自然辩证法-第四章科学观与科学方法论

第二编

科学观与科学方法论主要内容

科学技术的本质、科学认识的形成、科学理论的创立科学理论的评价检验和发展模式第四章科学技术的本质主要内容

科学的本质、科学知识的构成技术的本质、科学技术的价值

第一节科学的本质

一、科学的涵义及性质1、科学的涵义定义A：科学是指导人类与自然界打交道的理论知识，尤其指比较系统的自然知识。

“科学是关于自然、社会和思维的知识体系。”（《辞海》）“科学是以范畴、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。”（《中国大百科全书》）定义B：科学是植根于希腊理性传统的西方人特有的对待存在的理论态度，其中尤其指在这种理性眼光之下生成的自然知识体系。定义C：科学是在近代欧洲诞生的一种看待自然、处理自然的知识形式和社会建制，其理论层面以牛顿力学为典范。

科学是知识，但知识并非都是科学。美国科学哲学家M·W·瓦托夫斯基认为有以下三种类型的知识无法合适地纳入科学知识的范围。这三种类型的知识是：用某些想象的力量和存在物来解释的知识。如宗教神话中给出的知识。从经验中概括出来的谚语型知识，或称为与人类经验有关的民间学问和职业知识。某种有条理的操作规则或技术规则的知识。1）语义

西方英文“science”源于拉丁语“scio”（我知道），“scire”（求知）；另外它还有一个拉丁语词源“scindere”（分裂），更远可以追溯到希腊语“schizein”和梵语“chinatti”。英文的science，法文的science，德文的Wissenschaft含义并不完全一样，它们都来自拉丁文的scientia，但含义有所不同。拉丁文的scientia继承了希腊文episteme的含义，意为“知识”、“学问”。英文science不指一般意义上的“知识”（knowledge），而是指“自然科学”（naturescience）；法文和德文较多地保留了拉丁文的原意，其中德文Wissenschaft并不特指自然科学，也包括文史哲等人文学科。

中国“格致”——“科学”

19世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家福泽瑜吉首次把“science”译为“科学”意即分门别类加以研究的学问。1893年，康有为最早将“科学”一词引进中国。随后，梁启超在《变法通议》中，严复在其译著《天演论》中，都使用了“科学”一词。从此，“科学”一词开始在我国广泛使用。

毛泽东与郭沫若关于“院士”的谈话2）涵义2—1）马克思主义对科学的认识其一，科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”。其二，科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。其三，科学生产力。其四，科学既是观念的财富又是实际的财富。2—2）多维度对科学的认识

※科学社会学认为，科学是一种社会建制，是一项国家事业。

※从文化的角度看，科学是一种文化，是一种特殊的知识生产方式和精神创造方式，是人类文化中最活跃的组成部分；科学文化有其不同于人文文化的性质与价值；

竺可桢（1890-1974）

，浙江上虞人。气象学、地理学家，曾任中国科学院副院长。

科学精神就是实事求是。科学精神最重要的就是两点，第一要大胆创新，第二要宽容失败。

科学精神包括理性精神、实证精神、分析精神、开放精神、批判精神、革命精神等，但科学精神的精髓就是求实创新。弘扬科学精神更带根本性和基础性。有了科学精神的武装，大家就会更加自觉地学习科学知识，树立科学观念，掌握科学方法。——江泽民

※从认识的角度看，科学是一种方法，科学方法是以观察、实验为基础，运用经验方法与理性方法，形成科学概念和科学理论，然后经过多次反复的实验，证明其真理性的一种特殊的知识方法。

2、科学作为社会意识形式的性质

※科学是知识形态的生产力。

y=a+α*k+β*Ly为经济增长率，a为科学技术的作用，α*k为资金增加量，β*L为劳动力增加量，

α、β分别为资金弹性系数和劳动力弹性系数，α+β=1，由此可以测算出科学技术对经济的贡献率。

※

科学是特殊的社会意识形式，主要表现为：科学不依赖于特定的经济基础，科学没有阶级性。

二、科学的本质属性1、客观真理性

确认自然规律与人的主观意识无关，所有的科学知识都坚持用物质世界自身来解释物质世界，不承认超自然、神秘的东西。相信有一个离开知觉主体而独立存在的外在世界是一切自然科学的基础。——爱因斯坦2、可检验性凡是科学，

必须具备检验理论的真伪的条件。

※科学结论必须可以用观察和实验方法检验其正确性，而不是无法与观察事实和实验结果作比较。

※科学理论的检验结果，要么是可以得到证实的，要么是可以得到证伪的；科学理论不能够是那种既不能得到证实也不能得到证伪的理论。

道士与三书生3、系统性

※科学是组织起来的系统化的知识，它将客观真理采用概念、判断、推理等思维形式准确不断出来，构成严密的逻辑体系。

※科学作为人类的认识成果，既有经验知识，又有理论知识。

科学不仅仅是某种事实和规律的知识单元，而是由这些知识单元组成的体系。4、主体际性

科学知识具有客观真理性，它的基本概念反映事物固有的本质属性；基本定律反映客观事物之间的内在联系，因而科学知识是客观的、普遍的，能被不同认识主体所重复所理解，能接受不同认识主体用实验进行检验，并在他们之间进行讨论、交流。这就是主体际性。它是科学发现获得社会承认的基本条件。

坐者（从左至右）

：沃尔特·能斯特、马塞尔·布里渊、欧内斯特·索尔维、亨得里克·洛仑兹、埃米尔·沃伯格、让·贝汉、威廉·维恩、玛丽·居里、亨利·庞加莱。站者（从左至右）

：罗伯特·古德施密特、马克斯·普朗克、海因里希·鲁本斯、阿诺德·索默菲、弗雷德里克·林德曼、莫里斯·德·布罗伊、马丁·努森、FriedrichHasenöhrl、GeorgesHostelet、EdouardHerzen、JamesHopwoodJeans,欧内斯特·卢瑟福、卡末林－昂内斯、爱因斯坦、保罗·朗之万。1911年第一次索尔维会议玻尔理查森德威尔逊古耶朗之万爱因斯坦洛仑兹居里夫人普朗克朗梅尔薛定谔玻恩福勒海森堡泡利德布罗意康普顿维夏菲尔特顿德尔赫尔岑布里渊克喇默斯埃伦费斯特布拉格亨里奥特皮卡德库德森德拜狄拉克三、关于科学划界的标准1、以石里克为代表的逻辑经验主义者提出了经验主义的意义标准作为科学与形而上学的划界标准。

他们认为，科学理论是由有意义的命题组成的，而命题是否有意义，则在于是否能用逻辑分析和经验实证的方法确定其真假。根据这样的标准，形而上学因为不能被经验所证实，所以就没有认识意义，而被拒斥到科学之外。这种划界标准有很大缺陷，由于证实原则本质上属归纳逻辑，而从单称陈述的经验事实到有严格的普遍陈述形式的科学理论之间是没有必然逻辑通道的，这个缺陷为波普尔对于实证主义的批判留下了足够的空间。

基于全称陈述与单称陈述之间逻辑的不对称性，波普尔提出了“可证伪性”作为新的分界标准，他明确提出“应当把理论系统的可反驳性或可证伪性作为分界标准。”波普尔认为，科学命题不能被经验证实，只能被经验证伪，能够被经验证伪的命题才是科学命题，能否被证伪是科学与非科学划界的标准。科学命题是能被经验证伪的命题，例如“所有天鹅都是白的”；非科学命题是不能被证伪的命题，例如占星家的命题、宗教和哲学上的一些命题都属于这一类命题。

