党的十七大报告提出 “ 实践永无止境，创新永无止境 ” 。这就涉及到科学方法论的问题。如果说传统的科学方法论是一种纯 “ 软 ” 的东西，那么所谓机器发现（ MachineDiscovery ）就是指计算机科学、人工智能、认知科学和科学方法论的结合，甚至在某种程度上说是它们与科学史、科学社会学的结合，是比较 “ 硬 ” 的意义上的一个领域。

机器发现即计算机发现。实际上，机器并没有智能，是人设计计算机程序，再把相关的经验数据输入计算机，由计算机按照人设计的程序进行运算，运算的一些重要阶段性结果由人来做出诠释，整个过程是人机相互作用的过程。最后的结果出来后，计算机不懂其内容，还是要人根据有关知识对这个最终的结果做出诠释，这样才算是一个机器发现。因此，机器发现过程中，计算机不过是人进行研究的工具。

机器发现中较早的系统工作大约是在 1987 年，美国有一位叫兰利的博士生，在他的导师司马贺的指导下，设计出一款培根一号（ Bacon1 ）的程序。他之所以取名 Bacon1 就是要表明这个程序是遵循归纳主义的方法论精神的。这个程序考证出了大概是 1660 年左右爱尔兰一位叫波义耳的学者做出的关于常温常压下温度不变时空气的体积与压力的关系的发现。这个发现我们今天称为波义耳定律，即气体的压力和体积的乘积等于一个常数。运用这个程序兰利还再发现了开普勒行星运动第三定律以及其他一些定律。

有些人提出疑问，这个不是机器发现，是人的发现。因为机器并没有想去做体积和压力之间关系的实验，是人去做了，想到这个问题不是机器做到的。后来人们才发现，机器发现指的是机器起着一个非常关键的作用，是做一种自动的推理，并不是我们想好了用计算机去算一遍。另外并不是说机器发现完全不能有人的参与。所以现在没有人争论说机器不能做出发现。很有趣的是，波普尔指出 “ 科学发现过程没有机械程序 ” 。发现过程不可能机械化，要是机械化了就没有创造性了。结果人们运用他的 “ 猜想 ——— 反驳 ” 模式在一定的范围内帮助人们做出了科学发现。但是人们说这个 “ 再发现 ” 是定量的而不是定性的。兰利等人就做出了另一个机器再发现程序，叫做施塔尔（ STAHL ）。施塔尔是一位德国化学家，他在历史上提出燃素说。燃素说是近现代化学史上第一个科学的学说。人们把施塔尔当时知道的现象输进计算机里面，这些现象都是定性的而不是定量的，结果机器提出了燃素说。这是机器发现研究的第一个方面，就是 rediscovery ，用机器去做一种再发现。

第二个方面，人们设想能不能用电脑去做出一个新的发现。结果也有人做出来了： MYCIN 系统可以根据一些知识和数据判断是什么病菌引起血液细菌感染，然后开出抗菌素药方。 PROSPECTOR 系统曾发现了美国华盛顿的一处钼矿，据说该矿的开采价值超过一亿美元。在粒子物理学里面有人用机器发现了新的守恒定律。

还有一个化学方面的例子。化学反应机理是化学家们必须搞清楚的，但是又难以搞清楚的问题。因为分子与分子之间的碰撞时间在 10 16 秒里面完成，现在的仪器根本不可观测。简单地说反应机理又是化学变化的全部细节和过程。同一个反应有可能有好几个反应机理，这都是有可能的。这是一个充满计算量的研究过程。简单的链状有机化合物分子就是乙烷。乙烷可以加氢裂解成两个甲烷分子。它是一个最简单的烷烃加氢裂解反应的例子。卡内基 · 梅隆大学的瓦尔德斯 · 佩雷兹，就设计了一个系统 MECHEM ，结果提出了一个新的反应机理。这个发现不是发表在人工智能的学报上，而是发表在纯化学的刊物《催化通讯》上。他首先分析了人们已经提出的乙烷反应机理，大概有几十个。这些反应机理虽然不同，但都包含 8 个相同的过程，所以可以归结为一大类反应机理。瓦尔德斯 · 佩雷兹提出来的反应机理和原来的反应机理完全不一样。其实他就是利用了计算机的算法，在计算机里面按照机械的操作，不用懂得其中的过程，来完成人在很有限的时间里无法完成的推理工作量，就能得到结果。这是第二种类型，叫做机器发现，新的发现。

第三个方面做的是科学革命的机制。做得比较系统的是萨伽德。他是加拿大滑铁卢大学哲学系教授兼心理学系教授。他认为科学革命的过程是一个概念革命的过程，它靠的是内部理性知识的变化，靠它的解释力、预见力来赢得科学地位，而不是像一些科学知识社会学所说的靠社会利益或其他的东西。

 

（录入编辑：乾乾）