当代科技的本质特征及其理性思考，本文主要内容关键词为：当代论文,理性论文,本质特征论文,科技论文，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。
中图分类号：N031
文献标识码：A文章编号：1000-5285(2000)04-0054-05
当代科技具有怎样的本质特征？在信息化、网络化时代，在全球经济一体化时代，科学技术的进步是多极的、全方位的，因而其本质特征应当具体情况具体分析。但从总的来说，当代科技的本质特征可概括为：科学技术是第一生产力，科学在现代社会条件下，转化成技术进步和生产发展的主导因素，从而对生产力进行彻底的质的改造，科学革命孕育着技术革命，当代科学技术已成为经济与社会发展的决定性因素；当代科技是当代社会建制的一个重要组成部分，科技社会化和社会科技化的进程正在迅速发展，科学一技术一社会一经济发展的联动效应愈来愈显著；科学技术已成为社会和国家的事业，科学技术是综合国力（综合国力是指一个主权国家赖以生存与发展所拥有的全部实力，通常是由资源、政治、经济、军事国防、外交、教育、科学技术及民族素质、民族意志、民族凝聚力等要素构成的相互作用的统一综合体所显示的整体实力）和竞争能力最重要的因素；当代科技是人类物质文明和精神文明的基石和推动力，它在很大程度上决定着国家、民族和人类的文明进程。
下面，根据当代科技的重要现象和趋势，对当代科技的本质特征作如下阐述。
一、信息化
什么叫“信息化”？这里引用国际信息化研究院所作的解释：“在全世界组建全球性的信息网络，并将它们联成统一的信息空间，简要地说，建设将世界所有储存的信息变成每个人的财富的人类共同体——这就是信息化。”（注：闻熙：“计算机与信息化”，《当代思潮》1998年第期，第34页。）用“人类共同体”来描述信息化，这种耐人寻味的说法，对人们正确认识那些具有“人－社会－科技”一体化新生事物和现象，的确富有启迪意义。当今，信息技术和如雨后春笋般涌现出的信息产业，它们所触及的领域都出现了突破性的进步这种事实，是明明白白摆在人们面前的。一般认为，从技术的角度看，信息化就是计算机通讯技术的应用。
信息化的本质特征是：人类社会生活中普遍采用信息技术和信息资源，并且逐渐建立与之相应的社会行为模式、社会结构和社会规范体系，由此而逐渐步入信息文明社会。
迎着向我们走来的信息化社会，要赢得主动，必须提高综合国力。中华民族向来有着保持、弘扬民族优良传统的精神，改革开放又大大增强了人们追逐新时代潮流的热情，这两种品格融为一体的结果导致了当代中国人评判时势有着一种锐利的眼光，这就是灵敏地看到了要大力提高综合国力，首先要抓住“信息高速公路”的建设。所谓“信息高速公路”就是由光缆、电缆、无线传输系统等通讯技术和计算机技术的基础上建立起来的具有大容量、高速度、智能化的信息传输网络。它不公要具有四通八达遍及世界各地的网络化，而且计算机联网同电话、有线电视的功能融合起来，还可以多媒体化。这种“信息高速公路”的建立，将极大地改变人们的工作方式、生活方式以及人与人之间的交际方式。如果信息高速公路的“5W”目标能够达到，即能做到任何人、任何时间、任何地点、用任何方式同任何人进行信息传递的话，人类许多美好的需求就可得到实现。
邓小平指出：“现在世界的发展，特别是高科技领域的发展一日千里，中国不能安于落后，必须一开始就参与这个领域的发展。”（注：《邓小平文选》第三卷，人民出版社1993年版，第279、378页。）在邓小平理论的指导下，我国信息化观念得以迅速兴起，从国家的角度来看，主要是要形成一个强大的信息基础结构，与之相应的是制订出有关的计划和方案。拿建立“信息高速公路”来说，我国采取的重大举措是制定出了战略规划——“三金工程”。无线广播电视网、有线网络（有线电视网和计算机网）、电话网、移动电话网、卫星通讯系统，这是人类至今已建成的5条主要的信息公路。将这些通道进行改造升级，使之互相兼容，同时又大力建设新的高速网络，就可形成信息高速公路，把它用于国民经济信息化、无纸贸易和电子贸易，这就是“三金工程”的主导思想。“三金工程”即金桥工程、金关工程、金卡工程。金桥工程是以卫星通讯电缆、光缆、微波等多种传输手段，实现全国性和国际性的计算机网络；金关工程即国家经济贸易信息网络工程；金卡工程是以电子货币起步，逐渐发展成为个人与社会交往的全面证明。