首先，观察依赖于理论，观察渗透着理论。理论决定了观察的目的和对象。在科学的研究中，人们都要根据研究的目的选择观察对象和范围。科学观察基本上都是有目的的、有计划地进行的。科学观察的目的不外乎是为了作出新的发现或检验已有理论或假说。用观察来检验一个理论，即是看是否能观察到理论所预言的现象。

第二，观察必须以正确的理论为指导，理论决定了观察到什么。在观察中如果以反映客观事物本质的理论为指导，将在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察中时，就会导致错误观察。理论可以纠正一些错误的观察。

第三，任何观察陈述都是用某种理论语言构成的，理论提供了观察语言。一种情况是，有些观察陈述明显地用到一些理论术语，而离开了有关的科学理论就不可能理解这些观察陈述。第二种情况是，我们日常生活中有许多概念，实际上过去曾是科学家在科学探索过程中所创造的理论术语，只不过它们在人们日常生活中被长期广泛使用，久而久之，人们逐渐忘记了它们的来源罢了。第三种情况，虽然观察陈述中没有任何形式的理论术语，但它所表达的意思仍以某种已经形成常识的理论为前提，与背景知识联系在一起。此外，在不同理论和信念的指导下，可以得出不同的描述。任何观察语言总是同某种背景理论联系在一起的，而且其语义随着背景知识的变化而变化。并且，观察陈述所利用的理论或概念框架越精确，观察陈述所表达的意义越精确。

第四，观察陈述也是可错的。一是观察本身可能产生错觉；二是观察依赖了错误的理论。如何知道一个观察陈述是否正确？还是要依赖于理论。而且检验越严格，要求的理论越多，知识越广泛，并且永远达不到绝对的确实无疑性。任何完全独立于理论的 “中立的观察语言”是不存在的，任何观察陈述都不同程度地渗透着理论的因素。所以，观察陈述并不能像逻辑经验主义者设想的那样，通过观察陈述来给理论提供绝对可靠的基础。

第五，理论以观察为基础和源泉。科学理论和定律的发现来源于观察实验。科学理论和假说的发展完善离不开观察实验，科学理论或假说也只是相对真理，需要在新的观察实验的基础上进一步发展、完善。科学理论的检验必须依靠观察实验。

总之，观察和理论是相互联系、相互渗透的。观察和理论的这种关系是由观察的主观性和客观性所决定的。观察的主观性决定了理论必须依赖观察；观察的客观性决定了理论必然依赖观察。观察主观性与客观性的辩证统一决定了观察与理论的辩证统一。

在科学哲学家们尝试用心理学的理论来解析这一论题的过程中，仍然划分为对立的两个阵营，争论的焦点集中在科学观察仅仅是大脑的静态知觉过程还是主体的动态认知过程的划分上。例如福多作为“ 观察渗透理论”的反对方就强调： “ 知觉过程是隔离的，它们向高水平的认知过程提供输入，但不能被认知渗入”。他的结论是：人类有共同的知觉经验，所以作为知觉过程的科学观察具有客观性。然而，心理学中大量的错觉实验（例如鸭兔双关图）已经证明，观察中大脑接受外界信息的过程不仅仅只停留在知觉阶段，还要经过一系列的信息处理，形成对事物的整体印象，历经大脑的认知推理阶段。所以，倾向于从认知视角研究科学观察的哲学家们认为，将科学观察停留在知觉装置的静态可靠性上是十分狭隘的，背景理论通过认知的发生已经渗入了主体的观察过程。他们的辩护主要从以下两个方面来进行：

