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自从边缘科学和综合科学产生以来，若干睿智之士便据此断言：现代科学的发展趋势，已在走向系统化、整体化和综合化了。这个认识是基本正确的，它清楚说明，边缘科学和综合科学的产生，便是科学发展走向系统化、整体化和综合化的开始。但需指出：作为系统化、整体化和综合化的事物，应该具有纵横两个方向。由此可以认为：现代科学的发展，并非只有一大趋势，而是存在两大趋势，即纵向趋势和横向趋势。本文仅就这两大趋势及其哲学根据作些分析和考察。
一
现代科学发展的纵向趋势是：理论科学（即基础科学）正在逐步成为沟通自身各学科之间的桥梁和联结自身各学科之间的纽带，走向系统化、整体化和综合化。这个趋势，即是科学自身发展的必然结果，又是唯物辩证法的具体体现。
纵观科学产生和发展至今的历史事实，似乎经历了一个“综合——分化——综合”的周期过程。这个过程可以大体分为三个阶段。第一个阶段是古代，那时由于生产力水平极其低下，科学（包括哲学）是浑然一体的。古希腊的学者们常以《论自然》为题，把什么都论在一起。古代中国学者们的情形亦是如此，以从伏羲氏开始研究到周朝而形成的《易经》为例，同样把什么都论在里面。古代的学者们既没想到把科学分开，也不可能分开。因为古代的科学，实际处于混沌状态。那时的所谓综合，其实是一种原始式的综合，或称低级阶段的综合。第二个阶段是近代，随着生产力的逐步发展，科学也就走向分化，逐渐分化出诸如天文学、气象学、地理学、力学、物理学、化学、生物学、医学、数字等等学科。哲学也是在这个阶段，从混沌状态的科学中分化出来的。第三个阶段是现代，由于生产力的进一步发展，产生了诸如物理化学、化学物理、化学生物、生物化学等等边缘科学，以及信息论、控制论、系统论等等综合科学。这就标志着，科学发展走向新的综合——现代式的综合，即高级阶段的综合。由此可知，科学产生和发展至今的历史过程，是同唯物辩证法的否定之否定规律相一致的。科学发展的纵向趋势，今天正处在“综合——分化——综合”这个周期过程的第二个过程，即“分化——综合”的过程。这就是：通过不断分化出更多更新的边缘科学和综合科学，从而逐步将理论科学各个学科，沟通和联结成一个系统的、完整的、综合的体系和结构。
在此需要提出的问题是：为何边缘科学和综合科学的产生，便是科学发展由分化走向综合的标志呢？这个问题，应该从理论科学的研究对象予以回答。
理论科学的研究对象是什么？唯物辩证法认为：现实世界除了运动着的物质，什么都没有。而运动着的物质，总是通过各种形式表现出来的。这就说明：理论科学的研究对象，概括而言，就是物质运动表现出来的形式。理论科学发展至今揭明：物质运动具有六种基本形式。这六种基本形式，按其自身固有的由低级到高级、由简单到复杂的排列次序是：机械运动——物理运动——化学运动——生物运动——社会运动——思维运动。而每一种基本形式，又包含着若干具体形式。例如：机构运动（位置移动）包含着宏观低速运动、宏观高速运动、微观低速运动、微观高速运动等具体形式。物理运动包含着星系运动、天体运动、地球运动、声运动、分子运动、原子运动、原子核运动、电子运动、粒子运动、电磁运动、光运动等具体形式。化学运动包含着元素运动、无机界运动、有机界运动等具体形式。生物运动包含着核酸和蛋白质运动、植物运动、动物运动、人体运动等具体形式。社会运动包含着生产方式运动、生产关系运动、阶级运动、国家运动、法运动、道德运动、教育运动、文艺运动、民族运动、历史运动、国防运动、外交运动等具体形式。思维运动包含着人脑运动、思维抽象运动、思维形象运动、电脑运动等具体形式。物质运动各种基本形式和具体形式的本质差别，就是理论科学各个学科确立自己特定研究对象的客观依据。理论科学各个学科的研究任务，就是揭示其研究对象——特定运动形式的本质和规律性。
然而，理论科学按其特定研究对象的具体不同，可以区分三类。第一类可称“本体科学”，第二类已称边缘科学，第三类就是综合科学。
