现在现代科技带来的好处的作用

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问答题案例分析题
材料:中医药文化是中国文化宝库中的瑰宝。从龙脑樟树中提取的龙脑具有极高药用价值和保健功能。《寿域神方》记载:&之头脑疼痛,龙脑一钱,纸卷做拈,烧烟熏鼻,吐出痰涎即愈。&唐代医药典籍称龙脑&为百药之先,万物中香无出其右者&。不知从何时起,龙脑樟树在我国&销声匿迹&了,我国所需龙脑不得不长期依赖进口。1988年我国发现了一颗野生龙脑樟树!科研人员以此为契机创立了专业研发中心和实验室,他们深入研究中药典籍中有关龙脑的资料,利用现当代科技成功培育了万亩龙脑樟树原料体,改变了原料生产完全依赖自然的状况;研制了我国第一套天然龙脑工业化提取成套设备,改进了创痛龙脑提取方法,开发了新产品;建立了中国第一个龙脑樟资源基因库,积累并保存了大量珍贵的数据;通过电视,网络等着力打造中医药文化品牌。
结合材料,运用文化生活知识说明现代科技对于光大中医药文化的作用。
科学技术是促进文化发展的重要因素。现代科技有利于培育珍惜中医药植物,开发新产品,促进中医药文化创新;有利于建立中医药植物......
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D.建设中国特色社会主义充分重视现代科技对经济发展的决定性作用--《面向新世纪的中国经济》2000年
充分重视现代科技对经济发展的决定性作用
【摘要】:正我们研究我国经济如何走入21世纪,我认为最重要的关键问题就是要充分重视现代科技的发展对经济发展的决定性作用。当前推动经济发展与增长的主要动力,就是以高科技、信息、网络、知识为重要构成部分的现代科技的高度发展。可以说,21
【作者单位】:
【分类号】:G322;F124
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400-819-9993第一篇:现代科学技术革命声明:若引用本课程各讲文字材料请写出课程各讲的名称以及作者名 第二讲 现代科学技术革命的诞生、发展和特征 (华东师范大学张沁源 一、科学与科学革命 1、 科学知识的诞生 如果要问科学知识究竟是怎样取得和怎样形成的, 可能会有多种不同的回答。有人会说 科学知识来自于实践、来自于观察和实验,有人则会说科学知识来自于好奇心、来自于思维 和计算等等。这样一些回答虽然不能说错,但过于笼统,根本就没有说出科学知识形成的具 体过程。为此,我们必须从具体的例子来给予说明。我们以摩擦生火知识的形成为例。摩擦生火知识是在远古时代就形成的。那时的人们在 生活中渐渐知道,两个木块摩擦后会发热,特别使劲摩擦的话,有时还会产生火花。但是这 并没有形成知识,也还不是发现,只能是“知道”而已。直到积累了更多的摩擦生火的经验 事实, 并得出了用这样的方式摩擦木块一定能产生火的结论, 才可以认为发现了摩擦可以生 火,才获得了摩擦生火的相关知识。之所以能获得这样的结论,首要条件是存在大量经验事 实, 其次是进行了概括。正如科学哲学家赖欣巴哈所说: “发现的艺术就是正确概括的艺术” , “知识的本质是概括(generalization)”。那什么叫做概括呢? 按照赖欣巴哈的观点, 概括是为了得出结论而去排除无关系事物 (条件等)和吸纳有关系事物(条件等)的过程。例如,在摩擦生火中,所使用的那块木头 的形状和大小因与结论无关系而被排除, 木头的干燥性因与结论有关系而被吸纳。赖欣巴哈 认为,“关系”这个名词的意义可以这样定义:“为求概括有效而必须提及的,那就是有关 系的”。他进一步认为, “把有关系的因素从无关系的因素中分离出来,即是知识的开始”, 因此,“概括是科学的起源”。如果承认概括是科学的起源,那么古代是否有科学(或科学的萌芽)的问题就不难回答 了。古代人的科学表现在他们所拥有的许多文明之中,如造房屋、织造织物、锻制兵器、耕 作土地、利用船舶航行。在他们的力学、天文学中,概括以更明显的形式表现出来。赖欣巴 哈说道: “我们所以有权利说古代有科学,是由于古代人曾经作出了不少个相当广泛的概括 这一事实:……他们已知道天文学的一些规律,这些规律执掌着时间;他们还知道那些和物 理和化学的规律,例如,杠杆定律……。这些规律都是概括;它们表示某一蕴含式适用于某 一特殊类的全部事物。” 从逻辑学上看,概括,是一种特殊的归纳过程,在这个过程中必须把有关系的因素从无 关系的因素中分离出来。从句型学上看,概括陈述有着确定的特有的陈述格式: “如果…… 那末一定……” 。可以说,凡是能用上述句型给出的陈述,一定是概括陈述。2、 事实与解释 “概括也是解释的本质”。我们说解释一个观察到的事实,所指的就是把这个事实贵人 一个普遍的规律里去。“有时候, 皆是可以由假设某种未被或不能被观察到的事实来完成。……未被观察到的事实 之所以有解释作用,这是因为它表示出那观察到的事实是一条普遍规律……。因此,普遍规 律可以用作为推理论据来揭示新的事实。同时, 解释也可作为一种用推论出来的事物或事件 日)
来补充直接经验世界的工具。”(赖欣巴哈,科学哲学的兴起,) 但是,如果出现这样的情况,某个新观察到的事实无论如何也纳入不到已知的普遍规 律, 或者反之, 我们新假设了一个规律, 但是, 与这个假设性规律所对应的事实却极为个别。我们怎样看待这一类事实呢?事实究竟有什么作用呢?收集到的事实能被看成是无懈可击 的科学基础吗?有关这类问题的回答远非人们想象的那么简单。“事实总是事实”,我们常这样说。不过,对于科学而言,事实的作用并非完全因为其 是事实。有的事实,譬如说“日上午,我在实验室中看到仪表指针指在7.8和 7.9之间”、“日下午1时52分,综合楼102室在上课”等一类事实,可以称之 为“个别事实”。一般来说,个别事实对科学没有什么益处。正如庞加莱指出的:“卡莱尔 在某地曾说过这样的话: ‘没有什么比事实更重要的了。拉克兰德经过这里了。这里有一些 值得赞美的东西。这是一种实在。为了它我愿意献出世界上所有的理论。’……那是历史学 家的语言。物理学家宁愿说:‘拉克兰德经过这里了;这与我无关,因为他再也不会经过这 条路了。’” 科学家对个别事实缺乏兴趣,但也有例外。第一种例外,发生在具有历史特点的科学领域,如宇宙起源说、地球成因说、生物进化 说,以及关于确立宇宙构成的领域如天文学、天体物理学、宇宙学等。在这些领域,个别的 历史事实就显得重要了。但是即使在这样的领域,个别事实也会一览于相关的普遍事实。例 如,所有构成可见恒星的元素都和构成地球的元素相同,这是天体物理学的个别事实,但是 我们依赖于普遍事实, 这种普遍事实是我们关于它的知识主体: 当用光谱法分析来自遥远的 星球到达我们的光线时,我们发现所有的谱都能与我们所知的地球上相同化学元素相联系。诗人布什(Ian D.Bush)写道: 眨眼,眨眼的小星星, 我不知道你们是什么, 通过分光镜的视野, 我才知道你们是氢。第二种例外, 发生在客观上存在着多次重复可能性的小概率个别事实的情况中。在这样 的情况里,说某事不可能发生,和说它发生的概率极小之间的区别的确变得重要起来了。以 生命起源为例,假设1年中在像地球一样的行星的早期发展阶段,有机分子汤中偶然事件形 成RNA的概率是1/10 ,而且估计宇宙中有10亿个这样的行星;那末事实上至少有1个行星在 10亿年内碰巧会有形成RNA的可能,我们把它称作地球。从这个例子看出极小概率事件的发 生并不总是像个别事件那样没有科学价值。在绝大部分情况下,科学仅对普遍事实感兴趣,也就是可重复和可再现的事实;这些形 成了理论和定律的试金石。普遍事实是由一系列个别事实组成的。没有大量的个别事实,我 们也就没有办法进行归纳和概括。解释就是把一个个别事实纳入到同类普遍事实的过程, 没 有普遍事实,也就没有解释。所以,为了建立普遍事实,我们必须依赖个别事实。测量必须被重复,测量的每一个结 果构成一个特定事实, 而这些从自身的角度看并不被当作有科学价值的个别发生的事实。这 种特定事实只有在同等条件下被多次重复才具有科学价值。因此我们可以说, 科学起源于多
次重复的事实。当有足够多的事实可以概括时,经过概括就形成了经验定律。经验定律是科 学家发现普遍事实群之间关系的最简单的尝试。一旦发现了经验定律后面的普遍理论, 或者 说,存在一个普遍理论能解释经验定律,那末,这时可以说科学在该学科领域相对来说是比 较成熟了, 这个学科领域的科学理论已经形成。应当注意, 大部分学科还没有达到这一阶段, 即可以根据普遍理论来解释它们的局部经验定律。3、 历史上的科学技术革命 第一次科学革命是指牛顿力学的诞生,第二次科学革命是指麦克斯韦理论的诞生。牛 顿力学和麦克斯韦理论都做到了这一点, 即建立了普遍理论, 并用普遍理论去解释经验定律。可以简单地认为,普遍理论的建立是科学革命的标志之一。这两次科学革命,表面上看似乎 没有什么很大的关联, 因为第一次建立的普遍理论是关于力学的, 第二次建立的普遍理论是 关于电磁学的。那末第二次科学革命对于第一次而言究竟在哪里出现了革命性的变化呢?首 先在理论上打破了把一切现象归结为力学现象、牛顿力学可以适用于一切自然现象的神话, 也就是说, 电磁现象遵循的普遍理论是电磁理论而不是牛顿理论; 其次是在观念上对牛顿力 学作了重大的革命性改正,正如爱因斯坦所说: “在我的学生时代,最使我着迷的课题是麦 克斯韦理论。这理论从超距作用力过渡到以场作为基本变数, 而使它成为革命的理论。《爱 ” ( 因斯坦文集》(第一卷),商务印书馆,1977年版,15页) 这里要补充说明的是, 牛顿力学对于以前的力学同样存在着观念上的革命性变化, 那就 是推翻了亚里士多德的目的论旧观念,树立了机械论的新观念。历史上的二次技术革命, 正如在第一讲中已经介绍过的分别以蒸汽机的发明和发电机电 动机的发明为主要标志。蒸汽机的出现使人类获得能量的能力(与使用畜力时代相比)提高 了近100倍,发电机使我们的城市农村和家庭的电气化成为可能,并正在或已经替代了蒸汽 机。4、 科学革命与范型的转换 科学革命的发生是科学理论与科学观念的巨大变革。按照库恩的说法是发生了范型 (或 译范式)的变化。我们在第一讲中已经初步做了介绍。这里略微做些补充。库恩认为,科学是从前科学演变而来。科学与潜科学的区别在于科学具有范型 (paradigm)而潜科学和非科学没有范型。范型是科学共同体(科学工作者按同一类型组成 的集体)所一致拥有。科学家按照统一的范式从事科学研究活动,这样的活动属于(常规) 科学。在从事常规科学研究时发现有些事实不能纳入共同体的范型,就形成反常。反常增多 到一定阶段形成危机。在危机中出现新范型,于是开始了科学革命。新范型驱逐旧范型后, 革命告终,又进入新的常规科学时期。……科学的发展就是如此循环往复、以至无穷。(参 见邱仁宗,《科学方法和科学动力学》,知识出版社,1984年) 常规科学是范型支配下的解难题活动。如果按照范型去从事工作解了难题,这当然也是 一种科学发现, 但这种发现不会产生新型的事实。例如发现了填补元素周期表上空格的元素 就属于这种情况。这类发现可以说是科学知识的累积。更有意义激动人心的发现泽来自于反 常。当按照范型而解决部了难题时反常就出现了。如果,反常越来越多,或者反常特别“顽 固”,既不能排除又不能同化,或者有些反常打击了范型的基本原则,或者社会上的某种需 要,使燕来的范型受到巨大的压力,等等情况的出现,反常就会发展成为危机。从危机到新
