科学技术体系化动力机制及技术科学知识的八个来源

Writer： admin Time：2023-01-30 Browse：104

　　技术科学化和科学技术化的内涵是变化的，在二者的相向拓展中，现代科学技术体系化仍在迅速发展，其动力表现出科学技术化和技术科学化的循环增强机制、在学科交叉与综合中形成更密切的网络连接机制、学科间的对应关联机制、通用使能技术的促进加速机制、追求科学统一的促进机制等特征。20世纪中叶以来，在技术科学（包括技性科学）快速发展的带动下，现代科学技术体系越来越成为一个不可分割的整体，关联性、系统性不断加强，且在这个系统中，技术科学又承担着中介连接、纽带桥梁作用，技术科学成为体系发展和知识增长的主导力量。技术科学知识的来源呈现多样性，包括以下8个来源：基础科学原理的启示、理论延伸、方法借鉴与成果的转化应用；传统技术中的潜在理论向科学的转化；技术生产实践中的经验总结；学科间的交叉互动、交流借鉴；现代技性科学的累积发展与自我增强；人工智能等技术进步引发的知识自动化；地方性知识；数学化和数据化等方面。伴随着技性科学学科的迅猛崛起，以生命科技特别是基因科技、新一代信息科技特别是人工智能科技为代表的新兴科技发展的巨大不确定性风险大幅度增加，而人类还未找到有效的风险防控办法，值得各方高度重视。

　　对科学技术体系的研究是科学学学科发展的重要组成部分，科学技术体系学由钱学森提出并对此做出了开创性的贡献。特别是钱学森基于他的技术科学理论与实践，把握住技术科学的中介学科地位，将其演绎成现代科学技术体系。进入21世纪，现代科学技术体系化仍然处于迅速的发展中，出现了新的发展态势。其中，技术科学（包括技性科学）发展地位进一步上升，其知识来源更加多样化。提高对技术科学及其在现代科学技术体系中作用的认识，对于提升科学技术创新的效率和治理能力无疑是必要的。从这一视角看，科学学或元科学对现代科学技术体系发展的动态变化及规律的研究是不足的，且缺乏持续性。关于技术科学问题研究，新中国成立后的科技发展无论是从规划科学角度还是从“两弹一星”实践出发，提出并重视技术科学的关键作用都无疑是正确的；同时，在现代科学技术体系发展中，技术科学化是值得研究思考的重要选题。本文作为系列文章的第三篇，试图从变化的技术科学化和科学技术化的内涵出发，讨论现代科学技术体系化的动力机制，并提炼技术科学地位进一步上升背景下多种多样的知识来源，其意义不言而喻。

　　科学与技术的关系问题，一直是科学技术学的一个焦点。在科学与技术越来越密切的结合与互动背景下，人们对科技创新这一混合词语的接受度越来越高，但是这并不代表科学、技术与创新3个独立词语之间区别的消失。科学与技术的融合一直在不断深化，科学技术化与技术科学化正是这种关系演变的写照。我们需要从现代科学技术体系发展的视角进一步梳理或探究科学技术化和技术科学化更深层次的表现，以期得到一些规律性认知。

　　技术科学化至少包括两层含义。一是技术发展路径科学化，促进了一大批技术科学学科（Technological Sciences）的诞生与发展，是技术现代化发展过程的反映，并使得现代技术发展的方式方法显著有别于古代技术。技术的科学化，使得传统依赖经验积累的技术发展走上了依靠科学理论、科学方法、社会建制化等与科学发展相同或相似的路径。许多传统技术领域纷纷科学化，形成技术科学学科、工程科学学科，并在大学设立相应的科系或独立建制的科研机构。技术科学涉及的多为传统科技领域，如化工领域、冶金领域、农业领域、医学医药领域等。二是技术作为科学的应用，或者从基础科学研究到技术开发和成果转化应用的过程，也可以被看作技术科学化的一个方面，也就是许多过去历史上不曾有的新技术来自科学的应用与转化。