本体科学的研究对象，是物质运动某种特定的形式（包括基本形式和具体形式）。这里所谓“本体”，是指物质运动某种特定形式的本身之体。它的研究任务，就是揭示物质运动某种特定形式的本质和规律性。例如，经典力学所揭示的是宏观低速运动的本质和规律性，量子力学所揭示的是微观低速运动的本质和规律性，原子物理学所揭示的是原子运动的本质和规律性，电磁学所揭示的是电磁运动的本质和规律性，化学所揭示的是元素运动的本质和规律性，经济学所揭示的是生产关系运动的本质和规律性，政治学所揭示的是阶级和国家运动的本质和规律性，教育学所揭示的是教育运动的本质和规律性，如此等等。质言之，所谓“本体科学”，实际就是揭示物质运动某种特定形式自身的本质和规律性的科学。
边缘科学的研究对象，是物质运动两种形式（包括基本形式和具体形式）之间的联系或关系。它的研究任务，就是揭示两种运动形式之间联系或关系的本质和规律性。因此，用研究一种运动形式的科学理论和方法，去研究另一种运动形式，就会产生一门边缘科学。例如，用物理学的理论和方法去研究化学运动形式，就产生物理化学。用化学的理论和方法去研究物理运动形式，就产生化学物理。用力学的理论和方法去研究生物运动形式，就产生生物力学。用化学的理论和方法去研究胚胎运动形式，就产生化学胚胎学。如此等等。总之，所谓边缘科学，实际就是揭示两种运动形式之间联系或关系的本质和规律性的科学。因为它介于两种运动形式或两门本体科学之间，对两者起着桥梁作用，所以又可称为“中间科学”或“桥梁科学”。
综合科学的研究对象，是物质运动各种形式（包括基本形式和具体形式）的某种共同现象、共同属性和其他共同点。它的研究任务，是揭示各种运动形式的某种共同现象、共同属性和其他共同点的本质和规律性。例如，系统论所揭示的，是各种运动形式所具有的共同属性——系统性和整体性，包括内部系统和外部系统、小整体和大整体及其互相联系的本质和规律性。控制论所揭示的，是各种运动形式所具有的共同现象——反馈现象，包括正反馈和负反馈及其相互联系的本质和规律性。信息论所揭示的，是各种运动形式与人的感官和大脑发生联系和关系的共同过程，即“信息源——信息道——信息受者”过程的本质和规律性。数学所揭示的，是各种运动形式所具有的共同点——“现实世界的空间形式和数量关系”（《马克思恩格斯选集》第三卷，第77页）的本质和规律性。环境科学所揭示的，是各种运动形式的共同点——运动主体与周围环境的互相联系的本质和规律性。如此等等。简言之，所谓综合科学，实际就是研究和揭示物质运动各种形式的某种共同现象、共同属性或其他共同点的本质和规律性的科学。由于它横跨各种运动形式或各门本体科学和边缘科学之中，对它们起着纽带的作用，因此又可称为“横断科学”或“纽带科学”。
通过分析以上三类科学的研究对象和研究任务可知：由于边缘科学和综合科学分别居于或介于各门本体科学之间和之中，对于沟通和联结各门本体科学，起着桥梁和纽带的作用，因此，边缘科学和综合科学的产生，便成了科学发展走向系统化、整体化和综合化的标志。然而，唯物辩证法告诉我们：任何事物都是具有二重性的。现代科学走向综合的趋势，同时就是分化的趋势。但现代的分化与近代史上的分化有所不同。近代史上的分化，主要是分化出诸如力学、天文学、地理学、物理学、化学、生物学、经济学等等众多的本体科学学科。而现代的分化，主要是分化出更多更新的边缘科学学科和综合科学学科。而且，只有更多更新的边缘科学学科和综合科学学科不断地分化出来，才能在各门本体科学之间和之中，逐步沟通和联结成一个网状的、系统的完整体系和综合结构。这就是现代科学纵向发展合乎客观规律的必然趋势。
二
现代科学发展的横向趋势是：理论科学正在加速向应用科学（即技术科学）和工程技术的转化。这个趋势的哲学根据何在呢？让我们将现行哲学的认识运动过程与现代科学的横向转化过程，对照比较如下：
实践——感性认识——理性认识——实践
理论科学——应用科学——工程技术
（基础科学）（技术科学）
这两个过程的对照比较可以看到：工程技术在认识论上概括为实践是对的，应用科学（技术科学）在认识论上概括为理性认识也是对的。但理论科学（基础科学）在认识论上概括为感性认识就大错特错了。在此还应指出：现代科学发展在横向方面，早已转化或分化为理论科学和应用科学两大部类，而作为哲学的认识论，则还没有作出相应的概括和总结，这不能不说是个缺陷。
