论争鸣对自然科学理论的作用，本文主要内容关键词为：自然科学论文,作用论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
内容提要 本文从理论和史实两个方面论述了自然科学争鸣对自然科学理论孕育、产生、检验、承认和演变的作用，从一个侧面揭示了自然科学争鸣与自然科学理论二者之间的密切关系。这不仅对从理论上正确认识和在实践上正确对待自然科学争鸣有着重大的意义，而且对深刻认识，有效促进和大力推动自然科学理论的发展也有着深远的意义。
关键词 自然科学争鸣 自然科学理论
所谓自然科学争鸣，就是指在两个或两个以上的科学家之间发生的关于自然科学问题的公开对立和争论。
自然科学争鸣的生产有其客观必然性，自然科学争鸣的存在有其深刻的根源。从客观上看，自然界中客观事物、现象及其客观联系的错综复杂性决定了争鸣产生及存在的必然性；从主观上看，在一定历史条件下人类对自然界认识的相对有限性决定了争鸣产生及存在的必然性；从联系主观和客观的桥梁——实践看，实践是检验科学理论真理性的标准，它既是绝对的又是相对的，实践标准的这一特点决定了争鸣产生及存在的必然性；此外，自然科学认识中矛盾的普遍性，自然科学工作者哲学观点和知识结构的不同，观察角度的不同、研究手段、方法和途径的不同等，也决定了争鸣产生及其存在的必然性。
纵观自然科学发展史，从古代、近代到现代，自始至终都充满着复杂多样的自然科学争鸣。从这个意义上可以说，自然科学争鸣无时不有，一部自然科学史也就是一部自然科学争鸣史；横看自然科学的各个学科、各个领域，无一不充满着各种不同学派、各种不同学术观点的自然科学争鸣。从这个意义上可以说，自然科学争鸣无处不在，自然科学的所有阵地都是自然科学争鸣的诞生地和多发区。一句话，自然科学争鸣存在于一切自然科学的发展过程中，每一自然科学的发展过程中都伴随着此起彼伏的自然科学争鸣。可见，自然科学争鸣在自然科学中是普通存在的，并且是促进和推动自然科学发展的有效手段和强大动力。
所谓自然科学理论，就是指自然科学家在科学实践中运用科学仪器和科学方法所获得的关于自然界中客观事物、现象及其客观联系的本质和规律的认识，是经过实践证实或逻辑证明的系统知识。自然科学理论是自然科学的重要组成部分和核心内容，自然科学理论的发展是自然科学发展的集中体现和主要标志。
由于自然科学争鸣是科学探索和科学创造过程中经常发生的普遍现象，而自然科学理论就是科学探索和科学创造的结晶与硕果，所以，自然科学争鸣与自然科学理论二者之间有着十分密切的关系。自然科学史实已经证明、并将继续证明：自然科学争鸣对自然科学理论孕育、产生、检验、承认、完善、发展的每一步都具有不可忽视的重要作用。全面深入地研究自然科学争鸣对自然科学理论的作用，这是研究自然科学争鸣对自然科学作用的重要方面，不仅对从理论上正确认识和在实践上正确对待自然科学争鸣有着重大的意义，而且对深刻认识、有效促进和大力推动自然科学理论的发展也有着深远的意义。
一.自然科学争鸣对自然科学理论产生的作用
自然科学理论的产生是自然科学突破的主要方式，是自然科学发展的关键环节。象一切新生事物一样，自然科学理论的产生也不是一帆风顺的，而要经历复杂严峻的斗争和坎坷曲折的发展道路，不可避免地要发生或长或短、或激或缓的自然科学争鸣。自然科学理论的产生与自然科学争鸣之间有着十分密切的联系，自然科学争鸣对自然科学理论的产生有着十分明显的作用。
（一）自然科学争鸣促进自然科学理论的孕育和诞生
