自然辩证法-第十四章 科学技术的社会运行.doc

第十四章 科学技术的社会运行第一节科学技术社会运行的特点n 一、科学技术与生产的一体化n 1、科学技术化和技术科学化n 科学的技术化。科学的技术化既指在科学活动中包含着大量的技术科学研究、技术发展研究和技术应用研究，又指科学研究需要应用大量技术手段和工具，科学研究的重大进展越来越依赖于实验技术上的突破。 n 技术的科学化。技术的科学化既指已有的技术经验知识，借助科学理论指导而形成系统的技术知识体系，并上升为技术科学，又指技术进步以科学发展为先导，技术上的重要发明导源于基础科学研究的成果。 “科学技术生产”的体系结构n 古代 “生产技术科学”的结构模式 ：科学处于萌芽期和初成期，技术水平低下，科学技术与生产的关系是弱相关的。生产实践是科学技术的主要源泉，较之生产与科学的关系，生产与技术的关系更为密切。n 近代 “科学技术生产”结构模式 ：科学技术水平较高，科学技术与生产的关联度较高。科学实验成为科学发展的主要来源泉，科学与技术的关系日益紧密，并且科学往往走到技术的前面，科学技术的生产力属性凸显。n 现代 “科学技术生产”结构模式 ：科学技术水平进一步提高，科学技术与生产的关联度极强，科学技术已成为第一生产力。这一结构模式为三位一体的双向、动态结构模式。 n 二、科学技术的社会化n 1、从小科学到大科学n 小科学的典型特点：处于自由研究时期，科学研究活动主要是科学家个人的智力活动。科学家自己解决研究经费，自己制造仪器设备，自己进行自由选题。 n 大科学：依照现代工业的形式组织起来并加以管理的科学。n 背景： 越来越多的跨学科、综合性大课题的出现，要求跨公司、甚至跨国的协作。 项目经费巨大，仪器设备复杂，情报资料众多等等，使科学技术日益社会化、国家化甚至国际化n 代表：美国的曼哈顿工程、阿波罗计划，中国的两弹一星、载人航天、以及世界各国合作的人类基因组计划等， 美国科学家不同版本记载的科学家人数 及其变化（1960年数据略去社会科学 ） n 加速器费用变化表 n 在大科学时代,科学技术全面体制化.科学技术活动从个人或少数人的研究发展为大规模的集体事业。使得科学技术这种社会建制内部结构及其与其他社会系统的关系发生了重大变化。n 科学技术政策和科学技术管理成为日益重要的社会因素。n “大科学”以知识化为标准全面改变社会基础设施，走向知识社会成为必然趋向。4、工业研究实验室和研究中心的兴起n 工业研究实验室的特点： 集研究与开发于一身，利用新科学技术成果，直接推进技术创新和产品设计，促进市场竞争，创造经济效益。 在组织形式上，主要由基础研究部门和技术开发部门组成。 在基本任务上，它的目标是创新，只有依靠创新，企业的发展才是可持续的。 主要资料来源：阎康年，卡文迪什实验室，贝尔实验室，河北大学出版社。n 卡文迪什实验室是英国剑桥大学的系级物理实验室。n 它从1871年创立至今120多年中成就斐然，培养了大批优秀科学人才，并因传统浓厚，学风优良而声名卓著。卡文迪什与卡文迪什实验室实验室的历任卡文迪什教授n J.C.麦克斯韦，1871-1879,电磁理论和气体分子运动论的奠基人;n J.W.斯特拉特(即第三代瑞利勋爵),1879-1884,近代声学理论的奠基人;n J.J.汤姆逊,1884-1919,电子发现者,物质电结构理论提出者;n E.卢瑟福,1919-1937,放射性元素衰变规律原子有核模型元素人工嬗变的发现者;n W.L.布拉格,1938-1953,X射线晶体物理学的奠基人之一;n N.F.莫特,1954-1971,提出了非晶半导体理论;n A.B.派帕德,1971-1982,以修改伦敦的超导体电动力学理论和提出金属晶体费米面而闻名;n S.F.