1.3 科学技术发展的模式和规律

第三章

科学技术发展的模式和规律科学革命的实质与科学发展模式技术革命的实质与技术发展模式科学革命、技术革命和产业革命的转化科学、技术、经济的波动转化规律科学技术与马克思主义(4)

13.1科学革命的实质与科学发展模式科学革命的概念一般认为,英国剑桥大学近代史教授巴特菲尔德(H.Buttefield)在其著作《近代科学的起源》(1949)中最早使用科学革命的概念。他用科学革命一词来描绘16-18世纪自然科学的变革这一划时代的事件。他指出:

这次革命不仅推翻了中世纪的而且推翻了古代世界的权威,因为它不仅粉碎了经院哲学,而且导致亚里斯多德自然科学的崩溃。所以它比基督教兴旺后的一切成就更加伟大而放射出灿烂的光芒,并使文艺复兴和宗教改革的地位降为两个历史插曲,也就是说,它们只是中世纪基督教组织内部的一些变化而已。这场革命使人们已经习惯的智力工作发生根本性的变化。它一方面改变了整物理宇宙图景和人类生活本身的结构,一方面成为近代世界和近代精神的真正起源,使以前定型的欧洲史的时代划分变为时代错误。2

显然,巴特菲尔德所说的科学革命,专指近代自然科学在欧洲冲破中世纪黑暗,迅速崛起所引起的变革,即近代第一次科学革命。在一般意义上,科学革命有狭义和广义之分。狭义上,指一个学科领域的科学革命,即一个新的科学理论取代或推翻厚有科学理论。如哥白尼日心说推翻托勒密地心说。广义上,它是一个历史时代的科学革命,由于自然科学某一领域划时代的重大发现,不仅引起该领域科学理论体系的根本变革,而且还带动其他相关科学领域的重大变革。而且这需要较长的过程。如哥白尼的天文学革命,经过伽利略、开普勒,直到牛顿建立起完整的力学及天文学理论体系才完成。3科学革命的实质

巴特菲尔德只讲到科学革命的重大意义,并未作出科学革命的实质分析。关于科学革命的实质,不同学者有不同的看法:贝尔纳(J.D.Bernal,科学学奠基人):科学革命是许多科学观念改变的总和。他在谈到近代第一次科学革命时指出,“许多科学观念的改变会总成为一场科学革命,在这场革命中,由希腊人并经伊斯兰教和基督教神学家们所神化的思想假设的庞大结构被推翻了,而为一种彻底崭新的体系所取代,一幅新的、量化的、原子的、无限的和人间现实的世界图景替代了伊斯兰教和基督教的烦琐哲学家们承袭希腊人的那幅陈旧的、定性的、连续的、有限的和宗教性的世界图景。”(《历史上的科学》)4伊东峻太郎(东京大学科学史教授):“科学革命不是依赖于修正个别理论或根源于个别事实,而是依赖于全面改变这些理论并将全部事实纳入其中,从而形成具有革命意义的自然知识框架和完整自然图景,同时又依赖于使这种转变成为可能的全新的科学方法的产生。”(山崎俊雄等编的《现代自然科学入门》)库恩(ThomasSamuelKuhn,1922–96,美国科学史家):“科学革命在这里被当作是那些非积累的发展事件,在其中一套较陈旧的规范全部或局部被一套新的不相容的规范所代替。”“科学家们在新规范的指引下采用新工具观察新领域,甚至更重要的是,科学家们在革命期间用熟悉的工具观察他们以前已经观察过的领域时看到了新的不相同的东西。”因此,“革命是世界观的改变。”

5科恩(I.BernardCohen,美国科学史家):“在科学革命中,存在着新旧之间的转换联系。”“具备完整的和详细的文献资料以及经过周密论证的理论体系”。“在科学上,一次成功的革命为将来的革命建立革命纲领”,“有特定的、狭义界的目标。例如,牛顿革命的目的是建立新的理论力学体系。”他还为科学革命确定了“两种标准:一种是按照严格的定义,从逻辑分析中得到的标准;另一种是从历史分析出发得来的标准。许多主要的科学革命的发生都符合这两种标准。”科恩认为,科学革命的本质特征是“转变”。而转变是“一个类似于宗教信仰转变的行动。”(《科学革命史》)6科学革命的实质概括如下:科学革命的实质是科学事实、科学观念和科学原理所构成的科学理论体系的根本变革,反映了人对自然的理论关系的质的飞跃。其中,科学概念、观念是理论体系的内核;科学原理、定律则是理论体系的外核;科学事实是理论体系的客观基础。科学革命中建立的科学理论体系能够容纳现有科学事实并给以完满的解释,同时预见可能存在的未知现象与事实。新的科学事实可能证明原有科学理论的预见,也可能与此理论相悖,引发科学革命,形成新的科学观念;观念变革是科学革命的起点,而整个理论体系的变革则是科学革命形成的标志。7科学理论体系的结构示意科学观念科学定律科学事实外核内核科学解释科学预测已知事实未知事实新事实的冲击8科学革命的一般特征:科学革命属于知识形态与观念形态的变革。它是人对自然的理论关系的重大突破,是新的科学理论体系取代原有理论体系。科学革命反映了整个科学世界图景的根本改观。从而也改变了人类自然观、宇宙观和价值观,因此也是世界观的革命。科学革命是科学思维方式的根本变革,是一个认识方法和科学方法重大变革的过程与结果,反映了人类认识自然能力的一次飞跃。9