由唯物辩证法可知，矛盾是推动一切事物发展的动力，当然也是推动自然科学理论发展的动力。的确，自然科学探索往往始于科学问题，自然科学理论的孕育常常是由于发现自然科学中的矛盾开始的。而自然科学争鸣既是自然科学中矛盾对立和斗争的一种主要表现方式，又是解决矛盾的一种重要手段和有效途径，因此，自然科学争鸣能促进自然科学理论的孕育和诞生。 例如， 法国化学家普鲁斯（ JosephLouisProust，1754 —1826 ）与当时法国化学权威贝托雷（Ciaude —LouisBerthollet，1748—1822）关于化合物是否有固定组成的争鸣就促进了定比定律的孕育和产生。普鲁斯从1799年起发表了19篇文章，认为天然化合物和人造化合物都同样具有固定的组成；也在1799年，贝托雷于开罗的埃及学院宣读了一篇论文，此论文于1801年以“化学亲和力之定律”为题发表，明确反对化合物有固定组成的思想。于是，两人之间便展开了一场长达八年的学术争鸣，争论的焦点主要有以下四点：
1.贝托雷认为，化合物在原则上不需要限定严格的比例，化合物的组成可以是任意的化合，以至于可以形成一系列连续的化合物。如铜、铅、锡等金属在空气中加热可以连续吸收氧气，得到一系列氧化物；普鲁斯则证明，当金属与氧化合时，一般常见的只生成两种化合物，而且每一种化合物都有确定的组成。贝托雷所设想的一系列氧化物实际上是这两种氧化物以不同比例相混合的混合物。
2.贝托雷指出，某些化学反应是可逆的，反应物的质量决定了生成物的产率，这就说明化合物的组成在化学反应中是逐渐改变的；普鲁斯则答辩说，在化学反应中逐渐改变的是化合物的数量，而不是化合物的组成。
3.贝托雷认为，化合物的组成与生成时的物理条件有关，不同物理条件下生成的化合物，其组成也不相同；普鲁斯则用实验证明，天然化合物与人造化合物有相同的组成。即使是同一种天然矿物，无论它们产自何地，其组成一定相同。普鲁斯还用实验证明，在化学反应中，即使改变反应的物理条件或改变反应物的数量，虽能改变生成物的数量，但并不改变生成化合物的组成。
4.贝托雷指出，溶液、金属合金、汞齐和玻璃等物质就是比例不确定的化合物。这使普鲁斯有点为难，他实事求是地表示这可留待以后进一步研究，同时又指出溶液不是化合物，而是一种混合物。
普鲁斯与贝托雷二人不断地用论文陈述自己的见解，批驳对方的论点，虽各抒己理，但都能尊重事实，为学术争鸣树立了榜样。通过争鸣，不仅使普鲁斯成为第一个正确区分化合物和混合物的化学家，而且使他关于定比定律的思想越来越明确，对定比定律认识得更清楚、更深刻，表述得也更清晰、更确切。
自然科学争鸣能促进自然科学理论孕育和诞生的实例在自然科学发展史上是屡见不鲜的， 例如， 关于燃烧本质的争鸣促进了拉瓦锡 （Antoine Laurent Lavoisier，1743—1794）氧化学说的孕育和建立， 关于光电效应实验规律解释的争鸣促进了爱因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）光量子说的孕育和提出，关于地壳固定论与活动论的争鸣促进了20世纪新地球观（大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说）的孕育和诞生……既然自然科学争鸣能促进自然科学理论的孕育和诞生是科学史上一个普遍存在的事实，就必然有它成为普遍事实的理由和根据，概括地说，争鸣常常发生在科学中最活跃的前沿阵地和最引人瞩目的崭新领域，即争鸣常常发生在科学矿藏的富矿层和科学创造的多发区，争鸣激烈之处，恰是科学的热点和难点所在，往往是新发现的前奏和导火线，因而成为科学家大显身手的用武之地和大有作为的收获之所。
具体地说，争鸣是发现科学问题的突出信号和明显标志，是科学家的兴奋源和思考泉，因而是吸引和调动科学家关注这一科学问题并集中精力重点研究这一科学问题的原因和动力；同时，争鸣又是解决科学问题的主要方式和有效途径，真理越辩越明，问题越辩越清，通过争鸣使科学家了解科学问题的症结所在，从而抓住解决科学问题的关键，找到解决科学问题的钥匙，进而能对症下药地解决科学问题。正如毛泽东同志所指出：“有许多事情我们不知道，因此不会解决，在辩论中间，在斗争中间，我们就会明了这些事情，就会懂得解决问题的方法。各种不同意见辩论的结果，就能使真理发展。”[1]