爱德华兹,1984-1995,在凝聚态物理理论和多体聚合物物理方面成就卓著,n R.H.弗仑德,1995- , 在光电子学和有机聚合物半导体研究上已经引起国际性的关注.n 卡文迪什实验室是电磁理论气体放电理论原子物理核物理晶体物理分子生物学和射电天文学的发祥地,成为对新型半导体材料超导体和凝聚态理论等做出重要发展的场所.n 在这里,发现过电子、中子、正电子、脉冲星、DNA双螺旋结构、非晶体半导体和有机聚合物半导体材料等。卡文迪什实验室成就（2）n 该实验室发明过对核物理、粒子物理学、化学、晶体和射电天文学天体研究有重大作用的仪器和设备，如云室、质谱仪、加速器、X射线摄谱仪和射电望远镜等。n 该实验室在科学史上培养出了25位诺贝尔获得者、上百个皇家学会会员、4个皇家学会主席、6个大英科学促进协会主席，出了3个勋爵，23个爵士。为英国和世界各国培养了数以千计的著名物理学教授。研究方向的变化n 1871年到1999年，卡文迪什实验室在科学研究方面曾经5次发生主要研究方向的转向。n 1，1871年到1919年，从电磁学的电标准测量研究转向辐射研究。涉及三位卡文迪什教授：他们是迈克斯韦（研究电磁学）、瑞利勋爵（测量电标准）和汤姆逊（气体放电研究）。n 2，1919年到1938年，从辐射研究转向原子核的人工嬗变和元素转化研究。涉及一位卡文迪什教授：他是卢瑟福（研究核物理）。这次转变恰逢物理学革命，卢瑟福在卡文迪什实验室的工作培养了7位诺贝尔奖获得者。n 3，1938年到1954年，从核物理转向多研究方向。时间横跨第二次世界大战。涉及一位卡文迪什教授：他是布拉格（研究X射线晶体物理学）。在这个转变期间，形成了核物理、分子生物学、射电天文学、金属物理、晶体物理和超导体等研究方向。并且出现5位诺贝尔奖获得者。n 1954年到1971年，从多研究方向转向以固体物理为主的研究方向。涉及一位卡文迪什教授：他是莫特（研究固体物理）。在此期间，卡文迪什实验室走上了与工业和信息社会相适应的、以固体物理研究为主导的新轨道。n 1971年到今天，从固体物理向凝聚态物理为主要研究方向转变。涉及三位卡文迪什教授：他们是派帕德（研究固体物理和超导体物理）、爱德华兹（凝聚态物理）和弗伦德（光电子学）。 研究者对此5次转向，提出了6点经验n 转变为6个思考：n 主要研究方向的转变和决策，是否要综合考虑一个科研组织从事的现有学科发展的优劣以及国内外科学、技术与产业的需要？卡文迪什实验室主要研究方向的转变包含了从传统研究到面向工业化社会的研究，这种转变是否损害了科学研究的纯粹性？n 方向的选择和主要负责人的选择，哪个更重要？是先选择方向，还是先选择主要负责人？n 主要研究方向的转变的选择，是当原来方向发展余地不大或者臻于完善时，还是发现了一个新的研究方向可以打开一个宽广的研究领域时就立刻进行转变的选择？n 在发现新思路和有发展前途的研究人员时，就予以扶持还是任其自由发展到比较成形时才择其最佳者作为学术带头人和有最广阔发展前途的新领域作为新研究方向？n 新研究方向的选择是否与科研组织的原有人员有关？是否应该考虑原有组织的科研探究条件？是否要兼顾其他方向？n 一个科研组织的有效性，是否与外部科学交流和合作密切相关？在吸取外部人员和思想时，是近缘好还是远缘好？卡文迪什实验室成功的原因n 以博大宇宙为研究对象，并鼓励研究者持续进行探索；n 高标准、严要求和按主研究方向选择卡文迪什教授；并且在流动中筛选科研人员；n 形成严谨、宽松、自由的治学学风与气氛，倡导和支持新思路。n 以人才播种成果，按成果论人才，进行了有效的科学组织和管理。