收集经验事实和数据，是科学研究的一个重要环节。它是完成科学发现、建立科学理论的条件和前提。科研工作者往往根据所获得的经验事实和数据提出科学假设，并且检验和评价科学假设，由此奠定科学理论的经验基础。
事实和数据在科学研究中具有重要的作用，每一个科学的理论或观点，都需要在掌握充分的事实和数据、对其进行认真分析后方能提出。同时，每一个科学的理论或观点，都需要有翔实的事实和数据对其进行验证，在得到广泛数据的支持之后，才能被人们所承认。因此，依靠事实和数据来说话是一种科学思想，也是评判一个观点或理论是否科学的重要标准。
科学理论或观点的提出，必须有事实和数据支持，没有事实和数据支持的理论或观点是不科学的。伽利略提出自由落体定律前，进行了反复的落体试验，以获得物体下落所需时间的数据。因为当时测量时间的仪器并不精密，伽利略为此进行专门的研究，对测量工具进行改进，精心设计了小球的斜面实验。他发现，不同重量的小球在相同的时间里走过的距离是一样的，他在得到的数据支持下，提出了自由落体定律，推翻了亚里士多德所认为的“物体自由落体所需的时间与其重量成反比”的教条。
科学理论或观点必须以事实和数据作基础，否则不能称其为科学。行星运动的三大定律，就是德国天文学家开普勒在分析大量的天文观测数据之后提出的，而开普勒所使用的数据，来自其老师第谷数十年如一日的天文观测，这是当时最为详尽、最为精确的数据，其精度达到肉眼观测的极限。若不是依靠如此翔实而精确的数据，开普勒根本无法提出行星运动三定律。
科学的理论或观点，必须在提出之后获得更为广泛的事实和数据支持才能获得认可，如果理论或观点不能在更广的范围内得到验证，那么这些理论或观点也不能称作科学。1905年和1915年，爱因斯坦分别提出狭义相对论和广义相对论，虽然有迈克尔逊-莫雷实验作为基础，然而其理论的提出仅仅是引起轰动，必须有关键性的观测数据的支持。爱因斯坦根据广义相对论计算出星光在穿过太阳附近时所产生的偏折角度为1.75角秒。1919年5月，英国天文学家爱丁顿领导的天文观测队在非洲普林西比岛，他另外派了一个小队前往南美洲的巴西，并且约定两个小组在同一时间进行日食观测，结果显示观测到的太阳周围的恒星位置的确与星表中的标准位置相比发生了轻微偏离，并且偏离值与爱因斯坦的理论计算值(1.75角秒）基本吻合。这一观测结果强有力地证明了爱因斯坦的理论是正确的。
丹麦著名的物理学家玻尔为量子力学的建立做出了杰出的贡献，他曾经在已有数据的基础上提出过一个量子力学模型，并被科学界寄予很大的期望，然而后来实验获得的大量数据并不支持这一模型，这一模型最终也被抛弃。
在科学研究上由于事实和数据的不充分，会导致偏见。几十年前，在美国有很多白种人认为黑种人智力低下，拿出心理学家进行的大量智商测试数据作为论据，并以此数据作为种族歧视的“科学依据”。事实上，当时美国黑人长期处于政治、经济地位低下的状态，所受教育水平普遍较差，智商测试数据自然偏低，随着后来黑人政治、经济地位的逐步提高，他们与白人的智商差距也缩小了。黑人智力低下的说法不攻自破，种族歧视的“科学依据”也荡然无存。
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