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陈昌曙:从哲学的观点看科学向技术的转化
录入: 哲学网编辑部 发表时间: 2013-10-21 点击: 1166 次 我要收藏

探讨科学与技术的关系,科学向技术的转化,对于阐明科学技术转化为生产力的机制,促进科学技术成果的产业化,有理论的和现实的意义。这个问题通常是从工程学、经济学、社会学、管理学的角度来考察的,如从哲学的观点来反思,从本体论、价值论和认识论的方面审视,或许会有助于扩展研究的思路。
一、科学与技术的差别
科学向技术的转化是以两者互有差别为前提的。如果科学与技术已全然等同或已一体化到无差别的程度,就谈不到科学转化为技术,也无所谓技术转化为科学了。
理论界对科学与技术的联系论述较多,对科学与技术的差别讨论较少,其原因或许是科学与技术间的依存太密切了。仅从现代词汇看,很少有两个名词像“科学”和“技术”那样相随相伴,“科学技术工作”、“科学技术水平”、“科学技术是生产力”、“依靠科学技术”等频频见于报刊和日常用语。人们讲到科学常要说及技术,谈到技术几乎同时必提科学,或者把它们缩称“科技”,如“科技意识”、“科技人员”等提法。
科学与技术差别的讨论也有其困难,这个讨论涉及定义,如果它们的定义明显不同似乎就解决了。但是,要给科学与技术下个确切简明的定义,一则难以概括,二则其意义也不很大。例如,只说“科学是关于对象‘是什么’和‘为什么’的知识”,“技术是关于人们‘做什么’和‘怎样做’的方法和手段”,仍不足以搞清楚科学与技术之间究竟是怎样相互依存、相互作用和相互转化的。对于科学与技术这类基本概念,与其用“定义法”划界,还不如用“特征描述法”来比较和说明。
科学与技术的不同可以从诸多方面的特征来描述和对照。例如,科学讲求要有所发现,其研究过程探索性强,相对不确定;科学劳动的自由度大些,有较明显的个体性,科学人才的“最佳年龄”较小(不难看到三十岁左右就有杰出成就的数学家、物理学家),科学潜力对国家实力的影响略为间接;相比而言,技术讲求要有所发明,其研究过程计划性较强,技术活动的协作性大些,个体性弱些,技术人才的“最佳年龄”偏大(难以看到三十岁左右就有突出贡献的工程师、医生),技术水平对国家实力的影响更为直接。
用“特征描述法”来说明科学与技术的关系也会有它的弱点。可能偏于繁琐,不够简明,特征选取的标准可能未抓住根本,主次不分,缺乏内在联系,还可能以偏概全,挂一漏万。我也曾对科学与技术的不同特征作过描述,类似于上面举例那样写了它们的若干区别,列出的特点看起来似乎比较具体、比较周全、比较通俗,而其缺陷恰是观点庞杂,立论层次不高,缺乏哲理。本文力求在对科学与技术的差别和转化的分析上略有理论色彩,当然仍会不尽人意。
从哲学的观点看科学与技术的差别,应当有相当的论证,在后面三节会有所分析,这里只列表大致表述: 科学 技术
对客观过程的反映和陈述 对人工过程的创造和控制
解释因果性,揭示可能性 设定目的性,造成现实性
力求全面、正确、精确,真理性标准 力求合理、有效,功利性标准
对假说、猜测的证伪与证实,实验、 对设计、方案的选择与优化,试验
定律、原理的提出 、规则、程序的确立
从特殊到普遍,从具体到抽象,从整体到 从普遍到特殊,从抽象到具体
分析 ,从要素到综合
一元性,通用性 多样性,专有性

表中分项标准不清,但这个简要的对照或许会有助于研究科学与技术的关系,或许会对讨论科学向技术的转化有点启示。本文对这个转化只论及三点,即从因果性到目的性的转化,从真理性到功利性的转化,从一元性到多样性的转化。
