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二十世纪以来，人们对科学的作用，进行了全面而深刻的领悟和反思。反思的结果是，人们越来越深刻地意识到科学是一种文化，科学活动过程就是创造科学文化的过程。诚然，科学已不再仅仅只是一种理性创造，一种逻辑过程，一种“范式”，一个“研究纲领”或一个“信息域”，也不只是一种社会建制。科学将拥有自己的文化规范，沉淀出自己特殊的文化精神。科学精神就是科学文化的深层结构中所涵括的一套价值标准和行为规范的总称，是科学文化的核心结构。它一方面约束科学家的行为，被科学家内在化而形成科学家的科学良心；另一方面，又逐渐地渗入大众的意识深层，被大众内在化并形成大众的科学意识。
1 社会关系视角的科学精神：对默顿的“科学的精神气质”概念的评析
对科学精神进行了比较系统的研究的是美国著名科学社会学家默顿。他于1942年发表了后来定名为《科学的规范结构》（注：[美]R·K·默顿：“科学的规范结构”，载《科学与哲学研究资料》1982年第4期。）的文章（该文最初是以《科学和民主札记》为题发表的），首次系统地研究了“科学的精神气质”。
默顿认为，科学的精神气质是有感情情调的一套约束科学家的价值和规范的综合。这些规范用命令、禁止、偏爱、赞同的形式来表示。它们借助于习俗的价值而获得合法的地位。这些通过格言和例证来传达、通过法令而增强的规则在不同程度上被科学家内在化了，于是形成了他的科学良心，或者用精神分析学的术语来说，也就是形成了他的超我。虽然科学的精神气质并未被系统整理，但是从科学家的习惯中，在无数论述科学精神的著作中，在由于触犯科学的精神气质而激起的道德义愤中所表现出来的道义上的意见一致方面，可以推断出科学的精神气质。
默顿接着指出，有四条基本规范，构成了现代科学的精神气质。这四条规范是：普遍性(Universalism)、公有性("Communism")、无私利性(Disirestedness)、和有条理的怀疑论(Organized Skeptcism)。
普遍性要求种族、国籍、宗教、阶级和个人品质等或任何诸如此类的特征都不应在对任何科学家的研究成果的评价之中予以考虑，对正在进入科学行列的假说的接受或排斥，并不取决于该学说倡导者的个人属性或社会属性。
公有性要求一项新的科学成果公开之后，其创造者个人不得宣称占有的这一新思想、新信息或新理论。科学家应当公开科学成果，并被分配给全体社会成员。
无私利性要求科学家为“科学的目的”从事科学研究，要求科学家们不把从事科学研究视为带来荣誉、地位、声望或金钱的敲门砖，并谴责运用不正当手段在科学竞争中抬高自己或压倒对手。
有条理的怀疑论提倡一种怀疑精神，“科学向包括潜在性在内的涉及到自然和社会的每一个方面的事实提出疑问”。当然，这里的怀疑论不是胡乱怀疑，而必须借助于经验的和逻辑的标准。
科学的精神气质是默顿科学社会学的基础。然而，正是这一基础，遭到了许多学者的批评与诘难，自六十年代以来，至今仍然争论不休。关于这些争论可以分为两大类：（注：刘珺珺：《科学社会学》，上海人民出版社1990年版，第193页。）一类是在承认其基本内容的前提下进行修正与补充，强调默顿的四条规范并不是圆满与充分的，并增加了其他规范。例如巴伯增加了理性精神与感情中立；斯托勒增加了客观性和概括性；齐曼强调必须增加创新精神，等等。就是默顿本人在1957的有关论著中也增加了谦虚和创新性。更有甚者，有一位作者把规范增加到十一条之多。可见对规范的条文是众说纷纭。另一大类意见则趋向于否定默顿规范的实际存在。他们之中有人认为，默顿的科学的精神气质是一个“神话”；有人提出，科学规范并不是现实的存在，因为它们只有在违反了它们的时候才表现出来；有人认为，默顿的每一条规范都有一条与之相对应的“反规范”存在。像马尔凯这样有影响的科学社会学家，虽然承认科学这种社会体制是比较有效地产生了详细的、准确的、客观的知识，似乎有理由推论存在着这样一组规范，但是他又指出，并没有证据说明这种规范已经体制化了，相反地倒有证据说明其他规范是起作用的。