　　同样，科学技术化也包括两层含义。一是学术界所称的技术性科学，可用techoscience的单数形式表示（techosciance），是指实验室科学研究手段的技术化。其含义是现代基础科学研究的有效、高效进行，依赖于技术的进步或高尖精科学实验仪器设备的支持，进而促使科学理论取得进展所需的技术装备水平越来越高。与牛顿时代的科学研究相比，如果当代的基础科学研究离开了高技术的实验手段，那么不少基础科学学科就难以取得原创成果。可以说，现代科学就是实验室科学，是技术性科学。二是技性科学及其发展，可用techoscience的复数形式表示（techosciences）。拉图尔认为，技术性科学是指有某种政治意义的科学技术，其把资助者、盟友、雇主、帮手、信任者、赞助者和顾客包括在其中。

　　应当看到，把技性科学放在新的科学技术体系的大框架来看，它具有原本意义上的科学并不具备的3个特征：一是具有技术特征，技术要素在其中占有相当大的比例，呈现出明显的技术取向；二是张力特征，它介于科学和技术之间，处于科学或技术成分或多或少的张力之中；三是与社会的关联极为密切，具有突出的伦理特征。与拉图尔的原意不同，如果把techosciences看成科学技术体系中的学科群，我们就会看到，在社会需求和产业拉动下，传统基础性科学许多学科不断向新兴的技术性学科分离演化，分化成为技性科学学科。

　　换言之，技性科学学科多为第二次世界大战前后由社会外部需求拉动和科技内在机制推动而兴起的新兴前沿科技领域，如生命科学技术、电子学、计算机科学技术、智能科学技术、自动化科学技术、激光科学技术、材料科学技术（包括纳米科学技术）、空间科学技术、核科技等，这些学科领域的技术问题、伦理问题、风险问题、竞争问题更为突出。

　　其实，在20世纪70年代及以前，中国官方文件都是提科学或者把科学与技术分开来谈的，把科技放在一起作为单个词语主要是在改革开放之后。生物科技、网络科技等技性科学学科都是在20世纪六七十年代才出现的。技性科学理念的出现是科学技术化、科学与技术融合发展的产物，也与日益激烈的新兴技术与新兴产业竞争导致的科学技术发展加速、科学技术发展内在机制或范式变化有一定关系。

　　概言之，技术科学化是从科学的向度看技术，科学技术化是从技术的向度看科学；科学技术化是技术给科学发展以动力，而技术科学化是科学给技术发展以动力。理解这种互动有助于我们了解现代科学技术体系的全貌、现代科学技术体系化真实发展过程、科学技术发展中的风险分布以及科学技术发展的宏观动力机制。

　　可以说，现代科学技术由于科学与技术、科学技术与生产实践越来越紧密的联系以及螺旋式上升的互动，主要通过技术科学化和科学技术化等路径改变着现代科学技术体系的总体结构和学科性质。换言之，现代科学技术体系化的动力既来自科学技术自身内部的运动规律，也来自外部的社会需求，特别是经济、技术竞争的拉动。以下主要从现代科学技术体系内部的学科互动视角，概括现代科学技术体系的发展动力机制，我们可以得到若干规律性认识。

　　1.2.1 科学技术化和技术科学化的循环增强机制。在科学技术化和技术科学化的相向拓展过程中，形成了科技发展的内部及科技发展与外部经济发展之间的两种循环增强动力机制。无疑，两种循环动力机制增强了科学技术体系化的动力。一是科学理论、科学方法、实验技术之间的科技发展内部循环增强机制；二是科学、技术与生产（或经济）之间即科技与经济的大循环，成为内外部循环增强机制。

　　内部循环增强机制正如金观涛等早在1983年所揭示的，科学理论、实验和技术三足鼎立，形成相互独立又相互促进的结构，是科学技术加速发展的内在条件。在他们看来，西方是构造性的自然观，逐步形成了科学理论与受控实验、科学与开发性技术体系相互促进的循环加速机制；中国是伦理中心主义的有机自然观，不进行受控实验，大一统型技术不形成开发性技术体系，因而不能形成近代科学加速发展的机制。无论东西方文化对科学技术发展的影响如何，现代科学与技术之间的内部循环增强机制是科学技术本身客观存在的规律，而且知识体系的规模越大，可组合元素就越多。

