论科学技术的本质及其发展规律 -- 对科学技术信息系统的复制与表达过程的综合研究 沈 律 [ 摘要 ] 现代科学技术的发展已经到了一个非常时期, 人类社会的发展也已经到了一个非常重要的历史时期, 科学技术现已成为人类社会发展的主导力量 科学技术与人类社会发展的关系已经越来越密切 认识科学技术的本质及其发展规律现在比历史上任何一个时期都更为重要 我们已经清醒地认识到科学技术从本质上讲就是人类社会文明进化的基因组图谱 而人类社会的一切物质文明与精神文明都是人类社会文明基因组复制与表达的结果 这个过程遵循的规律就是科学技术发展基本规律 从人类社会文明基因的层次上揭示科学技术的本质及其发展规律已经成为一个非常重要, 也是非常迫切的重要学术问题 21 世纪是一个生命科学技术 ( 信息科学技术 ) 大发展的世纪 生命科学 ( 信息科学 ) 将作为带头学科成为未来科学技术发展的领头羊 发展生命科学技术 ( 信息科学技术 ), 运用生命科学技术 ( 信息科学技术 ) 的理念来解决社会科技与经济发展问题已经并正成为当今国际学术界的一个重要共识 从大生命科学的角度上看, 生命系统其实是包括生物与社会两大系统在内的一个大生命系统 因此, 我们揭示科学技术的本质及其发展规律必须从科技信息系统入手, 从其复制与表达入手 才能提示科学技术的发展规律 我们要想揭示生命系统的本质及其发展规律, 光从人类生物基因组和后基因组来寻找答案已经远远不够了, 还必须从人类社会基因组和后基因组中寻找答案 所以, 建立 人类社会基因组和后基因组计划 应提到我国科技发展战略的议事日程上来 对此, 我们强烈呼吁 : 中国应率先在世界上建立并实施 人类社会基因组和后基因组计划 加强对人类社会基因组 ( 科技信息体系 ) 和后基因组 ( 经济信息体系 ) 的研究 只有这样, 才能使我国的社会科技与经济事业的发展沿着健康正确的道路前进 [ 关键词 ] 科学技术本质, 科技发展规律, 社会基因组, 科技信息系统, 复制与表达, 生命 大系统, 生物信息系统, 社会信息系统 引 言 现代科学技术的发展已经到了一个非常时期, 人类社会的发展也已经到了一个非常重要的历史时期, 科学技术现已成为人类社会发展的主导力量 科学技术与人类社会发展的关系已经越来越密切 认识科学技术的本质及其发展规律现在比历史上任何一个时期都更为重要 我们已经清醒地认识到科学技术从本质上讲就是人类社会文明进化的基因组图谱 而人类社会的一切物质文明与精神文明都是人类社会文明基因组复制与表达的结果 这个过程遵循的规律就是科学技术发展基本规律 从人类社会文明基因的层次上揭示科学技术的本质及其发展规律已经成为一个非常重要, 也是非常迫切的重要学术问题 21 世纪是一个生命科学技术 ( 信息科学技术 ) 大发展的世纪 生命科学 ( 信息科学 ) 将作为带头学科成为未来科学技术发展的领头羊 发展生命科学技术 ( 信息科学技术 ), 运用生命科学技术 ( 信息科学技术 ) 的理念来解决社会科技与经济发展问题已经并正成为当今国际学术界的一个重要共识 从大生命科学的角度上看, 生命系统其实是包括生物与社会两大系统在内的一个大生命系统 因此, 我们揭示科学技术的本质及其发展规律必须从科技信息系统入手, 从其复制与表达入手
才能提示科学技术的发展规律 我们要想揭示生命系统的本质及其发展规律, 光从人类生物基因组和后基因组来寻找答案已经远远不够了, 还必须从人类社会基因组和后基因组中寻找答案 所以, 建立 人类社会基因组和后基因组计划 应提到我国科技发展战略的议事日程上来 对此, 我们强烈呼吁 : 中国应率先在世界上建立并实施 人类社会基因组和后基因组计划 加强对人类社会基因组 ( 科技信息体系 ) 和后基因组 ( 经济信息体系 ) 的研究 只有这样, 才能使我国的社会科技与经济事业的发展沿着健康正确的道路前进 一 科学技术的基本概念及其本质属性 ( 一 ) 科学 技术 科学技术的基本概念 日常生活中我们经常用到 科学 和 技术 和 科学技术 简称 科技 这些术语 但科学 技术 科学技术的含义是什么? 它们确切的概念是什么? 它们之间的关系又怎样? 这些都是科学技术学这门学科要回答的问题 1 何谓科学? 何谓技术? 我们认为, 科学是正确反映客观事物本质和规律的知识体系 它是建立在实践基础上并经过验证或严密逻辑推理的, 关于客观世界各个领域中事物的本质特征 必然性与运动规律的理论认识 从这个概念中我们可以引伸出科学的三个基本特征 : 第一, 科学是经过验证或论证的知识 科学之所以为科学, 正是因为它反映了客观世界的规律性, 并且是经过了反复实践和反复认识和反复检验的过程 第二, 科学是规范化了的知识体系, 即用一定的定理 原理 定律 规律等形式构成规范性体系 第三, 科学是体系化的, 即它本身有一套完整的理论与方法 从社会的观点出发, 科学是一种社会现象 是人类社会发展到一定的阶段的产物 是一般的潜在生产力 从二十世纪以来, 它更明显地表现出全面渗透到人类社会的各个方面 成为现代社会的生产力 科学技术管理的一个重要任务就是在于如何最有效地组织科学技术研究与开发活动, 使其从潜在的科技生产力转化为现实直接的生产力 技术是人类对世界的改造活动过程 技术是生产实践的直接产物 技术发展的历史与人类发展的历史几乎是一样久远 古代人类社会经过石器 青铜器 铁器时代, 就是以人类加工自然的技术水平作为划分标志的 从这个意义上讲, 加工自然物的方法, 包括所使用的工具, 构成了技术的全部内容 对技术一词的理解到目前还没有一个统一的认识 主要看法有两大派别 : 一是以最早提出技术概念的法国启蒙大师 百科全书 主编狄德罗为首 他认为, 技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则的体系 因此在他们的技术概念中包括两部分内容 : 一个是工具, 另一个是规则 另一是以原苏联科学院科学技术史研究所达尼索夫斯为代表, 提出技术是解决社会生产体系中的劳动手段 技术是解决社会上发生实际问题而发展起来的劳动手段体系 正是由于人们对技术概念与含义上的不同认识而产生不同的见解 目前随着现代技术的发展, 技术革命 技术创新等等, 已经改变了人们对技术的传统看法, 而倾向于作广义的理解 因此认为技术是包括劳动工具 劳动对象 劳动者的劳动技能的总称 这样也许更符合现代技术革命时代的新形势 在我们看来, 科学和技术就相当于生物基因, 科学相当于 DNA, 技术相当于 RNA
两者既有区别也有联系 这种区别和联系我们在后面还会祥细叙述 2 科学与技术的区别与联系 在确定和执行科学技术工作的方针政策时, 经常会碰到一些带有根本性质的理论问题, 在革础科学研究与应用科学研制之间, 发现与发明之间有什么关系? 如何理解知识密集型技术 资本密集型技术 劳动密集型技术的区别? 科学理论与技术方法, 设计方案 技术工艺 操作技术和生产经验之间是怎样的关系? 它们又是如何相互作用与相互转化的 这些问题集中起来就是科学与技术的区别与联系的问题 对于科学与技术的关系, 国内外学者们的认识是不一致的 一种意见认为技术发明与技术过和睦可能是科学知识的自觉应用, 也可能是经验的积累结果 换句话说, 科学与技术之间没有普遍的必然联系 另一种观点认为, 尽管科学对技术的作用有程度上的不同, 但所有技术活动都是科学的延续, 技术必定是科学的应用 甚至认为技术就是应用科学 我们认为, 科学与技术之间的相互关系是相当复杂的 不仅在古代 近代和现代的各个历史时期, 各不相同, 而且对于不同的科学技术领域也互有差异 同时, 从总体上和普遍原理的方面去分析, 科学与技术之间的区别和联系是可能的和必要的 (1) 科学与技术的区别 科学与技术往往被看作是难以分离的 人们以 科技 二字的缩略为一词用以称谓科技事业 科技工作 科技人员等等 这种扼要的提法确有其优越之处 但用词上的简略与科学上的准确毕竟不是一回事 而把科学与技术载然划分开来, 认为科学就是 纯理论科学, 技术就是 纯经验技术 两者是不相关的, 这种观点也是不正确的 我们认为科学与技术是不可分离的, 它们之间存在着密切之联系, 并且主要表现在以不几方面 : 第一, 从任务角度上看科学的任务是有所发现, 从而增加了人类的知识财富 ; 技术的任务是要利用自然 控制自然 创造人工自然并协调人与自然的关系 技术是要有所发明, 从而增加了人类的物质财富并使人类生活得到改善 第二, 从要解决的问题上看科学的主要解决的对象 是什么 为什么 的问题, 它的课题是相对单纯的 对于经济因素 资源条件 法律因素等较少顾及 ; 技术直接要解决 做什么 怎么做 等问题 技术问题通常是相当复杂的 它不仅与某一门学科有关, 而且往往要涉及到多门学科的综合知识, 还要涉及到经济的 社会的 法律的 地域的 环境的 心理的和生理的因素 对于一个电气控制柜的制作来说, 科学家主要考虑的原理是否合理, 而作为技术专家的工程师就得考虑制造成本 配件供应 操作是否方便 安全有无保障 维修是否便捷 外形是否美观等等问题 从这些方面看工程师所想和所要做的更为广泛与复杂 第三, 从方法上看科学家关心的是如何认识过程的经验水平上升到更高的理论水平, 对于他们来说, 经验的东西只是认识的初级阶段, 只是为了上升到更高的理论阶段的阶梯 而且在科学研究中, 科学家追求的是尽可能精确的数据和完善的学说理论 在科学探索的中, 经验的估计是不会令人满意的 对于技术来说, 经验乃是其组成部分 不仅古代的工匠要运用经验技巧, 既使到了近代或现代, 技术专家也还要借助于经验来解决实际问题 第四,. 从研究过程上看科学研究的目标是相对不确定的 在开始进行探索时难以预见在何时会作出何种发
现, 也难以估计做出发现的具体时间 要求科学家在确定的时间和很快的时间达到目标是很难的 技术活动也有它的不确定性, 但从诸如新产品的研制和设计上看, 它又可以有相对确定的目标 可以有较明确的方向 步骤和经费预算 技术工作的计划性相对来说比科学工作计划性强 第五, 从劳动特点上看科学劳动的自由度较大, 个体性也较强, 在科学发现的成果上, 刻上个人标记的情况也就多些 在科学著作中到处都可以处到以个人的名字命名的科学定律 定理 原理 学说等等 技术活动也有个人的独创性, 但相对来说, 技术活动的集体性较强, 打个人标记的情况相对少些 至于物质生产, 个人标记就更是希少了 第六, 从人才因素上看科学工作者更需要有丰富的知识, 善于观察和发现问题 ; 技术工作者更需要有运用知识解决问题的能力和经验 对技术人员来说 其成长过程中知识教育是不可缺少的 能力训练也是重要的 只注意知识的吸收而忽视各种能力的培养, 只懂得技术原理而不会处理实际问题是工程技术教育的失策 就科学技术工作者的 最佳工作年龄 来说, 科学工作者偏小, 技术工作者则略大 第七, 从结果的评价上看科学的答案在世界各国都是一样的, 唯一的 它的评价标准只有一个 用实践验证其是否合乎客观实际 科学知识只的正确与不正确之分 旧知识是因为它的谬误而被淘汰 技术过程 技术活动的结果在不同民族, 不同地域则有多样性 对于技术的评价也较复杂 技术的程序有正确与错误之分, 对于技术结果来说, 评价的标准是实用或不实用 而不能以正确与否来评价 旧技术往往是因为效用差而被淘汰 第八, 从发展进程来看科学革命的高潮与技术革命的高潮在时间上也不一致 十六世纪 十七世纪发生了科学革命, 十八世纪到十九世纪初产生了第一次技术革命 ; 十九世纪三十年代 四十年代自然科学全面繁荣, 电力技术的高潮则在十九世纪后半叶才兴起 本世纪初, 自然科学进入了一个崭新阶段 生产技术面临的重大变化则是第二次世界大事项以后三十多年的事情 科学革命同技术革命在历史上并非全然重叠 第九, 从与国家的关系上看一个国家的科学水平与技术水平有密切的关系, 但并不是成正比发展的 古希腊的科学水平高于罗马, 但古希腊的技术水平则不如古罗马 罗马人在修筑渠道 道路 宫殿 竞技场和其它公共设施上作出了当时第一流的贡献 在现代, 有的国家科学水平是世界一流的, 拥有不少诺贝尔奖获得者, 但它的实际技术水平都不一定是世界一流的 科学有长远的 根本性的经济价值 科学的重大创新会导致技术上的重大突破, 但并非所有的科学探索都有现实的经济效益 我们也不应当只从经济价值, 从眼前利益去看待科学 因为科学还有广泛的社会作用, 还有认识的 文化的 教育的哲学的价值 至于技术, 它对科学发展有一定的推动作用, 更直接的作用则是它的经济意义 社会价值 军事价值 可以这样说, 科学只有经过技术才能转化为直接的生产力 综上所述, 正确认识科学与技术的区别, 对于我们发展科学技术事业是十分有益的 科学技术工作要兼顾科学与技术这两个方面 既要重视科学工作, 也要加强技术工作 不但要做好科学上的理论研究, 还要把生产部门 企业部门 管理部门的技术应用切实抓好 不但要创造有利于科学发展的 百家争鸣, 还要形成产业技术部门 百花齐放 的局面 不但要宣传有重大发现的科学家的光荣事迹, 而且还要宣扬有重大成就的工程师的杰出贡献 不但要重视科学史, 科学方法论研究, 还要注意技术史 技术方法论的探索 如果我们对科学与技术不作区分, 注意力放在管好科学上, 对于技术发展和技术研究的特点重视不够是
要吃大亏的 (2) 科学与技术之间的联系 古代科学与技术之宰在各个不同时代有不同的特点 古代的技术推动了当时实用科学的发展, 而古代的科学对技术的影响甚至微 无论是自然科学还是工匠的手工业技术都是凭经验掌握和积累的 更具体些说, 在古代几乎没有以科学的应用为特征的技术 而只有手工艺 技能 尽管这些经验技术可能发展到惊人的水平 从十五世纪下半叶近代自然科学产生以来, 直到十九世纪的上半叶, 尽管科学状况在与日俱增, 但在很大的程度上依赖于技术的状况和需要, 然而科学的实际应用已日益显示出技术效能 正如马克思所说的, 只有在资本主义的条件不, 才第一次产生了只有用科学的方法才能解决的实际问题 才第一次达到了使科学的应用成为可能和必要的那样一种规模 科学获得了成为致富手段 发明成为一种特殊的职业 科学成为生产过程的因素, 生产过程成了科学的应用 从十九世纪中叶以来, 特别是在现代条件下, 科学与技术的关系发生了根本性的变化 对于新兴的科学技术领域来说, 这种变化尤其明显 一方面, 现代科学仍然在很大程度上依赖于技术的状况和需要 所谓 科学技术化 正反映了技术对科学的发展的重要作用 尽管科学是生产力, 科学知识可以转化为生产力但是科学的发展首先需要生产力的支持 从总的趋势上看, 科学对技术的贡献越来越大, 是与生产技术对科学活动的所支付的 贷款 日益增加成正比 从研究的内容上看, 现代科学对于生产技术的相对独立性在不断增强 许多科学领域的课题并不是直接来自于现实的物质生产和当时的技术基础 而是来自于科学理论本身的矛盾及理论与实践的矛盾 从研究条件上看, 现代自然科学对生产技术的相对独立性又在不断地缩小, 或者说, 科学对技术的相对独立性在增强 技术对科学的相对独立性也在增大 因此, 我们不能强调科学对技术发展的指导作用 不能认为 生产技术科学 的公式在今天已经过时 不能以为在现代只有 科学技术生产 的公式才正确 技术对于科学的作用依然是重要的 当代的科学工作者依然要面向工程技术的需要去开展自己的科研工作 并在自己的研究中考虑生产技术所提供的可能性 另一方面, 现代技术又往往在更大程度上取得自然科学发展和应用的水平 所谓 技术科学化 就反映了现代科学对技术发展的巨大推动作用 十九世纪中叶以来的一系列重大的技术进展, 无论是电力技术, 无线电技术 计算机技术, 还是原子能技术 航天技术 激光技术, 几乎都是首先从科学上取得突破, 继而转化为技术上的成果的 现代科学技术发展的一大特点就是科学与技术的联系更加紧密, 科学与技术的进步几乎是同步进行, 因而出现 科学技术生产 之间的相互转化 所以说现代科学与现代技术是相互制约和相互转化的, 并且彼此之间还相互促进 相互依存的关系 然而, 科学与技术之间的联系也不是直接的而是要借助于一定的中介, 需要一些中间环节, 这主要表现在以下方面 : 第一, 科学理论的真理性经受了科学实验的检验, 理论的预言得到了证实 第二, 技术可能性的发现, 技术发明的初步设想, 任何有独创性的理论的实验检验都包含着实验技术上的某种改进与发明 而实验技术的新发展又可以转化为工程技术上的进步 第三, 技术原理的提出和完善需要科学的证明 科学原理的被证实和技术可能性的被发现, 还不等于一项技术真能形成并得以在生产上和工程上实际应用 技术原理的提出和完善是技术发展的重要环节, 是科学转化为技术的不可缺少的中介 第四, 科学技术知识的普及与科技教育的开展 无论科学理论还是技术方法, 都需要靠人来掌握和应用 科学本身属于知识范畴, 工程技术则属于实践范畴 科学普及和科学教