范型出现之间通常由一个相当长的时间,在这段时间内进行的研究,叫做非常研究。在非常研究期间,科学家开始怀疑原来的范型,并对哲学感兴趣。新范型或者允许以后 表达清楚地某种充分的暗示,是在深深地浸沉在有危机感的人的头脑里,有时在半夜里,突 然出现的。而且这些人,几乎总是非常年轻的,或者是他们所改变范型领域里的新手。新旧 范型是不相容的。二、现代科学技术革命的准备(本部分内容请参见教材54页到66页) 1、19世纪末的科学 19世纪末,许多学科如物理学、化学、天文学、地质学和生物学都取得了长足的进步, 开始从经验的描述上升到理论的概括, 逐渐形成较为完整的体系, 并在各个主要科学领域中 相继出现了有根本意义的发现。许多科学家都认为, 一栋以力学为基础的经典物理学大厦已 经峻工,人们在对这幢雄伟大厦表示赞叹之余,又多少流露出满足和无所作为的情绪。著名 的德国科学家基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)表示: “物理学将无所作为了,至多只能在已知规 律的公式的小数点后加上几个数字罢了”。英国大物理学家W?汤姆逊(W.Thomson)在刚跨入 二十世纪的第一天的《元旦献辞》中也说:“在已经建成的科学大厦中,后辈物理学家只能 做一些零碎的修补工作。” W?汤姆逊在对科学大厦赞叹的同时,又不得不承认在物理学晴朗的天空还有两朵小小 的令人不安的乌云。这两朵乌云是什么?为什么它们会引起这位著名物理学家深深的忧虑 呢? 物理学进入十九世纪80年代以来, 人们在实验中发现了一系列令人困惑的现象, 经典理 论对此显得无能为力。其中现象之一,就是迈克尔逊――莫雷实验。1880年,美国物理学家 迈克尔逊(A.A.Michelson)和化学家莫雷(F.W.Morley)利用光学干涉仪来测量所谓的 “以太” 漂移。“以太”是根据经典力学观点所设想的用来传播光的介质,。经典力学认为以太充满 整个太阳系且静止不动,地球相对太阳运动,必然能测得所谓的“以太飘移速度”(即地球 和以太之间的相对运动速度) 迈克尔逊经过不懈努力, 。于1887年12月宣布实验测得以太 “漂 移速度”为零。这一否定性的实验结果说明地球和以太之间不存在相对运动。这就是物理学 史上有名的“零结果”。人们曾试图从各个角度对此作出说明,但都难以自圆其说。看来, 人们原先对光传播所构想的物理图象是不正确的, 使许多持有光是以太波动观点的物理学家 大失所望。这一现象被称之为十九世纪末二十世纪初飘浮在物理学上空的一朵乌云。另一朵乌云与绝对黑体辐射的实验有关。热辐射是普遍的自然现象, 物体在任何温度下 都会以电磁波的形式向外辐射能量, 其量值可以通过实验测定出来。由于绝对黑体在受光照 达到热平衡时将会把能量全部以热辐射的形式发送出去, 黑体的热辐射要比相同温度下其他 任何物体的热辐射强, 所以黑体是研究热辐射的理想模型。通过研究黑体辐射来揭示热辐射 现象的本质和规律,是十九世纪末物理学的一个重要课题。德国物理学家维恩(W.Wien)发 现随着辐射体温度的升高,辐射的峰值会向短波方向移动,即所谓的“位移定律”。1896 年,他依据热力学,用半经验半理论的方法找到了一个公式,用以说明黑体辐射谱,发现这 个公式在短波段同实验吻合,但在长波段却系统地低于实验值。以后,英国物理学家瑞利 (Lord Rayleigh)根据经典统计物理学推出另一公式,它在长波段与实验相符合,但在短波 段完全不能适用,实验结果趋向零而按公式计算的理论值却趋向无穷大,这就是有名的“紫
外灾难”。“紫外灾难”成为飘浮在物理学上空的又一朵乌云。实际上, 当时物理学天空并非只有两朵乌云, 例如被称之为十九世纪末物理学的三大发 现,即1895年X射线的发现,1896年放射性的发现以及1897年电子的发现,都是对经典物理 学理论的极大冲击:X射线可以穿透物体,说明不可入性不是物质的固有属性,而传统观念 认为物质是不可入的; 放射性辐射表明化学元素会蜕变为其他元素, 发现比原子更小的电子, 说明原子并非是不可再分的最小实体。原子不可再分的观念由此而发生了根本动摇。面对一 系列无法纳入旧理论框架的新事实,一些物理学家感到惊恐万分,他们惊呼: “物理学的危 机来临了。”“科学破产了”。他们在牛顿力学体系与一些实验发生明显矛盾时,囿于机械 论自然观,依然坚持牛顿力学必定正确的观点,从而在物理学界造成更大的思想混乱。然而在当时著名的科学家中, 也不乏有远见卓识者, 如法国科学家彭加勒(H.Poincare)。他认为, 物理学理论与实验事实出现矛盾是好事而不是坏事, 它预示着一种行将到来的变革, 是物理学进入新阶段的前兆。他指出:要摆脱危机,就要在新实验事实基础上重新改造物理 学。可惜的是,他没能跳出旧理论的框架,尽管他的电子动力学在数学形式和实验预言与以 后爱因斯坦的狭义相对论等价,但在物理解释上却大相径庭,他那富丽堂皇的理论,不过是 经典物理学最后的宏伟建筑物而已。2、19世纪末的技术 十九世纪中叶以前,由于蒸汽机在欧美普遍使用,整个欧美社会进入了蒸汽机时代。蒸汽机带动纺织机、抽水机、鼓风机、磨粉机,使其它动力大为逊色,更使纺织、印染、冶 金、采矿和其它工业部门迅速发展。以蒸汽为动力的火车(1814年)和轮船的发明,从根本 上改变了交通运输的面貌, 加强了不同国家和地区的经济联系, 加速了机器大工业体系的建 立。但是,随着工业的发展,作为机器大工业的动力机――蒸汽机却暴露了它的不足之处。例如蒸汽机本身的热效率低, 蒸汽动力必须通过笨重的传动系统才能传输到每一台机器, 大 量的能量在传输过程中因损耗而白白浪费; 又如蒸汽机只能把热能转变为机械能, 不能转变 为其它形态的能量, 等等。这些局限性与机器大工业对动力日新月异的要求之间产生了矛盾, 因而迫切需要寻找新的动力源。从十八世纪末开始,伽伐尼、伏打、欧姆、奥斯特、安培、法拉第等物理学家先后对 电和磁的关系进行了观测研究。其中具有划时代意义的是奥斯特和法拉第的发现。1820年奥 斯特发现了电流的磁效应, 为电动机的发明提供了理论依据; 1831年法拉第发现了电磁感应 定律, 为发电机提供了理论基础, 预示着人类利用电力的新时代即将来临。十九世纪60年代, 英国物理学家麦克斯韦在综合前人工作的基础上, 建立了统一的电磁理论――电动力学。根 据电与磁相互转换产生机械运动的原理, 俄国的雅可比于1834年制成了第一台实用的直流电 动机。1860年,意大利的巴奇诺基发明了带有环形电枢、整流子和励磁装置的直流电动机, 基本上达到了工业使用标准。直流电动机的发明和推广应用对电源提出了新的要求。1863 年,英国惠尔德制成了具有磁电激磁机的发电机。1867年,德国西门子制成自激式直流发电 机。西门子对直流发电机的改进相当于瓦特当年对蒸汽机的改进, 在技术史上留下了光辉的 一页。1889年,俄国多里沃?多布罗勿斯基发明了三相异步发电机和三相制。从此以后,交 流电逐渐取代了直流电地位。随着用电量的增大,电站建设也相应发展。第一座商业发电站 建于美国纽约,共安装6台发电机,其中功率最大的发电机为125马力。高压油浸变压器的试
