在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。
假说-演绎法（hypothetic -deductive method）科学发现的一种模式。由发明假说演绎出推论，到实验检验和修正的方法。其雏形可追溯到古希腊亚里士多德的归纳-演绎模式。按照这一模式，科学家应从要解释的现象中归纳出解释性原理，再从包含这些原理的前提中演绎出关于现象的陈述。
17世纪中叶，笛卡儿在《哲学原理》一书中提出，理性从天赋观念即第一原理（物质和运动）演绎出关于自然的确实知识，他被认为是作为一般观念的假说-演绎法的倡导者。19世纪中叶，英国休厄尔在《归纳科学的哲学》一书中丰富和发展了假说-演绎法。他指出一个假说应满足三个条件：
（1）能解释两个或更多个已知事实；
（2）能预言与构思假说时不同类的事实；
（3）能预言或解释背景知识预想不到的现象或事实。
对假说的检验应满足两个要求：
（1）解释已观察到的现象；
（2）预言尚未观察到的现象。
他提出，只有当能预言与构想假说时不同类的事例时，这一假说的真实性才得到确实的证据。假说-演绎法是科学认识从经验水平向理论水平上升所必需的工具，它肯定了理性和演绎在科学发现中的作用，强调了由假说演绎得出的结论须用实验来检验，以及假说的最后标准是与经验事实的对应。
这种科学发现逻辑的确立，反映了经验论与唯理论互相融合的趋向。对假说-演绎法争论最多的问题是假说的建立。归纳主义者强调最好的假说是满足归纳法要求的。演绎主义和假说主义者则强调假说要靠创造性的猜想、直觉来建立。也有人不管假说最初的产生，只把假说-演绎法理解为一种科学解释的演绎模型。
假说-演绎法应用举例：
1、孟德尔的豌豆杂交实验。19世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂交实验中子二代出现不同性状自由组合现象。
他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说，并对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释。然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即:如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测;然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的。
当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。
我们知道，演绎推理是科学论证的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证明假说是正确的呢?原来，测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类及其比例，根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘学生则难以理解“假说一演绎法” 的科学性和严谨性，对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。
2、 DNA复制方式的提出与证实，以及整个中心法则的提出与证实，都是“假说一演绎法”的案例。以DNA分子的复制方式的阐明为例。美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名的论文的最后写道:“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。
”他们紧接着发表了第2篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说:DNA分子复制时，双螺旋解开，解开的两条单链分别作为模板，根据碱基互补配对原则形成新链，因而每个新的DNA分子中都保留了原来DNA分子的一条链。这种复制方式被称为半保留复制。1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法设计了巧妙的实验，实验结果与根据假说一演绎推导的预期现象一致，证实了DNA的确是以半保留方式复制的。
3、遗传密码的破译是继DNA双螺旋结构模型提出后，现代遗传学发展中的又一个重大事件。自1953年提出DNA双螺旋结构模型后，科学家就围绕遗传密码的破译开展了一系列探索。美籍苏联物理学家伽莫夫提出的3个碱基编码1个氨基酸的设想。克里克和他的同事通过大量的实验，以T4 噬菌体为材料，研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响，结果表明只可能是遗传密码中的3个碱基编码1个氨基酸。
但是他们的实验无法说明由3个碱基排列成的1个密码对应的究竟是哪一个氨基酸。两位年轻的美国生物学家尼伦伯格和马太转换设计思路，巧妙设计实验，成功地破译了第1个遗传密码。在此后的六七年中，科学家破译了全部的遗传密码，并编制出了密码子表。
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