科学发展模式经验主义的科学发展模式:以逻辑经验主义者卡尔纳普(R.Carnap)为代表,认为科学知识是从观察所取得的经验,经过归和证实的真命题。科学发展便是这种知识的积累结果。其基本模式是:观察假说检验理论归纳演绎证实10经验主义模式的特点:

它强调了科学发展的经验基础,归纳和假说的作用。恩格斯指出:只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。但是这一模式夸大了归纳的作用,把观察作为认识的起点绝对化了。正如恩格斯所说:“单凭观察所得的经验,是决不能充分证明必然性的。”这种夸大归纳法的归纳主义,陷入了狭隘经验论。实际上,观察是有选择的,因为观察渗透着理论,纯客观的观察是不存在的。观察所得的事实,可以分为两个层次:首先是未任何加工的自然现象,称为“科学事实1”;如果观察者对这一现象毫不了解,等于视而不见,若衬这一现象加以描述陈述,就做了最初的加工整理,这是“科学事实2”。这就是为什么一块石头,矿产工程师、地质学家、建筑师和雕塑家等一不同的人会作出不同的描述。11汉森(N.R.Hanson):观察渗透着理论立方体玻璃?多边形宝石?冰块?鱼缸?平面上线条?羚羊?鹈鹕?Tycho和Kepler

观日出:Tycho:太阳绕地球转?Kepler:地球绕太阳转?12理性主义的科学发展模式:以英国科学哲学家、

批判理性主义者波普尔(K.R.Popper)为代表。认为“科学始于观察”的观点不对,而是“科学始于问题”。科学发展是通过对问题的猜测与反驳的形式而进行的。其模式是:问题1P1尝试性假说TS排谬EE问题2P2猜测反驳证伪13KarlRaimundPopper

(1902-1994)通过知识获得解放开放社会及其敌人历史决定论的贫困科学:猜想和反驳科学发现的逻辑无尽的探索14科学发展的理性主义模式特点:

这一模式与恩格斯关于假说是科学思维发展形式的思想很相近。波普尔认为,科学发现的成果,不是通过证实而是通过证伪而得到的。一种理论的可证伪度越高,其陈述的经验内容就越多;相反,不可证伪的理论,概率最大,则是不可取的,不可能发展的。例如,“明天下雨”和“明天下雨也可能不下雨”两种陈述,前者逻辑概率小于1,可证伪度大于0;后概率等于1,可证伪度等于0,可谓百分之百正确,但它没有提供我们任何知识和信息。理论的可证伪度,即理论的确认度。这改变了传统的狭隘经验论的陈旧观念,很有可取之处。但它也有片面性,否认真理的可证实性,否认观察的所得经验是科学思维的基础,结果又陷进唯理论。15

历史主义的科学发展模式:以美国科学哲学家、

科学历史主义者库恩为代表,以科学发展的实际历史过程为基础,分析科学的动态变化过程,认为科学发展有着复杂的结构,是由历史的社会形式科学共同体所取得和遵从的科学规范(paradigm,又译为范式),不断更替所形成的科学革命作为核心而展开的。它不是对历史事实的回答，而是对历史提供的视角的回应。其模式是:前科学常规科学科学危机科学革命新常规科学规范形成规范积累规范变革新规范16ThomasS.Kuhn

(1922-1996)科学革命的结构必要的张力By.ThomasSamuelKuhn17科学发展的历史主义模式的特点:

