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科技科学研究论文(合集7篇)

时间:2023-03-29 09:24:46
科技科学研究论文

科技科学研究论文第1篇

[关键词]现阶段;科学技术哲学研究;概述

Abstract:Philosophyonscienceandtechnologyhasbeendevelopingrapidlyinrecentyears.Thecurrentacademicresearchaboutitisascendant.Thearticlesummarizestherecentstudiesonthephilosophyofscienceandtechnologyfromthefollowingaspects:origin,disciplinelocalization,developmentprocess,disciplineboard,currentissues,tendencyaswellastheproblemsinthefuturedevelopmentofphilosophyonscienceandtechnology.

Keywords:presentstage;philosophystudyonscienceandtechnology;summary

进入新世纪以来,科学技术哲学的发展呈现强劲势头。每年都有大量的文献发表以及一些重要的学术研讨会召开,使得科学技术哲学的一些专题得到了深入地探讨。文章就近年来有关科学技术哲学的研究情况作一概述。

一、科学技术哲学的产生渊源。科学技术哲学并非是无根之木,无源之水,科学技术哲学的产生有着深厚的学术渊源和历史背景,学界从不同视角阐述了科学技术哲学产生的渊源。如学者任元彪从学术渊源上指出20世纪中国科学技术哲学主要来自三个方面:(1)现代西方科学哲学及其学术传统;(2)马克思主义哲学自然辩证法传统;(3)中国传统哲学中的自然哲学传统[1]。而学者郭贵春、成素梅、邢如萍则认为“科学技术哲学”的根源在“自然辩证法”,他们比较突出“科学技术哲学”与“自然辩证法”的演变关系,认为“科学技术哲学”是从传统的“自然辩证法”的基础上演变过来的,是对“自然辩证法”学科的继承和发展[2]。学者吴国盛则认为中国的科学技术哲学实际上有三种构成因素、三重历史来源,即:(1)德国古典自然哲学;(2)马克思主义的意识形态;(3)改革开放以来“大口袋”式的整合新学科[3]。关于科学技术哲学的产生渊源,笔者认同郭贵春等人的观点。科学技术哲学和自然辩证法关系密切,科学技术哲学是“自然辩证法”在新时期的时代体现,是对自然辩证法的继承和发展。

二、科学技术哲学的学科定位。学界对科学技术哲学的学科定位富有争议,学者有各自不同的见解。如学者黄顺基、黄天授和刘大椿在1991年编写的《科学技术哲学引论——科技革命时代的自然辩证法》一书中对科学技术哲学作出了明确的定位。他们把科学技术哲学定位为以现代科学技术革命提出的新问题为依据,以马克思主义的观点和方法为指导,是自然辩证法在新的历史条件下的发展,是科技革命条件下的一门新学科。学者刘大椿在2001年出版的《科学技术哲学导论》一书中又进一步把科学技术哲学定位为“对科技时代提出的科技及其相关问题、要求和挑战的哲学回应”[4]。而著名学者于光远先生也曾指出,“自然辩证法”是一个科学群或科学部门体系,它是具有马克思主义的特色和色彩的诸多科学部门的总称,其中包括许多不属于哲学的科学部门。学者于棋明据此认为,在自然辩证法旗帜下汇集或孕育、成长以至分化出了许多分支学科,其中包括科学技术哲学、科学技术历史、科学方法论、科学认识论、科学学、科学技术社会学等[5],也就是说,科学技术哲学是自然辩证法的分支学科。学者陈其荣则认为,科学技术哲学是当代自然辩证法的新范式[6],这意味着自然辩证法的范式在当生了改变。学者郑毓信则认为,要考虑科学技术哲学的定位问题,就应该认真考虑以下几个问题:(1)由于现代的科学技术哲学的研究已经极大地扩展了自己的研究领域,就要认真考虑对包括诸多现实问题进来的种种研究是否能被看成真正的哲学研究?(2)科学技术哲学的现代研究与科学技术活动的距离究竟是变近还是变远?(3)在强调中国科学技术哲学应当立足于国内的同时,还应当认真考虑如何走向世界的问题[7]。学者吴国盛则深刻地指出,中国科学技术哲学的学科定位实际上存在“名实冲突”的问题,科学技术哲学虽然定位在哲学的分支学科,科学技术哲学专业的实际研究内容却远远大于哲学领域[8]。学者贾北树、陈北宁认为,在定位科学技术哲学时应该强调以下四个方面:(1)继续强调必须在哲学的层面上来建设科学技术哲学;(2)强调在科学的基础上建构科学技术哲学;(3)科学技术哲学必须有自己独立的文化意识;(4)科学技术哲学必须关注现实。从以上众多学者对科学技术哲学学科定位的不同见解中,我们可以看出,现在要想对科学技术哲学进行学科定位,至少应该考虑这样几个问题:第一是否从“哲学”的范围内界定科学技术哲学研究内容,第二是科学技术哲学的内涵和外延的问题,第三是科学技术哲学的现实性问题。

三、科学技术哲学的发展历程。学界对科学技术哲学在中国的发展历程方面的研究结果基本一致,一般都趋向认同科学技术哲学在中国的发展大致经历了四个阶段。如学者张培富从历史的视角指出了中国20世纪科学技术哲学的发展大致经历四个阶段:(1)20世纪20年代末30年代初在中国开始传播;(2)新中国成立之后,科学技术哲学及其教育步入一个新的发展时期;(3),中国科技哲学惨遭厄运,科技哲学工作受到任意摧残和践踏;(4)结束,中国科技哲学及其教育事业开始复苏,并迅速发展起来[9]。学者任元彪同样认为20世纪中国科学技术哲学的发展历程分为四个阶段:(1)1930年以前的“科学为本”阶段;(2)30到40年代的多种流派竞争阶段;(3)50至80年代初中国自然辩证法学派成型和发展阶段;(4)80年代中期以后的国际化开始阶段[10]。从以上对中国科技哲学的发展历程的研究,我们可以清楚地看出科学技术哲学在中国是一门崭新的学科,存在巨大的发展空间。特别是在进入新世纪以来,科学技术哲学的发展得到了前所未有的机遇和条件,科学技术哲学发展充满生机和活力。

四、科学技术哲学的学科板块。科学技术哲学的“学科板块”是指科学技术哲学的核心研究领域。当前,学界在科学技术哲学的学科板块的研究上争议较大,不同的学者提出了不同的看法。如学者吴国盛在1993年撰写《试论自然辩证法》一文中就明确表达了他对这个问题的观点,主张把自然哲学、科学哲学、科学社会史和科学史作为自然辩证法事业大力发展的四大学科[11]。而学者陈其荣则指出,随着20世纪科学技术突飞猛进的发展,特别是20世纪五、六十年代以来,自然科学的高度分化和综合的发展,自然科学与人文、社会科学的汇流发展,以及科学技术的社会化与社会的科学技术化,为马克思主义自然辩证法的发展提供了新鲜的经验材料和理论思想,使它拓展成为包括自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会等在内的综合性的交叉学科——科学技术哲学[12],也就是说,科学技术哲学应该包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会”几个方面。而从学者张明国、崔伟奇、蔡永海撰写的《科学技术哲学学科发展的历史与展望》文章中可以看出,他们把“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术方法论”作为科学技术哲学的主要板块[13]。学者刘大椿指出,上个世纪70年代以后,自然辩证法在中国再度发展时,采取的是一个兼容并包的“大口袋”方针,比较有共识的内容可归纳为下述几大块:自然观研究、科学方法论研究、科学思想史和科学技术社会研究。他还指出,近20年来,自然辩证法在中国演变成科学技术哲学,是科学技术与哲学相连结的桥梁。同时他又指出,近10年来,科学技术哲学的研究框架有了重大突破,研究内容有了新的拓展,陆续分化和形成了一系列专门的学科分支和方向,如科学学、未来学、科学哲学、科学方法论、科学技术思想史、技术哲学、科学社会学等等[14]。从以上各位学者的研究可以发现,尽管他们在这个问题上分歧较大,但是一般比较认同科学技术哲学至少包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学”三个方面的内容。新世纪以来,随着“科学——技术——工程——产业”知识链条的进展和理论联系实际的紧密需要,科学技术哲学出现了新的研究领域——工程哲学。在工程哲学的研究上,中国走在了世界的前列。2007年7月,由高等教育出版社出版、殷瑞钰、汪应洛、李伯聪等人编著的《工程哲学》成为中国工程哲学研究建立的标志。