（二）自然科学争鸣能促进自然科学理论的重新发现
所谓自然科学理论的重新发现，就是指原来已有人提出、完成或证实一个自然科学理论，但由于各种原因而没有引起人们的重视，更得不到社会的公认；当后来又有人重新提出、完成或证实时才使这一自然科学理论引起人们的普遍重视，从而得到社会的公认。科学史证明，自然科学争鸣能促进自然科学理论的重新发现，例如，早在1755年，德国哲学家、天文学家康德（Immanuel Kant，1724—1804 ）就出版了《自然通史和天体论》（旧译为《宇宙发展史概论》）一书，首先提出了太阳系起源的星云假说。但此书印数不多、销路不广，遭到了冷落、攻击和曲解，被埋没了近半个世纪。直到1796年，法国天文学家、数学家拉普拉斯（Pierre Simon Laplace，1749—1827）发表了《宇宙体系论》一书，独立于康德而提出了太阳系起源的星云假说，并从数学上作了论证，才使星云假说重新引起人们的普遍重视并得到社会的公认，从而使星云假说获得了新生。人们将二者合称为“康德——拉普拉斯星云假说”。星云假说的重新发现，当然主要是由于实践的发展和科学的进步，但必须看到，关于太阳系起源的争鸣、特别是关于星云说与灾变说的对立和争鸣，也对星云说的重新发现起到了不可忽视的促进和推动作用。因为通过这些争鸣，使天体演化的思想深入人心，而作为人类最早的科学的天体演化理论的星云假说，也就被越来越多的人们所接受。
此外，象孟德尔（Gregor Johann Mendel，1822—1884）遗传定律的重新发现等也都是自然科学理论的重新发现的典型事例。自然科学理论的重新发现是自然科学理论产生的一种特殊方式，自然科学争鸣能促进自然科学理论的重新发现也是自然科学争鸣促进自然科学理论产生的一种特殊情形。争鸣对自然科学理论重新发现的作用突出地表现在两个方面：一方面，未引起争鸣或未引起激烈争鸣往往是原有自然科学理论及其提出者未引起人们普遍重视和未得到社会承认的一个不可忽视的原因之一；另一方面，重新引起争鸣（尤其是激烈争鸣）又常常是使原已提出的自然科学理论重新引起人们普遍重视和得到社会承认的一个重要原因之一，也是社会对自然科学理论原有发现者的贡献及作用和重新发现者的贡献及作用给予承认和客观评价的一个直接原因之一。
（三）自然科学争鸣能促进自然科学理论的同时发现
所谓同时发现，就是指由两个或两个以上的科学家彼此独立地，几乎同时地完成的科学发现。科学史证明，自然科学争鸣不仅能促进自然科学理论的重新发现，而且能促进自然科学理论的同时发现。例如，非欧几何的诞生就是自然科学争鸣促进自然科学理论同时发现的一个典型实例。由于大批数学家参与了长达2000多年的关于欧几里得第五公设是否可证问题的激烈争鸣，有力地促进了非欧几何学的孕育和诞生。公元前3世纪，古希腊数学家欧几里得（Euclid，约公元前330 —公元前275）所著《几何原本》一书问世，由于此书中的前四个公设涵义十分简明，而第五公设比较复杂，并且在《几何原本》中使用较晚，直到第29个命题证明才第一次使用。因此，引起许多数学家的怀疑，认为它是一条定理，可以给出数学证明。于是，从欧几里得时代起，数学家们就开始了证明第五公设的研究，试图从《几何原本》中的其他公理直接推演出第五公设来，但所有的证明尝试都遭到了失败。直接证明的屡屡失败，启示某些数学家采用间接证法——反证法，即保持别的公理不变，假设第五公设不真，由此展开推演，以从中导出矛盾。18世纪的许多数学家都这样尝试过，其主要代表人物是意大利的萨开里（G·Saccheri， 1667—1733）和瑞士的兰伯特（J·H·Lambert，1728—1777）。 