科技革命及其对国家现代化的推动刍议，本文主要内容关键词为：刍议论文,其对论文,国家论文,科技革命论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
科学技术是最具革命性的力量，科技革命对社会发展有着深刻的影响。150多年来，中国经历了自强运动、维新变法、新文化运动、国民革命、社会主义革命与建设等变革，提出过实业救国、科学救国、科教兴国、建设创新型国家等口号，不断实践着现代化与民族复兴的理想。国人对科学技术怀有许多期许，为近代科学未在中国产生而遗憾，期盼中国成为世界科技中心，希望为科技发展做出可获得诺贝尔奖、菲尔兹奖等声誉的贡献。如果深入探讨科技革命与国家富强这类问题，就不能不思考科学革命、技术革命与国家现代化三者之间的互动问题。
一、科学革命、技术革命与现代化的内涵
学界关于科学革命、技术革命的研究论著可谓汗牛充栋，使我们对科学技术发展的理解不断深入。科学革命和技术革命都可理解为知识在长期进化过程中的飞跃。本文讨论科学或技术的整体性革命，而不是某一学科的革命。文中的“科技革命”是科学革命与技术革命的缩写，而不是指科技混合体的革命(Scientfic-technological revolution)。
1.科学革命是思想的变革，表现为新理论体系的构建
科学革命是科学思想的变革，源于现有理论与科学观察、科学实验的本质冲突，表现为新理论体系的构建[1]。第一次科学革命始于16世纪、17世纪的天文学、力学和数学等领域的变革，以经典力学的创建与不断完善为主线。随着力学、光学、热力学、声学、电磁学等不断发展，经典物理学理论体系得以成型。以经典物理学为代表的近代科学在阐释自然现象与规律方面取得了巨大成功。19世纪末，黑体辐射研究中的“紫外灾难”和以太漂移实验的失败向经典物理学发出了挑战，诱发了第二次科学革命，即以20世纪初期物理学的突破为核心，以量子力学、相对论、DNA双螺旋模型等重大理论创建为主要标志的科学变革。这次科学革命提出了崭新的时空观，深刻揭示了微观粒子、宏观宇宙、生命世界的本质和规律。半个世纪以来，科学知识呈现为量的爆炸式增长态势，但几乎任何一项突破的创造性价值尚不可与经典力学、相对论和量子力学等理论的创建相比。
2.技术革命是人类生存手段的飞跃，表现为集群式的发明与创新
技术革命是人类生存发展手段的飞跃，源于实践中的技术创造与科学理论的创造性应用，表现为技术的集群式发明与创新，往往与产业变革相伴和互动[2]。第一次技术革命是18世纪中叶从英国开始的、与工业革命伴生的技术大变革，以蒸汽机的发明和应用及机器作业代替手工劳动为主要标志。第二次技术革命是始于19世纪30年代的电力与电器、内燃机、炼钢、石油和新交通工具等技术的突破性变革，以电力技术和内燃机的发明为主要标志。第三次技术革命大约始于20世纪30－40年代，二战后出现多元突破与综合的技术变革态势，电子与信息技术、核技术、航空航天技术、新材料、生物技术等领域都出现了重大突破，其最主要的标志是电子技术、计算机、网络技术等的创造与应用。
3.科学与技术相互渗透，新旧知识表现为更替或扩展或层叠的关系
近代科学技术形成以来，科学与技术越来越相互依赖和渗透，科学革命与技术革命的联系愈加密切。第一次科学革命并未直接引发第一次技术革命，却为这次技术革命的升级及第二次技术革命的发生奠定了理论基础。经典力学与数学促使机械知识发展为一门工程科学，电磁理论导致了电机、无线电等重大技术的发明，热力学促进了内燃机的发明。第二次科学革命中的量子物理学为半导体技术、核技术、新材料等的产生提供了理论支持。数学、物理学与电子技术等相结合，为人类进入信息时代开辟了道路。反过来，技术革命以仪器和实验装置的发明，为新的科学探索和科学革命提供了更有效的手段与方法。
