學分支，實際上僅僅是處于形成中的科學，他們與其說符合完備的概念模型，還不如說符合分類范疇。于是，它們的終極范疇不能是絕對固定的。在或多或少還原為完備的概念模型的那些物理科學和依然處在分類范疇狀態(tài)的那些物理科學之間的區(qū)分，可用所謂的精密科學（前者）和描述科學（后者）來表達。由此可見，無論何時我們開始細分科學的主要分支，邊界僅僅是實際的而非邏輯的。在細分中被分類的細目與這些邊界交叉和再交叉；雖然在下面的分類中大多數(shù)科學僅進入一個位置，但是它們往往同時屬于兩個或更多的部門。所有分類圖式都具有經(jīng)驗的和嘗試的特征，因為科學是連續(xù)成長的。

皮爾遜這位以感覺印象為基石的感覺論者，按照知覺（感覺印象）在科學中區(qū)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(nèi)容的概念，這是具體科學。具體科學依據(jù)處理無機現(xiàn)象還是有機現(xiàn)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(xiàn)象的知覺內(nèi)容的物理科學，研究有機現(xiàn)象的知覺內(nèi)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(fā)明術語），定量的關系包括分立的量即算術、代數(shù)、測量、誤差、概率、統(tǒng)計理論等和量的變化即函數(shù)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(shù)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(nèi)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。

物理科學二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(nèi)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）——例如彌散、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(zhì)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(tài)學）、自然史（在古老的意義上）。在時間方面，亦一分為二：非再發(fā)生狀態(tài)的歷史學、發(fā)生狀態(tài)的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(fā)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(tài)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(jīng)濟學、法理學等。

頗有新意的是，皮爾遜還指出，他的科學三大塊分類并非彼此互不溝通。正如應用數(shù)學把抽象科學與具體科學聯(lián)系起來一樣，生物物理學——處理無機現(xiàn)象的定律或物理學對于有機形式發(fā)展的應用——也把物理科學和生物科學聯(lián)系起來。談到自己的分類圖式，皮爾遜“自稱沒有邏輯的精密性，而僅僅是嘗試表明各種科學分支如何與基本的科學概念關聯(lián)起來的粗略輪廓”，并表明他“在培根、孔德和斯賓塞失敗的地方必然不可能成功”。然而，由于皮爾遜是位學識淵博的百科全書式的的哲人科學家，最有能力從事科學分類工作，因此他的工作在當時科學發(fā)展的狀況下還是有現(xiàn)實意義的，至今仍有恒久的學術價值和一定的啟發(fā)意義。

皮爾遜的科學分類是于1891年在倫敦格雷欣學院所做的講演中和盤托出的，次年在《科學的規(guī)范》一書中發(fā)表。這是19世紀末的事。進入20世紀不久，湯姆森（J.A.Thomson）和奧斯特瓦爾德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(tǒng)計學、數(shù)學。他的具體科學則包括普通科學、特殊科學、聯(lián)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-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(lián)合科學中，有人類的歷史、人種學、生物通史、地球通史、地質(zhì)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(jīng)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(yōu)生學、醫(yī)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(nóng)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(chuàng)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(jīng)驗的特征，它的主要概念是序，它包括邏輯或流形的科學、數(shù)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（energy），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(xiàn)象的整個科學，涵蓋植物學、動物學以及植物、動物和人的生理學；心理學是心理現(xiàn)象的科學，它不限于人，盡管有許多理由要求它的占優(yōu)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，沒有把應用科學計算在內(nèi)。

稍后的邏輯經(jīng)驗論在關注科學統(tǒng)一的同時，也涉及到科學分類問題。該學派的代表人物之一的卡爾納普在最廣泛的意義上使用“科學”一詞，包括所有的理論知識，不管它在自然科學領域，還是在社會科學或所謂的人文學科領域，不管它是借助特殊的科學程序發(fā)現(xiàn)的知識，還是基于日常生活中的常識的知識。我們首先必須在形式科學和經(jīng)驗科學之間做出區(qū)分。