那么原因何在呢？归结起来是在于：现行哲学的认识运动过程，即“实践——感性——理性——实践”的形式，其中间的“感性——理性”，并非仅仅两个阶段，而是一对矛盾。马克思分析矛盾的基本方法是：根据矛盾每一方内部的二重性，将双方放到运动之中进行考察，从而分为两个过程，即矛盾运动的正面过程和矛盾运动的反面过程。笔者曾用马克思的这个方法，考察过感性和理性的矛盾运动过程（参见姜井水：《动态逻辑学》，中国广播电视出版社1995年6月版第244—254页），这里扼要摘录如下：
首先，以感性为第一方面，理性为第二方面。考察是：感性一方内部的二重性是感性和理性，在运动中表现为“感性——理性”，即感性上升或转化为理性。理性一方内部的二重性是理性和感性，在运动中表现为“理性——感性”，即理性上升或转化为感性。将这两方面的过程组合起来，便构成“感性——理性——感性”的形式。这个形式，便是感性和理性矛盾运动的正面过程，或称感性形态的变化过程。将这个形式夹在“实践——实践”之间，便表现为“实践——感性——理性——感性——实践”的形式。在这个形式中，前一个感性与后一个感性，形态是不同的。前一个感性，系感性的第一形态，即感性的低级形态。由于它直接来自实践，称为“实践感性”，其内容就是感觉、知觉、表象等。后一个感性，系感性的第二形态，即感性的高级形态。由于它直接来自理性，称为“理论感性”，其内容就是：人们在实践之前，以理论科学（理性）为基础，联系实践对象的具体情况，经过思维的能动作用而形成的，用来指导实践过程的意见、计划、方案、蓝图、路线、方针、政策、战略、战术、部署、方法、措施等。人们平时所说的“理论（理性）联系实际（实践对象）”，“马克思主义革命理论（理性）与各国具体实际（实践对象）相结合”，其实就是形成和派生出“理论感性”。这种“理论感性”与“实践感性”根本不同，它是能够直接指导实践的。
然后，以理性为第一方面，感性为第二方面，即交换矛盾双方的次序。经过运动，矛盾两方面的过程，其排列次序亦相应交换，变为“理性——感性”、“感性——理性”。合此两方面的过程，便构成“理性——感性——理性”的形式。这个形式，便是感性和理性矛盾运动的反面过程，或称理性形态的变化过程。将这个形式夹在“实践——实践”之间，便表现为“实践——理性——感性——理性——实践”的形式。在这个形式中，前一个理性与后一个理性，形态亦是不同的。前一个理性，系理性的第一形态，即理性的低级形态。由于它是人们对实践感性进行分析、综合、抽象、概括的上升和转化形态，因此称为“理论理性”，其内容即是理论科学（基础科学）。后一个理性，系理性的第二形态，即理性的高级形态。由于它是人们对理论感性付诸实践后的经验的概括和总结，是理论感性的上升和转化形态，因此称为“实践理性”，其内容就是应用科学（技术科学）。
感性和理性矛盾运动的正面过程和反面过程，即“感性——理性——感性”和“理性——感性——理性”，是两个相互对称的过程。如果将两两者对折组合起来，那就可以看到：正面是感性，反面即是理性；反面是感性，正面即是理性。这种情形表明：感性和理性作为矛盾双方，同其他矛盾一样，每一方的二重性，运动在外部，便是两面性，从而表明矛盾双方本质形态的立体性。这种立体性，正好合乎事物的本来面目。
至此，让我们将认识辩证运动的完整过程（即正面过程和反面过程逻辑发展的统一顺序）与科学横向转化的完整过程，亦对照比较如下：
实践——实践感性——理论理性——理论感性——实践理性——实践
理论科学————————应用科学——工程技术
（基础科学）（技术科学）
这两个过程是统一的和一致的。解释是：人们与周围世界和事物发生关系和联系，进行观察、测量、探索和变革的过程，便是（前一个）实践。通过这种实践，产生以感觉、知觉、表象为内容的“实践感性”。随之，人们对“实践感性”进行分析、综合、抽象、概括和总结，便上升和转化为“理论理性”，即理论科学（基础科学）。然后，人们以理论科学为理论基础，联系（后一个）实践的对象（即工程技术）的具体情况，经过思维的能动作用，形成“理论感性”。继而将“理论感性”付诸试验和实验，并将试验和实验的情况，进行分析、综合、抽象、概括和总结，使之上升和转化为“实践理性”，即应用科学（技术科学）。最后，将应用科学直接指导工程技术，即（后一个）实践。由此可知，这两个过程的逻辑发展程序，是相符合和相并行的。现代科学横向发展分化为理论科学（基础科学）和应用科学（技术科学）两大部类，其哲学的认识根据，就是按照马克思的矛盾分析方法所考察的认识辩证运动的完整过程。