我国专家称这三金工程为“高速信息网络”，它是建立“信息高速公路”的重大举措。针对国际上存在着信息优势国家和可能出现的国与国之间的信息侵害，我国是不能不重视信息化观念和信息化实践的。除了走在前头的美国之外，世界上许多国家也都在采取行动，如日本将建立遍及日本列岛的光纤网络，并且与韩国一起宣称计划共建立亚洲信息高速公路；英国政府集资在未来十年内建成自己的信息高速公路；法国在实施把电线线路和通讯网络相连的具有高信息量的“电子高速公路”；欧盟提出建立欧洲信息基础结构的计划。1995年2月西方七国集团召开会议，讨论建设全球信息高速公路问题，并提出11项分工合作计划。实际上，不管是承认或否认“信息社会即将到来”，世界各国已在向信息化社会这条道路上迈进并且进行着必要的协作和激烈的竞争。信息化的发展影响已经辐射到社会各个层面。从社会结构、经济体制到文化、教育等各个层面上，都要在信息化前景中面临着一种转型。
二、数字化、网络化
随着采用模拟技术的电话数字化，人们就去追求实现包括画面在内的所有通信的数字综合通信网络。数字技术特别是压码技术进一步强化了计算机的功能，由它所带来的多媒体技术使有线电视、电话、电脑都能互补联网。数字化与网络化紧密关联，互动发展。比如高速信息传递系统——信息网络系统，能将采用声音这样连续变化信号的通信网络转变成采用数字形式的数字通信网络；同时能进行电话与数据通信、传真通信、视频通信等非电话性的传递业务，并提高其效率；能将价格体系从时间单位过渡到传递信息的单位，并对远近的价格差作大幅度的调整；还能发射通信卫星。数字化加速了社会信息的有效流动，数字化、网络化正在迅速冲击和改变人类的各种活动，给社会带来的影响是非常深刻的。
数字化的本质特征是：它利用数码技术将众多形式的信息转化、表达成数字形式比特，从而实现在极为广泛的领域及领域之间更有效地进行信息开发、存储、传输、分享和创造。它是一种现代化的技术过程和发展潮流。而网络化的本质特征是：借助计算机软硬件、数码技术、现代通讯等多元领域的支持，遵循一定的网络通讯协议，将众多的信息个体连成一个信息高速流动与充分共享的信息空间。
根据中国国情，我国采用“有所为，有所不为”的策略，在高科技领域的迈进是十分稳健的。“九五”期间，我国要完成覆盖全国主要大城市的“八纵八横”光缆网，形成一个全国性的高速传输网络；在信息领域全面展开的高科技研究计划即国家863计划一经实现，我国“宽带化”、“智能化”、“个人化”综合业务数字网的技术基础就可建成；为了给我国企业参与国际竞争提供现代化的信息手段，我国信息产业部明确提出：当前推进国民经济信息化要抓三个发展重点，即“企业信息化”、“金融电子化”和“电子商务”。其中，企业信息化是基础，金融电子化是保证，电子商务是核心。要使我国国民经济信息化迈上一个新台阶，必须在这三个领域都有所突破。在我国制订的2010年国民经济和社会发展的远景目标中，也提出要求：要求国民经济和社会各领域应用现代电子信息技术取得很大进展，计算机应用在生产、工作和生活中的普及程度有很大提高，初步建立以宽带综合业务数字技术为支撑的国家信息基础设施，国民经济信息化的程度显著提高。
根据邓小平科技发展战略思想，科技工作要面向经济建设主战场。这里，就有个“支持经济”的问题。要将当代科技迅速崛起的信息化、数字化、网络化来支持经济，必须正视当代新崛起的信息经济、知识经济。信息经济是一种正在形成中的崭新的经济形态，它相对于农业经济、工业经济而言。在人类社会发展史上，曾经出现的工业经济代替农业经济，给人类带来巨大的进步；而如今，由于计算机及信息产业的迅速兴起，计算机在生产和管理中的系列化，愈来愈成为了经济中基础性的、带有决定意义的因素。软件的快速发展、网络的接连产生、数字化的广泛应用，表明信息经济到来已不可抗拒，信息经济代替工业经济将是大势所趋。信息经济要求计算机化和信息化，计算机化和信息化包含着丰富的知识。倘若把知识应用于正在进行的工作中，就能够提高生产率，因此信息经济讲究的是拥有怎样的知识和多少的知识，以及将这些知识作为信息产业的重要组成部分而大大加以发展；对于专传统产业来说，亦可通过增加知识含量加以改造和更新。这正是人们提倡和发扬知识经济的初衷。社会的进步驱使人们去寻找新的经济原动力，而“新的经济原动力并非拥有庞大的物质资源，而是由控制创意和技术产生的”。