它把科学发展看成科学革命的历史过程,科学在未形成统一规范之前处于前科学时期;规范形成之后,进入常规科学时期,人们在科学共同体中按规范解题,是规范积累期;发展一定阶段,出现反常和危机;人们寻求新的规范取代旧规范,导致科学革命的发生;之后,迈进新规范下的新的常规科学期。因此,科学发展本质上是常规科学与科学革命、积累规范与变革规范的交替运动过程。这一模式力求把科学外史与内史的统一、发散思维与收敛思维的张力上揭示科学发展的规律性。但库恩把规范看成工具,过分强调和规范选择的相对性及宗教式的皈依规范,结果成了历史相对主义,实际上否定科学真理的存在。18实践主义的科学发展模式:以日本物理学家、

哲学家武谷三男为代表,他以马克思主义的实践唯物主义为指导,从科学认识方法论的角度,把科学视为在实践中不断深化的过程,提出了科学发展的“三阶段论”模式:现象论阶段实体论阶段本质论阶段实践实践实践认识认识认识实践19

科学发展的“三阶段论”模式特点:

现象论阶段,科学界在实践中发现许多互不相关的自然现象;在实体论阶段,通过实践人们又发现了现象之间的某些规律性联系,及反映现象的物质实体结构,却未找到这些规律的内在联系;在本质论阶段,人们通过实践活动进一步揭示了规律之间的本质联系,发现了统一的规律,能阐明所发现的各种现象。其中,实体论阶段是中介的必经阶段,否则无法揭示自然现象的本质。到本质论阶段后又会发现许多新现象,进入科学发展的新一轮过程。例如力学发展“哥白尼到伽利略－开普勒行星运动定律－牛顿三定律及万有引力定律”便是三阶段论的典型例证。按三阶段论预测,基本粒子物理尚处于实体论阶段。20

这个发展模式从实践论的角度,把科学发展的过程与科学认识的活动统一起来,深化了科学发展规律研究的认识论基础。以往,哲学认识论认为,现象之间的因果关系可以“在此之后”(posthoc)直接得到“由此之故”(propterhoc);由感性认识直接上升到理性认识,从现象直接揭示本质。人们忽略了“感性－知性(或悟性)－理性”(康德)认识过程的知性中介作用。武谷认为,不经过实体认识的中间阶段,就不可能揭示现象之间内在的、本质的必然联系和根本规律。但该模式对每一阶段转化的机制与原因分析,显得过于简略。

21探索科学发展的综合模式我们可否来一个综合:从理论与实验的矛盾运动(问题),来揭示科学发展的模式和科学革命的结构:从假说(规范变革,现象论)上升到理论(规范形成,实体论)再形成完整的理论体系(规范积累,本质论)三阶段。这有待于做深入的研究。问题假说理论理论体系规范积累本质论规范形成实体论规范变革现象论223.2技术革命的实质与技术发展模式技术革命的概念

1788年,英国的A.扬曾把当时重要的技术发明称为“革命”。19世纪60年代,马克思在写作《资本论》时最先使用了“技术革命”或“工艺革命”等概念,并认为技术革命作为生产力革命的表现,还会引起生产关系的革命,阐述了18世纪的产业革命。恩格斯不仅最先使用了“产业革命”一词,而且在1883年谈到正在兴起的电气技术革命,必将对社会产生深远的影响。毛泽东对技术革命和技术革新作了区分与界定,指出:一般小的技术改进,可以叫做技术革新;而在技术上带根本性的、有广泛影响的大的变化,叫做技术革命。他还举例把蒸汽机、电力和原子能的出现作为近代三次技术革命。23技术革命的实质《自然辩证法百科全书》认为,技术革命是“技术发展的飞跃形式。主要指改变社会生产技术基础的整个技术体系的根本性变革;有时也指某一技术领域或某一技术系统中出现的足以构成技术发展产生飞跃或质变的重大突破。”这是一种广义的技术革命概念。一般说来,单一技术的重大突破不一定造成社会的技术革命,只有在技术体系中居主导地位和关键作用的技术发生飞跃,改变了技术规范,引起相关技术一系列变革,导致整个技术体系的根本变革,才造成社会的技术革命。因此,技术革命的实质,是主导技术的突破及相应的技术规范的改变而导致技术体系的整体变革,反映了人对自然的能动关系的质的飞跃。它是旧技术体系的解体与新技术体系的产生,旧技术规范的扬弃和新技术规范的确立。24技术革命的特征:技术革命在现实形态上表现为技术手段和劳动工具的重大变革。它通过技术体系的变革,造成产业革命和经济革命,成为划分经济社会形态和社会生产时代的标志与尺度。技术革命本质上反映了人对自然的实践关系的飞跃,标志着人类改造自然、创造人工自然的能力的重大变革,它必然引起生产力的质的飞跃与革命。技术革命还体现了人类改造自然的技术知识水平和深度的根本性突破。它集中反映在由主导技术的原理、规则和方法等构成的技术规范的变革上。25技术发展模式技术发展的基本形式:技术渐进与技术飞跃技术发展的形态模式:进化模式、连锁模式、周期模式技术发展的动力模式:宏观动力－科学推力模式、市场引力模式、推力-拉力模式;微观动力－技术规范与技术实践26

技术发展的基本形式(1)技术发展的渐进形式:反映了技术发展的连续性、积累性和继承性。如改进性发明、技术酌改良、扩散、推广和转移。用于矿井抽水的蒸汽机,经过60多年的不断改进,才成普遍使用的通用发动机。(2)技术发展的跃进形式:反映了技术发展的的阶段性、突破性和创造性。如原理性发明、技术革命。在电磁理论基础上的无线电技术发明,电力技术取代蒸汽技术。27

(3)技术渐进与技术跃进的关系:技术的连续性和阶段性、积累性和突破性、继承性和创造性的统一,本质上是技术的量变和质变的统一。技术量的渐进积累会转化为质的飞跃突破;而技术新的突破又为技术的渐进发展开辟了道路。例如,法拉弟发现电磁感应定律之后,第二年法国人皮克希就发明了最初的发电机,经过许多人的不断改进,包括西门子长达10多年的反复改进研制,才发明了广泛使用的自激式发电机,宣告了电气技术时代的到来。28

技术发展的形态模式(1)进化模式:人体外化与自然人化人与自然之间的技术手段进化过程:人体结构与功能的外化、对象化;自然界的人化、主体化(马克思:人体器官延长论与人化自然论;卡普:人体器官投影论,人体器官与自然界之间的置换)从工具到简单机器:人手的外化与自然物的人手化从工作机到发动机:人力的外化与自然力的人力化从控制机到电脑:人脑的外化与自然信息的人脑化显微镜与望远镜:人眼的外化与自然的人眼化智能机器人:人体结构及功能的综合外化与自然物质能量信息的综合人化29人自然界人体外化→技术手段←自然人化手工工具工作机动力机控制机工作机动力机工作机传感工作电脑动力30人自然界人体外化技术手段自然人化手工工具工作机动力机控制机工作机动力机工作机传感工作电脑动力31(2)连锁模式:单元技术与群体技术技术体系内部的矛盾运动:单元技术的微观结构变化引起群体技术(即技术体系)的宏观结构连锁变化,导致整个技术体系的更替转换。物料加工系统能源动力系统信息控制系统材料技术:加工技术-运输技术能源技术:动力技术-传输技术信息技术:控制技术-传播技术输入输出单元技术的微观结构技术体系的宏观结构32(2)连锁模式:单元技术与群体技术技术体系内部的矛盾运动:单元技术的微观结构变化引起群体技术(即技术体系)的宏观结构连锁变化,导致整个技术体系的更替转换。物料加工系统能源动力系统信息控制系统材料技术:加工技术-运输技术能源技术:动力技术-传输技术信息技术:控制技术-传播技术输入输出单元技术的微观结构技术体系的宏观结构33技术连锁模式与技术体系更替材料及加工技术能源及动力技术信息及控制技术物料运输能源输送信息传输石木铜铁自然力人工控制蒸汽能电能核能生物能源生物材料半导体材料合成材料钢铁材料智能信息计算机电动控制机器控制马车火车汽车飞机运河水车管道供热输电线路语言文字邮政无线电卫星通信网络通信古代①近代②近代③近代④现代34

(3)周期模式:功能横波与历史纵波

技术发展的周期模式反映了技术的波浪式、阶梯式发展过程与规律。技术进步过程表现为从发明、创新到扩散的生命周期,也是技术功能水平从导、成长、成熟到饱和的周期变化;技术的经济效果包括技术产品进入市场的销售额和利润额增长从缓慢、快速到下降衰退的生命周期。这种技术本身功能水平和经济功能随时间而横向周期变化,不妨称为技术功能横波。通常用事物生长曲线来描绘。

35技术的生命周期与市场周期导入期成长期成熟期饱和期技术水平经济效益发明创新扩散36同时,技术进步还表现为原有技术周期完结而为一个新的技术周期所取代的历史过程。而且既有技术本身水平的周期更替,也有技术经济效果的市场周期更新。既有单元技术的周期,也有技术体系的周期;既有技术从发明到创新的周期,也有技术创新群构成的技术革命的周期。这种沿时间轴的技术更新、产品换代、技术促进经济增长以及技术革命的纵向历史周期变化,可以叫做技术历史纵波。37