形式科學由邏輯和數(shù)學確立的分析陳述構成，經(jīng)驗科學是由在事實知識的不同領域確立的綜合陳述構成。

這種分類的特色在于，首次明確地從科學語言和語言哲學的角度出發(fā)區(qū)分科學。

在其后的整個20世紀，科學分類一直受到各國學者的關注和研究。蘇聯(lián)的凱德洛夫等人依據(jù)自然界的客體層次無機界-有機界-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(shù)學是單列的。數(shù)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。中國的于光遠把現(xiàn)代科學分為兩大類，即分別研究自然界和社會的運動規(guī)律的自然科學和社會科學，二者之間還有邊緣學科領域。數(shù)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。錢學森認為，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(xiàn)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、歷史唯物論和辯證認識論的橋梁，和哲學相聯(lián)系；向下則與技術科學、工程科學相聯(lián)系；數(shù)學則貫穿各個學科部門。日本的綱島定治提出，自然科學可以按照研究對象分為物質(zhì)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(fā)生理論；比如，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、電子理論這三者分別與之對應；其他學科也是如此劃分的。美國的科恩按照一般約定，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(shù)學。社會科學一般地被理解為包括人類學、考古學、經(jīng)濟學、歷史、政治科學、心理學和社會學。傳統(tǒng)上存在第三群人文學科，它包括像哲學、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(guī)認為是社會科學或人文學科一部分的某些學科，除（體質(zhì)）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(jīng)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。最近，一些（并非一切）傳統(tǒng)的社會科學被放在“行為”科學的大傘之下。

在現(xiàn)時代，科學的指數(shù)式發(fā)展引起知識的極度膨脹，造成學科的極度分化，同時也催生了一大批交叉學科或邊緣學科的誕生。據(jù)說，在德國大學的科研目錄中列有四千多個研究領域。中國教育部學科分類（國標-92）也列舉了文、理、工、農(nóng)、醫(yī)、軍事六大部類的57個一級學科和三千多個專業(yè)的分類目錄。1989年出版的一本《英漢學科詞典》，收集的社會科學、自然科學和技術科學的學科名稱更多達三萬有余。學科的這種通過分化和交叉而增生的趨勢方興未艾。在這種情勢下，學者競相推出自己的分類方案，從二元分類到五元分類一應俱全——當然也有超過五元的。

邦格持二元分類的觀點。他說，在各種科學之間，第一個最顯著的差異是形式科學和事實科學之間的差異，即處理觀念的科學和事實的科學。邏輯和數(shù)學是形式科學：它們不涉及實在的事物，因此不能用來使我們處理實在（即經(jīng)驗），為的是使我們的公式確鑿有效。物理學和心理學處于事實科學之中：它們涉及設想在世界中發(fā)生的事實，因此必須訴諸經(jīng)驗，以便檢驗它們的公式。自然科學包括物理學、化學、生物學、個人心理學等。此外，還有文化科學，其中有社會心理學、社會學、經(jīng)濟學、政治科學、物質(zhì)史、思想史等。

三元分類也許是比較多的一種分類法。例如凱伯格堅持，從學術上可以區(qū)分出形式學科、經(jīng)驗學科和詮釋學科。數(shù)學是形式學科，生物學和心理學是經(jīng)驗學科，文學是詮釋學科。顯而易見，每一個實際的學科都體現(xiàn)出所有三個類型的方面：數(shù)學中的許多東西最終與關于世界的事實有聯(lián)系；生物學偶爾涉及形式結構，心理學包含詮釋；文學批評處理詩的形式結構和有關產(chǎn)生它的社會事實。在這個框架中，哲學本質(zhì)上是像數(shù)學一樣的形式學科，詮釋的進路更多地屬于歷史。我們原來涉及的科學像生物學和物理學一樣，主要是經(jīng)驗學科。我們的形式關注與科學知識和科學理論的結構有關。我們也能夠注意到科學和哲學的詮釋方面，科學理論是在某些環(huán)境中并針對某種哲學思想背景出現(xiàn)的。理解科學史中的一個惟一事件，與分析在新近出現(xiàn)的理論和被說成用以支持它的實驗資料之間得到的形式關系，是截然不同的事情。