　　赵兰香等提出，为什么过去创新的速度是线性增长，而今天则呈现出“指数增长”的态势？这就是知识的“组合效应”。科学、技术、产业（经济）循环是跨界、跨系统的循环，科学促进新技术产生和积累，技术通过研究手段的进步又反作用于科学更大的发展，同样的循环机制也在科技发展与经济发展之间发生。科学、技术、产业三者之间的关系早已从完全独立、相对分立发展、相互促进转为深度融合，基础科学、技术科学与工程科学互动的内在发展规律构成科学、技术、产品生产有机结合的创新链，并以此为基础，科学研究、技术创新与产业发展相互促进，形成创新链与产业链的跨链循环累积机制。

　　1.2.2 在学科交叉与综合中形成更密切的网络连接机制。说到底，现代科学技术体系化就是越来越庞大的学科体系的形成过程，既是人类开辟认知新领域的过程，更是学科交叉与综合的产物。在学科交叉与综合中形成的更密切的网络连接机制，是科学技术体系化的黏接剂与桥梁，包括基础科学学科、技性科学学科（本来就演变自基础科学学科）、技术科学学科、工程技术学科的内部及相互之间的交叉、综合形成的众多交叉性学科和综合性学科，建构起科学、技术、工程与创新之间越来越紧密联系互动的、庞大的现代科学技术体系，形成越来越密织的科学技术创新网络。由于学科交叉对科学技术体系化具有重要作用，有的学者甚至将学科体系直接简化为自然科学、社会科学、技术科学三大门类，另外再加上以这三大门类为基础跨学科形成的交叉学科。

　　一是随着现代化建设对于大型技术系统、高质量巨型工程发展需求的不断提升，技术发展与工程建设越来越复杂、效率要求越来越高、市场竞争越来越激烈，技术开发、工程技术实践对经验的依赖不断减少，而对技术科学理论、工程科学理论、技术与工程科学方法的依赖不断增加，逐步形成了交叉性或综合性的技术科学、工程技术学科，并成为现代科学技术体系中不可或缺的内容。

　　二是在需求拉动、规划科学政策、国与国竞争驱动、科学研究目标与范式转变、科学本身自主性与技术化条件成熟等众多因素的推动下，不断增加的技性科学学科成为现代科学技术体系中重要的乃至在政策上占据主导地位的部分，如人工智能、生命科学、纳米科学、核科学、计算机科学、信息科学、脑科学、环境科学等；再加上人工智能等通用技术全面渗透到传统的基础科学学科，使得技性科学学科成为跨越传统基础科学与技术科学的新的科学技术学科类别。

　　1.2.3 学科间的对应关联机制。任何学科都不是凭空产生的。学科体系中的某种母子、姊妹等复杂对应关系，显然是科学技术体系内在演变的结果。基础科学学科与技术科学学科的内部及相互之间的特殊关联性反映了现代科学技术体系的内在变化力量的作用。汤姆森和奥斯特瓦尔德提出了抽象科学（包括形而上学、逻辑学、统计学、数学）、具体科学（包括普通科学、特殊科学、联合科学和应用科学）的科学分类方案，凸显出各学科的地位和关系。例如，在应用科学中，对应于社会学的有政治学、公民学、经济学等；对应于心理学的有逻辑学、教育学等；对应于生物学的有优生学、医学、林学等；对应于物理学的有航海学、工程学、建筑学等；对应于化学的有农学、冶金学、采矿学等。这种对应关系反映了技术科学学科知识部分来源于相应的上游基础科学学科的理论应用。实际上，在科学技术大体系中，每一门学科的诞生和演变并不是杂乱无章、随机而生的。一门学科的产生与发展很多时候是建立在另一门更基础的学科之上的，先前发展的更基础的学科具有一定示范作用。在这个意义上，现代科学的所有学科组成了一个不可分割的整体。