育能够提高人们的知识水平和实践能力, 乃是科学对技术发展起作用的重要一环 第五, 工程技术的设想和试验 有了科学原理 技术的可能性 技术原理还不能等于就有了可以实际应用的技术, 技术原理不是十分具体的, 它还必须转化为工程技术 而工程技术的要求则是十分具体的 第六, 技术手段的研制 科学原理 技术方法可以物化为技术过程, 但是原理和方案并不是物, 没有实现技术原理所必需的原材料, 无器件和设施装备, 再好的想法也无济于事 7. 科学与技术相互转化的过程就有点类同于 DNA 与 RNA 的功能 科学技术与生产力或产品, 就有点类同于 DNA 与 RNA 转化为蛋白质 同样遵循一定的法则和规律的 总之, 由科学到技术的转化并不是一个简单的过程, 科学转化为技术需要一系列的中间环节, 需要时间, 如果具备了这些中间环节, 并且具有社会的经济条件, 科学就能较决地转化为技术, 并进一步转化为生产力 科学需要中间环节与技术联系起来, 技术需要经过中介因素作用于科学 而它们之间的相互作用又是在一定时代的 社会的 环境中进行的 社会的 经济的 政治的 文化的 思想的因素影响科学和技术, 科学与技术又对社会历史的发展起巨大的推动作用 3 何谓科学技术? 什么是科学技术? 要准确地回答这个问题并不简单, 原因是科学技术不同于科学也不同于技术, 更不是科学与技术的简单相加 科学技术是科学与技术的有机结合体系, 所以科学技术的概念比起科学和技术的概念具有更高层次的涵义 人类在认识世界和改造世界的过程中不断导致新的科学发现与新的技术发明 ; 同时这些新发现与新发明又可以帮助人类更好地认识世界和改造世界 所以说科学技术既是人类认识世界和改造的成果或产物 ; 又是人类认识世界和改造世界的工具或手段 人类作为世界整体系统的一部分, 要想在世界环境中适应 生存和发展, 就必须同世界环境作斗争, 与世界环境进行物质 能量和信息的交换, 这样就必然要与世界环境保持联系, 联系的方式就是人类认识世界和改造世界的过程 人类通过认识世界, 从世界环境中获取大量的物质 能量和信息 ; 同时又通过改造世界, 把大量的物质 能量和信息释放出并作用于世界环境 认识世界和改造世界是人类作用于世界并与世界环境保持联系的两个重要环节 人类正是通过这两个重要环节一方面保持自身体系的相对独立与稳定 ; 另一方面与世界环境保持动态平衡 正是通过这两个环节的交替作用才在世界环境中适应 生存和发展的 所以, 人类的历史就是一部认识世界和改造世界的历史, 也是一部掌握和运用科学技术的历史 因此, 我们可以给科学技术定义如下 : 科学技术是指人类及其社会为了在世界环境中适应 生存与发展, 并与世界环境保持相联系与相互作用的过程 ; 是人类认识世界和改造世界的工具和手段, 同时也是人类认识世界和改造世界的成果和产物 ; 是介于人类社会与世界环境之间的中介体系 是科学与技术的辩证统一体系 科学技术作为人类认识世界和改造世界的成果 ( 产物 ) 与工具 ( 手段 ), 是一个具有内在联系的有机整体 科学技术体系正是客观世界系统性和层次性的反映 现代科学技术体系就是由哲学 自然科学技术 社会科学技术 思维科学技术 数学及其交叉 边缘 横向 综合科学技术等学科所组成 这些科学技术学科作为现代科学技术体系的基本单位, 他们相互联系 相互渗透 相互制约 相互转化 相互结合, 共同组合成一个具有一定结构与功能以及具有一定的时间序列和空间维度的科学技术网络体系 ( 二 ) 科学技术的本质属性
科学技术体系是科学与技术的有机结合, 其中科学与技术已经成为科学技术体系不可分割的两个重要环节 当科学与技术有机地结合在一起时, 原来意义上的科学与技术也就不复存在了 就象氢气与氧气结合生成氢氧化合物 水 一样, 原来意义上的氢气与氧气的本质属性已发生了根本性的变化 所以科学技术体系的本质属性有别于科学与技术的本质属性 现将科学技术的本质属性分述如下 : 第一 科学技术体系结构要素科学与技术的不可分离性 我们知道, 认识世界与改造世界是人类与世界环境保持联系的两个重要环节 这两个环节尽管有本质区别, 但它们在帮助人类与世界环境保持联系的作用上是永远不可分离的 如果谁离开谁, 这对人类与世界环境保持联系的过程来说都是不可想象的 所以, 作为人类认识世界的科学与改造世界的技术也是不可分离的 这就是科学技术体系得以形成的重要依据 这点打从人类起源时起就这样, 只是开始时科学与技术的结合比较松散 简单 低级 无序, 后来才逐步趋向比较严密 复杂 高级 有序 第二 科学技术的发展具有一定的人类社会依赖性 这是因为科学技术既是人类认识世界和改造世界的成果和产物, 同时又是人类认识世界和改造世界的工具和手段 所以科学技术永远都将伴随着人类的起源而产生 ; 伴随着人类的发展而进步 ; 伴随着人类的消亡而终结 ( 失去存在的价值和意义 ) 总之, 科学技术是靠人类来创造, 靠人类来掌握, 靠人类来应用, 是人类与世界环境作斗争的工具或手段 科学技术的人类社会依赖性是科学技术进化发展的外在动力机制 第三 科学技术体系的发展具有一定的系统目的性 这主要表现在科学技术体系作为一个系统要想在人类及其社会环境中适应 生存和发展, 就必须一方面保持自身体系的相对独立与稳定, 另一方面与外界环境保持动态平衡 科学技术体系发展的系统目的性是决定科学技术体系发展的内在动力机制 第四 科学技术体系具有一定的系统层次性 这是由于世界环境的系统层次性所决定的 人类对世界的认识和改造就象剥洋葱一样, 一层一层的进行, 从而导致科学技术体系的系统层次结构的形成 这种系统层次性表现在科学技术体系既有核心结构部分 ( 一般科学技术 ) 又有外周结构部分 ( 特殊科学技术 ) 科学技术体系就是这两个部分的有机组合 第五 科学技术体系具有一定的系统开放性 这表现在科学技术体系在帮助人类认识世界和改造世界的过程中, 总是不断的从外界环境中获取大量的物质 能量和信息, 改变自己的系统结构 ; 同时又将大量的物质 能量和信息释放给外界环境, 发挥自己的系统功能 正是由于科学技术体系的系统开放性, 才促使科学技术体系不断地进行新陈代谢 吐故纳新 同化异化, 形成新的耗散结构, 最后促进科学技术体系不断的进化发展 第六 科学技术的发展具有一定的历史价值性 这种历史价值性表现在两个方面, 一方面是针对科学技术体系自身, 另一方面是针对人类及其社会 衡量科学技术发展的价值标准取决于两个方面 : 一方面必须符合科学技术体系自身的系统目的性, 即有助于科学技术体系自身在人类社会环境中的适应 生存与发展, 另一方面必须符合人类及其社会的系统目的性 即有助于人类及其社会在世界环境中的适应 生存和发展 其历史价值性是这两方面的辩证统一 第七 科学技术体系的发展具有一定的增殖周期性 这表现在科学技术总是处于伴随着人类的产生而产生, 伴随着人类的发展而发展, 伴随着人类的消亡而终结的历史演变过程中 科学技术体系进化发展的增殖周期性表现在两个方面 : 一是总体科学技术发展的增殖周期性, 二是个体科学技术发展的增殖周期 总体科学技术的发展与整个人类的发展相一致, 表现在从产生到发展再到消亡的总过程中, 并呈一次循环增殖周期 个体科学技术发展与不同时期的人类发展相一致, 表现在各个不同时期科学技术体系的新 旧交替过程中, 并呈多次循环增殖周期 科学技术体系发展的增殖周期性是总体与个体科学技术发展的增殖周期性
的辩证统一 第八 科学技术体系具有一定的遗传性与变异性 这表现在科学技术体系可以通过循环增殖的方式不断地从旧科学技术体系中产生新的科学技术体系, 而所产生的新科学技术体系在其结构与功能上还仍然保持着旧科学技术体系的某些特征 ( 特性或性状 ), 这就是科学技术体系的遗传性 其变异性 ( 发展性 ) 则表现在新产生的科学技术体系巳经不是原旧科学技术体系的完全重现, 而是具有较大的变化 科学技术体系则表现为遗传性与变异性的辩证统一 第九 科学技术体系具有一定的潜伏性和显现性 这表现在科学技术在形成与发展的过程中, 总是从潜伏状态转变为显现状态 这种现象就表现为潜伏性与显现性 潜伏期的科学技术为非常规科学技术 ; 而显现期的科学技术则为常规科学技术 科学技术体系的进化过程包括非常规科学技术与常规科学技术两个价段, 是这两个阶段的辩证统一 第十 科学技术体系具有一定的抽象性与具体性 这表现在科学技术体系的一般性与特殊性之上 我们知道, 人类对整体世界的认识和改造导致一般科学技术的产生, 而对个体科学技术的认识和改造导致特殊科学技术的产生 一般科学技术具有抽象性 不确性 模糊性和相对性 ; 而特殊科学技术则具有具体性 确定性 精确性与绝对性 第十一 科学技术体系具有一定的主观性与客观性 这表现在科学技术既是一种科学理论又是一种技术实践, 是科学理论与技术实践的有机统一 科学技术既是人类认识世界和改造世界的成果 ( 产物 ) 又是人类认识世界和改造世界的工具 ( 手段 ); 因此科学技术体系的主观性与客观性和人类的主观性与客观性直接相关 科学技术体系是其主观性与客观性的辩证统一 第十二 科学技术体系具有一定的理论性与实践性 我们知道, 科学技术是人类认识世界和改造世界的成果和产物, 同时又是人类认识世界和改造世界的工具和手段 其理论性表现在可以帮助人类从本质上认识世界, 其实践性表现在可以帮助人类掌握规律去改造世界, 变革世界 科学技术体系是其理论性与实践性的辩证统一 第十三 科学技术体系具有一定的物质性与意识性 这主要表现在科学技术体系是由各种有形的科研仪器设备 科学材料 实验手段 图书资料 计算机 网络设施 实验工厂 科学家 工程师等等物质载体所构成, 同时这些物质载体又是人类知识和智慧的物化 因此又表现出一定的意识性 所以, 科学技术体系具有一定的物质性与意识性, 是其物质性与意识性的辩证统一 第十四 科学技术体系具有一定的有形性与无形性 这主要取决于科学技术体系的物质与意识性的表现 由于科学技术的物质性, 使我们看到科学技术体系是由各种具体的物质载体, 诸如各种仪器 设备 实验室 科学资料 图书等等所组成, 因此是有形的 但与此同时, 它又是无形的, 由于科学技术体系的意识性和信息性, 使我们看到科学技术载体上满载的又是大量的人类的知识和智慧, 因此又是无形的 所以说, 科学技术体系是其有形性与无形性的辩证统一 第十五 科学技术体系具有一定的进化性与退化性 这表现在科学技术体系在演化过程中表现出两种趋向 : 一种是不断地从简单到复杂, 从低级到高级, 从松散到严密, 从无序到有序, 从非平衡态到平衡态, 不断地形成耗散结构, 表现为进化现象 另一种是不断地从复杂到简单, 从高级到低级, 从严密到松散, 从有序到无序, 从平衡态到非平衡态, 不断地打破耗散结构, 表现出退化现象 科学技术体系是其进化性与退化性的辩证统一 第十六 科学技术体系具有一定的有序性与无序性 这表现在科学技术体系在进化发展的过程中, 总是从一种无序状态转变为有序状态, 形成耗散结构 然后又从一种有序状态转变为无序状态, 破坏耗散结构 即出现新科技的诞生与旧科技的解体 有序性与无序性表现在科学技术体系从产生到发展再到消亡整个过程中 科学技术体系是其有序性与无序性的
辩证统一 第十七 科学技术体系具有一定的连续性与间断性 科学技术体系在进化发展的过程中既表现出量的积累又表现出质的飞跃, 前者表现科学技术的稳定增长, 后者表现为科学技术的革命变革 前者为渐变, 后者为突变 科学技术体系在进化发展的过程中表现为质变中有量变, 量变中有质变 彼此相互包容, 相互转化, 科学技术体系是其连续性与间断性的辩证统一 第十八 科学技术体系具有一定的发散性与收敛性 这表现在科学技术体系总是不断地从外界获取大量的物质 能量与信息, 表现为收敛性 ; 同时又总是不断地将旧的物质 能量与信息释放出去作用于外界, 表现为发散性 收敛性可以帮助科学技术体系形成稳定的耗散结构 其发散性则可以导致科学技术体系耗散结构的解体 科学技术体系是其发散性与收敛性的辩证统一 第十九 科学技术体系具有一定的同化性与异化性 这表现在科学技术体系在进化发展的过程中可以通过同化作用加强自身体系的结构与功能, 又可以通过异化作用破坏自身体系的结构与功能 前者表现为科学技术体系不断地从外界获取物质 能量与信息的过程, 后者表现为科学技术体系不断地把物质 能量与信息释放出去的过程 同化作用有助科学技术体系结构与功能的稳定, 异化作用则有损于科学技术体系结构与功能的稳定 科学技术体系的新陈代谢 吐故纳新的过程就是科学技术体系同化过程与异化过程的辩证统一 因此, 科学技术体系是其同化性与异化性的辩证统一 第二十 科学技术体系具有一定的亲和性与排它性 这表现在科学技术体系在进体发展的过程中, 总是倾向于接受同一种科技规范的科学技术, 而排斥不同规范的科学技术 科学技术体系的亲和性与排它性是导致科技体系相互竞争, 相互统一的前提 科学技术体系就是在其亲和性与排它性的相互作用下进化发展的 因此, 科学技术体系是其亲和性与排它性的辩证统一 第二十一 科学技术体系具有一定的总体性与个体性 从科学技术体系的整个发展过程来, 科学技术体系可以被看成一个统一的整体, 表现为总体性 ; 而从科学技术发展的各个不同阶段来看科学技术可以被看成是多个科学技术体系的组合, 因而表现为个体性 科学技术体系是其总体性与个体性的辩证统一 第二十二 科学技术体系具有一定的实在性与非实在性 这主要表现在科学技术体系的真理性 ( 真实性 ) 的绝对性与相对性上 确定科学技术体系的真理性 ( 真实性 ) 的标准是什么? 我们认为, 从整个科学技术体系的发展过程来看, 科学技术体系的发展与整个人类的发展相伴随, 人类的消亡就意味着科学技术的终结 所以, 确定总体科学技术的真理性 ( 真实性 ) 的标准取决于整个人类与世界环境之间的矛盾斗争的统一 但从个体科学技术的发展上看, 科学技术在各个不同时期与各个不同时期人类的发展相伴随, 一个时期的人类的消亡就意味着一个时期科学技术的真理性 ( 真实性 ) 的过时与消失 成为非真理性 ( 非真实性 ) 的科学技术 所以, 确定个体科学技术的真理性 ( 真实性 ) 的标准取决于各个不同时期人类与世界环境之间的矛盾斗争的统一 前者是绝对的, 后者是相对的 以上是确定科学技术真理性 ( 真实性 ) 的外在标准 而从科学技术的自身上看, 科学技术的自身发展具有内在逻辑性, 具有自已的内在结构与功能, 它既是整个人类认识世界和改造世界的产物, 又是各个不同时期人类认识世界和改造世界的产物 前者决定了它的绝对真理性 ( 真实性 ), 后者决定了它的相对真理性 ( 真实性 ) 前者是绝对的, 后者是相对的 所以确定科学技术的真理性 ( 真实性 ) 的标准, 一方面取决于其的内在标准, 另一方面取决于其的外在标准, 是其内在标准与外在标准的辩证统一 是其内在标准与外在标准的辩证统一 因此, 科学技术体系也是其真理性 ( 真实性 ) 和非真理性 ( 非真实性 ) 的辩证统一, 是其实在性与非实在性的辩证统一