2、批判理性主义

你可能是正确的，我可能是错误的；即使我们的批评性讨论不能使我们明确决定谁是正确的，我们仍会希望在讨论后对事物看得更清楚。我们都可以互相学习，只要我们不忘记真正重要的不是谁正确，而是我们更接近真理。——卡尔·波普尔

波普尔的证伪主义科学观强调了科学的批判精神和可错性，扩展了我们对科学的认识。但是仍然存在很多问题。有人批评道，“科学在不断改变面貌，从前得出的科学结论经常被否定。这根本不是科学的特点，无论哪一类知识，都会不断地改变面貌，其结论都经常被否定。”另外，波普尔过度强调科学的证伪、批判和革命等特点，从而抹杀了科学正常时期的建设性活动，同时，也等于否定了科学的客观标准。波普尔与逻辑实证主义的共同之处就是注重按科学本身来分析科学，只是从纯逻辑方面探讨哲学，没有借助科学发展的历史来验证自己的理论，因此他所描述的科学往往与科学的实际发展不相符合。3、科学历史主义

※

历史主义以科学哲学家库恩和拉卡托斯为代表。在历史主义观点里的科学满足历史主义的相对标准，其特点是一元、变化、相对。认为科学与非科学的区分就在于是否在范式或科学研究纲领的指导下进行解决疑难的活动。“研究纲领”就是拉卡托斯的划界单元，在这个划界单元的基础上，拉卡托斯将能不断预见新事实的理论看作是科学的，将不能预见新事实的理论看作是非科学的。在他看来，哥白尼的日心说之所以能取代中世纪托勒密的地心说，主要在于哥白尼的纲领能预测新的事实，是进步的纲领。库恩（1922～1996）ThomsSamualKuhn

※费耶阿本德认为科学与非科学不可区分，也不应区分，科学与非科学的宗教、神话、巫术等在人类的认识活动中都起着重要的作用，即使科学本身的发展，也常常需要这些非科学的精神活动来帮助。对科学与非科学实行人为的划分，只能对知识的进步造成危害。他论证说，哥白尼的地动说，就得益于毕达哥拉斯主义和柏拉图对圆的偏爱，化学得益于炼金术等。费耶阿本德认为，历史上，科学是一种进步力量。20世纪以来，科学的地位已经根本改变，被当成“人类的最高目的”，使科学神圣化，变成了僵化的教条，进而导致科学沙文主义，成为一种“最新的、最富于侵略性的、最教条的宗教制度了”。费耶阿本德（PaulKarlFeyerabend，1924—1994），哲学家，与波普、拉卡托斯、库恩一起被欧美哲学界称为“科学哲学四巨头”。4、科学实在论的多元标准

邦格（M·Bunge）也主张科学划界是必须的，并认为划界标准应该是多元的。他说：“我们判断一块金属是不是真金，除了看颜色和光泽之外，还要考察许多其他属性。同样，判断一个知识领域是不是科学也要考察它的许多特征。”他把“知识领域”作为划界的单元，并把科学看作是一个特定的知识领域，这个领域应满足：

E=（C，S，D，G，F，B，P，K，A，M）。其中E为特定的知识领域；C为确定知识的共同体；S为承认C地位的社会；G为C的世界观；D为E的论域；F为E的形式背景（逻辑和数学工具）；B为特殊背景；P为问题组合；K为E所积累的特殊知识的储备；A为C在对E提高上所抱的目的或目标；M为方法论体系或E中使用的方法。这些元素共有12个方面的特征，满足了这些条件的知识领域才是科学，而“任何不能满足上面所说的所有十二个条件的知识领域都将被称为非科学。神学和文学批评是典型的例子。任何一个尽管本身不是科学却自称是科学的知识领域都叫作假科学。”典型态度和活动科学家伪科学家肯定否定任选肯定否定任选承认自己无知，因而需要进一步研究△△认为自己的研究领域充满困难和漏洞△△通过提出和解决问题取得进展△△欢迎新的假说的方法△△提出并检验新假说△△努力找出和使用规律△△希望科学的统一△△依靠逻辑△△使用数学△△邦格作为例子的标准

但是多元标准并不具备科学实在论者试图想达到的可操作性，也没有真正解决划界问题。

收集或使用证据，特别是定量数据△△寻找反面例证△△发明或使用客观检验方法△△通过实验或计算解决争论△△一贯依赖权威△△隐瞒或歪曲不利资料△△更新自己的知识△△征求别人的意见△△写的论文要让每个人都读懂△△容易一举成名△△典型态度和活动科学家伪科学家肯定否定任选肯定否定任选

在科学划界标准问题上，逻辑经验主义和批判理性主义将科学理想化，把理论与经验事实的关系看作是决定科学本质的唯一因素，企图从这种关系中去寻找科学划界的普遍的、绝对的标准；极端的历史主义者把社会学、心理学因素的作用片面夸大，从而认为除了科学共同体的共同信念外，无所谓科学与伪科学的区分；温和的历史主义者义为科学划界的标准是历史的、相对的，并有主观的介入，渗透着心理、社会因素。邦格认为，划界是一个重要问题，划界标准是多元的，划界的单元是“知识领域”。他给出了科学知识域的十二个条件，任何不能满足这十二个条件的知识领域都是非科学。科学划界是一项无止境的事业，科学哲学至今也没有给出一个清晰的、一致的、可操作的科学划界标准。

辩证唯物主义认为，实验检验是科学划界标准，可检验性是科学区别于非科学、伪科学的根本标志。与实践是检验真理的标准具有一致性。

第二节科学知识的构成

列宁认为，科学认识过程“是一系列的抽象过程，即概念、规律等等的构成、形成过程，这些概念和规律等等……有条件地近似地把握永恒运动着的自然界的普遍规律性。”科学认识过程的成果是科学事实、科学定律、科学假说以及由逻辑推理和实验检验而建立起来的科学理论。一、科学事实1、科学事实

※事实罗素认为，“事实不是指世界上的一个简单事物”，而是指“事物具有某种属性”和“某些事物具有某种关系”。他曾风趣地说：

“不把拿破仑称作事实，而是把他有野心或他娶了约瑟芬叫做事实。”而逻辑经验主义的代表认为卡尔纳普则把事实可以用语言来记录这一特征纳入“事实”的概念本身，认为科学重要的不是事实本身，而是记录性语句。客观存在的事物、现象、关系，只有被人的感觉和思维如实反映，并作为人们进一步认识和行动的依据，才称为“事实”。伯特兰·罗素（BertrandRussell，1872-1970），英国哲学家、数学家、社会学家。

※科学事实通过观察和实验所获得的、经过鉴定的经验事实，称为科学事实。所谓经验事实，则是通过观察、实验、测量等实践活动，借助于语言文字对事件、现象或过程的描述、陈述和判断。科学事实的分类：科学事实Ⅰ，是客体与仪器相互作用结果的表征，如观测仪器上记录和显示的数据、图象等。科学事实Ⅰ既与客体有关，也与人所设置的认识条件有关。科学事实Ⅱ，是对观察实验所得出结果的陈述和判断。如“镭具有放射性”等。科学事实Ⅱ既与客体的本性、仪器的性能有关，也与主体所用以描述事实的概念系统有关。