他们在运用反证法证明第五公设的过程中，推演出了许多“离奇古怪”的命题，这些命题实际上是属于非欧几何的，然而由于萨开里囿于传统几何和空间观念，却以“不合情理”为由而否弃了这些命题，兰伯特也同样没有能认识到这些命题属于一种新的几何。但他们两人的工作已促进了非欧几何的孕育，故历史上称萨开里和兰伯特为非欧几何的先驱者。到了19世纪初，试证第五公设的长期和大量失败，启示某些有远见卓识的数学家去思索问题的反面——第五公设不可证问题。他们运用反证法重新推演出许多非欧几何命题，使非欧几何得到了进一步的孕育。其主要代表人物是德国的须外卡尔特（F·K·Schweikart，1780—1859）和塔乌里努斯（F·A·Taurinus，1794—1874）。须外卡尔特在1812至1816年间，写了一篇札记《星空几何》，明确指出：除欧几里得几何外，还存在另外一种几何，在这种几何中三角形的内角和小于两直角，由于它可能在星际空间成立，故可称为“星空几何”。塔乌里努斯于1825年和1826年先后出版了《平行线论》和《几何学基本原理》两本小册子，进一步发展了他叔父须外卡尔特的思想。通过关于欧几里得第五公设是否可证问题的长期、广泛、深入和激烈的争鸣，使非欧几何的孕育已经成熟，并促使三位数学家彼此独立地、几乎同时地创立了非欧几何：德国数学家高斯（C.F.Gauss，1777—1855）在1792 年就已经有了第五公设不可证和非欧几何的思想萌芽，但却动摇了25年之久，直到1817年才树立起新几何的坚定信念，关于非欧几何的研究成果是在他去世之后从他的日记中发现的：匈牙利数学家亚·鲍耶（J.Bolyai，1802—1860）是从1823年起产生非欧几何思想的，但他的研究成果在当时没能得到学术界的理解和支持，直到1832年，他把自己的研究成果压缩成24页的论文，以他父亲的一本书的《附录》形式作了公开发表；俄国数学家罗巴切夫斯基（Николай Нваиович Лобачевский，1792—1856）于1826年2月23 日在喀山大学物理—数学系学术会议上首次宣读了关于非欧几何学的论文《几何学原理与平行线定理严格证明的简要叙述》，这一天已被学术界公认为非欧几何的诞生日。
自然科学理论同时发现的实例在自然科学发展史上是不胜枚举的，例如：数学中的微积分学是由英国物理学家牛顿（Isaac Newton，1642—1727）和德国数学家莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz， 1646—1716）彼此独立地同时创立的；物理学中的能量守恒与转化定律是在十几年时间内，先后在四、五个国家，由六、七种不同职业的十几位科学家，如德国的迈尔（Julius Robert Von Mayer，1814—1878）、 英国的焦耳（James Prescott Joule，1818—1889）等，从各不同的侧面独立地发现的； 生物学中的进化论是由英国生物学家达尔文（CharlesRobert Darwin，1809—1882）和华莱士（Alfred Russel Wallace， 1823—1913）同时独立提出的……自然科学理论的同时发现是自然科学理论产生的一种特殊方式，自然科学争鸣能促进自然科学理论的同时发现也是自然科学争鸣促进自然科学理论产生的一种特殊情形。至于争鸣为什么能促进自然科学理论的同时发现，这一问题也不难回答。因为争鸣可以把科学家个人思考到一定程度的科学问题迅速地移植到社会上，使这一问题深入人心，扩大影响，从而能吸引和调动更多的人来思考和研究同一个问题。由于不同科学家研究解决这一问题的角度不同、途径不同、手段和方法不同，结果常常导致自然科学理论的同时发现。