二、从因果性认识到技术目的性的转化
因果关系有其客观性,客观的因果性不体现人们的愿望、追求和意志,但技术是主体性的、有目的的。无论在现代、近代还是古代的技术过程中,人们的活动都是主观能动性的发挥,都要追求某种目标,都会表现出期待和决心。
技术的目的性可以是技术自身的,如为了解决物质变换、能量转化或信息处理过程中的矛盾,为了解决这些过程之间的矛盾,为了提高作业效率、增加产品功能、减少消耗、解放智能和降低污染排放。技术的目的性也可以是“超技术的”或有明显社会性的,如为了更好地满足人们的生活需要、提高富裕程度、促进文化传播、发展国际经济合作、抵御入侵或强化征战能力等。技术的社会目的要通过技术自身的目的实现。
主体的目的性不同于客观的因果性,目的性又离不开因果性,而要以客观因果性为前提(与之相符),不自觉地或有意地背离客观的因果性,技术目的就不可能成立或无从实现。某种疾病本来是由缺乏维生素或遗传因素引起,以杀菌治疗为目的就无从奏效;不顾能量守恒和转化定律的科学发现仍去研制“不消耗任何能源的机器”,乃属自取败局。
技术活动的目的性与客观过程的因果性相符又有两种情况。一种情况(多见于古代)是人们缺乏对客观因果性的科学知识、科学解释,但他们的有目的性的活动却在实际上与客观的因果性吻合(暗合)。古代炼铁与柴炭氧化燃烧(原因)导致矿石还原成铁(结果)相符,古代水车运转与位能减小(原因)导致动能产生(结果)相合,尽管那时还没有关于氧化还原、位能动能的科学原理。
另一种情况(多见于现代)是有了对客观因果性的科学知识,人们自觉地依据这种知识来设计和确定相应的技术目的,实现对客观过程的利用、控制和改造。例如电力技术一开始就是按磁通量变化(原因)导致感生电动势(结果)的科学原理研制和开发的;先有原子受激(原因)而辐射跃迁(结果)的科学认识,约过半个世纪才据此制成激化器和有了激光技术。科学向技术的转化,技术科学化,其重要表现就是由因果性知识转化为目的性设定。
从因果性知识到技术目的性的转化乃是一个复杂的过程,只说目的性与因果性相符是不够的,这个转化是有条件的,在这里必须要有可能发挥人的主观能动性,并要有措施现实地发挥出能动性。
并不是任何的客观因果性都能转化为技术的目的性。客观因果性是在人们的意识以外并不依人的意识为转移的。客观因果性的存在和作用又可以有以下形式:(1)完全与人无关的因果性,如在人类出现以前自然过程的因果性(纯因果性);(2)可能与人和人的意识有关(原则上可认识)但尚未被人们认识的因果性(潜因果性);(3)虽被认识但在人力不可控的领域起作用的因果性(盲因果性);(4)可能被利用但在人们未加控制的过程中自行或自然起作用的因果性(自发因果性);(5)已被认识并在人们施加控制的过程被利用的因果性(受控因果性)。括号内的简称都未必确切,权且示意。
再者,任何过程中的客观因果性都不只是单一、单向和线性的,而是既有AB间的因果性,又有CD因果性、EF因果性等,以及ABCDEF等的交错作用;仅就AB看,也既有A制约B,又有B对A的影响。
讲技术目的不能只谈单一单向的因果性,不能只谈它在缺乏控制情况下自然起作用。在人们不施加控制的情况下,地球上的物体,由于地心引力的作用,会自发地趋向于作位能降低的运动(如水往低处流);而在施控过程中,却可利用动能使物体的位能增加(如提升技术和火箭发射技术)。在原子因自发辐射发光时,低能态粒子数必远多于高能态粒子数,而在施控过程(利用谐振腔)中,则可形成振荡使高能态粒子数多于低能态粒子数(这才有激光和激光应用)。人工控制会造成“自发因果性”所没有的东西,但受控过程中的因果性,如动能转化为位能和“粒子数反转”仍是客观的因果性,只是它体现于技术目的和技术过程中,或可叫做“受控因果性”。
