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笛卡尔认为，人们在进行“具体科学研究”之前，必须先建立一门科学——关于方法论的科学。笛卡尔说：“方法论这样一门科学应当包含人类理性的基础知识，它的范围应当扩展到在每一个学科中引出正确的结论，它是比人类力量已经赋予给我们的其他任何工具更有力的知识工具，它是其他一切知识工具的源泉。”这也就是笛卡尔所讲的“惟一的方法”。
关于科学，笛卡尔说：“科学，从整体上讲是可靠的、确切的认识。”但是，人类怎么得到这个“认识”？怎么“使我们自己（这里当然是指我们人类）成为自然（即科学）的主人和所有者”呢？笛卡尔认为这是方法论所要解决的问题。笛卡尔指出，要探求科学，探求可靠的、确切的科学知识，就必须先要掌握一套合理的、科学的认识自然、认识科学的方法。而方法论是一切具体科学的基础，是一切具体科学乃至哲学实现自己的工具，是人类获得各种知识和掌握科学技术的手段。没有方法，或者说没有合理的科学方法，就没有充分发展的科学认识。只有科学的方法论才能够改善人们认识自然、掌握科学的条件，才能提高人们认识自然、掌握科学的能力。
可见，笛卡尔对“科学的方法论”的研究是相当重视的。笛卡尔甚至认为，人们在进行“具体科学研究”之前，必须先建立一门科学——关于方法论的科学。笛卡尔说：“方法论这样一门科学应当包含人类理性的基础知识，它的范围应当扩展到在每一个学科中引出正确的结论，它是比人类力量已经赋予给我们的其他任何工具更有力的知识工具，它是其他一切知识工具的源泉。”
在这里，我们要注意一点，笛卡尔所说的“方法论”和我们通常所理解的方法论是有一定的区别的。笛卡尔在这里是把方法论当作一门科学来研究的，并不像我们通常所理解的那样只是单纯的列举一系列方法的。为什么这么说呢？正如笛卡尔所说：“被总结到一起的各门科学和人类的智慧是同一的，它永远都是‘一’，并且是同一的东西，然而当应用到不同的门类中时，就会从它们中产生出差别，和太阳光照射到各种不同的物体上所产生的差别一样多。”
笛卡尔认为，从本质上讲，知识只是一种纯粹的、准确无误的知识，不管什么知识，单从它的准确无误的本质来讲都是一样的，只有一种；而科学，或者说作为整体的科学，也只有一门由一些相互联系的分支组成的科学。既然“全部科学是如此地相互联系着，以至于把它们总体研究要比把它们各自孤立起来研究要容易得多”，那么，科学实际上就是一门一般的科学。因此，与所研究的对象“科学”一样，研究科学也就只有一种方法。这种方法从本质上讲就是一种一般的方法，应该是对于科学的任何分支都是适用的。
事实上，笛卡尔是把科学从具体的科学中抽象出来研究，而把研究科学的方法当作一门具体的科学来研究。这也就是我们在这里所讲的“惟一的方法”，之所以我们把它称为“惟一的方法”，正在于它的普遍性、它的一般性和它的惟一性。也就是说，我们在这里所讲的“惟一的方法”，并不是针对某一种具体的科学的方法，而是普遍的方法，是对任何科学研究都适用的方法，是在任何情况下都有其存在意义的方法。
笛卡尔规定了具体的“方法论”原则。他在《指导心灵的规则》一书中，列举了二十一条规则，但在《方法导论》的书目中，他只列了四条，我们可以归纳如下：
“第一条，决不把任何我没有明确认清其为真的东西当作真的加以接受，也就是说小心避免仓促的判断和偏见，只把那些十分清楚明白的事物呈现在我的心智之前，把我根本无法怀疑的东西放进我的判断之中。即‘直观’。”