以上几点说明, 科学技术体系具有区别于科学和技术的本质属性, 而其真正的本质属性则又是科学与技术的本质属性的辩证统一 其实科学技术体系的本同属性远不止这些, 随着未来科技学的理论与应用研究的深入, 人们会获得更多的认识, 对科学技术体系的概念与本质属性的研究, 将有助于我们更好地认识科学技术和改造科学技术, 最后驾驭科学技术 使其朝着有利于人类及其社会的方向进化发展 二 科学技术的历史发展过程 现代科学技术证明, 地球从开始形成到现在, 大约已有 45 亿 ---46 亿年的历史 由于地球周围有一层大气圈, 地球表面有一层水圈以及来自太阳的光照等, 就形成了地球环境独特的适合于生产和发展的条件 大约在 30 亿年前, 在地球上原始水圈中就诞生了最初的生命体 而后由于生物进化的原因, 相继出现了海生无脊椎动物和鱼类 接着出现了两栖类动物, 爬行类动物, 哺乳动物 大约在 300 万年前, 人类才从哺乳动物中的猿类里分化出来 ( 一 ) 科学技术形成发展的历史概况 1 古代科学技术的形成与发展 在人类的 300 万年的进化历史中, 有文字记载的奴隶社会的出现只不过是距今五六千年的事情, 人类的绝大部分时间是在原始社会中渡过的 对自然界的石料进行选择和经过简单的打制变成粗糙的石器, 进而把石料又加工成各种更精细的石料工具 人类经历了史书上所说的旧石器时代与新石器时代 在 50 万 ---100 万年前, 人类掌握了利用火的技术, 这是人类科学技术史上第一项最伟大的发明 也许最初是天然火的发现和保存, 也许是人工磨擦生火 有了火就可以把生食成熟食, 使人的大脑更加发达 有了火, 人们就可以把大的树木内部烧空做成船, 做成独木船, 越过水面, 航行到另一个地方 有了火就可以把粘土烧成陶器, 人类便发明了制陶技术, 等等 从而扩大了人类的生存能力和生存空间 继火的发明以后人类又发明了箭, 这是人类劳动双手的延长, 大约在 1 万年前, 定居的农业生活在地球上出现, 人类开始掌握栽培植物, 驯服动物, 构筑房屋, 编织衣物等技术 原始社会后期, 随着用火技术的进步, 人类学会了冶炼金属, 因为发现天然纯铜的机会很少, 同时天然纯铜的强度也有限, 人类先掌握了冶炼铜的合金 --- 青铜的技术, 后来又掌握了炼铁技术, 炼铁技术的出现, 由于铁制工具的硬度大大提高, 从而使得铁制工具的出现促进了生产力的大发展 加速了原始社会的瓦解 在距今五六千年前在世界上几条大河的流域先后出现了奴隶制国家 奴隶制文明的开始也表现在科学技术的进步方面 最早的奴隶制文明出现在埃及的尼罗河流域和西亚的两河 ( 底格里斯河和幼发拉底河 ) 流域 紧接着出现在南亚的印度河 恒河流域和中国的黄河 长江流域 因此埃及 巴比伦 印度和中国就成了史书上所说的 四大文明古国 巴尔干半岛南端爱琴海中的克里特岛, 接近埃及和东方的文明, 于公元前七八世纪时出现了奴隶制国家, 后迅速扩展到希腊本土 古希腊是人类文明的又一个发祥地 在哥伦布发现新大陆前, 美洲的文明早已独立存在, 并经历了与欧亚文明相同的几个发展阶段 古埃及的科学技术成就集中在国王法老的陵墓 --- 金字塔的建造上 它是古埃及人数学 力学 工程建筑等方面知识的结晶 早在公元前 3000 年, 古埃及人就掌握了数的十进制, 一些平面几何形体和园的面积的计算方法 由于农业生产的需要, 他们还掌握了丰富的天文
和历法知识, 例如, 知道了恒星和行星的区别 会用图画直接表示星座在天空的位置等 古埃及人把一年定为十二个月, 每月三十天, 年终加五天节日 一年共 365 天 古埃及人还有着丰富的医学知识, 能把死人尸体解剖处理, 制成木乃伊 有的木乃伊一直完好地保存到现在 两河流域的巴比伦王国是苏美尔人建立的 苏美尔人在世界上最早发明了犁, 这是农业生产中的重要劳动工具 巴比伦人的天文成就超过了同时期的埃及人, 他们把一个月分为四个星期, 每个星期为七天, 用五大行星 太阳和月亮命名, 一星期七天的制度到今天还被沿用 黄河流域的中华民族也在世界民族之林中独立地开拓着自已的文明道路 我国是世界上最早从事种桑养和进行丝织的国家 我国又是世界上最早记载合金性能和成分之间关系的国家 我国古代商周时期的青铜器造型复杂 美观 集中体现了我国奴隶社会的科学技术水平 我国还是世界上最早生产铸铁的国家, 欧洲掌握铸铁技术比我国晚 1000 多年 古印度地处南亚次大陆, 印度河和恒河穿境内, 这里土地肥沃, 气温适宜, 雨量充沛, 有利于农耕 公元前 3000 年左右, 这里就有定居的农业村落, 开始种植小麦, 水稻 棉花 甜菜等 许多家畜, 如水牛 山羊 猪 狗等已开始大批饲养, 有的还饲养大象 古印度人在世界上最早种植棉花, 并掌握了棉纺技术 古印度人还最早学会了烧砖 用砖木结构建造房屋 这是建筑史上最重大的发明之一 古印度人的数学成就在世界数学史上占有独特的地位 他们独立地发明了十进制的记数法, 并且发明了 零 开始用空一格表示 后来改用. 来表示 印度人的记数法方便 简单 易学, 很快便传开来, 先传到阿拉伯后又传到欧洲 现在世界上通用的 阿拉伯记数法 其实是印度人发明的 古印度在天文 医学 冶金等方面好有着许多区别于同时期其它地区的独特成就 比上述几个地区发出现稍晚的古希腊文明, 在公元前到公元二世纪末, 达到了一个新的高峰 成为欧洲古代科学技术文化中心, 也是近代科学技术的主要发源地 在希腊本土上形成的一些大大小小的城邦国家先后出现了一大批既是哲学家又是科学家的自然哲学家 他们从科学和哲学的角度观察和解释自然界, 并建立了自已的学术理论体系 他们都是一些博学多才的人, 为近代科学技术的诞生作了奠基性工作 古希腊的第一个自然哲学家叫泰勒斯 ( 公元前 624--- 前 547 年 ) 他把自然界的起源归结为某种单一的物质, 而不是神的创造, 这就从根本上确立了朴素的唯物主义的自然观 据说, 他们到过埃及 研究了埃及人的土地丈量术, 创立了初等几何学 ; 他到过巴比伦, 学习了巴比伦人的天文学知识, 预言过日全食, 奠定了古希腊的天文学基础 古希腊的著名数学家毕达哥拉斯 ( 前 580---500) 用演绎法证明了直角三角形的两个直角的平方和等于斜边的平方, 这就是初等数学中的著名的毕达哥拉斯定理 中国古代叫做勾股定理 毕达哥拉斯还把数学当做科学的基本方法来解释天体运行等物理现象 后经柏拉图 ( 前 427---347) 等人的进一步发展, 从而确立了数学在自然科学中的地位 对其它自然科学学科的发展起了巨大的推动作用 古希腊的留伯基 ( 前 500---440) 首先在科学技术史上提出了原子是不可再分割的物质微粒的原子论思想, 后来在德谟克利特 ( 前 460---370) 的进一步阐发, 伊壁鸠鲁 ( 前 341---270) 等人的宣传和补充下, 建立了古代比较完整的原子论学说 为近代科学的原子 --- 分子论学说的建立作了开创性的工作 被恩格斯称为 最博学的人 亚里士多德 ( 前 384---322) 是古希腊第一位对各门自然科学和社会科学知识作出系统整理的学者 他的著作是欧洲古代的百科全书 他不仅在欧洲哲学史上占有独特的地位, 包还是形式逻辑的创始人 他仔细观察和研究过数百种植物, 并亲自解剖过 50 多种动物 他是动物分类学 解剖学和胚胎学的创始人 欧几里德 ( 前 330---275) 总结前人的知识写成功的 几何原本 13 卷, 标志着古希腊科学成就所达到的高峰 这部伟大的科学著作哺育了以后的一代又一代的科学家, 直到现在, 它所阐述的基本定理仍然是数学教科书的一个重要组成部分 古希腊后期一位博学多才的学者阿基米德 ( 前 287---212) 被后人誉为 静力学主义 他发现了许多力学
定律, 他还根据力学原理设计制做了一些机械装置, 在生产和工程上有着广泛的应用 古希腊被罗马取代以后, 古希腊的科学技术传统被继承下来, 古罗马的科学技术实际上是古希腊科学技术的延续与发展, 古罗马的科学技术成就表现在天文学家托勒密 (90---168) 创立了 地心学说 天文体系, 大医学家盖仑 (130---200) 创立了医学体系 这两个方面的学说体系以后统治了欧洲天文学和医学领域达 1000 之久 直到近代科学在欧洲确立以后, 才逐步退出了历史舞台 古罗马的技术成就主要表现在建筑方面, 著名的万神庙 古罗马行水道 大斗兽场等设计精巧, 造型美观, 建筑宏伟是欧洲建筑史上极其光辉的一页 从公元 5 世纪到 15 世纪, 欧洲进入封建社会, 史称 中世纪 中世纪是欧洲科学技术史上最黑暗的年代 在长达 1000 年的时间里, 欧洲思想文化界占统治地位的是宗教神学, 科学的思想受到严重压抑, 大批的有着科学头脑的知识分子被封建教会当成 异教徒 迫害 中世纪后期, 由于商业的发展, 以贸易为中心的大城市的形成, 在这些大城市里诞生了欧洲最早的一批大学 在这些大学里培养了一大批文艺复兴运动中起先锋作用的思想家 文学家 艺术家和科学家 中世纪的欧洲也有一些技术上的发明, 如钟表 磨坊 眼镜 风车 酿酒 鼓风炉等 中世纪后期, 还出现过短期的实验风气 以具有唯物主义思想的哲学家 科学家罗吉尔. 培根 (1214---1294) 为代表的一批学者着重实践, 提倡用观察和实验的方法来认识真理, 为近代科学技术在欧洲的诞生做了思想上的准备 在整个封建社会时期, 世界科学技术的中心在中国 伟大的中华民族为人类的文明作出了特殊的贡献 中国古代科学技术的发展特点是注重应用科学和实用技术, 中国古代发达的农业和水利学知识对封建农业大国的繁荣昌盛起了很大的作用 北魏时期的贾思勰编著的 齐民要术 明代政治与农学家徐光启编著的 农政全书 代表了中国古代农业科学技术的水平 北魏时期的文学家 地理学家郦道元 (466---727) 的 水经注 是一部伟大的地理学专著, 它记述了大大小小河流 1252 条, 欧洲直到 1000 年后才出现与之相提并论的地理学著作 中国古代劳动人民在与疾病的斗争中创造和总结了自已的医学体系, 即世界为之兴叹的中医体系 以针灸疗法为主的医疗手段和以中草药为主的医药宝库, 不仅造福于炎黄子孙, 还造福于世界上其它国家的人民 中国古代的医学著作 内经 伤病杂论, 药学著作有 神农本草经 本草纲目 等 早就被日本 朝鲜及一些欧洲国家翻译过去, 成了世界人民的共同财富 中国古代数学与天文学也达到了相当高的水平 如 九章算术 周髀算经 等数学专著对高次方程的数值解法以及代数和工程设计方面有着广泛的应用价值 元周率值的计算, 我国古代数学家祖冲之 (429---500) 曾得到过小数点后 7 位的精确数值 这个数值直到 1000 年后阿拉伯人和法国数学家才超过了它 祖冲之还巧妙地利用两个分数 22/7 和 355/113 来表示元周率值 在他死后的 1000 多年, 外国才有用类似的分数来表示 中国古代的天文学成就表现在对多种天象的周密观察和精确记录 中国独创的二十四节气和取阴历 阳历之长的农历历法密切结合实际, 至今还对农业生产起着巨大的作用 中国东汉时期的天文学家张衡 (78---139) 制作的天文观测器和预报地震的地动仪, 巧夺天工, 被后人誉为 高才伟艺, 与神合契 中国古代举世闻名的四大发明 --- 指南针 造纸术 火药 印刷术 传遍了全世界, 成了资产阶级革命发生和发展的必要前提 加外, 中国古代在冶金 制瓷 造船 纺织 造桥 建筑等许多技术领域也远远走在世界的前列 英国著名的科学技术史家李约瑟博士在考察了中国古代科学技术的发展时指出 : 在公元 3 世纪到 13 世纪之间中国保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平, 中国的这些发明和发现往往远远超过同时代的欧洲, 特别是 15 世纪之前更是如此 这个评价是一点也不过分的 2 近代科学技术的形成与发展 近代科学技术诞生在欧洲, 它是资本主义制度的产物 中世纪后期, 中国的 四大发明