技术发展的动力模式(1)技术发展的宏观动力科学推动模式:这是由技术的自然属性,即技术的科学规定性所决定的。由于人们认为“技术是科学的应用”或“科学是技术之母”,并基于科学理论向技术转化速度加快的现实,于是推断技术发展的主要动力是科学的推动作用。这种作用常常表现为:科学理论及其揭示的自然规律为技术原理提供了科学依据;科发展程度决定了技术发展的水平;科学定律揭示的自然极限规定了技术功能的极限。如热力学定律阐明了永动机是不可能的。38社会拉动模式:这是由技术的社会属性,即技术的社会依存性所决定的。由于技术的最终成果是产品,而只有满足社会需要,为市场接受的产品技术,才有生存和发展的机会,因此人们断定社会需要及市场需求是技术发展的根本动力。社会及市场对技术的拉动作用主要表现为:社会的实际需要提供了技术发展的方向;社会的市场规模决定了技术及其产品的容量大小;社会的经济条件与政策环境规定了技术发展的支持能力。社会需求多种多样,包括物质生产、社会生活和精神生产的需要。同一种技术的基本原理因需求不同而形成不同的技术方向及最终产品。例如,核裂变技术因军事需要而用于核弹,因民用需要而用于建设核电站。39推力-拉力模式:前两种动力模式各执一端,实际上技术发展同时受到科学推动和社会拉动的双重作用。因为技术具有自然属性和社会属性这双重属性,既具有科学规定性,又具有社会依存性。因此,自然科学的推动和社会需要的拉动这两者的合力,是技术发展最根本的宏观动力。只不过在不同的具体条件下,这两者的作用大小有所不同而已。例如,核技术、激光技术等现代技术,大都既有科学理论作为基础或背景,又妇社会及市场的现实需求和潜在需求,才得以发展起来。40(2)技术发展的微观动力技术的内在要素与技术体系的结构,具有不均衡性,存在多方面的矛盾运动。这是技术发展的内在动力或微观动力。

一般微观动力:技术目的与技术手段技术原理与技术装置技术结构与技术功能

基本微观动力:技术规范与技术实践41技术规范与技术实践之间的矛盾运动,是技术发展的主要微观动力。技术规范:一定技术时代由于某种成功的技术成果的典型示范作用而形成的为技术共同体认可的关于技术开发的原理、规则、途径和方法的总和。技术实践:技术共同体及其成员所从事的技术开发、创新、试验、转移等各种实践活动的总和。技术规范与技术实践之间的关系:规范是技术实践的指导原则,规定技术实践的方向与进程;技术实践是技术规范的现实基础,并起到技术规范的实现与检验和发展技术规范的作用。技术发展表现为技术规范在实践活动中的积累与变革。42技术规范的积累与变革技术功能函数先导技术产生规范萌发技术体系形成规范发展技术体系完善规范积累技术体系扩展规范稳定技术体系更替规范变革ABMCDEabm时间43一.产业革命的概念与实质1、产业革命的概念

