第 3篇 科学技术观
科学技术观是关于科学技术及其发展以及科学技术与社会的关系的总看法、总观点。
本篇将立足于现代科学技术的发展,把科学技术系统作为社会大系统中的一个子系统,探讨科学技术系统的性质、体系结构、内在矛盾,科学技术与社会系统的关系,当代的科学技术发展与大科学观等方面问题,以阐明辩证唯物主义的科学技术观。
第 9章 科学技术系统
第 1节 科学技术的性质和体系结构
一、科学技术的性质和实质
什么是科学?词源来自拉丁文 Scientia,本意为学问、
知识。我国大致在 16世纪以后引入“科学”一词,
开始翻译为“格物致知”,到 19世纪末才将 Science
翻译为“科学” (1893年康有为经日文)。
,科学”广泛使用,但至今没有公认的统一定义。
各国的百科全书和辞典的界说不尽相同,大致认为:
科学是在社会实践基础上探索客观世界的活动,是以正确反映现实及其规律性为内容,并通过概念、
定律、原理、假说和理论的形式表现出来的知识体系。
贝尔纳(见后):科学作为一种社会建制、一种探索的方法、一种研究活动、一种积累的知识传统、一种维持或发展生产的主要因素以及信仰和精神的来源之一,难以定义。科学是表示人类活动的一个范畴,它的直接职能是不断探求和系统总结关于客观世界的知识。所以,
“科学”不仅指获得新知识的活动,而且包括这个活动的结果,即知识体系;科学这种知识体系还可以物化为社会生产力。
诺贝尔奖金获得者布莱克特:所谓科学,就是通过国家出钱来满足科学家的好奇心。江泽民
2000年 6月为美国,科学,杂志撰写的社论中阐明中国政府鼓励科学家进行“好奇心驱动的研究”。
贝尔纳
( J.D.Bernal,1901-1971)
英国物理学家。 1919年入剑桥大学,接触和学习马克思主义著作;其后曾在剑桥大学、伦敦大学任教; 1937年起成为英国皇家学会会员。
“二战”期间,他坚定地站在被侵略的国家和民族一边,把科学技术用于反法西斯的正义战争。战后,他在结晶学和生物化学原有成就的基础上,研究物质结构问题,并在金属、激素、
维生素、简单蛋白质和病毒结构等研究方面作出了杰出的贡献。他积极参加和平运动,曾经当选英国和平委员会委员、副主席,世界和平理事会常务委员会副主席、主席等职。
贝尔纳是英国共产党员。他系统地研究过马克思主义的经典著作,考察了世界上许多国家特别是贫穷国家的情况,认识到只有马克思主义才能正确理解和解决现代社会所面临的历史任务。他坚持不懈地为社会进步和科学事业的发展而努力,并通俗地宣传社会主义的巨大成就,揭露帝国主义疯狂扩军的罪恶行径,号召科学家为使科学服务于人民而斗争。
主要著作有:,科学的社会功能,( 1939)、
,科学与社会,( 1953),,历史上的科学,
( 1954)以及,必然的自由,,,生命的物理学基础,等。
自然科学,是以自然界(包括人工自然)为研究对象的科学。科学实验 —三大社会实践之一
自然科学作为知识体系区别于其它社会意识形态的重大特点:
( 1)具有“一般社会生产力”的性质,是
“最高意义上的革命力量”;
( 2)不是依赖于特定的经济基础之上的上层建筑。没有阶级性、无国界、民族界,有强烈的继承性。
科学的分类:
17世纪,培根按照人类思维方式的特征把科学知识分为三大类,即记忆的科学(历史学、
语言学等)、想象的科学(文学、艺术等)、
理智的科学(哲学、自然科学等)。
法国的空想社会主义者(以圣西门为代表)
以科学研究的对象作为分类原则,认为自然现象有天文现象、物理现象、化学现象和生理现象等 4种,相应地自然科学划分为天文学、
物理学、化学和生理学 4门。
孔德把圣西门的分类系统具体化,并在生理学之后加上一门社会学。
黑格尔把发展的思想带进了科学分类,他认为各门科学是在“绝对精神”的发展顺序中相继出现的。数学、力学,物理学、化学,
地质学、植物学、动物学,人类学、精神现象学、心理学,关于公民社会和国家的学说,
艺术、宗教和哲学。
恩格斯提出了科学分类的原则:必须根据客观存在的对象(物质的不同的运动形式),
而不是根据“绝对精神”来分类;必须根据物质运动形式的内在逻辑由简单到复杂、由低级到高级地进行分类。
马克卢普把知识分成 5类:实用知识(专业知识、商业知识、政治知识、家庭知识及其他知识),学术知识(人文教育),闲谈与消遣知识(幽默、小说、游戏),精神知识
(宗教)和不需要的知识。
人们通常认为,可以大体上把全部知识分属于数学、自然科学、社会科学和哲学 4大门类。
近年来,我国学术界(如钱学森同志)又有划分为 6大类(即自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学)或 9
大类(再加上军事科学、文艺理论、行为科学)的提法。
现代自然科学实践活动结构:基础研究、应用研究、
发展研究;自然科学知识体系机构:基础科学、技术科学和工程科学。
基础自然科学,相当于工科(以及农医科)学生所学的基础课,如物理学、物理化学、化学、生物化学、
生物学。研究对象是天然自然;基础科学是一切自然科学的基础;
技术(基础)科学,人们公认技术科学有别于基础科学,有特殊的地位和重要性,但对技术科学的内涵外延及其性质作用的理解不尽相同。可以认为,技术科学相当于工科学生所学的专业基础课,如材料力学、
工程热物理、电工学、冶金物理化学、自动控制理论等。
工程(应用)科学,相当于工科学生所学的专业课,
如桥梁工程学、矿山工程学、民用建筑工程学、炼铁学、炼钢学等。
什么是技术?词源来自希腊语 Techne(“艺术”、“技艺”)和 logos(“言词”、“说话”)的结合。亚里士多德把 Techne看作是关于制作的卓越智慧。
是一个历史性范畴:最初,表征劳动者的技巧、技能和操作方法;(成书于战国时期的,考工记,指出:
“天有时,地有气,材有美,工有巧,合其四者然后可以为良。”)
近代科学后,技术主要表现为依据自然科学规律,运用一定的手段、方法,特别是以机器的使用为中介,
对物、能、信息进行转换和加工,以满足人类需要;
狄德罗在,百科全书,中列有技术( art) 条目,把技术定义为“为了完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则相结合的体系” 。
在现代,有人认为技术就是关于制造或做事的方法,或把技术广义地理解为人类的活动或行为的方式。随着近代工业革命的兴起和大机器生产时代的到来,人们又曾强调技术是生产劳动手段的总和,认为工具、机器属于技术范畴。由于科学日益显示其对生产技术的先导作用,又有不少人认为技术是科学的物化,是科学理论的应用,或是对自然规律的有意识的运用。甚至把技术看作是科学的子系统或分支。还有人主张技术是一种特殊的意识形态或特殊的文化形态。
可把技术概括为:人类为了满足社会需要,利用自然规律,在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技能体系的总和。
技术具有自然和社会双重属性;技术是直接的生产力;科学作为“知识形态上的生产力”要转化为直接生产力必须以技术为中介。(附:技术与科学的特点对比)
科学、技术的共同本质,是反映了人类对自然的能动关系:认识和反映,控制和改造。科学、技术和生产是把人类从动物界中提升出来,又把人类从自然王国不断提升到自由王国的伟大力量。
技术哲学的渊源
长期以来,学者传统与工匠传统是分离的。正如德国技术哲学家拉普所说,在西方思想传统中总体上轻视对技术的研究。 1877年德国人卡普( Ernst Kapp)
,技术哲学纲要,,是技术哲学的奠基著作。技术哲学初创于德国,继而在欧、
美、日等许多国家陆续开展研究,形成各种不同的学术流派。
科学与技术的对比表 科学与技术之间某些相似点和差别特征 科学 技术问题的主要类型 认识 实践最终目标 理解 做中心 假设和实验 设计和方案基础 数学 数学和科学理论在其中的作用 引导理解 指导活动实验在其中的作用 资料来源和检验概念 资料来源和检验设计或方案成本和利润分析 难能适用 总是必需的概念分析 必要的 次要的预言的作用 在于真理的评价 在于规划真理 最指望得到 满足于实际目的理论的深度 最指望达到 满足于实际目的由谁来确定任务 由研究者 靠经营者社会影响的着力点 在于其他文化方面 在于整个社会所有者 全人类 雇主检查和保密对它的影响 致命性的 伤害性的生态制约 无或适度的 期望得到的经济制约 在于手段 在于手段与目的发现在其中的作用 中心的 中心的发明在其中的作用 中心的 中心的批判 必要的 必要的
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技术的分类:
