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科学到底是什么

2010-01-19 12:34:26 来源:

[ 特别提醒]

特别需要提出的是这里所说的科学实践并不仅仅存在于自然科学领域中,在社会科学和人文科学领域里它也同样存在,就连日常生活中它也处处蕴藏。 这样说可能会有问题,可能就是科学认识论的技术问题没有解决之前,盲目地把其他领域归入科学领域会给科学带来不必要的麻烦.

科学到底是什么之一 科学与公众

 对于一般公众而言,“科学”是一个耳熟却不能详的字眼,是一种崇高而神秘的事业,只有哪些在学科专业上磨练了相当长时间的专家才能够从事和胜任。人们对科学的了解大多见于书本、闻于校园、感受于媒体,而书本、校园和媒体却总是注重介绍科学知识,并热衷于用文学的修辞来渲染科学家的工作、生活和精神世界,想借此来感染大家、启发大家,激发大家对科学的热爱。

当今中国30~50多岁年纪的人对科学的敬仰和热情,大多来自于国防科学上的卓越成就“两弹一星”,即原子弹、氢弹和人造卫星的成功研制,以及文革结束不久的1978年徐迟写那篇家喻户晓的报告文学《哥德巴赫猜想》,在《哥德巴赫猜想》里,徐迟重墨强调了陈景润如何勤学科学知识、怎样克服生活困难,最终获得了学术成功。读过这篇文章的人没有多少会意识到,解决科学问题光有科学知识,光靠克服这些生活困难是远远不够的。虽然必备的科学知识是解决科学问题的基础,但是解决科学问题还需要科学精神引航,科学程式护航,科学思维领航、科学方法掌舵。

早在“科学”概念传入我国之前,作为一种知识体系的西方科学就已经传入了中国。然而,这些新的知识并没有使中国富强。晚清甲午战争失败,洋务运动破产,使中国人认识到,不仅要学习西方的科学知识,而且要学习西方生产科学知识的手段。二十世纪初,严复认为,科学乃是一种新的生产知识的方法。这种方法的基本特点,就是依据大量的事实,从中找出普遍适用的原理。以科学社社长任鸿隽、著名学者梁启超等人为代表的先驱者们,进一步阐明了科学的含义,提出了科学精神、科学方法等概念。他们认为,科学精神、科学方法等,才是“科学本身”;而科学知识,不过是科学本身的产物。 

科学是一个复杂的系统,它包括理性的科学精神、具体的科学方法、系统的科学知识、无价的科学成果等诸多方面。科学对人类社会的影响早已远超出其系统知识层面。由于现代科学知识广博而丰富,人们想要事事了解、样样知道是不可能的。人们原来以为,当自己对宇宙的认知越来越多时,未知的领域就会相应地越来越少。然而,随着科学的发展,人们惊异地发现,自己对宇宙的知识越多,自己所不知道的问题也就更多!值得庆幸的是,科学精神与科学方法可以引导和帮助人们去认识、去掌握自己所需要的知识;引导和帮助人们去发现、去创造新的更有用的知识。
我们正处在一个科学技术高度发达的时代。科学对于当今的人们,犹如空气和水一样须臾不可或缺。人类从来没有像今天这样,表现出对科学技术如此执着的追求和高度依赖。人类社会日益迅猛的科学技术革命,从蒸汽机到电动机、到本世纪末计算机,无时无刻不在更新着人类的行为方式、生存方式和思想方式。现代人的成长、生活、工作和后日的开拓发展,都离不开科学,这已形成社会共识。长期以来,人们对科学技术重要性的强调,多半仍停留在科学的知识层面、技术层面、物质层面,乃至经济效益层面上。其实,科学对人,对人类社会更重要的意义在于科学精神的影响作用。在科学精神的引领下,人类社会将会更加理性、务实、创新、进取,人类文明将日益发达、昌盛。

科学到底是什么之二 科学与人文

 近些年来,科学和人文的字眼常在公众的视听中齐肩并提,那字里行间中似乎都示意着科学出问题了,问题还涉及到人文!哦,科学真的出错了?何故牵扯到人文?略加思索,好像科学的确出问题了,科学威胁人类了。君不见物理学产生出原子弹、氢弹等大规模杀伤性武器,化学制造了水土污染和臭氧层的破坏性,生物学想要克隆人了,信息学使得青少年网络成瘾……,难道这真是科学犯的错?问题究竟在哪里?人文为何有牵连?