科学革命或技术革命也是知识体系的变革，新旧知识之间可能是更替关系，也可能是扩展或层叠的关系。同一次科学革命或同一次技术革命还呈现出不同阶段，相邻的两次革命有可能交织在同一个时期里。比如，第一次科学革命在19世纪进入物理学、化学、数学、天文学、地质学、生物学等多学科大发展的阶段。第一次技术革命延续到19世纪初期铁路和轮船等技术的问世。当蒸汽机车、轮船、机床等还在不断创新时，新技术革命已经开始。第二次技术革命中诞生的电气、钢铁等技术带动了机器制造、铁路、轮船、纺织等技术与产业的升级和换代。第二次科学革命的成果转化为技术发明和生产力的速度远远高于第一次科学革命成果向生产力的转化。第三次技术革命对科学发展的支持和全面影响达到了空前的水平。
4.科学革命和技术革命往往伴随着制度创新
科学革命与技术革命往往伴随着制度创新，制度创新为科技的变革创造了条件。在第一次科学革命中，罗马猞猁学院、伦敦皇家学会、巴黎皇家科学院等制度创新适应了科学活动的变革，标志着近代科学成为一种社会建制。这类新的科学制度被后世继承和发展，演变出了俄罗斯科学院、德国威廉皇帝学会(后为马普学会)、意大利国家研究委员会、法国国家科研中心、中国科学院等实体型机构，以及美国的国家科学院、国家工程院等非实体型机构。19世纪初，教育改革家威廉·冯·洪堡在柏林大学开创了教学与科研相结合、尊重学术自由的大学模式，为孕育20世纪初的科学革命提供了制度环境。技术学校在18世纪末的法国兴起，19世纪在德国的大发展，为技术革命与工业革命提供了新型人才。19世纪末，德国和美国的企业分别创建工业实验室，以新制度推动技术发明与技术创新，将研究成果尽快地转化为新技术与新产品。20世纪“大科学”模式、数据密集型的科研模式等制度与方法的创新推动着科学的发展。各国政府越来越多地介入科学技术活动，推动科技发展与制度变革，以创新作为国家发展的重要动力。
5.科学革命与技术革命中的人才主要是本土培养的
科学革命或技术革命中总是涌现出许多成就非凡的科学家与发明家，以及呈现出“群星灿烂”的生动景象。他们来自不同的国家或地区，其中绝大多数在50岁以前就完成了自己的主要发现或发明，为科技革命做出了重大贡献[3]。科学家与发明家们形成相互联系的共同体和学术谱系，科技大师们在科研和培养人才方面发挥着核心作用。绝大多数科技原创最初都是不完善的，科学共同体或科技共同体为原创成果的不断发展和完善提供了交流、竞争与合作的环境。
在发生过科技革命的意大利、英国、法国、德国等国家或地区，科学家和发明家主要是在本土培养的，即以内生为主。俄国科学在18世纪主要依赖引进的西欧优秀科学家，后来则主要靠本土培养的人才。苏联培养出科罗廖夫这样国际一流的航空航天专家。美国在20世纪前叶已能够大批培养优秀科技人才，在“二战”期间及其后又获得了许多欧洲流失的优秀科学家，而德国科学因流失科学精英等因素而衰落[4]。在全球化的当今世界，许多国家立足于培养本土人才，同时在吸引国际科技精英与潜力好的青年学生等人才方面展开激烈竞争，出台了各种战略举措。优秀人才容易流向发展机会多与条件好的发达国家。后发国家在人才竞争中总体上处于劣势，其科技发展主要靠内生的人才，并尽可能吸引国际人才。
6.科学技术活动呈现出地理分布中心的转移
