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科学与科学研究

时间:2022-06-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:1.1 科学与科学研究1.1.1 科学科学的诞生和人类的历史基本上一样久远。其二,科学是实践中运用科学规律的方法,如“这样进行研究不科学”,此处的“科学”指的是方法。

1.1 科学与科学研究

1.1.1 科学

科学的诞生和人类的历史基本上一样久远。我们人类在地球上生活了700万年,据考古证明,大约距今30万年前,原始人就在制造石器的过程中,开始了认识和运用科学、改造自然的实践活动。科学的发展不仅提高了人们的生产效率,而且极大地丰富了生产的手段,提高了生活质量,使人类进入文明社会,从而创造了人类五千余年的文明史。以哥白尼建立“日心说”作为起点,近代科学的发展到目前也有四百多年的历史了。特别是进入21世纪以来,科学的发展速度大大加快,科学已经发展成为一个非常庞大的知识体系。

毋庸置疑,科学对人类社会的发展发挥着越来越突出的、不可估量的作用。一方面,科学的物质功能和应用价值直接推动了人们对自然界的利用和改造,极大地拓展了人类的生存空间,有力地促进了人类社会向智力社会的过渡。另一方面,科学自身的精神价值和文化底蕴在更为深远的层次上影响并决定了人类思维的发展和演进。对于人类的生存和发展而言,科学自身的精神价值和文化底蕴更具有决定性的意义。因而,从理论上弄清什么是科学,对于从总体上了解科学的发展规律,认识现代科学研究的特点,以及对科学研究活动进行有效的组织管理,都具有非常重要的意义。

1.科学的词源追溯和相关观点梳理

科学究竟是什么?“科学”这个概念如同“文化”一样,众说纷纭。在当今世界,有多少个科学流派,就有多少种科学定义。下面我们略观数例:

历史上最早给科学做出规定的恐怕要数亚里士多德了,他认为“科学……研究的对象是没有人参与的自然界(狭义的),并不是社会的上层建筑,而科学的重要功能在于解释,科学解释就是从有关某种事实的知识过渡到关于这个事实的原因的知识”。(1)

爱因斯坦说:“科学是寻求我们感觉经验之间规律性关系的有条理的思想。它是直接产生知识,间接产生行动的手段。”(2)

达尔文说:“科学就是整理事实,以便从中得出普遍性的规律或结论。”(3)

丹皮尔说:“科学可以说是关于自然现象的有条理的知识,可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。”(4)这显然是把科学等同于自然科学,从而对科学的外延做了狭义的规定。

贝尔纳说:“科学是对未知的发现,是在非常不可预见的要素之中的发现。”(5)这一说法显然偏重于科学的探索和求知功能。他还说,“科学可以作为一种建制,一种方法,一种累积的知识系统,一种维持和发展生产的主要因素,以及构成我们的诸信仰和对宇宙与人类的诸态度的最强大势力之一”。(6)这是从多方位的功能来规定科学。

中国大百科全书·哲学卷》(1987年版)则将科学规定为:“以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系。”《辞海》则将科学规定为“关于自然、社会和思维的知识体系”,是“体系化了的知识”。(7)

此外,关于科学的定义或类似定义的说明,还由科学家、科学社会学家、科学史学家以及辞典编纂者给出。

“科学”这个词是舶来品,我国近代学者严复最早将它译为“格致学”。“格致”这个词是从儒家经典《大学》中的“格物”和“致知”两个词缩略而来的。中国历史上并不重视科学,所以,“科学”这个词难以从中国古典语言中得到合理的解释。

日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉(日本明治维新时期的教育家、思想家,1834—1901年)率先把“Science”译为“科学”。到了1893年,我国学者康有为引进并使用了“科学”一词;严复在翻译《天演论》、《原富》等科学著作时,也用“科学”一词。此后,“科学”一词便在中国广泛运用。

