由於科學是人與自然界的相互作用，是二維的，所以科學的發展模式也必然是二維的。不過，人類的思維具有習慣性和盲目性，經常人為地將人類的兩種不同的認識階段及其相應的理論類型（唯像型理論和構建型理論）分隔開來，使科學失去了內在的有機聯繫，喪失了科學發展的活力。因此，我們在建立科學的發展模式時，應該自覺地運用這兩種不同類型的理論和方法，使它們有機地結合起來，恢復業已失去的理論張力。
作為對比，在建立新的二維科學發展模式之前，先簡要地介紹一維的科學發展模式，這一模式是由波普爾提出來的，即
P1 → TT → EE → P2
其中，P1和P2 分別表示問題1和問題2；TT是Tentative Theory的簡寫，代表新的理論；而EE則是Elimination of Error的簡寫，代表排除錯誤。
波普爾認為，科學的全部過程是從問題開始並由新問題的提出結束。所以，科學的發展週期是P1→P2。波普爾的這一觀點是很有道理的。發現新問題意味著人類關於自然界的認識範圍擴大了，人類觀察自然界的角度發生了新的變化，使人類感受到的自然界由此而變得更加豐富多彩。此外，提出新問題，實質上就是提出並獲得新的輸入信號和輸出信號，使舊的同構系統不再適用；而解決新問題，則是建立與新的輸入信號和輸出信號相對應的新的同構系統。所以，問題的提出，既是舊理論的結束又是新理論的開始。於是，這種“新的世界”與人的相互作用可以構成新的理論，進入新的進化階段；然而，認識並不會就此結束，還會產生更新的問題、更新的世界、更新的理論和更新的觀念。
波普爾在兩個問題之間是用TT 和EE連接的。在這裡，波普爾持一維科學觀。所以，在波普爾的理論發展模式中，無論是理論本身（TT）還是對理論的檢驗（EE）都只涉及客觀世界，因而在認識上有很大的侷限性。這種單靠實驗來選擇和驗證理論的做法是行不通的。因此，我們要建立的科學發展模式應該對“TT→EE”這一中間環節加以修正，把理論和對理論的驗證進一步地分解為主體和客體兩個部分，並使它們有機地結合起來。
根據二維科學觀以及對不同理論類型的分析，我們可以將波普爾的科學發展模式改寫為
P1 → TO → EO → TS → ES → P2
其中，TO和
EO分別為唯象型理論和關於客體的驗證，而TS和ES則分別為構建型理論和關於主體的認證。對於唯象型理論和構建型理論的分離，我們在前面已經分析過了，這是由於它們在人的認識過程中所起的作用是完全不同的；而對於客體驗證和主體認證的分離，則主要是為了有利於發揮唯象型理論和構建型理論各自的優勢，使它們在人類的認識過程中能夠揚長避短。在每一個認識階段的初期，儘管會同時產生兩種不同類型的理論（唯象型理論和構建型理論），但如果用EO，即以實驗的驗證來作為選擇理論的標準，有助於將兩種不同類型的理論分開，使唯象型理論更容易脫穎而出取得背景理論的地位。反之，在認識後期，如果有意識地用 ES，即用主體的認證來作為理論的主要判據，可以以此來扶植構建型理論的成長，使之度過其早期關於實驗驗證方面的危機，防止科學的發展走向極端。比如，在認識高速運動的初期，對唯象的狹義相對論就不能從ES方面指責它不是構建理論，沒有具體的物理機制（當時許多科學家恰恰是基於這一點反對狹義相對論的），而只能用EO方面的檢驗（如用邁克爾遜-莫雷實驗的零結果）來驗證狹義相對論。因為，作為唯象型理論的狹義相對論符合當時的認識水平，我們可以藉助於狹義相對論進一步瞭解和積累關於高速運動方面的知識，如瞭解時間與空間的相關性和建立質能轉換公式等。同理，在認識的後期，對構建型理論如哥白尼的日心說，我們應當用E
S方面的準則來判斷和認證理論，而對於那些違背理論的個別實驗或現象暫時“視而不見”。例如，日心說違反了物體垂直下落這一直觀的現象，以及當時並沒有觀察到由於地球的運動而要求存在顯著的星象位移等。我們應該容忍這種“反常”現象的存在，而注重日心說給我們提供了一幅較地心說清晰得多的物理圖像。那些“反常”現象不僅會在日後隨著理論的發展自然而然地被予以消除，而且它們往往還是理論進一步向認識的縱深發展的契機。伽利略為此提出了相對性原理和圓周慣性定律，這不僅使原來的否證實驗轉化為證實的證據，而且通過重新評價經驗，即重構新的同構系統，可以促使人們進一步發現新的定律和新的理論。此外，由於認證過程是理論發展的一部分，是理論的繼續，因此，作為唯象型理論TO的繼續，當然是實驗的驗證EO；而在構建型理論