产业革命(industrialrevolution),又译为工业革命。恩格斯在1845年《英国工人阶级状况》一书最早使用产业革命一词,用来描述18世纪英国发生的机器大工业代替工场手工业的经济变革。马克思在《1861-1863年经济学手稿》中,阐述了工业革命起源于同加工的材料直接接触的那一部分工具的改革,接着引发蒸汽机的改进造成动力革命。他指出,“继这第一次伟大的工业革命以后,采用蒸汽机作为产生运动的机器,则是第二次革命”。由此又带动机械、化工、钢铁、煤炭、交通等工业部门的变革,导致整个工业的革命。3.3科学革命、技术革命和产业革命的转化44马克思还指出:“随着一旦已经发生的、表现为工艺革命的生产力革命,还实现着生产关系的革命。”马克思阐明了发明的应用、技术革命推动了产业革命;整个产业革命包括产业各部门的结构变革;产业革命不仅是生产力革命,而且是生产关系革命,也就是整个生产方式的革命。据此可以看出,产业革命可以分为:狭义上,产业革命指重大发明在生产中的应用而引起一个产业部门的根本变革;广义上,产业革命指由于技术革命推动一系列产业部门的变革而导致社会的产业结构和生产方式的根本变革。452．产业革命的实质马克思通过对18世纪英国产业革命的考察,揭示了产业革命的实质在于技术革命引起社会生产力的重大飞跃和整个生产方式的革命性变革。产业革命是技术革命的必然后果,技术革命是产业革命的前提条件,产业革命作为生产方式的变革,既然包含生产力和生产关系的变革,又必然最终导致经济革命和社会革命。马克思讲到生产力和生产关系两方面的变革,其中所说生产关系变革,包括生产关系的部分质变与根本质变。前者主要是人们在生产中的协作关系和生产组织结构等技术生产关系变革;后者便是引起经济社会形态根本变革的社会革命。463．产业革命的特征产业革命表现为物质生产活动的根本变革和社会生产力的重大飞跃。它以某种生产工具为先导,带动相关生产手段变革,从而导致作为技术体系的物质载体的整个社会生产体系的突破。产业革命往往以先导产业的变革为起点,以主导产业的形成为高潮,引起产业结构和经济结构的重组调整和更新升级。这体现了产业革命的直接经济后果。产业革命以一系列技术创新和相关生产制度创新构成的矛盾运动,即现实生产力和社会生产组织的矛盾运动,从而也是以生产规范和生产实践的矛盾运动作为内在动力。47二.科学革命、技术革命与产业革命的关系1．科学革命与技术革命的关系科学革命导致技术革命:近代科学技术发展历史表明,科学革命是技术革命的前导和动因,科学理论上的重大突破,为重大技术发明提供基本原理,并引发相应的一系列技术创新群,形成新的技术体系和技术革命。技术革命推动科学革命:技术革命具有科学价值和认识职能,技术需要为科学提供新的课题,技术在生产上的应用为科学从理论上征服自然提供新的实验技术手段,因而必然引发新的科学革命。科学革命和技术革命的融合:两者相互转化,互为因果,科学高度技术化而技术不断科学化,导致科学技术的整体化,科学革命和技术革命的交叉融合,其本质在于人类认识自然和改造自然的统一。482．技术革命与产业革命的关系技术革命导致产业革命:产业革命是技术革命的必然结果,一系列技术创新开辟新的产业部门,新的技术体系导致新的生产体系,因而引起产业结构的更新升级,从而发生产业革命。产业革命深化技术革命:产业革命是技术上的重大突破与创新引起的,却又起着深化、完善技术体系的作用,正是产业部门的关联效应提出的技术需要才引起技术的连锁效应。产业革命和技术革命的融合:近代以来,技术革命往往超前产业革命不多,并与迭次发生的产业革命相交织,技术的迅速产业化和生产的不断科学技术化,导致科学-技术-生产一体化。49三.科学革命、技术革命和产业革命的转化第一次科学革命、技术革命和产业革命的转化:从16世纪中叶开始的第一次科学革命(1543－1755)推动下,在率先建立手工业工场的英国,涌现出一批纺织机器发明,形成第一技术革命(1733－1823),并迭次爆发了以机器大工业为特征的第一次产业革命(1760－1880)。这次科学革命、技术革命和产业革命的转化过程,先后主要在英国和欧洲大陆经历了两次科学、技术、经济的波动转化大周期。反过来说,这两次波动转化大周期,其性质都属于同一次科学革命、技术革命和产业革命,因为都是以力学主导学科和蒸汽技术主导技术为基础的。50第二次科学革命、技术革命和产业革命的转化:在第二次科学革命(1755-1895)和技术革命(1823-1903)的带动下,主要是在电磁理论和电气技术的基础上,产生了以电气工业为主要标志的第二次产业革命(1880-1940)。其科学的主要策源地在英国而技术及其产业化的主要策源地则在德国,而后散到欧洲、北美和全世界。第三次科学革命、技术革命和产业革命的转化:在微观物理学为主导的第三次科学革命(1895-1953)和电子技术、核能技术、空间技术为中心的第三次技术革命(1903-1970)的推动下,发生了第三次产业革命(1940-1990),人类社会进入电子时代、核时代和空间时代,人类的视野与活动空间从肉眼直观伸向原子内部和茫茫宇宙。51第四次科学革命、技术革命和产业革命的转化:由1953年发现DNA双螺旋结构引发的分子生物学革命,量子物理学和凝聚态物理学的重大突破,导致1970年以来微电子技术、激光技术与生物基因技术一系列高技术发明与创新,推动了20世纪90年代一场以高技术产业群为主体的新产业革命和新经济长波的到来。52科学革命技术革命产业革命第一次1540－17551733－18301760－1880第二次1755－18951830－19031880－1940第三次1895－19531903－19701940－1990第四次1953－1970－1990－科学革命、技术革命和产业革命的转化53科学革命、技术革命和产业革命的转化54科学革命技术革命产业革命第一次1540－17551733－18301760－1880第二次1755－18951830－19031880－1940第三次1895－19531903－19701940－1990第四次1953－1970－1990－55第一次科学革命、技术革命和产业革命的转化过程,是由两次科学、技术、经济的波动转化周期实现的。第二、三、四次科学革命、技术革命和产业革命的转化周期,基本上同第三、四、五次科学、技术、经济波动转化周期是一致的,且周期呈递减的趋势。这反映了科学、技术向生产力的转化加快,科学－技术－生产的一体化越来越明显。563.4科学、技术、经济的波动转化规律

