|
|
这是一本由王军主编，情报科学杂志社出版的介绍科学学研究的教材。从1981年出版到现在，十几年过去了，科学学的发展突飞猛进，从科技成果中已经可以看出科学学的巨大作用，从我国的载人航天、登月计划、空间站建设以及蛟龙号深潜器等巨大成功中，可以看到《科学学概论》中十几年前研究成果的影子。
科学学是一门从总体上研究科学的本质特征、探索科学自身发展规律及其与社会关系的新科学。《科学学概论》对此研究的非常透彻。在本书第一章科学学发展简史中，我印象最深的有两点。一是P3（第三页）的“科学研究活动已从个体劳动发展成集体劳动，从一个单位的规模发展到国家的规模。”还有“社会化的科学劳动，迫切需要遵循科学发展的规律，进行现代化的组织管理。”在我所从事的高中物理教学活动中，目前渗透于教材和教学中的仍然是以开普勒、牛顿等“个体劳动”的介绍、歌颂等为主。虽然这与学习的内容及他们个人的贡献是相符合的，但容易对学生产生误导，让学生形成个人英雄主义的崇拜或敬畏感。而今后的科研活动更需要团结合作的品质。这意味着我们在教学中应该强化合作教育。另外，与1981年及以前相比，科研规模已经发展到跨国合作的阶段，包括国家间的合作和跨国公司的合作等多种方式的国际合作，这些合作在数量和规模以及形式上等都在不断增加。
给我印象最深的第二点是P13-14的内容。 贝尔纳在1939年出版的《科学的社会功能》一书运用数量分析方法，初步研究了科学发展按指数增长的理论。用此方法进行研究，通过分析科学家的人数、科研机构和学术团体的数目、科学出版物的数量、科研经费和科研效率等，得出无论从哪一个数据来分析，三百年间，这些指标都是每隔十年至十五年增长一倍，这就是科学发展按指数增长的理论。从数据看，的确出现“情报爆炸”这一现象，此书在P14指出“在情报增长和科学知识增长之间，出现了不成比例的现象，因为有不少情报，其内容是重复的或虚假的。预计二十世纪下半叶科技情报总量将增长三十多倍，而知识量将只增加一倍。”这一页继续指出“如果各种数据都无限制地按指数增长的话，那势必出现不可思议的情况，譬如，到二十一世纪，按指数增长的科学经费将吞没任何一个国家的国民生产总值，而全部科学家的人数将超过地球上居民的总数，这是完全不可能的。”这不符合科学发展的规律，也反映了这种理论的局限性和不完备性。从上世纪六十年代起，科学家开始运用系统方法来研究科学问题。然而，虽然此书在1981年就出版了，上世纪八、九十年代，许多教科书上仍然充斥着“知识爆炸”等虚伪的词组，不能不令人遗憾。
本书第二章《科学、技术与科学技术革命》中令我最感兴趣的是P34-35关于“蒸汽机”主题的科学与技术关系史和电磁学理论与技术发展中两种“科学与技术”完全相反的促进关系的论述。P34中论述道“蒸汽发动机的发明和改进都是一些在数学和物理上毫无素养而具有实际经验的发明家完成的。据说斯蒂芬孙和特里维西克还是目不识丁的文盲。后来，由于生产技术上的需要和出于对经济效果的考虑，导致了酒商焦耳进行实验，以便确定一定量的功能产生多少数量的热量，并且约在1850年，导出了热力学第一定律——能量守恒定律的公式。这个定律在前一个世纪本来完全可以由拉格朗日、拉普拉斯这些应用数学家和物理学家作为牛顿动力学定律的一个简单结果很容易推导出来，但却花了工程师们很大的力气，说明了科学家和技术的分家。同样，热力学第二定律在历史上是由萨芬·卡诺在热机效率不能达到理论极限值时得出的。到了1850年之后，人们已能应用热力学的一般理论来设计更好的蒸汽发动机了。所以在十九世纪中叶之前，蒸汽机对于纯科学的贡献比科学对于这项动力技术工程所作的贡献要大得多。”接着，文中论述了一个相反的例子，这就是电磁理论与技术的关系。文中这样写道：“1820年，奥斯特在一次大学讲课时论证电流特性时发现了特定电流产生磁场这一现象。以后经过一段时间发明了电报，但从电磁感应而论，从科学发现到得到广泛的应用所花的时间就更长了。