一种按三个级别划分技术类型的方法:第一级,四种基本技术:人工的机械自然过程 —
广义的机械技术;人工的物理自然过程 —物理技术;人工的化学自然过程 —化工技术;
人工的生命运动过程 —生物技术。
第二级,劳动过程中的技术,8类人类劳动过程:采取、原材料生产、机械生产、建设、
输送、信息处理、能源生产、农牧生产。
第三级,产业技术分类。一、二、三产业
二、科学技术的体系结构
20世纪以来,科学活动从单纯的基础研究扩展到应用研究、开发研究;科学知识体系从仅有的基础自然科学发展为包括基础科学、技术科学和工程科学三大层次的结构体系。
边缘学科、交叉学科、横断学科蓬勃发展。
人体科学、思维科学、系统科学等也呈三个层次发展。(附:钱学森科学分层)
技术的体系也经历了历史的发展。星野芳郎、
埃吕尔“技术系统”,休斯“技术体系”
科学 —技术一体化发展特点和趋势:科学技术化和技术科学化。
钱学森科学技术知识体系结构马克思主义哲学自然科学数 学社 会科学技术科学工程技术自然辩证法历史唯物主义第 2节 科学技术的社会组织
一、科学家和科学共同体
脑体分工。 1840年威廉 ·惠威尔首创“科学家”
( scientist)这个词汇。
科学的职业化历史:“恩主制”
伦敦皇家学会( 1660),法兰西科学院
( 1666),柏林学院( 1700)
电气技术革命尤其是 20世纪以后,科学家角色迅速分化发展。在 1896年,世界职业科学家 5万人,其核心约 1.5万人,而到 1970年,
300万人。
科学共同体( Scientific Community),最早由英国科学家和哲学家波兰尼于 1942年在,科学的自治,一文中提出。 1962年,库恩在,科学革命的结构,中把“科学共同体”与“范式”等同使用。
职业精神(敬业精神)、体制目标、行为规范和精神气质。
体制目标:以增进知识为己任,并用知识造福人类(培根)。
默顿概括的科学精神气质:( 1)普遍主义;
( 2)公有主义;( 3)不谋私利精神;( 4)有条理的怀疑精神;( 5)诚实;( 6)为首创权
(优先权)而竞争。
科学权威结构(附:美国科学界金字塔结构)
科学成果的承认及奖励制度
,承认是科学王国的通货。”(默顿)
科学奖励中的“马太效应”及其几种表现形式:优势积累效应、光环效应、回溯效应、“波敦克效应”、普朗克效应(普朗克:“一项重要的科学发明创造,很少是逐渐争取和转变它的对手而获得成功的。
而一般的情况是,对手们逐渐死去,成长中的一代从一开始就熟悉这种观念。”)、
“棘轮效应”(加斯顿,科学的社会运行,)
美国科学界的社会分层
(朱克曼)
诺贝尔奖得主 1
美国国家科学院院士 13
有博士学位的科学家 2,400
有资格入选,美国男女科学家》的科学家 2,6 00
载入,全国科技人员登记册》的科学家 4,3 00
自称为科学工作者的人 6,800
二、科学的社会组织:内在的和外在的两种
( 1)以共同的学术观点为核心而形成的学派。
典型:历史上的毕达哥拉斯学派、法国的大百科全书学派,现代的哥本哈根学派、布鲁塞尔学派、维也纳学派,数学上的布尔巴基学派;学派由具有共同学术思想的人们组成,
他们之间保持密切的学术思想的交流或科学研究的合作,并有公认的学术权威为自己的带头人;
特点:( 1)核心人物,( 2)整体性,( 3)
传统性,( 4)排它性;
形成:师承关系,访问学者;
作用:继承,保护,争鸣,发展。
( 2)“无形学院”。介于学派与正式有形科学组织之间的一种科学组织形式。与学派相同的地方是以优秀科学家为中心,自由联合、自由讨论;不同之处在于它的排它性不那么强,
而且常常是多学科的。
( 3)学会。人员最为广泛,受国家法律保护的职业科学家团体。 1660年英国皇家学会的成立是其起点。学会是科学劳动者的集团利益的代表,主要任务是学术交流。当代国际化;成为国家领导科学技术的智囊团和思想库。
( 4)由一定的行政关系形成的科研组织,如科学院、各类研究所、高校。不同国家,组织形式不同。一般地,国家级科研机构侧重基础研究和综合性应用研究;地方和企业的科研机构侧重应用和开发研究;高校则基础和应用研究并重。(附:门罗实验室、贝尔实验室)
( 5)科研中心。新近出现的,由国际、国家或社会举办,既有一定的专门科研队伍、配套的实验设备、资料情报和行政管理系统,又能灵活地组织力量实现重大的综合性的科学研究任务。如 20世纪 30年代德国制造“飞弹”的军事科研中心,40年代美国曼哈顿工程核研究中心,60年代阿波罗计划宇航研究中心。
此外,当代社会还发展出大型科学技术服务机构,如实验中心、测试中心、数据中心等。
巨大的科学的社会建制的形成,提出了如何有效管理科学研究的问题。关键是处理好科学劳动自身的特点(脑力劳动、创造性、不确定性、
自由)与社会需要(时限强、求统一)之间的关系。
爱迪生门罗公园实验室
爱迪生不仅是一个伟大的发明家(一生有 1,093
项发明专利,是有记录的历史上发明专利最多的人,被誉为“发明大王”),而且具有发明组织才能,开创了有组织的技术研究之先河。
1881年(另一说法是 1876年),爱迪生在离纽约 40公里的新泽西州门罗公园( Menlo Park)
建起研究实验室。在这里,他开始了“每 10天一小发明,每 6个月一大发明”的事业。他以
“发明增进人类的幸福”和“发明用于商业需要”为创办目的。雇佣约 40个人从事电器和机械的发明,其中有科学家和工程师。像乐队指
挥一样指导和协调科学和技术研究。 19世纪 80
年代初,有 44项发明同时进行,每个助手负责一项,他每天检查进度,提出意见,使像滚筒油印机、电缆及其装置、电话耳机、电灯的灯丝、测声音仪器、药品等研究几乎齐头并进。
其中,最著名的是电话耳机和白炽电灯的发明。
在他看来,发现带有偶然性,而发明却是有预计的追求。
这是世界上第一个科学技术“发明工厂”,开创了有组织地进行规模较大的工业实验研究的新时期。从此,企业研究开发中心开始成为科学技术进步的主角。(被科技史学家称为“对科技发展有重大影响的四件历史事件”之一)
诺贝尔奖获得者的摇篮 ——
卡文迪许实验室
英国剑桥大学卡文迪许实验室,1871年筹建,是世界上最早的集体研究机构。
橡木大门上的题词:“主之作为,极其广大;凡乐为者,皆应考察。”
历任主任有:麦克斯韦、瑞利男爵、约瑟夫 ·汤姆森、卢瑟福、小布拉格,等。
汤姆森时代:他本人发现电子,阿斯顿质谱仪,威尔逊云雾室,理查森金属电
子热发射实验,巴克拉化学元素的 X射线能谱 ……
汤姆森邀请许多国家的研究生到他那里工作。
为了创造自由、活泼的研究和交流气氛,他制订这样一条制度:研究人员每天上午、下午各一次集中在一起喝茶,在使身心处于松弛状态的环境里交流思想。
在卢瑟福任内,卡文迪许聚集了当时世界上最著名的一批青年物理学家,例如,发现中子的查德威克,发明静电加速器的科克拉夫特、瓦尔顿。
现在,实验室大楼可用面积是 1.6万平方米,研究人员包括研究生和访问学者在内共是 700多人,研究领域扩大到许多学科的前沿。
130多年来,培育了几代出色的科学家,
其中包括 25位诺贝尔奖获得者(见后)。
从卡文迪什实验室出身的诺贝尔奖获得者
1、瑞利男爵 1904 研究气体密度,发现氮
2,J.J.汤姆逊 1906 气体导电的理论和实验研究
3、卢瑟福 1908 因放射性研究获诺贝尔化学奖
4、布拉格父子( W.H.布拉格,W.L.布拉格 )
1915 用 X射线研究晶体结构
5、巴克拉 1917 发现作为元素特征的二次 X射线
6、阿斯顿 1922 因发明质谱仪而获诺贝尔化学奖
7,C.T.R.威尔逊 1927 发现用蒸汽凝结的方法显示带电粒子的轨迹
8、理查森 1928 研究热电子现象,发现理查森定律
9、查德威克 1935 发现中子
10,G.P.汤姆逊 1937 电子衍射
11、阿普顿 1947 上层大气的物理特性
12、布莱克特 1948 改进威尔逊云室,由此在核物理和宇宙线领域中有新发现
13、鲍威尔 1950 照相乳胶探测技术
14、科克拉夫特、瓦尔顿 1951 用人工加速原子粒子实现原子核嬗变
15、佩鲁茨、肯德鲁 1962 用 X射线分析大分子蛋白质的结构,获诺贝尔化学奖
16、克里克、沃森、威尔金斯 1962 发现去氧核糖核酸的双螺旋结构,获生理学或医学奖
17、约瑟夫逊 1973 发现约瑟夫森效应
18、赖尔 1974 射电天文学
19、休伊士 1974 发现脉冲星
20、莫特 1977 磁性与无规系统的电子结构
与卡文迪什实验室有密切关系的
诺贝尔物理学奖
1、玻尔 1922 研究原子结构和辐射