先后经过阿拉伯传到欧洲, 欧洲人从公元 13 世纪到 15 世纪开展了大规模的航海活动 航海家哥伦布 迪亚士 达. 伽马 麦哲伦等人多次历经艰险寻找通往东方的航路 航海活动的成功为新兴的资产阶级积累了财富, 开扩了眼界, 他们发展了生产, 积累了财富, 批评封建阶级的不合理的统治制度 公元 1453 年, 以东罗马帝国的灭亡为转机, 大批东罗马的知识分子涌向西欧国家, 他们以恢复古希腊 古罗马文化为口号, 迎合资产阶级的需要, 先在意大利, 而后迅速扩大到西欧各国, 开始了文艺复兴运动, 这实际上是一场资产阶级的思想解放运动 在这场运动中产生了一大批具有资产阶级新思想的哲学家 文学家 艺术家, 科学家 例如 : 多才多艺的达. 芬奇 (1452---1519) 就是其中的代表人物 近代科学技术也在这场运动中诞生了 (1) 近代自然科学的形成与发展 1) 近代自然科学的建立时期 (16 世纪 ---18 世纪中叶 ) 公元 1543 年, 波兰天文学家哥白尼 (1473---1543) 在临终的时候出了他的划时代巨著 天体运行论 标志着近代自然科学的诞生 哥白尼的学说推翻了统治欧洲 1000 多年的 地球中心说 给了宗教神学以致命的打击 哥白尼的 太阳中心说 把天文学建立在科学的基础之上, 哥白尼的 太阳中心说 随着 天体运行论 的发表, 正如恩格斯指出的 从此自然科学便开始从神学中解放出来 沿着正确的方向大踏步的前进了 此后, 围绕宣传和捍卫 日心说 的斗争, 许多进步的思想家 科学家作出了巨大的努力, 以至献出了自已的宝贵生命 意大利哲学布鲁诺 (1548---1600) 就是突出的代表 伽利略是近代科学的奠基人, 是近代实验科学的开创者 他受一个眼镜商的启发, 自制了一架天文望眼镜, 用以观察天体, 发现了许多新的天文现象, 为哥白尼的学说提供了有力的证据 他用实验的方法确立了物体 匀加速运动定律 自由落体定律 惯性定律 以及物体的 抛物运动定律 与伽利略同时代的天文学家开普勒 (1571--1630) 在他的老师第谷. 布拉赫 (1546--1601) 的天文观察的基础上对行星运动轨道进行周密地计算, 发现了行星运动三定律 修正了哥白尼的行星围太阳转的结论, 被人们誉为 天空的律师 在伽利略和开普勒研究工作的基础上, 英国科学家牛顿 (1642---1727) 总结了前人一系列的科学成果, 发表了题为 自然哲学的数学原理 的伟大著作 建立了一个完整的经典力学体系 牛顿以运动三定律和万有引力定律对宇宙的一切物体的运动作了总的概括 牛顿力学是整个天文学和物理学的基础, 是人类对自然界的第一次理论大综合 它统治整个科学界达 200 年之久 直到 20 世纪初爱因斯坦提出相对论, 才突破了他的局限性 17 世纪的科学技术进展与一些哲学家对科学研究方法的提倡也有很大关系 英国哲学家弗兰西斯. 培根 (1561---1626) 主张开展科学实验活动 用归纳法来认识真理, 法国哲学家 数学家笛卡尔 (1596---1650) 强调哲学对科学的作用, 重视用演绎的方法来认识真理 笛卡尔还把变量引进了数学计算中, 创立了解析几何学 继笛卡尔之后牛顿和德国的数学家莱布尼兹 (1646---1717) 又各自独立地创立了微积分, 从此辩证法进入了数学领域 数学学科进入了高等数学阶段 17 世纪理论光学的研究也取得了相当大的进展 荷兰物理学家狄更斯 (1629---1695) 提出了光的波动学说 牛顿则提出了光的微粒学说 二者从不同的侧面揭示了光的本质 牛顿还研究了白色光的组成, 发现了光的折射定律和反射定律并制造了反射望眼镜 17 世纪, 近代化学也开始萌芽, 英国化学家波义耳 (1627---1691) 提出了 元素 的概念, 使化学从炼金术的影响下解放出来, 这是化学学科的一个转折点 恩格斯高度地评价了波义耳的工作, 说他真正地把化学确立为科学 公元 1625 年, 英国医生哈维 (1578---1657) 发表了 论动物心血运动的解剖研究 的巨著, 明确阐述了 血液循环理论
从而清除了统治欧洲医学界上千年的盖伦学说中的谬误 18 世纪 50 年代, 瑞典植物学家林耐 (1707---1778) 总结了前人的生物学研究成果, 提出了科学的动 植物分类学说 为生物学的研究开辟了方向 人们说牛顿确立了天体的秩序, 而林耐则确立了生物界的秩序 2) 近代自然科学技术的发展时期 (18 世纪中叶 ---19 世纪末 ) 天文学 1755 年德国哲学家 科学家康德 (1724---1804) 提出的太阳系起源和演化的星云假说 后来法国天文学家 数学家拉普拉期 (1749---1827) 也提出类似的星云假说 人们通称为 " 康德 --- 拉普拉斯星云假说 " 这个学说把太阳系的形成看成是物质世界自身的运动变化的结果 给长期以来统治科学界的形而上学自然观打开了第一个缺口 使近代自然科学的发展进入了一个新阶段 自然界的一切都是变化发展的 天体的 地质生物的等等都是 后来的科学家们沿着康德的天才思路终于找到了前进的正确方向 地质学 地质学是一门研究地球的科学 在 17 世纪以前人们只有零星的采矿方面的知识 地质学还未形成为一门科学 随着工业生产的发展, 对矿物原料的需求量剧增, 人们才开始重视对地质科学的研究 地球的地质结构究竟是怎样形成的? 人们最早提出过 水成论 和 火成论 两种学说观点 在 水成论 的基础上法国生物学家居维叶 (1769---1832) 提出了 灾变论 在 火成论 的基础上英国地质学家赖尔 (1797---1875) 经过长期的地质考察于 1830---1833 年间出了 地质学原理 一书, 赖尔用将古论今的方法, 把地质历史上的种种变化, 风 雨 河流 海浪 湖溪 火山 地震等原因说成是自然界的力量造成的 他认为, 正是这些至今还在起作用的自然界本身的力量, 经过长期缓慢的作用, 才使地球发生了均匀的 渐变的 变化 恩格斯说 : 只是赖尔才第一次把理性带到了地质学中 热力学 19 世纪 30 年代, 几个国家的科学家分别从不同的途径得到了能量守恒和转化定律 德国医生迈尔 (1814---1878) 从医学的角度, 德国物理学家赫尔曼. 赫尔姆霍茨 (1821---1894) 从生物学的角度, 英国酿洒商 业余物理学家焦尔 (1818---1889) 从磨擦实验的角度, 还有其它一些科学家分别从不同的研究中乎同时确定了这一定律 由于当时蒸汽机已普遍使用, 法国工程师萨迪. 卡诺 (1796---1832) 对热机进行了深入研究, 提出了热力学第一定律和第二定律 奠定了热力学基础 热力学第一定则表现为能量守恒和转化定律 化学 18 世纪后半叶, 法国化学家拉瓦锡 (1743---1794) 提出了科学的氧化学说, 他对燃烧现象的科学解释推翻了以前 燃素说 的长期统治, 引起了化学革命 1803 年, 英国物理学家道尔顿 (1766---1844) 提出了原子论学说, 在此以前, 人们的原子论思想至多只能算是一种哲学上的猜测 1811 年, 意大利科学家阿伏伽德罗 (1776---1856) 把分子概念引入化学学科 使分子和原子区别开来, 与道尔顿的原子论结合起来, 形成了完整的原子 --- 分子论学说, 为化学的发展奠定了坚实的基础 19 世纪化学上的最伟大成就是俄国化学家门捷列也夫 (1834---1907) 发现了 元素周期律, 使化学的研究从此有了明确的预见性和目的性 19 世纪有机化学的研究也有了很大的进展 人们在人工合成的有机物方面做了大量工作, 德国化学家维勒 (1800---1882) 合成了尿素, 德国另外一些化学家合成了染料和香料 瑞典科学家诺贝尔 (1833---1896) 合成了有机炸药等等 生物学 19 世纪生物学取得了一系列成就 德国植物学家施莱登 (1804---1881) 提出了细胞学说 后被德国动物学家施旺 (1810---1882) 扩大到动物界 19 世纪生物学的最大成就是英国生物学家达尔文 (1809---1882) 创立的生物进化论 达尔文经过多年的环球博物考察在赖尔的地质进化思想的启发下, 用大量事实论证了生物物种不是固定不变, 而是进化发展的 生存竞争, 自然选择, 适者生存, 在整个生物界的普遍规律 19 世纪生物学的另一个不容忽视的成就就是奥地利生物学家孟德尔 (1822---1884) 发现的生物遗传规律, 提出了
遗传学理论, 从另一个侧面补充了进化论的不足 遗传和进化是生物发展的两个测面 由于当时人们对进化论的兴趣, 忽视了对遗传性的研究, 以至使孟德尔的成果被埋没了 35 年之久 直到 1990 年才被重新发现 但孟德已经离开人世 但孟德尔研究的开创性工作作为 19 世纪生物学的伟大成就将永载史册 19 世纪生物学还有一项成就就是法国生物学家巴斯德 (1822---1895) 开创的生物学新分支 --- 微生物学的研究 电磁学 电和磁这两种现象, 无论在古代希腊还是在中国, 早就为人们所注意 中国指南针的发明, 就是磁学的应用成果 17 世纪, 欧洲有不少人发表过磁现象的著作 还有人设计过用转动的硫黄球, 经磨擦产生大量的电荷 18 世纪的荷兰莱顿大学的一个教授就发明了 莱顿瓶 用来贮存电 1752 年美国著名政治家 科学家富兰克林 (1706---1790) 用风筝把天上的雷电安全的引入到莱顿瓶中, 证明了天上的雷与在地上的磨擦生电性质是一样的 1786 年, 意大利解剖学教授伽伐尼 (1737---1789) 在解剖青蛙时发现了生物电 1799 年, 意大利物理学家伏打 (1745---1827) 把不同的金属放在酸液量, 用导线联接起来, 产生了持续电流, 这就是伏打电池 1820 年丹麦科学家奥斯特 (1777---1851) 在演示电学实验时, 发现通电导线可引起旁边磁针偏转方向 从此, 人们开始把 电 与 磁 结合起来研究 这期间出现了许多对电磁学作出巨大贡献的科学家 如法国的安培 (1775---1836) 德国的欧姆 (1787---1854) 对电磁学贡献最大的是英国工人出身的科学家法拉弟 (1791---1867) 他在 1831 年所何等的电学实验中发现导体在磁场里作切割线运动 或穿过线圈中的磁力线发生变化时, 就会产生电流 这就是电磁感应现象 法拉弟的划时代发现奠定了发电机的理论基础 为人类打开了电力时代的大门 法拉弟还发现了 电磁效应 总结出 电解定律 并提出了电场和磁场概念 英国的另一位著名理论物理学家麦克斯韦 (1831---1879) 用一组方程式把法拉弟的思想表达了出来 并且预言了电磁波的存在 这样, 电 磁现象的本质统一性被揭示了出来 这是物理学领域量的又一次理论大综合 1878 年麦克斯韦发表了著名的 论电和磁 的著作 建立了经典的电磁理论, 此后各种电学上的应用发明只不过是电磁理论的实践产物 总之近代科学技术的发展分为两个时期 第一个时期从 16 世纪到 18 世纪的中叶, 是近代自然科学的建立时期 ; 第二个时期从 18 世纪中叶到 19 世纪末, 是近代科学技术的发展时期 这一时期还发生了两次具有深远历史意义的技术革命 (2) 近代科学技术革命产生过程 1) 第一次科学技术革命 18 世纪在英国发生了工业革命, 是人类历史上继蒸汽机使用之后发生的第一次技术革命 它开始于 18 世纪 30 年代用煤作为新能源冶炼矿石和棉纺织工业的机械化, 以蒸汽机的发明改进和广泛使用为主要标志 17 世纪以前, 木材是英国人生活和生产的主要燃料 18 世纪 30 年代, 英国人发明了用煤冶炼金属的新方法 大量开采煤炭, 首先遇到的是矿井排水问题 用马来拖动水泵排水, 越来越跟不上生产的需要 解决圹井排水的动力问题势在必行 另外, 英国在 18 世纪建立了棉纺织业 这个新兴的工业部门一开始就受到资金雄厚 原料充足的毛纺织业的排挤和来自殖民地印度的价廉质优的棉布的竞争 它迫切需要技术革新以提高生产效率 降低成本 增强产品的竞争能力 从 1733 年钟表匠约翰开始发明 飞梭, 提高了织布效率开始, 棉纺织业的纺纱和织布两个部门经过反复的革新, 逐步实现了机械化 不过这些机械设备有一个共同问题就是使用水力作动力 因为用水力作动力, 工厂就要建在有水源的地方 水力资源又要受到气候和季节的影响, 纺织工业要想进一步发展, 必须冲破这些束缚, 就是说要寻找一种不受这些因素限制的动力机械 蒸汽机就是在采煤业
和纺织业的需求基础上诞生的 蒸汽机的出现是人类生产技术的又一次重大飞跃, 磨擦生火使机械运动转化为热运动, 蒸汽机使热运动又转化为机械运动 自然界的辩证统一性展示在人们的面前, 人们的思想更开阔了, 从此, 人类在向自然界的进军中, 又增加了一个强有力的武器 蒸汽机的广泛应用, 使交通运输业发生了革命性的变化 1807 年美国发明家高尔顿 (1765---1815) 发明了轮船 1814 年英国的史帝文森 (1781---848) 发明了火车 由于使用蒸汽动力鼓风,19 世纪初发明了平炉炼钢 钢铁工业的进步, 促进了机械制造业的发展 到了 19 世纪初, 各种锻压设备和金属加工机床都先后被发明出来, 为大规模的工业生产准备了工作母机 10 世纪 30 年代 ---40 年代, 英国各主要工业部门先后被蒸汽机武装起来 这种情报况又很快地波及到其它资本主义国家 一直到第二次技术革命发生后, 电动机才逐步取代蒸汽机 2) 第二次科学技术革命 第二次技术革命发生在 19 世纪 70 年代的德国, 以电力应用为主要标志的 19 世纪前半叶, 从对电磁现象的研究奠定了发电机和电动机的理论基础 到 19 世纪 70 年代, 有实用价值的各种电机 ( 发电机和电动机 ) 主要在德国西门子 (1816---1892) 等人的改进达到了大规模的工业应用阶段 19 世纪 80 年代, 发生电站建立了, 各种输送电力的技术设备也先后制造出来 由于使用电力较之使用蒸汽力有着许多优越性, 所以各资本主义国家迅速地用各种电机装备了工业部门 第二次技术革命给人类生产和生活带来的影响比第一次技术革命更广泛 更深远 第二次技术革命的深入发展, 一些与电有关的发明也产生了出来, 比较重要的有 :1844 年莫尔斯发明了有线电报 ;1876 年贝尔发明了电话 ;1879 年爱迪生发明了电灯 ;1895 年马可尼和波波夫实现了无线电通讯 1891 年爱迪生发明电影机后的第四年, 法国出现了无声电影, 到 1927 年法国人又首先把无声电影与留声机结合起来, 变成了有声电影 1930 年, 根据声电和光电原理把声音讯号变成了光电讯号, 才出现了现在的有声电影 1910 年, 美国出现了无线电广播 1925 年美籍苏联人兹渥里金研制成光电显象管, 制成了第一台黑白电视机 在第二次技术革命期间还发明了内燃机 汽车工业开始兴起, 先是德国的本茨汽车后是美国的福特汽车, 跑遍了全球 内燃机较之蒸汽机有体积小 功率大等特点 很快取代了蒸汽机, 用于火车和轮船 内燃机的发明又导致了 20 世纪飞机和拖拉机的发明与普及 在第二次技术革命期间, 英国还发明了转炉炼钢法, 使钢产量大幅度上升 带来了材料工业的钢铁时代 在德国有机化学合成工业也开始建立并发展起来 (3) 现代科学技术的形成与发展 20 世纪是现代科学技术迅速发展的时期 在第二次世界大战后, 美国取代了德国, 成为世界科学技术发展的中心 北美大陆有着优越的地理条件和丰富的自然资源, 美国在两次世界大战中又大发战争之财 两次大战中, 又远离战火的骚扰, 使美国制定了一系列有利于科学技术发展的政策 吸引了一大批欧洲国家和其它一些国家的优秀科学家, 科学技术空前迅速的发展起来 现代科学技术是以 20 世纪初的物理学革命为开端的 1887 美国物理学家迈克尔和莫雷做的关于 以太飘移 实验与 1900 年前后英国物理学家瑞利和金斯所做的 黑体幅射 实验使统治科学界长达 200 年之久的经典物理学体系发生了 危机 为了克服这种危机, 在 1900 年前后微观世界一系列发现的基础上出现了相对论和量子力学 它们被称为现代物理学的两大理论支柱 物理学的进展使人们对微观世界的认识从分子水平 原子水平发展到基本粒子水平 对于基本粒子的进一步研究人们又提出了 夸克理论 和 层子理论, 认