（注：利斯顿：“第三次技术革命”，《中央公论》（日本）1997年第11期。）信息的大量凝集连同物质能量一起，成了生产任何商品和提供服务的重要组成部分，并且能够代替人的劳动的奇异本领，使我们再次感受到“知识就是力量”这一真理的伟大。知识经济要求经济成分中要有知识含量，知识含量愈高，表明知识经济愈成熟。数字化、网络化、信息化的一个基本成就就是推动、促进了知识经济的发展和繁荣。知识经济的一大特征就是千变万化。一个企业是在动态多变的复杂环境（包括市场环境）中得到生存和发展的，知识经济所面对的课题也是动态多变的。为了在激烈的竞争中能赢得主动，经济活动要特别注重善于利用和发挥知识优势，而数字化、网络化为此提供了十分有用的手段，西方国家甚至把信息化、网络化、数字化作为“新经济”的核心。
三、虚拟化
虚拟现实技术(Virtual reality)是一种通过电子计算机运行经多媒体展示的立体信息传播技术。它的内核是高性能计算机软件和硬件并以它作为驱动，结合先进的传感器、光学仪器等高科技器件，又利用人的认知心理等，组合创建成虚拟环境系统，被称为“虚拟现实”、“灵境技术”、“实境技术”。因为它构成的是三维信息的人工环境，凭借它，人可以在这个环境中漫游，并且与之交互作用，如同身临其境，所以也称为“人工现实”、“模拟现实”。比如，采用虚拟现实技术，人们对声音进行数码模拟和空间的比特仿制，进行数字扫描，其精确度可以达到很高的水平。用它作艺术摹仿，可以以假乱真，无论是凭人们的感觉或是高超的技术监测，也很难鉴别它的真假，这样，就对传统的艺术的价值和价值的评价提出了巨大挑战。人们采用虚拟现实技术，对事物的原来面目进行空间的有意组合和变换，把网络中的“平面故事”安装上终端的虚拟现实技术设备，就可进行欣赏、体验和游戏，在房间里感受到如冲浪、滑翔运动等，体验这虚拟现实的乐趣。人们甚至可以通过绝对扩大虚拟血管或虚拟机器空间，把人缩微，虚拟进入血管等人体内的器官组织或进入机器内部，在“其中”工作，实虚结合，人与虚拟现实互动。由于电脑有逼真的视听、触觉反馈，人进入虚拟空间就如同进入现实空间一样，故虚拟空间存在于人的可感觉意识之中。人同现实世界打交道的方式，会因虚拟现实技术而产生革命性的变化。比特将大大提高物质世界文明和精神世界文明。当今，教育界、医学界，以及工业、商业、服务业等领域都纷纷介入虚拟现实技术领域，出现了“虚拟企业”、“虚拟制造”等新型的生产组织和制造技术。虚拟现实技术已向人们生活的各个方面和国民经济的各个领域，进行广泛的渗透，从而引起全球性的人类文化的虚拟现实现象。虚拟现实现象对科学技术将发生巨大的影响。
虚拟化的本质特征是：通过虚拟空间进行高效、广泛的信息和知识转换扩散，导致人们对各种资源的高效利用。
首先，虚拟化为人类的科学实践活动拓展了广阔的思路。认识是客观世界及其规律在人的头脑中的反映。虚拟现实技术反映和传递以往的经验，经过主体的有意结合来模仿现实，便于主体介入、互动。不仅如此，虚拟现实技术还能在现实的基础上创造出另一种现实，它能超越现实和改造现实，这就能调动人的主观能动性，激发人的想象能力，不但积极地去把握显形的客观世界，而且大胆地去探索隐形的、逻辑上可能存在的世界。比如，经过虚拟现实技术进行相对变换后的虚拟现实时空，它本质上是人类想象力付诸实施的感觉空间。虚拟现实时空为人们营造既是物理又是心理的空间。由于计算机运算速度和仿真功能的提高，虚拟现实技术的电脑空间，就将会愈来愈呈现出魔幻般的色彩。随着网络的发展，虚拟现实技术的深化，人们将可以在虚拟现实时空中，直接对话、交往。虚拟现实空间完整而科学的再现，不但使客观世界及其规律在人脑中得到正确的反映，而且人们还可以对之进行预测、检测和科学选择，进行科学创新。科技工作者应当利用虚拟现实技术开辟广阔的创新疆域。
