科学技术的发展趋势和它对社会的作用（上），本文主要内容关键词为：发展趋势论文,它对论文,科学技术论文,作用论文,社会论文，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。
认识世界和改造世界
《中共中央、国务院关于加速科学技术进步的决定》中指出：科学技术是第一生产力，是经济和社会发展的首要推动力量，是国家强盛的决定性因素。
科学与技术既有联系又有区别，科学是人类在认识世界和改造世界过程中形成的，是正确反映客观世界的现象、内部结构和运动规律的系统理论知识。科学还提供认识世界和改造世界的态度和方法，提供科学的世界观和处世的科学精神。技术是在科学的指导下，总结实践的经验，得到的在生产过程和其他实践过程中，从设计、装备、方法、规范到管理等的系统知识。技术直接指导生产，是现实的生产力。
科学产生技术，技术推动科学，这两者互相促进，有非常密切的关系。大家知道，科学技术最早是来源于生产的。它们从生产中独立出来成为人类的三大实践活动之一以后，科学就远远走在了生产的前面。无论是在它研究的空间范围、时间范围，研究的物质层次和规律上面，都走在了现实的生产前面。特别是它的基础研究部分，其中有暂时还看不到有实际应用价值的部分。恩格斯曾经在《在马克思墓前的讲话》中讲过一段名言，他说：“在马克思看来，科学是一种在历史上起推动作用的革命的力量。任何一门理论科学的每一个发现，即使它的实际应用甚至无法预见，都使马克思感到衷心喜悦。”从这里，大家可以看到马克思对待科学的态度。
基础研究、应用研究和开发研究
基础研究、应用研究和开发研究的特点和差别在哪里？
基础研究以认识客观世界的物质结构、各种基本运动形态和运动规律为己任，它不着眼于当前的应用。基础研究的重大发现常常带来生产的革命性变化。它的研究工作基本上在学科前沿，并在实验室中进行。
应用研究一般有明确的目的，是为了进一步发展某门技术，提高生产效率，拓宽应用的领域；利用基础研究的新发现开辟新的生产力和新的生产方向；它还要研究合理使用和节约资源，保护环境和生态等。在100年以前，在实验室里发现了放射性，在99年前在实验室里发现了电子，放射性和本世纪初发现的相对论，就导致了今天整个原子能产业和原子武器的诞生；而电子和本世纪初诞生的量子论及在本世纪中诞生的半导体、三极管产生了现在的整个电子工业。应用研究也要从认识规律出发，只有认识了才能更好地运用它去解决生产的实际问题。所以在应用研究中间，我们有一部分叫应用基础研究，指的就是认识客观现象中运动规律的研究。
技术开发从事生产的技术改造，工艺革新，产品更新等，是科技转化的主要环节。
应用研究和技术开发的成果不断推动生产进步，使生产过程合理，效率提高，产品更新、成本降低，它的发展受到社会需求的强烈推动。
现在的基本发展趋势是：科学的研究成果转化为生产力的周期越来越短，速度越来越快。由基础科学研究带来的新兴产业和产业革命将继续发生，由应用和开发研究带来的技术进步和产品更新将持续不断。在21世纪，科学研究的水平将决定一个国家的竞争实力和一个社会精神文明的水平。科学研究的成就有赖创新，而创新需要很高的理论水平。恩格斯在《自然辩证法》中说，一个民族想要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。
一些基础科学的发展趋势数学
数学对数、字、形和逻辑的研究将更加深入，数学将会更广泛地应用于科学研究、预测、管理和生产中去。数学虽然是基础学科，它也对当今的生产产生作用。例如，在信息传输过程中，如何压缩信息是一个重要的问题，应用数学的成果发展信息压缩的技术是大有可为的。现在数学中有一门学问叫做小波分析，在信息压缩技术中有很重要的作用，大家知道，日本在发展高清晰度电视中落后于美国，就是因为信息压缩技术没有很好的解决。美国应用数学研究成果，使得它在信息压缩技术方面超过了其他国家。因此，现在美国的高清晰度电视以及网络传输方面已经领先于日本，成为世界上技术最先进的国家。
天体科学