一提起科学,给人的印象总是理智、务实、严谨、创新的。然而,追溯至科学活动兴起的初期就不难发现,科学活动起始于人类探索自然的天性。 爱因斯坦曾说:“在我们之外有一个世界,它离开我们人类而独立存在,它在我们面前就像一个巨大而永恒的谜,然而至少部分地是我们观察和思维所能及的。对这个世界的凝视深思,就像得到解放一样吸引着我们……”。大自然的种种奇观激起了人们的好奇心和求知欲,当人们试图去探索、去把握、去理解自然的时候,科学活动便开始了它的探索征程。由此而来,科学活动从一开始就夹带着许多的个人冲动、任性、兴趣和意愿之类的人性因素。尽管科学为其事业的健康发展做出了许许多多的努力,不仅创造出一系列严谨的科学方法,同时还制定了一整套理智的科研程式。然而,所有这些努力只能行之有效地把握着科学过程、保证科学结果的真实和可靠。这些努力对于科学结果可能造成的影响是无法制约的,尤其是对卷入到科学活动中的人性来说,更是无从驾驭。

人之所以是万物之灵,就在于它有人文,有它自己独特的文化和精神。人文精神旨在以人为本,注重关爱人类自身。在人类文明发展的进程中,科学自从诞生之日起,就与人文相依相存、不能分割。科学志在发展自然科学、社会科学和应用技术,致力于探索自然、社会和思维的客观规律;人文意欲完善哲学、文学、艺术、音乐、美学、宗教和伦理学,倾心于寻求人与人以及人与自然的和谐之道。就在科学不遗余力地建筑着人类维系生存的物质大厦之时,人文学义无反顾地修筑着人类寄托理想的精神家园,而且科学和人文相互交融、相互补充,齐心协力地共建出人类赖以栖息的文明天地。科学的发达丰富了人类务实求新的社会活动,使人文学繁荣昌明。人文学的发展推动着人类以人为本的科学实践,让科学健康进步。从社会意义上看,人文是科学的先导。如果科学引发出了问题,人文是脱不了干系的。

试想想,如果没有人的“好斗、逞强”,惨绝人寰的杀人武器能诞生吗?如果没有人的“私欲、贪婪”,秀美的山河会被污染、圣洁的天空会被破坏?如果没有人的“放纵、偏执”,克隆人会试验吗?如果没有人的“无情、冷漠”,阳光少年、花季少女能沉溺于虚拟世界吗?凡此种种,可以断言,正是人文统辖的人性发生了错误,诱发了科学产生出问题,造成了严重的人文后果。俗话说解铃还须系铃人,作为首当其冲的人文应该怎样励精图治、亡羊补牢、有所作为呢?如何利用人文的阵地来治理、束缚和限制人类不健康的人性,想必应是人文学的可为之举。

今天的人类注重倡导和推崇科学与人文并进,这无疑是人类文明进步的要求,也是人类自身发展的需要。从近代工业革命以来,由蒸汽时代到电气时代到如今的信息时代,科学给人类带来的生活改善和财富积累,是世人有目共睹的。在倒地拜金的物欲影响下,人类也催生出漠视人文,狂热崇拜乃至盲目追求科学的奇形怪胎。随着科学引发的问题不断暴露,自省之后的人类发自内心的呼唤起了人文。人类开始怀着关爱自身与自然的目的,以冷静、理智的态度来重新审视科学,在人文的角度来考虑科学目的,从人与自然的立场去衡量其科学价值。那种只顾眼前利益,不管持续发展;只讲个人意愿,不问公众要求的非理智的科学活动,是人文所决不容许,也是科学为之唾弃的。从社会的意义上来讲,这是肯定人文的前进,而不是否定科学的倒退,归根到底是人类文明的进步。值得一提的是,在弘扬科学精神同时,重视提倡人文关怀,将有助于充分发挥人的价值、权利和能力,有助于建设开放的、民主的、科学的、和谐的人类社会。

科学到底是什么之三 科学与技术

科学和技术属于不同的范畴,但是它们彼此交融、难解难分,研究科学不可能不涉及技术,研究技术也不可能不涉及科学。科学能产生技术,技术也能产生科学。若是非要说清科学和技术有何不同,应当说科学是创造知识的源泉,技术则是创造生产力的途径。科学通过探索自然、认识社会去追求知识、本质、真理,技术则凭借利用知识来追求效率、 质量、效益。科学回答的是“是什么”、“为什么”,技术则回答的是“做什么”、“怎么做”,技术工作中所积累的经验是科学知识的一部分。科学是技术的 升华,技术是科学的延伸。