被观察与实验证明了的理论结论，被称为理论事实，有时也被人们称为事实Ⅲ。

事件本身不存在对或者错误的问题，但科学事实是被人脑“加工”的事实，具有可错性。造成科学事实具有可错性的原因有：①仪器系统的故障（在证实相对论时，爱丁顿对图片的取舍）；

②主观心理作用（剧场效应等）；③背景知识（哥廷根国际心理学会议的报告）。40份报告，仅有一篇基本符合事实；有14份报告的主要事实错了20%～40%；有25份报告错了40%以上。有一半以上的报告所描述的细节，有10%以上是杜撰的。

英国著名的天文学家爱丁顿（ArthurstanleyEddington，1882－1944）。他主要的成就是开创了恒星内部结构、恒星能源和恒星演化的研究，并取得了卓越的成就。他是真正懂得爱因斯坦“相对论”的人。1923年，他发表《相对论的数学理论》，受到了爱因斯坦的高度称赞。

仪器系统的故障（在证实相对论时，爱丁顿对图片的取舍）；

1919年，英国科学家爱丁顿派出两支考察队，利用日食的机会观测遥远恒星对于我们地球的光线偏转。一组奔赴西非，另一组奔赴巴西。其中巴西处拍摄的26张照片，其中8张效果好，平均值为1.98±0.12″（角秒），另外18张效果不太好，26张照片的平均值为0.86″，非常接近根据牛顿理论得出的值0.84

″；而西非正好碰上多云，16张照片只有2张可用，并且这2张照片还不如前一组中效果不太好的，这2张照片的值为1.61±0.30″。但科学家在处理偏转值时，完全忽略了18张效果不太好的图，理由是拍摄了那些照片的那台仪器存在“系统误差”。

卓别林假作真时真亦假——

比泽尔德错觉秋香究竟美不美？运动囧事：关键时刻掉链子

2、科学事实的特点

①个别存在的陈述；如“铀具有放射性”、“氩具有化学惰性”等，均是科学事实，主要来自于感性活动。而“所有微观客体都具有波粒二象性”、“整个宇宙都在膨胀”之类的普遍陈述，则被认为是对科学事实加工之后的理论论断，主要来自于理性的抽象活动。

②可靠性。科学事实的可靠性是由其可重复性和精确性决定的。正因为它的可靠性，所以它的内容始终如一，而不依赖于其所在的理论体系。“氧化说”和“燃素说”的理论体系，都依赖于加热氧化汞的实验这样的科学事实。正如恩格斯所说：

“在化学中，燃素说经过百年的实验工作提供了这样一些材料，借助于这些材料，拉瓦锡才能在普利斯特列制出的氧中发现了幻想的燃素的真实对立物，因而推翻了燃素说。但是燃素说者的实验结果并不因此而完全被排除。相反地，这些实验结果仍然存在，只是它们的公式被倒了过来，从燃素说的语言翻译成了现今通用的化学语言，因此它们还保持自己的效性。”

1771年，席勒在加热氧化汞时，发现了一种新型气体。它无色、无臭，身处其中的小动物如老鼠非常活泼。带火星的木条放进这种气体，会立刻冒出火焰。席勒把这种气体称为“火气”。

1774年，普里斯特利也做过类似的实验。

2、科学事实的特点

③可重复性；反对孤证。

④

精确性（避免偶然因素的影响）。顾恺之（约345-409）东晋画家。字长康，小字虎头，晋陵无锡人。顾恺之轶事：搜寻隐身叶N射线事件1903年，法国南锡（Nancy）大学的物理学教授布隆德洛（RenéBlondlot，1849—1930）在法国科学院的刊物上发表文章，说发现χ射线管在工作时会发出一种新射线，这种射线能够使得细小的电火花或者火焰的亮度增强而被检测到。该射线被命名为N射线，以纪念布隆德洛的故乡Nancy。他怎么发现这种新射线的呢？在实验中，当让χ射线通过一个石英棱镜时，某些射线发生了折射。当时人们认为χ射线通过石英棱镜不会发生折射，于是布隆德洛在概念上作了一个飞跃：既然发生折射的不可能是χ射线，那么一定是一种新型射线。这种后来他又声称发现了烧红的或者常温下的某些金属和太阳光等等都会发射N射线，并且使用了硫化钙等一些别的材料来做他的检测器。布隆德洛通过进一步研究，还得出了N射线在不同物料中的穿透性质，以及N射线会受到铝制棱镜的折射等结果。布隆德洛宣称观察到的N射线的微妙效应是需要在暗室中用肉眼细心观察才能看到的。在法国有许多科学家声称证实了N射线存在的同时，其他国家的绝大多数同行却无法成功地重复他们的结果。1904年夏天，美国实验物理学家伍德（R

·W

·Wood，1868—1955）访问布隆德洛的实验室，观看他们的演示。当实验在漆黑的房间里进行的时候，伍德暗中一度取走了实验者用来测定折射率的那块铝制棱镜，但他们仍然能够得出先前的观测结果。伍德知道他的法国同行搞错了。回国后，他在英国的《自然》杂志发表了一篇文章报道他的见闻。于是，国际科学界再也不承认这种子虚乌有的N射线了。3、科学事实在科学研究中的作用

※科学事实是发现新概念、新理论的起点和基础。

不论在自然科学或历史科学的领域中，都必须从既有的事实出发。----恩格斯澄江古生物化石——生命大爆炸；贝纳德对流、化学振荡----自组织理论对三江并流地区长江东流去的解释----“袭夺说”

“三江并流”是指金沙江、澜沧江和怒江这三条大江在云南省境内自北向南并行奔流170多公里，穿越担当力卡山、高黎贡山、怒山和云岭等崇山峻岭，形成世界上罕见的“江水并流而不交汇”的奇特自然地理景观。其间澜沧江与金沙江最短直线距离为66公里，澜沧江与怒江的最短直线距离不到19公里。

我不是长江水，是雪山的相思泪。点点滴滴，日夜流淌，我扑向我渴慕的海洋。——

雷舒雁《追求》

金沙江为什么在石鼓拐弯是一个地理大争论。李春昱认为这是河流袭夺的结果。金沙江曾自石鼓经漾鼻江汇入澜沧江，后因长江袭夺而成其上游，并与澜沧江分道扬镳。

袁复礼反对这个假说，他认为这可用嵌入河流来予以解释。沈玉昌则从构造地貌的研究上否定袭夺说，他认为成因完全是地质构造。1984年，曾昭璇考察石鼓，发现了古河床卵石层以及古谷地的倾斜度，据此，他认为古长江的确存在，袭夺说言之成理，并首次提出，“长江袭夺金沙江当发生于更新世末期”。

※科学事实是检验和评价科学假说和科学理论的依据。----证实、否决或修正

科学假说或者科学理论中包含了对事物本质的猜测，这种猜测往往以全称判断的形式出现，具有抽象性和普遍性，无法直接验证。因此，需要由假说或理论中演绎出若干可以直接检验的推论，然后与观察实验得到的科学事实进行对照，从而评判科学假说或者科学理论。卢瑟福用α粒子穿过薄金属箔的散射实验，否决了汤姆逊提出的“葡萄干蛋糕”的原子模型。

