当代科技革命的特点及发展趋势，本文主要内容关键词为：发展趋势论文,当代论文,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。
一、有关的几个基本概念
1.什么是科学？
1.1科学是由人类对认识客体（自然、社会、 思维及其他各种事物）的知识体系、产生知识的活动、科学方法、科学的社会建制、科学精神……等按一定层次、一定方式所构成的一个动态系统。对认识客体的知识体系在这个系统中，占据着核心位置。
1.2科学作为一种知识体系，其成熟的形态， 一般由以下几个部分有机构成：
（1）实验事实（这是整个知识体系的基础）。
（2）基本概念（由实验事实中抽象出概念， 再从诸多概念中提炼出或挑选出基本概念）。
（3）原理及定律（基本概念之间的关系， 一般通过逻辑的或非逻辑的方法以假说的形式提出，它们将作为理论体系的逻辑基础）。
（4）逻辑演绎系统（由逻辑基础出发， 利用逻辑法则或数学运算推理）。
（5）一系列具体结论（逻辑演绎的结果， 可与实验事实直接比较）。
这个理论体系必须经过实践检验，即看它推出的一系列具体结论是否与实验相符；若不相符，就必须修改理论体系的逻辑基础（因为它是以假说形式提出的，科学中的错误多由此引起或产生），直到理论体系的各种具体结论都完全与实验事实相符为止。
就科学是一种知识体系这一规定来说，零散的知识或经验都不能称为科学，最多只能说包含科学的因素。
科学作为知识体系，应具有逻辑和谐性，可预见性及可检验性。
1.3科学与生产力之关系
一般情况下，所谓的生产力或社会生产力均指物质生产的能力。但是，社会生产除了物质生产之外，还可以包括更广泛的内涵。马克思主义经典作家在其著作中，还使用过“精神生产”和“人本身的生产”等概念，而且，“精神生产”和“人本身的生产”这两个概念是与“物质生产”概念在同等意义上使用的，如“物质生产和精神生产”、“物质的生产和人本身的生产”等。
因此，从广义的角度来说，生产力可以分为物质生产力、精神生产力、人的生产力（注：这里所谓人的生产力指人自身生产的能力。）三种类型。
就物质生产而言，作为知识体系的科学，它只是一种潜在的生产力，只有当它进入物质生产过程，才转化为直接的生产力。
就知识生产而言，作为知识体系及产生知识的科学，它本身就是直接生产力（既是生产原料，又是生产手段）。对于21世纪将蓬勃兴起的知识产业及知识经济来说，强调这一点具有重大意义。
2.什么是技术？
技术是人类在实践（包括生产、交往等）活动中，根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种物质手段（如工具、机器、仪表等）及经验、方法、技能、技巧等。
技术又可以分为经验性技术与科学性技术。经验性技术主要是依据长期实践经验（没有上升到理论高度）而创造或发明的各种物质手段以及方法、技能、技巧等。科学性技术指的是依据科学原理（而不是一般性的实践经验）所创造或发明的各种物质手段、方式与方法等。
按上述对技术的理解，技术既包括实体性存在方式（如机器、设备、仪器、仪表之类），也包括非实体性存在方式（如战略策略、设计方案、运行法则、操作规程等）。在现代，实体存在方式的技术往往称为硬技术，而非实体存在方式的技术一般称为软技术。
3.什么是科技革命？
3.1.什么是革命？革命是一种正在成长中的新传统取代一种旧传统的活动或过程。这里所谓的取代不是全盘否定，而是辩证扬弃，即用一种新模式取代一种旧模式，但在新模式中包含着旧模式中被实践证实了的有效因素，同时，又包含着旧模式中没有的创新内容。
传统则指的是思想、观念、制度、体制、规范、标准、方式、方法的集合。
3.2.什么是科学革命？科学革命指的是正在成长中的新科学传统（科学的基本思想与观念、科学的社会建制、科学活动的方式及方法、科学的规范及标准等）取代旧科学传统的活动或过程；这种科学传统的变换，意味着人类认识的飞跃。
3.3.什么是技术革命？技术革命指的是正在成长中的新技术传统（技术的理论基础、技术结构、技术活动的方式及方法、技术的规范及标准、技术应用的形式及规模等）取代旧技术传统的活动或过程，这种技术传统的变换，意味着人类实践手段或方式的飞跃。
二、历史上科学革命与技术革命的简单回顾
限于篇幅，这里仅扼要叙述一下历史上具有划时代意义、全局范围的科学革命与技术革命。
1.科学革命
1.1.从哥白尼到达尔文的近代自然科学革命
以哥白尼《天体运行论》发表（1534年）为标志的近代自然科学的产生与发展（1859年达尔文《物种起源》的发表达到高潮），以实证科学传统取代古代科学的自然哲学传统，把科学从神学统治下解放出来，走上独立发展道路。
1.2.世纪之交的物理学革命
19世纪末—20世纪初科学晴朗天空的几朵乌云，最后孕育成物理学革命；量子论（1900—1926）、相对论（1905—1915）的相继产生，打破了原子不可分的形而上学观念及牛顿的绝对时空观，把人类的认识从宏观世界引伸到微观世界及宇宙世界，为科学发展开辟了广阔的新天地。
2.技术革命
2.1.以蒸汽机发明为标志的第一次技术革命起源于18世纪的英国，尔后扩展到整个欧洲。这次技术革命首先是各种纺织机械的发明，然后是蒸汽机的发明（瓦特，1768）及应用，实现了工业生产从手工作坊方式到机器大生产方式的转变。
马克思通过对机器大生产特点的分析后指出：这种生产方式“第一次使自然科学为直接的生产过程服务”、“第一次产生了只有用科学方法才能解决的实际问题”、“第一次达到科学的应用成为可能和必要的那样一种规模”、从而“第一次把物质生产过程变为科学在生产中的应用”，（马克思：《机器、自然力和科学应用》，人民出版社1978年版，第206页）使科学技术成为生产力。
2.2.在电磁学理论研究成就（1826年电流磁效应与1831年电磁感应效应的发现、1865年电磁场理论的建立）的基础上，19世纪下半叶，电能得到广泛应用，发电机（1866）、电动机（1870）、电站（1882）、高压输电（1891）的发明及无线电波通信的实现（1900），形成了以电力技术与无线电通讯技术为主要内容的第二次技术革命。
电能的广泛应用，实现了生产方式从蒸汽传统“向电气传统”的转变。
这个时期，马克思和恩格斯“密切地注意电学方面各种发现的发展情况”（《马克思恩格斯全集》第19卷，第372 页）并预见到这些发现会对工业、对一般历史发展产生革命影响。
2.3.在微观粒子运动理论的基础上（第二次科学革命的主要成果），20世纪40—50年代，电子技术异军突起，电子管（1927）、晶体管（1948）、电子计算机（1946）、集成电路（1961）的相继问世，迎来了第三次技术革命，使生产方式走向自动化。
三、当代科技革命的几个特点
当代科技革命指的是20世纪70年代（以微型计算机的出现为标志）以来信息技术，新能源技术、新材料技术、新加工（制造）技术、生物技术、空间开发技术、海洋开发技术……等高技术群落的崛起。
与历史上三次技术革命相比，当代技术革命（或称第四次技术革命）有以下几个特点：
1.主导技术以技术群落的形式出现
第一次技术革命的主导技术是蒸汽动力技术，第二次技术革命的主导技术是电力技术，第三次技术革命的主导技术是电子技术。
在前三次技术革命中，主导技术只是一项。这一次技术革命，则是以技术群落的形式出现，起着主导技术作用的不是一种技术，而是由信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、新加工（制造）技术、海洋开发技术、空间开发技术……等组成的一种技术群落。仅仅强调信息技术（如不少人认识的那样）或仅仅强调生物技术（如有一些人认识的那样）的主导地位都不能全面而正确地反映现代技术革命的特征及趋势。
2.主导技术群落整体相关
当代技术革命中的主导技术群落尽管形式各异、功能不同，但它们有着共同的理论基础：从纵向来说，它们共同的理论基础是物质系统不同微观层次的量子理论；从横向来说，它们共同的理论基础是要素、结构、功能、信息、环境相互联系、相互制约的系统科学。
当代技术革命中的主导技术群落不仅有着共同理论基础，而且相互联系、彼此渗透、已初步形成一定结构。其中，新材料技术、信息技术、新能源技术各代表物质世界三大基本要素的一方，构成主导技术群落的基础；空间开发技术、海洋开发技术、生物技术代表着人类实践活动的三个新方向：一是向空间发展、二是向海洋发展、三是向复杂、高级的生命系统发展；新加工制造技术则作为一种生产手段或工具广泛地应用在各个方面。
3.科学技术化、技术科学化，因此， 目前发生的第四次技术革命又称为当代科技革命
在第一次技术革命中，生产经验起到先导作用，科学原理是后来被引用进来，它只起到辅助作用；在第二次技术革命中，理论起到先导作用，但科学与技术之间的界限还是比较分明的，许多技术问题的解决要求助于经验；在第三次技术革命中，技术是在理论基础上发展起来的，科学与技术的关系比较密切，但仅处于某个领域（电子科学与电子技术之间）的联系。在当前的第四次技术革命中，在主导技术群落的有关领域都呈现出科学技术化、技术科学化、科学技术密不可分的一体化特点，因此，这一次技术革命被许多人称为当代科技革命。
4.这次科技革命对人类社会生活的各个方面都将产生空前广泛而深刻的影响，同时，也会引起人们对科技本身的价值提出疑问
4.1.当代科技革命使科学技术成为第一生产力。如果说，大机器生产“使物质生产过程成为科学在生产中的应用”，从而使“科学技术成为生产力”；那么，在当代，科学技术与现代生产力系统融为一体，广泛而深入地渗透到生产力系统从微观到宏观的各个层次，渗透到生产力系统的每一要素、生产力系统的整体结构以及生产力系统的外部环境之中。科学技术已成为现代社会生产力发展的主要源泉，具有开辟道路、决定水平及确定方向的作用。正是在这种历史背景下，邓小平同志作出了“科学技术不仅是生产力，而且是第一生产力”（见中共中央办公厅调研室宣传组：《向新科技革命进军的强大思想武器》，《科技日报》1991年9月6日）的著名论述。
4.2.当代科技革命将极大的改变人类生产方式、生活方式、交往方式、思维方式。
——生产方式在机械化、电气化、自动化的基础上信息化。
——信息网络在全球的逐渐建成，大大缩短人们之间的时空距离，地球变成了一个村庄。同时，大大加快了各项活动的运行节奏。
——多媒体技术把人们带入缤纷多彩的世界。
——科学型决策取代经验性决策。
……等等。
4.3.科学技术的正面效应无比强大、科学技术的负面效应也十分可怕。科学技术对人类到底是福还是祸，不能不引起人们的疑虑与深思。特别是生命科学技术（例如克隆技术、性别控制技术……等）的发展，对人们的传统文化观念，提出了一系列的挑战，要求人们回答并制定相应对策。
四、科学革命发展趋势
科技革命的发展趋势由科学技术内在发展规律及社会发展的需求及条件两个方面的因素所决定。据此，我们推测趋势如下。
1.21世纪科学发展趋势
21世纪的科学将沿着以下三个方向发展：
1.1.微观领域：主要是研究原子以下不同层次的物质结构、物质的相互作用和在相互作用下产生的运动形态和运动规律。微观领域的科研成果，将成为科学技术各个部门的基础，为科学技术的继续发展开辟道路。21世纪微观领域研究有可能为寻找到新的能源及其实现方式作出贡献。
1.2.宇观领域：主要研究宇宙的结构，演化及相关的各种天文现象，21世纪宇观领域研究，将帮助人类较彻底了解并掌握我们所居住的地球的起源、结构及运动，这将可能为寻找新的资源，预测及预防各种自然灾害（地震、洪水、干旱等），维护生物圈之生态平衡作出贡献。
1.3.宏观复杂系统领域：20世纪，我们对于宏观物体主要是把它们当作个体来研究（如力学、物理学、天文学）或者从宏观上对它们进行现象性研究（化学、生物学、生理学等）。21世纪科学发展方向，则要把宏观物体作为一个复杂系统，深入其内部，研究其结构、运动规律及功能等各种复杂关系。这个领域包括生命科学（从分子、细胞层次揭示生命系统的运动规律），认知科学（在揭示人脑结构及运动规律的基础上，研究人类智能及认知的规律），非线性科学（对复杂系统中非线性现象及非线性相互作用之研究），凝聚态物理学及高分子化学（从电子、原子、分子水平研究凝聚态的各种物理、化学性质），生态学（把地球范围内的天然自然与人工自然作为一个复杂的自然——社会生态系统，研究其结构及生态平衡的规律）。
宏观复杂系统的问题与人类的生存、发展的关系（相对于微观及宏观）最为密切。因此，这个领域的研究，将成为21世纪科学研究的主要战场。
2.21世纪技术发展动向
21世纪最引人注目的技术进展可能是以下方面：
2.1.信息技术：在整个技术及经济发展中继续起着带头及主导作用。由于微电子技术从微米级（在20世纪50—60年代导致微型计算机的出现）向纳米级（10[-3]微米）延伸，由于超导、光学、分子生物以及认知科学（特别是人工智能）的进展等，计算机的硬件及软件都将有新的突破，第六代计算机（超导计算机）、第七代计算机（光计算机）、第八代计算机（生物计算机）……可能先后出现。更为重要的是信息网络的全球化。
2.2.生物技术：由于DNA双螺旋结构之发现（1953 ）使人们有可能从分子水平来揭示生命现象的奥秘，并带来了生物技术在20世纪后半叶的长足发展。21世纪以基因工程为特征的生物技术将走向发展的顶峰，有可能用基因转换技术生产食品、原料，用改变基因、补充缺损基因的方法进行疾病治疗，利用克隆（无性繁植）技术改良生物品种，利用生物酶在室温下的良好作用从根本上改造传统化工……生物技术的进展将在农业、医疗、医药、保健、化工、环保等领域引起巨大变革。
2.3.材料技术：（1）20 世纪后半叶出现的重要新型材料（如超导材料，碳-60）将进入工业生产阶段；（2）新材料发现、发明层出不穷；（3）分子工程设计得以实现。 材料技术的日新月异将从根本上摆脱“矿产资源危机”的威胁。
2.4.能源技术：首先是以裂变为基础的核电技术及核电站定向普及；其次是多种能源（水力、沼气、潮汐、地热……）的因地制宜开发。受控核聚变及太阳能直接利用有可能进入工业性实用阶段，这个问题若能解决，将从根本上解决“能源危机”之威胁。还有可能寻找到新的能源及其实现方式。
2.5.制造技术：激光加工技术将走向成熟，向多功能、多层次、全方位发展；各种微型（微米级、纳米级、甚至分子、原子级）加工技术大显神通；柔性制造技术、集成制造技术、智能集成制造技术不断创新……21世纪的制造（加工）技术将使制造业面貌焕然一新。
2.6.“绿色”技术：传统农业由于造成大量土地退化、沙化被称为“黄色道路”，传统工业由于大量消耗石油、煤并造成严重环境污染而被称为“黑色道路”。21世纪，不同于“黄色道路”、“黑色道路”，以节约资源、保护环境为特征的“绿色道路”将要兴起。与这种“绿色道路”相对应的技术称为“绿色”技术，它包括节能技术、洁净技术、环保技术、自然资源的综合利用及闭路循环技术（三废在生产过程中自行消化）等。“绿色”技术的兴起及“绿色”科技体系的建立，将成为21世纪人类“可持续发展战略”的重要组成部分。
2.7.软科学技术：在自然科学与社会科学的渗透、交融进一步深化的基础上，利用信息高速公路所提供的大量信息，各种软科学技术（评估、预测、对策、决策、运筹、协调、管理、集成、综合等）将得到长足发展及广泛应用。
3.智能化革命
上述科技发展将有一个聚焦点，那就是智能化革命，这将是人类历史上第五次大的技术革命。
第一次技术革命使生产实现了机械化，第二次技术革命使生产在机械化的基础上实现了电气化，第三次技术革命使生产在机械化、电气化的基础上实现了自动化。这三次革命，主要是使人类从繁重的体力劳动中解放出来。使物质生产力大幅度提高。
第四次技术革命，使生产方式在机械化、电气化、自动化的基础上实现信息化。第五次技术革命则使生产方式在机械化、电气化、自动化、信息化的基础上智能化。后二次革命使人类从简单的脑力劳动中解放出来，其结果，不仅使物质生产力提高到一个新的水平，而且极大地提高了人类精神生产力。从而，为知识经济、智能经济的到来，奠定了基础。
4.科技社会建制的革命——科技经济一体化， 科学在知识产业中成为直接的第一生产力
如前所述，科技传统不仅包括科学的基本思想及观点、技术的理论基础，还包括科技的社会建制及其活动的方式、方法。
科技革命在21世纪的发展，在理论基础方面是否有革命性的变革，目前还难以预测。但科技的社会建制及其活动的方式、方法，将会有新的突破，那就是科技经济一体化的实现。
科技经济一体化指的是科技与经济的内在结合及渗透，形成不可分割的整体。
在19世纪中叶以前，科学研究或科学活动都是学院式的。从19世纪下半叶开始，为适应市场经济发展的需要，在西方资本主义国家，纷纷建立起“工业研究实验室”（简称工业实验室）。世界上第一个“工业实验室”是著名的发明家爱迪生于1876年建立的。爱迪生打破了过去科学家“手工业式”的研究方式，组织了一批专门人才分工协作于发明研究，并且，很快把发明研究的成果投入生产，从而使它的实验室成为“发明工厂”。以后，欧美各大公司仿效爱迪生的做法，纷纷成立自己的“工业实验室”。20世纪80年代以来，随着当代科技革命的兴起，科技的社会建制及其活动方式有了新的发展，那就是科技工业园区、高科技产业开发区、科技工业城、高科技产业带……等等的出现与蓬勃发展。目前分布在世界各地的科技工业园，可以说是科技经济一体化的雏型。在这种雏型中，开发研究、中间试验、批量生产的界限已经不很清楚了，差不多这三项活动都是由同一组人进行着，三者之间往往形成一个小循环，不断推进。在科技工业园区中，同样进行着基础研究、应用研究，但也是群体型的、开放式的，并且多数有着实用性的近期或长远目标。
随着科技经济一体化逐渐实现，科技创造活动将空前活跃，人们对理论的兴趣及需求将大大增加，也就是说，科学技术更深层次或内核部分成为用户的普遍需求。在这种情况下，技术市场在一定意义上转化为知识市场，知识产业因此而蓬勃兴起。在知识产业及知识经济中，科学将成为直接的第一生产力；而不像在物质产业或物质经济中那样，只是潜在的生产力，必须有一个中间的转化过程。
五、关于负面效应的克服问题
科学技术的发展，不仅会带来积极的正面效应，也不可避免地会带来消极的负面效应，这是必须正视的。负面效应的消除或克服，仅依靠科学技术本身是不能实现的。可持续发展观及可持续发展战略的实施，在一定范围、一定程度上对于负面效应的消除或克服是有效的，但仍然远远不够。只有把科技革命与社会主义运动结合起来，把科技革命与人类生活共同伦理、行为规范的建设结合起来，把科学文化与人文文化结合起来，并建立起马克思所说的统一的“人的科学”，科技发展的负面效应才能真正的消除与克服；同时，科技发展的正面效应才能得到充分而有效的发挥。
注释：
(1) 北京大学科学与社会研究中心编：《马克思主义与自然科学》，北京大学出版社1991年版。
(2)贝尔纳：《科学的社会功能》，商务印书馆1995年版。
(3)库恩：《科学革命的结构》，上海科技出版社1980年版。
(4)国家科委等编：《科学技术是第一生产力》， 山东科技出版社1991年版。
(5)钱时惕：《科技经济结合论》，河北科技出版社1992年版。
(6)周光召等：《中国科学院院士谈21世纪科学技术》， 上海三联书店1995年版。
(7) 殷登祥：《科学技术与社会导论》， 陕西人民教育出版社1998年版。
(8)钱时惕：《科学进步与世界经济发展》，待出版。