2、康普顿 1927 发现康普顿效应
3、狄拉克 1933 建立新的原子理论
4,P.W.安德逊 1977 磁性与无规系统的电子结构
5、卡皮查 1978 低温物理学企业研究机构的范例 ——
贝尔实验室
贝尔实验室创立于 1925年,是 AT&T(美国电话电报公司)的研究机构。
研究内容分为基础研究、先进技术和产品开发三部分。分布世界各地的 2.5万研究人员,10%从事基础研究,10%先进技术研究,80%产品开发。 R&D费用占销售额的 11%多,2000年为 37.4亿美元,其中 1%用于基础研究。先后有 11位科学家获得诺贝尔奖,其中肖克利、布拉顿和
巴丁因发明晶体管于 1956年获得诺贝尔物理学奖。获得专利 3千多项。
1997年 5月,贝尔实验室分别在北京和上海成立了中国贝尔实验室,从中国招聘了第一批
12名研究人员。 1999年,在北京成立了贝尔实验室亚太及中国地区总部,目前有 700多名研究人员,其中 90%有硕士或博士学位,
50%来自应届毕业研究生。(许浚,感悟创新 ——贝尔实验室华裔高级副总裁的领导理念,,中国商业出版社,2001年 )
三、科学的社会支持系统
1、经济支持系统(经费投入)
,恩主”赞助 ——科学基金会 ——国家财政支持、企业投入( R&D投入结构:美、法、
德、韩等国政府与民间 6,4或 5,5,我国一是总量弱,R&D/GDP比例低,二是政府投入偏低)
2、教育支持系统(人才)
法国大革命后,科学教育取代一般文化教育成为教育的主要内容。德、日战后复兴的经验在于教育和人才基础。我国实施“科教兴国”战略
3、信息支持系统(图书、情报)
4、实验技术装备支持系统(专门设备)
科学技术发展的社会整体能力
赵红州在 1979年,红旗,上发表“试论社会的科学能力”一文,钱学森好评,被学者引为经典。该文提出:在现代,决定一个国家科学技术发展速度的,已经不是个人的力量,而是社会的力量,是由规模宏大的科学家队伍,由技术先进的实验技术装备,由效率极高的“图书 -—情报”网络系统,由构成合理的科学劳动结构所提供的巨大的集体力量,即社会的科学能力。
社会的科学能力的基本要素:
( 1)科学家队伍的社会集团研究能力;
科学家队伍规模数量和质量两个方面,尤其质量方面,高级科研人员的比例,平均年龄和年龄构成。当代科学发明的最佳年龄区是 25—45
岁,峰值年龄在 37岁左右(以诺贝尔奖金获得者出获奖成果时的年龄为代表)。
1998年江泽民同志在接见两院院士时的讲话
“创新的关键在人才”中,列举了著名科学家等杰出人物取得成果的年龄之事例(见附表)。
创办少年班,硕博连读制度等措施。
杰出人物取得成就时的年龄统计表人物 成就 年龄哥白尼 日心说 38
牛顿 微积分 22
-- 自然哲学的数学原理 43
莱布尼茨 微积分 28
爱迪生 留声机 29
-- 电灯 31
贝尔 电话 29
居里夫人 发现镭、钍、钋的放射性 31
-- 发现钋和镭,提炼出纯镭 44
爱因斯坦 提出狭义相对论 26
-- 提出广义相对论 37
杨振宁 / 李政道 弱相互作用下宇称 不守恒定律
34/ 30
沃森 / 克里克 DNA 分子结构的双螺旋模型 25/ 37 (克里克于 04 年 7 月
28 日逝世,享年 88 岁)
马克思 / 恩格斯 发表《共产党宣言,30/ 28
马克思,〈政治经济学批判〉序言,41
毛泽东 出 席 党的一大 28
陈独秀 担任党的中央局书记 42
毛泽东 建国 56
邓小平 建国 45
( 2)实验技术装备的质量
实验技术装备主要包括仪器、仪表、机械、
材料、诸剂、动力以及相应的建筑设施等。
是物质形态的科学劳动资料,标志着不同时期不同国家科学能力水平的指示器。(见附:
法、德科学中心转移与实验技术装备)
当代,以电子计算机为基础的实验技术装备系统极为关键。
( 3)“图书 —情报”系统的效率
马克思:科学劳动“部分地以今人的协作为
条件,部分地又以对前人劳动的利用为条件”。
人类知识总量增长迅速,信息爆炸,科研人员 1/3的时间用在资料检索上。情报工作效率的高低直接影响一个国家的科学能力。
( 4)科学劳动结构的最佳程度
现代科学劳动的结构包括科学队伍的社会构成(按工作性质、科学结构、业务水平、学术观点等划分)、实验设备的社会构成(用途、部门)、科研经费的有机结构(来源、
使用部门和使用方向)、“图书 —情报”网络系统,以及科研组织系统(部门、劳动方式)等。
( 5)全民族的科学教育水平
提供人才后备军,创新环境,理解和支持科学技术瑞士洛桑国际管理学院( IMD)
,国际竞争力报告,
从 8 (或 4)个方面来评估一个国家或地区的竞争力:国内经济、国际化程度、政府管理、金融、基础设施、管理、科学技术和公民素质。
IMD构造的科技竞争力评价系统中有 5个子系统:
研究开发( R&D)财力资源,R&D人力资源、
技术管理状况、科学环境状况和知识产权保护状况。绝对指标 /人均指标
根据 IMD对 40多个国家和地区的排名,2000年我国科技竞争力排在第 28位,2001年的科学基础设施排在第 26位。
2001年,洛桑报告,
科学基础设施指标及中国排名指标名称 排名
R & D 支出总额 10
人均 R & D 支出额 44
G E R D / G D P 28
企业 R & D 支出 12
企业人均 R & D 支出 41
全国 R & D 总人数 3
全国每千人中 R & D 人数 32
企业 R & D 总人数 3
企业每千人中 R & D 人数 31
熟练 IT 工人的可得性 47
企业间技术合作 49
技术开发应用 30
诺贝尔奖 15
人均诺贝尔奖 22
基础研究 21
科学教育状况 42
青年与科技 15
批准授予公民专利件数 12
批准授予公民专利件数的年平均增长率 16
公民在国外获得专利件数 29
专利和版权保护 25
有效的专利数 38
技术发展基金 45
实验技术传统与、法德科学中心转移
19世纪,法国忽视实验技术装备,陶醉于学院式的理论教养;而德国强调科学与工农业的结合,十分重视实验技术装备的研制。例如,1858年盖斯勒发明低压放电管,1859年泽尔纳发明光度计,
1897年卡 ·布朗发明示波器的雏形,1908
年盖革发明气体放电计数器,等。利用先进的实验技术装备,1858年普吕斯发现了阴极射线,1888年赫兹发现电磁波,
1895年伦琴发现 X射线,1897年布希纳发现酵素。 19世纪至 20世纪初,德国科学家发现了几十种元素,并且第一次合成了尿素和茜素。李比希、维勒和凯库勒在有机化学方面的杰出成就,普朗克量子论等重大贡献,都与德国先进的实验设备分不开。科学中心由此从法国转移到德国。
第 3节 自然科学的发展模式
一、科学发展的基本矛盾
科学理论与科学实践(实验)之间的矛盾;
不同理论观点(学派)之间的矛盾;
各门自然科学之间发展不平衡的矛盾:带头学科
凯德洛夫的带头学科更替理论:力学 ——物理学、化学、生物学 ——微观物理学 ——控制论、
原子能科学、宇宙航行学 ——分子生物学、心理学。
二、科学发展的主要形式
1、纵向(时间)渐进与飞跃
2、横向(空间)分化与综合,当代科学发展的分化与综合趋势更强了,大小学科分支数以千计,边缘、
交叉学科,横断学科(信息科学、系统科学)
3、科学中心转移,1954年,科学学的创始人贝尔纳在,历史上的科学,一书中,用图表形式绘出了
“科学活动的主流”在世界范围内随时间流动的概貌。 1962年,日本神户大学科学系汤浅光朝系统地提出了科学中心转移的理论。他根据达姆斯塔特和赫旁萨的,科学和技术编年表,,威伯斯特的人物词典中 4万名科学家的传记、历年来发表在期刊或杂志上的重要科学论文,以及 1901-1960年间 215名诺贝尔奖金获得者的资料,得出了科学中心转移的结论。他把各国当时的重大科研成果作为衡量具体科学发
展水平的指标。如在一个历史时期内,一个国家对科学技术的贡献,超过了在那些年代里全世界科学成就的 1/4,就认为“科学活动中心”已转入该国。根据汤浅的研究,近、
现代科学中心转移的大致路线是:从意大利
( 1540-1610)、经英国( 1600-1730)、法国
( 1770-1830)到德国( 1830-1920)。现在又转移到了美国。近、现代科学中心转移的周期为 80年左右。(大连理工校长程耿东院士报告)
4、科学知识指数增长:美国科学学家、计量科学史家普赖斯,1949年发现。
三、关于科学发展一般模式的评述
科学发展模式是关于科学发展的规律性、主要特征和内在机制的概括和描述。它所回答的主要问题是:
科学是怎样发展的?科学发展的一般形式是什么?