太阳光的偏折效应验证了相对论；

通常物体的引力场都太弱，20世纪只能观测到太阳引力场引起的光线弯曲。由于太阳引力场的作用，我们有可能观测到太阳后面的恒星，最好的观测时间是发生日全食的时候。1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测，从照片上比较，光线确实偏折了，偏转角为1.98角秒，接近广义相对论预言的1.75角秒，证实了爱因斯坦的预言，这是对相对论的最早证实。二、科学定律1、科学定律

※科学定律是用科学语言表述的对自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题。它构成科学理论的核心。科学定律反映自然界的事物、现象之间的内在的、必然的、本质的联系。但这种联系往往被各种外在的、偶然的、非本质的现象所掩盖，需要人们运用各种科学方法将它们揭示出来。对这种联系的反映，只有经过反复验证之后，才能确立为科学定律。

科学定律具有普遍性，不同定律的普遍性程度各不相同。有的科学定律只是表述某一特殊领域内的规律，如力学中的牛顿定律，生物学中的自然选择律等；有的科学定律则表述在许多不同领域中起作用的普遍规律，如能量守恒和转化定律等。各科学定律都有一定的适用范围，而且这种适用范围会随着科学认识的深化而发生变化。

※科学事实到科学定律的飞跃第一，通过归纳法从经验事实概括得到的经验定律。它反映事物和现象之间的某种联系，具有描述性，与观察、实验直接相关。如开普勒行星运动三定律。

第二，借助于想象、直觉与灵感而得到的理论定律。不直接源于经验，其抽象概念也不能从经验中推出，反映着事物更深刻的本质。具有更大的普遍性。如万有引力定律。

开普勒在发现了行星运动定律之后，试图解释行星运动定律背后的原因。他从吉尔伯特的《论磁》中受到启发，设想太阳像地球一样是一个庞大的磁球，它发出一种类似磁力的力，这种力像车轮的轮辐一样，驱动着行星在轨道上运转。但太阳只有一个磁极，行星则有两个磁极，当行星从太阳的一侧运行到另一侧时，由于它的两极先后靠近太阳，所以若是行星在太阳的一侧受到吸引，在另一侧就受到排斥，因而先是离太阳较近，后离太阳较远，它的运行轨道就从正圆变成了椭圆。木兰花慢·

中秋饮酒将旦，客谓前人有赋待月无送月者，因用天问体赋

可怜今夕月，向何处、去悠悠？

是别有人间，那边才见，光影东头？

是天外空汗漫，但长风、浩浩送中秋？

飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？谓经海底问无由，恍惚使人愁。

怕万里长鲸，纵横触破，玉殿琼楼。

虾蟆故堪浴水，问云何、玉兔解沉浮？

若道都齐无恙，云何渐渐如钩？

与此同时，他提出了重力的猜想，指出重力不过是物体之间的吸引力，并假设这种力随距离的增大而减小，而又同物体的大小有密切的关系。对于天体之间的吸引力，他做了这样的描述：“月球被地球牵引着，相反月球也吸引着地球上的海水。从太阳那里，有一只看不见的巨大的手，伸向行星，拉着这些行星跟太阳一切旋转。”

1679年，胡克和英国天文学家哈雷从向心力定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。并希望根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动，但胡克没有做到。是牛顿证明了这一点。2、科学定律的特征

第一，科学定律是绝对真理和相对真理的统一。作为一种认识成果，科学定律是客观规律的本质反映，但又只是客观规律的近似反映，是随着实践的发展以及其他有关领域认识的深化而发展的相对真理。科学定律所设定的条件、适用的范围和它所揭示的数量关系，乃至科学定律本身的表述形式都会在实践中不断地得到检验和修正，更加准确地逼近客观的自然规律。

1869年，门捷列夫发表论文《元素属性和原子量的关系》，指出：按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。1895年，英国物理学家瑞利和化学家拉姆塞发现了惰性气体氩，随后拉姆塞又发现了氦，并大胆提出一项建议，这些元素可以在周期表中组成一个新族，即零族，它们的化合价为零。后来人们又发现了氪、氖、氙、氡。惰性元素的发现对元素周期律是一次考验和补充和修正。

亨利·莫斯莱（HenryGwynJeffreysMoseley，1887-1915），原子序数的发现者。一战中阵亡，年仅27岁。

1913年，莫斯莱在研究元素的χ射线谱时发现，以不同元素作为产生χ射线的靶时，所产生的特征χ射线的波长不同。他把各种元素按所产生的特征χ射线的波长排列后，发现其次序与元素周期表中的次序一致，他称这个次序为原子序数，认为元素性质是其原子序数的周期函数。关于原子序数的发现被称为莫斯莱定律。证实原子序数在数量上等于原子核所带的阳电荷，进而明确作为周期律的基础不是原子量而是原子序数。2、科学定律的特征

第二，科学定律具有简明性特征。现代自然科学中的科学定律一般是用数学公式表达的，这也表明了认识的深化和精确化。数学公式便于人们对科学定律的容作出准确的解释，从而在实际中得到有效的应用，同时它还便于人们运用逻辑演绎和数学演算的方法进行严格的论证，导出新的结论，作出新的科学预言。3、科学定律的作用

第一，科学定律揭示了事物的本质或规律。科学定律对客体某一方面或有限方面的认识；反映客体局部性的认识；反映了对客体某一本质联系或某些本质联系的认识；因而具有真理的意义。3、科学定律的作用

第二，科学定律有助于科学概念和科学理论的形成。

※科学概念的形成要经过逻辑上的抽象和概括，它可以通过经验定律的提出或发现来完成；同时，许多科学概念的内涵是通过有关科学定律表现出来的，科学定律是明确科学概念的一种有效手段。“量子”这一概念，与“波粒二象性”、“不确定性原理”等联在一起。※科学概念和科学定律是科学理论构成的基础。

爱因斯坦科学理论=基本概念+基本原理+多种特殊规律和预见亨普尔科学理论象一张网，网结——术语，网绳——定义、假说，整个系统漂浮在观察面上。

第三，科学定律是科学解释和预测的有效工具。

※经验定律可以用来解释已知的科学事实和预见未知的科学事实。

※理论定律把若干经验定律包含于自身之中，从理论定律可以解释已知的经验定律和预见未知的经验定律。牛顿力学对哥白尼、伽利略、开普勒等人的学说进行大综合，使人类的认识大大地前进。三、科学假说

只要自然科学还在思维着，它的发展形式就是假说。一个新的事实一旦被观察到，对同一类的事实的以往的说明方式便不能再用了。从这一刻起，需要使用新的说明方式——最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使假说纯化，排除一些，修正一些，直到最后以纯粹的形态形成定律。——恩格斯

假说是根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律提出的一种假定性的推测说明，是自然科学理性思维的一种重要形式。1、科学假说的结构

以“大陆漂移说”为例

阿尔弗雷德·魏格纳（AlfredLotharWegener，1880—1930），德国地质学家、气象学家，大陆漂移说创立者。1）新的事实基础①地质学方面：

大西洋两岸岩石地层和褶皱构造，其他地区也发现了类似的地质一致性。非洲开普山脉的向西延伸部分，可以南美的布宜诺斯艾利斯南部找到，它们都是二迭纪的褶皱山系，其构造和岩石组成极其相似；非洲巨大的片麻岩高原，也与巴西的片麻岩相应，二者所含的火成岩和沉积岩，以及褶皱延伸的方向非常一致。②古生物学方面：古珊瑚的分布、大西洋两岸物种的相似性。