五、现阶段科学技术哲学关注的主要问题。尽管科学技术哲学关注的问题与时代主题紧密相关,但学界关于现阶段科学技术哲学关注的主要问题的研究也有所差异。例如学者赵景来对近年来关于科学技术哲学研究的主要问题进行了梳理,他认为科学技术哲学关注的问题主要有以下五个方面:(1)关于科学与技术的划界问题;(2)关于技术的本质;(3)关于科学、技术与社会(STS);(4)关于科技发展与人文关怀;(5)建构科技伦理何以可能[15]。学者安维复从科学哲学的视域指出了科学哲学主要围绕以下几个问题展开研究:科学与非科学的划界、科学认识的方法论、科学发现的本质、科学发展的判据、科学的社会监制等问题[16]。学者郭贵春、成素梅、邢如萍指出,就科学技术哲学的研究而言,90年代以来学术界一方面继承和发扬自然辩证法的研究传统,另一方面出现了更加专业化和多元化的研究局面。他们特别还从技术哲学的视域展现了当前科学技术哲学研究的热点问题。他们认为,对技术哲学的研究主要集中在以下问题:技术本质、技术认识论、技术价值论、技术伦理学、科学哲学与技术哲学之间的异同关系、科学与技术之间的异同关系、科学技术与社会研究、科技战略与政策研究等[17]。学者张明国、崔伟奇、蔡永海分别从自然哲学、技术哲学、科学哲学、科学技术方法论、科学技术与社会五个方面总结了当前科学技术哲学研究的热点问题,并且还着重指出了他们在技术哲学方面主要研究技术与文化的关系问题;在科学哲学方面主要研究科学与价值的关系问题;在自然哲学方面主要研究环境问题的文化成因问题;在科学技术方法论方面主要研究创造力开发中的心理学问题;在科学技术与社会方面主要研究技术与文化的现实问题和STS教育问题[18]。可以看出,学者对现阶段科学技术哲学所关注问题的研究与他们对科学技术哲学的学科板块界定紧密相关。但是有一点比较明显,那就是学界一般认为“科学与技术的划界问题”、“科学与技术的本质问题”、“科学与技术的价值问题”以及“科学技术的人文关怀和文化问题”成为现阶段关注的热点。

六、科学技术哲学的走向趋势。随着社会的发展,科学技术哲学也呈现一些新的变化。学界对这个问题尤为关注,争议较大。例如学者黄瑞雄对学界近年对中国科学技术哲学的走向研究进行梳理,认为国内关于科学技术哲学走向研究分为5种类型:(1)以曾国屏和张明国为主要代表的认为从自然辩证法走向科学技术学;(2)以吴国盛为代表的认为从自然辩证法走向科学哲学;(3)以吴彤为代表的认为走向自然科学哲学问题研究;(4)以郭贵春和成素梅为代表的主张保持科学技术哲学的多元性研究;(5)主张继承发扬自然辩证法传统[19]。波士顿大学的华裔学者曹天予对21世纪的科学哲学的趋势作出了预测,他认为科学哲学的趋势大体上有两点:(1)分析哲学的逻辑语言方法要淡出,历史、社会、文化、人类学方法兴起,科学哲学要进一步融入科学学;(2)特殊科学的哲学会有很大的发展,物理学上,特别是有关复杂性问题,在生物学上,有关还原、突现、层次等概念的探讨会大大加强。在认知科学上,计算机科学哲学和神经科学哲学都将对语言哲学与心灵哲学产生重大影响[20]。学者赵跃红通过研究表明,科学哲学有三个方面的自我超越和三个路向,即:一是超越科学共同体这种社会建制的更大范围的社会建制——机制视域下的元理论建构;二是超越科学(技术)文化这种文化范型的更大规模的文化范式——机制视域下的(哲学)理性建构;三是超越了语言学、修辞学、解释学的语言学路向,以至超越了整个西方(语言-逻辑的)哲学传统,对于(形式)逻辑范式予以彻底改造的“科学语言”的科学哲学。第一种路向是“科学社会学”的,第二种路向是“科学文化哲学”的,第三种路向似乎更多地承继了西方的哲学传统,并且还将是科学哲学的主流[21]。学者田鹏颖认为,“社会技术哲学”是科学技术哲学的新视域。他提出,确立社会技术范畴并对社会技术进行哲学反思,开拓了21世纪科学技术哲学研究的新视域。特别是随着工程哲学初步建立,社会工程哲学大有作为,社会工程哲学将成为工程哲学关注的重要内容[22]。

七、新时期科学技术哲学发展面临的问题。21世纪科技发展的机遇与挑战并存,科技哲学的发展也面临相同的境遇。国内一些学者通过研究认为,21世纪中国科学技术哲学的发展面临一些潜在的问题。中国科学技术哲学要想抓住机遇,迎接挑战,实现其未来发展,必须解决这些问题。那么科学技术哲学究竟面临什么样的问题?不同的学者给出了不同的答案。如学者程倩春、崔伟奇指出,21世纪科学技术哲学的发展面临三个问题:(1)对科学技术发展的总体性哲学反思;(2)对科技发展和社会进步的关系重新反思;(3)确立知识创新的哲学基础[23]。而学者庞跃辉则认为,以现代科技变化发展规律和特征为主要研究对象的科技哲学,无论是从推进现代科技良性运行和创新发展的迫切需要,还是从科学技术哲学自身学科体系建设的迫切需要来看,科学技术哲学都必须下功夫解决面临的三大前沿问题:(1)如何认识现代科技和科学伦理的内在关系;(2)如何认识虚拟时空与现实时空的内政关系;(3)如何认识科学精神与科学方法的内政关系问题[24]。

从上文我们可以看出,目前学界在科学技术哲学的产生、发展历程以及未来发展面临的问题方面的意见基本相同,但是对科学技术哲学的学科定位、板块内容、关注热点和走向趋势方面的研究分歧较大。这也正好说明我国学界对科学技术哲学的研究进入了新的阶段。

[参考文献]

[1][10]任元彪.20世纪中国科学技术哲学简述[J].自然辩证法研究,2004,(4):p19~21.

[2][17]郭贵春,成素梅,邢如萍.中国科学技术哲学的演进和定位[J].自然辩证法研究,2006(8):p99~101.

[3][8]吴国盛.中国科学技术哲学的回顾与展望[J].自然辩证法通讯,2001(6):p80~82.

[4]刘大椿.科学技术哲学导论[M].北京:中国人民出版社,2001.p1.

[5]于棋明.学科建设与课程定位[J].自然辩证法研究,

2002(12):p67.

[6][12]陈其荣.当代自然辩证法的新范式[J].华南理工大学学报(社科版),2000(2):p14.

[7]郑毓信.中国科学技术哲学的定位[J].自然辩证法通讯,2001(4):p93~94.

[9]张培富.中国20世纪科学技术哲学教育回眸[J].洛阳师范学院学报,2001(1):p14.

[11]吴国盛.试论自然辩证法[J].科学技术与辩证法,1993(4):p1~4.

[13][18]张明国,崔伟奇,蔡永海.科学技术哲学学科发展的历史与展望[J].北京化工大学学报(社科版),2004(2):p54~59.

[14]刘大椿.改革开放以来的中国科学哲学[J].哲学动态,1999(6):p2~3.

[15]赵景来.近年来关于科学技术哲学若干问题研究述要[J].教学与研究,2004(6):p66~72.

[16]安维复.从社会建构主义看科学哲学、技术哲学和社会哲学[J].自然辩证法研究,2002(12):p36.

[19]黄瑞雄.中国科学技术哲学的走向研究概述[J].哲学动态,2004(8):p19~21.

[20]曹天予.西方科学哲学的回顾与展望[J].自然辩证法研究,2001(11):p7.

[21]赵跃红.论域、主题和基本方法:科学哲学究竟会走向何处[J].科学技术与辩证法,2006(3):p56.

[22]田鹏颖.社会技术:科学技术哲学的新视域[J].社会科学辑刊,2004(6):p12.