制成功(1891年)实现了远距离输电。电力开始获得了广泛应用,并有力地推动了电化学、 电冶金、 电加工、 电讯等一系列新兴工业的诞生。历史上最早应用电通讯的领域是电报通讯。德国数学家高斯和物理学家韦伯在1833年发明了电磁指针电报机,在2.7公里长的电报线两 端实现了通信联系。1837年, 美国画家莫尔斯发明了沿用至今的电报机和国际通用电码。1844 年第一条商用电报线在美国投入使用, 1858年建成第一条横跨大西洋的海底电报电缆, 1866 年第二条横跨大西洋的海底电报电缆建成。继电报通讯之后, 1861年德国物理学家赖斯制成 了第一台电话机, 然而真正有实用价值的电话机是美国生理学教授贝尔于1876年发明的。十 九世纪末的1898年, 意大利马可尼在英吉利海峡两岸成功地实现了无线电报通信。十九世纪 电信技术, 尤其是无线电发送和接收技术的发明和应用, 为二十世纪科学技术中最耀眼的电 子技术起到了铺垫作用。电力技术的第二个应用领域是电镀,第三个领域是照明。十九世纪 50年代,电弧灯已在公共场所使用。1878年,美国发明家爱迪生发明了白炽灯泡,使电光源 进入到每家每户。与电力技术同时发展起来的内燃机技术,也是第二次技术革命的重要内容。1876年,德 国奥托研制成功第一台实用的煤气四冲程往复活塞式内燃机, 1892年, 狄塞尔发明了结构更 简单、燃料更经济的柴油内燃机。内燃机因具有效率高、重量轻、体积小等优点,而且它在 某些方面 (主要作为移动的动力源) 的优越性甚至超过了电机, 因而迅速得到了普及和推广。作为第二次技术革命重要内容的还有炼钢技术、有机合成化学技术等。转炉炼钢和平 炉炼钢法的相继问世,有力地促进了炼钢工业的发展。从1860年到1900年的40年间,世界钢 产量增长了70倍。炼钢技术的发展还促进了物理学关于温度与辐射关系的研究, 由此引发黑 体辐射问题并最终导致量子论的产生。有机合成化学技术的发展使得原先以动植物为原料的 有机产品开始改成以煤为原料, 并合成了许多自然界本来不存在的、 具有特殊性能的有机化 合物。十九世纪的技术革命是一次广泛而深刻的社会大变革。电力技术不仅改变着社会的生 产方式,而且改变着人们生活方式。恩格斯在谈及电力技术革命的意义时指出:“这实际上是一次巨大的革命”。电力的 应用 “如果在最初它只是对城市有利, 那么到最后它将成为消除城乡对立的最强有力的杠杆。但是非常明显的是, 生产力将因此得到极大的发展, 以致于资产阶级对生产力的管理愈来愈 不能胜任”(《马克思恩格斯全集》第4卷,436页)。电力技术所创造的巨大生产力把资本 主义从自由竞争推到垄断阶段, 同时也培育和锻炼了一支人数众多的新兴无产阶级队伍, 并 日益显示其强大的生命力。第二次技术革命为现代科学技术的产生和发展准备了必要的物质技术条件。1854年发 明了真空管,1895年德国伦琴就利用改进的真空管发现了X射线。电力技术还促进了一系列 新材料、新设备的产生。人们在探索材料的电性能过程发现了半导体硒,开辟了半导体技术 新领域;为了解决电线绝缘问题,人们发现了杜仲胶等绝缘材料;为了测量电极电阻,惠斯 通发明了电阻电桥等,为现代科学技术发展提供了极为重要的条件。十九世纪的科学技术革命还为现代科学技术发展奠定了实验设备基础。如1876年爱迪 生在美国新泽西州建立的孟洛花园实验室, 后来成为美国通用电气公司的研究所, 1871年英 国剑桥大学的卡文迪什实验室, 1889年贝尔实验室。这些都成了尔后原子物理学、 核物理学、
材料科学以及电报电话、晶体管、雷达、激光等现代科学技术革命成果诞生的重要基础。三、现代科学技术革命的诞生(本部分内容参见教材66页到73页) 1、 物理学革命及其认识论意义 1900年量子论的提出和1905年狭义相对论的建立,是现代物理学革命的重要标志。量子论的提出者是德国物理学家普朗克(M.Planck)。1894年, 他从研究黑体辐射问题开 始, 从维恩推出的有关黑体辐射能量密度的半经验公式得到启示, 把电磁学方法和热力学中 熵的概念结合起来,得到电磁熵的定义式。1900年10月,他经过不懈努力,应用娴熟的数学 技巧, 借助内插法, 得到了一个与黑体辐射实验无论在短波段或长波段都吻合得非常好的新 的辐射公式。在导出这个公式时,他大胆地提出了一个和“经典物理学关于能量过程必定是 连续的”结论截然相反的假说,即能量的交换是不连续的,是一份一份进行的。能量的交换 只能是hν的整倍数。h是普朗克常数,ν是组成黑体的带电谐振子的频率,hν为能量交换的 最小单位,称为“能量子”。日,普朗克在德国物理学会年会上公布了他的这 一工作。在量子论领域内可以说是巨匠辈出: 爱因斯坦发展了普朗克的作用量子概念, 提出了光 的波粒二象性假说。丹麦的尼尔斯?玻尔是哥本哈根学派的领袖, 他的理论贡献是提出了氢 原子结构的理论并揭开了氢光谱之谜。他被认为是量子物理学发展的奠基人。法国的路易 斯?德布罗意提出了物质的波粒二象性假说, 奥地利的欧文?薛定谔提出了描写粒子运动的 微分方程――薛定谔方程。德国的沃纳?海森堡提出了量子力学中的测不准原理, 并推导出 了一个描写粒子运动的矩阵方程――海森堡方程。英国的保罗?狄拉克证明, 薛定谔的波动 力学和海森堡的矩阵力学在数学上是等价的。狄拉克还创立把相对论与量子力学统一起来的 相对论性量子力学。这一理论的发展势头一直延续到了今天。美国的“原子弹之父”奥本海默曾经这样描绘量子理论产生时的情景: “量子理论是在 19世纪和20世纪之交产生的, 这是英雄的时代――在实验室里细心而耐心地工作的时代, 决 定性实验和大胆行动的时代, 走过许多弯路和进行过许多未经证实的推测的时代。这是一个 常有重要消息和紧急会议的时代,是争论、批评和取得辉煌数学成果的时代。这是一个创造 的时代。” 量子力学的发展过程中存在着三种理论形式,除了已经提到过的海森伯的矩阵力学 (1925)和薛定谔的波动力学(1926)外,还有费曼的路径积分理论(1948)。它们的理论 形式虽然不同, 但本质上都是对微观粒子运动规律的描述: 微观粒子与宏观物体的运动规律 不同,微观粒子具有波粒二象性,微观粒子的位置与动量不能同时确定,微观粒子没有运动 轨道, 它以几率出现在空间。量子力学的几率描述和不确定性关系等一度使许多物理学家无 法理解。爱因斯坦曾以上帝不会掷骰子这一形象的语言来表达他对量子力学几率解释的不 满,认为量子力学不是一个能够完备地描述微观现象的物理学理论。他说: “理论在我们寻 求物理学的统一基础时,容易诱导我们陷入错误,因为,在我的信念中,它是对实在事物的 一种不完备的表示,……这种描述的不完备性,必然导致定律的统计性(即几率性)”。但 是,爱因斯坦的不满并没有让量子力学失去光彩。量子力学对能量均分、黑体辐射以及原子 结构等实验现象都给出了很好的理论说明, 量子力学精确地计算出了氢原子光谱、 氦原子光
谱、 氢分子中的原子交换能以及其它和微观现象有关的实验数据。今天量子力学的正确性已 不容怀疑。美籍物理学家加来道雄这样说:“我们存在着这一事实乃是量子力学正确性的活生生 的证明。”因为,“如果量子力学不正确,我们身体中的原子将崩溃,我们将立刻瓦解。根 据麦克斯韦方程, 在原子中自旋的电子将在一微秒之内丧失它们的能量并栽入原子核内。这 种突然的坍塌被量子理论所阻止。” (加来道雄, 《超越时空》,上海科技教育出版社,1999 年,第 138 页) 量子力学的正确性还表现在与狭义相对论的成功结合,表现在以量子力学和狭义相对 论为基础而建立起来的所有的量子理论都与实验符合得很好, 换句话说, 在量子力学基础上 发展起来的一系列理论都获得了成功。这些理论中有量子电动力学、量子色动力学、弱电相 互作用统一理论以及基本粒子的标准模型等。所有这些理论已经成为当今认识微观世界的有 力工具。在普朗克提出能量子假说后的第五年,即1905年夏天,爱因斯坦完成了一篇名为“论动 体的电动力学”的论文,这篇论文奠定了狭义相对论的基础。狭义相对论是关于高速运动物体运动规律的物理学理论,它起源于牛顿力学、电动力 学和相对性原理三者之间的矛盾: “从一个惯性系转移到另一个惯性系时, 按照经典物理学所用的关于事件在空间坐标 和时间上的联系规则,下面两条假定:1)光速不变,2)定律(并且特别是光速不变定律) 同惯性系的选取无关(狭义相对性原理),是彼此不相容的(尽管两者各自都是以经验为依 据的)。”(爱因斯坦文集第一卷第25页) 追究这一矛盾的原因,19世纪末的多数物理学家不是认为电动力学有局限性,就是认 为麦克斯韦电磁场方程的选取与惯性系有关,因而相对性原理不适用于电磁场。换句话说, 当时多数物理学家认为牛顿力学、 电动力学与相对性原理三者存在矛盾的原因在于电动力学 或相对性原理有问题。但是爱因斯坦不这么看, 他认为电动力学和相对性原理的正确性不容 置疑,它们“都为经验强有力地支持着”(同上,第111页)。他说:“麦克斯韦理论从超 距作用过渡到以场作为基本变数,而使它成为革命的理论。”(同上,第15页)因此,爱因 斯坦把牛顿力学作为必须修改的对象, “修改了运动学――即(从物理学的观点)论述空间 和时间的学说”(同上,第111页)。爱因斯坦进一步把电动力学正确(光速不变)和相对 性原理正确这两条作为基本出发点(基本假设),创立了一个崭新的理论――狭义相对论。正是在这个意义上,爱因斯坦多次说过: “狭义相对论的起源要归功于麦克斯韦的电磁场方 程”(同上,第28页)。爱因斯坦在他晚年回忆起当年的往事时,写下了一段令人十分动情 的话:“牛顿啊,请原谅我;你所发现的道路,在你那个时代,是一位具有最高思维能力和 创造力的人所能发现的唯一的道路。你所创造的概念, 甚至今天仍然指导着我们的物理学思 想,虽然我们现在知道,如果要更加深入地理解各种联系,那就必须用另外一些离直接经验 领域较远的概念来代替这些概念”。按照爱因斯坦的说法,狭义相对论在以下两个问题上给了人们新的认识。“1)在距离 上分隔开的事件之间没有同时性;因而也没有牛顿力学意义上的直接的超距作用。虽然,按 照这种理论,引入以光速传播的超距作用是可以想象的,但是却显得很不自然;因为在这样
