① 公正:以公正的立场观察事物。我把这一科学精神称为哥白尼精神。有人说近代科学从哥白尼开始,我虽然不赞同,但对哥白尼精神的伟大却赞叹不已。没有哥白尼精神则没有科学,从这一点上讲哥白尼精神的确是近代科学的先导。由于观察总是从自身的角度去看的,因此在自然状态下,人们很难脱离自身的角度去想象和思考现象,于是自我为中心的观念无意识形成,当随着年龄增长观念僵化,则非常不容易站在一定的高度看问题,因而不容易把握事物。所以说公正是科学思维的基础。事实上科学的发展越来越强化了公正意识。相对论的出现,使人们认识到不仅我们所在的地球不是宇宙的中心,且太阳、银河系中心都不是宇宙的中心。19世纪的马克思理论的缺陷主要就是太强调立场了,社会科学也必需打破阶级的框架,建立一个无矛盾的统一体系,不应该有两对立阶级的社会科学理论。实际上现代自组织理论已经迈出了这一步。
② 简单入手多元思考:选择简单对象开始研究,建立理想模型,尽量应用数学,完整的考虑各要素,建立理论,并通过修改和扩展,扩大应用范围。这其实就是上面所叙笛卡尔提出的科学思想,所以把它称为笛卡尔精神。不仅在物理上牛顿的质点模型、克劳修斯的理想气体模型等取得了巨大的成功,而是在其它领域也一样,如生物界摩尔幸运地选择了果蝇这个简单对象才揭开了遗传学研究的序幕。对事物的正确认识,最重要的就是避免片面思维,要有多元化思考,但大脑处理信息能力有限,所以先选择简单对象,就可以避免思考过多的因素。而较复杂问题可以用研究简单问题导出的结论通过各种方式的迭加和处理解决,更复杂的问题可以用已有结论定量近似和定性分析。
③ 证实加证伪:科学是严格的,它强调理论与实践的一致,即理论的任何导出陈述都必须与观察相符,能用实验证实,不能被证伪的理论就不是科学。我们称这为波普尔精神。现代科学有许多新理论没有较多的实验支持,往往来源人为的演绎构造,这样的知识系统,只要有一个与观察不同,就应该推翻。但对经验科学,经验先于理论,则不应该轻易相信证伪,即使某个陈述被证伪,也应先考虑修改,或用更大的理论包容旧理论。