因果性到目的性的转化是复杂的,还由于目的性也有多种情况。目的性可能只是某种设想、计划或是幻想,可能是一种正在为之努力的目标,或者正在成为现实。有现实意义的目的性离不开控制过程,并必须要有控制手段。缺乏相应手段的目的性,只是抽象的目的性、想象的目的性。科学向技术的转化,应当有技术目的与技术手段的统一,从一定意义上说,技术手段的研制和使用在这个转化中更为重要。黑格尔说过:“人因自己的工具而具有支配外部自然界的力量,然而就自己的目的来说,他却是服从自然界的。”(转引自《列宁全集》第38卷,第202页)
三、从真理性标准到技术功利性的转化
从因果性认识到技术目的性转化的讨论,必然会涉及真理性、功利性和这二者的关系。
科学认识要讲是非,符合实际,对客观世界的反映越全面、正确、精确,真理性越强,不能说凡对主体有用或带来效益的主张就是真理、凡用处大的真理性强。而且,科学真理的功效通常是难以说清的,几乎无法估量万有引力学说、能量转化定律的发现有多大的投入产出比。当然不是说真理与功利无关,科学认识和真理性知识,常有巨大的、长远的价值。
对技术活动来说重要的是功利性。技术要讲优劣,满足需要,力求有用、有效(效能、效率、效用、效益),可以说凡对控制和改造世界更有用的就是好技术,而不能凡是正确的认识都有效益。再者,技术手段的状况通常难以从是非来判定,例如很难说内燃机技术比蒸汽机技术更正确,彩色电视比黑白电视更正确。当然,技术因素又常与是非相关,技术所依据的原理有正确与谬误之分,技术中的设计思想、流程安排和操作方法也会有对错之别。
真理性与功利性的分野不是绝对的。从认识向技术实践的转化看,科学的真理性虽然不是技术有效性的充分条件或唯一决定因素,但却是现代技术及其有效性的不可缺少的条件和重要保证。对于科学的技术或以科学为基础的技术(science-based technology),认识的真理性与技术功利性之间有逻辑代数中“与门”的输入输出关系,它们之间可能有以下四种情况:
(1)认识正确,技术实践可能有效(究竟如何还要看x、y、z等因素
(2)认识错误,技术实践必定无效,
(3)技术有效,认识必定正确;
(4)技术实践无效,认识未必错误。
从这些关系中也可以看出,科学的真理性可以通过技术的有效性来检验,当然这个检验也有相对性。
问题还不在于真理性与功利性有区别又有联系,而是要研究怎样由认识正确以及x、y、z诸因素“合成”为现实技术并使之有效地发挥作用,要研究由科学的真理性向技术功利性转化的过程和有关的环节、中介和条件。这个合成和转化过程相当复杂,概括地说,或许有以下几个方面。
第一,原理对象化
正确认识要从普遍过渡到特殊,从抽象到具体。并非任何科学真理都与技术功利相关,不同类型的学科与技术的关联程度互有不同。认识要转化为技术,必须要有学科性质和学科类型的具体化、对象化。只靠万有引力定律、电磁理论、化学元素周期律原理、细胞学说,还远不足以修桥、建电站、造农药和治病,为了推进专业技术的发展和应用,除了要有基础科学(如物理学、化学、地学、生物学),还必须有(或转化为)相对具体些的技术科学(如材料力学、热工学、电工学、作物学、病理学),以及有更为对象化的工程科学(如桥梁工程学、炼钢学、电机制造学、小麦栽培学、脑外科学)。尽管人们对于科学的层次结构划分有不同见解,尽管基础科学、技术科学、工程科学的称谓和三分推敲(如另有只区别基础科学和应用科学的两分法),但从知识看搞现代炼钢不仅要有化学,还要有冶金传输理论和炼钢学原理,动脑手术不仅要有生理学基础,还要有病理学和临床外科学的知识,则是无疑的和已有共识的了。