一种理论中,不可能有能量守恒原理的合理陈述。因此,看来不可避免地要用空间的连续函 数来描述物理实在。所以质点就难以被认为是理论的基本概念了。2)动量守恒定律和能量 守恒定律融合成为单独的一条定律。封闭体系的惯性质量就是它的能量,因此,质量不再是 独立的概念了。” 在狭义相对论里,根据光速不变和光速不可超越,可以推断时间和空间必然地联系在 一起。正如著名数学家和物理学家闵可夫斯基所说: “从今往后,单独的时间和空间将不复 存在,剩下的只是4维时空。” 狭义相对论预言,在物体以接近光速这样高的速度运动时,物体沿运动方向的长度要 缩短,物体上的时间过程要延缓,物体的质量要增加。狭义相对论还有一个极为重要的结论 是质量在一定条件下可以转化为能量,即E=mc 。这些在当年被认为是匪夷所思的结论,现 今不但大部分已经被实验所证实。例如, 科学家在让μ介子以接近光速的速度V=0.994c运动 时,测量到μ介子的寿命延长9倍。这个实验被记录在1961年由美国学者弗莱西和史密斯制 作的电影 《时间延缓――μ介子实验》 在科学家用飞机载着铯原子钟快速飞行的实验里, 中。同样证实了运动时钟在变慢,即时间延缓。至于质能转换关系E=mc 不仅在实验上得到了证 实,而且已经成为社会物质财富的一部分,核能发电就是一例。按照爱因斯坦前后一贯的思想,在创立狭义相对论之后,进一步创立广义相对论具有 必然性。爱因斯坦认为“狭义相对论的基本要求是太狭窄了”(同上,30页),因为它把相 对性原理限定在惯性系上,所以“狭义相对论不过是必然发展过程的第一步。”(同上,28 页)关于广义相对论的比较完整的论文发表于1916年。广义相对论是关于引力的理论。爱因 斯坦在谈到广义相对论的创立时说道: “广义相对论的创立,首先是由于物体的惯性质量同引力质量在数值上相等这一经验 事实,对于这一基本事实,古典力学是无法解释的。把相对性原理扩充到彼此相对加速的坐 标系, 就得到了这样的解释。引进相对于惯性系加速的坐标系就出现了相对于惯性系的引力 场。其结果是,以惯性和重量相等为根据的广义相对论,提供了一种引力场理论。” (同上, 165页) 爱因斯坦关于引力质量与惯性质量等效的观点,在广义相对论中被引伸为第一条基本 原理,称为等效原理。等效原理较为完整的表述是:引力场和惯性力场对于一切物理现象是 局部不可分辨的。广义相对论中另一个基本原理称为广义协变原理, 它所表达的就是推广了 的(狭义)相对性原理。根据等效原理可以推断,引力场要影响时空属性,在引力场中,空 间不再是欧几里得空间,时间过程也要延缓。广义相对论创立初期有三大理论预言:水星近 日点的进动、 远处星光在经过太阳边缘时会偏折、 引力场导致时间延缓 (光谱线的引力红移) , 现在都已经被实验所证实。不仅如此,20世纪60年代以来,广义相对论的实验验证有了新的 进展: 测量到的因时空受引力场影响而导致的雷达回波延迟与广义相对论的理论计算完全一 致;在对射电脉冲双星PSR1913+16的为期4年多的连续观测中以10
的精度计算出确实有广
义相对论预言的引力波存在。为此, 对射电脉冲双星PSR1913+16进行观测的美国射电天文学 家泰勒和赫尔斯共同获得1993年诺贝尔物理学奖。物理学家彭罗斯高度评价这一发现, 他认 为观测的精度远远超过了物理学中所有其他实验或观测的精度。“在一种确定的意义上, 他说 现在广义相对论被检验过, 其准确性到达10 (而且这个精度显然仅仅受限于地球上时钟的
精度) 我是指射电脉冲双星PSR1913+16, 。这是一对相互公转的中子星, 其中之一为脉冲星。” (史蒂芬?霍金、罗杰?彭罗斯,《时空本性》,湖南科学技术出版社,1996年,第58页) 附录:爱因斯坦谈相对论 相对论是从场的问题上兴起的。场是物理学中新的概念, 也是牛顿时代以来最重要的发 现。用来描写物理现象最重要的不是带电体,也不是粒子,而是带电体之间与粒子之间的空 间的场,这需要很大的科学想象力才能够理解。场的概念已经被证明是很成功的,由于这个 概念便产生了描写电磁场结构和支配电和光现象的麦克斯韦方程。相对论是为克服旧理论中的矛盾而创立的。由于旧理论的矛盾与不一致, 迫使我们把新 的性质归之为自然界的一切现象的舞台――时―空连续区。相对论的发展经过两个阶段。第一阶段产生了狭义相对论, 这种理论只能应用于惯性坐 标系, 就是只能应用于牛顿所建立的惯性定律在那里有效的系统里。狭义相对论建立在两个 基本假设上: 在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中物理定律都是相同的; 光速永远具有 相同的值。从这两个被实验所充分确认的假设中推出了运动的杆与钟具有随速度而改变其长 度和韵律的性质。狭义相对论改变了力学定律。如果运动微粒的速度接近光速,旧的定律就 失效了。狭义相对论所重新提出的关于运动物体的新定律由试验完满地确认了。狭义相对论 的另一个结论便是质量和能量的关系。质量是能,而能也具有质量。相对论把质量守恒和能 量守恒两个定律结合成为一个质―能守恒定律。广义相对论对时间和空间作了更深入的分析。这个理论的有效性不再限于惯性坐标系。这个理论分析了引力问题, 并且建立了引力场新的结构定律。它迫使我们去分析几何学对描 写客观世界的作用。它把引力质量和惯性质量的相等看成是必不可少的, 而不像在经典物理 中把它看成是无关紧要的。广义相对论的实验结果只与经典物理的略有不同。凡是能够进行 比较的地方, 它都经得起实验的考验。而这个理论的好处在于它内在的一致性和基本假设的 简单性。(引自爱因斯坦与英费尔德合著《物理学的进化》) 物理学革命不但带来了新的物理学理论, 带来了其他分支学科的迅速发展, 也带来了人 们观念的巨大变化。例如相对论改变了人们习以为常的牛顿力学中的时空观念。在牛顿力学中,空间和时间被看成是一切运动物体的载体和架构,或者通俗地说,空间 和时间被看成一个特别大的“箱子”,所有物体在这个大“箱子”中运动,空间与时间是独 立于物体而存在的,倘使物质消失了,空间和时间仍旧会单独留下来,就像演员离开了舞台 而舞台依然留在那里一样;另一方面,空间和时间两者相互独立,互不干涉。在狭义相对论中,空间和时间是一个客观上不能分解的4维时空,广义相对论则进一步 认为不存在没有物质的空间和时间,空间、时间与物质紧紧地连在一起,在物质的影响下空 间将弯曲,时间将延缓。又如,量子力学改变了人们已经习惯了的决定论概念。我们所见到的大多数自然现象和人类活动,如月盈月亏、冬去春来、星转斗移、彗星出 现以及汽车、火车、导弹、火箭、人造卫星等都可以根据现在的状况和特定的科学公式精确 地计算出未来的状况。由这类科学公式所给出的规律可以称为决定论的规律。决定论规律告 诉我们,自然界的全部发展过程从一开始就被决定,是一条决定论性的因果链条。用形象化
的语言来说:自然过程是连续的,自然界没有飞跃。牛顿力学规律就是决定论的规律, 哈雷彗星什么时候再次出现在地球上空、 人造卫星运 行在什么位置等都可以利用牛顿力学规律精确地知道。随着牛顿力学在科学领域乃至日常经验领域的节节胜利, 决定论观念在人类认识领域中 的地位也日益巩固。但是, 量子力学给出的微观粒子运动规律却否定或至少部分否定了决定 论规律的普遍意义。例如,在原子中绕原子核运动的电子,不存在类似于地球绕太阳运动那 样的轨道,无法预知它将在何时何处出现,只能知道它在某时某处出现的可能性(几率)有 多大。所以,在微观领域,那种决定论性的牛顿力学规律,不再起作用,替代它的是非决定 论的、统计性的量子力学规律。2、 计算机,现代科学技术革命的宣言书 日,世界上第一台电子计算机在美国陆军部的阿伯丁弹道实验室诞生。这 一台取名“电子数值积分和计算器(ENIAC)”的庞然大物,重30吨占地面积167平方米,耗 电150千瓦, 使用了18000多支真空管, 1500个继电器和数十万枚电阻电容, 它每秒可运算5000 次加法或1200次乘法,比当时已有的计算器快1000多倍。它用短于炮弹实际飞行的时间,计 算出了16英寸(1英寸=0.0254米)海军炮弹的弹道。ENIAC与以往人类所发明计算器的根本区别在于使用了电子线路,即一切算术运算、逻 辑运算和储存信息都由电子线路来执行。尽管ENIAC作为第一台电子计算机必将永载史册, 但是它还不能被认为是真正现代意义上的计算机。因为在ENIAC中使用的是十进制,不是二 进制,而且,每换一个运算任务都要依靠人工来切换、启动,也就是它必须接受外界的指令 才能完美地工作。比尔?盖茨在他的著作《未来之路》中这样描写当时的情况: “当所有的电子管都工作时, 一组工程师要通过手动方式不辞辛苦地把6000个多芯导线 插进接口才能启动ENIAC来解决问题。要完成另一任务时,工作人员就不得不重新设置这些 多芯导线――每次如此”。著名美籍匈牙利科学家冯?诺意曼出色地解决了ENIAC存在的问题,他让计算机应执行 的一连串指令(程序),像数据一样放在存贮器里,由计算机自动取来一条指令进行分析、 遵照执行,然后再取下一条指令分析执行。为了充分利用电子元件的高速度,他还建议用二 进制替代十进制。这样一个“程序内存、串行处理”的基本思想,成了电子计算机至今仍遵 循的范式。因此,人们尊冯?诺意曼为现代电子计算机之父。冯?诺意曼的程序内存思想,还有着更为重要的意义,那就是使电子计算机具有了最大 的通用性。在现代电子计算机诞生前, 人类发明的一切机器, 都是用来解决某一具体问题的。或者说,人类制造的每一架机器本身就是规定,本身就是指令。例如,纺织机用来织布,抽 水机用来抽水,蒸汽机用来产生动力,计算器用来计算,电冰箱用来制冷,汽车用来运输, 洗衣机用来洗衣,等等都是。尽管发明电子计算机的初衷只是为了更迅速、更正确地进行各 种运算,但是冯?诺意曼思想的注入,使电子计算机成为前所未有的通用机器。电子计算机 的具体用途,不是由制造的厂家决定的,而是由使用者决定。同一类型的电子计算机,你可 以用来进行文字处理,我可以用来通信联络,他可以用来作图游戏,只要按照各自的需要配 置相应的软件,电子计算机就就可以不需人的干预,自动执行到底。可以说,电子计算机是 人类历史上从未有过的一类新机器,它注定要改变整个社会生产的面貌。
