科学发现的重要方法包括皮尔士称为―扩展前提的推理‖的溯因方法和归纳方法,以及皮尔士未曾提及但在当今认知科学中备受青睐的类比和隐喻方法,这3类方法被用来寻找和提出假说;而皮尔士的另一类―解释前提的推理‖即演绎推理则用来验证假说.本文指出,在人类认知活动中,所有逻辑过程同时也是心理过程,因此,所有逻辑都是心理逻辑.作者追溯自苏格拉底以来在西方哲学、逻辑学和数学证明中使用的溯因推理,指出每一个定理的证明都是一个溯因推理过程.本文还以近代科学发现的一些著名例子,如大陆漂移和板块结构理论、大爆炸宇宙论的建立和培根机器的定理证明,来说明溯因推理、归纳推理和类比推理在科学发现中的作用.特别地,以著名的沃森实验为例,详细分析演绎推理和溯因推理的心理逻辑性质,建立认知逻辑(cognitive logic)的学科体系,将溯因推理安放在认知逻辑和心理逻辑的合理框架之内.最后,建立包括溯因、类比、归纳3个并行通道和演绎的1个串行通道的科学发现的心理逻辑模型.本模型是基于认知科学理解的综合模型,较之已有的任何同类模型都更为先进,对经典的科学发现也有更强的解释力.根据此模型,作者对与科学发现有关的一些重要问题进行讨论,并得出一些有意义的结论.