以上从三个方面论述了自然科学争鸣对自然科学理论孕育和产生的促进作用。如果要问：自然科学争鸣为什么能促进自然科学理论的孕育和诞生？这主要是由自然科学争鸣的功能决定的。首先，自然科学争鸣能激发热情，振奋精神，鼓舞斗志，激励拼搏，诱发灵感，活跃思想，从而有利于克服思考的惰性和提高创造性思维能力。因为在自然科学争鸣中需要经常改变思考方法和迅速调换思路，这非常有利于摆脱个人已经形成的但事实证明是无成效的习惯性思考和受条件限制的思考，从而打破个人的各种局限和束缚，尽快接受和采用最佳思路和最优方法。这样，争鸣就可以把参加者长期积累的常态的和潜在的全部智慧和才能都调动起来，使科学家的智能处于激发态并得到超常发挥，常常能够解决在通常状态下无法解决的问题。例如，维纳（N.Wiener，1894—1964）集团的控制论就是在智能相互激励的激烈争鸣中创立的。其次，通过自然科学争鸣能促进学术上的协作，从而达到知识互补、智力互补、能力互补和人才互补。也许每个科学家单独都不具备解决某个科学问题所必备的知识和能力，但大家的知识和能力集中起来，博采众长，就可能使所研究的问题得到解决。例如，关于超导的微观理论——BCS 理论的建立，就是美国著名物理家巴丁（J.Bardeen，1908—）、库珀（ L. N.Cooper，1930—）和施里弗（J.R.Schrieffer，1931—） 三人合作的硕果。精通固体物理的巴丁因发明晶体管而荣获1956年度诺贝尔物理学奖，但是后来在解决低温超导问题时长期遇到困难，于是，巴丁便请来了对低温超导不熟悉、但却精通量子场论方法的库珀和大学刚毕业的年轻人施里弗与自己合作，结果库珀对超导机制做出决定性贡献，而施里弗关于电子对概念的出奇想象，使BCS理论最终建立起来。此外， 自然科学争鸣能把竞争机制引入科学研究，促进你追我赶的科学竞赛，非常有利于出成果和出人才。例如，生理学家吉尔曼（Roger Guillemin， 1924—）和萨里各自领导一个研究脑激素的小组，经过了长达20多年的竞争，使他们各自都获得了重大成果。不仅使他们成为脑激素研究的第一流学者，而且培养了一批出色的生理学家和生物化学家，他们俩人和耶洛（R.S.Yalow，1921—） 一起共同分享了1977年诺贝尔生理学医学奖。
二.自然科学争鸣对自然科学理论检验的作用
自然科学争鸣自身不能检验、证实或推翻自然科学理论，实践（主要是科学实验）才能检验、证实或推翻自然科学理论。但由于自然科学争鸣对科学实验有着不可忽视的作用和影响，所以，自然科学争鸣对自然科学理论的检验和社会承认也必然发生作用和影响。
（一）自然科学争鸣对科学实验的作用
1.能促进和推动新实验的设计和产生。实验不仅能引起争鸣，而且能检验和判别争鸣，即实验不仅影响争鸣的产生和发展，而且还影响争鸣的结果。可见，实验在争鸣中扮演了一个非常有趣的角色：一方面它引起争鸣，并推波助澜地把争鸣引向深入；另一方面它又能检验和判别争鸣，从而结束争鸣。正因为实验对争鸣有着如此重要的作用和影响，所以，争鸣各方都高度重视实验的作用，都千方百计地和主动积极地加紧设计新实验，并力争抢先做成功新实验，以便尽快地和有力地证实自己的观点，驳倒对方的观点。从这个意义上可以说，争鸣导致了一场实验的竞争，争鸣的胜负就取决于实验的先后和成败。这样，争鸣就极大地促进和有力地推动了新实验的设计和产生。例如：关于以太的争鸣导致了迈克尔逊（A.A.Michelson，1852—1931）和莫雷（E.W. Morley，1838—1923）进行了以太漂移实验；关于广义相对论的争鸣促进和推动了水星轨道近日点的进动、光谱线的红向移动和光线在引力场中的偏转三个实验的产生。