2）贝尔实验室(Bell Labs)n 1925年成立“贝尔电话实验室”（1996年更名为“贝尔实验室”），先后为AT&T和朗讯科技公司的研发机构，也是后者得以成立的支柱。贝尔实验室贝尔实验室成就n 贝尔实验室至今已经产生了11个诺贝尔奖获得者（其中有华裔美籍物理学家朱隶文、崔琦）、8个美国国家科学奖获得者。n 专利超过26500个,1996年9月前平均每天1个专利;此后每天平均33.5个专利.3）美国工业实验室发展历史n 1、工匠和工程师“切和试”的经验发明阶段（1875-1900），以爱迪生（1847-1931）1875年成立门罗公园实验室为代表；n 2、应用科学于技术研究的工业实验室研究阶段（1900-1925），以1900年通用电器公司研究室建立为代表；n 3、企业内部建立相对独立的基础研究和应用研究于技术开发的新型研发机构阶段（1925-），以AT&T公司1925年建立的贝尔实验室为代表;n 4、形成从基础研究、高科技到元器件、设备设计、产品和市场开发一条龙的研发共同体的阶段。n 美國山迪亞國家實驗室 (Sandia National Laboratory) 結合最新的太陽能技術，創製了一套新的10-千瓦太陽能碟/斯特林偏遠電力系 統 (10-kW Solar Dish/Stirling Remote Power System, 見附圖 ) ，並準備在 2001年在美國西南部的印第安保留地 區 (Indian reservations) ，建立首個用這新的太陽能發電系統來推動的抽水系統 (solar pumping station) 。三、科学技术成为国家的战略产业n 、高技术是科学技术的制高点n 科技园区斯坦福大学科技园区（1951）n 美国最早的高科技园区加利福尼亚科技工业园区（硅谷，n 中国最早的高技术开发区深圳科技工业园区（1985）三、科学技术成为国家的战略产业n 高技术开发区的种类： 以大学为中心的科学公园、研究园、科技园； 以若干高技术为中心发展形成的研究开发、试制生产、市场营销结合的开发区； 工业园区（以高技术工业为基础发展形成的） 以大学、科研院所、工业企业组成的科技城基础上形成的开发区 高技术产品加工区n 我国的高科技开发区分为三类：智力密集型、工业基础型、沿海外向型；n 产业开发带：长江三角区、珠江三角区、渤海湾、国家创新系统是科学技术的新体制n 国家创新系统：在国家层次上，对科学技术的社会运行过程即科学技术知识的产生、交流、传播与应用过程的体制化。是在国家的总体规划下，科学技术的社会运行中各有关部门相互作用而形成的推动创新的网络。第二节科学技术社会运行的不平衡性n 一、区域运行的不平衡性n 、汤浅光朝的科学中心转移理论汤浅现象n 科学中心（提出的成果在世界总量的四分之一）；科学兴隆期（平均为80年）n 主导因素：理性精神、海外贸易、经济发展、政治革命、产业革命n 古希腊n 意大利（15401610）：理性传统和工匠传统的结合；伽利略数学演绎和实验研究相结合的方法n 英国（16601730）：岛国、新教伦理、资产阶级革命、工业革命的影响；力学、电磁场论、进化论、电子和原子结构的发现n 法国（17701830）：政治革命与技术教育n 德国（18101920）：重视研究与开发，发达的科技体制和教育体制，国民性喜好哲学的民族n 美国（1920）：n 、科学中心的非决定性：英国卡文迪什实验室的重点转向：物理天文（类星体和脉冲星）和生物（分子生物二、过程运行的不平衡性n 科学的指数增长律（美国科学学家普赖斯）：各种科学指标（重大发现、大学生等；科学期刊、化合物、技术进步的贡献率、交通速度、发电量等；）具有成倍增长的周期，是加速增长的；科学指标的增长速度与已有的科学指标成正比。