工程哲學對重大工程的作用和意義

殷瑞鈺院士在“哲學家與工程師的對話”中的演講報告

（本刊記者田宗偉、孫鈺芳根據錄音整理）

殷瑞鈺：冶金學家，鋼鐵冶金專家，中國工程院院士。

你們是玩水的，我是玩火的，水火相融，水火相契，都是為中華民族的崛起而奮斗。

這次要我花20分鐘時間講講工程哲學，我面臨著考試（笑），工程哲學我在三峽講過兩次，那是在十年前，可能有的參加了有的沒有參加。今天要我講講工程哲學對重大工程的作用和意義。

我對三峽工程一直懷著崇敬的、欽佩的心情來看待，雖然社會上有一些噪音、雜音，他們或是不了解三峽工程，或是有某些誤解，或是因為某些誤導，這很正常。但我認為三峽工程是中華民族的偉大工程。

下面，我想就工程哲學的問題來和大家談談。內容大致為五個方面。

在人類歷史進程中，工程一直體現為直接生產力

工程是人類生存、發展歷史過程中的基本實踐活動。在原始社會階段，就蘊涵著原始形式的工程作為生產力的標記。

1994年中國工程院成立以后，大家都在問工程是什么，和科學技術是什么關系？工程和經濟有什么關系？等等。由此，我們開展了工程演化論的研究、工程本體論的研究、工程方法論的研究，現在正在進行工程知識論的研究，再加上科學、技術、工程三元論，就構成了中國工程哲學的完整體系。這項工作已經開展了15年，有二三十個院士、一百多位專家參加。今天帶了兩本書，一本是《工程哲學》（第二版），是講工程本體的，一本是《工程方法論》，是去年出版的。這些成果是集體智慧的結晶。在我們研究的過程中，三峽工程是有代表性的案例，有哲學含義的，有辯證思維的案例。

地球演進誕生了生命，隨之進化出不同的生物物種，繼而進化出了人類。人類又是群居性動物，就形成了社會。現在大家看到的世界有兩種：一種是純自然的物理世界，基礎研究是研究這個，數理化、天地生等。另一種是人類勞動所形成的人工物的世界。人類進化發展就是人工物世界的發展。三峽工程就是人工世界的存在物。

我們的生活必須依靠自然、適應自然，而且要適度的改造自然，冷了要多穿點，老虎厲害要在樹上搭個窩躲避起來。這是我們人和自然之間的關系，是人類社會和自然之間的關系。在這個過程中人類逐漸在認識自然。自然到底是怎么回事？認識自然就出現了科學，這是自然科學。

如果說要征服自然，就受到報復、懲罰，例如，北京的PM2.5。我們應該遵循自然規律，合理地改造自然。我想建設三峽工程就是這樣的思路。改造世界要處理好人和自然、人和社會、人和人之間的關系，世界的演進形成了自然、人、社會“三元”，人類的一切活動都和“三元”有關系。

人類歷史是怎樣演進的？是生產力推動著發展的，沒有生產力是發展不了的。什么是生產力，工程就直接體現為生產力，是現實的生產力。光有原理不行，物理方程造不出來三峽工程，可見，科學不一定是直接的生產力。

工程是人類生存、發展的歷史過程中最基本的生產活動，人的吃喝拉撒睡統統與工程有關系，即使在原始社會，也蘊涵著原始形式的工程作為生產力的標志。從唯物史觀看，工程實際上是先于科學出現的，工程活動往往成為隨后的科學活動的誘因或者是提出科學命題的源頭。有巢氏構木為屋、挖土為穴、燧人氏鉆木取火這些活動都是工程活動，當時人們并不知道它的原理，也不知道什么是科學。即使到現在科學技術如此發達，但是要大規模地形成直接生產力，也離不開工程這一關鍵環節。比如，我們知道核聚變的道理，但工程化中受到阻力，變不成生產力，目前還只能停留在實驗室階段，它不是工程化的技術，只是實驗室的技術。因此，我們要正確理解工程和科學技術之間的關系。

