近现代科学技术发展规律研究,本文主要内容关键词为:科学技术论文,发展规律论文,近现代论文,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。
科学技术作为第一生产力,它除了有其外部规律性特征外,还有其自身发展规律。虽然科学技术在各国发展极不平衡,但其最高产出形式——科学知识却是属于全人类的。鉴于国民经济增长含的非科技因素颇多,而每年的投入又不能表示科技产出,因此尚不能用以描述科技发展规律。各种科学出版物是科技知识的最好载体,其数量是科技水平的表征。由于连续出版物即科技期刊和科学技术的密切关系,科学史家早已把其种数作为科技发展的标志。但是否能以科技期刊增长规律来描述科技知识增长和科学发展?某一科技期刊的职能是发表科研成果,传播、交流科技知识的。其二,科技期刊到底能囊括多少适时的科技知识呢,例如:笔者为了统计核心期刊,曾对由中国科学技术情报研究所重庆分所等出版的1988—1989年两年的《机器制造文摘》八个分册摘录的文献作了统计,发现包括专利在内的科技期刊囊括了其中约95%的文献,此数在新学科中还要大。当然在不同时期可能是不同的。其三,有些期刊的刊名相似甚至相同,但在内容上含完全重复的文章甚少,因为一稿不能多投。有此三因,作者作了统计试验。本文抽样统计依据是:
(1)1993 年由中国图书进出口公司等出版的《外国报刊目录》第八版中的500—878部分。该版此部分共收集了21433种刊, 虽然是外国科技期刊的一部分(约1/10),但它是精华。 笔者统计了其中注明创刊时间的18299种刊。统计计算误差小于1.0%。
(2)中国(大陆)期刊以1987 年黑龙江人民出版社出版的《中国当代期刊总览》上、下册,而1987—1992年以1994年人民邮电出版社出版的《中国’94报刊大全》上、下册中的科技部分为统计样本。至1992年共统计了2870种刊。这算是普查了。按理这不能直接与抽样统计的相比较,但此处只看趋势。笔者依《外刊目录》进行了分类。统计及计算误差小于2.0%。
(3)中国台、港、澳科技期刊以中国进出口总公司1994 年版《台、港、澳报刊目录》中的500—878部分为统计样本。其中有创刊时间的截至1992年有544种。统计、计算误差小于1.00%。
1 科学技术及期刊综合增长规律
表1 世界科技期刊创刊时间统计分布
时间(年)
1665-1900 1901-19501951-1960
1961-1970
刊
数 780 3369 27123223
时间(年)
1971-1980 1981-19901991-1992
刊
数 4645 5968 1016
由表1可知,1971—1980和1981—1990 , 10 年间创刊种数均大于1950年以前创刊数的总和。而1901—1950年的刊数大于前三个世纪刊数总和。
图1 世界科技期刊增长曲线
1ny=-72.7794+0.0417x,相关系数γ=0.9970,y=2.4678 ×10[-32]·e[0.0417x]
该方程是指数方程。与贝尔纳教授采用的普赖斯的统计“从1660年起科学出版物的数量是按指数曲线增长的”相一致〔2〕。可见专著、 通报等特殊类型文献对曲线形状影响甚小。因此科技期刊的增长规律几乎等同于科技知识的增长规律、科技发展规律也可用期刊增长规律来描述。
图1中曲线可大致分二个阶段:
(1)初生期(1665—1900):与17、18、19世纪近代科学建立、 准备和全面发展时期相对应,至1900 年注明创刊时间的科技期刊为780种。
(2)发展时期(1901—1992 ):与现代科学建立与发展时期相对应。至1992年注明创刊时间的期刊有21713种(实际已有廿几万种)。
2 自然科学、医药卫生、农业科学与技术、 工业技术及其期刊发展规律
由表2和图2可见,期刊初生期是与近代科学期相对应,而发展期与现代科学期相对应。
表2 自然科学、医、农、工业技术期刊创刊时间分布
学科自然科学医经卫生农业科学 工业技术
刊数 期刊期刊期刊 期刊
1665-1700
20
00
1701-1800
30
02
1801-1900 272 141 57 301
1901-1950 789 654 370 1547
1951-1960 655 436 306 1315
1961-1970 890 472 256 1604
1971-19801122 952 403 2170
1981-19901216 1431 409 2910
1991-1992 230 271 54 468
图2 自然科学、医、农、工业技术期刊增长规律
(图中1代表工业、2.自然科学;3.医疗卫生;4.农业)
(1)自然科学知识增长规律:是按图二中指数曲线2增长的。
自然科学包括基础科学、天文、地球、生物等学科领域。其期刊在《外刊目录》中为500—598部分。指数曲线2的回归方程(1780 —1990年)为:
1ny=-62.0408+0.0355x,相关系数γ=0.9960,y=1.1377 ×10[-27]·e[0.0355x]