科技科学研究论文第2篇

主题词科学技术创新复杂性系统整体思维

科学技术创新是复杂的非线性系统,而复杂性来自混沌与秩序的边缘。在圣塔菲研究所成立的时候,原来“混沌理论”一词已被宏大的“复杂性理论”所取代了。混沌理论对其范围有严格限制,仅限于对自然界系统的非线性动态行为的数学研究。相反,复杂性理论则被认为可以用于复杂自然系统和社会系统中随时间变化的行为层面。社会系统并不仅仅是由它们的组成部分之间相互作用的固定规律所限定的“复杂适应性系统”(complexadaptivesystems)。相反,它们是可能随时间演化而改变其自身发展规律的“复杂演化系统”(complexevolvingsystems)。

科学技术系统创新运动是一个貌似无规则运动的有序性演化过程,具有典型的复杂系统特征。第一,多因素性。技术本身是各因素非线性相互作用的结果,技术不等于各因素简单相加。各技术要素在技术系统中也不再是原来的因素,因素自身在技术系统动力下也发生了相变,或者说,技术性因素、实体性因素与知识性因素都具有了技术所拥有的整体性。技术因素的作用方式要受技术系统运行模式和运行状态的制约。第二,多层次性。尽管技术的各因素受技术系统动力的作用发生了相变,但技术本身却生成了一种稳定模式。技术的稳定模式是由技术本身决定的,是由科学的技术应用与技术理论的层次性决定的。科学技术系统内有稳定的周期解,周期解内还有混沌区,这种结构无穷次重复着,具有各态历程和层次分明的特征,即存在有界性。第三,多变性。复杂非线性科学技术的创新过程本质就是经历混沌走向有序,因此具有混沌伸长和折叠的特性,这是形成敏感依赖于初始条件的主要机制。伸长是指系统内部局部不稳定所引起的点之间距离的扩大;折叠是指系统整体稳定所形成的点之间距离的限制。经过多次的伸长和折叠,轨道被搅乱了,形成了新对称结构或混沌。

由于科学技术创新系统具有典型的复杂非线性系统特征,因此,可对其运用复杂性理论进行管理。

1转变思考方式

牛顿力学是近代科学的典范,是近代科学建立的基础,牛顿力学是典型的决定性理论,是可测量和可预测的。20世纪初物理学的两次重大变革所创立的相对论和量子力学,分别排除了牛顿的绝对时空观和测量过程的完全可控性。混沌理论的诞生打破了拉普拉斯决定论,被视为20世纪继相对论和量子力学的第三次革命。混沌理论认为,非线性系统运动具有无穷大周期且始终限于有限区域、轨道永不重复的、性态复杂的运动,不可能无限精确和无限长时间地测量和计算连续变量。混沌理论解决了困扰牛顿(Newton)力学的三体问题,创立了研究n维相空间的不确定解的理论,混沌理论使人们认识到非线性系统演化既是决定论的又是随机论的。决定论的可预测性,只适用于那些宏观的缓慢的周期或准周期的稳定运动,然而,这样的运动实在是太少了。

科学技术创新复杂系统倡导最重要的事情是改变固有的思考方式,放弃机械论和宿命论,学会欣赏并应付联系、物力论(Dynamism)和不可预测性。因为科学技术创新过程是多因素复杂非线性相互作用的结果,所以对确实存在的运行模式(即现实存在)进行领会,即正视多元化存在,并对不可预测的事件进行反应。为了使科学技术创新过程自我发展为“复杂演化系统”,有必要对学习、多样性和影子系统(Shadowsystem)观点的多元化进行鼓励。

2并不是对每件事都需要进行控制

科学技术对客观事物既进行决定论描述又进行概率统计论描述,这两种描述方法已经共存了几百年。决定论认为,任何一个力学系统只要知道现在的行为就可预测系统的未来行为。概率统计论认为,受许多偶然因素的影响,系统的未来状态并不完全确定,需要用概率统计方法来描述。

KAM定理很好地解决了决定论和概率论这对貌似矛盾的问题。KAM定理指出,保守系统有可积和不可积之分,可积系统的运动是规则的,遵循决定性规律,不可积系统表现出随机性,成为统计物理学的基础。对不可积系统,KAM环面包围着随机层,当不可积系统的自由度少和扰动不大时,KAM环面包围的随机层测度极小而可忽略不计,统计物理学就不适用了,而应该应用牛顿定律。当不可积系统的自由度和扰动很大时,根据“阿诺德扩散”,KAM环面逐渐减少而随机层迅速扩大,系统只具有极少数的规则运动,规则运动变为次要的,系统出现了大量的混沌运动,这时才能用统计物理学来研究该系统。

科学技术创新过程是一个近可积哈密顿系统,随机成分有限,导致不可积性的扰动项很小。在科学技术创新知识系统处于混沌性态时,确定论和概率论随机交替作用,但确定论占据主流位置,基本能朝向希望的途径发展。随机成分确实存在但有限,因此,在复杂的非线性技术创新过程中,不可能对每件事都进行控制。应该相信混沌性态是貌似不规则的有序,科学技术复杂演化系统不仅反作用于环境,还会反作用于自身,随着时间的发展,科学技术总会不断出现新的有序状态。

3与环境共同演化

复杂性理论借鉴湍流研究思路和方法,认为科学技术创新系统同时存在混沌子空间和对称子空间,两种性态此消彼长,不断和外界环境互动而发生转换。在湍流中规则运动包含有小尺度的混沌运动,在混沌运动中又包含着更小尺度的规则运动。这说明,科学技术创新系统是与外界环境紧密联系,并不断互动发展的耗散系统。

科学技术创新系统与环境相互影响、共同演化,这就需要时刻准备好对环境进行反应,凭直觉领会那些驱动科学技术创新变迁的环境模式,根据需要进行适应,而且随时准备抓住各种出现的机遇。科学技术创新系统的三种性态,稳定区域(墨守陈规)、不稳定区域(瓦解崩溃)和混沌边缘(变革栖息地)中,混沌边缘最适宜与环境共同演化。

在混沌边缘,在一种“有限不稳定状态”下,正统系统(主流文化、结构权力等级体制)和影子系统(蕴藏矛盾、变化潜力的非正式组织)能维持一种具有创造性的张力。正统系统可以提供清楚的指导,对适当的结构和程序进行授权,以及抑制人员中的不安情绪。同时,影子系统可以激发观点的多样性,并且削弱正统系统的力量迫使它进行不断变革。这样,组织行为表征为耗散结构,组织在不断变化的现实面前能以新的方式执行基本任务或者追求崭新的基本任务,组织的创造性和创新方面的潜能都展现了出来。

4整体思考

技术创新系统的复杂非线性要求寻找整体模式来思考问题,并用整体的方式来控制创新过程,而不是试图控制每一个细节。整体思考是探索那些在不利的模式下能够产生最大影响的微小变化,并施加微扰改变系统运行轨道,避免蝴蝶效应。

4.1建立连接

在经典物理学中,时间是可逆的,事物的发展不存在演化;空间是平滑的、线性的;时间和空间不相关联,各自独立存在。复杂性理论认为,由于非线性的作用,时间的变化是单向的、不可逆的,既可以实现从有序到无序的变化,也可以通过自组织实现从无序到有序的演化;空间也不是平滑的,不仅存在整数维也存在分数维,整数维是分数维的近似和抽象。此外,通过考察系统中某一物理量随时间的变化序列,可以重构相空间,得出奇怪吸引子的维数。这表明复杂性空间的形成也反映了事物发展在时间上的积累。因此,在复杂非线性系统运动中,时间和空间是相互关联的,应该将时间和空间看成一个统一体,系统地把握事物发展过程中时间和空间的关系。

科学技术创新过程从本质上来说是一个时空整体性的,任何因素在时间维度或者空间维度的变异都可能影响到其他因素的正常功能,进而影响整个进程。而整个系统的各个组成部分在复杂系统的动力机制下,似乎只能通过彼此之间以及与整体的关联来得到了解。因此,科学技术创新过程关注的焦点应该是各种因素的时空关联,正是时空关联的模式决定了一个系统的表现。整个系统处于密切关联之中,并与他们的环境不断进行交换,与之共同演化。

4.2适应复杂性

混沌理论是关于非线性的科学,它认为世界的本质是非线性的,线性只是非线性的特例。经典物理学的线性观,导致了事物发展的简单性、确定性和还原性。复杂理论的非线性观,是线性与非线性、简单性与复杂性、确定性与随机性、局部与整体的辩证统一,它们之间是可以互相转化、对立而统一的,前者是事物发展的暂态,后者是事物发展的更基本的更普遍的本质特征。因此,研究问题时应把握事物发展的本质特点,具体问题具体分析。在研究复杂性现象时,用复杂性方法来处理将会显得简洁而有效,反之,采用简单性的方法来研究将会显得繁杂而无效并且得不到事物发展的本质特点。例如,奇怪吸引子是很复杂的,它可以采用自相似和分数维来简单表示,但如果采用探究轨道的简单方法来研究将是得不到一条确定轨迹的。同样,在研究简单性事物时,如果采用复杂性的方法来研究也将是无效的。

将多元高阶方程化简以便求解,即将复杂现象简单化是我们的思维定势。然而在科学技术创新过程中,过于关注细节往往不能产生创新成果,在创造性思考时,复杂性思维是必要的。虽然复杂性思维可能不符合常规,甚至会引来混乱和困惑,那是不可避免的,甚至是受欢迎的。很多创新团队刻意追求工作环境、工作方式的不可思议,目的是激发人的创造性,而不是被惯常的生活习惯所泯灭。最好的想法不总是来自高层,而且组织内的人都想事业有成,控制只是一种幻想,如果给予适当的扶持,每个人都有可能做作出一番自己的事业。