这一规则告诉我们，行事要万分谨慎，以避免疏忽而阻止我们做出正确的判断。另外，谨慎行事的另一个目的是要避开我们已有的成见，因为我们已有的成见很可能变成我们认知过程中的拦路虎。只有谨慎行事从而避开疏忽和成见，我们才能进行真正的判断。也只有在这种情况下，我们的判断才能真正做到不超出事物在眼前所呈现的明显与清晰的范围，不含任何可疑的因素。
笛卡尔在这里所讲的，明显是与我们知道的另一种行动“臆测”正好相反的。明显或者清晰就是指呈现在我们眼前的确实的事实，或者是指我们眼前确实的事实在我们心中产生的相应的确切的结果。而“臆测”是什么呢？“臆测”是侧重于主观的东西，是我们根据我们已有的成见幻想出来的不现实的概念或者结果，离我们非常遥远。笛卡尔所讲的“明显”，就是从数学的“直观”里抽取出来的概念。在笛卡尔看来，“明显”（即直观）绝对不是感观所提供的任何不稳定的证据。
再进一步来讲，“直观”的观念是直接的、简单的、明显而清晰的。“直观”能使我们没有丝毫怀疑地直接知道我们正在认识对象（即观念）的所有内容。因此，“直观”是理智用以攫取自我观点的方式，是一种纯理智的行为。直观的两大最基本的特点就是明显和清晰。
“明显”指的是某特定的观念在关注它的心眼的范围内直接地把自己的一切呈现出来。“清晰”是明显的补充，指的是某特定的观念不仅能在关注自己的心眼的范围内把自己呈现出来，而且还能把自己与其他的观念区分开来，向关注自己的心眼证明自己“所含的因素与其他观念所含的因素迥然各异。”从“明显”和“清晰”的互相关系角度来看，“清晰”是肯定了“明显”，但是先有明显，并不一定就有清晰。所以，直观就是明显与清晰地结合体。
“第二条，把我所考察的每一个难题，都尽可能地分成细小的部分，直到可以而且适于加以圆满地解决的程度为止。即‘分析’。”
在这里，笛卡尔认为，并不是所有的难题都能直接地呈现在关注它的心眼的范围之内。难题的最根本的原因就在于它的复杂。一个不够复杂的“难题”是不存在的。那么，怎样去解决那些不能把它自己直接呈现在我们眼前的难题呢？笛卡尔认为，最好的方法莫过于把那些所谓的难题分解。“如果我们能把一个个难题分解成为千千万万个微小的单纯的部分，使其单纯化，然后再着手解决那一个个微小的部分，则难题也就不成为难题了。”笛卡尔所讲的这个分解的过程就是“分析”。笛卡尔认为，正因为单纯的部分是明晰的、直观的、一下就能看透的，所以，分析的方法才是站得住脚的。
于是，这一条规则就是要告诉我们，我们在面对难题的时候，一方面先要确定难题之所在及其范围；另一方面也是最重要的方面，就是要学会把难题分析为简单而绝对的部分，以便逐一加以观察，从而通过观察难题的全部解决难题。这也正是分析的任务。
“第三条，按照次序引导我的思想，以便从最简单、最容易认识的对象开始，一点一点逐步上升到对复杂的对象的认识。即使是那些彼此之间并没有自然的先后次序的对象，我也给它们设定一个次序。即‘综合’。”
这条规则告诉我们，我们要尽量把全部事物看作是一个从绝对到相对、从简单到复杂、相互依赖、相互联系、层层隶属的有顺序的系列。相应地，对事物的认知活动应该从最简单的事物开始，然后一层层深入，一步步推进，看其他的真理是否能从最简单的真理中推演出来，并且别的真理又从这结论中推演出来。如此循环往复，依次进行。当然，这条规则要依据这样一条信念：假定一切事物都是依据一定的程序向前发展的。但是，我们在这里所说的“程序”毕竟还只是假定的，如果我们在实际的认识活动中不能找到我们所说的自然的程序，那么，我们最好能给它构思一种逻辑的程序。如果是这样的话，分析和综合才是最完美的，分析和综合的兼用才是综合的最完美的境界。因为综合的原则是：先确定定义和公理，然后借助几何式的证明程序，由单纯的定义和公理到达复杂的知识。