经济长波、技术长波与科学长波科学、技术、经济之间的波动转化世界活动中心转移中的周期波动波动转化规律与发展战略研究57(1)经济长波、技术长波与科学长波1.经济长波

1925年，苏联经济学家康德拉季耶夫首先发现世界工业国家自产业革命以来出现50年~60年为一周期的经济长期波动现象，后来经过其他经济学家的研究得到了证实和发展。58

世界经济长波周期经济长波第一次第二次第三次第四次起讫年代峰值年代1790-184218151842-189718601897-194219151942-19951973主导产业纺织工业蒸汽机工业机器制造业钢铁工业铁路运输业电力工业汽车工业化学工业电子工业石油化工业航空工业经济时代蒸汽时代钢铁时代电气时代电子时代59世界经济的长期波动602.技术长波

技术发展的波动性，最早是熊彼特分析经济长波的原因时提出来的。他认为，技术创新活动是打破经济均衡的主要动力。由于各种技术创新的阶段性（波动性）不同，进入经济活动的时间不同，所起的作用也不相同，各种创新的相互作用使得经济发展出现长短不同波动。美籍德国学者门施在70年代以112种技术从发明到创新应用的时间，做了大量统计分析，得出技术创新发生频率随时间呈现出波浪形的长期波动趋势。61世界技术长波周期技术长波第一次第二次第三次第四次起迄年代峰值年代1740~180017601800~185018251850~192018851920~19701935主导技术纺织机械技术蒸汽动力技术钢铁冶炼技术蒸汽运输技术电气技术无线电技术化学技术电子技术石油化工技术航空技术技术时代蒸汽时代钢铁时代电气时代电子时代62112项技术创新的频率分布633.科学长波

自然科学发展的波动性，突出的表现为主导学科或带头学科的更替变化。苏联著名哲学家凯德洛夫提出“带头学科”依次更替理论。我们根据《自然科学大事年表》的材料进行统计分析，结果表明近代自然科学的“主导学科”呈现依次更替的变化。641540年－1926年科学事件发生的时间分布图65世界科学长波周期科学长波第一次第二次第三次第四次起迄年代峰值年代1543~174016601740~178317601783~189518751895~19501920主导学科经典力学(包括天文学)分析力学应用力学化学生物学电磁学微观物理学量子力学相对论科学时代牛顿力学时代分析力学时代电磁理论时代量子力学时代以科学家命名的时代哥白尼时代牛顿时代拉普拉斯时代达尔文时代麦克斯韦时代爱因斯坦时代66(2)科学、技术、经济之间的波动转化

科学、技术、经济不仅各自呈现周期性的波动变化,而且它们之间也发生周期性的波动转化。把科学长波、技术长波和经济长波三方面的统计规律迭加在一起对比分析,就会发现科学、技术、经济在一定历史时期内沿时间轴方向,形成前后相继、迭次高涨的波动转化大周期。6768科学技术经济的波动转化Ⅳ经济技术科学Ⅲ经济技术科学Ⅱ经济技术科学Ⅰ经济技术科学年代16001700180019002000691.第一次波动转化大周期：1540~1842年，在牛顿力学的基础上，出现纺织技术、机械技术与蒸汽技术一系列变革，由此导致英国产业革命，形成第一个经济高潮。2.第二次波动转化大周期：1740~1897年，应用力学与化学发展，推动机械技术和蒸汽技术由纺织部门向冶金、运输部门转移，形成第二次技术创新高潮，产业革命向世界扩散，由英国转移到欧洲大陆和美国，形成第二次经济高潮。703.第三次大周期：1780~1942年，电磁学、热力学与有机化学的发展，推动电乞技术、内热机和化工技术的创新与发展，由此带来电力工业革命，出现第三次经济高潮。4.第四次大周期：1895~2000年左右，核物理学、量子力学和相对论的创立，导致以电子计算机、原子能和空间技术为标志的技术革命，由此又在二战后引起空前未有的第四次经济高涨。715.第五次大周期:从1950年起已揭开序幕，DNA双螺旋结构发现，标志正出现以分子生物学革命为先导的第五次科学、技术、经济之间的波动转化过程。72用DNA分子链写DNA73