为组成基本粒子的下一个层次就是 夸克 或层子 在化学方面用量子力学的观点解释化学现象出现了量子力学 这是现代化学理论基础 众多的化学分支学科纷纷建立起来 促进了化学工业的大发展 由于物理学成就和观测技术的进步, 天文学出现了一个新的分支 -- 天体物理学 现代天文学使人类的视野达到 200 亿光年 60 年代以来, 天文学领域有了一系列新发现, 这些新发现给天文学研究提出了新的课题 在地学研究方面, 出现了一些使人耳目一新的理论, 如大陆飘移理论, 海底扩张理论以及板块结构理论等等 我国著名地质学家李四光 (1889---1971) 创立的地质学理论在预报地震 寻找石油 矿藏等方面发挥了巨大的作用 在实践中, 日益显示其科学性, 正在为国际上越来越多的地质学家所接受 现代生物学的最重要的成果是分子生物学的建立, 出现了举世注目的以遗传基因工程为核心的现代生物技术 生物技术是在未来的世纪中最有发展前途的技术 本世纪发生的以原子能 电子计算机 空间科学技术为标志的科学技术革命, 属于第三次科学技术革命 在这次科学技术革命中产生了一系列新的科学与技术 广泛地反映在能源 材料 工艺 控制 信息等许多方面 目前正在世界范围内兴起的新科学技术革命的浪潮正是第三次科学技术革命的继续 在第三次科学技术革命的推动下还产生了一系列综合性还科 如信息论 系统论 控制论以及环境科学 能源科学等等 同时一些古老的学科如农业科学技术 医学科学技术等等也将焕发新春 所谓农业上的新的 绿色革命 和医学上的 人造器官 试管婴儿 器官移植 以及对癌症等疑难病症的研究进展都为人类社的进步展示了光辉的前景 ( 二 ) 科学技术发展过程的总结 1 总体科学技术发展过程 世界是发展的, 科学技术也是发展的 整个科学技术的存在与发展首先必须以各门科学技术的存在与发展为前提 在希腊的古典时期 ( 公元前六世纪 --- 四世纪 ) 科学技术体系还没有分化出哲学与自然科学技术, 自然科学还没有从哲学中分化出来 只占有从属地位 它的第一个哲学家泰勒斯, 就是把几何学和天文学的研究从属于自然哲学的 在希腊的亚历山大时期 ( 公元 3 世纪 --- 公元 7 世纪 ) 才开始精确的自然科学研究 例如阿基米德关于力学的一些实验, 可以认为是精确的自然科学研究的开端 在中世纪, 阿拉伯人作了许多零散的研究 这是自然科学技术发展中的第一量变阶段 到了 15 世纪下半叶, 真正的科学技术开始产生, 这是自然和科学技术发展中的一次质变 因为它和以前零散的 经验的研究相反, 它唯一地达到了科学的 系统的和全面的发展 从这时些科学技术各部门的研究便一个个地独立出来 按照无机自然界的各种过程和事物分成一定的门类, 按照有机自然界的各种有机体系的形态和结构分成一定的门类 于是和科学技术如力学 光学 刚体力学 太阳系的天文学 流体力学 物理学 生理学 解剖学 化学 地质学 植物学 动物学等等学科相继产生, 整个科学技术发展又开始了它的发展过程中新的量变阶段 在这个阶段上, 整个科学技术的研究方法是 把自然界的事物和过程独立起来, 开展广泛考察, 这实质上是一种静态的分析方法 这种考察事物的方法被培根 洛克从自然科学中移植到哲学中以后, 就变成 17 世纪以来自然科学技术的占统治地位的认识论和方法论 --- 形而上学的思维方式 在整个科学技术发展的第二个量变阶段上, 由于它把世界分解为各个部分, 把自然界的各种过程的事物分成一定的门类, 所以迅速地积累了庞大数量的实证的知识材料, 以致形成在每一个研究领域中有系统地和依据材料的内在联系把这些材料加以整理的必要, 就简直成为无可避免
的 建立各个知识领域互相的正确联系, 也同样成为无可避免的 正是把各门科学技术积累的知识材料从总体上予以系统化的必要性 迫使整个科学技术发生革命 由量变转化为质变 这是第二次质变 它的根本标志是科学技术的认识论和方法论发生了革命性的变革 --- 代替了过去形而上学的思维方式, 产生了辩证的思维方式 整个科学技术体系第二次从量变转化为质变的过程只有一个过渡阶段, 它 1755 年康德在 自然通史和天体论 中提出星云假说开始, 这是自然界绝对不变的形而上学自然观 ( 世界观 ) 在天文学领域中被打开了的第一个缺口 康德论证了一体不仅是存在着, 而且是生成着并消逝着的 这个当时刚刚萌芽的观点很快就波及科学技术的其它领域 --- 地质学 物理学 化学和生物学等等 到了 19 世纪第二个三十年, 可以说这是量转化为质的关节点 旧时代的思维方式 ( 形而上学 ) 终于让位给新时代的思维方法 --- 辩证法 这是科学技术认识论和方法论上的一次飞跃 在整个科学技术发展史上, 产生这个飞跃是有条件的 当时在两大基本领域 ( 非生物界和生物界 ) 的认识中, 提供了和静态分析相对立的关于发展的综合与系统论的重大科学事实就是这个条件, 它们使得科学技术联结成一系统的整体成为可能 这些重大的科学事实主要是 19 世纪第二个三十年代的三大发展 在非生物界中, 热的机械当量的发现导致能量守恒与转化定律的确立 它证明了一切首先在无机自然界中起作用的所谓力, 即机械及其补充, 所谓位能 热能 放射能 电能 磁能 化学能 都是普遍运动形式按照一定的度是关系由一种转化为另一种 因此, 自然界中的一切运动都可以归结为一种形式向另一种形式的不断转化过程 自然界的运动是统一的, 从而科学技术也是统一的 在生物界中第一个是细胞的发现, 它揭示了细胞是一切生物有机体的基本结构单位 生物个体的发育过程就是细胞按照一定的规律分裂 分化的连续过程 从而证明了一切生物有机体都是按照一个共同规律发育和生长的 第二个是达尔文首先系统地加以论述并建立起来的进化论, 它证明了生物物种的进化过程是从简单向复杂 从低级向高级的发展过程 今天存在于我们周围的生物, 包括人在内都是从一个简单的细胞开始, 由于生物经过长期不断生存竞争, 形成了各种各样的生物, 是由生物进化形成的 由于这三大发现, 非生物和生物领域之间的联系便十分清楚了 这样整个科学技术产生第二次飞跃的条件便以成熟, 由于这一伟大转变, 经验科学技术摆脱了形而上学的束缚, 不仅它本身变成了理论科学技术, 而且通过对所得的成果所作的哲学概括, 产生了辩证法这个最重要的思维形式 从以上所述, 可以看出在整个科学技术的系统发展中, 质的变化是通过认识论和方法论的改变进行的 在总的量变过程中, 基础科学技术部门首先发生革命, 例如 16 世纪的天文学革命,18 世纪的化学革命,20 世纪初的物理学革命, 这些革命可以说是总的质变过程中的部分质变 质变的另一个重要标志是整个自然界的图景也发生变化 以前是把一切运动形式都看成为机械运动的机械的自然观, 现在则把一切运动形式看成是自然界内部的矛质斗争, 通过斗争它们互相转变或向更高的形式转变, 就是说机械自然观被辩证自然观所代替 整个科学技术的量变过程也就是它常规发展过程, 这时候科学技术的研究总的观点和方法并没有改变, 而是在它的指导下观察新现象, 发现新事实, 发明新方法 这是定性的研究, 因为它们都从属于一个总的自然认识体系 应该指出, 事物的本质也是短暂的 运动的 流逝的, 整个科学技术的革命意味着科学技术发展从一个阶段过渡到下一个更高的阶段, 在这个阶段上将更深入更全面地揭示世界的本质, 于是整个科学技术的认识, 便由所谓初级的本质到二级的本质 这样不断地加深下去, 以至于无穷 19 世纪未 20 世纪初以来, 整个科学技术经历着又一次的部分质变, 已经到达由量变转化为质变的关节点上 这些明显的部分质变有 : 物理学中相对论和量子力学的建立 化学中量子化学的建立, 生物学中分子生物学的建立, 前一个阶段上少数几个变化的 动态的 结合的方法所代替即被系统方法所代替, 所有这一切预示着一场新的整体上科
学技术革命的即将到来, 经过这场革命, 科学技术的认识论和方法论必将迈入一个崭新的阶 段 2. 个体科学技术的进化过程 科学技术的个体发展过程和它的整体发展过程是不同的 因而二者的质量互变规律的表现形式也是不同的 如果说总体科学技术发展中的质变, 表现为它的整个理论基础的变革, 即世界观 科学技术的认识论和方法论, 自然界的图景的根本改变, 那么各门科学技术发展中的质变则表现为各自的理论框架的变革, 即基本概念 基本原理和基本方法的根本改变 由于这个质的差异, 各门科学技术的常规发展和革命变革就呈现出特殊的规律性 按照辩证法的观点, 不同事物的量只有在同一种质的基础上才能互相比较, 这就是说在研究事物的量的规定性之前必须先研究它的质的规定性 各门科学技术作为某一领域的经验的理论概括是由它的基本概念 基本原理和基本方法规定的, 即由它的理论框架规定的 这就是各门科学技术所特有的质的规定性 由于各门科学技术研究的对象不同, 质的规定性的具体内容也不同 16 世纪中叶, 哥白尼以前天文学的理论框架是托勒密的地心说, 它包括下面几条革本假设 :1 宇宙是球形的 ;2 天体的运动是由各种等速园周运动的结合而成的 ;3 地球是不动的, 它是宇宙的中心, 其余一切天体都围绕它运动 古代和中世纪的天文学在这个理论框架中存在了一千四百年之久, 属于量变阶段 哥白尼首先是从理论方面, 即从数学的简单性方面提出变革的 他关心的问题是 : 行星应该有怎样的运动 才会产生最简单而最谐和的天体几何学 为此他提出地动的观点, 代替地静的观点 提出了和地心说不同的日心说, 即太阳是宇宙的中心, 其余一切天体都围绕它运动 所以, 从科学理论本身来看, 哥白尼天文学革命就是用日心说代替地心说, 哥白尼体系和托勒密的体系的本质区别, 就在于第三条假设 从现代科学技术的观点看来, 天体绕地球还是绕太阳运行, 这个假设决定了体系的本质, 因为它涉及行星运动的参考系问题, 至于其余二条基本假设, 两个体系都是一样的 开始的时候由于哥白尼体系和托勒密体系都是从观察为根据, 都能够解释当时已知的关于天体运动的全部事实 并且都能作出可以被检验的预言 所以哥白尼体系要取得胜利必须经过长期的考验, 这就开始了哥白尼体系的量变阶段 1609 年刻卜勒修改了第二条基本假设, 证明了行星运动的轨是椭园形的,1610 年, 伽利略发现木星的四个卫星证明了它们是绕木星为中心而旋转的 从而用无可辩驳的事实有力地否定了地心说 1687 年, 牛顿在前人大量的工作基础上, 提出万有引力定律, 把哥白尼体系建立在更加稳定的力学基础之上 于是日心说终于获得了胜利, 并继续向前发展, 这就是质转化为量 在力学发展史上,17 世纪初, 伽利略由于把实验方法和数学方法结合起来开创了近代力学, 到了 17 世纪末, 牛顿建立了经典力学的完整体系 它的理论框架包括 : 牛顿三大运动定律和万有引力定律 ; 其中包括四个基本概念, 即时间 空间 质量和力等 18 世纪拉格朗日在牛顿力学理论的框架上建立了 分析力学, 解决了多质点系统的运动规律问题 欧拉 贝努利等则把牛顿力学框架应用于物质性的研究, 发展了刚体力学, 流体力学 ;19 世纪麦克斯韦 玻尔兹曼和吉布斯等把牛顿力学推进到微观世界, 建立了分子运动论和统计力学, 在将近三个世纪的时间里, 近代力学从创立到成熟, 大大地向前发展了 但是整个经典力学的理论框架, 他的基本概念与基本定律并没有发生变化, 仍然是整个庞大的近代力学大厦的基石 因此从经典力学理论的质的规定性来看, 这一时期的发展属于量变过程, 在量变过程中, 科学理论的发展一般是通过局部修正的方式提出 辅助假设 或补充理论来纠正基本假设中的不完善之处, 以解决实践中提出的新问题 在牛顿力学的发展史上,1781 年德国天文学家威廉. 赫锡尔发现了天王星之后, 即使考虑到木星与土星的干扰, 它的观测位置
与理论预见的位置之差, 在 1840 年时为 2 这一情况并没有使得一些科学家立即否定牛顿的引力理论 而是假设有一个新的未知的行星存在 并考虑到使用摄动理论来补充分了引力理论的不足 科学认识的量变阶段, 它的常规发展是合乎规律的 因为思想和客体的一致是一个过程 当假说发展成为理论之后, 它需要逐步地完善, 在这一过程中, 理论的相对稳定性表现为不根本触动它的理论框架 最多只是作为一个修正 以扩大它所能容纳的内容和事实范围 在科学技术的常规发展阶段上, 科学家们在原有的理论的框架下, 能够有目的 有计划的提出问题 分析问题改进实验方法, 改正实验数据, 研究数学计算方法和逻辑推理, 这就大地丰富了该理论领域的认识内容 科学认识的质的飞跃它的革命变革, 同样是合乎规律的, 必然的, 不以人们的意志为转移的 随着实践的发展, 原有理论的框架下认识的事实与内容不断增多, 量转化为质出现一系列为原有理论框架根本不能容纳的新事实 新现象 这时候所谓科学 危机也就出现了 发生了科学技术革命 它改变了旧的基本观念, 改变了基本观点, 动摇了基本原理 因而从根本上突破了原有的理论框架 创立了崭新的理论 19 世纪 50 年代达尔文和华莱士同时发现了 自然选择 在变种形成中的作用, 使生物学发生了革命, 因而可以说是他们同时创立了生物进化论,20 世纪海森堡创立矩阵力学, 薛定谔创立了波动力学, 使经典力学发生了革命, 因而可以说是分们同时创立了量子力学 科学技术史上这些明显的事实表明, 科学技术革命虽然是十分复杂的认识现象, 但它终归是合乎规律地出现的 3 科学技术发展的基本过程 科学技术体系的进化过程, 从历史上看经历了很多发展阶段 : 诸如, 古代科学技术阶段 ; 近代科学技术阶段 ; 现代科学技术阶段 这些阶段的进化特点和总的趋势是 : 从简单到复杂 ; 从低级到高级 ; 从松散到严密 ; 从无序到有序 ; 每个阶段都有世界观 ( 自然观 社会观 思维观 人生观 伦理观 美学观 科技观, 等等 ) 的本质区别 科学技术从古代到近代再到现代, 均发生了多次量变与质变 既有科学技术的革命变革, 又有科学技术的稳定增长, 既有科学技术的质的突变又有科学技术的量的积累 质变中有量变, 量变中有质变, 彼此相互包融, 相互包含, 最终促进了科学技术事业的进化发展 因此, 我们认为科学技术的进化过程实际上科学技术体系质变与量变过程的辩证统一, 是科学技术规范因子自由分离与自由组合的辩证统一过程 从科学技术体系进化的基本过程示意图上可以看出, 科学技术体系经过两次自由分离与自由组合完成科学技术体系的新旧交替过程 前者意味着旧科学技术体系的解体, 后者意味着新科学技术体系的建立 新旧科学技术体系无论在结构上还是功能上, 无论是在质上还是量上都发生了巨大的变化 首先, 我们从旧科学技术体系的分离上看, 旧科学技术体系一开始就分离为科学与技术两个组成部分, 这一过程意味着旧科学技术体系开始衰落并出现解体, 以及人类在认识世界与改造世界两方面均有新的收获, 由于人类的进步及世界环境的变化, 人类开始选择新的方式来认识世界和改造世界, 这样就对旧科学技术体系提出第一次挑战 旧科学技术体系在新的事实 新的现象 新的环境面前束手无策, 开始感到危机, 旧科学技术体系的原有结构与功能受到威胁, 并开始进行结构上的调整与转型 同时新科学技术尚处于萌生孕育状态, 这种萌生孕育状态意味着人类开始选择新的思维 新的思想 新的思路 新的猜测 新的概念 新的定义 新的断判 新的推理 新的假说 新的经验 新的方法 新的技巧 新的工艺 新的能力 新的原理 新的模式和新的途径, 来解决新的问题 解释新的现象 揭示新的事实 但这一切都是相当模糊不清, 相当不确定, 处于易变的状态 旧科学技术体系进行第二次分离, 导致 一般科学 特殊科学 一般技术 特殊技术 的产生, 这一过程意味