其实，分析和综合原先是我们认识事物的两种基本的程序。分析是倒溯的程序，旨在说明复杂观念是由许多其他单纯观念所组成；而综合是前进的程序，旨在证明单纯观念能与其他单纯观念组合而成为另一种观念。另外，分析和综合是彼此紧密地联系在一起的：一方面，分析的最后元素是综合的最先元素，当一个观念不能再分析时，就是分析的终极；另一方面，当一个观念不能再容纳其他观念的组合时，就是综合到了饱和点。
分析和综合这两种观念是从数学中提取出来的，但是，在数学中应用的分析和综合与在哲学中应用的分析和综合具有很大的差异：数学中的分析和综合是分开应用的；哲学的分析和综合是联合运用而成为一种程序。例如，如果一物不是综合的，则它不能有分析；如果一物不能分析，则它没有综合的存在。最后，我们还必须弄清楚一点，一般我们在分析的时候，要假定“单纯的才是明显的，复杂的则是有疑问的”。因此，分析就是由不明显推演到明显，也就是由不知到达知，或者说是把那些不为所知的最后元素当作已知，把已知的最先综合当作不知。相应地，我们在综合的时候，也同样要先假定“单纯的才是明显的，复杂的则是有疑问的”，但相反的是，综合是由明显变为不明显，或者说是把那已知的最初元素当作不知，把那些不知的最后综合当作知。
“第四条，把一切情形尽量完全地列举出来，尽量普遍地加以审视，使我确信毫无遗漏。即‘列举和归纳’。”
事实上，“列举和归纳”这条规则的设立是为了辅助分析与综合的应用。因为分析和综合的方法虽然是相当合理的，但是在某些情况下还不能发挥理想中的效果。从另一个角度看，“列举和归纳”这条规则的意义在于检验综合的步骤和清点校核分析的部分。经过这些步骤，“列举和归纳”能使其在演绎时严格地遵守演绎的连贯性以及相关规则，避免越级的情形发生，并且能绝对保证真理的明晰和必然。所以说，这个方法从某种意义上讲是一种事后保证。因为无一遗漏地列出那些和问题有关的全部事实，就可以保证推理的正确性。正如笛卡尔在其著作中所说：“如果希望我们的科学完善……列举也是很需要的。”
实际上，从确实性来说，列举并不如直观，但是，“列举”能够使我们对吸引我们注意力的东西作出正确的判断，这条规则最重要的意义就在于此。笛卡尔说：“我们通过列举获得的结论可能比通过其他任何类型的论证（简单的直观除外）所能获得的结论更确实，实际上，我们的心灵应该满足于这种确实性。”
通过对上述四条规则的论述，我们不难明白笛卡尔首先确定的是普遍怀疑的出发点，把普遍怀疑这个出发点当成他理所当然的理性的权威或者衡量真理的标准。然后，在普遍怀疑的基础上，笛卡尔进一步要求要对一切知识采取怀疑的态度，只接受那些被心智（理性）明确地认知为真的东西，而且确定了真理的标准，那就是清楚明白、无可置疑。这就是第一条规则所讲的内容。第一条规则里面的“清楚”意思是对象界限分明，与其他的对象判然有别，不混杂；“明白”就是对象明显地、位置适当地呈现在心灵面前，不暗昧，不模糊。在第二条规则里，笛卡尔概括了分析的方法，主张将那些复杂的对象或命题逐步分解为不可再分的简单对象或命题，弄清楚其内部的性质和结构。在第三条规则里，笛卡尔概括了综合的方法，主张按照合乎理性的秩序重新组合被分解开的要素，使我们的认识从最简单、最容易理解的对象开始，逐步上升到最复杂的对象的知识。在第四条规则里，笛卡尔概括了完全列举或归纳方法：归纳是对直观的补充，当我们对某个事物的知识不能运用直观的时候，就只能用归纳了。笛卡尔认为，一方面，列举出与问题有关的全部事实和详细目录，非常全面、精确，无一遗漏，同时列举还应该准确和有顺序；另一方面，通过有顺序的完全列举得出的结论，尽管没有直观那么可靠，但仍不乏确定性，得出的结论是可靠的。