大科學(xué)技術(shù)觀①1
——科學(xué)與人文漫話之五

2010-01-26 04:51:04錢時惕

物理通報 2010年2期

錢時惕

(河北大學(xué) 河北保定 071002)

1 大科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)

1.1 大科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的基本輪廓

科學(xué)是人類對于客觀世界認(rèn)識的一種理論體系.相對于認(rèn)識主體的客觀世界共有三個大的領(lǐng)域，這就是自然、社會與思維.人類對這三個大的領(lǐng)域的研究，分別建立起自然科學(xué)、人文社會科學(xué)和思維科學(xué)，它們構(gòu)成現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的三條軸線.從與物質(zhì)生產(chǎn)角度的關(guān)系來說，這三條軸線中，自然科學(xué)目前占據(jù)主線地位.

從自然、社會、思維三個領(lǐng)域抽出某些共同側(cè)面來進(jìn)行研究就形成了橫斷科學(xué)(數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等).自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、思維科學(xué)之間的相互滲透則形成了軟科學(xué)及邊緣科學(xué)、綜合科學(xué).哲學(xué)則是各門科學(xué)的概括.

從科學(xué)與生產(chǎn)或生活的聯(lián)系角度來說，自然科學(xué)、社會科學(xué)、思維科學(xué)這三大類又都可以分為基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)或生活科學(xué)三個層次?注：①一般科學(xué)文獻(xiàn)上，把科學(xué)的三個層次命名為基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)，我們認(rèn)為改為基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)科學(xué)更為適宜.——作者.不過目前，只有自然科學(xué)范疇的應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)或生活科學(xué)發(fā)展得較為完善，而與人文社會科學(xué)、思維科學(xué)相應(yīng)的應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)科學(xué)還發(fā)育得很不齊全.

科學(xué)與生產(chǎn)或生活的聯(lián)系，一般來說，是從基礎(chǔ)科學(xué)出發(fā)，經(jīng)過應(yīng)用科學(xué)、生產(chǎn)或生活科學(xué)(工程技術(shù)學(xué))進(jìn)入生產(chǎn)或生活實(shí)踐活動，這是主渠道；不過，有時，基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)也可以直接進(jìn)入生產(chǎn)或生活實(shí)踐活動.以上關(guān)系，在圖1中用線條及箭頭，作了粗略的表示.

1.2 科學(xué)的分類

科學(xué)可以劃分為以下類別：

(1)自然科學(xué) 以自然界(包括自然形態(tài)的人)物質(zhì)運(yùn)動作為研究對象，其理論是自然界物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律的反映.在各類科學(xué)中，自然科學(xué)是發(fā)展得最為成熟，也是與生產(chǎn)或生活關(guān)系最為密切的一類.

圖1 現(xiàn)代科學(xué)系統(tǒng)的基本輪廓

(2)人文社會科學(xué) 以人的個體(個人的情感、欲望、心理、信仰、意志、愛好等)及群體 (社會)的運(yùn)動作為研究對象，其理論應(yīng)該是人與社會運(yùn)動規(guī)律的反映.若細(xì)分，人文社會科學(xué)又可以分為二大類.1)人文科學(xué) 側(cè)重于社會中人的個體活動的研究，如心理學(xué)、性格學(xué)、美學(xué)、性學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、體驗(yàn)宗教學(xué)、個人歷史學(xué)等；

2)社會科學(xué) 側(cè)重于社會中人的群體活動或者說社會活動的研究，如政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、社會宗教學(xué)、社會歷史學(xué)、科學(xué)技術(shù)學(xué)、文藝學(xué)等.但由于受到階級利益及其他因素的強(qiáng)烈影響，歷史上或現(xiàn)實(shí)中存在著的人文社會科學(xué)理論可能有非科學(xué)的成分摻雜在其中.這些非科學(xué)的成分將會隨著歷史的發(fā)展而逐漸被淘汰；而那些反映人文社會運(yùn)動客觀規(guī)律的人文社會科學(xué)知識則具有全人類的性質(zhì)，它們屬于真理部分，像自然科學(xué)一樣，具有永恒的價值，可轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力.

(3)思維科學(xué) 思維科學(xué)是以人類的思維過程作為研究對象，其理論是思維過程規(guī)律的反映，邏輯學(xué)、語言學(xué)、文字學(xué)、認(rèn)知科學(xué)屬于這一類.目前，思維科學(xué)均包括在人文科學(xué)范疇，但從嚴(yán)格意義上說，應(yīng)該劃分出來.

(4)橫斷科學(xué) 自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、思維科學(xué)以客觀世界某一領(lǐng)域具體的運(yùn)動形態(tài)作為研究對象.橫斷科學(xué)則不然，它從自然運(yùn)動、社會運(yùn)動、思維運(yùn)動中抽出某一共同側(cè)面(“橫斷”一詞由此而來)來進(jìn)行研究.例如數(shù)學(xué)，它研究的共同側(cè)面是數(shù)與形.又如系統(tǒng)科學(xué)，它研究的共同側(cè)面是系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、功能之間的關(guān)系.除已產(chǎn)生的數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)外，可能還會有其他類似的橫斷科學(xué)產(chǎn)生，例如，非線性科學(xué)、熵學(xué)等.

(5)邊緣科學(xué) 邊緣科學(xué)指的是兩門或兩門以上的學(xué)科結(jié)合而成的一門新的學(xué)科，如地球化學(xué)(由地學(xué)及化學(xué)構(gòu)成)、教育經(jīng)濟(jì)學(xué)(由教育學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)構(gòu)成).