从词源学上看,一般认为,“科学”一词,英文中为“Science”,德语中是“Wisseenschaft”,法文中是“Science”,均源自拉丁语名词“Scientia”,本意是“知识”、“学问”,因此,人们在最早使用“科学”这一概念时,就是把它和知识联系在一起的。其中,拉丁语中Scientia的动词形式为Scire,相当于英文中的动词不定式“to Know”,意思是“求知”和“知道”,它表示一个人对某些具体事物或隐含原理的认识状态。在梵语中,“科学”一词指的是“特殊的智慧”。

在英语中,广义的“Science”包括任何一个领域的系统知识。从狭义角度讲,“Science”是指那些可以被感觉经验证实的客观知识,即我们通常默认的“自然科学”。

此外,从“求知”和“知道”两个意思中可以引申出“科学”这个词的两个现代含义:

其一,科学是知识体系中的一个门类,如动物学管理学

其二,科学是实践中运用科学规律的方法,如“这样进行研究不科学”,此处的“科学”指的是方法。

纵观以上各含义,我们认为,关于科学,无论过去还是现在都存在着狭义和广义的两种理解:对科学的狭义理解是仅把或主要把科学限定为自然科学,而不视其他学问或学科为科学;而对于科学的广义理解,则是在19世纪中叶马克思主义诞生之后,使社会的研究发展到了真正科学的阶段,即对社会知识和历史的研究有了颠扑不破的原理和原则,人文社会学科得以成为严格的社会和人文科学,至此,再也不能认为只有自然科学才是严格意义上的科学了,社会科学也是当之无愧的科学。

于是,按照马克思主义的理解,科学是人类社会特有的历史现象,是人类实践的一个领域,是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确的认知活动并得出结果。“科学首先是人的一种特殊形态的活动,是精神生产的一种形式……然后才是精神生产的产品,即作为这一活动结果的知识……这两个方面构成科学本质的、最重要的、内在的东西。有了这两个方面,科学才称其为科学,才能发挥种种社会功能,扮演各种各样的角色……科学作为知识体系,也是由科学活动注入灵魂或精神的”。(8)尽管学术界至今没有给出一个统一的定义,但是人们对于科学作为一种实践活动、知识体系和社会建制的内涵则是基本达成共识的。

2.科学的概念

概念的明晰是学术研究的逻辑起点,尽管学术界关于科学的概念众说纷纭,但严谨的学术研究,必须以明确的概念认知作为出发点。

科学学的创始人贝尔纳说:“科学史的研究表明,科学不是一个能用定义一劳永逸地固定下来的单一体。科学是一种有待研究和叙述的程序,是一种人类活动,而联系到所有其他种种人类活动,而且不断和它们相互作用着。”(9)贝尔纳的这个权威性意见,无疑是给那些想通过三言两语给科学下定义的人们泼了一瓢冷水。人们开始清醒地认识到,科学的定义应该从科学的社会功能的分析中去寻找。

因此,我们根据以上有关“科学”一词的不同解释,得出科学的以下定义:

科学是由建立在经验和逻辑基础之上的关于整个自然界和人类社会的各种现象及其相互关系的普遍性和精确性陈述构成的有组织的知识体系。

3.科学的内涵解读

其一,科学是系统化、理论化的知识体系。

科学是关于自然、社会和思维的知识体系,或者更确切地说,科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,是社会意识形态之一。科学是人类自觉地反映外部世界的一种认识形式和由此取得的认识成果。

科学的内容是客观的,它以生产实践、社会活动、科学实验中确立的事实为基础,是对客观事物本来面貌的反映。

科学知识具有普遍性。科学力求发现经验世界运行的规律,并用抽象的理论对研究对象做出有条理的概括性解释。

科学知识不是表面的、零碎的,而是组织起来的、高度系统化的、结构严谨的理论体系

科学知识是不断发展的,不但有量的增加,还有质的变化。科学知识具有真理性,但科学不承认终极真理。

科学通过实践、实验获得经验知识,进而升华为理论知识体系。零星的经验无逻辑地加和不能算科学,科学是收集事实,发现新事实,并从中得出关于事物本质和普遍规律的理论知识。