什么是科学知识增长的动因和机制?等等。
1、培根及逻辑实证主义:归纳主义,科学发展是渐进积累的直线发展,没有革命。
库恩的批评:科学的发展成了一点一滴的进步,各种货色一件一件地或者一批一批地添加到那个不断加大的科学技术知识的货架上。
20世纪 50年代以来,许多科学家和科学哲学家对逻辑实证主义的直线式积累的科学发展观进行了批评。
主要有:
2、波普证伪主义模式,P1——TT——EE—
—P2。
3、库恩科学革命论模式:前科学 ——常规科学(形成范式) ——反常 ——危机 ——科学革命(新范式战胜旧范式) ——新常规科学 ……
,范式”:其含义有多种解释,基本上是科学家集团的共同信念、共同传统、共同理论框架以及理论模式、基本方法等。
4、拉卡托斯科学研究纲领模式
科学理论体系是一套科学研究纲领,由“硬核”、“保护带”、“启示法”组成;
科学发展模式:科学研究纲领的进化阶段 —
—科学研究纲领的退化阶段 ——新的进化的研究纲领取代退化的研究纲领 ——新的研究纲领的进化阶段 ……
第 4节 技术的发展模式
一、技术发展的基本矛盾
技术目的与技术手段之间的矛盾
二、技术发展的主要形式:连续性与间断性,
即渐进和跃进。
渐进形式,是技术基本原理不变的情况下的局部改良,包括一般性技术发明、技术改造、技术综合、技术转移等,可统称为技术革新;
跃进形式,技术原理性的发展所引起的技术上的创新。“技术革命”
三、关于技术发展一般模式的评述
1、技术发展机制的一般模式逻辑结构图(见下页)
2、社会技术体系的发展模式
2种观点:
日本石谷清干:新旧技术时代更替模式,社会需要 ——技术的开发和发展 ——新的社会需要 ——新技术的开发和发展 ……
日本星野芳郎:把技术发展过程概括为局部性的改良和原理性的发展的交替前进。产业革命以来,技术发展的三个技术体系的转变:机械技术 ——电力技术为主导 ——信息技术为主导
3、横向技术扩张:技术梯度递进模式和技术跃升发展模式。日本技术引进战略的成功社会需要技术目的潜在技术现实 技术技术 发展 机制 的 一般 模式 示意图人与自然 之间的矛盾需求与供给 之间的矛盾技术目的与 手段的矛盾( 生产等实践过程 的矛盾)
新技术 目的的设定构思与设计研制与试验生产 技术科学理论经验知识技能政治经济文化环境地理第 10章 科学技术与社会( STS)
科学技术与社会( STS)的三种相互关系的模式:线性模式、相互作用模式、内置模式(波义尔):
科学 社会技术 技术科学社会技术社会科学第 1节 科学技术的社会功能一、科学技术推进人类物质文明的昌盛
1、科学技术是生产力马克思论述机器在大工业中的应用。科学技术成为发展生产力的一个决定因素。科学技术渗透到生产力诸因素之中。
“科学技术是第一生产力”,科学技术进步在经济增长中的贡献率 60—70%。
2、满足人类需要,提高生活质量
3、改善劳动条件
二、科学技术推动人类精神文明的进步
1、提高人类认识能力
2、哲学观念和思维方式的变革
3、促进政治民主、文化教育、伦理道德
,德先生”、“赛先生”
科学劳动内在的追求真理、崇尚实践、尊重科学、实事求是、不畏艰险、不怕挫折、勇于探索、敢于创新、勤于思考、乐于奉献的科学精神和科学态度。
三、科学技术促进社会结构的变革
1、经济结构的更新:一、二次产业结构;
劳动密集产业 ——资金密集和技术密集;
2、生产关系的变革:劳动资料不仅是人类劳动力发展的测量器,而且是劳动借以进行的社会关系的指示器。
3、上层建筑和政治经济格局变革
科学属于上层建筑,还对社会制度产生影响。
资本主义制度的出现及其对科学技术的利用是科技史上的又一重大事件。前苏联与美国的竞赛,“星球大战”计划第 2节 科学技术发展的社会条件
一、社会诸因素对科学技术发展的影响
1、经济对科学技术发展的影响:
——经济需求是科学技术发展的最重要的推动力量、
恩格斯:“经济上的需要曾经是,而且愈来愈是对自然界的认识进展的主要动力。”
——经济支持是科学技术发展的最重要的物质基础、
——经济竞争是科学技术发展的最重要的刺激因素
经济对科学技术的影响集中体现在生产的影响上:提出研究课题,提供知识经验,创造观察和实验的手段,检验成果的标准。
2、政治对科学技术发展的影响:
社会制度层面;
政策和体制层面;知识分子政策,知识产权制度,科技体制
社会的政治行为及其政治形势:二次世界大战,
台湾科技经济起飞经历
3、教育对科学技术的影响
培育科技队伍;知识的继承和创新;大学在国家创新系统中的重要地位;
日本的经验;
教育效果的“滞后期”,需要远见;
改革教育以胜任其作用。
4、哲学对科学技术的影响
任何科学研究活动都必须运用理论思维;
许多大科学家也多是哲学家:爱因斯坦、海森堡、薛定谔、玻尔、波恩、贝塔朗菲、普里高津 ……
哲学思想还影响科学技术的决策和管理;
不同哲学作用不同,学习辨证唯物主义的重要性;
哲学是工具,不是“指挥者”、“支配者”。
5、文化对科学技术发展的影响
文化的核心是价值观念和行为规范的集合;
为什么近代科学在欧洲诞生?文艺复兴、宗教改革;马克斯 ·韦伯:新教伦理与资本主义;
科学的跨文化传播:日本的成功和伊朗的失败
文化的全球化(趋同、均质化)和本地化
二、社会需求对科学技术发展的推动作用
社会需求的各个方面:经济、政治、军事、
生活、教育、文化、精神以及科学技术自身的需求;
1、社会需求对科学技术的发展具有导向作用
2、社会需求对科学技术的发展具有选择作用
3、社会需求对科学技术发展还具有调控作用
中间环节:
第 3节 科学技术进步转化为社会经济发展的一般形式
一、科学技术进入社会经济系统的一般途径
渗透到各个生产要素之中
技术创新过程,各种创新企业、科学园区
二、关于科技进步促进经济、社会发展若干理论的评述
1、康德拉季耶夫的“长波理论”
前苏联早期经济学家,在 1918年,大经济循环,
中提出大循环理论即长波理论。资本主义经济每一次大循环都有上升(繁荣) ——资本的饥荒期和下降(衰退) ——资本的饱和期两个阶
段。 50年:头 15年是衰退期,接着 20年是大量再投资,其后 10年是过渡建设期,最后是 5到 10
年的混乱期。
2、熊彼特的创新理论
美籍奥地利经济学家,1911年,经济发展理论,
建立了一种以“创新”为核心的经济发展理论。
他所谓的“创新”,是指将技术发明应用到经济活动中去所引起的生产要素与生产条件的重新组合,即建立新的生产函数。它包括引入新的产品、采用新的生产方法、开辟新的市场、
获得原材料的新来源和实行新的企业组织形式等 5种情况。“创新浪潮”,导致“经济周期”。
3、罗斯托的“经济成长阶段论”
美国经济学家,1953年,经济成长的过程,,
1960年,经济成长的阶段,,在研究人类社会经济发展的历史后,提出“经济成长阶段论”。把社会的发展分为 6个阶段:( 1)
“传统社会阶段”,( 2)“准备起飞阶段”,
( 3)“起飞阶段”,( 4)“向成熟推进阶段”,( 5)“高额群众消费阶段”,( 6)
“追求生活质量阶段”。
4、刘易斯的经济增长理论(张培刚,发展经济学)
美国经济学家刘易斯 1955年,经济增长理论,
是第一部全面论述经济发展问题的著作。任何国家的经济增长,都是由三个原因引起的:
人们对经济增长的欲望和从事经济活动的努力;知识的增长和运用;资本的积累。其中,
知识的增长和运用尤为重要。刘易斯把知识的增长和运用分为三个阶段:研究理论问题、
提出一般原理的纯科学阶段;运用一般原理解决实际问题的技术研究阶段;将技术研究成果应用推广到生产中去的发展阶段。科学技术知识的这种发展和应用过程并非单纯依靠个人的才能就可以完成,它在本质上是社会的产物。要增加智力投资,大力发展教育。
5、贝尔的“后工业社会论”
美国社会学家,丹尼尔 ·贝尔 1958年第一次使用“后工业社会”的概念,1973年,后工业社会的来临 —
—对社会预测的一项探索,。前工业社会 ——工业社会 ——后工业社会。 1945年到 1950年是后工业社会象征性的出现年代,其主要标志是,1945年原子弹和 946年电子计算机的诞生,1947年维纳提出控制论。在后工业社会,理论知识居于中心地位,掌握着科学技术知识的大学、研究机构和知识部门是社会的中轴结构。知识阶级取代工人阶级,后工业社会超越资本主义和社会主义社会。
6、托夫勒的“第三次浪潮”论
美国社会学家,1980年,第三次浪潮,。三次浪潮、
三个社会和三种文明:农业、工业、信息。
4大新兴产业构成第三次浪潮社会的技术基础,
它们是:微电子工业和计算机工业;宇航工业;海洋工业和遗传工程。
第三次浪潮的新特点:新的价值观,如信息是财产的观念;
7、奈斯比特的“大趋势”论
美国社会学家,1962年,大趋势 ——改变我们生活的十个新方向,。信息社会始于 1956-