（同一纬度上，两岸有圆口蜗牛、蚯蚓、肺鱼、鸵鸟、三趾鸟、海牛等分布）③古气候学

分布广泛的极地冰盖

三亿年前，巨大的冰川曾经覆盖过南美东南部、非洲中部和南部、印度、大洋州和南极洲，持续了大约5000万年。根据冰川的规模来看，这次冰川为极地冰盖。

2）科学背景知识

地质学理论，生物进化中的“单祖论”3）对现象的推测

各大陆曾经联合在一起

2.7亿年前的泛大陆，它是两亿年来大陆漂移的起点，泛大陆的北部，它包括北美、欧洲和亚洲；南部叫冈瓦纳古陆，包括南极洲、非洲、南美洲、澳大利亚和印度、阿拉伯半岛。

对于大陆漂移的动力机制，魏格纳尚不能作出很好的解释。他认为，大约在2亿年前，由于地球自转产生的离心力和天体引潮力的长期作用。这块联合古陆开始出现裂缝，并渐渐分离漂移。比重轻的硅铝层陆块在较重的硅镁层上漂移，经过漫长的地质年代逐渐形成今天人们所见到的海陆分布。但英国一位地球物理权威从理论上证明了这不可能。1928年，爱登堡大学的地质学家阿尔萨·霍姆兹考虑到地幔对流有可能是大陆漂移的原动力，但曲高和寡，随着1930年魏格纳在格陵兰探险中失踪，“大陆漂移说”遂渐趋冷落。

大陆的漂移由扩张的海底得到证实。纵贯大洋底部的洋中脊，是形成新洋底的地方；地幔物质上升涌出，冷凝形成新的洋底，并推动先形成的洋底向两侧对称地扩张；海底与大陆结合部的海沟，是洋底灭亡的场所。当洋底扩展移至大陆边缘的海沟处时，向下俯冲潜没在大陆地壳之下，使之重新返回到地幔中去。

4）作出预言

现在美洲仍在向西漂移，大西洋的面积在不断扩大，而太平洋却处在收缩的过程中，将来总有一天太平洋会消失，中国东部同美洲直接相连，北漂的澳大利亚也将同中国会合于南缘，届时中国将处在世界大陆的中央，成为真正的“中国”。

据《纽约时报》2007年1月9日报道，美国得克萨斯大学的地质学家克里斯多弗·斯科特斯运用电脑技术，描绘出大陆漂移在过去以及未来更为详细的模拟图。他提出这样一种大胆的推断：在两亿年后，分散的大陆将再度漂移到一起，重新形成一个超级大陆，斯科特斯将它命名为“究极盘古”。斯科特斯说：“与其前身‘盘古大陆’的完整性不同，‘究极盘古’的中心还嵌着一个印度洋，它看上去会像一个巨大的油炸甜甜圈。”

2、科学假说的一般特征1）科学性以一定的科学事实为依据，以一定的科学理论为前提广义相对论在提出时是一个抽象的、出人意料的假说，但它是对狭义相对论的逻辑上的合理推广；其次，它以“等效原理”为基础，即“在引力场中一切物体都具有同一加速度。这条定律也可以表述为惯性质量同引力质量相等的定律”。

在这个密闭的电梯内，如果在地球引力场中处于静止或匀速运动状态，电梯内的人受地球引力场的作用，使他的脚同地板之间的压力等于他的重量；另外也可以设想没有引力场的存在，电梯以与重力加速度等值的加速度向上运动，此时电梯是一没有引力场的非惯性系，电梯内的人在惯性力的作用下，他的脚同地板之间也将产生一个压力，其数值等于他的重量；

电梯内的人都无法断定他所在的参考系究竟是有重力作用的惯性系，还是并无重力而只是相对于某个惯性系以加速度

g上升的非惯性系。这表明可以选择某种坐标，在局部范围内使引力完全消除。有了等效原理，可以把相对性原理推广到非惯性系。2）可检验性科学假说预言了新内容，这些内容并非一定正确，但它必须是原则上可以检验的，具有被确证或证伪的可能性。如果一个假说不但无法在技术上接受实验检验，而且在原则上不能被检验（没有检验蕴涵），那么就不能称为科学假说。3）假定性科学假说是在经验事实不甚充分的基础上对事物本质和规律的猜测，是未经实验检验、包含有不确定性的知识。这使得它不同于经过实践检验的科学理论，假说在以后的科学活动中有可能被证明完全错误而被推翻，或者被证明基本正确而得到修正、完善和发展。爱因斯坦把假说形象地比喻为猜谜，猜测一个设计得很巧妙的字谜。4）易变性

对于同一自然现象，由于人们占有的材料不同、看问题的角度不同，使用方法不同、知识背景的不同，都可以提出多种不同的科学假说。同一科学假说也会水者实践过程中新的发现而变化。这容易给人一种错觉，方法假说是人造出来的方便的“作业假说”。这种错觉忽略的假说的科学性及其客观依据。燃素说、地心说等被抛弃，元素周期率、卢瑟福的“行星模型”等被修正……3、科学假说的来源1）新事实需要解释；泡利提出“中子（中微子）假说”；杨振宁、李政道提出“宇称不守恒”构想。

在量子世界中，能量的吸收和发射是不连续的。不仅原子的光谱是不连续的，而且原子核中放出的α射线和γ射线也是不连续的。这是由于原子核在不同能级间跃迁时释放的，是符合量子世界的规律的。但奇怪的是，物质在β衰变过程中释放出的由电子组成的β射线的能谱却是连续的，而且电子只带走了它应该带走的能量的一部分，还有一部分能量失踪了。

泡利（WolfgangErnstPauli，1900～1958），奥地利物理学家。

1930年，奥地利物理学家泡利提出了一个假说，认为在β衰变过程中，除了电子之外，同时还有一种静止质量为零、电中性、与光子有所不同的新粒子放射出去，带走了另一部分能量，因此出现了能量亏损。这种粒子与物质的相互作用极弱，以至仪器很难探测得到。未知粒子、电子和反冲核的能量总和是一个确定值，能量守恒仍然成立。当时泡利将这种粒子命名为“中子”，他以为这种粒子原来就存在于原子核中。

1931年，泡利提出，这种粒子不是原来就存在于原子核中，而是衰变产生的。1932年真正的中子被发现后，意大利物理学家费米（1901--1954）将泡利的“中子”正名为“中微子”。2）新事实与旧理论的矛盾；“紫外灾难”——“量子”假说

关于黑体辐射的规律，1900年，英国物理学家瑞利（1842--1919）推导出一个公式，后经金斯（1887--1946）修正，合称瑞利——金斯公式：

瑞利——金斯公式表明，热物体的辐射正比于其绝对温度，反比于波长的平方。据此，波长越短，热辐射越强。并且随着波长的缩短，辐射强度应是无限地增大。这显然是荒谬的。由于这一公式在紫区出了问题，故被称为“紫外灾难”。由于λv=c，故ρ（v）=8πKT/cλ²德国物理学家普朗克（MaxKarlErnstLudwigPlanck，1858-1947）