　　1.2.4 通用使能技术的促进加速机制。通用使能技术正在深刻影响当代科学技术体系的发展模式与速度。激活技术（Enabling Technologies）是凯文·凯利在1998年就提出的新概念，是指能够催化、加速、激活其他技术革新的技术，可以催生出新的经济领域。例如，计算机芯片和通信网络的发明就催生出新的经济领域，还能颠覆其他所有经济领域，就像历史上金融创新改变了经济一样。激活技术在国内也称使能技术（以下称之为通用使能技术），主要是指一些新一代通用信息科技，一般认为包括人工智能技术、网络平台（移动互联网、物联网、产业互联网）、区块链、大数据、云计算等5个方面。事实证明，通用使能技术由于具有通用性、强大的工具性和方法价值，不仅正在深刻地影响着传统经济领域，而且也在深刻全面地影响着科学技术化和技术科学化过程，既扩展着科学研究、技术开发与创新转化的过程，也加速它们之间的交叉、融合，形成更为紧密的现代科学技术网络体系。以人工智能技术对医药科学技术发展的影响为例，人工智能技术成为医药领域科学研究、技术开发（如新药研发中的化合物筛选）不可或缺的工具，尤其是智能开发平台已经成为医药领域技术发展标配。人工智能等通用技术在基础科学研究中的作用也越来越大。

　　有人甚至认为，人工智能正在引领一场新型科学研究的范式性革命，其对科学的影响体现在4个关键方面：首先，人工智能可以快速阅读科学文献，从而了解科学的基本规则、事实和方程式，并帮助科学家管理各个领域的大量论文；其次，随着仪器更加精密以及探索自然奥秘的逐步深入，科学家们需要面对海量数据，人工智能同样可以在此方面大展身手；再次，人工智能一直在悄悄地升级实验室的一些长期支柱性仪器，如显微镜和DNA测序仪；最后，人工智能在实验室中真正大放异彩的地方是模拟复杂系统，使其成为基础科学研究中越来越标准的工具。

　　1.2.5 追求科学统一的促进机制。除了科学技术学科本身的分化与交叉诞生了越来越细分的交叉学科或边缘学科，以及科学技术化和技术科学化作为新的科学技术体系不断扩张的动力源泉之外，科学界长期追求科学（理论）的统一，大概是另一个重要的动力源泉。追求科学统一的过程中，诞生了许多有巨大影响的横断性学科，如“老三论”“新三论”、行为科学、思维科学、复杂科学、规模论等。归根到底，科学的发展是由两种相反的力量推动着。正如彭加勒所发现的，科学的发展可以区分出两种相反的趋势：科学向统一性和简单性进展；科学向多样性和复杂性进展。

　　通过上述分析可见，现代科学技术体系中，如果把技性科学学科包括在内，那么技术科学部分所占比例越来越大，作用不断上升，社会影响力不断扩大，原因至少有3个方面。

　　首先，相比于基础科学领域，技术科学领域由于其不同的特征获得了更多的支持。虽然在很大程度上，技术科学是科学与技术融合的产物，科技创新成为一个复合词，但是科学与技术的区别仍然重要，技术科学中的技术成分使之与纯粹的基础科学有着重大差别。我们从科学与技术的区别来看技术科学，相比于自然科学或基础科学，技术科学具有多种特征。李醒民关于基础科学和应用科学的差异列出了7个区分维度：价值关联；精神气质或规范结构；评价和承认；知识产权；自决程度；组织管理；资助来源。概言之，与基础科学相比，技术科学具有应用性强、目标明确、效益显著、有利可图等特征，因而产业界或军事等部门愿意投入更多经费予以支持，评价标准也更多考虑使用和效益，知识产权更多体现在专利权上，激励的方式更多在经济利益上。

　　其次，相比于基础科学研究，技术科学研究的可计划性强得多。传统的基础科学研究具有以个人为主、目标模糊、探索性强、失败远多于成功、兴趣易变、课题频移、周期漫长、前景难料、结果未知等特性，因而无法像工程技术研究那样制定详尽的计划和周密的措施；而技术科学研究的计划成分应该是介于上述基础科学研究与工程技术研究之间的。技术科学研究的可计划性强于基础科学研究是毋庸置疑的，世界上各个国家均倾向于在政策和投资上给予其更多的支持。