“技术”这个名词,在中国很早就出现了,《史记·货殖列传》里已开始使用“技术”一词。技术是指进行生产活动或其它活动的专长或手段,现代的技术则包括生产工具和其它物质设备,还有生产的工艺或作业程序。也就是说,技术有两层含义:一是指人拥有的进行生产或其它活动的能力;二是指能解决实际问题的生产工具、物质设备以及生产工艺或作业程序。然而在公众的心目中,“技术”的概念却是晦涩的、朦胧的,好像是指专门手艺和特殊技能,也似乎是说热门技术或高新技术。

如果说科学是无价之宝,则技术却是有价能估。随着社会文明的进步,技术的普及,人们与技术的关系越来越多,对技术的依赖也越来越大,对技术的内涵却越来越不清楚。由于“技术”涵盖范围广、涉及层面多,“技术”价值的常常有天壤之别,人们在消费“技术”时大多是浑浑噩噩、晕晕呼呼。

技术价值是什么决定的?是效益,是赢得效益的技术内涵,技术价值的差异主要体现在技术内涵上。就技术内涵来说,技术层次最是绕人。什么基础技术、支撑技术、主体技术、应用技术之类总是叫人腾云驾雾,不知所云。即便是专业技术人员,由于他们的大多数通常是坐落在应用技术层面上忙碌的,对基础技术的认识也只能说出:价值很大、极大。对消费产品中技术含金量的识别,公众只能听从媒体宣传。也许有人会认为,产品中的专利是可以用来判断其技术价值的。不过一定要知道,专利也有层次,不能一概论之。就拿专利来说亦有三种,即发明、使用新型和外观设计,即便是发明专利还分三类:产品发明、方法发明和改进发明。总体来说,不同层次的专利受不同程度的法律保护,产生对应价值的经济效益。有聪明者炫耀购得高新技术的护肤品,上面标有专利。好事者在仔细端详之后惊讶发现,此产品的外包装上确有标识:本产品荣获国家外观设计专利,专利号为XXXXXX。唉,技术呀,怎能叫人不含糊你!

技术内涵是什么决定的?是科学,是技术中所包涵的科学知识、科学原理、科学理论以及科学方法和科学思维。补充新知识,提高科学素养,是识别技术内涵的关键所在。一般来说,技术内涵的层次越深需要科学的支持越大。众所周知,当今的高新技术指的就是知识和智力密集的高技术、新技术,如那些对中国未来经济和社会发展有重大影响生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术和新材料7个高技术领域内的新技术。

从前科学和技术是两回事,17世纪牛顿的成就与技术无关,18世纪瓦特发明蒸气机时也不知道热力学定律,热力学的研究结果只是为蒸气机作了理论上的支持。而19世纪,当观察到“电生磁”后,在自然相互对应的科学规律启发下,法拉第发现了“电磁感应”,随即直接导致了发电机的发明,继而诞生了电动机,以至引发了第二次产业革命。科学终于从幕后被动地解释技术,走向前台主动去引导技术。随着技术在现代经济建设中的举足轻重,技术开发的投入不断加大,但随之而来却是技术开发的层面增多、难度提高,过去那种单枪匹马仗经验、靠直觉、凭灵感,一军突起地突破技术难题越发困难,多学科、多专业的协同交叉作战成为解决问题的关键。难得此时技术已彻底明白,科学是自己最好的朋友,依据科学原理进行技术创新是发明创造的最好途径。尤其在高新技术开发中,科学和技术密不可分, 科学义不容辞地担当起引导技术进步的责任,它不仅为技术创新奏响了思想序曲、也为技术创造铺垫了理论基石。

简言之,科学发现催生了技术发明,引发了产业革命。凡有关系到国计民生的重要产业革命发生,必定有重大的技术发明产生,也一定有伟大的科学发现诞生。

科学到底是什么之四 科学与科学素养

 

科学素养,对公众来说是相当陌生的。如何获得科学素养,似乎更是让人一筹莫展。一般来说,公众心目中理解的“科学”大致有三个方面,这就是科学知识、科学研究、科学事业。

科学知识人们最为熟悉,它是人类在认识自然的社会实践中所获得的对自然本质认识的成果和结晶。换句话说,人类通过有目的、有区别、有选择地利用对自然的认识,并通过人的大脑进行思维整合使认识系统化而构成科学知识,因此,科学知识仅存在于人类社会。

