化学研究中的综合方法
化学先生 / 2019-08-09
综合方法是在对事物进行分析的基础上,进一步考察事物的各个组成部分或要素之间的相互关系,把事物的各个组成部分或要素在思维中重新结合为一个整体,从而在整体上把握事物的本质和规律的思维方法。
综合方法在认识过程的方向上与分析方法相反。但它们有着共同的客观基础,这个共同基础是客体事物的整体与部分的关系。
化学综合方法在全面认识事物各部分、各方面的特性以及它们之间的内在联系的基础上,进行概括整合,复现事物的整体。例如,对一个化学反应过程的认识,只有把整个反应过程的各个基元反应的特点以及各基元反应之间的联系分析清楚以后,再加以归纳和概括,才能认识整个反应历程。
化学研究中的综合方法,同样可以通过实验手段和理论思维协同运作来实现。合成化学实质上就是把元素或简单物质综合为复杂物质的过程。例如,19世纪20年代维勒合成尿素;现代化学家在分析的基础上合成了VB12等复杂分子,就是化学综合过程。但是,这里所讲的化学综合方法,重点在于研究者头脑中进行的逻辑的理论综合。道尔顿原子论的诞生,就是对以往化学研究中的一些经验事实和经验定律的一次大综合。他用原子的概念,说明了许多化学反应的实质,解释了许多物质之间进行化学反应的定量关系。而原子论的提出,又是道尔顿对他自己十多年进行气体实验所得大量分析材料的一次综合;又如,门捷列夫周期律,也是对元素的化学性质、原子量等分析成果的系统综合;现代分子轨道对称守恒原理的诞生,同样也是对以往化学键理论及物质结构研究成果的一次大综合。可见,无论是关系到整个学科的大综合研究,还是某一项具体研究中进行的小综合,都必须对具体研究课题的各个方面的分析结果进行概括,全面地掌握某一具体课题的本质。
综合方法有对称法、移植法、系统法等,这些方法在化学中应用广泛。随着系统论和系统方法的发展,综合方法又以系统综合形式被广泛应用。例如,在环境化学、分子生物学等新的分支领域,使用系统综合方法已成为主要研究手段。目前世界各国在环境科学研究领域里,都在考虑“综合防治”问题,即把区城规划、资源利用、能源改造和有害物质的净化处理统一起来考虑研究,日、美等国环境科学家通过试验把自然资源、能源利用、化工等企业性质与规模以及该地区气候、土壤、地形、绿化等因素进行综合研究,用数学模型提出符合环保和生态要求的清洁工业区规划和布局
方案,并实行多种行业的联合,使原料互相循环利用。这是综合方法在现代科学、社会问题研究等领域的重要应用,也反映出综合方法的巨大生命力。