　　最后，技术科学之所以越来越重要，显然与现代技术在社会中的地位上升是密不可分的。现代科学革命引发了技术革命，进而带来了工业革命。一方面，传统的技术与科学联姻，走上了技术科学化的道路。另一方面，科学引发各种新兴技术大量涌现，技术之间相互连接形成技术系统，从而形成了越来越强大的技术关联力量；技术之间相互渗透、互为条件，成为具有某种技术自主性的技术生态系统。埃吕尔的技术自主论虽然引发了很大争议，但其对技术在社会中的作用的深刻分析是富有启发性的。他认为，技术系统的自主性使得技术是社会的“作用因子”，技术化是社会的作用效果；并且当技术化超过一定程度之后，社会就会由自然因素决定而变为由技术因素决定，这就形成“技术社会”；在技术社会中，似乎是技术决定科学，而不是科学决定技术。所以，现代社会中技术的力量超过传统意义上的纯科学的力量是可见的事实，从这个角度看技术科学的地位上升并不奇怪。

　　这里所说的技术科学的知识来源，不是一般知识论或认识论意义上的知识来源，而主要是指具体学科知识产生方式上的来源，特别是构成学科知识体系的理论性知识。当然这些理论性知识是应用导向的，甚至是直接应用于指导技术实践的。

　　显然，技术科学的知识（理论、原理、方法）来源是多种多样的。这种多样性反映了科学某种内在的统一性，反映了科学与技术历史的、现实的某种内在联系。因此，技术科学知识来自对技术科学学科研究对象的科学研究的成果产出，主要是指在对研究对象的探究中发现的新事实和提出的新概念、原理及定律。从现代科学技术体系发展的角度来看，技术科学知识具体包括以下8个来源。

　　2.2.1 来自基础科学的运用。一般地，随着以科学为基础的技术创新模式不断得到强化，技术科学知识越来越多地来自基础科学或传统“纯科学”，包括来自基础科学的原理启示、理论延伸、方法借鉴以及基础科学研究获得成果的转化应用等。上文已经指出，技术科学学科有相对应的基础性自然科学学科，如医学更多与生命科学相对应、化学工程更多与化学相对应等，这种对应反映了基础科学成果向技术和工程实践应用的转化关系，代表了技术科学学科与上游自然科学学科的纵向互动。同时技术科学学科还与广泛的通用性基础学科相联系，如数学、物理学、“老三论”“新三论”等。随着对科学整合的关注，一批新的基础性科学学科值得被重视，如系统科学、人体科学、行为科学、数据科学等。这些联系和互动都可能成为技术科学学科获得知识补给和研究灵感的源泉。物理学作为研究物质世界的基础，其对于大多数技术科学来说依然不可或缺。

　　例如，如果我们将作为技性科学的生命科学视为与技术科学本质上相同或相似，那么物理学特别是现代微观物理学的启示、延伸就显得极为重要。作为量子理论的开创者，薛定谔除了对基因的性质进行物理学分析，特别是用量子论进行分析（如用量子跃迁来解释基因突变等）外，还利用热力学关于有序、无序和熵的观点，来说明维持生命物质高度有序性的原因，首次提出了“生命赖负熵为生”的观点。据称3位DNA双螺旋结构的发现者正是在读了薛定谔的《生命是什么》一书，并在DNA已被证实为遗传物质后，才把DNA的具体物质结构作为研究方向的。

　　2.2.2 来自传统技术中的潜在理论向科学的转化。许多传统技术领域在实践中逐步发展积累的理论雏形或技术经验、方法，可以转化为经得起检验的理论（知识）。如许多医学知识理论源自医疗技术，中医药等传统经验医药医学也具有广泛的科学化潜力。在19世纪，多种多样的古代技艺转变为化学工业中以技术为基础的科学。