认识要从抽象到具体或知识具体化,还要求有学科的综合化。一种技术并不只与一门学科对应,而必须有多门科学的知识。现代炼钢技术不能只以炼钢学为基础,还要运用炼铁学、轧钢学、热能工程学、金相学、机械工程学、动力工程学、自动控制理论和软件工程学等方面的知识。
原理对象化还包括要把科学知识同物质载体结合起来,或实现知识向其载体的转化。科学认识过渡到技术有效性,除了要有掌握知识的人,还必须有技术装备、技术对象等物质载体。内容再丰富、再正确的炼钢工程学仍然是知识,是学理,没有炼钢炉和铁水仍不成其为现实的炼钢技术,连炼钢试验也无法进行,更无从发挥炼钢的效用和实现炼钢效益。
第二,过程合理化
从科学到技术有效性转化,除了要有认识的真理性,还必须要从正确性过渡到合理性,包括合理地运用知识、合理地利用载体和合理地发挥智能。有不少技术方案、技术设计或技术方法未见得从科学上是错误的,甚至会对某种探索或后续试验有意义,但却因缺乏合理性而归于失败或少有功利。技术应当要合理地利用资源和能源,技术活动要计算投入和预期功能,要有经济的合理化。不同的技术方案可能在科学上都有道理,技术要求有更合理的方案。
合理化还表现在由科学的精确性到技术的余量度(或相对模糊性)转化。科学的真理性与它的精确性关系密切,某些科学系数、科学计算准确到小数点后十几位更有意义,更接近真理。技术(如航天、核技术)也有它的精确性,但在技术(包括高、尖端技术)中由于必须顾及到可靠性、安全性,它的许多参数又不得不留有余量且常有相当大的伸缩性。按科学公式计算有10公斤压力或10伏电动势,在技术上往往要以需能承受30~50公斤压力或需耐压30~50伏做设计,对许多技术参数来说,小数点以后的位数几乎没有意义,或许可以说在这里要求的是合理的准确、足用和适度的准确,而不一定是(至少未必都是)不断细化的精确。
从主体看,合理化还包括智能合理化,如知识结构的合理化(除前面提到的既要有基础科学知识又要掌握技术科学、工程科学,还要求既懂自然科学又对人文社会科学有所了解)。科学向技术转化过程的合理智能,有一个从理性到经验过渡的问题。在科学研究中也有经验因素,但主要是从经验上升到理性。要“扬弃”经验形成概念、学理;在技术活动中既要作理性思考,又要“拥有”经验和运用经验去解决问题,可靠性的设计、安全系数的选取,故障或病情的诊断离不开经验,操作控制常需要经验技能,经验不是在技术以外的东西。精通科学理论而却缺乏经验的工程师、农艺师和医生,难以在技术活动中取得成效。
第三,系统匹配化
原理对象化和过程合理化已包含着相关因素之间要互相结合,协调和匹配的意思,如学科与学科之间、知识与载体之间、理性与经验之间的匹配。从科学真理性到技术有效性的转化需要有多方面的匹配。就技术来说,要有某种技术的诸环节的结合,要有各种技术之间的相互协调,只有结构匹配的技术系统才能发挥功效或有较大效益。再先进的技术也不可能单枪匹马作战,而需要有其他技术的支撑,形成由多项技术结合的体系。
技术要有效地发挥作用,还必须与诸多的社会因素相适应和匹配,得到社会支持或形成技术的社会支持系统。从一定意义上讲,科学实现其向技术的转化,技术实现其功利,取决于科学与技术以外的或“超科技的”因素。政治因素制约技术的军事应用,社会文化因素影响建筑技术、医疗技术的发挥,自不待言。如果社会和企业缺乏创新(如产品创新)的动力、活力和能力,如果科学研究部门、技术开发部门、经济金融部门、产业应用部门之间互相脱节,科学技术就会因缺乏支持力而只存在于图书馆或专利档案库中。