现有实验和理论认为，我们所在的宇宙是约150亿年前，由一次大爆炸中产生的。目前科学家正在研究，在这之前和这一宇宙之外是什么？大爆炸是如何发生，宇宙是如何演变，星球是如何形成和死亡的？这些都是当今研究的热点。例如，科学家从微观的研究中知道，在很高的能量状态下，电磁作用、弱相互作用以及重力作用都是统一在一起的，随着爆炸过程，温度逐步降低，它们逐步分离出来，成为单独形式的作用力。宇宙一次爆炸产生后10[－48]秒时候，重力场开始分离出来做为独立的作用力，到10[－11]秒时，同时电磁作用开始产生，在10[－4]秒时，“夸克”开始形成质子和中子，到了爆炸后的距今30万年左右，宇宙开始形成现有的原子核和原子。10亿年前形成银河系，到了爆炸后的150亿年，形成现在的世界。科学家经过长期的研究和对大量天体观察的结果，看到我们现在所在的太空中的所有星球都是在向外运动的，离开爆炸点越远，运动速度越快，表明它们是从一个点中爆炸出来的，形成现在的宇宙。
世界上最新的望远镜——哈勃望远镜，通过航天飞机已送到600公里以外的太空上，那里没有大气层的干扰，所以这个望远镜几乎可以观察到宇宙起源那么远的时间和点。大家知道，光每秒走30万公里，我们平常计算宇宙的距离按照光走一年的时间来计算。这里有一张哈勃望远镜观察到的银河系的图片，光从这个银河系走到地球需要6000万光年的时间。所以，我们说这是6000万光年之前的一个银河系，在这个银河系里有一个非常亮的星体，还有一个比太阳重1亿倍的黑洞。
高级物理和场论
构成核子共有6个夸克，其中第四个夸克，即粲夸克，是由中国血统的学者丁肇中和美国物理学家Richter分别独立发现的，最后一个顶夸克已于去年发现。6个夸克先由理论上预言，到去年为止基本都发现了，证实了现有的理论预测。作用于夸克上的胶子场也已有实验验证，现在正进一步研究夸克和胶子场会不会是更基本的超对称场和统一的相互作用的产物。在能量很高，距离很小的时候，所有的相互作用是统一在一起的，而我们的现实世界又不是那么对称的。因此，要研究高度对称的系统是如何实现对称破缺，以形成丰富多彩的世界的。原来人们认为运动中的对称性是不能破坏的基本规律，1956年李政道、杨振宁首先提出左右对称在弱作用下是破缺的，后来发现有系列更高的对称性实际上也已经被破缺，现在正在研究对称性是如何被破缺的。
地球和环境科学
大气中臭氧层的破坏，温室气体的增加，地球上生物多样性的减少，以及水土流失和污染的加剧都带来了严重的环境问题。保护环境，改良生态，控制全球变化是科学研究的前沿问题。全球变化是指环境被破坏后对全球带来的影响。例如，温室气体的增加可以引起温度上升，会带来全球气候的变化，地球上生物多样的减少也是全球性的问题。前不久做过一个实验，在冰岛有很深的冰雪层，是若干年以前积累起来的。在其中可以找到当时气候的资料，如大气中二氧化碳有多少，当时的温度是多少，从中可以看出从15万年前到现在二氧化碳及温度的分布。这里有一张图片，可以看出宏观上二者大体相应的情况，说明温室气体的产生对全球气候有一定影响，但它也不完全是对应的。最近地球上的温度波动很厉害，而二氧化碳一直在上升，所以全球的温度也不是完全由二氧化碳所决定的。有很多因素有待现代科学家的研究。另外从历史上看，自然也会影响二氧化碳的增加或减少。现在的变化是否完全是由于人为产生的温室气体，还需要进一步研究的。值得注意的是，有人企图用这个来限制发展中国家能源增加，借此来抑制发展中国家的发展。这既是科学问题，可能也有政治上的问题。我们不能在科学上没弄清之前，就轻易地作出结论。地球科学还要研究海洋和地壳深部的构造和资源，研究地壳板块运动和地震运动。地震在经济发达的时候危害会更重，必须通过研究事先掌握地震的规律。
非线性科学和复杂系统
非线性科学和复杂系统科学预计在下一世纪会有重大突破，非线性复杂系统中经常出现所谓的混沌现象和自组织、自适应状态，对这些现象的进一步研究将得到规律性的认识和广泛的应用。混沌这个词在中国古代就有，所谓开天辟地之时就是一片混沌，是无序的。实际上混沌并不是完全无规则的，它的形成是有一些普遍规律的，而且形成以后，表面上看起来杂乱无章，实际上里面是有规律可循的。现在我们已经发现很多现象在一定的条件下都会出现混沌，只要比较复杂系统在非线性相互作用下，这种现象都可能出现。包括人体里一些电波的跳动，也包括大气的环流，甚至于股票的涨落等等都有混沌的出现，所以它是一个很普遍的现象。我们知道在很复杂的条件下，常常会出现能够自己组织起来并能适应这个环境的状态，这是很重要的问题。比如说生命的起源，生物是怎么产生的，在地球刚开始的时候并没有生物，是混沌的。在一片混沌的原始世界上，有高度组织、各部分协同的系统，有规则的各种空间结构模式是如何自动生成的？这都是当前研究的前沿问题。这种有序系统的形成带有一定的必然性，它又是如何在偶然性中展开的？反过来，对决定论力学运动的研究也发现，一些参数的微小变化能产生巨大的后果，可能出现混沌，差之毫厘，失之千里。偶然性也会在必然性中出现。