　　2.2.3 来自技术生产实践中的经验总结。鉴于技术科学学科发展毕竟要解决技术和工程实践问题，因此，通过在实践中的试错、验证、总结、提炼、概括与升华，完成从实践到理论再到实践的循环往复，并在这个过程中实现技术科学知识的系统化、理论化，这必然是技术科学知识产生、积累或学科建设离不开的重要路径。技术科学知识来自实践，在传统技术科学学科发展早期甚至可能占据主导地位。有研究认为，技术科学的诞生和形成是由两个相反指向的过程决定的：一方面，由使用自然科学的定律、理论和发生在它们之中的技术对象和过程的研究的独立资料决定，也由科学认知方法的积极应用决定；另一方面，由独立的观察以及技术和生产事实的概括决定。

　　2.2.4 来自自然科学学科与技术科学学科间以及技术科学学科之间的交叉互动、交流借鉴。随着技术越来越复杂，在解决重大技术问题、建设技术大系统的过程中，不同自然科学学科与技术科学学科之间以及技术科学学科之间的跨学科交叉融合与合作互动成为技术科学知识来源的必然路径。换言之，为了完成综合性的技术发展任务，解决其中复杂的技术问题，需要多学科、多方法的横向合作，需要学科之间的交叉互动与交流启发。由此可见，现代技术科学的许多重要知识产生于大工程项目中的合作发明、协同创新，也产生于学科间的相互交流。这种体现交流重要性的知识产生方式是极为普遍的。皮克斯通提出了一种新的科学、技术和医学史的认识方式，把人类历史上的认识方式描述成“博物志”认识方式（论述博物志——对事物的描述和分类）、“分析”的认识方式（论述各种基本元素如胚层、细胞和化学元素的分析）和“实验”的认识方式（论述控制现象和系统地创造新事物的实验）。

　　3种认识方式对应于3种科学知识形态，即日常物体知识、专门知识和“工业、大学和技术科学联合体”的系统发明知识；对应于3种生产或制造方式，即手工制造、合理化生产和系统发明。作为最新的形态——系统发明知识，是在大学、研究机构和工业研究实验室的网络中生产的，虽然占据主导地位，但并不意味着前两种认识方式和制造方式的消失，而是其被包含在新的知识生产网络中。当技术发展至非常深奥时，科学更需要分析的建议。因此，在学科日益分化、理论体系更加专业化，同时科学知识又日益形成一个统一体系的大背景下，技术科学知识更多来源于学科的交叉处和融合处，这无疑是正确的和值得重视的。总之，技术科学作为现代大科学技术体系中的桥梁和纽带，其知识来源更多依赖于学科链、创新链各环节间的连接处，需要在理论上、方法上、装备上相互借鉴甚至移植。

　　2.2.5 来自现代技性科学的累积发展与自我增强。现代技性科学，以生物科技为例，无论是称之为生命科学还是称之为生物技术，或笼统称之为生物科技乃至生物经济，其已经演变为具有技术特征或技术取向，甚至技术取向越来越大于其科学取向的学科领域。因此，如果我们将20世纪50年代以来产生的技性科学学科归入技术科学学科范畴的话，技术科学知识来源于自然科学所占的比例可能会大幅度增加，技性科学成为技术科学重要知识来源之一。技性科学学科具有更强的学科内基础科学、技术开发、成果应用与产业化的自循环增强机制，并在现代信息科技、智能科技、平台技术的加持下，产生了明显的知识生产加速效应，包括学科自身发展的加速、知识生产的加速、技术转化的加速等。

　　2.2.6 来自人工智能等技术进步引发的知识自动化。有学者认为，在云计算的支撑下，通过机器学习部分取代人的观察经验，从大数据中获得新知识，将是科学发现与技术发明的新途径；甚至认为机器学习将颠覆知识一代代积累的工业化模式，掀起知识发现的革命。目前，这种新知识来源途径正在成为现实。当然，关于人工智能能否生产创新程度很高的知识还有争议，但是其至少能够产生“AI+”的功效，也就是说人工智能等使能技术既具有普遍性工具、通用性方法等的加速作用，也可以让技术科学学科拓展自身的研究范围，如向更加宇观、更加微观的研究领域扩展；或者让技术科学学科与自然科学学科及工程学科之间进行跨学科联系，乃至与非科学技术学科的产业领域进行跨界交流，都会增加更多的可能性，从而也会带来新的知识来源。更为值得关注的是，由于计算能力、数据加工能力、算法的进步，除了以上人工智能带来的各种知识创造外，未来人工智能的加速进步，或许会极大改变传统知识生产的方式，通过大量、多维度、长时间的数据积累和分析以及深度机器学习等技术，形成自动知识、实时知识生产的新模式。可见，建立在信息化、数据化、数字化、网络化技术基础上的智能科技成为人类技术科学知识新的来源，值得重视。这是因为技术超越人类的能力界限如人的计算能力、存储能力、整合能力，已经不是想象，而是现实。如果能将事物都还原为数据化元宇宙，数据有多少就可能决定知识有多少。