三、科学发展的不平衡性n 苏联科学史家、哲学家凯德洛夫的带头学科更替理论n 、带头学科：在一定时期内，发展水平和发展速度走在其他学科的前头，并对整个自然科学的发展产生重大影响的学科（或学科组）。n 、带头学科的更替情况：力学化学、物理学和生物学微观物理学控制论、原子能科学和宇航学分子生物学心理学n 、带头学科更替中的主导因素：自然界的层次性、人类认识能力的局限性、社会需求的选择性四、技术发展的不平衡性n 技术发展不平衡的影响因素：自然地理、资源状况、生产方式、经济水平、宗教信仰等n 、技术引进：从国外引进相对先进技术成果，进行产品开发生产的形式。n 、技术转移：企业将国内母公司所开发的技术，转移到国外子公司，以此提高企业整体技术水平的方法。（广义地讲包括：技术输出与技术引进）（新技术技术输出的步骤：输出技术产品，在国外建厂，专利的输出）n 、技术贸易：技术的国际贸易。n 、境外技术开发：在境外设立研究开发机构，利用国外的智力资源进行开发（原因：劳动力价格相对便宜等）。n 、技术联盟合作开发：企业联合组成技术联盟，进行技术开发。（原因：技术开发的成本和风险加大，优势互补等）第三节科学技术社会运行的保障n 一、建立保障研发活动社会运行的机制（建立国家创新系统）n 、国家创新系统是通过研究与开发促进科学创新和技术创新的组织和制度。n 建立国家创新系统的目的是建立科学技术在不同主体之间的流动机制、促进这种流动的组织方式和对其进行调控的机制，从而保证研究与开发的顺利进行。n 、国家创新系统是以市场为基础的资源配置系统。n 、衡量国家创新系统能力的指标：R&D总资金、 R&D GDP、 R&D增长率 GDP增长率、 R&D 国家财政总支出。二、建立保障科学技术发展的决策机构n 、战略方针的制定n 、政策法规的引导n 、产业升级调整n 、研究与开发的投入n 、区域示范探索三、建立适应市场经济的科学技术体制n 、科学奖励制度n 实质：对科学家独创性贡献和科学能力的承认。n 特点：荣誉性、层次性、变动性n 功能:促进优势积累、引入竞争机制、有利社会控制。n 意义：倡导科学家的社会规范、改善科学评价体系、优化科学的社会建制 、推进科学事业持续稳定发展。奖励方式：奖励、命名和引证n 授予各种奖励，其中国际性的如诺贝尔奖金。n 命名，以科学家名字标志时代、定律和单位，是科学共同体对科学家的奖励和承认方式。n 引证，一个科学家的成果被其他科学家所引证，也是获得科学共同体承认的方式之一，或是一种承认的表现。n 如前所述，引证联系支持的科学交流系统，建立的科学家权威结构。一个更为基本的方式：通过优先权获得承认n 对于导致知识增长的发现的首次公布，科学共同体将给予其优先权。n 优先权激发了科学竞争精神。 关于奖励系统的五项研究n 1克兰对美国生物学家心理学家和政治科学家的研究2哈根斯与哈格斯特洛姆对美国物理学家和生物学家的研究3科尔兄弟对美国物理学家的研究4加斯顿对英国高能物理学家的研究5布鲁姆与辛克莱尔对英国化学家的研究克兰的研究n 1965年，研究了三所声望不同的大学，访问了150位科学家。n 基本研究结论 在一个有名望的大学就读的科学家比在一个不太有名望的学院就读的科学家更有能力； 承认与产出率是正相关的，但是有缺乏和谐的方面存在；n 方法：考虑科学产出率和承认等变量。寻找可以准确表达某些关系或研究对象的变量是科学社会学非常重要的方法。哈根斯的研究n 对象：美国物理学家和生物学家，4440中的576位。n 问题：学术出身与成就哪一个在学术分层体系中更重要？n 目的：检验美国学术评价体系运行状况n 结论： 1，在学术分层体系较高层次上，成就与出身机构的声誉同样重要； 2，在学术分层体系较低层次上，多产的成就比出身机构的声誉