四元分類除了前面介紹過的柯爾律治等人的區(qū)分以外，也有把科學分為形式的-運算的科學、自然科學、人類科學-文化科學。

N.麥克斯韋的五元分類（或六元分類）是這樣的：數(shù)學、統(tǒng)計學和邏輯關注改善形式的、先驗的或分析的知識。物理科學關注關于物理宇宙各個方面的知識。生物科學關注改善關于生命的知識。社會科學和人文學科關注改善關于人的生活的各種社會方面和文化方面的的知識。技術科學關注改善關于為實現(xiàn)各種有價值的、實際的社會目標所需要的知識。按照知識哲學的普遍一致的意見，經(jīng)驗科學能夠被安排為粗糙的等級制類型。在底部，在一切的最基本的層次上，我們有理論物理學，與之密切相關的是宇宙學。向上，我們有理論上不很基本的物理學部分，例如固體物理學和物理化學；再高一點，我們有無機化學的整體，并排化學天文學、天體物理學和地球科學（物理學和化學的特殊化的應用）。再向上，我們有生物科學以及有機化學、分子生物學、生物物理學和生物化學做基底，中途有諸如動物學、植物學、解剖學、神經(jīng)病學、遺傳學這樣的科學，頂端是生態(tài)學和動物行為研究。更高一些，我們有社會科學、人類學、社會學、心理學、語言學、經(jīng)濟學、政治科學和歷史學。按照一種觀點即還原論，我們應該把所有這些科學還原——至少在原則上——為理論物理學。按照競爭的觀點即反還原論，這或者是不可能實現(xiàn)的目標，或者是不需要的目標。但是，二者都同意，經(jīng)驗科學能夠依照等級制組織。更一般地，某種類似的等級制能夠在邏輯和數(shù)學的學科中察覺到。在基礎是邏輯，稍向上有集合論。其余的幾乎整個數(shù)學分支都能夠被詮釋為或多或少特殊的集合論的應用。

在這里，有必要專門介紹一下技術科學。這不僅由于我們先前很少涉及，更因為技術科學在當今社會所起的作用實在太大了——它可以迅速地變成生產(chǎn)力，在改造世界中發(fā)揮著舉足輕重的作用。伊利英和卡林金指明，技術科學是改變實在取向的研究和活動，任務之間的差別產(chǎn)生不同的技術和技術知識。前科學時代的技術知識是實踐活動的經(jīng)驗知識，技術知識的科學形式的進化與向機器生產(chǎn)的轉化有關。物質(zhì)生產(chǎn)和技能的發(fā)展要求生產(chǎn)任務基于科學的工程來解決，要求技術設備的數(shù)學計算，技術不再能夠僅僅在常識、才智敏銳、經(jīng)驗的基礎上發(fā)展了。這就是為什么技術科學的誕生和形成是由兩個相反指向的過程決定的：一方面使用自然科學的定律、理論和發(fā)生在它們之中的技術對象和過程的研究的獨立資料決定，也由科學認知方法的積極應用決定；另一方面由獨立的觀察和技術與生產(chǎn)的事實的概括決定。自然科學應用于生產(chǎn)的技術問題，產(chǎn)生了不能還原為基礎理論知識和技術常識的知識。軍事科學的開端近似地落入15世紀中期和1870年代之間的時期，這個時期的特點是用科學知識解決工業(yè)生產(chǎn)任務，而不是一般的實際問題。在這個時期的第一階段（15世紀后半葉到18世紀初期），技術知識還沒有獲得理論水平，因為在自然科學中充分形成的理論還不存在。這個階段以在實驗方法的基礎上應用科學的形成為標志。在18世紀初和19世紀末的時期，對于與物理學、化學和力學相關的技術科學的形成來說，是決定性的時期。基本的自然科學理論的出現(xiàn)和充分發(fā)展的技術實踐，為把技術知識提高到理論水平創(chuàng)造了必要的條件。但是，新技術科學的進化的機制和形式在技術知識發(fā)展的“經(jīng)典”時期（19世紀末至20世紀中期）已經(jīng)開始有意義的變化。在這個階段，技術科學還是通過從基礎自然科學導出而出現(xiàn)的模式繼續(xù)存在。導出是工程技術實踐和自然科學理論的綜合，電氣工程和無線電工程就是從電動力學導出的。在這個時期，技術科學的開端的新形式已經(jīng)出現(xiàn)——通過從已經(jīng)現(xiàn)存的作為基本科學起作用的技術科學導出，比如無線電定位就是從無線電工程導出的。應該注意，此時的技術科學已經(jīng)在它自己的題材、理論原理和特殊的理想對象方面是科學知識的充分形成的領域。在1920年代至1940年代，技術知識的數(shù)學化穩(wěn)定地得以發(fā)展。在1960年代，技術知識變成認識論認真分析的對象。因此，20世紀中期能夠被視為技術科學發(fā)展的非經(jīng)典階段的開端。經(jīng)典的技術知識與非經(jīng)典的技術知識之間的差異除了理論的結構、出現(xiàn)和形成的機制不同外，還在于后者是交叉學科的。技術科學的理論具有建設性的功能，卻不包含新的邏輯關聯(lián)，這樣的理論不說明和預言，只是產(chǎn)生工程對象。