　　2.2.7 来自地方性知识。相比基础科学学科，技术科学学科可以获得更多适应区域条件的地方性技术知识（不同于科学哲学、科学社会学中的外围知识或地方性知识），这是技术科学学科相对于自然科学学科而言的。日本学者福田彻男强调，气候和某些社会结构对认识某一区域固有技术的性质起到决定性的作用。当然，不同学科有所差别，农业科学、中医药、食品科技等显然对地方性知识更敏感。科学实践哲学中的地方性是与普遍性相对应的科学知识的特性，其一种含义主要是说知识总是在特定的情境中生成并得到辩护。因此，我们对知识的考察与其关注普遍的准则，不如着眼于如何形成知识的具体情境条件，这些特定情境包括特定文化、价值观、利益和由此造成的立场和视域等。如此看来，地方性文化至少可以为科学家打开思路提供一种灵感来源。同时，按照以上建构论的科学观，所有知识都是科学家通过实验室建构的。这里将地方性知识单列为一个来源，除了需要适度关注包含适应区域条件的技术知识外，也是想强调科学家的主观能动性与创造性因素的作用，其中还蕴含着研究团队的多元思想交流碰撞对知识生产的积极作用，后者或许也是建构论的应有之义。

　　2.2.8 来自数学化和（大）数据化。与质的规定性相对应，量的规定性也是一切事物的基本规定性的表现。因此，数学化不仅对现代科学的诞生发挥了不可缺少的作用，而且成为学科成熟的标志。正如马克思曾说过：“世界上任何一门学科如果没有发展到能与数学紧密联系在一起的程度，那就说明该学科还未发展成熟。”在当代，数学化作为科学技术学科发展的基本特征表现得越来越突出。数学所具有的公理化演绎系统、方法的工具性、语言与模型等普遍性价值，不管对于基础科学学科还是对于技术科学学科，都是基础性的知识来源。当前，数学化已经进入数值模拟化、算法化的新阶段，在超级计算机、云计算等的加持下，大量无法用手工计算完成的科学计算问题转化为计算机的数值计算，出现了计算机模拟或计算机实验、计算机图形显示等新技术。特别是由于人工智能科技的迅速进步，在人工智能与大数据相互增强的驱使下，数据化正在成为当代技术科学学科的一个重要的知识源泉，或许将引发社会发展领域技术的科学化新变革，值得引起更多关注。

　　一是现代科学技术体系不断发生着深刻的变化，技术科学成为体系发展和知识增长的主导力量。

　　二是在技术科学（包括技性科学）发展的带动下，现代科学技术体系越来越成为一个不可分割的整体，整体的关联性、系统性不断增强；且在这个系统中，技术科学又承担着中介连接、纽带桥梁作用，所以技术科学发展水平及效率对整个科学技术创新体系效率的影响值得更多关注。试想，高速路如果在连接处是狭窄的，就会影响整体的通行效率。

　　三是伴随着技性科学学科的迅猛崛起，以生命科技特别是基因科技、新一代信息科技特别是人工智能科技为代表的新兴科技带来的巨大不确定性风险大幅度上升，而人类并未找到有效的风险防控办法。