四、从一元性通则到技术多样性的转化
从真理性标准到技术功利性转化的讨论中,已包含着一元性、多样性及其关系问题。
相对来说,在科学活动中占主导的是从多到一或从复杂到相对简单,如从纷繁杂乱的现象揭示对象的本质。对某种事物,在一定历史条件下,人们的认识结果也会有多样性,例如在光的本性、岩石成因的问题上曾经形成过多种假说,对生命起源、恐龙灭绝的原因、地球的形成至今仍众说不一。然而,科学进步的标志之一就是经过争鸣和检验,从纷纭不一的众说中找到更逼近真理的学说(证伪和淘汰谬误),这也可说是从多到一。尽管在任何时候真理总会有其相对性并仍可能有不同的学术见解(且它们都可能持之有故和言之成理),但从原则上说对革一事物的认识只能有一个是真理,即真理的一元论。
技术活动中占主导的则是从一到多。相同的技术目的可以选择性质不同的技术手段来实现,要富集铁矿石中的有用成分可以用力学手段(重选)、物理手段(磁选)或化学手段(浮选)乃至生物手段(细菌选矿)。物体的成型也可以用力学的(切削)、物理的(电火花)或化学的(腐蚀)手段。
技术过程中常见到同一性质的技术原理转化为多种类型的技术方法、技术装备和技术产品。切削的原理(如刀具克服材料变形抗力,降低单位重要的切削容积)一样,却可以有磨、削、插削、拉削、车、铣、镗、刨、锯等多种工艺方法。炼钢的原理(如高温脱碳)一样,却可以用平炉、转炉、电炉,每种炉子又可以有不同的容积和吨位。至于原理相似而产品不同的情况更不胜枚举,建筑原理乃至建筑材料一样,建筑形式多样,汽车的原理乃至功率相同,汽车类型繁多。
问题也不在于一元性与多样性有联系又有区别,而是要研究怎样实现由一元性到多样性的转化。应当说我们对于怎样实现由多到一的过渡讨论较多,已有了较详细的方法,如关于科学抽象(去粗取精)、概括(由表及里)、类比(由此及彼)、归纳(求异求同)等;而对于如何做到由一到多的过渡则探讨不足,也缺乏与之相关的方法论,本文在这点上同样说不出什么有见地的东西。
为了实现从科学一元性到技术多样性的转化,或许有必要进一步展开关于设计方法的研究,开展关于选择方法的讨论。技术方法论不应当仅仅是科学方法论的推广应用,它应当在性质、内容和形式上有自己的特色,至少应当阐明比科学方法论更多一点的东西。科学认识要求再现(反映)和发现,技术活动要求构造(构思、设想、建构)和创成(制作、变革、再生);一元性是求出来的,多样性是做出来的,做必须有设计,因而有必要深入研究与设计多样性有关的条件、中介和方法。设计方法论的研究也不单可从工程学的角度展开,还可以且应当从哲学层次上来展开。
技术多样性与人们的选择密切相关,多样性是选择(如设计中的选择)的结果,又是选择(如应用中的选择)的前提。科学认识要求证伪,技术活动要求选优,这又是不同的;证伪要经过实验包括所谓判决性实验,选优要经过试验包括试错。是否可以说,除了数学上讲过优选法,关于选择方法论的探讨尚没有开展起来。
【参考文献】
1、[德]F.拉普编,刘武等译:《技术科学的思维结构》,吉林人民出版社1988年版。
2、杨沛霆等著:《科学技术论》,浙江教育出版社1985年版。
(原载《哲学研究》1994年第11期。)

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