4.3让过程成为进行时

物理学中的经典力学、相对论和量子力学,它们所揭示的是关于简单性事物的基本规律,事物的发展是线性的、可逆的,必然也是前因后果的。而关于非线性现象的复杂理论,由于存在奇怪吸引子,事物的发展结果必然会导入吸引子,呈现出目的性。由于生物学、社会学等是关于复杂性现象的科学,因而也就是目的性的科学。事物发展的因果性是基本的、暂态的,而事物发展的目的性是事物的最终结果,两者是不可分离的。事物发展的目的性要通过事物发展的因果性来保证,而事物的因果发展必将会导致一定的目的性。

物理系统,如天气预报是由有限的确定性定律来支配的,有可能观察到奇怪吸引子是怎样产生的。然而,科学技术创新是人类一项复杂的创造过程,受到无穷多个因素及大量随机因素的影响,奇怪吸引子似乎说明不了什么。由于人类表现出来的自我意识和自由意志,科学技术创新的行为不可能用相同的方式进行解释。人类可以思考和学习,根据自身目的进行行动,而且能够反对及驳斥假定适用于他们行为的任何规则。因此,在方法论上要求我们做每一件事情时必须要制定所要达到的目的,而对于实际工作中的每一步则要实事求是地遵循事物发展的基本规律,只有这样才能最终取得成功。

4.4复杂演化管理

逻辑思维是从事科学研究的强大思维武器,科学研究中所揭示的规律性是通过严密的逻辑推理来保证其正确性的。当然,知觉、灵感等非逻辑思维也是很重要的,它往往能导致科学研究的重大突破。在研究科学问题的过程中,往往会陷入混沌迷蒙的境地。根据混沌现象的长期不可预测性和遍历性,我们将无法通过逻辑思维一步步地走出混沌。因此,这时就应该不拘泥于传统理论,而要大胆地猜测、冒险和创新,进行直接的下意识思维,然后再把中间过程联系起来进行逻辑思维来判断这种猜测的正确与否。所以说,逻辑思维是很重要的,知觉、灵感等非逻辑思维也是不可缺少的。

复杂性理论不是系统的,而是整体观的方法,它所强调的不是稳定性而是重视创造性与变革,追求的是“成为学习型组织”。当创新思维被非逻辑思维推向远离平衡态的时候,自组织过程会自然而然发生,它们可以产生更多的变异体并且对周围环境进行更加灵活反应。

参考文献

1AliOkasaoglu,TayfunAkgul.ChaoticMaskingSchemewithaLinearInverseSystem[J].PhysicalReviewLetters,1997(4)

2H-JStockmann,QuantumChaos:AnIntroduction[M].北京:世界图书出版公司,2003

3迈克尔·C·杰克逊著.高飞,李萌译.系统思考——适于管理者的创造性整体论[M].北京:中国人民大学出版社,2005

4黄润生,黄浩.混沌及其应用[M].武汉:武汉大学出版社,2005

5王兴元.复杂非线性系统中的混沌[M].北京:电子工业出版社,2003

6周守仁.复杂性研究与混沌控制及其哲学阐析[M].成都:四川教育出版社,2001

7弗朗索瓦·吕尔萨著.马金章译.混沌[M].北京:科学出版社,2005

科技科学研究论文第3篇

我国自解放以来一直用“科技”一词来涵盖科学与技术两个方面,包括在国务院下属部门中专管科学与技术的“科技部”以及许多单位中的“科技处”等等。毫无疑问,自然科学与技术有非常密切的关系;但是,也必须指出科学与技术虽然关系密切却又区别明显,在许多问题上还真不能混为一谈。几乎在所有情况下使用“科技”一词把科学和技术合二为一,也许是我国的创造。邹承鲁在1999年应《Science》编辑部邀请而写的“ScienceinChina”一文中,谈到了我国当前有把科学与技术混为一谈的倾向,而“科技”一词就是混同科学与技术所创造的专用术语。李醒民同志在“科学无”一文中(见《科学时报》2002年7月19日B3版)提到,这个词是有“中国特色”的。我们同意李醒民同志的意见,在我们多年国际科学活动中,也许除前苏联外,还很少见过别的国家有类似的提法。

科学与技术密切相关

科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。

在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。

无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。

如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异

虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。

建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。

这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。

技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。

在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗?

以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。

科学与技术的不可预见性

我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。

当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。

科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。

在另一方面,我们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。不用说佩鲁兹和肯特鲁关于蛋白质晶体结构分析的工作是经过长期努力才开花结果的,就是沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的重大突破,看似突然,实际上如果没有剑桥关于X-射线衍射研究几十年的积累和威尔金森等人长期关于DNA衍射数据的收集,这一突破也不可能从天而降。

科技科学研究论文第4篇

我国自解放以来一直用“科技”一词来涵盖科学与技术两个方面,包括在国务院下属部门中专管科学与技术的“科技部”以及许多单位中的“科技处”等等。毫无疑问,自然科学与技术有非常密切的关系;但是,也必须指出科学与技术虽然关系密切却又区别明显,在许多问题上还真不能混为一谈。几乎在所有情况下使用“科技”一词把科学和技术合二为一,也许是我国的创造。邹承鲁在1999年应《Science》编辑部邀请而写的“ScienceinChina”一文中,谈到了我国当前有把科学与技术混为一谈的倾向,而“科技”一词就是混同科学与技术所创造的专用术语。李醒民同志在“科学无”一文中(见《科学时报》2002年7月19日B3版)提到,这个词是有“中国特色”的。我们同意李醒民同志的意见,在我们多年国际科学活动中,也许除前苏联外,还很少见过别的国家有类似的提法。

科学与技术密切相关

科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。

在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。

无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。

如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异

虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。

建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。

这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。

技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。

在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗?

以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。

科学与技术的不可预见性

我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。

当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。

科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。

在另一方面,我们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。不用说佩鲁兹和肯特鲁关于蛋白质晶体结构分析的工作是经过长期努力才开花结果的,就是沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的重大突破,看似突然,实际上如果没有剑桥关于X-射线衍射研究几十年的积累和威尔金森等人长期关于DNA衍射数据的收集,这一突破也不可能从天而降。

科技科学研究论文第5篇

关键词科技进步科学发展观科技展望

科学发展观,即以人为本,全面、协调、可持续发展的发展观。其中,“以人为本”是核心;“可持续发展”是目标。科学发展观的提出、树立、实现经历了并将继续经历一个漫长时间的过程。这一过程总是伴随着科学技术的进步而发展。

1科学发展观提出的科学技术背景

现代科学技术革命的序幕是随着X射线、放射性和电子的发现而拉开的。其后,经历了物理学革命、现代科学革命、技术革命、生产力革命以至于生产关系领域的革命。

1.1科学技术的深刻革命

随着19世纪末X射线、放射性和电子的发现而来的是物理学革命。这场革命的首要成果是相对论的建立,它从新的高度否定了牛顿的脱离物质的绝对时空观,再次证明时空与物质的不可分割性。为辩证唯物主义的时空是物质的存在方式的原理提供了雄辩的证明。

相对论、量子力学的建立有力地推动了基础学科领域的革命。20世纪的科学革命为现代科学技术的发展与建立奠定了理论上的基础,科学革命成为技术发展的先导。基础科学的发展促进了现代技术革命。以1903年飞机和1904年电子管两大发明为起点,标志着以传输机为先导技术和以控制机为主导技术体系的形成,从而揭开了崭新的原子能时代、计算机时代和空间时代的序幕。核技术的诞生是人类利用核能发现“天火”的划时代事件,控制论和计算机问世迈出了人类智力解放的新步伐。航天技术的革命使人类从地球表层迈向了外层空间。在分子生物学基础上产生的基因重组技术,导致了现代生物工程技术革命的爆发。伴随着集成电路技术的发展,微电子技术突飞猛进,电子信息技术呈现微型化、超级化、网络化和智能化趋势。

1.2科学技术进步与“全球问题”

科学革命、技术革命、产业革命造成了空前巨大的生产力,大大增强了人类对自然界的作用力量,一方面标志着人类社会的进步,另一方面也意味着自然界负担的加重,以及随之而来的人类生存环境的恶化,自然资源的保护就变成了空前突出的问题。全球问题的产生和尖锐化是科学技术的发展和它所引起的产业革命以及对科技成果的滥用和误用所致。根本因素是人们没有认识到人类与自然是平等和谐的统一体。

在人口问题上,医疗卫生科技事业的发展使得人口出生率和成活率迅速提高,死亡率大幅度下降,引起全球人口急剧增长。人炸问题在全球问题体系中处于轴心地位,医疗科技的发展是人炸的因素,但同时也是减轻人口重压的有力武器。如合理利用医疗科技成果控制人口数量,提高人口质量。另外,要通过国家科学的政策、法规、社会体制做好计划生育工作,为人类求取自身发展提供条件。