　　齐曼早在20世纪80年代初期就在《元科学导论》中，将科学划分为学院科学（中文版译为“学术性科学”）与工业科学、纯粹科学与应用科学，并从科学气质等方面来描述其区别。但是随着科学技术化和技术科学化的双向发展，到21世纪初，齐曼发现以上的区别越来越不明显，认为科学正在经历一个根本性转变，并提出了后学院科学来描述这种改变。在后学院科学中，包含许多新的特质如大科学等，科学技术的社会建制发生着深刻的、革命性变化，表现在基础科学、技术科学、工程技术的体系化联系上，使得科学技术从来没有像现在这样越来越紧密地连接成为一个有机的整体，既难解难分、交叉融合，又有分有合、分合有度。对于我国建设世界科技强国的启示之一是，技术科学作为体系化科学中的桥梁与纽带，其在提高现代科学技术体系效能中起着关键作用。这一点从技性科学概念的提出中对新兴科技效率问题、伦理问题与风险的重视，就已经看出端倪。

　　现代科学技术体系结构中基础科学、技术科学和工程技术各有自己特殊的地位和作用，因此，在科学技术发展战略与政策实践中，三者不能偏废。不能因强调基础科学的重要性而忽视技术科学和工程技术的研究和应用，否则基础研究难以转化为生产力；也不能因强调工程技术的重要性而忽视基础科学和技术科学的研究，否则工程技术就失去了后劲、动力。正是因为技术的社会地位提升到“技术社会”“技治社会”，甚至“技术垄断”阶段，技术应用研究受到普遍重视，而易于忽视技术科学的研究，尤其是易于忽视基础科学研究。不同发展阶段，如何掌握基础科学、技术科学和工程技术的匹配关系是科技创新政策的一个重要关注点。由于现代科学技术内部及科学技术与经济的外部形成了内外两种循环加速机制，而循环加速的起点是基础科学的知识，如果长期在起点失去知识的补充，可能会带来循环的停滞，这也是当前阶段我国开始强调基础科学研究的缘由之一。

　　技术科学多样化的知识来源，从一个侧面说明，多样化更可能使得人类知识生产走向产业化、大众化与专业化相结合，实体化建制与网络化虚拟建制相结合的方向。当前，我国诸如芯片、基础材料等“卡脖子”关键核心技术成为制约科技发展系统效率的关键环节。一般涉及重大技术科学的问题，既需要调动各方面的积极性，从不同路径找寻解决办法，也需要在技术原理上有更深的理解。因此，必须着眼于组合运用多种来源的技术科学理论知识。对于技术科学的理论知识来源，需要注意的是：

　　一是以上多种类型的技术科学发展的知识来源，并非完全独立的，而是相互联系的。在不同的历史时期，技术知识来源随着科学技术的整体进步，包括仪器的改进、相关学科的发展、横断学科的出现、交叉融合范围的扩大等而多种路径并存且处于互相交融的状态。

　　二是创新链不仅是从基础技术研究到新产品开发的线性过程，而且其组织边界比较开放，具有随市场变化而进行动态整合、延伸的特征。链环——回路模型（Chain—Linked Model）表明，尽管从发明设计到开发生产再到销售，是企业或产业活动的中心链条，但该链条上的各个节点都需要科学和技术创新的相互渗透。这是因为一些看似不同的创新之间往往具有较为普遍的关联性，一种创新的成功容易引发另一种创新的出现。例如，在化工产业中的塑料、橡胶、人造纤维等创新之间就存在这种群集现象。中国当前以5G技术、大数据、工业互联网等为代表的“新基建”，显然有助于促进创新延伸至研发到生产的创新链各部门，提高总体生产效率。

　　解决系统性重大技术科学问题时，注重知识的多样化来源也为实践所充分证明。天津大学精馏技术等共性关键技术的突破，为我国石油化工等领域的产业创新发展提供了有力的技术支撑。余国琮院士团队在精馏领域的技术科学化实践中，既注重原理和规律，即把应用自然科学知识解决工程问题与在生产活动中发现“工程规律”的知识结合起来，也注重实验方法与数学方法，即在方法的科学化方面实现定量化、模型化、可测量，这样的实践案例并不少见。

　　李春成，博士，天津市自然辩证法研究会正高级工程师，研究方向：科技创新政策、区域协同创新、产业创新、科技文化、知识产权等。本文刊发于《创新科技》杂志2022年第11期。 文章观点不代表主办机构立场。

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