从1946年至今,电子计算机的发展极其迅速,按照电子计算机使用的核心电子元件不 同,电子计算机已经历了四代:电子管时代、晶体管时代、中小规模集成电路时代和大规模 集成电路时代。电子计算机作为通用机并必定会引起社会变革的转折点则发生在1971年, 英 特尔公司在这年推出了一种叫做8008的微处理器芯片。这是一种把中央控制器和运算器制作 在一起的集成电路, 一块8008芯片内有1000个晶体管, 每秒钟能执行8000条指令。从此以后, 微处理器成为电子计算机的“大脑”。当然,8008微处理器本身在当时的能力还极其有限, 它只是揭示了一个崭新的计算机时代的开始。以后的20多年里,微处理器越来越小,而微处 理器内包含的晶体管数却越来越多,1993年英特尔公司推出的Pentiun包含310万个晶体管, 1995年推出的P6则包含了2150万个晶体管, 每秒钟可执行上千万条指令。微处理器不但日益 精细功能强大,而且价格也日益便宜,电子计算机不再是深院大楼里的娇客,也不再为国防 部、研究院等机密单位所独占,电子计算机已经来到千家百户,进入了寻常百姓家。进入寻 常百姓家,这是电子计算机的真正魅力所在,就像电的广泛应用一样。3、 核能技术和空间技术,现代科学技术革命的动力和社会基础 核能技术包括核裂变技术和核聚变技术。核裂变技术最早被用来制造原子弹。当时有 消息说,德国纳粹已经在研制威力巨大的原子弹,为了能赶在纳粹之前先造出原子弹以起 到威慑作用,日,爱因斯坦在另二名科学家西拉德和维格纳的提议下,联合数 十位著名科学家给美国总统罗瑟福写了一封信,要求美国政府抢在纳粹前用核裂变理论制 造原子核能武器。日,美国政府通过决议拨款制造原子武器。1942年9月,美 国成立了军事政策委员会, 领导制订研制原子武器的计划。该计划的代号是 “曼哈顿工程” 。1942年10月,在费米领导下建造了一个高6米的核反应装置,该装置位于芝加哥大学 内。日,这个反应堆开始运行。这是人类历史上第一次实现自持链式核反应。当时运行功率只有二分之一瓦,十天后上升到200瓦。1943年,又建造了功率为1000瓦的 反应堆,每天可生产1克钚。原子弹的设计和制造由加利福尼亚的奥本海默领导。1943年3月,在美国新墨西哥州 的洛斯阿拉莫斯建立了庞大的实验室,日在新墨西哥州离阿拉莫戈多96公里 的荒漠上爆炸了人类有史以来第一颗原子弹。这颗用铀作为核燃料的原子弹,爆炸力相当 于2万吨TNT炸药,在半径400米的范围内,沙石都熔化成黄绿色的玻璃状物,半径1600米 范围内所有动植物都丧失了生命。第二次世界大战结束后,各国开始制订和平利用原子核能的计划。前苏联于1949年动 工建造世界上第一座核电站, 1954年建成。这座核电站用浓缩铀为核燃料, 采用石墨水冷堆, 输出功率达5000千瓦。核裂变现象的发现,核裂变能量的利用,使人类得以从煤炭、石油等不可再生的 矿物能源日益短缺的危难局面中解脱出来, 按照目前世界对能源的需求量估算, 铀的储量可 供人类用上几万年。当前, 科学家们正在进一步研究如何利用原子核聚变时释放出来的巨大 能量。核力的发现和核能技术的开发, 使单个人通过核力所能获得的能量比化学反应获得的能 量增加了100万倍。因为化学反应的能量以电子伏特来计量,而核裂变和核聚变的能量则以 百万电子伏特计量。
空间技术始于20世纪50年代。日,苏联成功地发射了第一颗人造卫星,人类 终于走上了通向宇宙深处的漫长历程。日,前苏联发射了第一颗载人卫星,宇 航员加加林成为来到宇宙空间的第一人。日,美国宇航员乘坐“阿波罗11号” 宇宙飞船成功地在月面上实现了软着陆。当宇航员阿姆斯特朗从登月舱的最后一个阶梯跨向 月球表面时,意味深长地说:“对于一个人来说,这只是一小步,但是,对于人类来说,这 却是跨出了一大步。” 20世纪70年代以来,空间技术的发展更是神速,航天飞机、空间站、火星探测器等新技 术的应用,几乎使人忘却了那些最初的艰难日子。当然,人类之探测宇宙、登上月球,并不 只是为了实现人类数千年好奇的宿愿, 而是为了发展科学, 为了开发在宇宙中深藏不露的资 源。宇宙空间有许多可以供人类使用的资源,主要有高位置、微重力、高真空、高洁净、超 低温等资源及月球和其它行星资源。宇宙空间有着和地面完全不同的环境。地面上的大气压 力是760毫米汞柱,每立方厘米体积内有24亿亿个分子,但是在1500公里的高度,大气压力 只有一万亿分之一毫米汞柱,每立方厘米体积内仅有32000个分子,在行星际空间,分子或 原子数只有100多个。利用这样一些特殊条件,可以完成许多地面上无法完成的工作。例如, 在微重力和高洁净的环境下, 可以制作有着非常均匀的成分和渗进物分布的半导体材料, 生 产出原则上无尺寸限制的半导体晶体, 我国自行研制的空间大直径晶体功率移动生长炉, 已 经生长出大直径砷化钾单晶。在宇宙空间,由于不存在重力引起的对流和沉淀,可以制得特 别均匀和纯净的药物。在微重力环境下,可以将不同特性和不同密度的物质混合,制造出泡 沫塑料钢,并且冶炼出地面条件下无法冶炼的铝镁、钼镓、铝钨及铜铟等特种合金。利用宇 宙空间的超低温,制造超导材料。至于,通信卫星、气象卫星、对地观测卫星等则是利用高 位置起到了地面装置无法起到的作用。月球上有铁、镁、锰、铬、钛及其它一些稀有金属, 有以金属和硅的氧化物形式存在的氧等,利用月球引力场弱小、真空度高的特点,可以在低 能耗的全新工艺条件下组织生产各种金属和非金属。人类还可以建立近地轨道空间太阳能发 电站,不受地球大气层的阻拦,直接从宇宙空间接收太阳能,并以微波形式送到地面上。看 来宇宙空间充满着人类所需要的资源,进一步开发空间资源、发展空间产业,对于人类社会 的可持续发展,有不可估量的意义。宇宙空间的特殊条件提供了地面上难以实现的实验环境, 发展空间技术有利于促进物理 学、天文学、生物学等学科的发展。例如,研究生物在微重力条件下的行为、探索地外生命 的可能性、 实现了到天体上实地考察研究等。还有一些物理学实验, 必须在天文距离上进行。20世纪60年代美国物理学家布朗斯和迪克创立了标量张量引力理论, 在这个理论中引力常数 G是随时间变化的变量, 由于G的变化极微小, 只有对激光在月地之间或更长的火星地球之间 往返时间的测定才能测定G的变化率。1979年,美国宇航局利用阿波罗飞船在月球表面放置 了角反射镜, 实现了对G的变化率的测量, 测量的结果是在允许的误差范围内引力常数G没有 标量张量引力理论所期待的变化。四、现代科学技术革命的特征(本部分内容参见教材74页到80页) 1、 内在特征:一体化、综合化和多元化 现代科学技术革命有一个区别于历史上任何一次科学革命或技术革命的基本特征, 那就
是科学技术生产的一体化。我们知道,科学成就是人类的精神财富,只有当它转化为现实的 生产力, 亦即只有当它转化为技术成果并直接进入生产实践领域才能创造出物质财富。这是 一个科学理论物化的过程。可以认为,科学的物化首先总是到达某个特定的技术领域。现在 要问,某一特定技术是否一定是已有科学理论的物化状态呢?从科学技术发展的历史来看, 回答是否定的。技术不一定是已有科学理论的物化状态。在20世纪以前绝大部分技术来自于 经验、来自于生产劳动的实践过程。如17、18世纪出现的纺织机蒸汽机等。那时,往往是生 产的需要发明了某种技术,对技术的改进则促使理论研究的深入。因而在生产、技术和科学 的关系上,基本上遵循的是“生产─技术─科学”序列。例如,生产实践中对动力的需要发 明了蒸汽机, 为了提高蒸汽机的热效率, 在改进蒸汽机技术的过程中进行了深入的理论研究 从而导致热力学理论的建立。到19世纪下半叶,才在生产、技术和科学的关系上出现了“科 学─技术─生产”的序列。著名的例子是:电磁学理论─电机技术─电力生产。然而,真正 有组织、 有具体目标并有众多科学家和工程师投入而作为社会群体活动来实现从科学向技术 向生产的转化以致“科学─技术─生产”序列在科学、技术和生产的关系中成为主体则是在 20世纪中叶以后。从“生产─技术─科学”序列发展到“科学─技术─生产”序列,自农业 社会以来,已经历了1万年,从工业社会以来也经历了200多年。这是一个划时代的转变。从 某种意义上来说, 正是这一伟大的转变才谈得上发生了现代科学技术革命,正是这一转变 我们才断言科学技术是第一生产力。要是说300 年前的工业革命使得个体化的生产开始向社 会化的生产转变,那么20世纪的现代科学技术革命,由于科学技术生产的一体化,使得“个 体的”科学正在向“社会的”科学转变,并使整个社会对知识有着普遍的追求。现代科学技术革命还表现出综合化和多元化的特征。粒子物理学、现代宇宙学、 量子化学、分子生物学、系统科学等新学科的兴起,从微观粒子、宏观天体、宇宙以及生命 世界的各个方面,深刻揭示了自然界的本质和规律。现代自然科学正在形成一个多元的、综 合的科学体系。2、 外在持征:高速化、社会化和广域化 科学技术发展的高速化表现在两个方面, 一是科学理论本身的发展速度大大加快, 无论 是科学论文的数量和大型实验室的数量, 都以比20世纪前发展的速度大大增加; 二是科学理 论物化速度加快,物化周期大大缩短,新技术替代旧技术的时间越来越快。十九世纪前,新 技术从发明到应用的周期,蒸汽机为100年(),蒸汽机车约34年(); 19世纪的电动机用了57年(),无线电用了35年(),汽车用了27年 (),柴油机用了19年()。进入20世纪以来,科学技术物化速度明显 加快, 物化周期进一步缩短。雷达只用了15年 () 电视机用了12年 , () , 晶体管用了5年(),原子能利用从发现核裂变到第一个原子反应堆的建成只用了 3年()。社会化则表现在科学技术的社会化开发和应用日益明显,如人类基因组计划、 信息高 速公路、国际空间合作等。广域化则表现在科学技术所涉及的领域越来越涉及到我们生活的方方面面, 一个知识经 济时代正在来临。
第一篇:现代科学技术革命《现代科学技术革命与当代社会》
导论 一个战略性课题
一、现代科学技术革命与当代社会的关系 二、科学技术的发展与马克思主义
导论 一个战略性课题
生存与发展――这是前世界各面临的一严峻问题。是奇谈怪论吗?不是!诚 然,人类社会经历了 200 多万年的漫长历史,已经发展到了高度文明的阶段。伴 随着古代科学技术的萌芽,产生过巴比伦、中国、印度和希腊的古代文明;从文 艺复兴到 19 世纪, 近代科学革命和技术革命使得欧洲成了近代世界文明的中心; 现代科学技术革命给世界人民带来了高度发展的现代文明。人们在享受着现代物 质文明的同时, 却不得不面对它的孪生产物――包括全球问题在内的许多复杂社 会问题。尽管问题的性质和引起问题的原因从根本上说是各不相同的,但都不能 不面临一个严酷的现实: 一个小小的地球,究竟能容纳多少人的生存?有限的地 球资源给几十亿人口以多大的发展余地?恶劣的生态环境对人类的生命和健康 带来多么严重的威胁?世界两极冷战格局结束后, 地区性连绵的战火及潜在的大 战危险又将给人类造成多大牺牲, 带来多么严重的灾难?现代科学技术的伟大成 果还能给资本帝国主义注入多少活力, 能否使它摆脱目前的困境?社会主义国家 能否抵抗住发达资本主义的包围和渗透, 紧紧抓住新技术革命的大好时机从低谷 中奋起?
