化学认识的目的在于追求有关物质结构、性质及其转化的真理性认识， 并早已成为化学家的共同信念。化学活动的过程就是人们运用各种认识手段 研究现实世界中化学物质及其变化规律并使之为我所用的过程。这些对象和 规律都是外在于我们的意识而存在的，因而是客观的。无论化学家本人的科 学活动具有多么强烈的个性色彩，在他们作出的结论中都要求把这种个人的 主观色彩减少到最低程度。就化学研究而论，同一个化学实验的结果不仅能 够在一个实验室中实现，而且能够在所有实验室中都实现时才会获得承认。 因此，这里就有一个检验标准的问题。
一、检验的标准 化学理论的内容是客观的，检验化学理论真理性的标准也应当是客观的。在人类漫长的科学实践过程中曾经出现过数目巨大的理论假说。历史事 实表明，错误的理论无论看起来多么有说服力，在科学实践中终归要暴露其 谬误而遭淘汰；正确的理论无论遇到多少困难，必将证明其自身的价值而获 得承认。因此，只有人类的化学实践活动才是检验化学理论的最终标准。如 果我们不是诉诸客观的实践的标准，则必定诉诸形形色色的主观标准。有些 著名的化学家企图以个人的权威作为判定某一理论的根据，这种情况在历史 上也并不少见。1884 年瑞典化学家阿累尼乌斯提出了电离学说，由于同传统 的观念相悖，遭到了以门捷列夫为首的一大批著名化学家的猛烈攻击。阿累 尼乌斯并没有被权威们吓倒，经过艰苦细致的研究，终于在导电度、渗透压 和酸的催化等方面找到了确凿无疑的证据，成功地捍卫了新的理论。一个理 论在其诞生之初总是十分幼稚和不完备的，由此遭到批评也是不足为奇的。 这种批评可以帮助发现新理论自身的缺陷从而推动它的发展。但是，任何外 在于科学本身的力量都无权决定新理论的命运。只有人类在化学领域中的实 践活动才能作为最终判定化学理论的依据。
二、检验的复杂性
化学经过长期的发展，到今天已形成了一整套自己的理论体系。有一种 观点认为今日化学正处于从经验科学向理论科学的过渡，其根据就是现代化 学的理论色彩日益浓厚。新的化学理论不断提出，化学理论的评价问题日益 受到重视。这对于促进化学理论自身的形成与确立，对于把化学研究成果由 个人的认识转化为化学研究共同体的共识，进而纳入人类科学知识体系是具 有重要意义的。化学具有很强的应用性，新的理论的确立将极大地改变人类 化学实践的面貌。然而对于化学理论的评价又是十分复杂的。虽然可以把某 个待检验的化学理论以当时的背景知识，有关的初始条件和边界条件能够引 伸出一系列的预言，借助于化学实验操作可以对这些预言进行检测，判定它 们的真伪。然而这些判定却很难构成为对于该化学理论的最终的决定性判 决。因为，化学实验也只是运用有限手段来变革无限自然界化学运动的一种 操作，对于化学真理的检验是不可能一次完成的。此外，对于同一化学现象 所作出的解释也往往并不是唯一的。同样的经验事实可以用不同的理论进行 解释。比如燃烧现象以及燃烧过程中的物象变化，既可以从燃素说的观点进 行说明，也可以从氧化说的立场予以解释。因而这种方法不足以证实一个理 论。此外，如果实验操作的检验出现负结果，即理论的预言是不正确的，也 就很难据此断定这一理论是错误的。我们可以考察一下这一推理的模式，以C 代表新的理论，L 代表背景知识和先行条件，E 代表结论，则有 L 且 C，则 E非 E
∴非 L 或非 C 可见，推理的结果只是告诉我们可能是理论的错误，也可能是背景知识的错 误，因而不能简单地说理论被证伪了。进一步说，理论假说也是有层次的， 包括核心假说和辅助假说，辅助假说的证伪并不意味着核心假说也是错误 的。比如炼金术一直被视为荒诞不经之谈，实际上荒诞的只是炼金术思想的 辅助假说，即企图用当时的常规的实验手段实现化学元素的转化，其核心假 说即元素转化的思想却由现代化学元素嬗变理论进行了肯定。
三、化学认识的确证 不同的理论，其具体情况千差万别，把实践标准简单化是不能令人满意地解决化学理论的判定问题的。然而化学实验结果对理论假说的支持毕竟是 极有意义的。它虽然很难最终判定理论的真理性，却可以在很大程度上影响 人们对化学理论的选择和取舍。一个理论所做出的预言被实践确认为正确者 的数量越多，则这一理论被证实的程度越高。