科学家法拉第对电和磁的关系很感兴趣。1831年，他用极简单的仪器通过一系列精心的研究发现了磁铁在铜线附近的运动会感应出电流来，他便立即设计了一台磁电机，这就是现代发电站中把机械能变成电能的发电机的雏形。两年后，希波拉爱脱·皮克希也造出了一台磁电机，但当时这些发电机主要用于医学方面。到了大约1860年才造出大型发电机用作灯塔中电弧中的电源，而第一批公共电站到电灯泡问世后才于十九世纪八十年代建造起来。所以电磁感应这项基本的科学发现到其在技术上大规模地应用，其间相隔了大约50年的时间。在这段时间中，电磁学的基本理论由于物理学家麦克斯韦的努力得到完善，从而为十九世纪末无线电的发明奠定了基础。因此，就电磁学而论，理论始终远远地跑在实践的前面，科学先行，几乎没有受到社会需要或实用技术的推动……有时一项新技术来源于一系列由人类的好奇心而获得的发现……”此处对科学与技术关系的论述是为了说明这种关系不符合任何简单的理论模式。在教学中，我们没有对任何这方面的知识进行介绍，真的很令人遗憾。
在本章的P38-39中，有这样一段话：“随着生产的发展，自然科学从分门别类进行搜集材料进入对宏观领域各个过程所获得的材料进行综合整理，出现了能量守恒和转化定律、细胞学说和达尔文进化论三项伟大发现，自然科学的发展进入一个新的历史时期。”自然科学发展的规律的确是这样的。但我们的教材似乎是拿来主义，往往以结论（定律、定理等）为中心展开，忽视了过程及人的观念。这与自然科学发展规律不符，对培养学生的科研能力不利。
本章P41介绍的大科学技术发展方面的知识也令我大为惊讶。“1937年，希特勒在德国的贝尼明恩迪建立国家火箭研究实验基地，花费3亿马克，制造了4000枚U—2火箭。1942年，美国搞了一个研究原子弹武器的“曼哈顿计划”，动员了数十万人力，投入了二十亿美元，动用了全国三分之一的电力，经过三年，造出了首批原子弹。六十年代以来，美国实施的阿波罗登月计划，投入了四十多万人力，动员了两万家公司，120所大学的力量，耗费了二百多亿美元，规模之大超过历史上任何一项科研课题。”P42这样总结道：“科学实验活动经历了科学家个人自由研究、有组织的集体研究，发展到有国家统一规划和组织协调的阶段，科学技术的发展和影响达到了前所未有的广度和深度。”事实上，从1981年到2014年又经过了30多年的发展，科学技术研究已经越来越多地实现了全球化。
在第三章《大科学与适用技术》中，文章对此进行了分析，如P64这样写道：“……二次大战以来的大科学活动首先在法西斯德国开始的，希特勒……从1937年开始，花了3亿马克建立了V-2火箭研究基地，于是第一个超大规模的研究与研制机构诞生了。随即是美国的“田纳西计划”和围着对抗希特勒而制定的著名的“曼哈顿计划”。曼哈顿计划几乎征集了全美国科学领域的科学精华，并投入二十亿美元研制成了世界上第一颗原子弹……六十年代在美苏宇宙空间的竞争下，美国制定了“阿波罗计划”。阿波罗计划的最后完成，投入了四十万人力，耗费了三百亿美元。”下一段中继续写道：“战后诞生的这一类大科学组织，它所具备的科技能力，几乎可以达到任何想达到的技术目标，只要它制订了计划，投入经费，那么就能有组织、有计划地去组织被它雇佣着的数千名有资格的科学家和工程师去完成它。”在教学中怎样体现出这种变迁呢？很值得我们去研究。
在第四章《科学与社会》中，P86的论述：“1876年，美国发明家爱迪生建立了世界上第一个研究所，从此，科学研究活动就从个体劳动转变为集体劳动……科学技术的研究工作扩大到了国家规模，许多国家都建立了从上到下的科研领导管理机构，各种专业研究所和研究中心、图书情报网络系统和各种科学咨询服务机构纷纷成立，进一步加强了与社会的联系。科学研究的投资迅速增加，科学技术政策成为一种重要的国家政策。现代科学已成为整个社会体系的重要组成部分，更全体制化了。”