TS之後，則應該是關於主體的認證ES。所以，ES和EO的分離是與TS和TO的分離相一致的。把認識的基本要素分解為主體因素和客體因素這兩個不同的部分，是為了讓它們在人類認識的過程中能夠更充分地發揮它們各自不同的認識作用；而把它們放入同一個認識的循環週期內，則是為了使它們在人類的認識過程中相互補充並有機地統一起來。二維的科學發展模式在具體的實踐過程中還存在著一個問題，即何時用ES來替換EO對理論進行認證，以促使理論的類型由TO向TS過渡呢？換句話說，我們如何知道唯象型理論的認識作用完結了，應該轉入構建型理論呢？對此，可以用V = S × O，即用ES × E
O來作為判斷理論是否需要轉型的標準。比如，在科學競爭時期，我們首先用EO對各種唯象型理論進行驗證和選擇，選出α理論並使之成為背景理論以進入科學的常態時期。在這一時期，可以通過對α理論的V值進行不斷的測量，根據其變化趨勢來判斷該理論是否已經退化。正如在前面提到過的，任何理論都有一個與其理論的邏輯基礎L相對應的極大值。因此，當我們發現Vα值變小或停止增長時，就表明α理論衰退了，這時就需要用構建型理論來取代。為了保證這一轉換的順利實現，為了克服人類思維的慣性，此時我們用ES替換EO 來作為認證和選擇理論的判據，使人類的認識進入一個新的科學競爭時期。除了在不同類型的理論之間需要進行密切合作和揚長避短之外，還應該在同類型理論之間展開適當的競爭，在一定的時期內允許相同類型的等價理論並存。之後，為了集中力量更有效地發展理論，我們需要從若干個同類型的理論中選出一個較為成熟並具有發展潛力的理論來作為背景理論，使之有一個單獨發展的時期。由此，認證理論的工作將不再是消極的，不僅僅是局外的評價和判別，而是人類認識活動的一個有機組成部分。來自主體和客體兩方面的認證既是理論的繼續，又是理論發展過程中的秩序，以保證理論在人的認識過程中能夠按照最佳的方式變化和發展，不斷地維持認識的張力。
科學的二維性使每一個具體的理論不再是近似的客觀真理，而是自然界的同構系統。因此，科學的發展是開放的，它的發展形式和內容都是無限的。在這一無限發展的序列中，科學發展的基本環節即科學發展模式的抽象表達式是
P1→f (TO1, TO2, …, TOi) →EO →TOi→Vi→f (TS1, TS2, …, TSj) →ES→TSj→
Vj→P2其中，函數f (TO1, TO2, …, TOi) 和函數f (TS1, TS2, …,
TSj) 分別為多個唯象型理論和多個構建型理論，處於同類型理論的競爭時期；其中EO和ES分別為從認識的客體和認識的主體對理論進行的認證，並選擇出其中某一理論Toi（或TSj）來作為背景理論。在背景理論獨立發展的常規時期，要不斷地測量它的Vi值，即Vi = ES × EO = Si × Oi，以判斷該理論是否處於退化階段。如果Vi經過一個極大值後開始變小，說明該理論退化了，需要進行理論類型的轉換，進入下一個認識階段。這就是二維科學發展模式的基本內容。新的科學發展模式將上節所述各種不同的觀點有機地融為一體，這些觀點都只是關於人類在科學發展的過程中各個局部特徵的概括和反映。
由
P1→P2，反映了波普爾關於理論是自然界進化的觀點；由f(TO1, TO2, …, TOi) 和f(TS1, TS2, …, TSj) 反映了費耶阿本德關於理論發展的多元化和無政府主義的觀點；由 EO和ES分別反映了實證主義和理性主義的觀點（實證主義者認為，凡實驗無法證實的東西，都應該從理論中剔除出去，理論不受人的因素影響，是完全客觀的反映；而理性主義者則認為，科學是人類的理性活動，是對經驗現象的重構，理論不受表面現象的約束，是純粹主觀的產物）；由f (TO1, TO2, …, TOi) 到Ti反映了庫恩的歷史主義思想，將人類的認識過程劃分為科學的革命時期和科學的常態時期；由 Vi的測量反映了拉卡託斯科學研究綱領進步與退化的思想；由TOi到TSj反映了弗拉森科學的實質是構建的思想；而V = ES × EO 則反映了科學的二維性。二維的科學發展模式，將各種不同的科學觀有機地結合於一體，由此充分展示了科學的二維性，即科學是人與自然界的相互作用。
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