科学、技术、经济之间波动转化周期规律有如下几个特点：一是波动转化的历史过程本质上表现为科学革命、技术革命和产业革命的递次推进过程。二是科学、技术、经济波动转化的速度呈现越来越快的趋势，导致科学、技术、生产的一体化。三是科学、技术、经济的波动转化，以历史进程中非平衡发展方式，实现其在空间上的协调发展过程。74

16世纪以来世界科学、技术、经济

波动转化大周期与各次经济长波的时代特点

7516世纪以来世界科学、技术、经济

波动转化大周期与各次经济长波的时代特点科学、技术、经济波动转化大周期

第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化周期起迄年代1540—18451740—18951780—19451895—19951950—?科学科学革命Ⅰ1540—1780Ⅱ1755—1895Ⅲ1895—1950Ⅳ1950—科学长波Ⅰ1540—1740Ⅱ1740—1780Ⅲ1780—1895Ⅳ1895—1950Ⅴ1950—技术技术革命Ⅰ1730—1830Ⅱ1830—1910Ⅲ1910—1970Ⅳ1970—技术长波Ⅰ1740—1800Ⅱ1800—1850Ⅲ1850—1920Ⅳ1920—1970Ⅴ1970—经济产业华命Ⅰ1760—1880Ⅱ1880—1940Ⅲ1940—1990Ⅳ1990—经济长波Ⅰ1795—1845Ⅱ1845—1895Ⅲ1895—1945Ⅳ1945—1995Ⅴ1995—经济技术时代蒸汽时代钢铁时代电气时代电子时代信息时代长波技术载体蒸汽纺织技术蒸汽冶金技术电气制造技术电子控制技术智能信息技术蒸汽动力技术蒸汽运输技术汽车制造技术石油化工技术生物基因技术企业组织形态近代工厂制度近代公司制度财团垄断诅织现代集团公司跨国垄断集团生产关系演变自由竞争资本主义私人垄断资本主义国家垄断资本主义国际垄断资本主义商业资本主义-工业资本主义金融资本主义技术资本主义信息资本主义7616世纪以来世界科学、技术、经济

波动转化大周期与各次经济长波的时代特点科学、技术、经济波动转化大周期

第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化第一次波动转化周期起迄年代1540—18451740—18951780—19451895—19951950—?科学科学革命Ⅰ1540—1780Ⅱ1755—1895Ⅲ1895—1950Ⅳ1950—科学长波Ⅰ1540—1740Ⅱ1740—1780Ⅲ1780—1895Ⅳ1895—1950Ⅴ1950—技术技术革命Ⅰ1730—1830Ⅱ1830—1910Ⅲ1910—1970Ⅳ1970—技术长波Ⅰ1740—1800Ⅱ1800—1850Ⅲ1850—1920Ⅳ1920—1970Ⅴ1970—经济产业华命Ⅰ1760—1880Ⅱ1880—1940Ⅲ1940—1990Ⅳ1990—经济长波Ⅰ1795—1845Ⅱ1845—1895Ⅲ1895—1945Ⅳ1945—1995Ⅴ1995—经济技术时代蒸汽时代钢铁时代电气时代电子时代信息时代长波技术载体蒸汽纺织技术蒸汽冶金技术电气制造技术电子控制技术智能信息技术蒸汽动力技术蒸汽运输技术汽车制造技术石油化工技术生物基因技术企业组织形态近代工厂制度近代公司制度财团垄断诅织现代集团公司跨国垄断集团生产关系演变原始积累资本主义自由竞争资本主义私人垄断资本主义国家垄断资本主义国际垄断资本主义商业资本主义工业资本主义金融资本主义技术资本主义信息资本主义77(3)世界活动中心转移中的周期波动1.世界科学中心的国际转移

日本学者汤浅光朝和我国学者赵红州经过统计分析，先后各自独立发现，近代自然科学产生以来世界科学中心发生转移的现象：意大利1540－1630;英国1660－1760;法国1780－1840;德国1840－1920;美国1920－?科学中心的平均周期与转移周期均为80年。782.世界哲学高潮的国际转移为了分析世界科学中心转移的原因,人们很自然地想到哲学思想与科学发展的关系。我们把一个国家哲学高潮或思想解放高潮作为哲学家或思想家人数的函数,进行了定量统计分析,得到近代世界哲学高潮的国际转移现象:意大利1480－1640;英国1600－1730;法国1710－1820;德国1790－1880