科学革命与技术革命的发生与科学技术活动的地理分布密切相关。科技活动通常活跃在社会发达与文化繁荣的地区。英国科学史家贝尔纳提出了技术和科学活动中心的概念[5]。日本科学史家汤浅光朝对科学活动做统计研究，认为在一定时期内科学成果数超过世界科学成果总数25％的国家就可称做“科学中心”[6]。16世纪以来，世界科学中心经历了从意大利，依次到英国、法国、德国、美国的转移。这些国家都出现了一些影响世界科技发展的重大突破和科学大师。它们保持世界科学中心地位的周期长短不一，短则六七十年，长则百年以上[7]。至今，美国仍然是世界头号科学技术中心。发展中国家短时期内跃升为科学技术中心的可能性很小。当然，“科学中心”或“科学技术中心”只是相对的概念，往往是大小中心并存，非中心的国家也做出了部分重大科技贡献。类似地，科技的发展不仅仅仰赖少数巨人，还依靠着大量的普通人才或者所谓的“矮子”[8]。
科学革命或技术革命何以发生，以及某地区或某国何以成为新科学技术中心，都是学界和社会长期关注的问题。一般认为，科技革命发生的驱动力来自社会的强大需求以及知识与技术体系的内在冲突。革命的发生与中心的形成都是复杂的社会现象，关系到经济、政治、社会与文化等多种因素。技术变革较多受到需求的驱动，而科学探索和创造更需要自由的思想[9]。
7.现代化是由农业社会向工业社会所经历的巨变
现代化可以理解为由传统农业社会向现代工业社会所经历的巨变[10]，传统上认为主要是工业化。从14世纪到19世纪，随着专制王权的建立，欧洲逐步划分为葡萄牙、西班牙、奥地利、英格兰、法兰西、荷兰、俄罗斯、意大利和德国等民族国家。一些民族国家抓住科技革命、经济与文化繁荣的机遇，整合社会资源，促进社会转型，为现代化创造了条件。英国做为第一次科学革命的主要发生地之一，在18世纪首先发生工业革命和技术革命，工业社会随之兴起。之后，农业社会向工业社会的转变扩展到西欧大陆、北美和欧洲其余地区，然后向亚非拉蔓延，构成全球的现代化图景。除了工业化，现代化还意味着科技变革、城市化、人性与思想的解放、教育普及、人口素质提高、文化繁荣、宗教世俗化、经济全球化、政治民主化与法制化。经济的全球化过程中还发生了殖民扩张、国际贸易与移民、探险、宗教传播、科学传播与技术转移、大规模资源开发、缺乏约束的污染物排放等。
20世纪后半叶以来，发达国家开始步入现代化和工业化的新阶段，即开始由工业社会向知识社会转变[11]。这一转变已经显现出新的特征和趋势：经济增长越来越多地依赖知识进步与创新驱动；工业在全部产业中的比重明显下降，第三产业大发展；产业与社会各领域实现信息化；城市居民迁往郊区；人们更加重视环境保护与可持续发展；网络化与新技术进一步推动全球化；人的个性与文化的多样性受到更多的尊重。
二、科学革命与技术革命对国家现代化的推动
科学技术的变革是现代化的一个重要部分。美国学者罗兹曼强调科学技术的重要作用，将现代化解释为“各社会在科学技术革命的冲击下，业已经历或正在进行的转变过程。”[12]那么，科学革命与技术革命究竟是怎样推动现代化，现代化又如何促进科学技术发展？
1.技术革命与现代化表现为“直接相关”
首先考查技术革命与工业化的关系。真正的工业化始于18世纪英国的工业革命和技术革命。工业革命中的主导产业是纺织、煤炭、冶金、机器制造、交通运输等，新技术体系的核心是蒸汽机和其他机器的制造技术。飞梭、珍妮机、走锭精纺机、自动织布机等新发明的应用使纺织生产效率提高几十倍。蒸汽机突破了畜力、风力和水力的局限，解决了矿井抽水问题，更为纺织机、机床等机器提供了强大的“万能动力机”，促进了工厂制的建立。机床的发明使人们能制造各种机器，实现工业生产的机械化。以蒸汽机为动力的铁路与轮船成为新的主导运输工具，改变了产业与城镇等的布局。技术革命和工业革命促进了资本主义生产方式的形成，使英国、法国等西欧国家先后由农业社会进入工业社会。