在资源问题上,20世纪下半叶以来,人类经历了三次能源危机及由引而带来的世界性经济萧条。资源依靠现代科技进行不合理地开发利用,导致了日益严重的生态环境恶化;资源的枯竭使贫困化加剧发展而难以遏制;资源的争夺引起了连绵不断的战争。因此,还必须依靠技术进步和科技的合理化利用得以解决。实践证明,依靠科学技术进步解决资源枯竭、能源耗竭、新能源的开发等问题是大有作为的。另外,需要科学合理地利用人类赖以生存的自然资料,倡导节约性消费。

在环境问题上,如今全球环境退化是全人类共同面临的问题,是在现代科学技术和生产力发展的条件下产生的。在迄今为止的社会发展中,人们利用科学技术进步力量以牺牲环境和浪费资源的方式谋求经济增长,导致全球环境恶化,大自然的平衡受到破坏,出现威胁人类生存的形势。环境问题已经成为21世纪经济社会发展的重大障碍。

2科学发展观的提出及树立

建国以来,尤其是改革开放以来,我国经济发展取得了举世瞩目的巨大成就,但也存在一系列突出的矛盾和问题,主要表现在城乡差距拉大、就业压力增加、区域差距扩大、资源短缺和生态环境遭到破坏、生态资源质量下降,洪涝灾害、旱灾、沙化成为威胁中华民族的瘤根,社会的发展明显滞后于经济的发展等等。十六届三中全会针对当前我国经济、社会发展中存在的突出问题、矛盾,总结改革开放和现代化建设的成功经验,吸取了世界上其他国家在发展进程中的经验教训,全面分析国内国外的形势,以同志为总书记的党中央在邓小平理论和“三个代表”重要思想指导下,按照党的十六大精神,根据新的形势和任务,特别是抗击非典的重要启示的基础上提出“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”。这是我们党对社会主义现代化建设指导思想的新发展。是新一届中央领导集体对发展内涵、发展要义、发展本质的进一步深化和创新,科学发展观同、邓小平、同志关于发展的重要思想是一脉相承的,是与时俱进的马克思主义发展观。如何树立科学发展观,从科技角度来说,以人为本,就是要以人才强国战略为导向,大力培养科技人才,做到人尽其才,努力发展科技教育事业,充分发挥科技人才的重要作用,依靠科技进步不断满足人们的多方面需求和促进人的全面发展;全面发展,就是要以经济建设为中心,全面推进经济、政治、文化建设,依靠科技进步实现经济发展和社会全面进步;协调发展,就是要落实五个统筹协调发展,利用科技进步成果努力推进生产力和生产关系、经济基础和上层建筑相协调,推进经济、政治、文化建设的各个环节、各个方面相协调;可持续发展就是要大力推进科学技术的发展,充分发挥科技进步的作用。

树立科学发展观,必须深化落实三个战略,即“人才强国战略”、“科教兴国战略”、“可持续发展战略”。努力提高全民族的科技文化水平,普及科技知识,进一步加速培养优秀科技人才,充分发挥现有科技人员的重要作用,创造人尽其才、才尽其用的社会环境,充分调动科技人员的积极性和创造性,大力发展教育事业,根据科技发展的趋势和我国现代化建设的要求,深化教育体制改革,培养、造就大批科技人才,全面落实科学技术是第一生产力的思想,坚持教育为本,把科技和教育摆在经济、社会发展的重要位置,增强国家的科技实力及向现实生产力转化的能力,提高全民族的科技文化素质,把经济建设转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来,坚持走可持续发展的道路,加速实现国家的繁荣强盛。

努力实现“五个统筹”协调发展,这是实现科学发展观的根本要求。以科学技术进步成果为杠杆,合理利用科学技术进步成果来选择发展道路和发展模式,促使科技进步成为“五个统筹”协调发展的核心。

3科学技术的绿色结果及科学发展观的展望

科学技术是一把双刃剑,它在给人类社会、经济、文明带来空前的发展,但由于对科学技术的不合理滥用和无限制向大自然索取,导致了人类生存环境的恶化、人与自然的不协调。在进行反思之后倡导了“绿色科技”,即能够促进人类生存与发展的生产体系和生活方式以及相应的科学技术。科技进步的绿色结果就是从传统科技转化为绿色科技,它标志着人类在世界观、自然观、科学观上的一次觉醒,是科学技术发展史上的绿色革命,这次革命使人们重新深刻意识到,人类是自然之子,大地是人类的母亲。绿色科技的核心思想是利他的,其评价标准不仅要有利于环境、有利于生态、有益于健康,而且要有利于社会、有利于我们的后代。所以,绿色科技所倡导的回归自然的思想是人类成熟的象征,它与科学发展观是一脉相承的。

3.1科学技术绿色快速发展

当代科学技术的发展迅猛、规模空前、影响深远,极大地扩展和加深了人类对科学技术的认识。在科学发展观的指导下,科学研究广泛开展,应用并渗透到社会生活的各个领域。社会的科学氛围越来越浓,人们的科学文化素质进一步提高,科学观念进一步牢固,科学精神得到广泛颂扬,全社会普遍倡导绿色科技。技术将得到合理利用,以服务于全人类,服务于世界和平、发展与进步为崇高事业。科学技术的研究和利用符合各国人民共同利益的政策引导,科学技术的绿色结果将使技术更加人性化,更加注重以人为本的精神。在科学发展观的指引下,全社会推崇绿色科技,倡导绿色文明。

3.2绿色科技得到大力发展,全社会倡导绿色文明

在现代文明条件下,特别是在知识经济时代,高度发展的科学技术和高度发展的文化教育,为人的发展注入了新的内容,分享人类科学文化的成果,提高文化生活水平愈来愈成为人们的共同需要。科学发展观的实现将为绿色科技和绿色文明的发展提供思想理论导向。可持续发展战略的确立是绿色科技发展的起点。在科学发展观的指引下,人们的观念将以绿色环保为标准,倡导绿色文明,实现人类的可持续发展,人们将生活在绿色文明的自然环境之中。

4人与自然协调发展

进入21世纪,人们惊喜地发现人类从来没有像今天这样关怀自然、关注地球、关心环境。调整和协调人与自然的关系不仅已成为科学家们的共同话题,而且是成为各国决策者、政治家和公众的共同话题。重新理性地审视人与自然的关系,协调人与自然的关系。绿色科技在科技领域掀起的一场革命,将把人类带入一个绿色文明的新时代。

科技科学研究论文第6篇

目前研究生招生来源很多,甚至还会有跨专业报考的现象,所以知识背景相差很大。比如现代的医学科学研究常常接触到分子水平的实验,本科为临床医学或护理学的医学研究生比较缺乏。即使本科阶段有一些相关基础课,由于没有认识到重要性,知识也比较薄弱;而本科为生物技术的研究生比其他专业的学生掌握更多的分子生物学背景知识。研究生阶段的教学是以自学为主,在参差不齐的背景下,如何让医学研究生迅速学习和掌握良好的科研技能,是一个非常重要的问题。

2医学研究生科研技能培养的模式探讨

2.1加强本专业相关理论知识的积累并进行科研

尝试为弥补本科生理论基础薄弱的情况,研究生一年级主要是进行理论学习以满足将来的科研要求,如实验动物学提供动物实验的基础知识,科学研究严谨的设计和分析需要统计学。但研究生导师的研究方向很多,对学生的要求也不一样,已有的学校研究生课程无法满足每个方向的不同要求。为此,重点学习相关专业的背景知识尤为重要。如对于生殖医学研究方向的研究生,就需要加强生殖医学和生殖生物学的基础知识,与其他方向的研究生要求略有不同。为了让研究生学习生殖相关基础知识,学校最近专门开设了生殖生物学选修课程,供生殖医学研究方向的研究生选修。现在的医学研究已经深入细胞和分子水平,需要用到多种大型仪器。仪器分析课程可以帮助研究生了解常见大型仪器的原理,如用于断层扫描的激光共聚焦、细胞检测和分选用的流式细胞仪、超高分辨率的电子显微镜等。通过这些理论课程的学习,研究生可以掌握常见大型仪器的基本原理,有助于将来课题的实验设计。以上的努力仍然不能为每个研究方向的研究生开展课题研究提供足够的理论知识。所以在已有的理论课程的基础上,通过组织相关研究方向的研究生深入学习专业相关的专著就很有意义。如本实验室从事发生研究的研究生,就组织学习发生相关的英文专著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自学后以讲座的形式,给其他同学介绍各个章节的内容。通过这种途径,在学到专业知识的同时,提高了自学能力和英文专著阅读能力,锻炼了总结、陈述、演示以及制作讲解报告的能力,有助于开题报告和毕业答辩的顺利完成。