着旧科学技术的完全解体, 旧科技规范的完全瓦解, 新科学技术体系尚未建立阶段, 一般科学 特殊科学 一般技术 特殊技术 的出现还意味着人类在认识世界和改造世界的过程中有了一般和特殊的分化 这个阶段新旧科学技术处于矛盾的极化状态, 新旧科学技术处于相持的阶段, 这时期科学技术又有了突飞猛进的增长 其增长量出现加速的势头 而旧科学技术体系则又开始完全瓦解, 完全衰落了 极化状态的科学技术体系熵值最大, 处于极度无序状态 我们把第二次分离所产生的 一般科学 一般技术 特殊科学 特殊技术 等 ( 其中还包括大量的 中间科学 中间技术 在内 ) 通称之谓科学技术规范因子 所谓科学技术规范因子就是指构成科学技术规范结构的基本要素 当他们处于游离状态时, 表现出极大的游离性与灵活性 模糊性与易变性, 它们有很高的活性, 活化能较大, 具有很强的活力 一般科学 因子的出现, 是指人类在认识整体世界上有了新的突破性收获, 而 一般技术 的出现, 是指人类在改造整体世界上有了新的突破性收获, 特殊科学 的出现, 是指人类在认识个体世界上有了新的突破性收获, 而 特殊技术 的出现则是指人类在改造个体世界上有了新的突破性收获 这些因子都有相应新内容的物质 能量和信息, 这些新收获与解体后的旧科学技术规范因子相结合, 形成新的科学技术规范因子 例如, 象新的概念 新的定义 新的设想 新的猜测 新的猜想 新的判断 新的直觉 新的推理 新的感觉 新的灵感 新的悖论 新的假想 新的程序 新的方法 新的行为 新的操作 新的产品 新的工艺 新的仪器 新的设备, 等等 这些新发现与新发明都是属于科学技术规范因子所包含的新内容, 他们既可以来自于旧科学技术体系解体后的 碎片 ( 旧科学技术规范因子 ); 也可以来自于新的科学发现与新的技术发明 我们就把这些包含有大量新内容的 一般科学 因子 一般技术 因子 特殊科学 因子 特殊技术 因子, 其中还包括大量的 中间科学 因子 中间技术 因子通称之谓科技规范因子 上述几种主要类型的新科技规范因子的产生意味着人类在认识和改造总体世界以及个体世界的方式上有了新的突破 这几种主要类型的科学技术规范因子或称科技基因的产生在科技体系的新旧交替过程中起着非常非常重要的作用 它们是由于旧科学技术体系从外界环境中获得更多的新的物质 能量和信息而产生的 同时由于这几种主要类型的科学技术规范因子是新生的活跃的积极因素, 它们对旧科技体系的规范结构构成强大的挑战和威胁, 不断地冲击着旧科学技术规范体系, 使其分裂 解体 趋向无序 其次, 我们从新科学技术体系的组合上看, 随着人类认识世界和改造世界的不断深入, 并获得大量的物质 能量和信息, 整个混乱的 无序的科学技术体系开始趋向有序 几种主要类型的科学技术规范因子 ( 科技基因 ) 始重新组合. 即 一般科学 因子与 一般技术 因子组合成新的 一般科学技术 规范体系, 特殊科学 因子与 特殊技术 因子组合成新的 特殊科学技术 规范体系 第一次组合形成了两个新的科技规范体系 这意味着人类在认识世界和改造世界的方式上有了新的分化与综合 即人们开始选择新的方式来认识和改造总体世界 ( 一般世界 ) 以及用新的方式来认识和改造个体世界 ( 特殊世界 ) 同时还预示着新科学技术规范体系的准备形成 这两个规范体系的出现还意味着人类在哲学领域及自然科学技术 社会科学技术 思维科学技术等领域有了新的突破 随着人类认识世界和改造世界更进一步深入, 科学技术体系更加趋向有序, 之后导致第二次组合, 形成新的科学技术规范体系 新的科学技术规范体系的形成, 首先标志着一种新世界观的确立 ( 新科学技术规范的确立 ), 其次标志着一场新科学技术革命的成功 这场革命的成果就是新科学技术体系的诞生 ( 被学术界所接受或证实 ) 及旧科技体系的消亡 ( 被学术界所抛弃或证伪 ) 最后, 新产生的科学技术体系又继续进行一次稳定增长阶段, 然后回归重现上述过程 循环往复, 以至无穷 总之, 科学技术体系进化的基本过程经历了两个阶段 : 一个革命变革阶段, 另一个是稳定增长阶段, 前者是科学技术非常规增长过程, 后者是科学技术常规增长过程, 整个科
学技术体系的进化是这两个过程的结合 在这个过程中, 表现为旧科学技术规范的不断瓦解, 新科学技术规范的不断建立 ; 旧科学技术体系的的消亡和新科学技术体系的诞生 如图 2 所示 图 2 科学技术体系进化的基本过程 三 科学技术发展的三个重要阶段 ( 一 ) 科学技术发展时期概述 美国著名科学学家 D. 普赖斯 (Derek de solla Prics) 先生的 小科学 大科学 [ 自 1963 年英文版出版以来已四十多年,D. 普赖斯先生离开我们也已经二十多年 随着 21 世纪的到来, 现代科学技术的发展正从小科技与大科技时代转向超大科技时代 这种新时代的转变是不随人们的意志为转移的 现在我们把从 D. 普赖斯先生逝世以来的科技发展时期看成是后 D. 普赖斯时代 后 D. 普赖斯时代, 我们也将其称之谓超大科技时代 [ 从小科技到大科技再到超大科技, 世界科技发展正在经历一场变革 这场变革表明现代科技发展无论在规模上, 还是结构和功能上都发生深刻变化 对这场变革以及这场变革所产生的巨大影响的充分认识和研究将对我国未来科技发展战略和政策的制定以及走中国特色自主创新之路, 建设创新型国家具有非常重要的理论与现实意义 我们认为在 D. 普赖斯时代, 人们对科技发展的研究有两个重要的模式, 一个是小科技模式, 另一个是大科技模式 这两种科技发展模式, 代表了欧洲和美国科技发展的时代特征 随着新世纪的到来, 科学技术的发展又进入了一个全新超大科技时代 在超大科技时代, 科技发展表现出以下几方面的重要转变 : 第一, 超大科技时代的超常规科技将取代大科技时代常规科技成为科技发展为主流 ; 第二, 超大科技时代的科技创新的主体将由过去大科技时代的大院 大所转向现在的科技型企业 ; 第三, 超大科技时代的科技投入模式也由过去的大科技时代的一国政府主导投入转向超大科技时代企业 基金会 政府 个人 多国政府 跨国公司等多元投入 第四, 超大科技时代, 科学技术创新将从小规模集成创新 大规模集成创新模式转向超大规模集成创新模式, 从而表现出超常规
性 超大规模性 超越政府性等多元化集成创新特点 这四大转变标志着一个全新的超大科技时代的到来 面对超大科技时代的到来, 我们要狠抓机遇和迎接挑战 对此, 我想从以下几个方面对超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 科技发展的基本特征及其模式进行初步分析与探讨, 并以此对国家科技发展战略 政策和规划的制订, 以及走中国特色自主创新之路, 建设创新型国家提些建设性建议 ( 二 ) 从 小科技 到 大科技 再到 超大科技 纵观世界科技发展, 世界科技发生了巨大变化, 这种变化导致世界文明中心的不断转移 而每一次科技中心的转移又与各国选择的科技发展道路和发展模式直接相关 从科技发展史上看, 我们不难发现, 世界科技的发展已经历和正在经历以下几个重要时期 : 第一, 小科技发展时期 从科学技术发展史上我们可以看到, 科学技术经历了十六世纪意大利伽利略个体研究时期 十七世纪英国牛顿松散的皇家学会时期 十八世纪法国拉瓦锡实验室小集体研究时期和十九世纪美国爱迪生的实验工厂 ( 研究所 ) 大集体研究时期的小科技时代 ; 这个时期科技的发展表现出一定的非常规性 科学家和工程师们主要凭借个人的财力和兴趣从事于科技创新 可以看出小科技时代的科技发展是一种非常规的自由探索型科技发展模式 从投入模式上看是一种小规模, 个人或小集体式的自主投入 这种个人主导和小集体主导型的科技研究与开发活动必然要被政府主导的大科技研究与开发活动所取代 第二, 大科技发展时期 到了二十世纪, 从第二次世界大战希特勒德国开始, 科学技术成为一种国家的事业, 科学技术部门被纳入国家建制, 成为国家事业发展的一个重要组成部分 从此小科技时代被大科学技术时代所取代 到本世纪末, 大科学技术在美国发展到它的巅峰 同时, 随着科技发展的政府化行为的过分干预, 科技发展出现常规化, 在加上过去建立在笛卡尔分析式思维传统上的科学技术发展观出现了全面危机 大科学技术时代因此走上了它的饱和状态, 大科学技术 ( 常规科技 ) 的发展也因此被西方各国所削弱并跌入低谷 ( 这方面在美国基本粒子物理学研究项目被削弱表现的尤其突出 ) 因此, 西方社会的一些学者由此不得不感到哀叹 : 科学技术已经面临着极大的危机 ; 科学技术的末日已经来临 ; 科学技术已经走向终结 ; 科学技术的黄昏期已经到来 ; 等等 并对此感到无比沮丧和茫然, 不知未来科学技术将走向何方? 另一方面由于科学技术的发展带来一系列负面效应, 诸如环境问题 人口问题 粮食问题 生态问题 战争问题等等 从而导致人们对发展科学技术事业真正价值产生怀疑, 因此出现各种反科学主义和反技术主义思潮 这些现象的出现, 必然引起人们对科技发展的深刻反思 科技由于出现常规化发展, 导致社会发展一系列问题的产生和未能解决 这必然导致政府主导下的大科技时代的结束 第三, 超大科技发展时期 所谓超大科技发展时期, 即是指科技发展进入了一个由个人 政府 企业 基金会 群众团体 跨国公司等共同参与下的科技发展新时代, 同时由于科技投入的超大规模和科技交流的扩大, 科技活动已经不是一个国家主导或一个国家参与的行为活动, 而是一种跨国家, 跨政府的科技研究与开发行为 这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代, 也有别于政府主导下的大科技时代, 而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代 我们认为, 随着现代科学技术革命在美国首先暴发并迅速播及全世界, 科学技术的发展又将呈现出一片新的曙光 大量交叉科技 边缘科技 横向科技 综合科技的产生, 这时期, 由于科技投入方式的多元化结构的形成和企业科技创新主体地位的确立, 科技研究与开发活动开始向更广泛的方面发展 在科技研究与开发方面, 它不同于小科技时代的 个人行为 大科技时代的 政府行为 的一个最显著特征, 就在于其是以企业作为科技创新主体的, 投入摸式多元化的 政府行为 个人行为 私营行为 企业行为 社会行为 团体行为 基金会行为 跨国行为 等等多方面有机结合的综合性行为 这种多元化的综合性行为的出现, 正标志着一个崭新的超大科技时代的到来 这个时代, 科技的发展将突破政府主导下的大科技发展的束缚 走出一条超常规发展的道路 在我们看来, 超
大科技 理念的建立将对未来各国科技决策者制订国家科技 经济与社会发展战略和出台新的科技发展政策以及制定国家科技发展计划与规划均具有非常重要的现实意义 即从超大科技发展理念上看, 未来人们将更加鼓励科技创新, 特别是原始创新性研究 对孕育时期的科学技术进行积极保护和扶持 与此同时也将坚决地与 伪科学技术 和 反科学技术 现象作斗争 因为在超大科技 ( 超常规科技 ) 时代, 大量的伪科技现象将会泛滥, 它们往往打着所谓 超常规科技 的旗子, 实际干着反科技的事情 它们鱼目混珠, 欺骗群众, 对社会发展造成极大的危害 所以, 超大科技时代, 人们与伪科技和反科技现象的斗争同样应是坚决的 彻底的和毫不留情的 只有这样, 真正的超常规科技才能在超大科技时代孕育成长, 在我们看来这点非常之重要 我们现在提出的超常规科技理念不是一种所谓 超自然 的或 神秘 的科学技术, 而是建立在一定科学基础上的与常规科技不一样的非常规科技 我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期, 在这样一个大背景下, 现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变, 超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流 在这样一个历史转型时期, 我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇 从现在开始, 我们国家应该选择超大科技发展模式, 把科学技术发展的重点投入到超常规科技研究与开发之上, 大力发展超常规科学技术 ( 即各类交叉科技 边缘科技 横向科技和综合科技 ) 确立企业科技创新的主体地位, 积极鼓励人们进行跨学科研究, 给科学技术人员充分地学术自由和创造空间, 在科学技术政策上应该偏向于超常规科学技术 鼓励企业进行科技创新 只有这样, 我国科学技术事业才能来一次大飞跃 大发展 大突破 ( 三 ) 超大科技时代科学技术发展的主要特征 超大科技时代 ( 后 D. 普赖斯时代 ), 由于科学技术暴发革命从而导致大量的非规范学科产生或超常规科学技术的产生, 我们把这种非规范学科或超常规科学技术大量涌现的历史时期称之谓超常规科学技术大发展时期 现代科技革命的暴发, 导致现今世界正在走向一个大融合的变革时代 东西方文化正在经历一次大交锋 大交流 大碰撞 大杂交 大互补 大冲突 这一历史进程, 为超常规科学技术的形成与发展提供了一个非常适宜的土壤和环境 科学技术的高度分化与高度综合也为超常规科学技术产生和发展提供前提 在这样一个大环境 大气候 大背景下, 科学技术必将拥有一次大发展 大突破 大变革 现代科学技术革命为超大科技时代的到来拉开了新的序幕, 未来人类社会的一系列重大理论与实际问题, 诸如 : 环境问题 人口爆炸问题 生态环境失调问题 可持续发展问题 粮食短缺问题 宇宙开发问题 海洋资源利用问题 人类生物工程问题等等 均需要超大科学技术模式来解决, 因此, 大力发展超常规科学技术, 走超大科技自主创新之路, 将成为新时代科技发展的历史潮流 据此, 我们认为, 超大科技时代是非常规科学技术大发展的时代, 是大量超常规科学技术涌现的时代 在这个时代, 超大科技的发展将表现以下主要特征 : 第一, 超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 科学技术发展具有强烈的超常规性 由于爆发新科学技术革命, 从而打破了原有的科学技术规范, 整个科学技术体系处于一个混沌无序状态, 随着原有科学技术规范的解体, 原有的世界观的破灭, 原有的科技信仰的丧失, 整个科学技术均处于一个超常规的非规范增长状态 在这个时代科学技术发展将呈现出 百花齐放, 百家争鸣, 弘扬民主, 推陈出新 的局面, 学术上表现为非常民主和自由 各种新思想 新方法 新发现 新发明就会不断涌现 科学技术人员的创造性由此得到充分发挥 各方面的科技人才都将会脱颖而出 因此在这样一个超常规科技大发展时代, 每个国家都需要制定出新的科学技术发展战略和政策, 并在科学技术研究与开发方面少一些干预, 多一些鼓励和支持 各国政府都将给广大科学技术工作者充分自由探索的空间 在超大科技时代, 我们发展超常规科学技术, 就是要积极鼓励具有创新性的科研项目, 超常规科学技术最具有创新性