科學的特征是什么？科學就是探索、發現。萬有引力在牛頓出生之前、發現之前就已存在，萬有引力不是他發現以后才有的，所以，嚴格地講科學沒有創新的問題，科學是探索、發現、揭示客觀事物的本質、構成和運動規律的學問。技術活動的特征是什么？技術活動的特征是發明、創新。中國的四大發明是技術、技藝，不是科學。火藥發明者，他懂化學元素周期表嗎？他懂化學反應方程式嗎？他都不懂，但是他知道這幾個東西放在一起可以爆響，它是典型的技術和技藝，是發明創新。工程的特征是什么呢？是集成和建構。要把技術要素、經濟要素等集成起來，而且要建構出工程實體系統來，使其能夠運行、發揮作用。我想三峽工程、青藏鐵路、繞月工程等都是這樣。

由此，我們進而可能會聯系到產業。產業是社會生產力發展到相當水平以后，建立在各類專業技術，各類工程系統基礎上的各種行業性的專業生產、社會服務系統。例如水利工程有三峽工程、溪洛渡工程、小浪底工程、葛洲壩工程。產業發展的特征是什么？產業發展具有行業性和效益性。像化工工業、紡織工業、冶金工業、機械工業等都各是一行，都講效益。

從知識鏈的角度看，從自然出發，探索認識自然客觀規律是科學，為了經濟效益、工業效益形成的從事相同性質的生產或同類產品的經營的系統是行業。工程是組成直接生產力的。相關的工程歸在一起是產業，第一產業+第二產業+第三產業是經濟，經濟+政治+文化是社會。從這里我們可以看到，工程處在核心生產力這一非常重要的位置。科學探索自然認識自然，是真理取向，有用無用值錢不值錢它不管，工程講的是功效和價值取向的，沒有價值的事或是負價值的事是不會干的。

“中國工程院院士三峽行”院士們參觀考察三峽工程展覽館 攝影/孫榮剛

科學是探索事物的構成、本質和運動規律，工程是技術集成體，技術知識、技術方法、技術手段、技術設備是工程活動必不可少的前提和基礎。我們同時還要看到，工程不是單一學科的理論和技術的應用，它必須是由技術要素和非技術要素集成而來，不能簡單地歸結為科學技術的應用。從產業角度看，工程是產業的組成單元，相關的相同類型的工程實體（工廠、企業等）是產業的細胞。工程往往具有產業特征，不同類型的工程可以形成不同的產業。從經濟的角度看，投資是工程活動的基本要素，物質性的工程活動是經濟運行的承載實體，是實體經濟的主要構成內容和主要形式。

工程和科學是有交叉的，工程科學和技術科學不一樣，水力學、水工學屬于工程科學性質不屬于基礎科學。工程和技術的交界，形成工程技術，工程技術不是實驗室的技術。技術有四類，實驗室技術、中間實驗技術、工程化技術、商業化技術，前兩個都不是工程化技術，不能成年累月運轉并批量化生產出商品、產品。

綜上所述，關于自然的知識和活動可分為工程、技術、科學“三元”，不僅是科學、技術“兩元”。從現代知識意義上看，科學-技術-工程-產業之間存在著若干相關的知識鏈或者說知識網絡。工程和產業的關系更直接更緊密。對于不同時期人類社會而言，工程一直是直接生產力。從原始社會到現在，如果要觀察現實的人工世界應該從工程本體論出發來考察。工程體現著自然界和人工界在要素配置的組織、集成與建構和運行，工程活動特別是工程的理念是體現價值取向的。