1957年,世界上有 2件重要事件标志着工业时代的结束和信息社会的到来:一是 1956年美国从事技术管理和事务工作的白领工人的人数第一次超过了蓝领工人;二是 1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星,展现了信息
革命全球化的前景。信息社会的主要特点:
( 1)起决定作用的不是资本,而是掌握在大多数人手里的信息知识;( 2)知识价值理论代替劳动价值理论;( 3)时间观念变化。
8、约翰 ·霍肯的“信息经济论”
1983年美国企业家霍肯,下一个经济,。
“物质经济” ——“信息经济”。
评论:阶级观点。
科学技术观是关于科学技术及其发展以及科学技术与社会的关系的总看法、总观点。
本篇将立足于现代科学技术的发展,把科学技术系统作为社会大系统中的一个子系统,探讨科学技术系统的性质、体系结构、内在矛盾,科学技术与社会系统的关系,当代的科学技术发展与大科学观等方面问题,以阐明辩证唯物主义的科学技术观。
第 9章 科学技术系统
第 1节 科学技术的性质和体系结构
一、科学技术的性质和实质
什么是科学?词源来自拉丁文 Scientia,本意为学问、
知识。我国大致在 16世纪以后引入“科学”一词,
开始翻译为“格物致知”,到 19世纪末才将 Science
翻译为“科学” (1893年康有为经日文)。
,科学”广泛使用,但至今没有公认的统一定义。
各国的百科全书和辞典的界说不尽相同,大致认为:
科学是在社会实践基础上探索客观世界的活动,是以正确反映现实及其规律性为内容,并通过概念、
定律、原理、假说和理论的形式表现出来的知识体系。
贝尔纳(见后):科学作为一种社会建制、一种探索的方法、一种研究活动、一种积累的知识传统、一种维持或发展生产的主要因素以及信仰和精神的来源之一,难以定义。科学是表示人类活动的一个范畴,它的直接职能是不断探求和系统总结关于客观世界的知识。所以,
“科学”不仅指获得新知识的活动,而且包括这个活动的结果,即知识体系;科学这种知识体系还可以物化为社会生产力。
诺贝尔奖金获得者布莱克特:所谓科学,就是通过国家出钱来满足科学家的好奇心。江泽民
2000年 6月为美国,科学,杂志撰写的社论中阐明中国政府鼓励科学家进行“好奇心驱动的研究”。
贝尔纳
( J.D.Bernal,1901-1971)
英国物理学家。 1919年入剑桥大学,接触和学习马克思主义著作;其后曾在剑桥大学、伦敦大学任教; 1937年起成为英国皇家学会会员。
“二战”期间,他坚定地站在被侵略的国家和民族一边,把科学技术用于反法西斯的正义战争。战后,他在结晶学和生物化学原有成就的基础上,研究物质结构问题,并在金属、激素、
维生素、简单蛋白质和病毒结构等研究方面作出了杰出的贡献。他积极参加和平运动,曾经当选英国和平委员会委员、副主席,世界和平理事会常务委员会副主席、主席等职。
贝尔纳是英国共产党员。他系统地研究过马克思主义的经典著作,考察了世界上许多国家特别是贫穷国家的情况,认识到只有马克思主义才能正确理解和解决现代社会所面临的历史任务。他坚持不懈地为社会进步和科学事业的发展而努力,并通俗地宣传社会主义的巨大成就,揭露帝国主义疯狂扩军的罪恶行径,号召科学家为使科学服务于人民而斗争。
主要著作有:,科学的社会功能,( 1939)、
,科学与社会,( 1953),,历史上的科学,
( 1954)以及,必然的自由,,,生命的物理学基础,等。
自然科学,是以自然界(包括人工自然)为研究对象的科学。科学实验 —三大社会实践之一
自然科学作为知识体系区别于其它社会意识形态的重大特点:
( 1)具有“一般社会生产力”的性质,是
“最高意义上的革命力量”;
( 2)不是依赖于特定的经济基础之上的上层建筑。没有阶级性、无国界、民族界,有强烈的继承性。
科学的分类:
17世纪,培根按照人类思维方式的特征把科学知识分为三大类,即记忆的科学(历史学、
语言学等)、想象的科学(文学、艺术等)、
理智的科学(哲学、自然科学等)。
法国的空想社会主义者(以圣西门为代表)
以科学研究的对象作为分类原则,认为自然现象有天文现象、物理现象、化学现象和生理现象等 4种,相应地自然科学划分为天文学、
物理学、化学和生理学 4门。
孔德把圣西门的分类系统具体化,并在生理学之后加上一门社会学。
黑格尔把发展的思想带进了科学分类,他认为各门科学是在“绝对精神”的发展顺序中相继出现的。数学、力学,物理学、化学,
地质学、植物学、动物学,人类学、精神现象学、心理学,关于公民社会和国家的学说,
艺术、宗教和哲学。
恩格斯提出了科学分类的原则:必须根据客观存在的对象(物质的不同的运动形式),
而不是根据“绝对精神”来分类;必须根据物质运动形式的内在逻辑由简单到复杂、由低级到高级地进行分类。
马克卢普把知识分成 5类:实用知识(专业知识、商业知识、政治知识、家庭知识及其他知识),学术知识(人文教育),闲谈与消遣知识(幽默、小说、游戏),精神知识
(宗教)和不需要的知识。
人们通常认为,可以大体上把全部知识分属于数学、自然科学、社会科学和哲学 4大门类。
近年来,我国学术界(如钱学森同志)又有划分为 6大类(即自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学)或 9
大类(再加上军事科学、文艺理论、行为科学)的提法。
现代自然科学实践活动结构:基础研究、应用研究、
发展研究;自然科学知识体系机构:基础科学、技术科学和工程科学。
基础自然科学,相当于工科(以及农医科)学生所学的基础课,如物理学、物理化学、化学、生物化学、
生物学。研究对象是天然自然;基础科学是一切自然科学的基础;
技术(基础)科学,人们公认技术科学有别于基础科学,有特殊的地位和重要性,但对技术科学的内涵外延及其性质作用的理解不尽相同。可以认为,技术科学相当于工科学生所学的专业基础课,如材料力学、
工程热物理、电工学、冶金物理化学、自动控制理论等。
工程(应用)科学,相当于工科学生所学的专业课,
如桥梁工程学、矿山工程学、民用建筑工程学、炼铁学、炼钢学等。
什么是技术?词源来自希腊语 Techne(“艺术”、“技艺”)和 logos(“言词”、“说话”)的结合。亚里士多德把 Techne看作是关于制作的卓越智慧。
是一个历史性范畴:最初,表征劳动者的技巧、技能和操作方法;(成书于战国时期的,考工记,指出:
“天有时,地有气,材有美,工有巧,合其四者然后可以为良。”)
近代科学后,技术主要表现为依据自然科学规律,运用一定的手段、方法,特别是以机器的使用为中介,
对物、能、信息进行转换和加工,以满足人类需要;
狄德罗在,百科全书,中列有技术( art) 条目,把技术定义为“为了完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则相结合的体系” 。
在现代,有人认为技术就是关于制造或做事的方法,或把技术广义地理解为人类的活动或行为的方式。随着近代工业革命的兴起和大机器生产时代的到来,人们又曾强调技术是生产劳动手段的总和,认为工具、机器属于技术范畴。由于科学日益显示其对生产技术的先导作用,又有不少人认为技术是科学的物化,是科学理论的应用,或是对自然规律的有意识的运用。甚至把技术看作是科学的子系统或分支。还有人主张技术是一种特殊的意识形态或特殊的文化形态。
可把技术概括为:人类为了满足社会需要,利用自然规律,在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技能体系的总和。
技术具有自然和社会双重属性;技术是直接的生产力;科学作为“知识形态上的生产力”要转化为直接生产力必须以技术为中介。(附:技术与科学的特点对比)
科学、技术的共同本质,是反映了人类对自然的能动关系:认识和反映,控制和改造。科学、技术和生产是把人类从动物界中提升出来,又把人类从自然王国不断提升到自由王国的伟大力量。
技术哲学的渊源
长期以来,学者传统与工匠传统是分离的。正如德国技术哲学家拉普所说,在西方思想传统中总体上轻视对技术的研究。 1877年德国人卡普( Ernst Kapp)
,技术哲学纲要,,是技术哲学的奠基著作。技术哲学初创于德国,继而在欧、
美、日等许多国家陆续开展研究,形成各种不同的学术流派。
科学与技术的对比表 科学与技术之间某些相似点和差别特征 科学 技术问题的主要类型 认识 实践最终目标 理解 做中心 假设和实验 设计和方案基础 数学 数学和科学理论在其中的作用 引导理解 指导活动实验在其中的作用 资料来源和检验概念 资料来源和检验设计或方案成本和利润分析 难能适用 总是必需的概念分析 必要的 次要的预言的作用 在于真理的评价 在于规划真理 最指望得到 满足于实际目的理论的深度 最指望达到 满足于实际目的由谁来确定任务 由研究者 靠经营者社会影响的着力点 在于其他文化方面 在于整个社会所有者 全人类 雇主检查和保密对它的影响 致命性的 伤害性的生态制约 无或适度的 期望得到的经济制约 在于手段 在于手段与目的发现在其中的作用 中心的 中心的发明在其中的作用 中心的 中心的批判 必要的 必要的