2.2培养良好的实验技能分子生物学是从分子

水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,与其他学科广泛交叉渗透,是当前生命科学中迅速发展的前沿学科。医学分子生物学是实验性极强的学科,其实验技术和方法已普遍应用到各个学科的研究中。除了分子生物学技术,其他如细胞生物学等技术也在科研中广泛使用,这些实验技能的培养对于其课题开展均具有重要的意义。目前研究生数量多,教育资源有限,即使有实验课程安排也无法实现让每个研究生动手操作。所以研究生实验技能的培养不能仅靠学校的研究生课程;再者医学研究生一般来自于医学专业如临床医学或者护理学等,本科教育没有经过分子生物学理论和实践培训,所以研究生进入实验室后,还需要进一步培训。为此,本实验室在培养模式上进行了一些尝试。组织由多位教师、技术员和高年级博士组成的培训团队,以专题培训的方式对实验室基本科研技能进行短期培训,包括RT-PCR、苏木素伊红染色、免疫荧光、Westernblot、流式细胞术、显微镜操作、文献检索等多种常规实验方法和技术,目的是让刚进入实验室的研究生迅速掌握常用分子生物学和细胞生物学技术以及常规实验仪器和设备的使用。实验技能培训分为三个部分,首先介绍实验的基础理论,然后演示实验操作,最后由学生独立完成实验,完成的实验结果由老师统一评价。只有能独立地完成每个实验,才算顺利通过培训。我们深知理论是为了指导实践,所以理论与实践齐头并进的模式能取得更好的效果。在基本理论知识学习的过程中,同时进行实践操作,引导学生发现问题并探索思考,形成边动手边思考、理论指导实践的学习模式。本实验室通过这样统一的理论和实践相结合的培训,帮助研究生在短时间内系统而迅速地掌握常用的基础实验理论和技术,为后续课题开展奠定了坚实的基础,取得了很好的效果。

2.3严格实验室规范管理实验室是高校研究生

科研实验技能培养的主要场所,其建设和管理水平直接影响研究生科研实验技能的水平。比如一个实验室通常有多个研究生,每个研究生在课题开展中一般会使用多种仪器设备。有的仪器设备比较贵重,操作不当可以导致仪器损坏,甚至威胁人身安全。如高速离心机使用时,转子不盖盖子,高速旋转时,转子可以飞出离心机,导致财产或人身损伤。所以如何能保证仪器的正常使用和得到高质量的研究数据,有序的管理就显得非常重要。以本实验室为例,实验过程中会有常见仪器,如pH计、天平等;有贵重仪器,如高速离心机、荧光显微镜、定量PCR仪等;还有一些大型的仪器,如电子显微镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜等。本实验室采用如下管理方式:对于实验室常见仪器,研究生通过培训过后可以自由使用。而大型仪器一般都有分析测试中心集中管理,如电子显微镜、流式细胞仪等设备有工作人员操作,学生只需理解原理,按照要求准备样本和学会分析数据。但有的大型仪器如激光共聚焦,学生可以通过专门的操作培训,自己独立操作。高速离心机、荧光显微镜等设备一般都有专人管理。在学生进入实验室统一培训时,会涵盖这些设备的使用。如此,既使得实验室仪器得到正常使用,又营造了严谨、有序和安全的实验室环境,为进行科学研究提供了必要保证。

2.4培养严谨的科研态度和团队合作精神研究

生在开展科研的准备过程中,完成了理论知识的储备、实验技能的掌握和实验室管理的规范,还面临着最关键的科研精神和习惯的培养,因为这与最终科研活动的完成并被接受认可密切相关。研究活动中,能拿到客观的数据至关重要,而严谨的科研习惯恰恰决定了客观数据的可信度,所以我们要培养研究生客观详实地记录实验过程和结果的习惯,也就是实验记录的撰写。一份好的实验记录能让人知道为何开展该实验(实验目的),实验如何进行(实验流程),实验得出什么结果(实验原始数据),这些结果提示了什么,其中有什么问题(结果分析)。所以实验记录的培训是研究生培训的重要组成部分。为了便于管理,本实验室引进了Elab电子实验记录,学生通过电子实验记录,将实验结果通过Word文档或附件形式保存在数据库中,导师可以及时对实验结果进行评价,对研究生科研中存在的问题做到早发现、早纠正,把研究生弄虚作假的现象消灭于萌芽,有效预防了研究生学术道德腐败现象的发生。这些实验记录可以长期保存,弥补了纸质记录保存期限的不足。科研的严谨性还在于数据的客观性。因实验有一定的变异,人群或动物个体差异,实验结果都需要重复,由统计学得出结论。所以要让学生掌握t检验、单因素方差分析等基本的分析方法。在涉及人工计数的实验,需要至少两位同学分别统计,最后得到客观的计量结果。科学研究靠的是自身不懈的努力,更离不开团队合作。现在科学研究涉及的技术方法越来越多,好的研究结果工作量也很大,常常不是由一个人独立完成,需要多人互相配合协作,所以良好的团队合作精神非常重要。团队合作可以增进学生之间的交流,互相借鉴研究方法,甚至触发研究思路和灵感。为此,本实验室研究并实行“新老结合、以老带新”的模式,以课题组为单位,让高年级学生带动低年级学生探索学习,如此不仅使得实验技巧得以传承并优化,更能通过不断交流学习迸发更多科研想法和理念,实现双赢。