自然的認知邏輯

人類的知識是在實踐和思維中不斷獲得，不斷積累、不斷綜合、不斷創新、不斷發展的。這種關于自然方面知識的獲得、積累的綜合過程，如果從實踐的歷史時序過程看，常常是從“工程的構建知識→技術發明的知識→科學發現的知識”這樣一個過程。如果從認知過程理論的邏輯角度看，則又有一個“探索發現科學知識→發明創新技術知識→集成建構工程知識”的過程。認知過程和實踐過程是兩個過程，并不完全同步、并不完全一致。所以必須承認，科學、技術、工程三者之間存在密切的關系，但承認三者之間存在著密切關系并不意味著可以籠統地把科學與技術混為一談，也絕不意味著可以籠統地把技術和工程混為一談。必須強調指出，技術絕不僅僅是科學的簡單運用，技術除了根據科學原理和科學方法之外，還不能排除巧妙的構思和實踐的經驗。光有科學知識不一定行的，巧妙的構思和實踐經驗往往成為技術畫龍點睛的內容和成分，就像專利。

工程是人類有組織、有計劃利用各種資源和相關要素，制造和建構人工實在的活動。工程具有某種形式對基礎科學的應用，但工程不僅僅是科學的簡單應用和堆砌，現代工程除了要懂得科學的基本原理和技術科學的理論和方法之外，還必須有關于處理諸如在多層次、多尺度、多因素命題條件下的多學科交叉的新知識的綜合集成，這是工程科學問題。例如：長江這條河，其季節性、區域性，其時空尺度非常明顯，三峽工程是個復雜的工程系統，不是一條原理的簡單應用。

工程活動必然和基本經濟要素的配置有關，工程還要善于通過有序、有效的系統組織和實踐，構建出新的存在物或新的系統來。工程是一枚硬幣的兩面，一面是工程系統的“實在”，另一面是系統工程組織管理的技術。這是兩回事，現在有時混了，將系統工程的內涵泛化了。系統工程是一個管理組織的方法，工程系統是物質實體。總而言之，認識工程不能簡單地把工程看作科學的應用，更不能把工程看做只是對基礎科學的直接、簡單應用。工程是在一定邊界條件之下，即客觀自然、社會經濟、人文要素和信息環境下，對技術要素和非技術要素的集成、建構、運行和管理。

工程的本質和模型

工程本質是什么？它是怎樣一個模型的反映？工程本質可以理解為是利用各種知識、技術和各種相關的基本經濟要素，構建一個新的存在物的集成過程、集成方式和集成模式的統一。

可以從三個方面來解析：

第一，工程是各種要素的集成方式，這種集成方式是與科學相區別、技術相區別的，這是工程最本質的特點。

第二，工程所集成的要素包括了技術要素和非技術要素（主要是基本經濟要素），非技術要素也很重要，這兩類要素構成了工程的基本內涵，非技術要素也是工程的重要內涵，例如經濟、人力、市場等。兩類要素相互關聯、相互制約、相互促進。

第三，工程的進步既取決于基本內涵所表達的科學、技術要素本身的狀況和性質，也取決于非技術要素所表達的一定歷史時期社會、經濟、政治、文化等因素的狀況。例如在文化大革命、抗戰、大躍進時期，三峽工程是搞不起來的。所以這樣的話，工程的要素及其系統像個雞蛋，如圖所示：

“中國工程院院士三峽行”院士們考察三峽左岸電廠 攝影/廖望階

它的核心是技術要素，如同蛋黃，非技術要素如同蛋白，資本、土地、資源、勞動力、市場、環境等都屬于非技術要素，又叫支撐因素。所以從哲學的角度看，工程活動的核心是構建出一個新的存在物，例如一個建筑物、一個工廠、一條道路等。工程活動中所采用所集成的各種技術，特別是專業核心技術，始終圍繞著構建一個新的存在物的需要而展開。所以構建新的存在物是工程活動基本標志。這就是工程本體論。

社會、經濟的發展不能脫離物質性的工程活動。工程活動有兩端，一端是自然（包括資源等）與知識，另一端是市場與社會。工程立足自然，運用各類知識，實現市場價值（經濟效益）和社會價值（和諧發展、可持續發展）。

工程是直接生產力，而且是各類相關技術的動態集成系統。科學發展、技術創新一般都要通過工程這一動態集成系統，才能轉化為直接生產力，進而通過市場、通過社會體現其價值（包括增值、就業、利潤、社會服務、文明進步、環境友好等）。