和创造力, 在当今这个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期, 我们最需要创新性, 而发展超常规科学技术则能非常好地满足这样一个时代的要求 创新是一个民族的灵魂 超常规科学技术的发展将给最富有创新性的民族带来新的发展机遇, 中华民族在历史上是一个具有强烈创新意识的民族, 愿我国这一优良传统能在超大科学技术时代得以再一次发扬光大 超常规科学技术的发展必须要有宽松的学术环境作保障, 科学技术管理的民主化是超常规科学技术事业发展的立脚点和必要前提 同时科学技术事业的发展在管理上也应该更加科学化, 因为只有科学化管理, 在决策上才能减少失误, 科学技术事业的发展才能更好地与社会的发展相协调, 并实现科学的可持续性发展目标 第二, 超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 科学技术的发展表现出强烈的交叉性 边缘性 横向性和综合性, 在科学技术交叉点上 边缘点上 横向点上 综合点上具有很多未开垦的拓荒地, 在这些地方进行采掘将会获得更多的科研成果 超常规科学技术的非规范性是超常规科学技术的一个非常重要的特征 超大科技时代, 我们发展超常规科学技术就是要大力发展交叉科技 边缘科技 横向科技 综合科技 这些科学技术将成为未来科技发展的主流, 因为这四类科学技术都是属于非常规科技, 这些科学技术将成为未来科技发展的新增长点, 是最有发展前途的科学技术 在这个新的增长点上进行 科技矿藏 的探索与挖掘是最有可能获得巨大的成功 超大科学技术时代, 超常规科学技术的发展具有非常明显的非规范性, 超常规科学技术是属于科学技术爆发时期的科学技术, 这时期的科学技术表现出强烈的创新性和非规范性, 由于科学技术暴发革命, 导致原有的科学技术规范的解体, 整个科学技术体系都处于混沌时期, 科学技术各类规范均处于科技规范因子 ( 科技基因 ) 的游离状态, 这种游离状态的科技规范因子 ( 科技基因 ) 相互碰撞, 不断地自由分离与自由组合, 从而导致大量的新思想 新方法 新思路 新技术的产生 而这些新思想 新方法 新思路 新技术是最具有创新性的科学技术的早期思想 胚胎 它们具有强烈的反常规性或超常规性 超常规科学技术时代为这些超常规或反常规科学技术创造了一个良好的生存环境 使这些科技 胚胎 的规模得以迅速发展壮大 第三, 超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ), 我们认为科技发展遵循双 S 曲线规律 随着对超常规科技发展时期的认识, 对胚胎孕育时期科技发展过程的研究, 我们发现, 科技的增长模式正在发生深刻变化 在这个时期, 人们更加注重于科技创新, 尤其是原始性创新 这种对原始创新的高度重视是现代科技发展的必然过程 也是超常规科技作为主流科技发展的重要体现 对胚胎孕育时期科技发展的研究, 可以看成是对传统科技发展规律认识的一个重要补充和突破 在我们看来, 科技的增长经历两个重要的时期 : 一个是科技革命时期, 一个是稳定增长时期 科技革命时期, 可以看成是新科技的胚胎孕育时期, 而稳定增长时期则是规范科技的生长发育时期 一个是超常规科技的增长时期 ( 第一个 S 形曲线 ), 另一个则是常规科技增长时期 ( 第二个 S 形曲线 ) 这两个时期的结合构成科技发展的全过程 ( 双 S 曲线 ) 对科技增长的双饱和曲线 ( 双 S 曲线 ) 的认识, 将有助于我们更深刻地认识到科技发展的孕育性 潜在性和超常规性 这样更有助于我们提高对科技创新过程的理解, 尤其是对自主创新过程价值的确认 在十九世纪小科技时代, 伟大导师恩格斯发现科技的增长遵循指数规律 ( 按几何级数增长 ), 到了二十世纪大科技时代, 美国学者 D. 普赖斯教授发现科技的增长遵循 S 曲线 ( 饱和曲线 ) 而在二十一世纪超大科技时代, 我们则发现科技的增长应遵循双 S 曲线 对这三个不同时期科技发展规律的不同阶段的认识, 可以看成是这三个不同时期的科技发展最重要的本质区别 第四, 超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 发展超常规科学技术需要我们转变原有的思维方式和重建一种新的世界观 超大科学技术时代需要整体的 系统的 有机的 辩证的思维方式, 它将取代笛卡尔时代延续下来的分析性思维方式和形而上学的世界观 超大科学技术时代发展超常规科技将导致人类思维方式的一次巨大变革和世界观的一次重大转变 纵观人类文明的发展历史 思维方式的每一次重大革新, 世界观的每一次重大变革, 都将带来科学技术的一次深刻革命以及人类社会文明的巨大进步 从思维方式角度上看, 十七世纪 十八
世纪十九世纪小科技时代和二十世纪的大科技时代, 占统治地位的思维方式是笛卡尔思维, 其特征是长于局部分析, 缺乏整体综合 在大约过去三 四个世纪的年代里, 人类社会在这种思维方式和世界观的指导下取得了巨大的进步, 到本世纪七十年代可以说达到了巅峰状态 同时在另一方面, 人类也为这种思维方式和世界观付出了沉重的代价, 诸如环境污染 资源短缺 自然生态的破坏 人口爆炸而导致的贫困等等, 这些都暴露出了笛卡尔思维方式和形而上学世界观的弊端 超大科学技术时代我们发展超常规科技将是一个重建新思维方式 新世界观 新科技观的时代, 随着超大科学技术时代的到来, 分析性思维方式和世界观将被综合性思维方式和世界观所取代 系统的 有机的 整体的 辩证的思维方式和世界观将成为未来超大科技时代超常规科学技术发展的一大特征 第五, 在超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ), 企业将成为国家科技创新的主体 企业的科技创新将充分地适应千变万化的市场需求, 而政府主管的大院 大所在科技创新方面与社会 经济的发展具有一定的距离 他们的科技成果在科技产业化方面总是表现出一定的滞后性 常常适应不了科技产业化 社会化进程的要求 在超大科技时代企业一旦成为科技创新的主体, 这种局面将会发生根本性的变化 这种企业作为科技创新主体地位的确立势必改变我国科技创新体系的结构和功能 从而加速科技成果的产业化与社会化进程 目前我国科技发展确实存在一定的体制障碍 在由计划经济向市场经济转轨过程中, 我国政府主管的大院大所等事业单位的改革严重滞后 而国家事业单位目前又是我国科技创新主体, 而这种主体地位与市场经济制度发展表现出一定的脱节现象, 由此必然导致科技创新不足 这种缺乏竞争的科技系统是很难产生创新性科技成果的 这种体制上的障碍不解决, 将对我国 21 世纪科技创新事业的发展产生不利影响 第六, 超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 不同于大科学技术时代的一个重要特征就是科学技术研究的投入方式将发生显著变化 超大科学技术时代, 由于科学技术的发展表现出个人, 政府 企业 基金会 群众团体 多国政府 跨国公司等方面的大量投入, 因此, 科学技术无论在数量上还是质量上均远远超过大科学技术时代 ( 政府 ) 和小科技时代科学技术 ( 个人 ) 所拥有的规模 但这种规模表现出极大的无序性和混沌性, 是属于非规范性的科学技术增长, 而过去大科学技术时代的科学技术则表现出一定的规范性 随着近一个世纪的发展, 大科学技术时代 ( 常规科技时代 ) 已经走向了它的饱和时期, 现代新科学技术革命就是对这种饱和状态的科学技术规范的一次冲击和突破 这种突破必然导致大量的超常规科学技术的产生 这些超常规科学技术的产生也必然导致超大科技时代的迅速到来 超大科技时代, 科学技术的投入方式将走向多元化 这种科技投入方式的多元化必将更加促进科学技术事业的快速发展, 同时也加快了科学技术社会化的进程 由于科技投入的多元化, 使得科技工作者的创新性工作得以顺利进行, 科技工作者可以在一个多元化的社会环境中充分施展其才能和聪明才智 因为在超大科技时代, 由于投入方式的多元化, 使得科技工作者不仅仅只是给政府一家工作 这样, 科技工作者的科研工作才有可能出现创新 因为, 他的研究工作不一定完全按照国家科技计划的预期目标来进行, 他们可以选择与市场紧密联系或其个人非常感兴趣的科技方向和领域进行研究, 并在探索的过程中产生新的科技思想和科学方法, 从而促进科技创新事业的进步 ( 四 ) 我国未来科技发展战略和规划的制定应更多地体现 超大科技 理念 我国现在正处于一个由社会主义计划经济向社会主义市场经济转化的重要社会转型时期 科学技术对国民经济发展起着重要的支撑和引擎作用 这种科学技术发展对国民经济与社会发展起决定性作用的观点已在社会各界达成共识, 并越来越引起社会各界的高度重视 发展科学技术已经成为我国实现社会主义现代化事业的根本保证 我们认为, 选择什么样的发展理念 发展模式和发展道路将直接关系到二十一世纪我国科技事业发展前途 因此,
我国政府应高度重视这个大问题 只有解决好了这个大问题, 我们在前进的道路上才不至于迷失方向, 才不至于走更多的弯路 对此, 我想对未来我国科技发展战略和规划的制订提些建设性建议 第一, 我国未来国家科技发展战略和规划的制订应该充分体现 超大科技 发展理念 随着现代科技的发展, 现代科学技术越来越表现出超大科技化 科技投入的方式正从政府主导过程转向企业 政府 基金会 私人 群众团体等多元化的共同投入过程 同时国际科技合作也开始加强, 科技投入出现跨国化 跨政府化 由于科技投入模式和投入规模的扩大, 科技投入出现超大规模化 这种既包括企业, 又包括政府 个人 私人基金会 群众团体的多元化投入模式的出现, 是超大科技时代到来的根本标志 同时, 超大规模的科技投入也使得科技创新活动得以增强 导致科技创新的组织结构和产业结构发生了重大变革 因此, 用大科技模式, 大科技理念来发展我国的科学技术事业已经不合时宜 甚至会出现一些重大的科技决策失误和科技政策偏向 超大科技时代, 科技活动不是政府一家主导, 科技创新的主体已经从过去的大院大所转向科技型企业 企业开始成为国家科技创新主体 这种历史性转变既是超大科技时代到来的一个重要标志, 也是社会科技事业发展的一场深刻变革 因此, 我们要适应这样一场科技发展观念的转变, 要把握先机, 抢占制高点, 走在世界科技发展的前列, 引领世界科技事业发展的历史潮流 第二, 在超大科技时代, 科技发展表现出超常规性, 大量地交叉 边缘 横向 综合科学技术的涌现将成为超大科技时代到期来的又一重要标志 从指导思想上看, 我国未来国家科技发展战略和规划的制定要鼓励原创性研究 并引导广大科技工作者沿着自主创新的道路前进 走超大科技发展道路, 发展超常规科技将是我国科技工作者从事于自主创新事业的最好选择 也就是说我们不仅要学会挖掘 科技矿藏, 而且还要学会如何寻找 科技矿藏 在我们看来, 国家现在要不断地鼓励广大科技人员去发现更多的科技新领域, 而且是有发展前景的科技新领域 近代科技发展史与现代科技发展史均表明, 大量的科学发现与技术发明主要产生于美国等西方发达国家 这说明大量的 科技矿藏 是由美国等西方发达国家首先发现的 它们的原创性工作远远地走在我们的前面 我们现在的很多工作其实都是他们工作的进一步引伸, 是对他们工作的进一步丰富与发展, 因此是一种常规式工作, 原创性是远远不够的 这种跟踪式研发过程将无法改变我国科技发展的落后局面 我国科技要实现跨越式发展, 就必须走自主创新的超大科技发展道路, 大力发展超常规科技, 积极鼓励原始创新性研究, 只有这样才能实现跨越式发展目标 第三, 我认为我国科技发展战略和规划的制订要摆脱选择小科技发展道路与大科技发展道路的怪圈, 走出一条具有中国特色的自主创新的超大科技发展道路 从发展的利弊上看, 采用小科技模式与采用大科技模式各有所长和所短 我们认为, 从政策操作层面上讲, 我们要鼓励科技人员用小科技模式去寻找 科技矿藏, 如果一旦发现是一个大 科技矿藏, 国家就要投入大量的人力 物力和财力去挖掘, 用大科技模式去挖掘这些 科技矿藏 这样才能将这两方面的优势互补起来, 从而更好地将我国科技水平推向新的高度 我认为选择超大科技就可以将这两方面优势统一起来 因为在超大科技发展模式下, 寻找 科技矿藏 与挖掘 科技矿藏 具有非常良好的协调机制和制度保障 随着超大科技时代的到来, 由于科技投入的多元化, 导致科技人员不仅仅只是给政府一家服务, 这样, 政府的角色将发生变化 在超大科技时代, 政府的宏观科技发展计划和规划的影响力将受到挑战 由于政府制定各类科技计划或规划往往都是一些预期性的, 在很多方面具有明确的目标和方向 因此, 从某种意义上讲都是一些常规性的研究领域 其创新性不一定很高 政府的计划项目和规划项目往往只是引导科技人员去挖掘 科技矿藏 而不是引导科技人员去寻找 科技矿藏 因此投入风险并不是很大 同样科技投入风险不大的科技项目其创新性往往也是很小的 我国未来制定国家科技发展规划一定要解决好这个难题, 使科技计划与规划工作做得更好 我们认为我国国家科技发展战略和规划应充分体现 超大科技 发展理念, 因为只有充分体现了超大科技发展理念就可以使政府在制定计划和规划时充分考虑 找矿 与 挖矿 规划