2.能促进和推动新实验仪器的发明制造和采用。争鸣不仅能促进和推动新实验的设计和产生，而且能促进和推动实验手段的革新和进步，最突出地表现在能促进和推动新实验仪器的发明制造和采用。例如：关于自然界是否存在真空的争鸣促进了真空泵的发明、使用与改进；关于原子核结构的争鸣促进了盖革（H.Ceiger，1882—1945）计数管的发明、使用与改进；关于基本粒子的争鸣促进了各种类型粒子加速器的发明、使用与改进……等等。因为争鸣各方要想使自己在争鸣中取胜就必须在实验上处于领先地位，而要想使自己在实验上处于领先地位就必须尽量采用最先进的实验设备和技术，这就极大地促进和有力地推动了实验手段的革新与进步。
3.能促进和推动新实验方法的采用和推广。科学的方法是科学的灵魂，同样，实验的方法也是实验的灵魂。争鸣各方为了使自己在实验上取胜，还必须不断地改进实验原理，尽量采用新的、更先进的实验方法。所以，争鸣也能促进和推动实验原理的改进和新实验方法的采用与推广。例如：关于生命起源的争鸣促进和推动了美国化学家米勒（S.L.Miller，1930—）采用了模拟实验方法， 为揭开生命起源之谜开拓了一条新的有效途径；关于相对论和量子力学的争鸣促进和推动了思想实验的产生、使用与推广。
正因为争鸣促使争鸣各方都更加重视实验，从而有力地推动了实验的发展，极大地加速了对自然科学理论的检验，有效地促进了自然科学理论的发展。
（二）自然科学争鸣对自然科学理论确认的作用
自然科学理论的确认不仅是一个认识过程，而且是一个社会过程。“科学家作出科学发现，其真理性的确认，常常表现为社会群体的活动过程。这样，当我们剖析科学发现的确认时。除了应当注视科学认识活动内在的一面，即认识论方面，还应当看到科学认识活动外在的一面，这就会涉及科学社会学的许多重要命题。科学发现的确认是一个复杂的社会过程，我们称之为社会承认。这个过程不仅与发现的检验有直接的关系，而且关系到科学家和科学家群体乃至局外人的社会行为和准则。”[2]自然科学史表明：有时， 承认一个自然科学理论比提出和建立这一自然科学理论还要花费更多的精力和更长的时间；接受一个正确的自然科学理论竟比接受一个错误的自然科学理论还要困难。正因为自然科学理论的确认过程是错综复杂的，所以自然科学争鸣对自然科学理论确认的作用也是错综复杂的，只能具体情况具体分析。但一般说来，可分积极作用和消极作用两个方面。
首先，从积极作用来看，自然科学争鸣能促进和加速自然科学理论的社会承认。因为自然科学争鸣可以把科学家个人思考到一定程度的科学问题迅速地移植到社会上，使这一问题深入人心，扩大影响，从而能吸引和调动更多的人来思考和研究同一个问题，这样就可以集当代科学家之精华，用社会的智力场来弥补个人智力的不足，不仅可以加速问题的解决，促进自然科学理论的诞生，而且可以使刚诞生的自然科学理论得到迅速传播，从而得到进步力量的支持和更多人的了解，这样就可以加速自然科学理论的社会承认。例如，量子力学就是在激烈的自然科学争鸣中诞生和发展起来的。量子力学诞生之后，对于它的体系是否完备，对于它的物理解释和哲学意义，在科学家之间都存在着严重的分歧和激烈的争论，形成的学派之多、对立之尖锐、争论之深入、涉及范围之广泛、持续时间之长久，在科学史上都是罕见的。但是，量子力学虽经批判而不倒，虽经曲折而不衰，这充分说明真理越辩越明，自然科学争鸣是推动自然科学理论发展的加速器。由于连绵几十年的激烈争鸣，吸引和调动了世界上许多著名的物理学家（如玻尔、海森伯、德布罗意、薛定谔、狄拉克、爱因斯坦、玻姆等）来共同研究和讨论量子力学问题，使量子力学得到广泛传播，从而促进和加速了量子力学的社会承认，使量子力学这株科学新苗茁壮成长。
其次，从消极作用来看，自然科学争鸣有时也阻碍和延缓自然科学理论的社会承认。例如，矩阵力学的创始人之一，德国杰出物理学家玻思（M.Born，1882—1970）于1926年提出波函数的统计解释，不仅对量子力学的发展作出巨大贡献，而且对人们认识世界的思想方法也产生了深刻影响。但由于这一新理论背离了经典物理学的旧传统，引起了一场激烈的自然科学争鸣，玻尔、海森伯、泡利、狄拉克等一大批物理学家支持玻恩的观点，而普朗克、爱因斯坦、德布罗意、薛定谔等物理学权威则反对玻恩的观点。由于这一争鸣，阻碍和延缓了波函数统计解释的社会承认，直到1954年玻恩才荣获诺贝尔物理学奖，这比公认他应该获奖的1932年整整推延了22年！