第二次技术革命创造了电力与电器、汽车、石油化工等一大批新型产业，将19－20世纪的工业化提升到新高度。发电机、电动机、变压器、电灯等新发明构成了以电力为核心的新技术体系和工业体系，并升级了第一次技术革命中产生的机械技术与制造业。电报、电话、无线电通讯、电子管、电视等技术相继问世，为人们建立了全球性的信息传递系统。内燃机取代蒸汽机，使汽车、飞机、拖拉机、战车等发明变成了实用的工具，石油和天然气逐步成为世界的主要能源。钢铁、合金钢、高分子合成材料为制造业、铁路等行业提供了大量新材料。比如，转炉炼钢法、平炉炼钢法的发明使世界粗钢产量从1870年的51万吨猛增到1900年的2783万吨。钢筋混凝土在19世纪末开始广泛应用，开启了土木工程与建筑的新时代。总之，第二次技术革命将工业社会由机械化转向电气化，使产业结构和生活方式发生了巨大变化。德国、美国等国家借技术革命与科学革命之机，完成了工业化，与英、法两国共同向亚洲和拉美等地区扩张，意大利、俄国、日本等国也积极推进工业化建设，并加入到扩张的行列。
以电子管、晶体管与集成电路等技术为基础，电子计算机的发明和换代以及互联网等技术的发展勾画出第三次技术革命的一条主线。与此并行突破的重大技术还有核技术、航天技术、新材料、先进制造技术、生物技术等。这些技术与前两次技术革命的成果相结合，形成了功能甚强的庞大技术体系，极大地提升了产业技术水平，改变了产业结构，影响到社会的各个方面。比如，阿波罗登月计划的实施取得了许多重大科技突破，实现了大科学工程的管理创新，使美国经济增长率提高了2％，创造了80万个就业机会[13]。利用技术革命与产业革命的机遇，日本成为技术创新与新兴产业的强国，苏联在航天和军工等领域跃为领先的大国，还有一些国家发展成新兴工业化国家，世界格局进一步发生了深刻变化。
2.科学革命与工业化表现为“间接相关”，在精神层面推动现代化
工业化每前进一步都与技术革命或技术创新密切相关，可以说，技术是直接的生产力。每次技术革命都催生新兴的主导产业或主导产业群，技术革命与现代化表现为“直接相关”。相比之下，科学革命与现代化曾表现为“间接相关”，部分领域的变革在现代有“直接相关”的倾向。意大利是第一次科学革命的主要发生地区，但那时尚未形成一个民族国家，没能率先实现工业化。英国是第一次科学革命的主要发生国之一，更是第一次技术革命与工业革命的主要发生国。德国是第二次科学革命的主要发生国，也是第二次技术革命的主要发生国之一。英国与德国都抓住了科技革命的历史机遇，它们的现代化与技术革命、科学革命都有较强的相关性。
尽管自然科学研究不一定总要考虑实际应用，但大量科研成果终将成为技术发明与创新的知识源泉，进而孕育新的产业。19世纪以来，政府、企业、军方等都积极推动科技事业，支持科研机构与大学的研究工作，以至于科学革命成果转化为技术发明和生产力的驱动力不断增加。科学与教育相结合，更新人的知识与思想，源源不断地为现代化建设输送高素质的人才。
现代化不仅仅是工业化，还包括发达的文化。科学技术本来就是文化的重要组成部分，是社会进步的知识基础。科技革命创造了先进的文化，引导人类摆脱愚昧和神权的束缚，推动思想解放，从精神层面深刻影响着社会发展与现代化的进程。科学塑造着人们的世界观、价值观与方法论。近代科学理论突破了亚里士多德与宗教对世界的经典解说，为人们提供了新的世界观，使得实验方法与数学方法成为人们认识和解释事物的通行方法。进化论阐释了物种起源与演化规律，深化了对竞争与发展的认识，对生物学以及哲学、社会科学、宗教都产生了深远的影响。社会进化论思想传入中国，曾为近代社会改革提供理论依据。