工程的基本特征就是工程活動體現著自然界與人工界要素配置上的綜合集成和與之相關的決策、設計、構建、運行、管理等過程。工程活動特別是工程理念體現著價值取向。工程的特征是工程集成系統動態運行過程的功能體現與價值體現的統一。

三峽工程的功能體現豐富多彩。與孫中山先生的構想相比，現在三峽工程的功能豐富多了，歷史條件、認識水平、經濟背景、社會背景都變了。所以，工程是經過相關技術進行選擇、整合、協同而集成為相關技術群，并通過與相關基本經濟要素的優化配置而構建起來的有結構、有功能、有效率的體現價值取向的工程系統、工程集成體。工程功能的體現應包括適用性、效率性、可靠性、安全性、環保性等價值。現在提出長江不搞大開發保護長江生態，說明價值取向在擴展、價值導向在變化，不同時代的側重點會有不同的體現。工程體現了相關技術的動態集成運行系統，技術（特別是先進技術）往往是工程的基礎和要素。

下面給大家介紹一個工程的模型。模型有上下兩排牙齒，下面的牙齒是技術集成系統，包括諸多相關的、異質的技術的集成，但是不能出現象牙、老虎牙，牙齒必須是整齊的。升船機和船閘要配合起來，結合到一個有效和諧的系統中去。上排的牙齒是產業與經濟，是基本經濟要素的配置，包括資源、土地、資本、勞動力、市場、環境等。上下牙齒是耦合的，是互動、協同、集成、演進的。發電技術、機組都是在演進。上面的牙再向上走，就形成了產業，產業集群、產業集合再形成經濟。下面是自然，一定要依靠自然，適應自然，適度改造自然，進而加深對科學的認識、對技術的認識。回過頭來，工程技術對科學和技術又提出了新的命題，他們是雙向的，相互促進的。現在應該是認識科學、技術、工程“三元”的關系的時候了，他們是雙向循環相互影響的。

在工程的構建模型中，其邏輯程序應包括：工程理念-集成理論與方法（集成優化和演變創新）-設計與構建（結構-效率-功能的獲得并優化）-動態運行與管理（多目標的優化選擇與權衡）-生命周期評估-對自然、社會環境的適應性與演變性。

現代工程的理念，體現了自然、人、社會之間的和諧發展，特別是自然、社會、工程之間的可持續發展，而不是人定用天。工程與工程之間的演化體現著：價值與戰略的取向，具體發展步驟的選擇和取舍，對自然、社會、人文系統的適應性、選擇性和進化性。

工程創新是創新活動的主戰場

針對現實，我國當前面臨的經濟發展問題，首先是物質性的工程問題。我國目前已經達到了每年工程投資幾十萬億元之巨的水平，這是我們面臨的主戰場，是我們必須面對的直接的基本現實。工程在經濟發展中已經凸顯其重要性，工程對建設創新型國家的過程也正在凸顯其重要性。

我談對三峽工程的認識

三峽工程體現了依靠自然、適應自然和適度改造自然的理念，是可持續、有綜合效益的工程。三峽工程體現著水利、地質、土木、發電、航運、物流、環境生態等學科的復雜綜合集成性，集成在一個工程系統中，體現了集成-建構-轉化等工程知識的特征。我要強調“轉化”，如果不能“轉化”為現實生產力，那么就是構建出來也是沒有用的，工程一定要轉化為有價值的直接生產力。三峽工程是正確決策的體現，經過幾十年的論證，是偉大的工程，是復雜工程成功的范例，是利國利民的工程。

三峽工程是一個復雜、開放、動態、有序的工程系統，是通過系統工程的工具手段組織、管理、集成、構建出來的現代工程體系。它體現著工程理念的創新、工程功能的創新與拓展、工程運行的信息化等；體現著工程設計、工程建造和工程運行的先進性、集成創新性，有效轉化為直接生產力的過程中與自然、社會的和諧化。