第3章 科学技术的起源与发展(1)

（一）正确认识科学和技术

在我们深入了解科技之前，必须明确两个概念：科学与技术。

“科学”一词在中国古文中没出现过，科学的意思则以“格致学”出现。清代末年，中国人把声、光、电、化学等自然科学称为格致学。在《礼记·大学》中有“格物致知”的说法，其意思是说穷究事物的原理而获得知识。在国际上，使用“科学”一词是日本明治维新时期，福泽瑜吉把“science”译为“科学”，康有为根据这个用法把“科学”引入中国，后来严复在翻译《天演论》中也把“science”译为“科学”，从此以后“科学”一词在中国广泛使用。“science”一词来自于拉丁语scientia，是学问或知识的意思。但英语中science却是natural science（自然科学）的简称，虽然最接近德语对应词wissenschaft，但仍然包括一切有系统的学问。不但包括我们所谓的science（科学），而且包括历史、语言学及哲学。所以说广义的科学泛指所有的成系统的学问或知识，狭义的科学仅仅有自然科学之意。本书中所提到的“科学”使用狭义科学的意思，仅指自然科学。

关于科学的定义，国内外学者有多种看法。如：科学作为社会分工的一个部门，是人类一种特有的活动方式，是社会精神生产的一种具体形态；科学作为人类认识活动的成果，是一种知识体系，是一种社会意识形式；科学是一种特定的社会建制等。可以看出，学者们对科学的概念没有形成一致的认识，但有一点是共同的，那就是把科学看作是人们认识的活动和认识的成果，属于知识范畴。“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系”，“科学是关于自然、社会和思维的知识体系……是精神文明的重要因素”，“科学是一种存在着公认的客观标准所累积的知识传统”[1]，这是人们对科学作为知识体系的肯定性表述。

人们所接触到或被人类所感知到的世界可以大致分为自然界、社会、人类自身的思维这三大部分。不论宇宙的星辰，还是地球的构造及发展过程；不论是植物、生物的生长规律和演化历史，还是人类自身生物体的生长规律和进化史；不论是人类社会发展规律，还是经济发展过程；不论是人的行为基本模式，还是人的思维，都存在其独特的基本规律和一般性生长变化原则。人们把对这些规则和原则的认识，及由这些认识构成的认识体系，称作知识及知识体系。科学是这一切规律的总称，科学直接表现为知识。人们对知识的认识越深，说明人掌握的科学越多、层次越深、知识越广。

科学作为知识和知识体系，有如下规定性：第一，科学是事实和规律在人们头脑中的反映，是人们对客观事物的属性、规律、本质的一种认识。人们在认识、反映某一客观事物时，把握住了其属性、本质和规律，也就获得了某一方面的科学知识。第二，科学知识具有真理性。人们对事物的认识和反映，其结果可能是真理，也可能是谬误。科学既不是对事物的错误反映，也不是正确认识和错误认识的混成物，而是正确反映事物的真理性认识。第三，科学是理论化、系统化的理性知识。知识可以是点点滴滴的，甚至是互不联系的，但这样的知识不能被称为科学。只有这些知识单元的内在逻辑特征和知识单元间本质联系清楚了，建立起一个较完整的知识体系时，才能被称为科学。所以，科学都需要用概念、判断、推理等逻辑形式系统表述出来，科学具有一定的理论特征和系统特征。

但是人们常常不由自主地用获得的知识本身来理解科学，比如“牛顿力学’、“相对论”、“生命科学”等，这是片面的。我们应该知道科学不仅仅包括认识的成果，还应包括认识的过程。只要我们站在人类文明史的高度回顾一下，就很容易发现，并没有一个时代的知识体系能够称得上是完美无瑕，无懈可击的，同样也不可能有一种科学知识是停滞的、凝固的绝对真理。大家都知道，16世纪哥白尼的日心说推翻地心说，是近代科学兴起的标志。但现代天文学的发展表明哥白尼的日心说也并不正确，目前的研究认为宇宙根本没有中心。那么这个最新的结论一定正确吗？也不尽然，只要人们不断追求，认识是永无止境的。而正因为这样，科学才更具魅力，才能吸引无数科学家为之献身，去探索它的奥秘。自然界没有也不会有最后的谜底，人们只能不断把自己对自然的认识刻在历史的界碑上。但是当界碑刻好之时，人类已离它远去，又去撰刻新的界碑。科学的历史也正是在这样不断地否定中前进。