2.5完善科研思路培养

科技科学研究论文第7篇

关键词:科学技术;马克思;手稿;经济学

一、马克思经济学手稿中对科学技术的一般认识

经济学手稿是马克思经济思想的重要成果之一,也是我们研究马克思经济思想形成过程的重要依据。马克思的一生中留下了许多著名的经济学手稿,如《1844年经济学哲学手稿》《1857—1858年经济学手稿》和《1861—1863年经济学手稿》等。其中,《1844年经济学哲学手稿》是马克思早期思想的重要概括,也是马克思对经济学问题的第一次探索,其本身并不是严格意义上的经济学著作,而是马克思用哲学的语言和辩证的思维来阐述经济问题的著作。但《1844年经济学哲学手稿》包含着马克思对科学技术最初的理解和判断,为他后来科学技术思想的形成奠定了基础。1.《1844年经济学哲学手稿》中作为人的类本质的科学技术科学技术是一个历史的范畴,在马克思早期的思想中,对科学技术的认识始终是同对人的类本质问题探究联系在一起的。从费尔巴哈的自然主义出发,马克思在肯定人是自然存在物的同时,从实践唯物主义的角度创造性地将人的类本质归结为自由自觉的社会性的劳动。马克思批判了那些将宗教、政治、艺术和文学等看作是“人的本质力量的现实性”和“人类的活动”的唯心主义观点,明确指出只有工业的历史和它已经产生的对象性的存在,才是一本打开了的关于人的本质力量的书,而“自然科学却通过工业日益在实践上进入人的生活,改造人的生活,并为人的解放做准备,尽管它不得不直接地完成非人化。工业是自然界同人之间,因而也是自然科学同人之间现实的历史关系”[1]85。作为人本质力量公开展示的工业,随着自然科学在其中的不断运用,自然科学不断技术化,科学技术将成为改造人的生活,实现人的解放的重要力量。从这一角度而言,科学技术也是人的本质的客观展现。尽管在资本主义社会,在私有财产所决定的工业生产中,科学技术是以异化的形式存在着,但它仍然是人的对象性活动或活动成果,并没有外在于人的实践活动。它不断改善着人类的生存条件,为人的全面解放创造条件。不难看出,《1844年经济学哲学手稿》中,马克思是从人的类本质的角度来看待科学技术的。在他看来,对科学技术的认识不应局限在对人类认识自然、改造自然、改善生产、生活环境的“有用性”上,而应将科学与人的类本质联系起来,深入科学对于人的类本质的认识和人的类本质力量的展现具有的本体性意义。这与他之前的康德和之后的西方人本主义思潮对科学技术批判的理论是根本不同的。正是基于对人的类本质的分析,马克思形成了他早期的科学技术思想。2.《1857—1858年经济学手稿》中被固定资本客体化了的科学技术《1857—1858年经济学手稿》是马克思重新开始研究经济学的重要成果,在这部手稿中,马克思第一次明确提出了“生产力中也包括科学”的著名论断,并对科学、技术在资本主义社会发展的动力和应用问题做了精辟的分析。马克思指出,资本主义的生产过程是劳动过程和价值增值过程的统一,其秘密在于资本家迫使工人整个的劳动时间超过必要劳动时间,使价值形成过程转化为价值增值过程,成为剩余价值的生产过程。资本主义剩余价值生产有两种基本方法:绝对剩余价值生产和相对剩余价值生产。其中,绝对剩余价值生产是在必要劳动时间不变的条件下,通过绝对地延长工作日而增加剩余劳动时间的剩余价值生产方法。相对剩余价值生产则是以提高和发展生产力为基础来生产剩余价值的方法。由于受工人的生理界限和社会道德等方面影响和制约,绝对剩余价值的生产方法逐渐被淘汰,而相对剩余价值的生产方法成为资本主义剩余价值生产的主要方法。然而,提高和发展生产力需要探索整个自然界,探索地球,以便发现新的有用物体和原有物体的新的有用属性。因此,以提高生产力为生产剩余价值主要方法的资本主义必然“要把自然科学发展到它的最高点”。马克思高度评价了以资本为基础的生产的伟大文明作用,充分肯定了资本主义制度对于自然科学发展的积极作用。他指出,以资本为基础的生产“创造出一个普遍利用自然属性和人的属性的体系,创造出一个普遍有用性的体系,甚至科学也同人的一切物质的和精神的属性一样,表现为这个普遍有用性体系的体现者”。“只有在资本主义制度下自然界才真正成为人的对象,真正是有用物;它不再被认为是自为的力量。”[2]390这就是说,正是资本创造出的资产阶级社会和社会成员对自然界以及社会联系本身的普遍占有,推动了人类对自然界的独立规律的认识和研究。但同时马克思也十分清楚地指出,这种对自然界的探索和研究的目的在于使自然界服从人的需要,因而也成为这个“普遍有用体系的体现者”。马克思进一步指出,在资本的生产过程中,劳动是一个总体,是各种劳动的结合体。它的精神的统一处于自身之外,而它的物质的统一“则从属于机器的,固定资本的物的统一。这种固定资本像一个有灵性的怪物把科学思想客体化了”[2]464。在这里,马克思对科学技术的理解已经从《1844年经济学哲学手稿》中人的类本质的哲学思辨,深入到资本的生产过程,从固定资本的变化角度去揭示资本对于科学及其应用的支配性和决定性作用。在马克思看来,社会的生产力是用固定资本衡量的,而固定资本中包括科学的力量。在资本主义社会,资本像一个“有灵性的怪物”拥有支配一切的权力,资本的力量不仅影响和决定着社会物质生产方式,也影响和控制着科学技术的发展及其在实践中的应用。马克思在《1857—1858年经济学手稿》“资本章”中详细论述了资本、科学和社会生产力的关系。他指出:“资本是以生产力的一定的现有的历史发展为前提的———在这些生产力中也包括科学。”[3]94科学是社会生产力中的一个重要因素,属于潜在的、间接的一般生产力。当被应用于物质生产过程,物化在机器以及其他物质生产资料中,科学就可以转化为直接生产力。资本主义机器体系的出现,使得资本主义生产过程不再取决于工人掌握的直接技巧,而是取决于科学在生产工艺上的应用。随着大工业的发展,资本唤起了科学和自然界的一切力量,一切科学都被用来为资本服务,从而使资本主义财富的创造也取决于科学技术的发展及其在生产上的应用。在这种条件下,科学技术成为推动社会生产力发展的决定性力量,而“科学在直接生产上的应用本身就成为对科学具有决定性的和推动作用的着眼点”[3]99。这就是说,在资本主义条件下,资本通过对科学在生产上的直接应用获得了充分发展,而推动科学发展的真正动机并不是来自人们对自然的好奇或现实生产、生活的客观需要,而是来自资本增值,增加剩余价值的内在需要。科学一旦成为资本增值的手段被引入生产过程,就会成为具有资本特性的科学。3.《1861—1863年经济学手稿》中作为推动社会变革力量的科学技术《1861—1863年经济学手稿》在马克思经济思想发展中占有十分重要的地位,被视为马克思经济思想发展中的“历史路标”。[4]在这一手稿中,马克思对科学技术的经济学考察主要集中在《相对剩余价值》一章中的“机器、自然力和科学的应用(蒸汽、电、机械的和化学的因素)”部分。马克思立足科学技术本身发展情况,从机器的技术史演进出发,充分肯定了科学技术作为生产力发展因素在直接生产过程中的重要作用,高度评价了科学技术对社会经济关系发展的革命性作用,深刻分析了资本主义应用机器的目的、前提和后果。在马克思看来,科学技术是“一般历史发展过程的产物”,是社会历史发展到一定阶段产生的。科学在社会生产力发展中的直接后果是机器的产生和应用。“应用机器,不仅仅是使与单独个人的劳动的社会劳动的生产力发挥作用,而且把单纯的自然力———如水、风、蒸汽、电等———变成社会劳动的力量。”[5]279-280在自然力并入生产过程,变为生产力,变成“社会劳动的力量”的同时,科学成了生产过程的一个独立因素发挥重要作用。科学推动着社会生产力的极大发展,同时生产力的发展又必然引发生产关系的变革。然而,在资本主义生产中,资本家应用机器的目的不在于缩短工人生产商品所费的劳动时间,也不在于缩短工作日,而在于缩短工人为再生产其劳动力所需要的劳动时间,从而延长剩余劳动时间。这表明机器的资本主义应用使机器扭曲为生产剩余价值的手段,而不再是满足社会需要的手段。因此,资本家不断改变劳动手段的真正动因在于获取巨大限度的利润。马克思进一步分析了资本主义使用机器的两个一般性前提和一个基本原则。由于人类社会每一种新的物质生产方式的可能性都是由先行存在的物质生产方式基础上创造产生的,资本主义机器大工业的生产方式也是在简单协作和以分工为基础的工场手工业基础上发展起来的。资本家使用机器遵循的一个一般原则就是“进入商品的机器的价值,要少于它所代替的劳动的价值”[5]281。马克思结合当时一些工业部门使用机器的具体过程,揭示了资本主义使用机器的结果是有利于整个资本主义生产的,其后果包括刺激技术的不断改进、造成工人劳动时间延长、劳动强度提高、机器代替劳动甚至成为资本家对付工人的手段等多个方面。此外,在《1861—1863年经济学手稿》中,马克思还对资本主义利用科学技术的未来趋势进行了预测。在资本主义生产方式下,资本的影响和控制下的科学技术具有双重作用,既可能成为社会生产力发展的积极因素,也可能成为阻碍社会生产力发展的消极因素。资本主义国家通过对科学技术的开发和应用,推动了社会生产力的巨大发展,缓解了资本主义社会的基本矛盾,巩固了资本主义生产关系,但却无法从根本上解决资本主义社会固有矛盾,更不可能改变资本主义生产关系成为生产力发展桎梏的必然趋势。当科学技术发展推动的生产力发展到一定阶段,资本主义生产关系再也容纳不下它的发展时,资本主义生产关系将会为新的生产关系所取代。

二、《资本论》中对科学技术的系统考察

《资本论》中,马克思对科学技术的分析主要是以生产方式的变化,即生产力的运动方式展开的。《资本论》第一卷中,马克思详细分析了资本主义生产方式从简单协作、工场手工业向机器大工业转变过程中,科学技术进步在社会生产力发展中具有的基础性作用,他指出:“劳动生产力是由多种情况决定的,其中包括,工人的平均熟练程度,科学的发展水平和在工艺上的应用程度,生产过程的社会结合,生产资料的规模和效能以及自然条件。”[6]53在这里,马克思把科学技术的发展放在了人之后,充分说明人和科学发展在社会生产力进步中的重要作用以及人和科学的应用之间的紧密联系。其次,马克思详细论述了科学技术在资本主义生产方式变化中,特别是在机器大工业生产中对生产力发展的推动作用。简单协作、以分工为基础的工场手工业和机器大工业是三种典型的资本主义生产方式。马克思指出,协作不仅可以提高个人生产力,而且还创造了一种生产力。这种生产力本身是一种集体力。在工场手工业初期,协作以简单的形态存在,只有在资本主义发展到工场手工业占统治地位的时期,协作才达到了它更高的发展形式———以分工为基础的协作。在这一时期,科学的发展和应用推动了不同种的劳动工具和复杂的机械装置的生产,从而为工场手工业发展到机器大工业奠定了科学技术基础。在这个基础上的进一步发展,不同的工具被连接起来,逐渐产生了机器。随着劳动资料从工具向机器转变,资本主义生产方式也由此从工场手工业阶段过渡到机器大工业阶段。在《资本论》中,马克思多次论证“劳动生产力是随着科学和技术的不断进步而不断发展的”[6]698。在考察机器价值向产品转移规律时,马克思指出:“大工业把巨大的自然力和自然科学并入生产过程,必将大大提高劳动生产率。”[6]444在大工业阶段,科学技术的发展使劳动生产力中的所有要素都发生重大变化。科学技术推动劳动资料从工具转化为机器和机器体系,并使之得到不断改良和更新;科学技术的发展扩大了劳动者的范围,妇女和儿童加入雇佣工人队伍,并在客观上要求劳动者具有较高的文化知识。科学技术的进步不断增加现有物质的数量和新用途,开拓新的投资领域。此外,科学技术还教人们对废弃物的回收和循环利用,创造新的资本材料。“科学和技术使执行职能的资本具有一种不以它的一定量为转移的扩张能力。”[6]699第三,马克思从生产力运动方式变化的角度揭示了科学技术发展对社会变革的重要作用。正是基于对资本主义生产方式变化的分析,马克思深入分析了科学技术在人类社会发展中的变革作用。在马克思那里,科学技术是具有最高意义上的革命力量,在推动社会生产力巨大发展的同时,科学技术通过生产力的中介作用,又促成生产关系的变革以及新生产关系的产生。在资本主义生产方式下,资本主义生产本身的内在规律与科学技术发展和社会生产力的发展存在不可避免的矛盾。科学技术作为生产力的重要因素,它的发展必定促进资本主义生产社会化的进一步发展,而生产社会化和资本主义私有制的矛盾在资本主义框架下是不可能解决的。因此,从资本主义发展的历史趋势看,科学技术的发展必将加速资本主义生产关系瓦解。