一、现代科学技术革命与当代社会的关系
科学技术是人们认识世界和改造世界的强大武器。科学技术的发展给自然界 和人类社会打上了深深的印记。人类在自然界的地位的转变,资本主义的兴盛和 衰落,社会主义的发展和失误,都与三次科学技术革命紧密联系在一起。16 世 纪开始的第一次科学革命是人类历史的转折点。人类从自然界的奴仆逐渐变成了 自然界的主人,继而在第二次和第三次科学技术革命之后,成为自然界的“征服 者”,“主宰者”,因而遭到了自然界的严重报复,成了自然界惩罚的对象。与 此同时, 在第一次技术革命和产业革命之后上升为统治阶级的资产阶段,在第二 次科学技术革命之后由统治者进而变为垄断者。作为它的对立面的无产阶级应运 而生, 并逐渐发展壮大, 无产阶级对资产阶级的斗争也由经济斗争发展到政治斗 争,终于在 1871 年爆发了一次向资产阶级夺取政权的总演习。19 世纪末~20 世 纪初发生现代科学技术革命以来,资本主义的基本矛盾加深和激化,垄断资本主 义与国家政权相结合,形成了国家垄断资本主义,出现了资本统治的薄弱环节, 导致社会主义革命的世界性胜利,极大地动摇了垄断资产阶级的统治。在总结科学技术与社会的这种密切联系时,恩格斯曾概括地指出:科学和哲 学结合的结果产生了唯物主义,科学与实践的结合产生了英国的社会革命(《马
克思恩格斯全集》第 1 卷,第 667 页)。作为革命家和理论家,马克思和恩格斯 在以极大热忱关心科学技术的发展,总结科学技术成就, 创立了马克思主义的 哲学世界观的同时, 把更多的注意力放在社会问题上。他们面临的主要问题是人 类的命运与无产阶级的历史使命。他们将社会主义由空想变为科学,并把科学社 会主义作为马克思主义整个理论体系的核心。继他们之后,列宁、斯大林与毛泽 东则把社会主义的理论变成了现实。摆在当代马克思主义者和无产阶级面前的最 重要的任务仍然是社会问题, 是如何利用现代科学技术的成果巩固和发展社会主 义的问题。20 世纪 40 年代,人类社会进入了大科学、大技术的时代。现代科学技术成 了科学家、技术专家的共同事业,成为国家的甚至是国际性的任务。新技术革命 虽然首先发生在发达的资本主义国家,可是却很快扩展到世界其他地方。它的发 展不能不受到社会条件的制约,又不能不给社会以巨大的影响。所以,研究科学 技术问题离不开研究社会。社会问题既是研究科学技术发展的起点,又是研究科 学技术发展的归宿。当工作重点转到以经济建设为主的时候,强调重视科学技术 是完全正确的。离开了现代科学技术,社会的发展、现代化的建设是根本不可能 实现的。但是我们始终都应把现代科学技术当作一个社会现象来观察,研究它的 社会后果和发展趋势。这就是为什么在研究科学技术本身的内容,研究现代科学 技术革命战争的特点与发展趋势的同时, 应该把现代科学技术革命与当代社会的 关系当作一个战略性课题研究的道理之所在。简要回顾一下 20 世纪以来的重大历史事件对于我们讨论这个问题也许是不 无裨益的。20 世纪对于资本主义世界来说是一个生死攸关的世纪。曾经以传统工业称雄 于世,在世界历史舞台上扮演主角的英、法、德等西欧资本主义国家开始衰退。 年资本主义世界发生了自 1857 年第一次世界性经济危机以来最大的 一次危机,几乎置整个资本主义制度于死地。为了自身的生存,资本主义国家在 大力发展科学技术的同时,进行了某些调整与改革。原来技术落后、仅是英属殖 民地的美国,在建国不到 200 年的时间内发展成为工业发达、技术先进的国家。它抓住了第二次世界大战这个对它来说的绝好时机, 一跃而成为世界科学技术中 心、经济中心和头号经济强国。战后 20 年美国以世界第一流的技术,以它的商 品和资本,征服和统治了整个资本主义世界。战后的日本也迅速恢复了生产,走 上了中兴之道,通过“技术立国”,带动经济起飞,在 20 多年的时间内奇迹般 地成为世界经济大国。50 年代后的 20 年间,西欧开始复苏,科学技术有了长足 的进步,经济迅速发展。60 年代成了世界资本主义发展的黄金时代。可是 70 年 代末以后,美国开始衰退,西欧再次落后。 年发生了世界性资本主义 经济危机。在没有根本缓过气来的情况下, 年又陷入了战后最严重、 持续时间最长的一次世界性经济危机。此后主要资本主义国家经济波动频繁,生 产增长缓慢乃至反复下降,通货日益膨胀,物价明显上涨,工人大量失业,即处 于“滞胀”阶段。这是因为 70 年代以来西方国家广泛地开始了产业结构和能源 结构的调整,一些重要的产业部门处于停滞和衰落状态。 年的第二次 石油危机进一步打乱了各种经济比例关系,导致产品需求和生产的下降。美国的 头号经济大国和霸主地位受到来自日本、西欧的严重挑战。它的综合国力、国际 竞争能力和金融实力严重削弱,由债权国变成了债务国,外债接近万亿美元,国
债超过 2.8 万亿美元。在竞争日益激烈的世界市场接连打了一个又一个败仗。如 1980 年美国的世界头号汽车生产国地位被日本所取代;钢铁工业频频告急,受 到日本、西欧的竞争而失去优势地位;农业出口由优势转为劣势;某些高技术领 域如电子工业的领先地位受到威胁。这些重大事件给美国人敲起了警钟。1985 年 1 月,里根任命的“工业竞争能力总统委员会”提出一个题为《全球竞争:新 的现实》的报告,把美国遇到的国际竞争称为“无声的挑战”,“没有马达声宣 告它的来临。它是静悄悄地,几乎是神不知鬼不觉地来到了我们身边。”1981 年日本提出“第五代计算机”研究计划,在计算机领域向美国发起挑战。1985 年日本又公布了研制第六代计算机的设想,并把这两个计划作为自己的“生存战 略”。日本有人把这场竞争看成是“争夺 21 世纪主导权”的竞争。1985 年为抗 衡美国的“星球大战计划”,法国总统密特朗倡议,西欧 17 个国家响应,共同 作出了振兴西欧的决策: “尤里卡计划” 以便在决定未来命运的高技术竞争中, , 迅速赶上美国和日本。20 年前,法国政论家塞范?施赖伯写了一本题名《美国 的挑战》的书,针对美国资本大举入侵西欧,发出了西欧“日渐衰微”的惊叹。20 年后,更多的美国人发出了“日本的挑战”、“西欧的挑战”的呼声。1988 年 1 月,美国耶鲁大学经济系教授保罗?肯尼迪出版了《大国的兴衰》一书,提 出了“美国衰落”这一严肃的问题,引起热烈的反响。目前美仍然是一个科技、 经济、军事、政治大国和强国。这里说的衰落,一是相对于其它国家、主要的西 方国家的经济实力,二是相对于美国承担的与其霸权地位有关的“国外义务”。战后,美国曾以自己在科技、经济、军事上的绝对优势,建立起以核保护伞和集 体安全条约为主要内容的“军事安全网”和以贸易开放、货币自由兑换及石油稳 定供应为主要内容的“经济安全网”,从而确立了西方世界的领导权。然而这也 是加在美国身上的沉重负担, 它对美国经济技术发展的桎梏作用在侵朝战争和侵 越战争以后充分地显示出来。在“错误的时间”、“错误的地点”打了一场“错 误的战争”之后, 年便以美国为发源地,爆发了战后第二次资本主 义世界性经济危机。在发动和扩大侵越战争的 1969 年,战后第三次世界性经济 危机便在加拿大首先拉开序幕, 接着迅速波及美国等主要西方国家。还在战争期 间就发生经济危机,这在美国历史上是没有先例的。此后随着科技、经济绝对优 势及军事优势的消失, 美国越来越难以维持在世界上的霸权地位,不得不卸掉一 部分保护西方军事和经济安全的责任,从世界的部分地区撤退自己的军事力量, 削减军事开支,到 70 年代中后期,在与前苏联的全球角逐中处于不利地位。美 国的核优势和 60 年代提出的“确保摧毁”的军事战略也随之发生了动摇。在具 有高度潜隐能力的“非核”武器技术出现以后,美国将依靠进攻性核武器的“确 保生存”战略。里根的“星球大战”计划(“战略防御计划”)就是这种战略思 想的产物。美国在军事上采取缓和、后撤态势的同时,却加强了对社会主义国家和平演 变的攻势,打一场“没有硝烟的战争”,在外援、外贸、技术援助和思想意识等 方面加紧渗透,并自认为取得了极大的成功。在本世界最初的 20 年里,发生了这个世纪最伟大的历史事件――俄罗斯十 月社会主义革命。30 年代,第一个社会主义国家苏联在建立苏维埃制度、平息 内战、粉碎 14 国武装干涉、恢复经济和调整经济政策以后,开始了社会主义的 工业化。40 年代以社会主义苏联为主要力量的反法西斯战争的伟大胜利以及社
会主义事业在欧亚大陆取得的历史性胜利, 使得世界力量的对比发生了根本性变 化。苏联在科学技术、经济与军事方面成为美国的主要对手。社会主义国家在取 得了抗击帝国主义侵略和经济建设的辉煌胜利的同时也发生过错误,经历了调 整、改革的失败和挫折。1956 年苏共 20 大后发生在苏联、东欧的“非斯大林化” 运动,1966 年发生在中国的“文化大革命”运动,影响深远。1985 年苏联和其 他经互会成员国制定了“2000 年前的科技进步综合纲要”,以对抗美的“星球 大战计划”和西欧的“尤里卡计划”。原苏共中央总书记戈尔巴乔夫提出了关于 改革的“新思维”,把实行改革、振兴经济、促进科学技术进步看作是与西方资 本主义国家在新形势下进行的一场更为紧张激烈的较量。较量的成败将决定苏联 “国家的历史命运”及其在“当代世界上的地位”。然而戈尔巴乔夫的“新思维” 和他采取的一系列措施, 带来了意想不到的严重后果。东欧一些国家摆脱大国控 制的要求与背离社会主义的倾向相互纠缠,导致了