（ 一）认知过程中知觉系统的工作方式。

在认知过程中，大脑将感觉信息组成有意义的对象，知觉系统的工作方式可以分为以下两个层次来考虑。首先，知觉系统对直接作用于感官的刺激物的特性采用一种自下而上的加工方式，或者称之为“ 数据驱动加工”。外部刺激的一些简单属性作用于各个感觉器官，形成我们的视觉、听觉、嗅觉等等，其发生过程可以模拟为大脑的编码过程，只要大脑皮层中的感觉区域工作正常，大脑就会对同一外界刺激产生相同的编码和图景。例如人们在辨认物体形状时，相同的空间形状刺激对应着一系列相同的编码特征，所以大脑才会接受知识的传递，形成自身的知识基础。然而，主体的认知却不仅仅停留在这一阶段，还会历经知觉系统第二个层面的信息加工过程———自上而下的加工方式，或者称为“ 概念驱动加工”。这种方式由知觉对象的一般特征开始，大脑首先形成了关于知觉对象的一般概念、期望或者假设，并由此制约认知的水平和方向，背景理论的渗透也正是在这一过程中发生的。主体对事物的需要、兴趣、爱好、对活动的期待以及事先所作的准备，都在这一加工过程中产生影响。一般来说，认知过程是知觉系统这两种加工方式共同作用的过程。如果没有外界刺激物的直接作用，知觉自上而下的加工只能产生幻觉；如果仅仅只有外界刺激物的低水平刺激，大脑所要负担的思维工作必将太重，接受外界信息的速度也会变慢，甚至无法构成对事物的正常认知。在不同的情况下，知觉系统对这两种加工方式也有不同的侧重。良好条件下或者在主体较少重视的过程中，一般采用自下而上的方式较多；而相对恶化的环境或者主体较为重视的过程中，自上而下的方式会逐渐增多，甚至占据主导地位。科学的观察过程是主体倾注较多注意力的过程，所以，主张认知解析的哲学家们得出结论：虽然知觉的这两种工作方式之间的相互关系我们还不能准确地加以描述，也不能由此为科学观察过程提供准确的模型，但是在排除观察理论无负荷这一结论上已经提供了较有说服力的证据。

（ 二）认知过程中对错觉的抑制。

大脑在某些情况下会产生所谓的错觉。将“ 观察渗透理论”的论题绝对化而得出的相对主义结论，就是夸大了错觉产生的范围，并由此断言科学活动失去了客观性。而从认知角度来讲，错觉的产生原因不但能够被认识，而且错觉的产生也是可以被修正的。实际上，大脑本身已经具备了协调解决错觉产生的功能。神经科学的研究表明：特定或一般的知觉装置都具有可塑性，知觉的形成是受大脑和环境的相互作用限制的。并且，通过知觉学习，能够有效地改变知觉系统神经元联结方式，“ 视野颠倒”的实验就是这一结论的有效证明。人们带上某种使视野颠倒的倒像镜后，能够在一段时间训练之后适应这一视觉环境，在视野颠倒的情形下做出行为调整。由此可以证明，指导认知过程的预期假定通过新经验的获得而发生了改变，即知觉系统通过学习，使认知过程调整了方向，避免主体行为的偏差。所以，在预期和感觉之间发生错配的情况下，知觉的唤醒系统就有可能唤醒注意，对预期发生克制作用。对于这种唤醒作用的发生，心理学家借用物理学的电流理论来形象地描述，例如格斯伯格等人的研究就表明：如果注意是预期和实在之间的错配所引起的，那么来自唤醒系统的输入就构成一种复位波，引发大脑意识到这种错配，从而抑制知觉定势的形成，使认知错误不发生成为可能。

对“ 观察渗透理论”的认知解析作为一种全新角度的研究方法，可以说是对这一问题传统争论的突破，开阔了我们的思维视野，引发我们向更深层次进发研究问题，在方法论层面上具有启发性的意义。然而，当扩展到较为广阔的哲学思维领域时，认知角度的解析又并不是完全令人满意的。首先，仅作认知解析同样具有狭隘性。认知过程的研究仅仅说明科学的观察过程中确有大脑原有的某种理论经验的参与，然而，谈到观察过程中所渗透的理论时，却不应仅仅局限为主体的背景知识，其他心理因素（如非理性因素）、社会文化因素，价值观念因素等方面的影响，也是不容忽视的，这也正是科学认知研究走向语境化的内在要求。其次，这一解析在某种程度上又过于宽泛。在科学哲学中，理论的表达和结构有着严格的定义，而认知是一个比较泛化的概念，它不仅涵盖了语义、理论和相关的知识建构，而且还涉及到人们的信念、欲望、意图、目的等多种因素。所以，认知过程所探讨的理论对于严谨的哲学话语来讲缺乏一定的精准性。

而且，对于心理学认知理论的合理性，以及心理机制与信息加工原理的隐喻，都是仍在讨论中的话题，毕竟人脑的工作过程是一个复杂、繁琐的过程，如果说某些部分的信息处理过程可以模拟为物理编码符号的处理，那么这种处理过程也仅能被认为是大脑在初级水平上进行的工作，大脑更深层次的工作对人类来讲还是一个未知的领域，所以对认知过程研究的理论成果还是应该持有所保留的态度的。另外，必须指出，认知过程或者说观察过程中确有主体理论经验的参与，仅仅是对“ 观察渗透理论”的充分条件证明，可以说并不能以此否证科学具有的客观性，但更不能因此就将科学视为非理性的事业。并且，我们已经讨论了认知系统在科学观察过程中对主体任意性的抑制，虽然无法构建准确的心理模型，但是，可以确定的是，相对主义的论点在这一解析视角下同样是站不住脚的。