———————————————————————————————————————
技术的分类:
一种按三个级别划分技术类型的方法:第一级,四种基本技术:人工的机械自然过程 —
广义的机械技术;人工的物理自然过程 —物理技术;人工的化学自然过程 —化工技术;
人工的生命运动过程 —生物技术。
第二级,劳动过程中的技术,8类人类劳动过程:采取、原材料生产、机械生产、建设、
输送、信息处理、能源生产、农牧生产。
第三级,产业技术分类。一、二、三产业
二、科学技术的体系结构
20世纪以来,科学活动从单纯的基础研究扩展到应用研究、开发研究;科学知识体系从仅有的基础自然科学发展为包括基础科学、技术科学和工程科学三大层次的结构体系。
边缘学科、交叉学科、横断学科蓬勃发展。
人体科学、思维科学、系统科学等也呈三个层次发展。(附:钱学森科学分层)
技术的体系也经历了历史的发展。星野芳郎、
埃吕尔“技术系统”,休斯“技术体系”
科学 —技术一体化发展特点和趋势:科学技术化和技术科学化。
钱学森科学技术知识体系结构马克思主义哲学自然科学数 学社 会科学技术科学工程技术自然辩证法历史唯物主义第 2节 科学技术的社会组织
一、科学家和科学共同体
脑体分工。 1840年威廉 ·惠威尔首创“科学家”
( scientist)这个词汇。
科学的职业化历史:“恩主制”
伦敦皇家学会( 1660),法兰西科学院
( 1666),柏林学院( 1700)
电气技术革命尤其是 20世纪以后,科学家角色迅速分化发展。在 1896年,世界职业科学家 5万人,其核心约 1.5万人,而到 1970年,
300万人。
科学共同体( Scientific Community),最早由英国科学家和哲学家波兰尼于 1942年在,科学的自治,一文中提出。 1962年,库恩在,科学革命的结构,中把“科学共同体”与“范式”等同使用。
职业精神(敬业精神)、体制目标、行为规范和精神气质。
体制目标:以增进知识为己任,并用知识造福人类(培根)。
默顿概括的科学精神气质:( 1)普遍主义;
( 2)公有主义;( 3)不谋私利精神;( 4)有条理的怀疑精神;( 5)诚实;( 6)为首创权
(优先权)而竞争。
科学权威结构(附:美国科学界金字塔结构)
科学成果的承认及奖励制度
,承认是科学王国的通货。”(默顿)
科学奖励中的“马太效应”及其几种表现形式:优势积累效应、光环效应、回溯效应、“波敦克效应”、普朗克效应(普朗克:“一项重要的科学发明创造,很少是逐渐争取和转变它的对手而获得成功的。
而一般的情况是,对手们逐渐死去,成长中的一代从一开始就熟悉这种观念。”)、
“棘轮效应”(加斯顿,科学的社会运行,)
美国科学界的社会分层
(朱克曼)
诺贝尔奖得主 1
美国国家科学院院士 13
有博士学位的科学家 2,400
有资格入选,美国男女科学家》的科学家 2,6 00
载入,全国科技人员登记册》的科学家 4,3 00
自称为科学工作者的人 6,800
二、科学的社会组织:内在的和外在的两种
( 1)以共同的学术观点为核心而形成的学派。
典型:历史上的毕达哥拉斯学派、法国的大百科全书学派,现代的哥本哈根学派、布鲁塞尔学派、维也纳学派,数学上的布尔巴基学派;学派由具有共同学术思想的人们组成,
他们之间保持密切的学术思想的交流或科学研究的合作,并有公认的学术权威为自己的带头人;
特点:( 1)核心人物,( 2)整体性,( 3)
传统性,( 4)排它性;
形成:师承关系,访问学者;
作用:继承,保护,争鸣,发展。
( 2)“无形学院”。介于学派与正式有形科学组织之间的一种科学组织形式。与学派相同的地方是以优秀科学家为中心,自由联合、自由讨论;不同之处在于它的排它性不那么强,
而且常常是多学科的。
( 3)学会。人员最为广泛,受国家法律保护的职业科学家团体。 1660年英国皇家学会的成立是其起点。学会是科学劳动者的集团利益的代表,主要任务是学术交流。当代国际化;成为国家领导科学技术的智囊团和思想库。
( 4)由一定的行政关系形成的科研组织,如科学院、各类研究所、高校。不同国家,组织形式不同。一般地,国家级科研机构侧重基础研究和综合性应用研究;地方和企业的科研机构侧重应用和开发研究;高校则基础和应用研究并重。(附:门罗实验室、贝尔实验室)
( 5)科研中心。新近出现的,由国际、国家或社会举办,既有一定的专门科研队伍、配套的实验设备、资料情报和行政管理系统,又能灵活地组织力量实现重大的综合性的科学研究任务。如 20世纪 30年代德国制造“飞弹”的军事科研中心,40年代美国曼哈顿工程核研究中心,60年代阿波罗计划宇航研究中心。
此外,当代社会还发展出大型科学技术服务机构,如实验中心、测试中心、数据中心等。
巨大的科学的社会建制的形成,提出了如何有效管理科学研究的问题。关键是处理好科学劳动自身的特点(脑力劳动、创造性、不确定性、
自由)与社会需要(时限强、求统一)之间的关系。
爱迪生门罗公园实验室
爱迪生不仅是一个伟大的发明家(一生有 1,093
项发明专利,是有记录的历史上发明专利最多的人,被誉为“发明大王”),而且具有发明组织才能,开创了有组织的技术研究之先河。
1881年(另一说法是 1876年),爱迪生在离纽约 40公里的新泽西州门罗公园( Menlo Park)
建起研究实验室。在这里,他开始了“每 10天一小发明,每 6个月一大发明”的事业。他以
“发明增进人类的幸福”和“发明用于商业需要”为创办目的。雇佣约 40个人从事电器和机械的发明,其中有科学家和工程师。像乐队指
挥一样指导和协调科学和技术研究。 19世纪 80
年代初,有 44项发明同时进行,每个助手负责一项,他每天检查进度,提出意见,使像滚筒油印机、电缆及其装置、电话耳机、电灯的灯丝、测声音仪器、药品等研究几乎齐头并进。
其中,最著名的是电话耳机和白炽电灯的发明。
在他看来,发现带有偶然性,而发明却是有预计的追求。
这是世界上第一个科学技术“发明工厂”,开创了有组织地进行规模较大的工业实验研究的新时期。从此,企业研究开发中心开始成为科学技术进步的主角。(被科技史学家称为“对科技发展有重大影响的四件历史事件”之一)
诺贝尔奖获得者的摇篮 ——
卡文迪许实验室
英国剑桥大学卡文迪许实验室,1871年筹建,是世界上最早的集体研究机构。
橡木大门上的题词:“主之作为,极其广大;凡乐为者,皆应考察。”
历任主任有:麦克斯韦、瑞利男爵、约瑟夫 ·汤姆森、卢瑟福、小布拉格,等。
汤姆森时代:他本人发现电子,阿斯顿质谱仪,威尔逊云雾室,理查森金属电
子热发射实验,巴克拉化学元素的 X射线能谱 ……
汤姆森邀请许多国家的研究生到他那里工作。
为了创造自由、活泼的研究和交流气氛,他制订这样一条制度:研究人员每天上午、下午各一次集中在一起喝茶,在使身心处于松弛状态的环境里交流思想。
在卢瑟福任内,卡文迪许聚集了当时世界上最著名的一批青年物理学家,例如,发现中子的查德威克,发明静电加速器的科克拉夫特、瓦尔顿。
现在,实验室大楼可用面积是 1.6万平方米,研究人员包括研究生和访问学者在内共是 700多人,研究领域扩大到许多学科的前沿。
130多年来,培育了几代出色的科学家,
其中包括 25位诺贝尔奖获得者(见后)。
从卡文迪什实验室出身的诺贝尔奖获得者
1、瑞利男爵 1904 研究气体密度,发现氮
2,J.J.汤姆逊 1906 气体导电的理论和实验研究
3、卢瑟福 1908 因放射性研究获诺贝尔化学奖
4、布拉格父子( W.H.布拉格,W.L.布拉格 )
1915 用 X射线研究晶体结构
5、巴克拉 1917 发现作为元素特征的二次 X射线
6、阿斯顿 1922 因发明质谱仪而获诺贝尔化学奖
7,C.T.R.威尔逊 1927 发现用蒸汽凝结的方法显示带电粒子的轨迹
8、理查森 1928 研究热电子现象,发现理查森定律
9、查德威克 1935 发现中子
10,G.P.汤姆逊 1937 电子衍射
11、阿普顿 1947 上层大气的物理特性
12、布莱克特 1948 改进威尔逊云室,由此在核物理和宇宙线领域中有新发现
13、鲍威尔 1950 照相乳胶探测技术
14、科克拉夫特、瓦尔顿 1951 用人工加速原子粒子实现原子核嬗变
15、佩鲁茨、肯德鲁 1962 用 X射线分析大分子蛋白质的结构,获诺贝尔化学奖
16、克里克、沃森、威尔金斯 1962 发现去氧核糖核酸的双螺旋结构,获生理学或医学奖
17、约瑟夫逊 1973 发现约瑟夫森效应
18、赖尔 1974 射电天文学