年东欧社会主义 形势的逆转,社会主义阵地在这些国家已经部分丧失或全部丧失。1991 年苏联 的“8?19”事件以及随后发生的政权更迭与苏联的解体,震惊了全世界,标志 着第二次世界大战后两极政治格局的终结。整个资本主义世界对社会主义事业的 挫折兴高采烈。他们为“社会主义的失败”、为“资本主义必然代替社会主义” 而欢欣鼓舞。前美国总统国家安全事务助理布热津斯基在《大失败》一书中大谈 “20 世纪共产主义的兴亡”。现代资产者的代言人、美国政府官员弗?福山认 为,过去 10 年世界历史发生了“非常根本性的变化”,幸灾乐祸地把苏联、东 欧事件以及中国 1989 年的政治风波看作是“经济和政治自由主义”的胜利。社 会主义正处于低潮之中。马克思主义面临着严重的挑战。社会主义向何处去,马 克思主义将面临什么样的历史命运?成了全世界关注的中心。总之, 1945 年 2 月~4 月的雅尔塔会议开始,战后逐渐形成的以美苏为中 从 心的两极化世界政治格局,经历了 46 年的演变,于 1991 年 12 月寿终正寝,多 极化的新世界政治格局正在形成。这种政治格局的演变,是世界主要国家综合国 力对比的结果。综合国力主要指经济力、军事力和科技力以及包括文化传统、民 族意志、 政治思想与哲学思维等意识形态和国家决策管理能力在内的 “软实力” 。经济力是综合国力的基础,而经济力、军事力都以科学技术为支撑。二次大战后 形成的世界两极化政治格局,是与世界经济格局、科技格局相互交织、相互影响 的。1945 年苏联军队进入朝鲜北部, 成立朝鲜民主主义人民共和国, 同年 9 月美 国进入南朝鲜,成立了“大韩民国”,亚洲的雅尔塔格局始具雏型。1949 年在 德国的美英法占领区成立了德意志联邦共和国,10 月苏占领区则成立了德意志 民主共和国。德国的分裂成了战后雅尔塔格局的重要标志。1949 年 4 月,美国、 加拿大和西欧国家建立北大西洋公约组织,至 1954 年扩大到西德,美英法德第 一次结为军事同盟。原苏联对此作出了强列反应,开始实施自己的军事安全战略 计划。1955 年 5 月,苏联和东欧七国正式签订《友好互助条约》,即著名的《华 沙条约》。1949 年 1 月,苏联与原东欧六个社会主义国家,为对抗美国援助西 欧的“马歇尔区洲复兴计划”,决定建立“经济互助委员会”。后来,阿尔巴尼 亚、民主德国、蒙古、古巴、越南先后加入经互会,与战后政治大格局相适应的 世界经济大格局也初具规模。作为二极格局中的一极,美国无论在军事实力还是 经济实力方面都占有绝对优势。此后,苏联的经济迅速恢复和发展,50 年代,
东西方经济竞赛大体上旗鼓相当。从
年期间,苏联主要经济发展指 标的年平均增长率大大高于美国(见表 0.1),乃至成为仅次于美国的世界第二 经济强国。
年间苏、美主要经济发展指标的年均增长率(%)
增长 家 项 目 国民收入 工业总产值 农业总产值 基本投资 工业劳动生产率 率 苏 联 美 国
8.3 9.9 3.6 9.5 6.2
3.5 4.3 2.0 2.9 3.4
资料来源:《苏联国民经济统计年鉴》(1972) 1980 年,苏联的钢铁产量达 1.48 亿吨,成了世界最大的钢铁生产国。1976 年苏 联的工业产值从不到美国的 30%上升到 80%,国民收入从 50 年代相当于美国的 31%上升到 66%。(参阅息曙光《世界大格局》,第 103~137 页。)事情的转折 发生在 70 年代中期,苏联国力从颠峰状态突然开始下次下坡路主要经济指标年 均增长率直线下降(见表 0.2),80 年代上半期,苏联工业生产增长水平大体保 持在 3~4%, 远不及 60 年代的 6.5~10%, 与西方经济拉开了差距。年代中期, 80 被日本超过,落到世界第 3 位。
表 0.2 苏联按五年计划计算的主要经济指标年均增长速度(%)
工业总产值 8.5 7.4 4.4 3.7
农业总产值 3.9 2.5 1.7 1.1
国民收入 7.2 5.1 3.8 3.1
基本投资 7.3 6.7 3.7 3.7
社会劳动生产 率 6.8 4.5 3.3 3.1
资料来源:《苏联国民经济统计年鉴》(1985) 如果说经济力量是综合国力之本,那么军事力量就是综合国力的象征和外部 表现。自从 1945 年 7 月美国成功地实现了“曼哈顿计划”,爆炸了世界上第一 颗原子弹之后,美苏两国就展开了激烈的军事角逐和高科技竞争。4 年之后,苏 联也爆炸了自己的原子弹。1952 年 11 月美国试验成功第一颗氢弹,时隔不到一 年,1953 年 8 月,苏联就拥有了氢弹。当美国陶醉于自己的军事实力和科技力
量的时候, 苏联却于 1957 年 10 月率先发射了世界上第一颗人造地球卫星,美国 朝野一片震惊,似乎这意味着美国末日的到来。3 个月后,美的人造地球卫星也 急急忙忙上了天,直到 1969 年美国实现了“阿波罗登月”计划,人类第一次进 入太空,美苏两家才达到了某种平衡。当美国人踏上月球的时候,他们是何等的 趾高气扬!甚至有人宣称要占领这“战略家所热爱的典型高地”!到 80 年代中 期,美苏两国又一次在核军备竞赛方面大致上保持着“恐怖的平衡”,双方共拥 有战略核弹头约 5 万个。进入 90 年代,美国在潜基导弹和远程战略轰炸机方面 保持着优势,而苏联在陆基战略核导弹和战略核弹头方面对美国保持着一定优 势,并缩小了技术上的差距。80 年代以来, 世界格局开始发生剧烈变化,美苏两个超级大国都在不同程度 地衰落,苏联国力更是急转直下,直至急剧衰亡。这是为什么呢?以往几次世界 格局的大转变, 都与战争紧紧地连在一起,而这一次世界格局的转变却与世界大 战无缘, 究竟是什么原因使得两极世界格局突然坍塌呢?这就不能不联系本世纪 现代科学技术革命的发展变化来加以考察。作为现代科学技术革命组成部分的第 三次技术革命发生在本世纪 40 年代,它带有浓厚的军事色彩,以战争需要和冷 战对峙为动力。优先发展军事技术,再向民用领域转移,是这次技术革命的突出 特点。美国和苏联是这次技术革命的发源地,他们的国家战略和技术发展模式的 重点也在军事技术。军事技术高于民用技术。军事技术率先突破,而后带动民用 技术,从而推动经济发展。他们凭借军事科学技术的优势,大力发展军事力,成 为超级军事大国。军事力成了美苏争霸的制高点。本世纪 70 年代,第三次技术 革命发展到新阶段,即人们常说的新技术革命阶段,它具有不同于 40 年代技术 革命的新特征:以民用需求为主要动力,以民用产业为主导。经济优先,民用为 主,军民结合,成为新技术发展的一般模式。以信息技术为代表的高技术均可以 直接应用于民品产业和军品产业,从而引起该领域的变革,技术直接进入经济领 域而迅速转化为生产力, 科学技术开始作为第一生产力而显示出重大作用。科技 力在综合国力中的地位日益升高,逐渐取代军事力而实际成为国际竞争的制高 点。在这种大背景下,苏联仍然固守军事技术领先的发展模式。高度集权的僵化 体制和封闭的经济结构, 便利苏联大大落后于新技术革命的潮流,经济实力和科 技实力急剧下降,80 年代 GNP 年均增长率既低于日本,也低于美国,80 年代末 出现经济的负增长, 在发展速度上原有的优势已荡然无存,严重影响了人民生活 水平的提高。这一发展模式并没有使苏联继续保持军事技术的优势,通用技术上 的落后反过来又严重影响了它的军事装备的先进性。到 90 年代初,在错误的政 治路线引导下,苏联的模式终于走到了尽头。美的发展模式与苏联基本相似。它借助第三次技术革命不仅成为军事和科技 超级大国,也进一步巩固了它的经济超级大国的地位。新技术革命兴起之后,美 苏两国都出现衰落之势,但又有很大不同。苏联落伍了,美国依然保持着一定的 发展势头。这主要是因为美国在坚持军事战略的同时,采取了适应新技术革命要 求的调整措施,逐步强调了经济优先,民用为主的领先地位,但在计算机软件、 人工智能、生物工程新材料、新能源、航天技术等领域仍保持着明显的优势(见 表 0.3)。这大概就是两极化的世界格局彻底终结、苏联衰亡、美国衰落的一个 深层次的原因。
表 0.3 主要发达国家高技术发展状况比较
计算机 美 日 西 苏 国 本 欧 联 1.000 0.737 0.444 0.152
生物工程 1.000 0.640 0.551 0.146
新材料 1.000 0.818 0.779 0.468