欧洲文艺复兴后,建立了近代科学。十七世纪中期正值近代科学建立时期的后期,牛顿综合了伽利略、开普勒等人的工作,建立了完整的力学理论体系。作为当时世界科学中心的英国出于科学交流(当时欧洲科学界已有170多个学会或学术小组)的需要, 皇家学会创办了世界科学第一刊(Philosophical Transaction of the Royal Society,皇家学会哲学汇刊)。此一智慧之举对以后科学发展起了不可估量的促进作用。18世纪科学发展缓慢,是准备发展时期。到80年代法国化学家拉瓦锡提出氧化理论,取代了燃素说,完成了一次化学革命。19世纪是近代科学全面发展时期。在物理学上建立了热力学,发现了能量守恒原理,法拉第—麦克斯韦建立了电磁场理论,牛顿古典物理学已到了顶峰。化学上确立了原子—分子论,发现元素周期率。生物学上提出细胞理论,建立了达尔文进化论。在其他学科领域也取得了巨大成绩。与近代科学时期相应,至1900年注明创刊时间的自然科学期刊已有272种, 是初生期。
20世纪是科学革命时期。以爱因斯坦为主将,在世纪初即在古典物理的基础上,建立起狭义、广义相对论和量子力学。以后又相继建立了核物理、粒子物理、半导体物理、磁性物理、激光、超电导性等等,建立了现代物理学。在化学领域内元素周期率的科学阐述,建立了化学键理论,进入了以电子为特征的时期。生物学上的突破为分子生物学和细胞生物学的诞生和发展。其它如天文学、地球科学、数学也均有巨大进展。与现代科学时期相应的至1992年自然科学期刊注明创刊时间的已有5179种,是期刊大发展时期。特别是在50年以后的和平发展时期,各国均抓住机遇发展科学,发展经济。期刊增长也近于直线。
(2)医药卫生及期刊发展规律:如图2曲线3, 其回归方程(1820—1990年)为:
1ny=-72.3380+0.0405x,相关系数γ=0.9922,y=3.3871 ×10[-32]·e[0.0405x]
医药卫生期刊在《外刊目录》中属610—649部分。
医学虽有悠久的历史,但在十九世纪前一直处于经验状态。十九世纪与近代科学相结合为医学科学。1900年有注明创刊时间的为141种刊。
进入20世纪,直接与现代物理、化学、生物学以及技术科学相结合、发展异常迅速,医药期刊也大大增长。至1992年注有创刊时间的已有4357种。
医学的首刊为1801年德国(Medizinisch—Orthopaedische technike)(医学矫形技术)。
(3)农业科学技术知识增长规律:如图2之曲线4。 其回归方程(1820—1990年)为:
1ny=-70.5940+0.0393x,相关系数γ=0.9970,y=2.1948 ×10[-31]·e[0.0393x]。
农业包括农业、林业、畜牧业、渔业。其期刊在《外刊目录》中为650—697部分。
古老的农业长期以经验为主,发展十分缓慢,直到19世纪受近代科学技术的影响才开始改变生产面貌。进入20世纪,尤其是50年代以来,现代科学技术的各项成就广泛渗透到农业生产和农产品加工的各个环节,使农业生产科学化,生产工具机械化,生产组织社会化。
农业科技期刊首刊是英国Home & lan Publishing Ltd 出版的《Garden,园艺》,至1900年才有注明创刊时间的57种刊,至1992年有注明创刊时间的有1855种刊。虽按指数规律增长但速率缓慢。也难怪有人担心农业养活不了廿一世纪人口的增长了。
(4)工业技术知识增长规律:如图2之曲线1。 其回归方程(1790—1990年)为:
1ny=-84.8390+0.0474x,相关系数γ=0.9928,y=1.4285 ×10[-37]·e[0.0474x]
工业技术期刊在《外刊目录》中为710—878部分,内容十分丰富。
近代科学建立后,18世纪60年代,英国开始了以纺织工业机械化为发端,以广泛应用瓦特改进的蒸汽机为标志的第一次工业革命。它导致机器制造、冶金、采矿和交通运输业的发展。使人类开始进入以大机器生产为主要标志的工业化社会。法、美、德也相继在18世纪末和19世纪初开始了工业革命。在十八世纪后期创办了两种刊物。1782年比利时的(Sucrerie Belqe La, 比利时制糖杂志)和1794 年法国的(Annalesdes Mines 矿业纪事)。19世纪近代科学技术全面发展,60年代英国在电磁学理论基础上开创了电力时代,出现了第二次技术革命。美和德对电的应用技术在贡献更大,至1900年工业技术期刊增至303 种(注有创办年代的)。20世纪上半叶工业技术虽遭两次世界大战的破坏,但是由于世纪初就建立了现代科学,在世界科学中心的美国五十年代开始了以电子计算机的发明为标志的影响最为深远的第三次技术革命。二战后和平发展时期建立了核能工业、计算机工业、半导体工业、以及信息处理处和激光技术、空间技术等等新兴工业领域,使工业技术大大发展,其期刊也随之大大发展。二战后几乎近于直线稳定增长,其速率远远超过其他领域。到1992年注明创刊时间的刊已有10317种。
根据上述分析我们可以知道,科技发展及知识增长规律符合科技期刊增长规律。综合知识和各学科、门类的知识增长规律均按一簇指数曲线y=ae.[bx]增长。
近代科学时期的科技发展规律与其期刊的初生期相符。而现代科学时期的科技发展规律与期刊的发展期相符。
收稿日期:1996—04—17