科学研究人们有所了解,它是指人类对事物性质和发展规律的思考和探究,主要是指科学工作的过程。纵观科学研究的整个过程,不难看出科学研究就是发现问题,认识问题,提出问题,解决问题,形成成果的系统工作。在这个工作系统中,由于设置有极其严格的基本原则和检验标准,即科学研究必须有参照系或参考体;科学研究必须是前人工作的连续和深入;研究结果必须具备重复性、再现性和可比性。因此造就了科学研究的务实、创新、进取,确保了研究结果的客观、真实和可靠。

科学事业人们有些生疏,其实科学初期的目的只是为了认识自然,积累关于自然的知识,只是随着科学活动的日益频繁、成熟、扩大和深入,它逐渐成为有特定目标、一定规模和专门系统的,并且对社会发展有着深刻影响的经常性活动。尤其当科学和技术珠联璧合时,科学及其技术在自然科学中所取得了令人信服的成就,这些促使人们对于科学的价值取向,工作方法,思维方式,行为规范等进行了详尽的研究,并由此升华出科学精神、科学方法、科学思维和科学程式。科学终于发展壮大为人类心目中敬仰和崇尚的伟大事业——科学事业。由于科学自身的属性、性质、发展规律、社会作用所决定,科学的精髓也被社会学和人文学广泛消化吸收,并最终诞生了社会科学和人文科学。

可以说,科学事业是一种有逻辑的、务实的、创新的、严谨的、开放的系统人类社会活动。正是这种整体的系统引领着一项项科学研究,取得了客观、真实、可靠的研究结果;也正是这种整体的系统使得一个个研究结果汇总、升华,并产生出了科学知识;还是这种整体的体系统促成了科学在人类社会实践中创造出了一个又一个骄人的辉煌业绩。

遗憾的是,由于科学传播的局限性,科学一直处于“象牙塔”中为少数人所熟悉,科学的系统性一度被支离破碎的科学知识所遮掩,公众只能如同盲人摸象一样,片面的、局部的了解和学习科学知识,对科学研究和科学事业的感受和理解是相当的肤浅,几乎谈不上有具备什么科学素养。

自工业革命以来,科学的影响日益扩大,科学的应用日趋广泛,社会对公众的科学素养越发提高,公众对科学的需求也日渐旺盛。尤其是在科学技术突飞猛进,科学思想深入人心的今天,如何提高公众的科学素养,如何利用科学去应对高速发展的人类社会,便不失时机地提到了议事日程中来。上世纪80年代末,美国芝加哥科学院副院长米勒博士提出了公众科学素养的三个标准:(1)对科学技术术语和概念达到基本的了解;(2)对科学的研究过程和方法达到基本了解;(3)对科学的社会影响达到基本了解。他的这个基本思想一经提出,就得到世界各国的赞同。毫无疑问,这三项标准充分地表答了当今社会对人们科学素养的要求。

联系本文前半部分,仔细咀嚼这三个似曾相识的标准,不难发现它们是和公众所理解的科学知识、科学研究、科学事业一一对应的。科学知识的精华是科学术语和概念,科学研究的精髓科学方法和过程,科学事业的精粹是科学系统和精神。也就是说,这三项标准充分表明了当今社会要求人们必须全面完整的了解科学知识、科学研究、科学事业。只有全面系统的理解和领会科学,才能很好的运用和利用科学,才能从容地驾驭和应对日新月异、澎湃而来的科技进步潮流。

谈论至此,科学素养从何而来便可想而知了。科学是社会意识形态之一,每个公众都会受到它的影响和熏陶。每个公众都可以通过自己的科学学习和科学实践,来了解、体验、领悟和拥有这种科学精髓。只有自觉的学习科学知识,才能确切地了解科学术语,正确理解科学概念;只有积极的投身于科学实践,才能完整地体验科学过程,准确地掌握科学方法;只有真诚的关心科学事业,才能全面地熟悉科学系统,深刻地领会科学精神;只有处处注意自身科学意识的培养,才能不断地提高自身科学素养。

特别需要提出的是,这里所说的科学实践并不仅仅存在于自然科学领域中,在社会科学和人文科学领域里它也同样存在,就连日常生活中它也处处蕴藏。

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