科学认为世界是客观的和可知的，是可以通过实验和逻辑推理等理性方法进行认知与理论阐释的；科学以实践为检验真理的标准，科学知识是可重复验证的；科学崇尚创造与开拓，鼓励理性质疑和批判，将已有的知识作为进一步探索的起点[14]。公正、平等、自由与博爱等普适价值通行于科技界；而追求真理、理性探讨与质疑、崇尚创造等也已成为促进人们的精神现代化的普适价值。如果某个地方不能接受这些普适价值，那么，这个地方很难实现健全的现代化。
3.创新是科技转化为生产力的关键环节，是通向现代化的捷径
新的技术和科学原理尽管受到强大社会需求的拉动，但未必能直接地影响现代化，有些技术或思想可能长期不被生产和其他实践活动所采用。技术转化为生产力需要一个非常重要的中间环节。这个环节就是经济学家所强调的“创新”，即将新概念的构想或技术发明转变为生产力并进入市场的过程。抓好“创新”这个环节是一条有效的捷径。美国、德国、日本、英国、法国等发达国家完成“创新”过程的能力强，擅长将国际上的基础科学研究成果转化为先进技术与生产力。这些国家的企业在技术创新方面发挥着突出的作用。善于转化科研成果的发明家与企业家是现代化进程中不可或缺的重要角色。
一些未曾发生科学革命或技术革命的国家搭上科技革命的“便车”，通过创新与工业化、繁荣科学文化等举措而成为后起的现代化国家。美国这个移民国家抓住科技革命的机遇，首先推进工业化，注重技术创新与发明，而后才对技术革命和科学革命做出突出贡献，成为科技实力最强的国家。日本同样抓住科技革命的机遇，也是先从工业化开始，从选择与消化吸收科技革命中的先进技术入手，同时谋求创新和发明，再到科学上有重大创见。韩国的现代化历程有更为明显的“搭便车”特征。当然，“搭便车”或“走捷径”也需要一定的科技基础、工业基础、制度与文化的环境等条件，才能促使自己的创新能力不断形成。
4.中国在现代化进程中创新能力弱，科学方面重“工具”轻“精神”
中国走过了一条与西方不同的追求现代化的曲折道路，表现为“醒得慢、起得迟疑”。西欧现代化经历了由文艺复兴到宗教改革、科学革命、民族国家兴起、启蒙运动，再到工业革命与技术革命的长期准备，完成了从文化到制度，再到工业化的变革，最终使近十亿人口首先实现现代化。中国的现代化则经历了由西学东渐到有限工业化，再到改革制度、建设新文化等的早期探索。20世纪前叶，中国人在内忧外患中仍矢志于工业化建设，甚至认为“工业化为其他一切的现代化之基础，如果中国工业化了，则教育，学术和其他社会制度，自然会跟着现代化。”[15]新中国在20世纪50年代进行大规模工业化建设，规划和发展现代科学技术，但其后又曾经历大挫折。改革开放以来，国家大力推进工业、农业、国防和科学技术的现代化，使现代化建设进入了新阶段，取得了经济持续高速增长等举世瞩目的巨大成就。
然而，中国迄今未全面实现工业化与现代化，没能从制造大国变为制造强国，从跟踪模仿为主到创新为主的转变期比较长。创新能力的薄弱突出表现在：在重要科学方向上基本处于前沿跟踪的水平，真正由中国人率先提出的新问题、新理论和新方向寥寥无几；关键核心技术受制于人，许多重要产业的对外技术依存度高，先导性战略高技术领域布局薄弱；“中国特色的科技创新道路尚未形成，仍未从根本上解决科技经济‘两张皮’的问题”[16]。科学技术更多地被看做非常重要的工具，科学精神尚未被充分弘扬，工具与精神这“两条腿”似乎长度不一。再者，中国的教育改革落后于经济发展，钱学森先生坦言“现在中国没有完全发展起来，一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，没有自己独特的创新的东西，老是‘冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”[17]其实，教育的问题还不仅仅在大学，从小学到大学基本上都贯穿着“灌输－应试”培养模式，社会上流行尊崇权威与教条的风气。