我们应该如何来看待这一场争论呢？
对于前一类争论，与我国许多学者关于科学精神的研究及对其内容的表述一样（笔者曾对科学精神的各种表述归纳出十二个特征（注：彭炳忠：“科学精神的十二个特征”，载《社会科学报》1991年1月24日第3版。）），笔者认为，仅仅罗列科学精神的具体规范，是不足以准确地理解科学精神的。我们必须遵循辩证唯物主义的历史和逻辑相统一的分析方法，对科学精神的内在结构进行深层剖析，才能达到完整把握科学精神的目的。
对于后一类争论，加斯顿曾中肯地指出，他们“最严重的问题是缺乏证据。他们显示了一种倾向，即从单一的或几个对背离规范的观察跳跃到全面否定这些规范在指导科学家行为上的正当性和有效性”。（注：[美]杰里·加斯顿著：《科学的社会运行》，光明日报出版社1988年版，第238页。）笔者认为，完全否定默顿的科学的精神气质概念，是缺乏应有的科学态度的。其实，关于默顿的科学的精神气质概念，我们可以用韦伯社会学理论中的“理想类型”来解释。（注：[美]杰里·加斯顿著：《科学的社会运行》，光明日报出版社1988年版，第3页。）理想类型是韦伯社会学研究中的主要概念工具。所谓理想类型，是从一定角度出发对现实的某类成份的抽象化，而这类成份并不以纯粹的形态存在于现实之中。它不是描述性概念，它并不对应于某个具体的经验实体；也不是规范性概念，它不具有伦理学的含义。理想类型是一种“概念上的纯净体”，但它不是思辨的产物，它建立在经验的基础之上又高于经验。“科学的精神气质”就是这样一种理想类型，它有经验的基础，是默顿从他对大量科学史上的事实的研究抽象出这一组概念的；但它并不是科学家所实际遵守的行为准则的真实摹写，因此科学中存在着与规范不尽吻合之处就不足为怪了。这种理想类型的功能就在于提供了一个参照系，提供了一种分析工具，由此构建出理论模式，然后据此进行经验的查证。然而，默顿只是从社会关系这一角度揭示了科学共同体成员的行为准则，倘若将默顿的科学的精神气质作为科学文化的核心——科学精神的全部内容，就会显示出它的欠缺和片面性。
2 文化视角的科学精神：对科学规范结构的拓展
鉴于以上分析，我们认为，有必要对科学精神的研究从社会关系层次拓展到文化人类学层次。我们认为，文化视角的科学精神是一个有机整体，它直接体现了科学的本质特征，并逐步地展开为一个有序的层次结构。首先，历史地看，科学精神是在长期的文化演进中逐步形成、展开的过程；其次，逻辑地看，科学精神是一个具有层次结构的有机整体，而每一层次有着相应的具体规范。本文不缠绵于枝节规范，而只就其最基本的规范加以阐发，其他规范都可以由基本规范直接导出，或者说，其他规范只不过是基本规范在某些方面的表现。
我们认为，文化视角的科学精神可以逐步地展开为三个递进的层次，即认识论层次、社会关系层次和价值观层次。
科学精神的第一个层次，即认识论层次，主要表现为科学认识的客观性、逻辑一致性和实践的可检验性等规范，它们直接体现了科学的本质特征，构成了全部科学精神的基础。
科学精神的认识论规范是由科学认识对象的客观性决定的。