19、休伊士 1974 发现脉冲星
20、莫特 1977 磁性与无规系统的电子结构
与卡文迪什实验室有密切关系的
诺贝尔物理学奖
1、玻尔 1922 研究原子结构和辐射
2、康普顿 1927 发现康普顿效应
3、狄拉克 1933 建立新的原子理论
4,P.W.安德逊 1977 磁性与无规系统的电子结构
5、卡皮查 1978 低温物理学企业研究机构的范例 ——
贝尔实验室
贝尔实验室创立于 1925年,是 AT&T(美国电话电报公司)的研究机构。
研究内容分为基础研究、先进技术和产品开发三部分。分布世界各地的 2.5万研究人员,10%从事基础研究,10%先进技术研究,80%产品开发。 R&D费用占销售额的 11%多,2000年为 37.4亿美元,其中 1%用于基础研究。先后有 11位科学家获得诺贝尔奖,其中肖克利、布拉顿和
巴丁因发明晶体管于 1956年获得诺贝尔物理学奖。获得专利 3千多项。
1997年 5月,贝尔实验室分别在北京和上海成立了中国贝尔实验室,从中国招聘了第一批
12名研究人员。 1999年,在北京成立了贝尔实验室亚太及中国地区总部,目前有 700多名研究人员,其中 90%有硕士或博士学位,
50%来自应届毕业研究生。(许浚,感悟创新 ——贝尔实验室华裔高级副总裁的领导理念,,中国商业出版社,2001年 )
三、科学的社会支持系统
1、经济支持系统(经费投入)
,恩主”赞助 ——科学基金会 ——国家财政支持、企业投入( R&D投入结构:美、法、
德、韩等国政府与民间 6,4或 5,5,我国一是总量弱,R&D/GDP比例低,二是政府投入偏低)
2、教育支持系统(人才)
法国大革命后,科学教育取代一般文化教育成为教育的主要内容。德、日战后复兴的经验在于教育和人才基础。我国实施“科教兴国”战略
3、信息支持系统(图书、情报)
4、实验技术装备支持系统(专门设备)
科学技术发展的社会整体能力
赵红州在 1979年,红旗,上发表“试论社会的科学能力”一文,钱学森好评,被学者引为经典。该文提出:在现代,决定一个国家科学技术发展速度的,已经不是个人的力量,而是社会的力量,是由规模宏大的科学家队伍,由技术先进的实验技术装备,由效率极高的“图书 -—情报”网络系统,由构成合理的科学劳动结构所提供的巨大的集体力量,即社会的科学能力。
社会的科学能力的基本要素:
( 1)科学家队伍的社会集团研究能力;
科学家队伍规模数量和质量两个方面,尤其质量方面,高级科研人员的比例,平均年龄和年龄构成。当代科学发明的最佳年龄区是 25—45
岁,峰值年龄在 37岁左右(以诺贝尔奖金获得者出获奖成果时的年龄为代表)。
1998年江泽民同志在接见两院院士时的讲话
“创新的关键在人才”中,列举了著名科学家等杰出人物取得成果的年龄之事例(见附表)。
创办少年班,硕博连读制度等措施。
杰出人物取得成就时的年龄统计表人物 成就 年龄哥白尼 日心说 38
牛顿 微积分 22
-- 自然哲学的数学原理 43
莱布尼茨 微积分 28
爱迪生 留声机 29
-- 电灯 31
贝尔 电话 29
居里夫人 发现镭、钍、钋的放射性 31
-- 发现钋和镭,提炼出纯镭 44
爱因斯坦 提出狭义相对论 26
-- 提出广义相对论 37
杨振宁 / 李政道 弱相互作用下宇称 不守恒定律
34/ 30
沃森 / 克里克 DNA 分子结构的双螺旋模型 25/ 37 (克里克于 04 年 7 月
28 日逝世,享年 88 岁)
马克思 / 恩格斯 发表《共产党宣言,30/ 28
马克思,〈政治经济学批判〉序言,41
毛泽东 出 席 党的一大 28
陈独秀 担任党的中央局书记 42
毛泽东 建国 56
邓小平 建国 45
( 2)实验技术装备的质量
实验技术装备主要包括仪器、仪表、机械、
材料、诸剂、动力以及相应的建筑设施等。
是物质形态的科学劳动资料,标志着不同时期不同国家科学能力水平的指示器。(见附:
法、德科学中心转移与实验技术装备)
当代,以电子计算机为基础的实验技术装备系统极为关键。
( 3)“图书 —情报”系统的效率
马克思:科学劳动“部分地以今人的协作为
条件,部分地又以对前人劳动的利用为条件”。
人类知识总量增长迅速,信息爆炸,科研人员 1/3的时间用在资料检索上。情报工作效率的高低直接影响一个国家的科学能力。
( 4)科学劳动结构的最佳程度
现代科学劳动的结构包括科学队伍的社会构成(按工作性质、科学结构、业务水平、学术观点等划分)、实验设备的社会构成(用途、部门)、科研经费的有机结构(来源、
使用部门和使用方向)、“图书 —情报”网络系统,以及科研组织系统(部门、劳动方式)等。
( 5)全民族的科学教育水平
提供人才后备军,创新环境,理解和支持科学技术瑞士洛桑国际管理学院( IMD)
,国际竞争力报告,
从 8 (或 4)个方面来评估一个国家或地区的竞争力:国内经济、国际化程度、政府管理、金融、基础设施、管理、科学技术和公民素质。
IMD构造的科技竞争力评价系统中有 5个子系统:
研究开发( R&D)财力资源,R&D人力资源、
技术管理状况、科学环境状况和知识产权保护状况。绝对指标 /人均指标
根据 IMD对 40多个国家和地区的排名,2000年我国科技竞争力排在第 28位,2001年的科学基础设施排在第 26位。
2001年,洛桑报告,
科学基础设施指标及中国排名指标名称 排名
R & D 支出总额 10
人均 R & D 支出额 44
G E R D / G D P 28
企业 R & D 支出 12
企业人均 R & D 支出 41
全国 R & D 总人数 3
全国每千人中 R & D 人数 32
企业 R & D 总人数 3
企业每千人中 R & D 人数 31
熟练 IT 工人的可得性 47
企业间技术合作 49
技术开发应用 30
诺贝尔奖 15
人均诺贝尔奖 22
基础研究 21
科学教育状况 42
青年与科技 15
批准授予公民专利件数 12
批准授予公民专利件数的年平均增长率 16
公民在国外获得专利件数 29
专利和版权保护 25
有效的专利数 38
技术发展基金 45
实验技术传统与、法德科学中心转移
19世纪,法国忽视实验技术装备,陶醉于学院式的理论教养;而德国强调科学与工农业的结合,十分重视实验技术装备的研制。例如,1858年盖斯勒发明低压放电管,1859年泽尔纳发明光度计,
1897年卡 ·布朗发明示波器的雏形,1908
年盖革发明气体放电计数器,等。利用先进的实验技术装备,1858年普吕斯发现了阴极射线,1888年赫兹发现电磁波,
1895年伦琴发现 X射线,1897年布希纳发现酵素。 19世纪至 20世纪初,德国科学家发现了几十种元素,并且第一次合成了尿素和茜素。李比希、维勒和凯库勒在有机化学方面的杰出成就,普朗克量子论等重大贡献,都与德国先进的实验设备分不开。科学中心由此从法国转移到德国。
第 3节 自然科学的发展模式
一、科学发展的基本矛盾
科学理论与科学实践(实验)之间的矛盾;
不同理论观点(学派)之间的矛盾;
各门自然科学之间发展不平衡的矛盾:带头学科
凯德洛夫的带头学科更替理论:力学 ——物理学、化学、生物学 ——微观物理学 ——控制论、
原子能科学、宇宙航行学 ——分子生物学、心理学。
二、科学发展的主要形式
1、纵向(时间)渐进与飞跃
2、横向(空间)分化与综合,当代科学发展的分化与综合趋势更强了,大小学科分支数以千计,边缘、
交叉学科,横断学科(信息科学、系统科学)
3、科学中心转移,1954年,科学学的创始人贝尔纳在,历史上的科学,一书中,用图表形式绘出了
“科学活动的主流”在世界范围内随时间流动的概貌。 1962年,日本神户大学科学系汤浅光朝系统地提出了科学中心转移的理论。他根据达姆斯塔特和赫旁萨的,科学和技术编年表,,威伯斯特的人物词典中 4万名科学家的传记、历年来发表在期刊或杂志上的重要科学论文,以及 1901-1960年间 215名诺贝尔奖金获得者的资料,得出了科学中心转移的结论。他把各国当时的重大科研成果作为衡量具体科学发
展水平的指标。如在一个历史时期内,一个国家对科学技术的贡献,超过了在那些年代里全世界科学成就的 1/4,就认为“科学活动中心”已转入该国。根据汤浅的研究,近、
现代科学中心转移的大致路线是:从意大利
( 1540-1610)、经英国( 1600-1730)、法国
( 1770-1830)到德国( 1830-1920)。现在又转移到了美国。近、现代科学中心转移的周期为 80年左右。(大连理工校长程耿东院士报告)
4、科学知识指数增长:美国科学学家、计量科学史家普赖斯,1949年发现。
三、关于科学发展一般模式的评述
科学发展模式是关于科学发展的规律性、主要特征和内在机制的概括和描述。它所回答的主要问题是:
科学是怎样发展的?科学发展的一般形式是什么?