这里，理论与客观实际相符合的程度称为逼真度；理论在科学实践中得 到经验事实支持的程度称为理论的确证度。在一定的历史条件下，对于相互 竞争的两个理论，人们当然选择确证度比较高的理论。例如，18 世纪后期法 国化学家普鲁斯特和贝特雷关于化合物组成问题的争论，因为当时还没有发 现存在着组成不确定的贝特雷体，而使普鲁斯特的定组成定律确证度较高， 获得了广泛的支持；然而后来化学发展到了一定的阶段，人们发现了一些组 成不确定的化合物，证明贝特雷的观点也是有道理的。可以看出，确证度和 逼真度是两个不同的概念。贝特雷的观点在当时确证度很低，并不意味着它 必定是错误的。
事实上我们永远也难以确切地获知理论的逼真度究竟是多少。虽然在某个理论假说的指导下我们可能取得令人震惊的成就，但也很难说因此就足以 判定我们的认识是绝对正确的。实用主义者才会得出那种简单的结论。19 世 纪德国著名的化学家李比希有一次到英国参观化工厂，在制造柏林蓝的车间 里看到架在火上的大锅里正在熬制染料，工人在不断地用力搅拌，发出很大 的声响。他们解释说，搅拌的响声越大，制出的柏林蓝质量就越好。表面上 看起来，这是一个得到经验事实支持的命题，似乎应当被承认为正确的认识。 然而李比希指出，大力搅拌并不是必需的，只要加一点铁的化合物就可以了。 因为大声搅拌的目的无非是想蹭下更多的铁屑。这不仅浪费人力而且不能保 证质量。因果性的联系并不是表面的，而是潜藏在事物表象的背后。
当然，理论的确证度毕竟为我们提供了一种相对说来比较可靠的手段， 并与支持相应理论的经验证据直接相联系。从归纳的观点看，虽然我们不可 能清楚把握理论的逼真度，但理论确证度的不断提高却给我们提供了科学进 步的信念。同时，理论确证度的引入也给统计概率这一数学工具提供了一显 身手的机会。理论确证度作为理论评价的标准面临两个困难：其一，它暗含 的前提必然是把所有的确证事例同等看待。这是不符合实际情况的。门捷列 夫元素周期理论提出之后发现了许多元素，其中镓、锗、钪三个元素的发现 对这一理论所提供的支持，要远远高出于其它元素。这是化学史的事实；其 二，由于理论的内容所表述的是普遍性的命题，而人类实践可能提供的确证事例总是有限的，因而概率必然趋向于零。 后一困难，我们可以借助于辅助假设以及在数学上引入一些规定来设法解决，已经有人在这方面做了不少工作。①前一问题则表明我们对于理论检验 的理解过于狭隘。不同的经验事实（不同时空背景下的自然事物的运动变化） 对于外在于我们而独立的自然规律的印证是没有什么区别的。然而科学活动 毕竟是由科学研究主体来完成的，不同的确证事例和不同的背景知识都极大 地影响着人们对理论的确认程度。因而必须考虑人的因素。理论评价终究是 人所做出并且仅仅是相对于人而言的。我们不能只考虑事例的单纯累加而不 考虑事例的质的多样性，不考虑理论检验的严峻性要求。当然，正面事例相 关的原则和事例的多样性原则或检验的严峻性要求之间并不是绝对对立的。 在理论的确证中，我们可以既要求证据包含充分多的事例，又要求事例包含 充分多的种类；既要相当的数量又要较高的质量，把检验中质和量的方面的 要求统一起来。
在化学理论的检验过程中，首先，要采用严格定量的方法，提高化学实 验的精确度和精密度。化学理论的检验只有立足于可靠的实验才可能获得高 度的确证。在普鲁斯特和贝特雷的前述论争中，贝特雷的实验是粗糙的，不 精确的，而普鲁斯特的实验则是严格而精确的，从而就增加了他的理论的置 信度；其次，在化学理论的检验中必须遵循多样性的原则。人们很早就注意 到，证据对于理论的支持程度不仅取决于证据的数量，而且还取决于证据的 种类。例如燃烧后物质重量变轻这一命题，如果限于在有机物中寻找根据， 当然可以提供不断增加的确证事例，但只要越出了这个范围比如用金属的煅 烧来检验，就很容易把它推翻。遵从事例的多样性原则，就要力求避免重复 旧证据而努力增加新证据。为此，必须不断地改变实验条件，在新的实验过 程中进行检验；第三，化学理论还必须经受严峻性检验。所谓严峻性检验， 就是说如果单以背景知识为前提，某检验结果出现的可能性很小，但如果以 背景知识和被检验理论一起作为前提，则该检验结果出现的可能性较大。这 样，我们便说，相对于背景知识的这一检验是对该理论的一个严峻的检验。 例如，关于无机物与有机物统一的思想。在化学发展早期，由于有机物都是 从生命物质中提取或分离出来的，因此使人们形成了一个错误的观念，认为 有机物是不能通过无机物合成得到的。1828 年维勒由氰酸和氨合成尿素的成 功则打破了这一界限。然而自然哲学家们辩解说，氰酸和氨仍是从有机体中 提取的，因而他的发现在这一方面未能产生戏剧性的轰动。这是由于实验的 严峻性不足而影响到说服力的一个例子。直到 1844 年以后由于柯尔柏等人完 全从无机物出发合成出醋酸等有机物取得成功，才真正完成了这一检验。可 见，一个理论的预言，按当时的背景知识实现的可能性越小，则预言检验的 严峻性程度越高，从而对理论的支持也就越有力。