在P88页中这样写道：“在人类社会发展的历史长河中，过去，杰出的政治家和领袖人物可以凭借自己的才智贺参谋的辅助，对一些重大决策做出正确的判断。而现在，社会系统的复杂化，要求决策者要掌握大量的随机因素和科学的决策方法，才能运筹帷幄之中，决胜千里之外。这就要求用现代科学技术实现决策科学化，既有现代情报信息控制系统，具有多学科知识的智囊机构以及定量的科学方法。只有通过现代科学技术建立起的决策体制，才能保证决策的科学性、可行性。”与这一论述相对的是现实生活、工作中依旧存在的不科学现象比比皆是。为什么科学技术几次革命对生活、工作影响如此之大，却广泛存在着这种不科学现象呢？第十三章《国际科学学研究的概述》中的一段论述令我印象颇深。如P33写到：“马哈拉诺比斯强调，凡是没有确立科学传统的地方，人们的活动受两种因素的支配：一是某些个人的决定；二是直接行使权力作出的决定。凡已确立科学传统的地方，人们作出决定并把它付诸实施的方式则完全不同，他们是参考世界科学发展的状况作出决定，并采用科学的方法来执行所制定的各种方案。做出这种决定，既不靠传说，也不靠权威，而是以科学的知识为依据……为了确立科学传统，必须对社会意识和个人思想进行深刻的改造。”
第六章《科学组织管理》的论述也令我感触颇深。P191这样论述到：“在十六世纪以前，科学研究是大学教授和科学家们的个人爱好，完全是一种个体的劳动，因此，科学无组织管理可言。”这其实说的是古代科技（近代以前欧洲科技）的情况。文章继续论述到：“意大利文艺复兴运动以后，直到十九世纪，这个时期是近代科学技术发展时期……近代科学的特点是把系统的观察和实验同严密的逻辑体系相结合，形成了以实验事实为根据的系统的科学理论，这个时期科学研究的规模很小，实验仪器和设备简陋，科学家的劳动方式仍然是个体的劳动，最多只有一两个助手或学生协助共同进行，科学劳动尚未社会化。当时科学家之间的交流通过个人信件来往或互相交谈。到十七世纪中期，在欧洲开始出现了关心科学的人们组成的小组。这种小组被称为“无形学院（invisible college)”,以区别于正式大学中的学院。“无形学院”的成员定期聚会，他们共同进行科学实验，讨论科研成果，就科学和哲学论题进行争辩。这种“无形学院”是在科学史上一定时期，同事是非常短暂的时期所特有的科学研究组织形式，就其组织结构来说，很像中世纪的手工业行会式的学术研究组织。其特点是科学界参加的人数不多，同时国家很少介入科学事务。但是它确是起过一定的历史作用的。1662年在伦敦创立的英国皇家学会和1666年成立的法国皇家学院等学术团体，是在它的基础上建立起来的。在这一阶段，西欧其它国家也出现了一些学会式组织，如意大利的山猫学会、齐门托学会等。这些都是科学组织的雏形，是科学家交流学术思想的场所，无严密的组织形式。整个这一时期是科学家个体研究的时期。如牛顿发现万有引力定律，是他一个人在总结十七世纪的天体力学、数学等成就的基础上，又运用数学工具，并经过实验的验证发明出来的。法拉第利用磁场、铜丝圆筒、电流计等简易工具，与两个助手一起在实验室发现了电磁现象。”
文章继续写道：“从十九世纪末叶起，是现代科学技术发展阶段……这个时期，科学技术在生产中得到广泛的应用，科学研究的方式也发生了变化，开始从个体研究转变为社会化的集体劳动。科学技术的发展使人们对自然的认识不断深化，学科分得越来越细，科研工作出现了专业化分工，需要有专门的实验技术人员来操作比较复杂的实验仪器装备。同时，各学科之间相互联系和渗透，不断出现交叉学科和边缘学科，科学技术趋向综合性，科研项目的规模也逐渐扩大。这种科学研究的专业化和科研任务的综合性，使得科学家个人已无法完成一项科研任务，而需要各种不同专业、不同学科的科学家和专家联合起来，共同研究完成复杂的科学技术问题。于是出现了科学家集体研究的组织形式。