那么，现代科学发展的横向趋势为何“正在加速”呢？原因在于：本世纪二、三十年代理论科学的重大发现，到了五、六十年代，便逐步转化为应用科学，并实施于工程技术，从而出现了诸如计算机、应用电子技术、激光技术、微波技术、基因工程技术等等的发明和创造，及其在各个领域的推广和应用。这便像天上地下短时冒出成千成万的神仙般的能工巧匠，使先前若干天方夜谭的神话，变成了确真无疑的现实，从而出现了一个史无前例的世界经济迅速发展的新时期。人们在奇迹般的现实中深刻地认识到：理论科学转化为应用科学和实施于工程技术的极端重要性，从而加速了这个转化和发展趋势的向前推进。现在，世界各国普遍提倡“科技兴国”，并投入巨资发展高科技，就是现代科学发展横向趋势正在加速的明显标志。
三
现代科学发展的纵向趋势和横向趋势关系怎样呢？应该说，两者是相辅相成、相互促进和辩证统一的关系。这个关系，可用下面的图式予以示意。
从图式所示的横向趋势而言，如果从右往左看，它表明：工程技术直接以应用科学为指导，间接以理论科学为指导。如果从左往右看，它又表明：没有理论科学，就没有应用科学，从而也就没有工程技术。科技领域的事实正是如此。这里以力学领域为例，假如没有牛顿的经典力学——这门理论科学，那就转化不出固体力学、气体力学、流体力学、建筑力学、机械动力学、河流动力学、高温气体力学、薄壳结构力学等应用科学，从而也就不会有机械工程、水利工程，建筑工程、造船工程等工程技术。由此可知，理论科学是应用科学和工程技术的理论基础。没有理论科学的产生，就不会有应用科学的出现，也不会有工程技术的创立。然而，理论科学是在纵向趋势的发展过程中产生的，因此在这个意义上可以说，纵向趋势是横向趋势的理论基础，没有纵向趋势所产生和提供的理论科学，也就无所谓横向趋势。
从图式所示的纵向趋势而言，它表明：随着纵向趋势的向前推进，必将逐步产生A、B、C、D、E、F、G等等理论科学。但是，任何一门理论科学或一个理论定律的产生，都是以横向趋势的发展所提供的实验观测手段（即各种仪器、工具、设备）作为物质前提的。例如，本世纪五十年代初，实验物理学发现：K介子有时衰变为两个π介子，有时衰变为三个π介子。由此，物理学家们认为：K介子有两种，一种具有偶宇性，一种具有奇宇性，并分别把它们称为“θ”介子和“γ”介子。据此，著名的美藉中国物理学家李政道和杨振宁从理论上提出科学假设，认为：虽然在强相互作用中，宇称守恒定律能够成立，但在弱相互作用中，宇称守恒定律则可能被推翻。他们提出这个理论后，请另一位美藉著名的中国物理学吴健雄做这个实验。吴设计出其实验的必要条件，即利用磁场，采用超低温技术，将所有发射电子的钴60原子，整齐排列在同一个方向，保持接近绝对零度，以把它们“冻住”。经过48个小时的实验，李、杨提出在“在弱相互作用中宇称不守恒”的科学理论得到了证实。借此可以推想：如果没有发射和观测电子的技术等物质手段，两种宇称不同的K介子就无从发现，从而“弱相互作用中宇称不守恒”的科学假设就无从提出；如果没有超低温技术等实验观测手段，吴健雄就无法做这个实验，从而“弱相互作用中宇称不守恒”的科学定律就无法证实。由此可知，实验观测手段是理论科学提出和证实的物质前提。没有实验观测手段，理论科学既无从提出又无法证实。然而，实验观测手段是在横向趋势的发展过程中产生的，因此在这个意义上又可以说，横向趋势是纵向趋势的物质前提，没有横向趋势所产生和提供的实验观测手段亦就无所谓纵向趋势。
从图式所示的纵向趋势和横向趋势的综合而言，它表明：纵向趋势和横向趋势是辩证统一的。这主要表现在两个方面。其一，纵向趋势所产生出来的每一门理论科学（即图中所示的A、B、C、D、E、F、G……），都必须沿着横向趋势发展，即都必须转化为应用科学并实施于工程技术。在这个意义上可以说：纵向即是横向，纵向产生的理论科学，只有沿着横向趋势发展，才能使精神变物质，转化为巨大的物质财富，从而体现出科学技术的真正价值。其二，横向趋势所表现出来的“理论科学——应用科学——工程技术”三个层次的模式，是必须沿着纵向趋势发展的，即必须沿着图中所示的A、B、C、D、E、F、G……的阶梯前进的。在这个意义上可以说：横向即是纵向，横向表现的三个层次的模式，只有沿着纵向趋势发展，才能促进应用科学和工程技术，同理论科学一样，逐步走向系统化、整体化和综合化，最后形成一个完整严密的科学技术体系的结构。