什么是科学知识增长的动因和机制?等等。
1、培根及逻辑实证主义:归纳主义,科学发展是渐进积累的直线发展,没有革命。
库恩的批评:科学的发展成了一点一滴的进步,各种货色一件一件地或者一批一批地添加到那个不断加大的科学技术知识的货架上。
20世纪 50年代以来,许多科学家和科学哲学家对逻辑实证主义的直线式积累的科学发展观进行了批评。
主要有:
2、波普证伪主义模式,P1——TT——EE—
—P2。
3、库恩科学革命论模式:前科学 ——常规科学(形成范式) ——反常 ——危机 ——科学革命(新范式战胜旧范式) ——新常规科学 ……
,范式”:其含义有多种解释,基本上是科学家集团的共同信念、共同传统、共同理论框架以及理论模式、基本方法等。
4、拉卡托斯科学研究纲领模式
科学理论体系是一套科学研究纲领,由“硬核”、“保护带”、“启示法”组成;
科学发展模式:科学研究纲领的进化阶段 —
—科学研究纲领的退化阶段 ——新的进化的研究纲领取代退化的研究纲领 ——新的研究纲领的进化阶段 ……
第 4节 技术的发展模式
一、技术发展的基本矛盾
技术目的与技术手段之间的矛盾
二、技术发展的主要形式:连续性与间断性,
即渐进和跃进。
渐进形式,是技术基本原理不变的情况下的局部改良,包括一般性技术发明、技术改造、技术综合、技术转移等,可统称为技术革新;
跃进形式,技术原理性的发展所引起的技术上的创新。“技术革命”
三、关于技术发展一般模式的评述
1、技术发展机制的一般模式逻辑结构图(见下页)
2、社会技术体系的发展模式
2种观点:
日本石谷清干:新旧技术时代更替模式,社会需要 ——技术的开发和发展 ——新的社会需要 ——新技术的开发和发展 ……
日本星野芳郎:把技术发展过程概括为局部性的改良和原理性的发展的交替前进。产业革命以来,技术发展的三个技术体系的转变:机械技术 ——电力技术为主导 ——信息技术为主导
3、横向技术扩张:技术梯度递进模式和技术跃升发展模式。日本技术引进战略的成功社会需要技术目的潜在技术现实 技术技术 发展 机制 的 一般 模式 示意图人与自然 之间的矛盾需求与供给 之间的矛盾技术目的与 手段的矛盾( 生产等实践过程 的矛盾)
新技术 目的的设定构思与设计研制与试验生产 技术科学理论经验知识技能政治经济文化环境地理第 10章 科学技术与社会( STS)
科学技术与社会( STS)的三种相互关系的模式:线性模式、相互作用模式、内置模式(波义尔):
科学 社会技术 技术科学社会技术社会科学第 1节 科学技术的社会功能一、科学技术推进人类物质文明的昌盛
1、科学技术是生产力马克思论述机器在大工业中的应用。科学技术成为发展生产力的一个决定因素。科学技术渗透到生产力诸因素之中。
“科学技术是第一生产力”,科学技术进步在经济增长中的贡献率 60—70%。
2、满足人类需要,提高生活质量
3、改善劳动条件
二、科学技术推动人类精神文明的进步
1、提高人类认识能力
2、哲学观念和思维方式的变革
3、促进政治民主、文化教育、伦理道德
,德先生”、“赛先生”
科学劳动内在的追求真理、崇尚实践、尊重科学、实事求是、不畏艰险、不怕挫折、勇于探索、敢于创新、勤于思考、乐于奉献的科学精神和科学态度。
三、科学技术促进社会结构的变革
1、经济结构的更新:一、二次产业结构;
劳动密集产业 ——资金密集和技术密集;
2、生产关系的变革:劳动资料不仅是人类劳动力发展的测量器,而且是劳动借以进行的社会关系的指示器。
3、上层建筑和政治经济格局变革
科学属于上层建筑,还对社会制度产生影响。
资本主义制度的出现及其对科学技术的利用是科技史上的又一重大事件。前苏联与美国的竞赛,“星球大战”计划第 2节 科学技术发展的社会条件
一、社会诸因素对科学技术发展的影响
1、经济对科学技术发展的影响:
——经济需求是科学技术发展的最重要的推动力量、
恩格斯:“经济上的需要曾经是,而且愈来愈是对自然界的认识进展的主要动力。”
——经济支持是科学技术发展的最重要的物质基础、
——经济竞争是科学技术发展的最重要的刺激因素
经济对科学技术的影响集中体现在生产的影响上:提出研究课题,提供知识经验,创造观察和实验的手段,检验成果的标准。
2、政治对科学技术发展的影响:
社会制度层面;
政策和体制层面;知识分子政策,知识产权制度,科技体制
社会的政治行为及其政治形势:二次世界大战,
台湾科技经济起飞经历
3、教育对科学技术的影响
培育科技队伍;知识的继承和创新;大学在国家创新系统中的重要地位;
日本的经验;
教育效果的“滞后期”,需要远见;
改革教育以胜任其作用。
4、哲学对科学技术的影响
任何科学研究活动都必须运用理论思维;
许多大科学家也多是哲学家:爱因斯坦、海森堡、薛定谔、玻尔、波恩、贝塔朗菲、普里高津 ……
哲学思想还影响科学技术的决策和管理;
不同哲学作用不同,学习辨证唯物主义的重要性;
哲学是工具,不是“指挥者”、“支配者”。
5、文化对科学技术发展的影响
文化的核心是价值观念和行为规范的集合;
为什么近代科学在欧洲诞生?文艺复兴、宗教改革;马克斯 ·韦伯:新教伦理与资本主义;
科学的跨文化传播:日本的成功和伊朗的失败
文化的全球化(趋同、均质化)和本地化
二、社会需求对科学技术发展的推动作用
社会需求的各个方面:经济、政治、军事、
生活、教育、文化、精神以及科学技术自身的需求;
1、社会需求对科学技术的发展具有导向作用
2、社会需求对科学技术的发展具有选择作用
3、社会需求对科学技术发展还具有调控作用
中间环节:
第 3节 科学技术进步转化为社会经济发展的一般形式
一、科学技术进入社会经济系统的一般途径
渗透到各个生产要素之中
技术创新过程,各种创新企业、科学园区
二、关于科技进步促进经济、社会发展若干理论的评述
1、康德拉季耶夫的“长波理论”
前苏联早期经济学家,在 1918年,大经济循环,
中提出大循环理论即长波理论。资本主义经济每一次大循环都有上升(繁荣) ——资本的饥荒期和下降(衰退) ——资本的饱和期两个阶
段。 50年:头 15年是衰退期,接着 20年是大量再投资,其后 10年是过渡建设期,最后是 5到 10
年的混乱期。
2、熊彼特的创新理论
美籍奥地利经济学家,1911年,经济发展理论,
建立了一种以“创新”为核心的经济发展理论。
他所谓的“创新”,是指将技术发明应用到经济活动中去所引起的生产要素与生产条件的重新组合,即建立新的生产函数。它包括引入新的产品、采用新的生产方法、开辟新的市场、
获得原材料的新来源和实行新的企业组织形式等 5种情况。“创新浪潮”,导致“经济周期”。
3、罗斯托的“经济成长阶段论”
美国经济学家,1953年,经济成长的过程,,
1960年,经济成长的阶段,,在研究人类社会经济发展的历史后,提出“经济成长阶段论”。把社会的发展分为 6个阶段:( 1)
“传统社会阶段”,( 2)“准备起飞阶段”,
( 3)“起飞阶段”,( 4)“向成熟推进阶段”,( 5)“高额群众消费阶段”,( 6)
“追求生活质量阶段”。
4、刘易斯的经济增长理论(张培刚,发展经济学)
美国经济学家刘易斯 1955年,经济增长理论,
是第一部全面论述经济发展问题的著作。任何国家的经济增长,都是由三个原因引起的:
人们对经济增长的欲望和从事经济活动的努力;知识的增长和运用;资本的积累。其中,
知识的增长和运用尤为重要。刘易斯把知识的增长和运用分为三个阶段:研究理论问题、
提出一般原理的纯科学阶段;运用一般原理解决实际问题的技术研究阶段;将技术研究成果应用推广到生产中去的发展阶段。科学技术知识的这种发展和应用过程并非单纯依靠个人的才能就可以完成,它在本质上是社会的产物。要增加智力投资,大力发展教育。
5、贝尔的“后工业社会论”
美国社会学家,丹尼尔 ·贝尔 1958年第一次使用“后工业社会”的概念,1973年,后工业社会的来临 —
—对社会预测的一项探索,。前工业社会 ——工业社会 ——后工业社会。 1945年到 1950年是后工业社会象征性的出现年代,其主要标志是,1945年原子弹和 946年电子计算机的诞生,1947年维纳提出控制论。在后工业社会,理论知识居于中心地位,掌握着科学技术知识的大学、研究机构和知识部门是社会的中轴结构。知识阶级取代工人阶级,后工业社会超越资本主义和社会主义社会。
6、托夫勒的“第三次浪潮”论
美国社会学家,1980年,第三次浪潮,。三次浪潮、
三个社会和三种文明:农业、工业、信息。
4大新兴产业构成第三次浪潮社会的技术基础,
它们是:微电子工业和计算机工业;宇航工业;海洋工业和遗传工程。
第三次浪潮的新特点:新的价值观,如信息是财产的观念;
7、奈斯比特的“大趋势”论
美国社会学家,1962年,大趋势 ——改变我们生活的十个新方向,。信息社会始于 1956-
1957年,世界上有 2件重要事件标志着工业时代的结束和信息社会的到来:一是 1956年美国从事技术管理和事务工作的白领工人的人数第一次超过了蓝领工人;二是 1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星,展现了信息
革命全球化的前景。信息社会的主要特点:
( 1)起决定作用的不是资本,而是掌握在大多数人手里的信息知识;( 2)知识价值理论代替劳动价值理论;( 3)时间观念变化。
8、约翰 ·霍肯的“信息经济论”
1983年美国企业家霍肯,下一个经济,。
“物质经济” ——“信息经济”。
评论:阶级观点。