交叉科學(xué)也屬于邊緣科學(xué)，如技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程美學(xué)、社會生物學(xué)等，一般特指由自然科學(xué)與人文社會科學(xué)交叉而構(gòu)成.

(6)綜合科學(xué) 是以一個具體問題或一個具體方面作為研究對象、運(yùn)用多種學(xué)科知識而建立起來的科學(xué)，如人口科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、交通科學(xué)、城市科學(xué)等，圖1中未顯示.

(7)軟科學(xué) 軟科學(xué)是研究一個復(fù)雜系統(tǒng)合理運(yùn)行法則的科學(xué).目前，軟科學(xué)包括戰(zhàn)略科學(xué)、規(guī)劃科學(xué)、政策科學(xué)、決策科學(xué)、領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)、科學(xué)學(xué)、未來學(xué)、管理科學(xué)等. 軟科學(xué)是一門典型的交叉科學(xué)，它要綜合應(yīng)用自然科學(xué)、社會科學(xué)、思維科學(xué)、橫斷科學(xué)及哲學(xué)的知識.

(8)哲學(xué) 哲學(xué)是各門科學(xué)(包括自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、思維科學(xué)等)的最高概括與抽象，研究客觀世界與主觀世界中各種最基本的關(guān)系，如物質(zhì)與精神、存在與意識、人與自然、人與社會、宇宙、時空、因果性、規(guī)律性、主體與客體等.

1.3 科學(xué)的層次結(jié)構(gòu)

以自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、思維科學(xué)為軸線的現(xiàn)代科學(xué)，從與生產(chǎn)或生活實(shí)踐的關(guān)系來說又可以分為三個層次.下面我們以自然科學(xué)為例，說明這三個層次的關(guān)系.

第一層次是基礎(chǔ)科學(xué).它們以自然界物質(zhì)的基本運(yùn)動形態(tài)為研究對象，一般認(rèn)為有六類：力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地學(xué)、天文學(xué).分別以物質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動、物理運(yùn)動、化學(xué)運(yùn)動、生命運(yùn)動、地殼運(yùn)動及天體運(yùn)動為研究對象.

第二層次是應(yīng)用科學(xué).它們是將基礎(chǔ)科學(xué)的知識向生產(chǎn)或生活實(shí)踐活動轉(zhuǎn)化的中間環(huán)節(jié)，主要研究自然界客觀規(guī)律的一般應(yīng)用機(jī)制；具體說來則是各種生產(chǎn)實(shí)踐活動中帶有普遍性(但不一定遍及所有領(lǐng)域)的技術(shù)理論問題，如激光科學(xué)技術(shù)、計(jì)量科學(xué)技術(shù)、原子能科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等.這些科學(xué)技術(shù)可以在各種專業(yè)性生產(chǎn)中應(yīng)用.

應(yīng)用科學(xué)一般是從基礎(chǔ)科學(xué)的某一原理或某一理論衍生而來，再吸收其他方有關(guān)知識(包括生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn))構(gòu)造而成.例如激光科學(xué)技術(shù)，其理論基礎(chǔ)是受激發(fā)射理論，同時吸收光譜學(xué)、光學(xué)及光學(xué)工程學(xué)、電子科學(xué)技術(shù)等有關(guān)知識結(jié)合而成.

第三層次是生產(chǎn)或生活科學(xué)(一般稱為工程技術(shù)學(xué)).它們主要研究自然界客觀規(guī)律的具體應(yīng)用原理，具體來說則是各專業(yè)生產(chǎn)(紡織、冶金、化工、機(jī)械等)中的技術(shù)理論問題，包括設(shè)計(jì)、工藝、制作、檢測等原理.這些生產(chǎn)科學(xué)通常由基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的有關(guān)知識與專業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合而成，因而有很強(qiáng)的針對性和實(shí)踐性.如轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝學(xué)、高層建筑設(shè)計(jì)原理、半導(dǎo)體器件工藝學(xué)、金屬切削原理、心血管病診斷學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)等.

2 科學(xué)及其相應(yīng)的技術(shù)

以上列舉的科學(xué)，除少數(shù)純理論形態(tài)(如數(shù)學(xué)、理論物理等)外，大多數(shù)都有其相應(yīng)的技術(shù).基礎(chǔ)科學(xué)相對應(yīng)的是實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如基礎(chǔ)光學(xué)，對應(yīng)的是光學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)(光學(xué)儀器及相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法)，這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要為建立光學(xué)理論及檢驗(yàn)光學(xué)理論服務(wù).應(yīng)用科學(xué)相對應(yīng)的是一些專業(yè)技術(shù)，如計(jì)量科學(xué)，對應(yīng)著各種計(jì)量技術(shù).它們既可以在各種科學(xué)研究中應(yīng)用，也可以在各類生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用.生產(chǎn)科學(xué)對應(yīng)的是特定的生產(chǎn)技術(shù)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝學(xué)，對應(yīng)著轉(zhuǎn)爐的安裝、操作、維修技術(shù)，它們與生產(chǎn)實(shí)踐活動是融為一體的.

以上我們從科學(xué)與技術(shù)的對應(yīng)關(guān)系，所討論的現(xiàn)代科學(xué)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如果變成一種立體結(jié)構(gòu)(如圖2)，也就成為了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng).