当代科学技术发展的基本特点及其含义,本文主要内容关键词为:技术发展论文,含义论文,当代论文,科学论文,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。
在日常生活中,我们主要是在两个层次上来使用科学技术这个概念的;其一,科学技术是人类有关自然界和人类社会运行规律的知识体系,包括社会科学知识、自然科学知识以及技术知识等;其二,科学技术是人们为了扩大其知识储备及应用而进行的各种理论探索活动,包括研究开发、技术创新、工艺设计等等。而在这两个方面,当代科学技术发展都呈现出与近代科学技术发展迥然不同的特点,即综合化、一体化、体制化和全球化。
其一,综合化 作为17世纪以来通过一次次科学革命和技术革命而形成的庞大复杂的知识体系,现代科学技术的发展始终存在着不断分化和不断综合的两种趋势,如果说,以牛顿为代表的第一次科学革命主要是在综合前人科学研究成果的基础上所爆发的一次知识革命,那么,19世纪末20世纪初以来科学发展的突出特征就是学科分化的步伐大大加快,专业化程度越来越高,科学知识的层次性也越来越明显。另一方面,现代科学技术的深入发展在促使学科分化不断加速的同时,也使各学科之间的界限也越来越不分明,一个学科的发展必然会带动相关学科的全面发展,而且解决任何问题都不是哪一个学科所能够独立完成的。比如说,分子物理学的出现使物理科学与生命科学之间的鸿沟开始消失,粒子物理学的许多知识有助于检验宇宙大爆炸模型,中微子质量问题在宇宙星系结构中有重大影响,宇宙学假定的暗物质也要由粒子物理学来检验。反过来,宇宙学的研究成果,也对粒子物理学产生了重大影响。这种情况表明,现代科学技术的发展越深入,人们在深化对自然界的认识和变革过程中所遇到的问题越带有综合性,因而必须由多学科、多技术所形成的科学技术群体予以突破。正是由于当代科学技术发展的高度分化与相互交叉趋势同时并存,在各种学科之间出现了许多新的交叉学科、边缘学科,从而使科学技术呈现为连续的整体结构。
其二,一体化 这主要是指历史上沿着不同的路径发展起来的科学和技术之间越来越明显的一体化(integration)趋势。科学和技术是两个截然不同的概念。《美国百科全书国际版》将科学定义为“系统化的实证知识,或者说是在不同时代和不同地点被视为实证的知识”;根据狄德罗的说法:“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则的总和”;《美国百科全书国际版》将技术定义为“制造或者做事的方式”;《大英百科全书》也认为技术就是“人们用以改变或者操纵其环境的手段或者活动”。直到19世纪中期以前,“科学与技术创新的结合在这一时期仍然是非常松散的,因为,在许多工业活动中,技术创新并不要求以科学知识为基础”。但是,在第二次世界大战以后,科学与技术的这种相互隔绝的状态完全打破了。科学的技术化,技术的科学化,科学与技术的一体化,这已经成为我们这个时代科学技术的一个重要特点。
(1)所谓科学的技术化,是指科学的发展越来越依赖于技术手段的重大突破,科学突破是建立在技术手段先行发展的基础之上的 没有高能粒子加速器,就不可能有60年代以来发现的大批粒子,粒子物理学的迅速发展也就不可能成为现实。没有射电天文望远镜和宇宙飞船的研制成功,没有计算机的大规模普及应用,地球物理学和宇宙科学的发展也是不可想象的。科学理论的深入发展不仅依赖于技术手段的进一步发展,而且在很大程度上还受制于技术手段的发展水平。从这个意义上说,科学正在变成技术,科技发展的科学——技术简单线性模型已经受到了越来越多的学者的质疑。
(2)所谓技术的科学化,是指新技术发展中的科学成份越来越多,而经验性技艺的因素却越来越少,科学成果渗透到技术发展的各个领域并成为技术发展的理论基础 比如说,原子能技术是原子能物理学、量子物理学发展的结果,半导体技术是固体物理学发展的结果,超导技术、基因重组技术以及人工智能技术等无一不是相应的基础科学发展的结果。在许多情况下,技术是适应科学发展的需要并在科学理论的指导下发展起来的。
(3)所谓科学和技术的一体化,是指目前所进行的许多研究开发活动已经很难区别出那一部分是属于纯粹的科学研究,那一部分是属于技术研究的,现代科学与技术两者之间的界限变得越来越模糊不清,两者在很大程度上已经融为一体了 因此,现代科学技术发展的一个重要特点是:既不是传统的生产——技术——科学模式,也不是科学——技术——生产模式,而是科学、技术与生产三者正负双向联系的完整体系。科学中有技术,技术中有科学,而科学与技术又在生活过程中得到了完美的结合,从而真正体现了科学技术作为第一生产力的巨大威力。
其三,体制化 按日本学者广重彻的话来说,所谓科学技术活动的体制化就是科学、国家和产业的一体化,即科学技术的发展摆脱了过去那种由好奇心驱动的松散分散的个人行为状态,而转化成为一种有组织的社会行为,从而将科学技术探索的目标与产业发展目标和国家发展目标有机地结合了起来,将科学技术的发展纳入产业发展和国家发展的大框架之中,并在此基础上形成一种互为因果、相互促进的良性互动关系。据此判断,则科学技术活动的体制化肇始于19世纪上半期,在20世纪初期、特别是第一次世界大战以后有了比较全面的发展,而其最终完成则是第二次世界大战以后的事情。这主要体现在以下四个方面:
(1)企业研究开发的内部化早在19世纪80年代,德国三家大化工公司BASF、Hochst和Bayer就率先在企业内部建立了研究开发机构,到本世纪中叶,产业技术研究开发活动在发达国家得到极大的发展,化工、橡胶、石油、电器等重要工业部门的企业大都建立了自己的工业实验室,并成为发达国家科技体系的重要组成部分。以美国为例,企业投入研究开发的经费在30年代已占到全国开发总经费的60%,1948年—1957年平均仍占50%左右,1996年增加到62%,1997年进一步增加到65%,达1333亿美元。在日本,工业部门占全国研究开发支出的比例甚至高达75%左右。在科技人力资源的配置方面,1958年美国企业拥有美国58%的科学家和88%的工程师,到1993年美国企业所拥有全职科学家和工程师占美国全部科学家和工程师的比重进一步上升到79%。
(2)各国政府对研究开发活动的大规模资助 政府大规模资助研究开发活动完全是第二次世界大战以后出现的一种新现象。在此以前,虽然在个别国家也有政府资助进行研究开发活动的事例,但大多数只是偶而为之,既分散又缺乏足够的力度。在本世纪初,美国全部研究开发支出占GDP的比重也不过0.3%,其中政府所占比例还不到40%。第二次世界大战使各国政府对于科学技术知识的战略价值有了新的认识,因而政府对于研究开发活动的支持也发展成为一种规范化、系统化的行为,资助强度也越来越大。按1992年不变价格计算,1997年美国联邦政府的研究开发支出总额为555.71亿美元,占美国GDP的0.79%,占美国全部研究开发支出的30%以上。在发展中国家,政府对于研究开发活动的资助占全部研究开发支出的比例大多保持在40%以上,个别国家甚至达到60%以上的较高水平。
(3)政府研究开发机构与研究型大学的兴起 第二次世界大战后,发达国家各国政府普遍开始有意识地协调科学技术产业以及为这二者服务的教育事业的发展,加强科学技术行政体制的建设,大幅度增加政府的研究开发支出,资助政府研究开发机构的建立和研究型大学的发展,从而使科学不仅成为经济发展的杠杆,而且也成为树立国家威信和维护意识形态的手段,并且最终形成了科学、国家和产业之间关系的全新格局。以德国为例,除设有联邦科学技术部以负责研究开发预算和长期计划外,还有许多政府所属的研究开发机构。比如说,主要从事基础研究的马克斯·普郎克协会,下面设有马克斯·普郎克研究所等60个研究所,3个医学研究机构和2个独立研究团体。国家研究中心则主要从事跨学科研究开发活动以及具有长期应用前景的研究工作,在全国共设有16个国家研究中心。法兰霍福协会是一家非盈利的研究开发机构,拥有45家研究所,主要从事应用研究。工业研究协会联合会则主要由私营工业企业资助成立,从事应用性研究开发活动。联合会下属63家研究所,一般研究项目也主要由各研究所承担,工业研究活动则由分布在各工业部门的90多个工业协会承担。
(4)计划化趋势 这实际上意味着政府以国家乃至社会的名义确定科学技术探索的方向,并为此而在全社会范围内对科学技术资源进行重新配置。在这方面,美国远远走在其它国家的前面。早在第二次世界大战期间,美国便由政府和军方出面协调,网络美国、英国和加拿大的科学家,组织实施了规模庞大的“曼哈顿计划”,以便赶在德国之前生产出威力强大的原子弹。这是一个既包括理论研究,也包括原子弹生产的庞大计划,是美国历史上出现的第一个科学计划。计划的实施总共耗资20亿美元,折算成1984年美元为130亿美元。此后,美国又在60年代进行了以宇航研究为中心的“阿波罗登月计划”,前后耗资250亿美元,按1984年美元计划为570亿美元。里根政府在1983年宣布实施“星球大战计划”,根据美国国防部的预算,在该计划实施的第一个五年将耗资260亿美元,全部计划完成所需的全部研究开发经费将突破1000亿美元,而最终部署所需的开支将10倍于此数。近年来,科学技术活动的计划化趋势愈益明显,美国的信息高速公路计划、欧盟的五个研究开发框架计划和尤里卡计划、日本的第五代计算机计划和高清晰度彩电计划、韩国的G-7计划等都是世界著名的大科学计划。
其四,全球化 科学技术的全球化是由其本质特点所决定的,因为科学技术作为知识体系具有典型的公共产品的特征,我们日常所说的“科学是没有国界的,而科学家是有国家的”即是指此而言。实际上,在一个越来越走向全球化的时代,没有任何一项科学技术能够长期保持在某一个国家手中,也没有一个国家可以不依靠与其他国家的科学技术交流而长期保持其科技先进水平。即使是象美国这样明显居于领先地位的科技大国,本国的科学技术供应也只能占到其全部科学技术需求量的1/4,其余3/4则要通过与其它国家科学技术交流来获取。另一方面,随着经济全球化的迅速发展,人们面临的许多问题也越来越显示出明显的全球特征,比如人类遗传基因问题、全球气候变暖问题以及可持续发展问题等。在这种情况下,世界各国科学家与工程师所要研究探索的问题也渐趋一致,因而需要在全球层次上展开对话,进行讨论,由此而来的一个必然结果是:不同国家的科技工作者越来越多地进行科学研究方面的合作,它们共同完成的研究成果、发明、论文越来越多;科技活动的学术规范和行为标准也渐趋一致,包括标准的学术语言,适应的引注规范,以及知识产权保护法规及公约等。根据我的理解,所谓科技全球化主要是指人类科学技术活动的全球化,其核心内容主要包括三个方面:
(1)科技研究开发资源的全球配置,即按照比较优势原则在世界范围内配置研究发展资源,以求得研究开发出的最大化 根据美国商务部1999年9月发表的一份研究报告,从1987年到1997年,在美国的外国跨国公司投放的研究开发支出增加三倍以上,从65亿美元增加到197亿美元,占到美国全部公司研究开发支出的15%左右,在高技术部门这一比率甚至高达1/4以上。到1998年年底,375家外国跨国公司在美国设立了715家研究开发机构,雇佣了115,700名美国研究开发人员。其中,仅日本、德国、英国、法国、荷兰、瑞士以及韩国等七个国家的365家母公司即在美国拥有700家研究开发机构,占全部外国在美研究开发机构总数的98%。另外,包括科学家的国际迁移、海外培训等在内的科技人力资源的全球流动规模甚至更大。根据美国国家科学基金会报告,1995-1996学年在美国高等教育机构中注册的外国学生有450万。从1988年到1995年在美国获得博士学位的中国人共有13,598人,印度有6585人,南韩是7872人,中国台湾省有8778人。近年来区域科技合作,特别是以欧里卡计划和五个研究开发框架计划为主要内容的欧盟科技合作迅速发展,进一步强化了这种研究开发资源的全球配置趋势。
(2)科学技术活动的全球管理,即不仅研究开发的组织形式是各全球开放的,而且各国均须在统一的制度框架和标准下,按照共同的国际规则进行科技成果的交易并为科技成果的持有者提供知识产权保护科技 即不仅研究开发的组织形式是向全球开放的,而且各国均须在统一的制度框架和标准下,按照共同的国际规则进行科技成果的交易并为科技成果的持有者提供知识产权保护科技。科技研究方向的选择、研究规范的确立、跨国科技合作、国际学术会议的召开等等都是在按一定的国际规则进行的。根据美国NSF报告,SCI收录的论文中科学家跨国合作发表的论文数持续增长,从1981年的5.6%增加到1990年的10%左右,1995年则达到了14.5%。以专利国际化为主要内容的研究成果全球管理也越来越具有重要意义。有资料表明,在1982-1996年间美国所授予的1,276,351件专利中,美国发明家只获得了其中的54%,其余46%为外国发明家获得。即使是发展中国家所获得的美国专利也在迅速增加,特别是来自东南亚地区的专利申请增长速度更快。有学者认为,如果按目前的增长速度发展下去,中国台湾省和韩国很快就会在获得美国专利数量方面超过英国。这种情况表明,研究开发资源配置的全球化不仅要求对于科学技术活动管理全球化,而且要求对这些活动成果的管理。一般来说,研究开发成果的全球共享主要是指在一定的规则和条件下,科技研究成果的应用是全球性的,科学技术知识的溢出和扩散成为世界经济中的一个重要现象。有学者推算1995年全球技术流动总金额约为680亿美元,其中欧美日三者之间的技术交易总额即达660亿美元,占总额的97%以上。另一方面,跨国公司自80年代中期以来建立了大量的策略性技术联盟。根据MERIT/UNCTAD的数据资料,从1980年到1996年,世界各国的企业之间总共订立了8254个技术协议,平均每年达成的技术协议数量从80年代初期的平均每年不足300个上升到90年代中期平均每年600个以上,其中1996年登记的此种技术协议数量达到650个。值得注意的是,跨国公司并不仅仅在某一个领域与其跨国经营企业结盟,而且同时在多个领域中与不同企业结成策略性技术联盟,从而形成一个庞大的企业间策略性技术联盟网络。著名咨询企业安达信咨询公司在2000年时估计,在今后的五年之内,建立策略性联盟的企业总价值将达到25-40万美元。
(3)当代科学技术发展的新特点意味着生产力的内涵及其发展方式有了根本性的变化 它表明科学技术作为生产力中最活跃的因素,已经越来越演变成为一个有机整体,并且成为整个人类的有组织的活动。如果说,综合化和一体化是科学技术发展的内在规律使然的话,那么,计划化和全球化则意味着人类开始以国家或者全球为单位来推动科学技术的发展,而它所蕴含的重要含义就是:人类作为一个整体已经越来越摆脱对自然界的依赖,“劳动是财富之父,土地是财富之母”这样一种关系已经发生了巨大的变化。科学技术的发展使人类更多地通过开发自身来创造财富,特别是自身的智力资源来创造财富。因此,更多的自然资源并不意味着更多的可支配财富,而较多的人力资源才意味着更多的财富。在这种情况下,仅仅从人与自然的关系出发,将生产力理解为人类征服自然和改造自然的能力,已经远远不够了。可以断言,随着科学技术的发展,社会财富的创造将越来越依靠人类自身智力资源的开发,人类将彻底重新融入大自然之中,从大自然的掠夺者变成大自然的友好伴侣。