普朗克曾从事热力学研究，1900年，他得知“紫外灾难”时，他建立了新公式即普朗克公式：

普朗克在玻耳兹曼统计观点启发下，提出了一个与经典物理学的连续性观念根本不同的能量子假说。认为物体在发射和吸收辐射时，能量不是连续发生变化的，而是以一定数量值的整数倍跳跃式地变化，即能量的变化是一份一份的进行的。他把一份一份的能量称为“能量子”或“量子”。其数学表达式为：E=hν，E为量子，h为他引进了一个物理普适常数，即普朗克常数，其数值为6.626176×10¯27尔格·秒，是微观现象量子特性的表征，ν为频率。从能量子假说出发，普朗克成功地解决了“紫外灾难”的问题。3）事实之间的矛盾（理论之间的矛盾）；粒子说、波动说——波粒二象性

原子论与盖·吕萨克气体定律之间的矛盾——“分子”假说

JohnDalton（1766～1844）

道尔顿的原子论认为，元素（单质）的最终粒子称为简单原子，它们极其微小，是看不见的，是既不能创造，也不能毁灭和不可再分割的。它们在一切化学反应中保持其本性不变。不同元素的原子以简单整数比相结合，形成化学中的化合现象。化合物原子称为复杂原子。复杂原子的质量为所含各种元素原子质量的总和。同一化合物的复杂原子，其组成、形状、质量和性质必然相同。约瑟夫·路易·盖-吕萨克（JosephLouisGay-Lussac，1778～1850），法国化学家和物理学家。

1805年，盖-吕萨克在用定量的方法研究气体反应体积间的关系时，发现了气体定律：当压强不变时，反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比。这一定律引起了当时许多科学家的注意。贝采里乌斯首先提出了一个假设：在同温同压时，同体积的任何气体都含有相同数目的原子。由此可知，如果在同温同压时，把某气体的质量与同体积的氢气的质量相比较，便可以求出该气体的相对原子质量。但是，有一系列的矛盾是这种假设所不能解释的。例如，在研究氢气和氯气的反应时，假设同体积的气体中含有相同数目的原子，那么，1体积的氢气和1体积的氯气绝不可能生成多于1体积的氯化氢。但是，在实验中却得到了2体积的氯化氢。在研究其他反应时，也出现了类似的矛盾。

为了解决上述矛盾，1811年，阿伏加德罗引入了分子概念，提出了阿伏加德罗假说，即同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子。分子假说使道尔顿的原子论与吕萨克的气体反应的体积定律在新的理论基础上统一起来，从而成为化学和物理学的统一的理论基础的原子——分子论。但与当时的化学权威道尔顿的原子论和贝采里乌斯的电化二元理论相冲突，他们认为由相同原子组成分子是绝不可能的。分子论在提出之后的半个世纪，都不受重视，默默无闻。直到19世纪60年代，由于意大利化学家康尼查罗（Stanis1aoCannizzaro）的工作，阿伏加德罗假说才得到了公认。阿伏加德罗（AmedeoAvogadro，1776～1856），意大利物理学家、化学家。

1821年，阿佛加德罗发阐述分子假说的第三篇论文，文中他说道：“我是第一个认识到盖·吕萨克的气体实验定律可以用来测量分子量的人，而且也是第一个注意到它对道尔顿的原子论具有意义的人。沿着这种途径，我得出了气体结构的假说，它在相当大的程度上简化了盖·吕萨克定律的应用。”在论述完分子假说后，阿佛加德罗感慨地写道：“在物理学家和化学家深入地研究原子论和分子假说之后，正如我所预言，它将要成为整个化学的基础和使化学这门科学日益完善的源泉。”

冠盖满京华，斯人独憔悴。……千秋万世名，寂寞身后事。

——杜甫《梦李白》

安德烈·玛丽·安培（André-MarieAmpère，1775—1836），法国物理学家，对数学和化学也有贡献。库仑（Charles-AugustindeCoulomb，1736～1806年），法国工程师、物理学家。4）某一理论外推牛顿万有引力——库仑公式、电动力学公式

库仑公式电动力学公式

英国的普里斯特利、卡文迪许都认为，电力和磁力遵守与万有引力定律形式上完全相同的定律，库仑根据这个思路写下了库仑定律。安培模仿牛顿力学来构建电动力学，并且说，这就是牛顿所走过的道路，也是对物理学作出过重大贡献的法兰西知识界近来普遍遵循的途径。

我曾经把库仑的文章拿来看了一看，发现他写的那个公式同实验的误差达到30%以上。估计他之所以写出这个公式，一部分是猜出来的，猜测的道理就是因为他已经知道了牛顿的公式。——杨振宁

自然和自然法则在黑暗中隐藏，上帝说，让牛顿出世吧，于是一切都已照亮。——英国诗人蒲柏他来了，他揭示出最高的原则，永恒，普遍，唯一，就像上帝自身万物都肃静下来，听他说道：吸引这个词正是那造物的字音。——小安培4、科学假说的作用1）通向科学理论的桥梁（预言证实，成为科学理论）

海王星是第一颗利用牛顿力学的方式计算位置而搜寻到的行星，因此号称为‘‘笔尖上的行星’’。

1781年赫歇尔发现了天王星后，天文学家记录天王星位置时，却发现始终与以牛顿力学的方式计算位置有些微出入，这样存在三种可能：牛顿力学有误；存在卫星；存在行星。英国天文学家亚当斯和法国数学家叶维烈利用木星、土星、天王星的观测位置，分別于1845年、1846年7月独立计算并预测天王星轨道外这颗行星的位置。

1846年9月23日，由德国人伽勒和他的学生德瑞斯特利用叶维烈的预测资料，于柏林天文台只花了半小时左右就在预测位置附近发现了海王星。

亚当斯（JohnCouchAdams，1819-1892），英国天文学家，海王星的发现者之一。

叶维烈（1811--1877）对其预测充满自信，说：‘‘将望远镜对准这个位置，你就能看见它。’’

叶维烈发现海王星，是牛顿力学的重大胜利，同时也是哥白尼日心说的胜利。恩格斯高度评价这一发现：“哥白尼太阳系学说有三百年之久一直是一种假说，这个假说尽管有99%、99.9%、99.99%的可靠性，但毕竟是一种假说，而当叶维烈从这个太阳系学说所提供的数据，不仅推算出一定还有一个尚未知道的行星，而且还推算出这个行星在天空中的位置的时候，当后来叶维烈确实发现这个行星的时候，哥白尼的学说就被证实了。”

2）激发创造性思维

在对未知领域掌握材料有限的情况下，凭借已知条件，大胆进行探索。如分子、原子等尚未发现，就已形成了相关的假说。根据经验事实，超越经验事实。3）不同假说之间的争鸣有利于学术繁荣

有利于揭露矛盾，启发思考，相互补充，有利于更加全面地认识事物的本质。5、科学假说的检验

※逻辑检验

科学假说与科学事实之间，是一般与个别、共性与个性的关系，只有通过逻辑分析，才能使假说与事实之间建立起联系，从而确证或反驳某种假设。单纯的实践检验只能说明假说与事实是否一致，只有通过逻辑分析才能阐述清楚假说被确证或证伪的原因。

否定亚里斯多德“在落体运动中，重的物体先于轻的物体落到地面，而且速度与重量成正比”

的论断，发现了落体定律。先用归谬法从理论上否定，再通过实验来说明。※实践检验

科学实践的本质是对假说中对假说中演绎出若干可以直接检验的推论，与科学事实进行对照。如对“光波和电磁波是否具有同一性”这个命题进行检验，这是一个普遍命题，无法进行直接检验。但可以从这一命题演绎出一些具有可检验性的推论，如“如果光波和电磁波具有同一性，则电磁波速应等于光速。”这个结论于1888年由物理学家赫兹证实。