從以上的形形的科學分類不難看出，學者進行分類的依據(jù)或基準各有千秋。有人認為，科學分類所依據(jù)的原則有客觀原則（物質(zhì)運動形式的客觀區(qū)別）、發(fā)展原則（物質(zhì)運動形式從簡單到復雜、從低級到高級的發(fā)展序列）、層次原則（從一般到特殊的科學知識層次結構序列）、實踐原則（新方法和新工具的出現(xiàn)會造成新學科的誕生）。有人指出，科學分類研究進入到結構分析和動態(tài)分析的階段。學者設計了各種模式模擬科學體系的結構，如塔模式、樹模式、網(wǎng)模式等。同時，科學分類的動力學研究也方興未艾，學者用液體沉淀模型、氣體流動模型、球體膨脹模型來模擬科學體系的運動和變化。其實，馬赫早就強調(diào)，在科學研究中，不同的透視都是可能的。從這些不同的觀點得到的結果能夠產(chǎn)生不同的學科，它們具有相對的自主性。不過，一般而言，科學分類的基準不外乎三種：客觀的基準、主觀的基準、綜合的基準。客觀的基準包括研究的對象、種類和范圍，事物的本質(zhì)，物質(zhì)的層次，自然的秩序，探索的方法等；主觀的基準包括心智官能、精神能力、哲學理念、描述語言、抽象的形式等；綜合的基準在奧斯特瓦爾德的以序、能、生命的概念作為分類的依據(jù)中最具有代表性。

不用說，這三種基準的劃分是僅就主要傾向而言的，只具有相對的意義。誠如奧斯特瓦爾德所言：這些分類不是依照所謂的事物的“本質(zhì)”，而僅僅從屬于為了比較容易和比較成功地把握科學問題而做出的純粹實際的安排。這是因為，“缺乏完備的和精確的邊界是所有自然事物的普遍特征，而科學是自然事物。例如，如果我們力圖在物理學和化學之間進行鮮明的區(qū)分，那么我們便會遇到相同的困難。在生物學中情況也是這樣，倘若我們超出懷疑的陰影力圖在動物王國和植物王國之間建立分界線的話。”在本文結束時，我們不怕貽笑大方，愿意綜合各家之長，主要依據(jù)科學研究的對象和方法，托出自己的簡略的分類方案：

廣義的科學可以分為形式科學、自然科學、技術科學、社會科學、人文學科。形式科學以符號概念為主要研究對象，多用分析、推理、論證的方法，其目的在于構造形式的、先驗的思想體系或理論結構。自然科學以自然界為主要研究對象，多用實證、理性、臻美的方法，其目的在于揭示自然的奧秘，獲取自然的真知。技術科學以人工實在為主要研究對象，多用設計、試錯等方法，其目的在于創(chuàng)制出新的流程、工藝或制品，它在很大程度上是自然科學在技術上的實際應用或應用科學的技術化而形成的系統(tǒng)的知識。社會科學以社會領域為主要研究對象，多用調(diào)查、統(tǒng)計、歸納等方法，其目的在于把握社會規(guī)律，解決社會問題，促進社會進步。人文學科以人作為研究對象，多用實地考察、詮釋、內(nèi)省、移情、啟示等方法，其目的在于認識人、人的本性和人生的意義，提升人的精神素質(zhì)和思想境界。

參考文獻

©李醒民（1945~），男，陜西西安人。現(xiàn)任中國科學院研究生院教授，中國科學院研究生院《自然辯證法通訊》雜志社主編，博士生導師。研究方向為科學哲學、科學思想史、科學文化。

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