其次，虚拟化促使人们更加注重现实，积极变革现实。著名的虚拟现实技术专家约翰·布里格思这样说道：“为了创造各种虚拟的世界，人们必须先对我们的日常的世界如何运作这一问题有一个深入的了解。……也许虚拟现实最伟大的贡献之一就在于它帮助我们更好地去理解我们自己的现实世界。”虚拟的随意性很大，变化性很灵，应用性很广，它便捷、有用，甚至随心所欲，然而它毕竟还是以现实为根基的。“逻辑上可能”的东西是要用现实作为基础并受现实检验的，如果不回到现实，虚拟就是无用的。现实中的客体是实在的，虚拟现实技术处理的客体可以是虚拟的；要改造现实客体之前可以做预演，进行虚拟改造，但改造世界还是要改造现实客体和现实主体。比如，虚拟现实技术可以使工农业生产在生产、制造之前进行预测和检测，甚至用虚拟来提高产量和效率，但还得靠现实去生产粮食，制造机器，虚拟现实只是现实的一种辅助手段。虚拟只有在摹仿现实的基础上再现现实、超越现实和创造现实，对现实进行指导和检测，才有意义。虚拟现实是要讲究科学性、规范性的，而对现实的了解，决定着虚拟现实技术的质量。对现实的了解愈深刻，虚拟的程度就愈高；现实的软件和硬件愈先进，虚拟现实技术的水平就愈高。同时，还应明了，虚拟化也不是无限制的，虚拟的比特世界发展极限仍然是原子。
四、纳米化
纳米(n m,10[-9]m)技术是研究及制作小于100nm结构的一门科学。微电子技术的不断进步导致了纳米技术的诞生。而它的诞生，使人们向物质的微小领域探索前进了一大步，并且渗透到人类生活的各个方面和国民经济的各个部门。据最近德新社德国卡塞尔报道，德国卡塞尔大学的科学家已经研制成功世界上最小的喷嘴，它的大小仅为头发直径的1/1000。卡塞尔大学的研究人员指出，利用这种纳米喷嘴等离子体喷射微细加工技术（或者简称为纳米喷射技术）生产出来的喷嘴，可以清除微芯片上最小的杂质。人们可以利用这种纳米喷嘴“指挥”与微芯片等物体的表面相接触的原子团（特别是活泼的原子或分子）。这种微型工具可以被用来处理硅元件的表面、碳聚合体结构或者人类脱氧核糖核酸结构。而更富有实际意义的是纳米技术的研究关系到下一代计算机技术的成败。纳米技术给社会所带来的冲击是十分巨大的。根据邓小平科技发展战略思想，“搞科技，越高越好，越新越好。”（注：《邓小平文选》第三卷，人民出版社1993年版，第279、378页。）我们必须高度重视纳米技术。
纳米化的本质特征是：在向物质的微小领域进行探索时人们必须进行思维变革，要细致入微地对事物的结构、性质、功能及关系进行考察和研究，特别是要紧紧抓住把握事物发生作用的机理和挑战极限。
一般说来，在一块基片材料上做出微米(μm,10[-6]m)大小结构的技术称为微米技术；制作及研究小于100nm的结构的科学技术称为纳米技术。纳米技术是从微米技术发展而来的，它的成功首先取决于它本身的存在所要达到的第一个目的，亦即为了探索超微型器件的运行机理。现在的集成电路生产，仍然是使用微米技术。而采用微米技术进行的集成电路生产的主要工艺已经显露出其明显的局限（如分辨率问题），改进它的方向就是向纳米技术迈进。但随着微电子器件尺寸的不断减小，当它减小到一定程度时，电子器件就不能再正常工作，电子器件经典的运行原理就逐渐失效，量子力学开始影响器件的运行。现代高科技追求体积小，性能大，即微型高效，因而把握事物发生作用的机理就显得十分重要。人们认识自然改造自然，细致入微地探讨事物发生作用的机理，才能够说是较为深刻地把握住事物。才称得上对此事物知其然，并且知其所以然。
在人类的实践活动中，经常使用极限这个概念。在现代，我们提倡思维变革要敢于挑战极限，其含义是：极限难以把握，但我们要积极地认识它，认真地了解它；极限有可达到的，也有达不到的，有可打破的，也有打不破的，有可超越的，也有不可超越的，但我们都应想方设法大胆地掌握它、驾驶它。比如，制作微型电子器件，光学曝光机是集成电路生产的主要工具，人们在实践中刻苦研究，不断地提高光学刻曝光的分辨率，然而，由于它的最高分辨率受光线波长的限制，在0.1微米左右就是极限。纳米技术向这个极限挑战，采用新工具电子束曝光机及利用平面处理工艺，小于20nm的金属结构被制作出来了。但前进的路上又面临一个新的极限，即用电子束曝光制作有机化合物的结构，始终是大于10nm。纳米技术继续向新极限挑战，经过反复研究，采用新的显影方法，这个10nm的极限又被突破，人们又制作出大约5nm的结构。某些极限之所以重要，是因为事物面临、或达到、或超过这个极限时，许多新的物理现象就会出现，这在科学发现、科学发明的实践中是非常珍贵的。因而挑战极限是十分诱人的，也是极具刺激的。但挑战极限又是极端艰难的，它要求挑战者具有极高的创新意识、创新能力、创新魄力。并且，有些极限就目前来说还未被证伪，比如绝对零度不能达到、光速不可超越等等。这就要求人们很好地掌握它、驾驶它。
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