※如何看待“证伪”：

第一：检查仪器设备

如1906年德国物理学家考夫曼对狭义相对论中“质速关系”的检验即得出负结论，彭加勒据此怀疑相对论，但爱因斯坦则强调：‘‘系统的偏离，究竟是由于没有考察到的误差，还是由于相对论的基础不符合事实，这个问题只有在有了多方面的观测资料之后才能可靠地解决。’’

10年后，两位法国科学家指出考夫曼的实验装置有缺陷，才解决了这一矛盾。亨利·彭加勒（1854--1821），法国数学家。第二：检查科学假说本身的逻辑、体系

1887年，阿尔贝特·麦克尔逊和爱德华·莫雷在克里夫兰的卡思应用科学学校进行了非常仔细的实验。目的是测量地球在“以太”中的速度。由于光在不同的方向相对地球的速度不同，达到眼睛的光程差不同，产生干涉条纹。但是没有找到以太风或地球与以太的相对运动。这个实验被许多人所重复，所得到的是否定以太风存在的“负结果”。这个结果引发了对“以太说”的争论，爱因斯坦直接抛弃了该学说。

四、科学理论

科学理论是科学认识主体在实践活动中获得的关于研究对象的本质及其规律的系统认识，是借助于一些在逻辑上相互联系的概念、判断、推理和命题组成的，经过实践检验的，系统化了的科学知识体系，是系统化了的理性认识。1、科学理论的基本特点1）真理性

科学理论是客观事物的本质及其规律性的正确反映。它通常具备三个条件：

①

建立这一理论所凭借的事实材料必须是经过实践复核并且证明是真实的。

②

根据这些事实所提出的假定性规定已经得到实践确认。

③

其科学预见已经得到确认。

由于实践活动受历史条件的制约，它也只能在运动程度上反映客观事物的本质及其规律性。所以任何科学理论既有客观性、绝对性的一面，又有条件性、相对性的一面。

2）普遍性揭示某一领域的共同本质。3）系统性

科学理论不是孤立的概念、原理的简单堆砌，而是根据自然对象的有机联系，由它的知识单元（概念、定理、原理等）按系统性原则组成的有内在联系的知识体系。4）逻辑性

科学理论是一种具有严密逻辑联系的概念、范畴体系，它概念明确、判断恰当、推论正确、论证严密，亦合乎逻辑。不但能从基本命题和基本原理出发推论出各种具体的命题和结论，而且各种具体的命题和结论可以从逻辑上加以推演和证明。5）预言性

科学理论能够说明其建构时尚属未见的现象，从而拓宽人们的知识及理解。

爱因斯坦建立广义相对论时，提出两个预言，并很快得到验证：引力红移和光线偏折。

引力红移：根据广义相对论推知，当从远离引力场的地方观测时，处在引力场中的辐射源发射出来的谱线，其波长会变长一些，也就是红移。只有在引力场特别强的情况下，引力造成的红移量才能被检测出来。引力红移现象首先在引力场很强的白矮星上检测出来。

天狼星的伴星β星，是人类最早发现的白矮星。

1925年天文学家亚当斯发现了天狼星伴星的红移现象。该恒星引力场很强，其引起的红移量是太阳引力场中的20倍。亚当斯对天狼星伴星和波江座40双星中的白矮星的红移现象的观测值与广义相对论的预言值符合得很好。本世纪60年代在地球引力场中证实了引力红移效应。6）多元性

指理论模式的多元性，即科学真理的形式并非唯一的，绝不是指真理是‘‘多元”的。如量子力学中的矩阵力学和波动力学，完全是等价的。对应于同一个经验材料的符合，可以有几种理论，它们彼此很不相容。——爱因斯坦2、科学理论的结构1）爱因斯坦科学理论=基本概念+基本原理+多种特殊规律和预见2）亨普尔科学理论象一张网，网结——术语，网绳——定义、假说，整个系统漂浮在观察面上。3）拉卡托斯科学理论=硬核+辅助性假说达尔文假定许多物种已经灭绝，以解释现在物种的不连续性；

水星近日点的进动：天文观测记录了水星近日点每百年移动5600角秒，人们考虑了各种因素，根据牛顿理论只能解释其中的5557角秒，只剩43角秒无法解释。于是叶维烈提出在水星内侧有一未被发现的行星——火神星。广义相对论的计算结果与万有引力定律有所偏差，这一偏差刚好使水星的近日点每百年移动43角秒。3、科学理论与科学事实、科学定律、科学假说等的关系科学事实是科学知识体系的出发点和归宿。科学定律是构成科学理论的基础。科学假说是科学理论的过渡形式。

科学理论是科学成果的系统体现。

第三节技术的本质

一、技术的本质1、技术的本质1）对技术的不同理解

“技术”一词，在我国古代是与“方伎”联系的，往往被斥为“奇技淫巧”，一直处于民间经验摸索的水平，没有形成相应的知识体系。英语中的technologe来自希腊语tekhnologia，它是由tekhno+logia构成的。这个构词的tekhno是指艺术、技艺、技巧，其中tek是制造、造型的意思。就其辞源意义来说，技术的含义是善于造型和制造的基本功。这种基本功演变成机械艺术学或工业艺术学，是从1859年开始的。对于技术，有许多不同的观点：亚里斯多德认为技术是人类的活动技能。狄德罗把技术定义为完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则体系。德国的技术哲学家E·卡普提出“器官投影说”，认为从简单工具到复杂机器，人类的发明的一切技术活动手段都是人体器官向外界投影而形成的结构。在这些理解中，技术都有如下内涵，技术是按照人所需的目的，运用人们掌握的知识和能力，借助人可以利用的物质手段而使自然界人工化的动态系统过程，并且是现实自然界人工化的手段。2

）马克思主义对技术本质的认识马克思主义首先从人类最基本的实践活动即物质生产劳动出发把握技术的本质，认为技术是劳动过程中产生、发展起来的，劳动的进化史就是技术的进化史。技术在本质上“揭示出人对自然的能动关系，人的生活的直接生产过程，以及人的社会生活条件和由此产生的精神观念的直接生产过程”，体现了人对自然的实践关系，是人的本质力量的展现，属于直接生产力。

马克思指出：自然技术是“人对自然的活动方式”或“能动关系”。是“运用于实践的科学”，是“怎样生产”的“特殊的方式和方法”或“操作方法的知识”，即实践性的知识体系。是实现劳动者和生产资料“结合的特殊的方式方法”。劳动资料“包括机器、器具、工具、厂房、建筑物、交通运输线等等”，“它们都是人类工业的产物；……都是物化的智力”。

马克思对机器、劳动资料、技术手段等，分别给出了明确区分。他说：“利用机器的方法和机器本身完全是两回事”。“因为机器是劳动工具的结合：但决不是工人本身的各种操作的组合。”

对自然技术是“人对自然的活动方式”或“能动关系”的理解：其一，人对自然的能动作用即人利用和改造自然，是通过自己的实践活动来实现的，而技术就是人的实践活动所不能缺少的工具、手段和方法。