科学认识的客观性是指科学认识主体自身的实在性，是科学主体对客体反映的真实性和正确性，亦即主体经验符合客体而不附加任何外来的成份。科学认识的目的是为了揭示自然界的运动规律和本质属性。从科学认识的对象来说，客观性是它的本质特征。科学认识来自主体——客体的相互作用，不仅包括客观存在的客体的作用，而且包括有能动性的主体的作用。所以，科学认识对象的客观性要求科学认识应该尽量排除主观性，坚持客观性。辩证唯物主义不仅坚持科学认识的客观性，而且将这条认识规范推广到人类的一切认识活动领域。
从科学认识的成果——科学理论来看，客观真理性是它的最根本要求。经过反复构建和选择而形成的科学理论，在内容上反映了被认识客体多样性的统一，再现和把握了被认识客体的整体规律。因此，科学理论必须具有严密的逻辑结构形式，其中各概念、定律之间按一定逻辑关系形成了严密的网络体系。科学理论的逻辑一致性规范也是科学认识对象客观性的反映。
实践的可检验性是评价科学理论真理性的标准。科学研究产生的成果需要经过检验，经过检验的科学认识继而为科学家和社会所承认。检验联系着发现和确认两个环节，这种关联是由检验担当确认科学理论客观真理性的角色所决定的。实践的可检验性也是以科学认识对象的客观性为前提的。
科学精神的认识论规范是科学本质特征的直接反映，但这一层次的科学精神也只有在自然科学取得相对独立的地位时，才充分地体现出来。古代的自然科学知识，以经验形态存在于生产实践中，以理论形态存在于自然哲学中，本身并不构成独立的存在。是实验和数学才使科学取得相对独立的地位，从而形成了科学精神的认识论基础。
既然科学精神的认识论层次反映了科学的本质特征，那么对于从事科学研究这一特殊实践活动的社会群体——科学共同体来说，也就必须要遵循一套特殊的社会规范，科学精神也就由认识论层次递进到社会关系层次，即科学精神的第二个层次。默顿从社会关系的角度揭示了科学的精神气质的四条规范，即普遍性、公有性、无私利性和有条理的怀疑论，或许还如有的学者所补充的，还有某些其他的规范，但我们仍然可以认为这四条规范是最基本的，默顿关于科学的精神气质的四条规范，可以作为社会关系层次上的科学精神的基本内容。
马克思曾经说过，人的真正本质就在于它的社会性，同时人们的社会关系也体现在人类共同体及其历史发展中。科学是一种秩序井然的小社会，而维系着整个科学共同体秩序和调整其成员社会关系的，是科学家们所遵循的一套社会规范，这就是体现在社会关系层次上的科学精神。
科学发展到十九世纪，科学共同体才得以出现，它直接以科学的职业化、组织化、社会化为基础。因此，社会关系层次上的科学精神的规范化经历了一个漫长的形成过程，同时也是科学发展的必然结果，是科学的社会体制化的一个标志。
科学精神的递进在经历了认识论层次和社会关系层次之后，科学的社会功能不断加强，随着人们对科学的反思，科学精神相应地进入到价值判断领域，即科学精神相应地递进到价值观层次，这是科学精神的最高层次。
科学的价值观就是人们对科学有用性的评价。许多学者只重视科学的真理价值，他们认为，艺术在于求美，伦理在于求善，而科学在于求真。其实，追求真理并非科学的全部价值所在，科学通过求真，可以达到求美，求善。科学把追求真、善、美的统一作为自己的最高价值准则。
依靠追求真理，把它作为科学律令，就可以发现一条道路，与其他人类活动合流，达到善。原因首先在于，追求真理，这意味着无条件地把客观的现实世界作为科学活动的出发点。立足在真实的世界上建立人类文明，这样的文明才符合人类崇高的理想，也与追求真理的价值观完全适应。其实，追求真理也标志着思想自由和探索自由，它为人类精神的发展提供了无限的可能性，合乎逻辑的导向善。自由地、自觉地追求客观知识，就能实现向善的过渡。这个绚丽的前景向人们展示出，真的追求和善是统一的。