1871年，英国剑桥大学的校长卡文迪什，自己捐款建了一个搞基础研究的研究机构，并以自己的名字命名，叫卡文迪什实验室。这是一个研究基础物理的研究所。但初建成时，不是围绕一个严格的计划工作的，而是各个科学家制定自己的工作计划，在一起工作，因此，严格地说，当时它还不具备现代研究所的特点。
1876年，美国发明家爱迪生用两万美元投资建立了一个研究所。当时这个所有二百名专业不同的科学家、工程师和技术工人，有实验室和加工车间、器材库和图书馆。这个研究所有爱迪生制定的统一的工作计划。它的组织机构同现代的研究所很相似，因此被称为世界上第一个工业研究所。爱迪生研究所的组织形式，发挥了现代科学技术的特点，所以效果也很明显。爱迪生是个大发明家，他有几百项专利，都叫爱迪生专利，实际上不是他一个人的，是他整个研究所几百名科技人员和技术工人共同劳动的结果。”
互联网的出现，对科学的发展产生了令人意想不到的结果：没有足够经费，技术欠缺的一家名不见经传的临时组建起来的公司也能搞登陆火星计划。虽然质疑之声不断，然而计划已经开始实施：荷兰企业家巴斯·兰斯道普建立了一家名为“Mars One（火星一号）”的研究所，目的是以其为依托，在火星建立永久人类聚居地。研究所在2012年7月宣布了它的火星计划。打算2022到2023年将人类送上火星。资金来源依托电视选秀转播权等收费、捐款、志愿者报名费等筹集，技术依托美国SpaceX公司（如用其龙飞船等）、美国洛克希德-马丁公司（设计着陆器等）、英国萨里卫星技术公司（设计中继传输通信卫星等）。
随着科学技术的发展，人类的科学活动，由科学家的个体进行，发展到国家规模，甚至国际规模的极为复杂的组织形式。科学研究的管理工作，已成为提高科研劳动生产率的关键问题。
在P233第十章《科学技术的评价和预测》中，提到的一些成功与失败的案例，颇令我印象深刻。如P248-249提到：“六十年代（二十世纪）美国著名的“阿波罗”登月计划标志技术预测进入实用化的时代。1961年5月美国总统肯尼迪向全世界宣称“十年内把人送上月球”，在八年后的1969年果真实现。“阿波罗计划”是现代最庞大最复杂的科学技术活动，先后有两万家公司，一百二十所大学和实验室，四十二万专家和工作人员参加，花费了二百五十亿美元。“阿波罗”飞船登月的成功，值得惊奇的是预测和计划准确性，不但如期达到目标，而且整个计划的经费完全符合原定预算。从此，科学预测的必要性受到许多国家进一步的重视。”当然，我认为此书一个不足之处是缺少对苏联科研的研究。事实上，苏联人造卫星上天后，美国可以说在一定范围内患了“卫星恐惧症”，通过对苏联科技的研究得出领先美国的原因：苏联的成功归结为动用国家的力量进行科学研究！没有哪一家公司能获得苏联国家规模的科技人员与经费等，因此，美国改变策略，又后来居上超越苏联。而此书对此鲜有介绍。对苏联与东欧的科技介绍几乎没有。不得不说这是一个遗憾。
在P256指出：科研规划缺乏预见性，将会造成研究方面严重失误并在经济上带来重大损失。如1972年美国制定攻克癌症的计划，预计1976年控制癌症，后因预测失败，计划落空，损失达15亿美元。苏联在50年代制定的锗晶体管研究计划，由于缺乏预见性，犯了方向性错误。当时西方国家晶体管的发展纷纷由锗转向硅，而苏联却大搞锗晶体管，从而严重影响苏联的电子工业的发展，拉大了与西方的距离。又如美国的核动力飞机和火箭发展计划，由于对材料和技术预测的失败，最后相继流产，损失达十亿美元。其实在电子技术的美日竞赛中，善于精工细作的日本人已经在模拟技术领域领先美国，但美国由于转向数字技术的研究并获得成功，从而通过物美价廉的产品将日本远远地抛在了后面。风靡世界的数字电视让日本刚刚获得成功的模拟技术高清电视直接走进了历史！而电脑、互联网等飞速发展，让日本仅能成为一名配角而已。
|
|
发表于 2014-11-21 08:13:46
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
收藏
分享
顶
踩
楼主