四、化学检验的发展 考察化学理论的形态可以发现两个特点：第一，是对物理理论的依赖。
从科学史看，每一次物理学理论的重大突破都极大地影响了化学理论的面 貌，并且在现代化学中这种影响日益增强。第二，从理论的内容看，化学理 论不像物理理论那样构成为严密的逻辑体系，而是充满了大量经验或半经验 性的由实验得来的规则、公式、定律等。这就决定了化学理论检验的特点，① 参看 J·Hintikka 的有关著作。
即直接同实验结果的对照成了化学理论检验中最核心的、最重要的步骤，也 是使化学家对化学理论产生信心的决定性的证明。
理论检验的进程就是主观认识（理论观点）见之于客观实际的过程。它 是由两个步骤组成的，首先是从待检验的命题与其它获得确证的科学定律和 事实陈述一起演绎出可以直接检验的推断，然后对这些推断进行检验。这就 是通常所说的假说演绎法。这种模式可以把逻辑演绎与实践检验较好地统一 起来。具体的检验方式又有直接检验和间接检验之分。一般说来，间接检验 的陈述较之直接检验要更普遍一些。后者多是一些具体的事实陈述，前者往 往具有普遍性和较为广阔的时空内涵。然而人们往往简单地认定间接检验是 不可靠的，似乎直接检验才是真实可靠的。事实上，理论陈述的判定总是十 分复杂的，即使是直接检验也要以背景知识为前提，并不存在纯粹的简单对 照。此外，还应当考虑到理论本身对观察的渗透，其结果就是使绝对客观的 观察成为不可能。因为观察本身在某种意义上说就是由理论加以规定的。当 然，理论检验中主观性因素的引入并不能成为否认化学真理客观性的借口。 不同的化学理论，虽然不可能拥有相同的观察陈述，但毕竟拥有共同的研究 对象——化学物质系统。在实践活动中，通过对研究对象本质特性各个方面 的深入研究和不同理论的竞争必然会显示出其内部结构同客观世界相符的程 度。人们往往认为，科学理论发展的过程总是客观成分不断增加而主观成分 不断减少的过程，并且不自觉地把理论中主观成分的减少作为理论进步的一 个标志。这种观点显然忽视了科学理论自身的建构作用。化学理论的研究对 象并不是自在之物，而是由化学认识主体的思维活动所建构的理论客体。理 论体系的内容越深刻，则这种建构就越有力。因而，理论发展的必然结果， 是随着对客观对象反映的日益真切，主观构造的成分也不断增加。两者是互 为条件的。其具体表现就是随着化学理论的进步，化学概念、化学模型、化 学模式的大量涌现，从而意味着化学研究中主体性的不断增强。这种情况也 表现在化学理论的评价过程中。就某一新的化学理论的验证而言，人们并不 是在一开始就去逐个验证它的预言（通过实验）。因为在长期的化学实践过 程中形成了一些理论评价的一般标准。这些标准的采用可以大大缩短理论评 价所需要的时间，避免浪费。比如对新理论系统的整体的考察，在其内容的 诸多要素（概念、定理、中间假说或辅助假说等）之间进行对照，以判定是 否前后一致，逻辑自洽。又如新理论应当同既有的其它科学知识相对照，以 判定某一理论与其它理论的相容性。虽然这样的标准只是相对的，但却是不 可缺少的。科学对理论统一性的追求是基于自然界的统一性的。因而这种作 法是有它的现实依据的。当然，即使在这里也仍要十分牢记：最终的检验还 是要依赖化学实践来完成的。
化学理论产生于人类长期的化学实践活动。化学理论的真理性只有返回 到化学实践中去才能得到确证。这是一个无限循环的过程。人类在任何特定 时代提出的化学理论都是这一漫漫长河中的朵朵浪花。这个循环是发展着 的。它决定了人类任何一个阶段的认识成果都既具有绝对性而又具有相对性 的意义。对于化学理论真理性的辩证认识必须立足于历史的观点。化学理论 总是对于现实化学对象的近似反映。理论的确证度也是对理论逼真度的人为 模拟，两者都是历史地演变着的。随着新的化学对象不断进入人类化学研究 的领域，随着人类认识能力的不断提高，化学理论自身也处在不断的修正和 发展之中，在对更高的确证度、逼真度的追求中完善自己。