与 自由探索 两方面的影响因素 从而既可以避免政府大科技发展模式的困境, 也可以解决个人等小科技发展模式的困境 从而达到理想的统一 第四, 我国未来国家科技发展战略和规划一定要反映出未来科技成果的产业化和社会化趋势 从超大科技发展的理念上看, 超大科技的发展对国家科技成果产业化的发展, 意义非常之重大 在超大科技时代, 企业将成为国家科技创新的主体 企业的科技创新将充分地适应千变万化的市场需求, 而政府主管的大院 大所在科技创新方面与社会 经济的发展具有一定的距离 他们的科技成果在科技产业化方面总是表现出一定的滞后性 常常适应不了科技产业化 社会化进程的要求 在超大科技时代企业一旦成为科技创新的主体, 这种局面将会发生根本性的变化 这种企业作为科技创新主体地位的确立势必改变我国科技创新体系的结构和功能 从而加速科技成果的产业化与社会化进程 目前我国科技发展确实存在一定的体制障碍 在由计划经济向市场经济转轨过程中我国政府主管的大院大所等事业单位的改革严重滞后 而国家事业单位目前又是我国科技创新主体, 而这种主体地位与市场经济制度发展表现出一定的脱节现象, 由此必然导致科技创新不足 这种缺乏竞争的科技系统是很难产生创新性科技成果的 这种体制上的障碍不解决, 将对我国 21 世纪科技创新事业的发展产生不利影响 我国未来国家科技发展战略和规划应鼓励科技创新主体的转移, 使我国科技创新主体尽快向企业转移 同时还要加强 产学研 技工贸 的结合, 使科技创新活力得到充分地发挥 建立一个 产 学 研 技 工 贸 一体化的, 具有很强竞争力的国家科技创新系统, 是我国科技体制改革的重要目标 也是我国经济体制改革的重要目标 只有实现这一目标, 我国才能在未来的世界科技竞争中占有一席之地 ( 五 ) 走中国特色 超大科技 自主创新之路建设创新型国家 目前, 我国科技的发展正处于一个非常重要的历史时期, 一个机遇与挑战并存的历史时期 在这样一个时期, 我国科技事业正面临着重大突破与重大转折 因此, 中国科学技术的发展走什么道路问题就显得尤其突出 走中国特色的自主创新之路, 这已经成为上下共识 什么是中国特色的自主创新之路? 我认为就是 超大科技 之路 选择超大科技发展之路非常重要, 它可以打破一切阻碍科学技术前进的障碍, 树立一种崇尚创新精神, 为建设创新型国家提供不竭的热情和动力 它不同于十九世纪以前欧洲小科技发展模式, 也不同于二十世纪美国大科技发展模式, 而是具有中国特色的自主创新模式 因此, 我认为, 我们现在提出的这一系列关于 超大科技 的发展理念, 都是对中国现时期强调 走中国特色自主创新之路, 建设创新型国家 [ 的一种重要理论支撑 走中国特色 超大科技 自主创新之路, 建设创新型国家, 就是要大力推进科技创新 思想创新 理论创新 组织创新 制度创新 文化创新 管理创新 知识创新 要在国家各项事业中集中力量 重点突破, 实现跨越式发展 这是当今世界形势和我国目前国情对国家发展战略和政策的迫切要求 我们中国要建设创新型国家, 实现跨越式发展, 最重要的是 : 一要有中国特色, 二要自主创新 而要做到这两点都将离不开对 超大科技 发展模式的选择 在我们看来, 走 超大科技 之路, 是中国特色自主创新的集中体现 我们知道, 中国的现代化主要取决于科学技术的现代化 科学技术的现代化为什么如此之重要? 因为科学技术的现代化是根本 科学技术是人类社会文明进步的基因组图谱 只有科技体系发生了质的变化或社会基因组发生了突变, 我们国家的总体社会文明程度才能上一个新台阶 因此, 科技创新将决定我们国家的未来 而科技创新最重要的是对创新模式或创新道路的选择 如何选择? 首先要研究未来科技发展的特征 趋势和方向 我们做研究, 如果选择研究的方向没价值, 你就是再努力也会前功尽弃 同样国家选择创新模式 发展道路, 如果选择错了那问题就更严重 过去我们国家制定的各类科技发展战略和规划, 其常规科技总是占据主要地位, 大科技色彩很浓, 导致大量的重复性研究现象的发生 我们认为这不利于我国科技事业的进
一步发展, 更不利于创新型国家建设 因为现在科技发展已进入了超大科技时代, 发展超常规科技已成为科技发展的主流 同时科技创新的主体已开始由过去政府主导的大院大所转向科技型企业 科技投入也已进入了一个多元化时代 所以, 我们必须要转变过去的发展理念 如果我们不转变发展理念 继续选择发展常规科技, 选择大科技发展模式或发展道路, 我们就会犯很多原则性决策错误 我希望这点能引起国家高层的高度重视 中国科技发展一定要走 超大科技 自主创新之路 我们不能再走别人已经走过的老路 我们讲创新, 如果我们走的路还是别人已经走过的老路, 我们创新什么? 走中国特色的 超大科技 自主创新之路, 发展超常规科学技术, 确立企业科技创新主体地位, 扩大科技投入的多元化, 应该成为 21 世纪中国科技实现跨越式发展第三条道路的战略选择 我国科技发展只有选择这个有别于十九世纪以前欧洲小科技模式与二十世纪美国大科技模式的超大科技模式, 中国科学技术事业才能走出一条具有自己特色的自主创新之路, 才能实现中国科技事业的跨越式发展, 才能实现建设创新型国家目标 因此, 我们一定要走中国特色 超大科技 自主创新之路, 为建设创新型国家而努力奋斗! 综上所述, 我们认为, 从小科技时代到大科技时代再到超大科技时代 这是世界科技发展的三个重要阶段 也是世界科技发展的必然趋势 从历史上看, 过去欧洲国家科技的振兴主要走的是一条小科技道路, 它们取得了成功, 从而导致欧洲成为近代世界科学技术发展的中心 到了二十世纪, 美国走的是一条大科技发展道路, 它们也取得了巨大成功, 从而导致美国成为现代世界科学技术发展的中心 但在它们取得成功的同时, 也暴露出小科技发展模式与大科技发展模式的种种弊端 随着 21 世纪大量交叉 边缘 横向 综合等超常规科技的掀起以及科技投入结构的多元化和科技创新主体由政府主导的大院 大所向科技型企业的转移, 大科技时代 ( 常规科技 ) 正在不随人们意志为转移地逐步被超大科技 ( 超常规科技 ) 时代所取代 走超大科技自主创新之路, 大力发展超常规科技, 确立企业科技创新主体的地位, 应成为我国科技实现跨越式发展的第三条道路的重要战略选择 只有这样, 中国的科技事业才有望真正的振兴起来, 并有可能导致中国成为未来世界科学技术发展的中心 据此, 我们认为我国未来国家科技发展战略和规划应更多地体现超大科技 ( 超常规科学技术 ) 自主创新理念, 只有坚持选择这一全新的科技发展模式和发展理念, 才可望使中国科技事业取得更大的成功 面对超大科技时代 ( 后 D. 普赖斯时代 ) 的到来, 我们必须要从各方面进行战略和政策的调整, 使我们的行动能够更好地适应这样一个时代要求 在我们看来, 对超大科技时代 ( 后普赖斯时代 ) 科学技术发展问题的研究将是一种全新的创新 科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整 这种调整是不随人们的意志为转移的 走中国特色的 超大科技 自主创新之路, 是我国科技发展实现跨越式发展第三条道路的战略选择 因此, 我们认为中国的科技发展必须选择超大科技发展模式 只有坚持走中国特色的 超大科技 自主创新之路, 建设创新型国家, 中华民族的伟大复兴将一定能实现 四 现化科学技术发展的基本特征与趋势 ( 一 ) 科学技术发展的基本特征 1. 科学技术发展的整体化 科学技术的整体化 ( 综合化 ) 是指各门学科 各种知识体系趋向综合统一 主要表现 在以下方面 :
(1) 科学技术体系内部各学科的统一 从科学技术史来看, 科学技术的发展大体上经历了古代 近代和现代三个不同的发展阶段 经历了从整体到分化再到综合的发展过程 古代科学技术是一个朴素的综合体 到了 16 世纪中叶, 知识趋向分化 科学技术, 主要是一些具体科学技术从哲学或神学等一般科学技术中独立出来 随后又分化为自然科学技术和社会科学技术 前者主要研究自然现象及其规律, 从而产生了天文学 地理学 生物学 数学 物理学 化学等经典学科 ; 后者主要研究社会现象及其发展规律, 从而出现了文学 历史 哲学 经济学 伦理学 法学等学科 后来在这些学科的基础上又不断地生长出许多分支学科 从 19 世纪不半叶到 20 世纪上半叶, 学科的分化占主导地位 形成了 2000 多门学科 本世纪 50 年代以来, 学科分化的速度放慢了, 而学科的综合化趋势则在不断加强 学科之间出现相互渗透 即使产生新学科, 大多也是边缘学科 如 : 生物物理 生物化学 物理化学 天文物理 地球化学 应用数学和光学物理等等 或是综合科学, 如 : 环境科学技术 能源科学技术 空间科学技术 空天科学技术 材料科学技术 城市科学技术 生态科学技术和智能科学技术, 等等 自然界是一个多层次 多结构和多序列的统一整体 学科在高度分化基础上趋向统一, 就填补了原有学科之间的空白, 加强了原有学科之间的联系 综合的结果为新的分化创造了条件 (2) 自然科学技术与社会科学技术的统一 自然科学技术的发展为社会科学技术提供了研究手段和方法 例如 : 考古学利用放射性碳 C14 考古文物的年代, 社会学 历史学 经济学等社会科学技术领域中广泛应用电子计算机以及其它新技术和新方法 自然科学技术中的概念, 如控制 反馈 信息 系统 结构 层次 功能等等 也日益渗透到社会科学技术中 在社会科学技术研究中, 定性方法与定量方法相结合, 使社会科学技术建立在更加科学的基础之上 当今科学技术的发展以及许多重大问题的解决, 都要从社会系统工程的观点出发, 考虑到社会的条件和因素, 社会的影响和后果, 都需要自然科学技术与社会科学技术的通力合作 自然科学技术的发展战略 目标方向 规划实施等方面, 也要得到社会科学技术的指导与帮助 因此, 现代科学技术的发展, 已打破了自然科学技术与社会科学技术截然分开的界限, 它们之间的鸿沟正在逐渐消除 在自然科学技术与社会科学技术的相互关连 相互渗透和相互作用下, 产生了一大批横向科学技术, 如系统论 信息论 控制 耗散结构论 协同论和突变论等 还产生了一系列交叉学科, 如, 科学学 技术学 科技史 管理学 情报科学 科技政策学 预测学和未来学等等 (3) 科学与技术的统一 一般而言, 科学是人类认识客观世界的武器, 而技术则是人类征服与改造客观世界的武器. 二者之间既有区别又有联系, 科学和技术都是源于人类的生产实践和生活实践. 生产 科学 技术是推动社会发展的三个重要的因素 不过, 这三者的关系在不同的历史期是不一样的 大体上可分为三个时期 在 19 世纪以前, 科学落后于生产和技术, 它们三者之间的关系是生产 --- 技术 --- 科学 19 世纪以后, 科学开始走到生产与技术的前面 它们三者之间的关系是科学 --- 技术 --- 生产 20 世纪以来, 特别是二次世界大战以来, 科学 技术 生产三者之间的相互作用加强了, 形成了科学 --- 技术 --- 生产交互作用的关系 现代科学技术体系是由基础科学 技术科学和应用科学 ( 生产科学 ) 这三个层次构成 基础科学是研究物质运动的基本规律, 其任务是探索和认识世界 生产科学是总结生产实践中的知识, 其任务是改造与征服世界 技术科学是介于基础科学和生产科学之间的科学, 起着承上启下的桥梁作用
没有技术科学就不可能把生产实践中提出的问题上升到一定的理论高度 进而推动基础科学 的发展 现代科学理论上的突破又要以现代先进的技术为基础 现代科学与技术之间的这种 密切关系, 标志着科学与技术的统一 (4) 科学革命与技术革命的统一 科学革命是人类认识客观世界的飞跃 科学革命是技术革命的先导, 技术革命是科学革命的产物 而技术革命又往往引起产业革命 由于科学与技术趋向统一, 必然导致现代科学革命与技术革命的合流 因此, 有人将目前正在全世界范围内兴起的新技术革命又称之谓新科技革命 当前我场世界新科技革命是以电子计算机为核心, 微电子科学技术为先锋, 以生物科学技术和新型材料科学技术为重点, 以激光技术 新能源技术 海洋技术 空间开发以及现代工业 农业技术为内容的一场多科技群的革命 这场新科技革命在上述学科上取得一次又一次的新突破, 新的跃进的基础上才引起并将继续推动这场新技术革命的发展 同时, 这场新科技革命必将导致生产力的新飞跃 还将引起各国产业结构 生产体系和经济体制和政治体制的大变革 同时也将带动整个社全的观念形态 管理体制 社会结构的大改革 最终导致社会政治和经济的大变革 2 科学技术发展的数学化 现代科学技术的数学化, 不仅是在自然科学技术里, 还包括在社会科学技术里 它具 体地表现在以下方面 : (1) 科学技术的数学形式化 由于数学是有广泛使用性和高度抽象性 严格的逻辑性和数学语言的间明性等特点 使它成为一切科学技术的得力助手和工具 数学向各个学科领域的渗透始于 300 年前 笛卡尔 伽利略 开普勒和牛顿是科学技术数学化的祖先 此后的科学家与技术专家无不是以数学为科学研究的重要工具 但是, 数学如此广泛地 迅速地向整个科学技术各个领域渗透则是当代科学技术发展的独具特征 导致现代科学技术数学化的原因有二方面 : 一是现代科学技术发展的综合化, 整体化和抽象化, 为运用数学方法奠定了基础 二是数学自身的发展创造了被应用的条件 大体说来, 数学经历了精确数学 --- 随机数学 --- 模糊数学的三个阶段 精确数学早已广泛应用于自然科学技术, 随机数学主要包括概率论与随机过程理论 以及数理统计, 从它诞生之日起, 就和社会科学技术有着血关系 如今它广泛地应用于经济学 语言学 人口学 社会学 法学 教育学 考古学 生态学 比较宗教学 以及艺术科学 而模糊数学则将成为思维科学技术中的数学工具 (2) 科学技术的定量化 科学理论的形成一般要经历假说 --- 演绎 --- 检验这几个阶段 在这过程中都需要以大量的实验材料和数据为依据 因此, 定量分析方法是科研的重要方法之一 在今天, 定量分析与定性分析方法有机结合, 已广泛地用于自然科学技术与社会科学技术的各个学科领域 在科研中取得了显著的成果 把科学技术作用一种社会现象来进行定量分析, 是现代科学技术研究方法的一个重要特点 在现代科学技术研究中, 还有效地 成功地建立各种数学模型, 引进各种符号标记, 使科学理论的表达方法更加简明, 更加准确 例如, 在管理科学和社会
科学技术中的许多论证, 运用数理逻辑作为推理工具, 既可节省大量文字又可避免逻辑上的 错误 (3) 科学技术的计算机辅助 科学技术的数学化与电子计算机的发明与应用有直接关系 在大科学技术时代, 无论是重大的科研课题或是大规模工程项目, 都拥有大量复杂的信息 数据和资料 若依靠人力来处理与控制是难以快速与精确的 因此, 电子计算机就成了科学技术研究和社会各项管理的重要工具 在科学技术研究与社会广泛需要的推动下, 计算机自问事以来的 40 多年中, 已经经历了电子管 --- 晶体管 --- 集成电路 --- 超大规模集成电路的四代产品, 第五代智能机正在积极的研制中 各种算法 程序和程序语言即软件业也得到了蓬勃发展 而现代科学技术和现代管理都离不开计算机 在新的科学技术革命中, 正是以电脑为中心而展开的 3 科学技术发展的加速化 (1) 科学技术知识量的急剧增长 现代科学技术的迅猛发展使科学技术知识量的急剧增长, 即出现了所谓 知识爆炸 现象 或 信息爆炸 现象 美国科学学与科技史专家 D. 普赖斯教授以科学技术杂志和学术论文为知识发展的重要标志, 对科学技术知识的总量的增长率进行了推算 他指出,1665 年第一本科学杂志问事以来,1750 年杂志数为 10 种左右,19 世纪初期达到 100 种左右,19 世纪中期达到 1000 种左右,1900 年达到 10000 种,20 世纪 70 年代已达 10 万种他由此得出结论 : 科学杂志每 50 年增加 10 倍 同时他对杂志上发表的学术论文也进行了类似研究, 提出了人类知识总量的 指数增长 规律 (2) 科学知识更新周期加快 科学技术的迅速发展不仅表现在量的剧增, 还表现在质的激变 科学技术知识更新周期大大加快, 据专家统计, 知识陈旧周期越来越短 18 世纪一般为 80---90 年,19 世纪到 20 世纪初为 30 年, 本世纪 50 年代以后为 15 年,70 年代至今为 5---10 年 学者的知识过去在校时可获得 80%, 工作以后再学习 20%; 如今 80% 的知识靠工作后再受教育获得 (3) 科学技术知识流的加速 来越短 科学技术知识流的加快表现在新科学 新发现 新发明 新技术物化为产品的时间越 4 科学技术的商品化 现代科学技术与经济的关系接口就是科学技术成果的商品化 科学技术成果的商品化是科学技术物化的主要途径 如果说 19 世纪是资本主义的商品输出时代,20 世纪前期是资本主义的资本输出时代 ; 那么, 现代主要表现在科学技术的输出时代 国际间已经成了一个广泛的技术市场 工业发达国家把科学技术成果作为一种重要商品在市场上出售转让 发展中国家以大量费用引进国外的先进技术 日本从 1955 年到 1978 年, 共花了一百几十亿美元