三.自然科学争鸣对自然科学理论演变的作用
自然科学理论并非是一成不变的，而是不断演变的。自然科学的发展主要是通过自然科学理论的新陈代谢来实现的。当然，自然科学理论演变的方式是多种多样的，但不管自然科学理论采取哪种方式演变，自然科学争鸣都能促进自然科学理论演变的进行，从而加快自然科学理论发展的步伐！
自然科学理论演变的方式基本上可以分为量变和质变两大类，自然科学争鸣既能促进自然科学理论的量变，又能促进自然科学理论的质变。
所谓自然科学理论的量变，是指自然科学理论在核心内容和主要部分不变的情况下对理论系统作出某些调整，如删减、补充、修改、完善等。这是自然科学理论自身的渐进性演变，是自然科学理论演变的一种常见的基本方式。通过自然科学争鸣，能够更迅速、更彻底地暴露自然科学理论的缺欠和不足，加速对自然科学理论的修改、补充、丰富和发展，从而促进自然科学理论的量变，使自然科学理论更加完整和完善。例如，微积分学就是在激烈的自然科学争鸣中逐步建立起牢固的理论基础的。自17世纪下半叶牛顿（I.Newton，1642—1727 ）和莱布尼茨（G.W.Leibniz，1646—1716）创立微积分以来，在微积分学的发展过程中一直充满着不同观点、见解的分歧和争鸣，其主要原因在于本身存在种种缺陷，特别是某些基本概念含糊不清，某些重要推理有漏洞。如无穷小量有时被当作零使用，有时被当作非零使用，究竟什么是无穷小量？牛顿和莱布尼茨本人也讲不清楚；再如，在导数运算中，牛顿开始预先假定一个非零的有限增量，尔后又把它当作零处理掉，这在逻辑上就违反了同一律。由于这些缺陷的存在，引起一些数学家、甚至一些哲学家的批评和指责。为了回答对微积分的批评，澄清由基本概念模糊而造成的思想混乱，许多数学家从不同的角度提出各种补救方案，以便把微积分学重新建立在可靠的基础上。为此，柏林科学院于1784年还作了悬赏，征求“对数学中称之为无穷小的概念建立严格和明确的理论”。开始，人们提出两种不同的方案：一种是坚持使用无穷小概念，另一种是回避和放弃无穷小概念。后来，法国数学家柯西（A.L.Cauchy，1789 —1857）和德国数学家魏尔斯特拉斯（K.Weierstrass，1815—1897）等人又提出第三种方案——运用极限的方法建立微积分的基本概念和原理。这三种方案相互论争，不断促使微积分理论向严密化、完善化发展。最后，终于按照第三种方案给微积分学建立起可靠的逻辑基础。
所谓自然科学理论的质变，就是指自然科学理论由旧质向新质的飞跃，通常表现为自然科学理论的更新，即用比较正确的、全面的、深入的理论来代替错误的、片面的、肤浅的理论。这是自然科学理论演变的实质，也是自然科学理论发展的关键环节，是自然科学理论演变的最重要的方式。自然科学争鸣不仅能促进正确理论的证实和公认，而且能加速对错误理论的揭露和否定，从而加快自然科学理论的新陈代谢过程。当然，自然科学理论的这种新陈代谢过程不是新理论对旧理论的简单抛弃，而是扬弃，就是既抛弃又摄取，既克服又保留，既变革又继承。因此，对旧理论必须进行辩证的分析：既要看到旧理论的片面性和错误，又要看到它所包含的合理因素，还要看到错误理论往往是正确理论的先导。在自然科学史上，通过揭露、推翻一个错误理论常常导致提出和建立一个相应的正确理论。自然科学争鸣既能加快对错误理论的推翻，又能加快对相应正确理论的确立。这样的例子在科学史上是大量的和常见的，例如：关于热的本质的争鸣加速了热质说的破产和热之唯动说的确立；关于燃烧丰质的争鸣加速了燃素说的破产和氧化说的确立；关于宇宙中心的争鸣加速了地心说的破产和日心说的确立……。