其二，人能动地作用于自然界的实践活动，是在理性的指导下进行的有目的的活动，是在改造客观世界中实现主观的目的。技术是实现理性的手段。

其三，技术作为人对自然的能动关系，推动着人与自然关系的演化，并改变着人自身的自然。

※首先技术决定着并实现着人对自然占有。在人类早期，由于人的能力低下，技术水平刚刚摆脱利用自己本能，即仅仅把自己的身体作为工具的时期。“狭义的动物也有工具，然而这只是他们的身躯的肢体；动物也进行生产但是他们对周围自然界的作用在自然界面前只等于零。”这时人对自然的再创造的水平极低，与动物处于同一水平。黑猩猩取食白蚁在印尼婆罗洲的卡贾岛上，一只猩猩一手抓住河边悬垂的树枝，另一手拿著木棍往水里猛戳。

科学家们表示，考古学家们2006年在象牙海岸附近发现了一个4300年前的石头“锤子”化石，现在看来，这个“锤子”很有可能就是黑猩猩们使用的，这说明它们开始使用工具的时间可以追溯到古代时期。按照这个理论推测，现在非洲的部分黑猩猩可能在几千年来一直会掌握着这种工具的使用技术。

为了证实这一理论，考古学家们对这块化石进行了细致的分析研究，结果在化石上发现了黑猩猩们吃完坚果后留在上面的唾液蛋白质，这种蛋白质与人类的不同。此外，科学家们还发现这些“锤子”化石的形状很不规则，而且它们过于沉重，不适合人类使用。这些发现更加证实了此前科学家们的猜测。

手的专业化意味着工具的出现，而工具意味着人所特有的活动，意味着人对自然界的具有改造作用的反作用，意味着生产。“只有人才办得到给自然界打上自己的印记。”“人消灭植物，是为了腾出土地播种五谷或者种植树木和葡萄，他们知道这样可以得到多倍的收获。把各大洲的种系都改变了。植物和动物经过人工培养以后，在人的手下变得再也认不出它们本来的样子了。”“一切生产都是个人在一定社会形式中并借这种社会形式而进行的对自然的占有。”※人类还在运用技术变革自然的实践活动中改变着自身，不仅使人的身体发生改变，尤为重要的是人所特有的思维能力得以不断提升。“人的智力是按照人如何学会改变自然界而发展的。”更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。其四，技术作为人对自然的能动关系，不仅存在于物质生产过程中，还表现在社会生活条件以及由此而产生的精神生活的各个方面与过程之中。自然力的征服，机器的采用，化学在工业和农业中的应用，轮船的通航，仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口──过去哪一世纪料想到社会劳动里蕴藏有这样的生产力呢。──《共产党宣言》

火药、指南针、印刷术──这是预告资产阶级社会到来的三大发明。──马克思《经济学手稿》（1861─1863）

蒸汽、电力、自动织布机是比巴尔贝斯、拉斯拜尔、布朗基更危险万分的革命家。──马克思《在<人民报>创刊纪念会上的演说》（1856—4—14）

二、技术的特征1、自然性和社会性

技术有其自然属性，必须遵循物质运动的客观规律。同时技术作为变革自然、调控社会的手段，又必须服务于人类的目的、满足社会的需要才能被社会所接受。

2、物质性和精神性

技术包含着物质要素，还包括操作方法的知识，是物质性和精神性的统一。3、中立性和价值性

技术的中立性和价值性，统一源于技术的内在价值与技术的现实价值的统一。内在价值是由其自然属性决定的，其现实价值是由其社会属性规定的。谜面：抗战胜利，日本投降猜一中国名人答案：屈原、苏武、蒋干、共工中国捷克日本南京重庆成都

——庆祝抗战胜利所作对联4、主体性和客体性

技术是主体的知识、经验、技能与客体要素的统一。技术既包含方法、程序、规则等软件，也包括物质手段等硬件。软件与硬件相互作用和不断更新，使技术不断发展。5、跃迁性和累积性不同历史时期占主导地位的技术不同，表现出技术的跃迁性。技术在发展变化过程中也具有累积性。当新的技术出现后，原来的技术并非全部被否定、被废弃，而是在主导技术影响下经过改造、提高的扬弃过程，形成技术的多层次性和多种技术的相融合特征。

我国现存年代最早的跨海梁式大石桥——洛阳桥，位于泉州东郊的洛阳江入海处，

是世界桥梁筏形基础的开端，为全国重点文物保护单位。

洛阳桥，由宋代泉州太守蔡襄主持建桥工程。从北宋皇祐五年（公允1053年）至嘉祐四年（公元1059年），前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。据史料记载，初建时桥长三百六十丈，宽一丈五尺。造桥工程规模巨大，结构工艺技术高超，名震寰宇。洛阳桥的建造，是对世界桥梁科学的一大贡献。由于当时洛阳江潮狂水急，“水阔五里”、“深不可址”，桥基屡被摧毁。

建桥工匠创造了一种直到近代才被人们认识的新型桥基

——筏形基础，就是沿着桥的中轴线抛置大量石块，形成一条连结江底的矮石堤，然后在上面建造船形墩。

采用“激浪涨舟，浮运架梁”法，把一条条重达数吨的大石板架在桥面上。2007年，上海外白渡桥到了设计年限100年，移桥进行维修。

在桥下养殖大量牡蛎，把桥基石和桥墩石胶合凝结成牢固的整体。此即造桥史上最别出心裁的“种蛎固基法”，也是世界上笫一个把生物学运用于桥梁工程的创举。三、科学与技术是辨证的统一体科学技术是既有区别，又有联系的辨证统一体。两者的区别在于：①对象，科学——自在的自然界，技术——自为的、或拟想的人造物；②目的，科学——求真致知，探索和认识自然，技术——应用厚生，利用和改造自然。③问题，科学——“是什么”和“为什么”，技术——“做什么”和“怎么做”；④方法，科学——实验推理、归纳演绎，技术——调查设计、实验修正等；三、科学与技术是辨证的统一体⑤结果，科学——某种理论或知识体系，技术——某种程序或人工器物；⑥评价，科学——是非正误，以真理为准绳，技术——利弊得失，以功利为尺度；⑦价值，科学——相对某种中立，技术处处渗透价值，时时体现价值；⑧规范，科学——默顿规范：普遍性、共有性、利他主义、有条理的怀疑主义，技术规范则：事前多保密，事后有专利。

1993年我国万燕公司利用CD机的原理和国际活动图像专家组制订的数字图像压缩MPEG-1标准将音像压缩在光盘上，制成世界第一台VCD视盘机。缺乏专利意识，万燕从“先驱”——“先烈”技术处处渗透价值，时时体现价值；

“科学的神殿中有许多楼阁，住在里面的人各式各样，而引导他们到那里的动机也各不相同”；“他们中的绝大多数，只要碰上机会，任何人类活动的领域都是合适的，他们究竟成为工程师、官吏、商人还是科学家，完全取决于环境”。科学探索的动机“把人们引向艺术和科学的最强烈动机之一，是要逃避日常生活中令人厌恶的粗俗、沉闷，是要摆脱自身欲望的束缚而进入客观思维的世界。这种愿望，好比城市里的人渴望逃避熙来攘往的环境而到高山上去享受幽静的生活”。“除了这种消极动机外，还有一种积极的动机。人们总想以最适合自己的方式画出一幅简单的和可以理解的世界图像，然后试图用自己的这种世界体系代替经验世界，并征服后者，这就是画家、诗人、思辨哲学家和自然科学家各按自己的方式去做事，这就是他们感情生活的中枢，以便找到在个人经验的狭小范围里所不能找到的宁静和安定”。——爱因斯坦

第四节科学技术价值