三、结语
科学家层次越高，就越要以宽阔的视野去审视科学技术的发展。科技界的领袖更要洞悉规律，把握科技发展的大势和机遇，以做出合理的选择与决策。
1.科学技术不易被准确预测，但有迹可循
科学研究属于探索性强、不确定性强的活动。科学家有自己的学术兴趣，随时判断和选择科学探索的方向，却不易准确预见何时会做出什么重大发现。技术发明同样有不确定性，但社会需求的指向能够增强技术发展方向的可预见性。工程化的技术活动一般有较明确的方向、目标和技术条件，有一定的可规划性。
科技发展尽管非常复杂，但仍然是可认知的，有迹可循的。科学和技术在不同的历史阶段具体表现出一些特征与规律性，为人们把握科学技术发展大势提供了镜鉴和思想启示。事实上，多数预测本质上是做历史的外推；外推的越长远，准确预测的难度越大。
当今世界科技快速发展：物质科学向微观深入、宏观拓展和极端条件方向发展，对量子世界的研究从观测与解释为主走向调控，揭开暗物质和暗能量之谜将是人类认识宇宙又一次重大飞跃；生命科学是发展最为迅速的学科之一；学科交叉是科学发展的一个主要趋势，信息科技与其它学科的交叉改变着科研模式[18]；在可持续发展等现实需求的推动下，诸多技术领域孕育着重大突破，战略性新兴产业的培育受到高度重视。一些领域显现出革命性突破的先兆，我国科技领导人对新科学革命与新技术革命的发生做出了积极的预测[19,20]。在全球性现代化需求的推动下，创新受到各国的空前重视，新技术革命的发生可能先于新科学革命。
2.各国实现现代化的路径，模式与阶段不同
现代化早已是世界发展的大势。每个国家的现代化都以特定的自然环境、社会条件、文化传统与科技基础为条件。不同的国家实现现代化的路径、模式与发展阶段等呈现出或大或小的差异。当今世界几十亿人口的现代化大潮必将深刻改变世界格局。为应对大变革的挑战，有必要系统研究科学技术的发展历程，特别是开展科技革命与现代化的关系的国别研究，深刻理解科学技术与经济社会等的错综复杂的互动关系，以便把握现代化的本质与规律[20]。
须充分认识中国现代化的艰巨性和特殊性。与西方国家相比，中国实现现代化的条件是苛刻的，不可能像欧洲国家那样曾经大规模向海外移民、进行殖民扩张、无节制地开采资源与排放污染物。她要承受人口过多与资源短缺的巨大压力，保持经济不断增长与社会持续稳定，解决国内地区发展差距大等问题，应对激烈国际竞争的压力，使十几亿人口实现现代化。
3.中国应首先着力于提升创新能力，并以改革体制来解放人的创造力
中国只能审时度势，抓住全球化与新科技革命的机遇，探索经济社会可持续发展的模式，走新型的工业化和现代化道路。为此，国家须采取前瞻性强的务实政策和改革举措，比如：首先，既着力抓好科技转化为生产力的关键环节——创新，重点突破制约发展的关键核心技术以及带动新兴产业的主导技术，又持续消化吸收国外先进技术及基础研究成果，合理利用“搭便车”的机会，为经济持续增长与现代化建设做出直接贡献；其次，解“近忧”的同时，须有“远虑”，即着眼于长远利益，不断厚实科学基础与教育基础，在科学原创上有更大的建树，为技术创新提供知识源泉，造就和吸纳创新人才与创业人才；其三，勇于进行制度创新，为解放人的思想与创造力开辟道路。在经济基础好、社会稳定的条件下，国家发挥政府和市场整合社会资源的功能，大胆深化经济、科技、教育与政治等方面的改革，营造出创新友好的经济、社会与文化环境。比如，进行像百年前“废科举”那种力度的教育改革，尝试科学与教育更加结合、技术与经济更加结合的体制。总之，深化改革是中国持续发展与跨越式发展的一个必要举措。
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