科学与美的密切关系早已被越来越多的人认识到。科学家在追求真理时，因为新的发现而在内心充满了美的感受。同样，人们在接受和评价科学理论时，也会象欣赏艺术品一样，体验到某种审美快乐。由求知的愿望而创造、欣赏，达到美的满足，这是一条从真通向美的道路。另一方面，对美的追求亦有助于真理的探索。例如，美学原则在假说建立及科学发现过程中具有重要作用。方法论学者甚至将其概括为“臻美原则”。总之，科学的发展，确实在美的价值、美的概念上深刻地打下了真的烙印。彭加勒认为，科学真理将为美打下坚实的基础，这种美能被智慧所理解，是一种深奥的美、理智的美、由真达致的美的。（注：[法]彭加勒著：《科学的价值》，光明日报出版社1988年版，第357页。）寻求这种科学美，不但在作真的追求，而且是在从事美的创造。
其实，早在一百多年前，马克思就曾科学地揭示了科学的价值系统。马克思“把科学首先看成是历史的有力杠杆，看成是最高意义上的革命力量”。（注：《马克思恩格斯全集》第19卷，第372页。）马克思在这里所阐述的科学的革命精神，也是对科学精神的价值规范的最高概括。科学的革命精神，可以从两个方面来理解：第一，科学是生产力。当自然科学理论在生产中得到广泛应用时，它就转化为直接的生产力。生产力发展了，会引起人们的社会关系发生相应变化，并迟早要引起生产关系的根本变革，从而导致社会形态的变化。第二，科学还可以帮助人们形成正确的世界观，为人类提供强大的精神武器。它能破除迷信，促进社会精神文明建设，推动社会全面进步。
无论从物质上讲还是从精神上讲，科学都是一种最高意义上的革命力量。科学的进步和发展，对人类社会的进步和发展所起的作用是不可估量的。因此，马克思把科学这种最高意义上的革命力量导向人类的自由和精神的解放，导向共产主义社会的建立，而共产主义社会是真、善、美高度统一的社会。这样，科学作为最高意义上的革命力量，在追求真、善、美的统一的过程中，把人类引向自由与民主，富裕和光明。
可见，马克思在认识到科学的本质力量之后，为科学文化设置了价值系统。这个价值系统的全部本质内涵就是：科学是最高意义上的革命力量，它把追求真、善、美的统一作为自己的最高价值准则。（注：郏斌祥，科学文化与现代化，载《自然辩证法研究》1988年第5期。）
总之，从对科学精神层次结构所作的分析中可以看出，不仅科学精神的每个层次有一个形成和发展的过程，而且层次之间也是相互耦合和逐层递进的，科学精神是一个具有层次结构的有机整体。科学精神也只有从社会关系层次拓展到文化人类学层次，才能完整地构成科学文化的核心结构。
3 科学精神的功能结构：内部功能与外部功能
作为科学文化核心结构的科学精神，一方面被科学家内在化而对科学文化系统的高效率的运行发挥着无法替代的凝聚和激励功能；另一方面，又辐射和发散到社会文化的各个方面，渗入到大众的意识深层，对人们的思维方式、行为规范以及价值观念发生着深刻的影响。因此，关于科学精神的功能，可区分为内部功能和外部功能两个层次，即科学精神对科学文化系统自身的功能和科学精神对社会文化的影响效应两个方面，并由此构成科学精神的功能结构。
科学精神的内部功能，主要表现在以下三个方面：
第一，确保科学活动的严肃性和科学性。科学精神特别是其认识规范，对于科学理论在逻辑上的首尾一致方面至关重要，它对科学知识的确证与证伪提供了思维判断的先决条件，为科学共同体在鉴别和确立科学认识成果方面发挥着重要的作用。这一作用是确保科学研究严肃性和科学性的基本保证。
第二，协调科学共同体成员的行为方式和社会关系。在科学共同体中，科学家总是根据一定的规范从事科学研究，并把研究成果公之于众。科学精神便是维系协调科学家行为和社会关系的纽带，是科学中正常的社会交流、合作和竞争的前提条件。