作为自然科学理论质变的最典型的表征和最集中的体现——科学革命，它与自然科学争鸣的关系就更为密切，自然科学争鸣对科学革命的作用也更为明显。一场长期的、广泛的、大规模的激烈争鸣往往是科学革命的前奏、先导和必要准备，从而促进一个划时代的重大理论突破的实现，导致一场科学革命的爆发。例如，以量子力学和相对论为主要成果和基本标志的20世纪初爆发的物理学革命就经历了长期的、广泛的、大规模的激烈争鸣：19世纪末通过对黑体辐射实验解释的争鸣促进了量子力学先驱普朗克于1900年提出了能量子假说，但他又徘徊了15年；通过光电效应实验解释的争鸣促进了爱因斯坦于1905年推广普朗克量子概念，提出了光量子假说，但竟遭到普朗克本人的指责；通过对氢原子光谱实验规律解释的争鸣促进了玻尔于1913年提出了量子化轨道理论，建立了新的原子模型，可是却引起物理学界的震惊，遭到当时物理学泰斗们的反对和责难；在创建量子力学中又兵分两路：海森伯等人于1925年创立了矩阵力学，薛定谔等人于1926年创立了波动力学。二者在创建过程中互相诘难、激烈争鸣，直到1926年3月， 薛定谔写了一篇“关于海森伯、玻恩、约尔丹的量子力学与我的波动力学之间的关系”的论文，证明了波动力学和矩阵力学在数学上是完全等价的，才使两路大军殊途同归，形成了统一的量子力学理论。量子力学从孕育到诞生整整经历了大约30年的激烈争鸣。同样，关于时空观和以太的激烈争鸣也促进了狭义相对论的孕育和诞生。
科学发展史的事实还告诉我们，自然科学争鸣解决的方式是多种多样的，因而争鸣的结果也错综复杂：有时争鸣一方战胜另一方，如日心说战胜地心说、氧化说战胜燃素说、热之唯动说战胜热质说……；有时争鸣双方融为一体，如关于光的本性的两种对立的学说——微粒说和波动说此起彼伏，大约经过长达200年的争鸣， 终于融为一体——光的波粒二象性，使人类对光的本性的认识前进了一大步；还有时争鸣双方同归于尽，如17世纪在物理学中发生的关于以太的争鸣，德国物理学家赫兹（Heinrich Rudolph Hertz，1857—1894）建立了以太漂移理论，荷兰物理学家洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz，1853—1928）提出了以太静止的理论，但这两个理论均被物理实验所否定。同样，自然科学理论新陈代谢的方式也是复杂多样的；有时是正确的理论代替错误的理论，有时是全面的理论代替片面的理论，还有时是深入的、本质的理论代替肤浅的、现象的理论（即高层次的理论代替低层次的理论）。经过全面的比较和认真的分析就会发现，在自然科学的发展过程中，自然科学争鸣的解决方式与自然科学理论新陈代谢的方式之间有着十分密切的内在联系和十分明显的对应关系：一般说来，当争鸣一方战胜另一方时，往往对应着正确的自然科学理论代替错误的自然科学理论；当争鸣双方融为一体时，往往对应着全面的理论代替片面的理论；当争鸣双方同归于尽时，往往对应着本质的理论代替现象的理论。这种对应关系绝不是偶然的，它生动形象地反映了自然科学争鸣与自然科学理论新陈代谢的密切关系，确凿有力地证明了自然科学争鸣对自然科学理论演变的巨大作用。
综上所述，自然科学争鸣是发展自然科学理论的重要手段和有效途径。自然科学争鸣能促进自然科学理论的孕育和产生，加速对自然科学理论的检验，推动自然科学理论的演变。自然科学争鸣对自然科学理论的作用是客观存在的，我们必须老老实实地承认这种作用，实事求是地评价这种作用，深入全面地研究这种作用，充分有效地发挥这种作用，认真贯彻落实“百花齐放，百家争鸣”的正确方针，主动积极地创造良好的争鸣环境，使学术争鸣活动在我国蓬蓬勃勃地开展起来，以促进和推动我国科学的发展和艺术的繁荣。