三、马克思经济学视野中科学技术思想的内在逻辑与现实意义

1.马克思经济学著作中科学技术思想演进的基本主线从《1844年经济学哲学手稿》《1857—1858年经济学手稿》《1861—1863年经济学手稿》到《资本论》,科学技术问题贯穿于马克思经济思想发轫、形成和发展的全过程。科学、技术的本质及其与社会生产力发展、生产方式变革的关系一直是马克思经济思想中十分重要的研究内容。总体上看,马克思在经济学手稿中对科学技术的认识和研究遵循着两条基本主线:一是以辩证唯物主义和历史唯物主义的创立、逐步发展和完善为主线;二是以分析、批判资本主义生产方式为主线。前者重点研究了科学技术作为历史的有力杠杆所具有的革命性及其对社会生产力发展的重要作用,后者主要论述了科学技术的资本主义应用及其对资本主义生产方式变革的重要意义。马克思立足于历史唯物主义,从现实的生产劳动出发研究科学技术问题,将科学技术与人的类本质、生产劳动、现代工业、资本生产、经济发展、社会变革等的关系纳入对科学技术研究视域中,在批判唯心主义,研究技术史、工艺史和自然科学史的过程上,深入分析了科学技术的本质,揭示了科学技术与社会生产力的关系,提出了“生产力中也包括科学”的重要思想,并充分肯定了科学技术通过大工业并入生产过程,成为生产力发展的重要因素,在提高劳动生产率和推动生产力发展方面的重要地位和作用。科学技术本质上是人类本质的展示,但在资本主义生产条件下,科学技术一旦与资本相结合,就成为具有资本形态规定性的科学技术,受资本本质的制约。在资本主义广泛应用科学技术推动社会生产力发展的同时,也造成了科学和直接劳动相分离,使科学技术成为与劳动相对立的、服务于资本的独立力量。科学技术的资本主义应用加剧了资本对人本身具有的生产力更大规模、更深层次的剥削和掠夺,不可避免地激化了资本主义社会的基本矛盾,从而为资本主义社会变革准备了物质条件和革命力量。正是通过生产力的中介作用,科学技术不断促进资本主义生产关系的调整、变革和新生产关系产生。因此,马克思对科学技术问题的研究是与资本主义生产方式的剖析紧密联系在一起的。没有马克思对唯心主义的批判,就不能深刻认识科学与人的类本质的内在联系。没有马克思对资本主义生产方式的分析,就不能科学揭示科学技术对社会生产力发展和社会变革的重要作用,更不能深入认识科学技术发展与资本主义命运变化的关系。从科学技术本身来看,科学技术是人的本质力量的体现,也是一般社会生产力的基本要素,更是实现人类解放和人的全面而自由发展的重要力量。自人类进入文明史以来,随着科学技术本身的不断发展,科学技术不仅改变着自然界,也变革着人类社会。作为人类社会进步和发展的重要推动力量,科学技术使人类逐渐从自然界中解放出来,并不断为人类的最终解放创造物质条件。因此,资本主义在积累、发展科学技术方面是必需的,但也是暂时的。在资本主义所能容纳的全部生产力发挥出来时,伴随着资本主义灭亡,人成为自然界和自身社会生存的主人,科学技术将再次回归其本质,成为人类谋求幸福和发展的重要工具。2.马克思经济学著作中对科学技术的多重理解马克思对科学技术的认识和研究始终是建立在辩证唯物主义和历史唯物主义基础上的。在不同时期,马克思经济学手稿写作的思路和角度不同,对科学技术的理解也不尽相同。比如《1857—1858年经济学手稿》是从固定资本变化的角度展开的,马克思提出的“科学技术也包括生产力”的思想也是基于分析科学技术对固定资本的控制和影响作用而形成的。《1861—1863年经济学手稿》以科学技术发展史为重要线索,揭示了科学技术的生产动因及其在社会变革中的重要功能。《资本论》第一卷则从资本主义生产方式运动变化的角度揭示了科学技术的革命性作用。马克思在不同经济学手稿从对科学技术不同角度的考察可以看作是马克思对科学技术的三种理解,这三种不同的理解具有内在的联系性,它越来越接近于马克思经济学的研究对象———资本主义生产方式以及和它相适应的生产关系与交换关系。马克思研究科学技术的目的主要在于揭示资本主义条件下科学技术在发展社会生产力、加深资本对工人剥削、加剧资本主义社会基本矛盾等方面的作用。马克思对科学技术问题的分析也始终是同资本主义生产力和生产关系密切联系在一起的。因为只有资本主义生产方式才第一次使科学技术直接进入生产过程,成为生产过程的一个独立要素。正是科学与资本的结合,才促进了资本主义社会生产力的巨大发展,并对资本主义社会生产关系产生重要影响。因此,只有准确把握马克思对资本主义经济关系分析和批判的基本思想,才能深刻地理解马克思科学技术思想的丰富内涵。马克思在经济学手稿中对科学技术的多角度分析充分说明,科学技术是一个内涵丰富的多维概念,概括起来,至少包含四个方面的涵义:一是作为人的类本质力量体现出来的科学技术;二是作为人类认识、改造和利用自然界的成果,以知识形态存在的科学技术;三是作为一般社会生产力的科学技术;四是作为社会变革力量,推动人类社会发展的科学技术。这四个方面是紧密联系、相互作用的有机整体,其中作为人的本质力量展现出来的科学技术和以知识形态存在的科学技术,是人对自然认识和实践关系的产物,是科学技术进入生产过程的前提和基础。作为一般社会生产力,科学技术进入生产过程,大幅度提高了生产社会化程度,必然导致社会生产关系出现新的变化。3.马克思经济学手稿中科学技术思想的现实意义马克思在经济学手稿中对科学技术的本质、发展过程、发展规律的深入考察和分析,不仅为人们正确认识科学技术的本质特征以及科学技术对社会生产力、生产关系的影响提供了理论武器,也为人们研究和考察当代科技发展与资本主义未来趋势提供了重要的方法论指导。20世纪中叶以来,伴随着信息技术的广泛应用,资本主义社会生产力得到空前发展,以美国为主导的西方发达资本主义国家在新科技革命等因素的推动下,相继进入了国家垄断阶段甚至国际垄断阶段。在这一阶段,科学技术与生产社会化和资本主义关系全球化问题交织融合,形成错综复杂的关系。科学技术对社会生产力和生产关系作用的形式、内容、深度和范围都超越了以往任何一个时代。如何认识当代资本主义出现的新变化,并从中揭示出现代科学技术发展的一般规律,为中国特色社会主义建设提供参考和借鉴是当前政治经济学研究的重要问题。在经济学手稿中马克思坚持从批判的角度,将科学技术置于资本主义生产方式下,研究和分析科学技术本质及其发展规律,为我们深入理解科学技术与社会生产力和社会经济发展的关系,正确把握当代资本主义发展趋势提供了一个全新的视角和方法。同时,马克思提出“生产力中也包括科学”的重要论断,也是我们正确认识科学技术在当代生产力中的中心地位,坚定不移地依靠科技创新,提高社会生产力和综合国力,实现中华民族伟大复兴的中国梦的重要理论支撑。

作者:李天芳 单位:中国社会科学院

参考文献:

[1][德]马克思.1844年经济学哲学手稿[M].北京:人民出版社,1985.

[2][德]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第30卷[M].第2版.北京:人民出版社,1995.

[3][德]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第31卷[M].北京:人民出版社,1995.

[4]顾海良.马克思经济思想的“历史路标”———读马克思《1861—1863年经济学手稿》[J].中国高校社会科学,2013,(5):9-23.