资料来源:《国际高技术竞争态势》,《世界科学》1987 年第 3 期。旧的世界格局下,国际竞争的主战场在军事领域,经济和科技是其支撑点。在形成的新的世界格局中, 国际竞争的主战场已经转向经济和科技领域,军事较 量仍然是要方面,但已转变为经济竞争、科技竞争的后盾。20 世纪 90 年代开始 了名符其实的全世界 50 多亿人口的经济竞争和科技竞争。在新的格局中,过去 两极对抗中的一极――苏联已经退出了历史舞台,美、日、西欧将要成为新的主 角。日本海部首相执政时的外务次官笠山提出了“5:5:3”的逻辑,即在当今 世界 20 万亿美元国民生产总值中,美与西欧、与日本之比为 5:5:3。日本已 经成为“科技多极化”格局中称雄的一极,它的 GNP 将逐步接近美国,并可能在 下个世纪 20 年代超过美国。在两极格局中,美苏对抗是国际较量中的主要矛盾, 西方发达资本主义国家间的矛盾 (简称 “西西矛盾” 处于次要的和服从的地位。) 在新格局中, 美苏矛盾已经消失,西西矛盾正在迅速上升而成为占支配地位的矛 盾。美国前总统布什 1991 年就强调,在建立“世界新秩序”的过程中,美国的 领导地位 “面临挑战” 他认为 , “新时代最重要和最具深远战略意义的进展之一” , “是日本和德国作为经济和政治大国的出现”,这是“很厉害的对后”。美国学 者也认为,日本是“科学技术战争中矗立在美国面前的最具攻击性的敌人”。难 怪美国前总统国家安全事务助理布热津斯基忧心忡忡地说:“在 90 年代,美国 只有以极大的努力更新经济和技术, 才能扭转它的众多趋下降的经济指标。“否 ” 则在下世纪初出现的全球秩序中, 它只能看着统一的欧洲和日本承担政治和军事 上的主要责任(于德惠,赵一明著。《理性的光辉:科学技术与世界新格局》, 第 20、162、240、310 页)。现在世界各主要国家都在为争取 21 世纪的地位和座次而绞尽脑汁,为取得 新的主战场上的主动权而调整自己的战略。美国在新格局中仍然是一“极”,但 不是唯一的一“极”。日本凭借它的科技和经济实力以及由世界经济大国走向世 界政治大国的勃勃雄心,成为一“极”,当在人们预料之中。德国还是德国以外 的西欧成为一“极”,亦或成为其中的“二极”,要取决于“欧洲的德国”还是 “德国的欧洲” 这一发展态势。俄罗斯能否经过曲折之后重新崛起而进入一 “极” 之地,人们将拭目以待。那么中国呢?在当今的国际关系中,中国无疑是具有举 足轻重的国家。在新在世界格局中, 中国能否占有一 “极” 之地, 关键在于 20~30 年内我们中国人自己的作为。世界新旧格局的转变,再一次把科学技术与社会的关系问题摆在了人们的面 前。在旧格局中,科学技术躲在历史舞台的后面,通过军事实力和经济实力对世 界格局发生作用,而在本世纪 80 年代以来,科学技术逐渐走向了前台,科技实 力和经济实力一起,将对新的世界格局施加主要的影响。
20 世纪以来的重大事件说明,不论是发达资本主义国家还是社会主义国家, 都面临着生存和发展的危机;它来自自然和社会两个方面。探讨人与自然、科学 技术与社会的关系已经成了发达国家的重要研究课题。对于我国来说,由于以往 缺少广泛的研究,就显得更为迫切,更具有战略性、全局性。现代科学技术革命究竟提出了一些什么样的重大问题呢?粗略地概括一下, 大致有以下十个方面。第一,科学技术在生产力中的地位和作用; 第二,科学技术的社会功能; 第三,资本主义社会的新变化和对资本主义制度的新认识; 第四,资本主义国家无产阶级的阶级性、革命性和社会主义革命的形势; 第五,社会主义国家改革的必要性、紧迫性与方向性,以及防止和平演变问 题的严重性; 第六,国家的宏观管理与微观管理; 第七,全球问题; 第八,人类社会的未来与国家战略; 第九,人的价值观念、哲学观念的变化,人的现代化与思维方式的现代化; 第十,世界格局的转变,战争与和平,和平与发展。现代科学技术革命不仅提出了上述种种有关社会发展问题,还提出了许多科 学前沿的哲学问题, 提出了许多有关人与自然的关系问题,需要用马克思主义的 观点加以回答。它们构成了“现代科学技术革命与马克思主义”这样一个宏大的 研究课题。但是科学技术发展引起的当代资本主义世界的新变化,本世纪 80 年 代社会主义国家发生的重大历史事件,90 年代初世界格局的急剧转变,使得当 代社会问题更为突出, 成为一个热点和人们思想上的敏感点。当代青年尤其是青 年学生, 有着强烈的参与意识, 以极大的热情关心着我国和全世界社会事态的发 展。但是他们对马克思主义并不熟悉, 缺乏深入的研究, 却又存在某种逆反心理; 他们中的一些人对于西方资本主义世界缺少实际的认识, 对于西方的社会思潮知 之不多, 却又存在某种程度的迷信和盲从;他们对我国改革开放和经济建设的成 就欢欣鼓舞, 却又对我国建立社会主义市场经济体制的实践,产生了种种疑虑和 困惑,个别人甚至产生了新的“趋同论”、“剥削有益无害论”的思想,对我国 21 世纪社会主义的发展前途表现出担心和动摇。根据上述情况, 我们确定以 “现 代科学技术革命与当代社会的关系”作为撰写本书的基本思路。本书的第一、二章论述现代科学革命和现代技术革命的主要内容、性质、特 点及其发展趋势,构成全书的基础。分别论述科学革命与技术革命,并综合起来
加以概括, 是试图说明科学革命与技术革命既有区别又有联系,试图反映现代科 学革命与技术革命相互融合的发展趋势。科学技术革命对社会的影响,首先表现 在社会生产力和社会的经济发展上,它引起了生产力要素和结构的变革,导致产 业结构、工业部门结构、消费结构与贸易结构的变革,促进社会经济向国际化方 向发展。这是第三章论述的主要内容。接着在第四章从两个不同的方面阐述现代 科学技术革命对社会变革的影响。一方面现代科学技术的发展促使资本主义体制 和阶级结构作出某些调整,提高了劳动生产率,增加了社会财富,改善了群众生 活, 但是并没有从根本上解决资本主义社会的基本矛盾;另一方面科学社会主义 从空想到科学、 从理论到实践都和科学技术的发展密切相关。新技术革命为社会 主义国家的改革、 社会主义制度的完善与发展提供了极好的机会。建设有中国特 色的社会主义理论和社会主义市场经济理论是对社会主义国家的变革作出的新 探索。本章还进一步从科学技术发展的趋势考察了人类社会的未来。第五章研究 管理的现代化。科学管理是在科学技术发展到一定阶段才提出来的。这既与生产 力有关, 也与生产关系有关。科学管理所要解决的实质问题是生产关系中人与人 的关系, 不过这常常以解决人与物的关系折射出来。管理理论既要研究如何解决 人与物的关系,又应研究如何直辖市人与人的关系,重点在研究人与人的关系; 管理科学既要研究微观管理(或者说企业管理),又应研究宏观管理(或者说国 家管理),重点在宏观管理。社会主义管理理论与资本主义管理理论在这两方面 是有实质性区别的。第六章讨论全球问题的产生主要是滥用科学技术的直接结 果,不合理的社会制度或者错误的观念、政策是问题发生的根本原因。只有消除 产生问题的根源, 才是解决全球问题的正确途径。第七章就有关现代科学技术革 命提出的几个科学哲学和技术哲学问题进行了探讨,阐述了作者自己的见解。无 论现代科学技术本身的发展, 还是科学技术对社会的推动和影响,都要通过人来 实现, 都有赖于具有现代化素质和现代思维方式的人。这些构成了本书第八章和 第九章的内容。第八章阐述了现代科学技术革命对人的现代化的影响、人的现代 化的主要内容, 强调了实现人的现代化的关键在于教育的现代化。第九章给出了 有别于其他论著的“思维方式”的界说,指出现代系统思维方式是辩证整体性思 维方式的新发展。对于现代思维方式的基本特征作出了概括,体现了辩证思维这 一基本思想, 并论述了思维方式的选择与创造性思维的关系。第十章是全书的落 脚点。研究“现代科学技术革命与当代社会”的根本目的,就是要正确认识我国 的形势和基本国情,吸取国内、外的宝贵经验和教训,推动我国政治体制和经济 体制的改革,巩固和完善社会主义制度,发展社会主义事业。不论是在关系到我 国社会主义事业盛衰成败、 关系到民族命运和前途的未来 6 年,还是在我国社会 主义事业将取得彻底胜利的下一个世纪,我国知识分子都将担负起历史的重任。
二、 科学技术的发展与马克思主义
科学技术是历史上一种伟大的革命力量。近 30 年来科学技术的划时代的发 展震撼了世界。它不仅影响社会的经济、政治生活的发展,也将推动社会意识形 态、理论形态的变革。马克思主义在当代遇到了新的问题,使得我们不得不考察 马克思主义在当代的历史命运, 不得不研究新的科学技术革命对马克思主义的影 响和意义。
还在 1962 年,毛泽东就曾指出,从现在起五十年内外到一百年内外,是世 界上社会制度彻底变化的伟大时代。处在这样一个时代,我们必须准备进行同过 去的时代的斗争形式有着许多不同特点的伟大的斗争。为了这个事业,我们必须 把马克思列宁主义的普遍真理同中国社会主义建设的具体实际, 并且同今后世界 革命的具体实际, 尽可能好一些地结合起来,从实践中一步一步地认识斗争的客 观规律。他既预见到了社会大变革时代的到来,又提出了马克思主义大发展的问 题。也就是在这个时期,法兰克福学派的代表人物马尔库塞提出了所谓“马克思 主义的现代化”问题,并以马克思主义的“现代化者”自居。在他看来,由于科 学技术的发展, 引起了资本主义所有制的形式的某些变化及社会阶级结构的某些 变化,于是,“无产阶级已经一体化于资本主义制度”,社会通过满足他们提高 生产水准的需要, “清除了他们对解放的要求”。他们认为马克思主义的劳动价 值论、剩余价值论、阶级斗争理论都已过时,不能说明发达资本主义国家的新情 况。他们断言,马克思今天如果尚在,也会不得不放弃这样的希望:理论一经掌 握群众,就会变成物质力量。由此可见,他们的所谓“现代化”就是对马克思主 义的“取消化”。这和我们所讲的马克思主义的大发展是根本不相同的。西方马克思主义和其它西方社会思潮,一方面歪曲了现代科学技术革命的性 质和它所引起的社会变化;另一方面它又的确向马克思主义提出了许多新问题。马克思主义在今天遇到了与马克思、 恩格斯以及列宁遇到的类似的情况。马克思、 恩格斯在 19 世纪自然科学全面发展的基础上,在当时的社会条件下,在与各种 错误思潮的较量中创立了马克思主义。列宁在所谓“物理学危机”实为“物理学 革命” 的情况下, 在与国际共产主义运动中的错误思潮和物理学中的唯心主义思 潮的较量中, 发展了马克思主义。当代马克思主义者的任务是要在总结现代科学 技术成就的基础上, 在与各种新的社会

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