其二,科学是创造知识体系的认识活动。

科学是产生知识体系的认识活动,这一认识活动与认识方法、态度、思想密切相关。

科学是认识客观世界的动态过程。科学活动的对象是未知或知之甚少的世界,因而具有强烈的探索性。由于科学工作结局具有不确定性,才能有出人意料的创新。这既是科学认识的基本要求,也是科学认识的基本特点。

科学的生命在于创造,不断探索未知和创造新的知识体系是科学的根本任务和一大特征。科学的创造性体现在有密切联系的两个方面:一是不断揭示自然事物的新属性和新的自然过程,提出新的观点和原理;二是运用新的知识和原理去创造物质文明和精神文明的新成果。

其三,科学是一种社会建制。

科学是现代社会组成部分的一项社会化事业。它不再仅仅是个人的事业,而是集体甚至是国家的事业。

科学研究作为一种职业,有了越来越正式的组织,它们构成了一种庞大的、相互独立的社会建制。这一建制确立了自己的科学目标、科学规范和科学价值观,成为社会体制中不可或缺的重要组成部分,并与社会的政治制度、经济制度、文化教育制度等相互作用,共同决定着国家、民族乃至人类的文明程度和进步速度。如今,科学作为一种社会建制,越来越多地发挥着人类社会的先导和源动力的作用。

4.科学的简要分类

科学的分类就是依据某些带有客观性的根据和主观性的原则,划分科学的各个分支学科,确定这些学科的研究对象、内容和辖域,明确它们在科学中的位置和地位,揭示它们之间错综复杂的联系,从而达到宏观把握科学的总体结构,微观领悟学科的前后关联的目的。科学分类作为科学王国的地图,无论在理论上还是在实践上,都具有不容忽视和不可小视的意义。自古以来,科学分类一直受到各国学者的关注和研究,产生了形形色色的分类标准,尤其是20世纪以来,科学分类更加多样化,学者竞相推出自己的分类方案,从二元分类到五元分类一应俱全——当然也有超过五元分类的。

邦格持二元分类的观点。他认为,在各种科学之间,第一个最显著的差异是形式科学和事实科学之间的差异,即处理观念的科学和处理事实的科学。逻辑和数学是形式科学,物理学、心理学、社会学、经济学、政治科学是事实科学。(10)

我国学者于光远把现代科学分为两大类,即分别研究自然界和社会的运动规律的自然科学和社会科学,两者之间还有边缘学科领域。数学是研究整个世界的量的关系的科学,哲学则是自然科学和社会科学的概括和总结。(11)

三元分类也许是比较多的一种分类法。例如凯伯格坚持,从学术上区分出形式学科、经验学科和诠释学科。数学是形式学科,生物学和心理学是经验学科,文学是诠释学科。(12)

钱学森认为,客观世界除了自然、社会之外,还有第三个领域即思维领域,因此他把现代科学分为自然科学、社会科学和思维科学。同时,从这三个领域向上,通过自然辩证法、历史唯物论和辩证认识论的桥梁,和马克思主义哲学相联系;向下则与技术科学、工程科学相联系。数学则贯穿于各个学科部门。(13)

四元分类法的主张者有柯尔律治等人,柯氏把科学分为纯粹科学、混合科学、应用科学、复杂科学。

N.麦克斯韦(James Clerk Maxwell,英国物理学家、数学家,1831—1879年)的五元分类(或六元分类)是这样的:数学、统计学和逻辑关注改善形式的、先验的或分析的知识;物理科学关注关于物理宇宙各个方面的知识;生物科学关注改善关于生命的知识;社会科学和人文科学关注改善关于人的生活的各种社会方面和文化方面的知识;技术科学关注改善关于为实现各种有价值的、实际的社会目标所需要的知识。(14)

很显然,以上学者们有关科学分类的争鸣仁者见仁,在此,我们参考国内学者李醒民教授的观点,综合各家之长,主要依据科学研究的对象和方法,提出以下简略的分类方案:

广义的科学可以分为形式科学、自然科学、技术科学、社会科学、人文科学。(15)形式科学以符号概念为主要研究对象,多用分析、推理、论证的方法,其目的在于构造形式的、先验的思想体系或理论结构。自然科学以自然界为主要研究对象,多用实证、理性、臻美的方法,其目的在于揭示自然的奥秘,获取自然的真知。技术科学以人工实在为主要研究对象,多用设计、试错等方法,其目的在于创制出新的流程、工艺或制品,在很大程度上是自然科学在技术上的实际应用或应用科学的技术化而形成的系统的知识。社会科学以社会领域为主要研究对象,多用调查、统计、归纳等方法,其目的在于把握社会规律,解决社会问题,促进社会进步。人文学科以人作为研究对象,多用实地考察、诠释、内省、移情、启示等方法,其目的在于认识人、人的本性和人生的意义,提升人的精神素质和思想境界。

5.科学的精神

(1)求实

求实精神是科学精神的核心和基础。坚持一切以事实试验为依据,坚持实践是检验真理的唯一标准,实事求是,只承认“无情的事实”。这一原则是科研工作者在科学实践中自然形成的不可动摇的传统,是区分科学与非科学的界限,是科学工作者之间的共同语言和共同是非标准,是科学工作者的公德和职业道德准则

(2)批判

科学的批判精神即科学的怀疑精神,它是科学探索的起点。“近代哲学之父”笛卡儿是怀疑主义哲学家的一个代表,他的著名怀疑主义命题“我思,故我在”就是对科学批判精神的良好阐释。此外,科学的批判精神也是知识进步的重要动力。

(3)理性

理性精神指的是判断要根据事实和逻辑,要善于思考、勇于探索、敢于创新,相信人类的理性思维能力,坚信自然界的统一性、规律性和可知性。与日常生活相信感性的真实性不同,科学更相信理性的真实性,也即根据事实和逻辑得出的必然性。

(4)创新

创新是科学精神的灵魂,是科学技术的特质,没有创新就没有科学技术。科学的本质在于探索,科学的生命在于创新。创新的主要内容:提出新概念、新理论;修正旧观念、旧理论;抛弃旧理论,对旧理论进行重新构造;在新的领域内运用已有理论解决新问题。

(5)民主

民主为科学的创造营造适宜的环境,民主和学术自由是科学繁荣的必要保证。百花齐放、百家争鸣的局面有利于科学的发展和创新,历史证明,科学创造繁荣的时期,也是民主的时期,如中国的春秋时期、古希腊的雅典时期和欧洲的文艺复兴时期。

总之,科学来源于社会实践,服务于社会实践,它是一种在历史上起推动作用的革命力量。在现代,科学技术是第一生产力。科学的发展和作用受社会条件的制约。现代科学正沿着学科高度分化和高度综合的方向蓬勃发展。

1.1.2 科学研究

什么是科学研究?这是一个看着容易,但很难完全正确回答的问题。这个问题是一个人类认知的根本性问题,其涉及人认知本身的价值问题。科学研究(Scientific Research),其概念所关注的其实并不是Research,而是Scientific。直截了当一点,所谓研究其实暗含了科学之意。那些没有科学之基础的认识活动,应该归入迷信等领域之内。因此,科学与研究,从实质内容的本意而言,其实是一种语意上的反复,或者是某种强调结构。

1.科学研究的定义

科学研究是创造和产生知识的过程。马克思、恩格斯在《神圣家族》一文(16)中说:“科学是试验的科学,科学就在于用理性方法去整理感性材料。归纳、分析、比较、观察和实验是理性方法的主要条件。”(17)这是对科学和科学研究性质和方法最好的表述。也就是说,科学研究是通过观察、实验、比较、分析、归纳的方法,取得感性材料并把这些材料加以研究,提高到理性的高度。各国科学界在讨论什么是科学研究的问题时,表达方式尽管各不相同,但基本含义大体上是一致的。英国牛津大辞典对科学研究的解释是:“为发现事实,通过熟思与钻研进行的查寻与探索工作。”日本计划管理专家内野晃指出:“科学研究工作就是追求真理、探索学问的行为。”比较起来,美国资源委员会的解释是符合实际的,他们认为:“科学研究工作是科学领域中的探索和应用,包括对已经产生的知识的整理、编辑分析工作。”(18)

据此,我们得出科学研究的以下定义:科学研究一般是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动;其目的在于为创造发明新产品和新技术提供理论依据;科学研究的基本任务就是探索知识、认识未知。

2.科学研究的内容与特征

概括地说,我们认为,科学研究包括以下三个内容:一是创造新知识;二是加工已有的知识,包括储存、分析、鉴别、整理,使零散的知识系统化、体系化;三是利用知识,把科学知识转化为技术知识,把技术知识转化为生产知识,把某个学科的知识成功地应用于其他学科等。知识的创造、加工和利用三者之间既有区别又有联系。爱因斯坦创立相对论是20世纪以来科学史上的伟大创造,然而,这种创造是在整理、分析和继承近代物理学成就的基础上取得的;门捷列夫发现周期律,是继承又是创新。

科学研究既然是创造知识、加工知识、应用知识,那么科学研究活动和人类物质生产活动相类似,也是一种生产活动,所以有人把科学研究事业称为“知识产业”。科学研究具有以下五个特点:

(1)探索性。科学研究就是不断探索,把未知变为已知,把知之较少的变为知之较多的过程。这一特点决定了科研过程及成果的不确定性,要求科研的组织计划具有一定的灵活性。

(2)创造性。创造性是科学研究的灵魂。科学研究就是把原来没有的东西创造出来,没有创造性就不能成为科学研究。这一特点要求科研人员具有创造能力和创造精神。

(3)继承性。继承性是科学研究的基础。科学研究是以前人的工作为基础,是踏在前人的肩上攀登科学高峰。因此,科学研究的创造是在前人成果基础上的创造,是在继承中实现的,这一特点决定了科研人员只有掌握了一定的科学知识,才有资格和可能进行科学研究。

(4)连续性。科学研究是一项长期性的活动,必须连续不断地进行。这一特点决定了只有在科研组织管理中,给科研人员提供充分必要的条件,才能使其保持较高的效率并取得成果。

(5)风险性。科学研究的探索性和创造性特点决定了它是一项充满风险的事业,这种风险性主要体现在以下三个方面:遭到传统习惯势力的反对;科学研究随时会受到失败的威胁;科学研究具有很强的竞争性。

3.科学研究的分类

科学研究的分类是20世纪40年代提出的问题。当时,由于第二次世界大战的影响,很多研究突破了实验室的范围,进入了社会化的范畴,受到了政府的支持或干预;另外,科学研究的内容越来越丰富,研究的目标、性质、特点差别很大,因此,对科学研究加以分类,不但有助于正确认识科学发展衍变的诸多环节,而且可以作为制定科学研究政策、科学发展战略的重要依据。

初期的分类方法有十多种,自20世纪50年代起,研究与发展(R&D)成为大家普遍接受的一种。在此基础上,逐步形成三类研究的基本分类法。这三类研究是:基础研究、应用研究和发展研究。从1980年起,我国也采用了这种分类方法。(19)

(1)基础研究。这是对新理论、新原理的探讨,目的在于发现新的科学领域,为新的技术发明和创造提供理论前提。基础研究又分为两种:其一,纯学术研究。该研究纯粹是认识自然现象、探索自然规律,建立在高度学术兴趣上的研究活动,如爱因斯坦的相对论研究。其二,应用基础研究。该研究是在一定应用背景下认识自然、探索自然规律的研究活动,其研究成果具有一定的应用前景。

(2)应用研究。它是把基础研究发现的新的理论应用于特定的目标的研究,是基础研究的继续,目的在于为基础研究的成果开辟具体的应用途径,使之转化为实用技术。目前,国际上一般把应用研究分为开拓性应用研究和扩展性应用研究。开拓性应用研究,是指在前人没有工作过的研究领域里从事有实用目的的开创性的研究活动。扩展性应用研究,是指在已经开拓的领域里从事创新性的研究活动,即根据已经取得的原理性成果从事技术性研究。

(3)发展研究。这是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究,是科学转化为生产力的中心环节。发展研究一般分为三个环节:第一,工艺发展研究,对应用研究取得的新技术、新成果、新设计进行工艺化、流程化研究,为新成果的批量生产提供可靠的设计参数。第二,工程发展研究,即根据工艺发展研究所提供的参数进行扩大实验或中间试验,进行工程设计。第三,市场发展研究,包括产品试销、市场开发、市场信息、进入市场等领域,所以说,市场发展研究是技术与经济的结合。

基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研究系统三个互相联系的环节,它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体系中协调一致地发展。

当然,上述基本分类方法如果作为一种规范,还有许多不足之处,不能直接反映科研的周期、科学研究的规模以及对社会发展可能产生的影响。因此,目前,许多国家在科研管理中,在采用上述基本分类法的同时,还采用了一些辅助分类法,主要有:

按研究周期长短分为:远期研究(10年以上)、中期研究(5~10年)、近期研究(3~5年)、短期研究(2年以内)。

按研究内容对社会影响能力大小可以分为:国家重点研究、地区或部门重点研究、一般性研究三种。世界上多数国家都在一定时间里,根据政治、经济、社会的需要制定重点研究项目,这些重点研究项目,一般属于重大应用研究和发展研究,研究周期一般适于中期或近期。

按研究目的可以分为:国家安全型研究(如战略资源、国防等)、发展生产型研究(主要是工矿、交通等工程技术性研究)、生活福利型研究(如环境科学、社会保障科学)。

此外,科学研究应具备一定的条件,如需有一支结构合理的科技队伍、必要的科研经费、完善的科研物质装备、严谨端正的科研态度和精神以及必要的科研试验馆所等。

4.科学研究的功能

科学研究,无论是理论研究还是应用研究,都是生产力发展到一定水平后所产生的一种社会活动方式。探索未知,揭示规律,不断提高人们认识自然和改造自然的能力,这是科学研究最根本的功能。具体表现在以下几个方面:

(1)推动科学不断发展。科学理论上的需要,推动了科学研究的深入发展,科学研究的深入发展,使科学理论又得到不断的提高。在科学史上,从假说到理论的建立,理论的不断完善和新理论代替旧理论,都是在深入研究的过程中实现的。

(2)推动生产不断发展。纵观人类社会的发展史,我们可以清楚地看到,无论是哪一个社会发展阶段或哪个国家,其社会生产力的发展水平,总是和其社会的科学发展水平相一致。这是因为科学研究使人类提高了认识自然的能力,从而提高了人类改造自然的能力。随着科学的发展,这种作用将在现代化的生产过程中越来越突出地表现出来。科学研究对社会生产的推动作用,还表现在它能够从理论上和技术上解决生产过程中的难题,提高劳动生产效率。在20世纪初,劳动生产效率的提高,有5%~20%是依靠采用科学技术研究的新成果所取得的,而现在,提高劳动生产率却有80%~100%要依靠科学来实现。最后,科学研究对社会生产的推动作用,还表现在为社会生产的发展开辟新的途径,开拓新的领域。

(3)推动社会不断前进。科学研究之所以能够以其特有的作用推动社会不断前进,主要有以下三个方面的原因:第一,社会生产力是随着科学的发展而不断发展的,科学研究的每一次重大突破都会引起社会生产力的变革,使劳动生产率迅速提高。第二,科学研究的成果运用于社会,不仅能引起生产工艺、劳动手段、生产过程等发生革命性的变化,而且还会引起生产力的结构、生产的组织形式以及劳动的内容和性质的变化,从而导致生产方式的变革。第三,科学研究对于提高人类社会的精神文明也是不可或缺的力量。科学研究的最新成就是哲学社会科学发展的基础,真正崇高的社会风尚的形成,没有一定的科学基础是不可能实现的。

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