第三，科学精神强化了科学的自主性。科学的自主性要求科学家作为一种社会建制的成员，应该完全根据科学这个社会建制的特殊规范行事。科学家的行为愈能符合科学的精神气质，科学的自主性就愈能得到保证。相反，如果科学精神受到其它文化规范的抵制与干扰，那么就难以保证科学的自主性。科学精神被科学家内在化后，使科学共同体有了共同的行动纲领，可形成对非科学因素的巨大的抵制力量，有助于强化科学的自主性。
科学文化可以看成是社会文化的子文化。这是因为，一方面，科学文化系统是整个社会文化系统的子系统；另一方面，科学文化是从社会文化的土壤中孕育出来的。但是，科学文化一旦从社会文化中分离出来之后，就显示其相对的独立性。这种相对独立性，主要表现在科学自身所具有的独特的精神气质，独特的活动方式和动力机制。随着科学的进步，这些独特的精神气质不断超越种族、地域、文化、语言的障碍，在世界范围内扩散，对人类文化产生深刻的影响。这里有一个问题，科学文化通过扩散和辐射，是否像一些西方学者认为的那样，整个世界的文化将会变成一种统一的文化——科学文化呢？我们不这样认为。这是因为：(1)文化之间存在着某些潜在的质的差异性，不可能完全趋同；(2)人类的需求，特别是精神需求是多样化的，不可能绝对同一；(3)科学绝不是中性的，正如有的学者所称的那样，科学是一把“双刃剑”。西方国家在六十年代掀起的反科学主义运动，从一个侧面反映出人们对科学的某种抵制情绪。但是，不可否认科学文化对社会文化、科学精神对人类精神文化的巨大影响。科学精神的外部功能是多方面的，多层次的，本文仅选择一个根本性的方面，即科学精神对社会传统文化价值观的影响作一讨论。
科学精神是人们在长期的科学实践活动中逐渐形成的，具有很强的历史继承性，同时又具有革命的能动性。科学精神对人类文化价值观的冲击是异常强烈的，特别是对科学不够发达的国家或民族的传统文化极为敏感。科学精神对传统文化价值观所产生的影响效应主要表现在以下三个方面：
第一，破坏断裂效应。科学精神的扩散，将会对传统文化系统产生剧烈的破坏，迫使人们的观念与传统文化的某些方面发生断裂，从而获得新的文化价值。这种破坏断裂在科学不够发达，且民族传统文化又十分浓郁的国度内尤为剧烈。当然，传统文化的惯性很大，对传统文化的破坏断裂是很痛苦的，有时甚至要经过多次反复，造成社会心理震荡。但是，随着社会的进步与科学的发展，科学精神对传统文化的冲击力会越来越大，最终会冲破旧的落后的文化因素的束缚而奔向蓬勃发展的未来。
第二，诱导重建效应。传统文化价值观某些方面的断裂，是科学精神对它发生冲击的结果，与此相伴而生的是诱导重建效应，即依靠科学精神的力量，在传统文化中诱导并重建某些新的文化价值观。一个民族的文化是这个民族存在的核心和生活的基本框架，但是，要使这种民族文化充满活力，必须注入新的、积极的文化内涵。科学精神便是最具积极意义的先进性的文化价值体系。科学精神的诱导重建效应，使传统文化观念潜在性地更替，从而重建符合新时代要求的新观念。
第三，平衡融合效应。科学精神淋漓尽致地发挥了科学无国度的传统，冲破了地区、国家、民族和语言的局限，加速了世界范围内的文化交流，从而使世界诸文化相互交融成为可能。科学精神在世界范围内的平衡融合，应主要表现为两个方面的内容：一是世界范围内多元的民族文化或区域文化在科学精神的渗透下，相互交流，取长补短，在整体上成为更加优越的文化体系；二是在科学精神的作用下，在各种文化价值中出现了一些共同的新质，这种新质无不打上了科学精神的烙印。但是，这种新质又因其附生的文化基础不同而有所差异。
总之，随着科学的发展和社会的进步，科学精神在世界范围内扩散、渗透，狭小的文化区域被冲开了大门，各种民族文化或区域文化相互交流，相互补充，相互提高，由此形成的新的文化体系是高度分化而又高度整合的，即既保留了每个文化体系的特色和品性，又有着综合一致的基础，这种基础无不铭刻着科学精神的印记。