“技术”一词在中国古代泛指“百工”，在《考工记》中有“天有时，地有气，材有美，工有巧，合此四者然后可以为良”，其中的“工有巧”就是指工匠的技术、技巧之意，工匠的技术、技巧是指工匠拥有的基本操作思路、方法和特殊的手段，工匠的技术是以师傅言传身教的带徒弟的方式世代相传，以经验和具体的操作技巧和操作能力为主。英语中的“技术”一词technology是techne和logos结合起来的。关于技术的概念，不同时代和不同领域的学者，都从不同的角度下过种种不同的定义，概括起来有以下几种代表性的提法：①方法技能说。认为技术是人从事技术、艺术等任何事情中采用的手段、技能。例如18世纪法国的狄德罗在《百科全书》中把技术定义为：“为了完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则相结合的体系。”这里的技术是手工业者所拥有的技能，而工具只是在人手工操作下用于强化人手的技能和强度的物件。②劳动手段说。认为技术是人类活动手段的总和，技术是所有劳动手段和工艺的总和——人手创造物。③科学知识应用说。认为技术是客观的自然规律在生产实践中有意识的运用，技术是根据生产实践经验和科学原理而发展成各种工艺操作方法与技能。以上观点都从不同的历史阶段和不同的领域反映了技术某个侧面属性，因而都包含相对真理的成分，它们都是把技术作为静止的东西而忽略了技术的动态过程，未能反映技术的本质属性。

其实，技术的含义和科学的概念一样，有一个由简单到复杂的过程。比如在近代出现了大机器后，有了许多半自动化、自动化工具和电气化工具，这时又把各种机器和自动化工具等物质的生产装置也列入技术范围里，把技术的内涵扩大了，既包括工匠的技能和方法，又包括各种设备、工具的操作能力和生产性能。特别是在今天，以信息技术、微电子技术和电子计算机广泛应用为标志的新技术革命中，人的智能，即知识、智力和信息已成为决定生产和经济发展的最重要因素。因此，从这个意义上说，技术这一概念从工业社会前的手艺技巧和技能，经过工业社会的“机器工艺”发展到现在，已经体现为“新智力技术”。因此，技术乃是实践经验、科学理论和物质设备三者有机结合而形成的技术理论、技能以及物质手段和方法的总和。

科学是一种知识体系，似乎没有遇到过什么争论。那么技术是不是一种知识呢？或者说，技术能否以知识形式而存在？对此，人们的回答就大相径庭了。但不管怎样，把技术理解为一种知识还是大有人在的。邦格在他的著作《技术的丰富哲理》一书中为技术下了定义：“技术是为按照某种有价值的实践目的用来控制、改造和创造自然的事物、社会的事物和过程，并受科学方法制约的知识总和。”[2]有人甚至主张技术同应用科学是同一语，或者说技术是技艺的知识化和条理化，是对技艺的科学探讨。我国中华书局出版的《辞海》也指出：“技术是人类在争取征服自然力量、控制自然力量的斗争中，所积累的全部知识与经验。”这说明，技术可以以知识的形式存在，与科学是有共同之处的。

当然，严格地说，科学知识与技术知识又是有一定区别的。简单地讲，科学知识主要回答被反映对象“是什么”、“为什么”的问题，而技术知识主要解决的是“做什么”、“怎样做”的问题。技术来源于实践的经验和对自然规律的认识。自然规律被定义为科学，自然规律是技术所必须遵循的前提条件，技术必须依照自然规律进行生产活动。如蒸汽机的主要技术原理是把热能转化成机械能或动能，水蒸气在温度变化下有膨胀的自然规律。蒸汽机的罐体和活塞在高温蒸汽的推动下产生位移，形成做功。蒸汽机就是把高温蒸汽膨胀做功的自然规律和自然变化过程人为地控制住了，让这个自然过程在人们需要时产生，按人们需要的强度释放，释放出的动能作用到工作机上，从而代替手工操作时的人力或畜力。蒸汽机就是实物性的技术，是具有某项功能的创造物，它的功能就是控制蒸汽受热膨胀的过程。与此同时，人们还要掌握一系列的控制技巧，利用气体的温度、压力、体积三者的自然联系，制定出在需要不同的动能时这三个因素之间的关系表，控制其中的某个因素，实现动能有目的的释放。

相对而言，科学知识要比技术知识抽象和概括，一般要离社会实践比较远一些；技术知识则比科学知识更加具体、更具有操作性，与社会实践较近、较直接。所以，人们采用基础科学—应用科学—技术的图式，来描绘科学知识与技术知识同生产实践的不同远近关系。同样这个图式还能反映知识逐渐具体化，逐渐向生产实践靠近并最终融入生产实践的过程。事实上，任何一项科学技术的发育，都要经历科学、技术、生产这三个阶段才能转化为直接的生产力。但是，我们决不能夸大科学知识与技术知识之间的区别。从当代大科学的角度看，科学知识是技术知识的理论基础，技术知识是科学知识的社会应用，这只是二者关系的一个方面。另一个重要的方面是，现在技术已经成为大科学的一个有机组成部分，科学知识和技术知识已密不可分。正是因为这个原因，人们通常都把科学与技术并提，把科学技术作为一个整体范畴应用。

（二）科学技术的发展历程

科学、技术是分属于人类行为的两个不同部分，一般认为科学是规律和知识体系，技术是一系列的技巧和附有特殊功能的工具和机器。现在对科学的研究已从哲学中分化出来成为一门独立的科学学，技术也因其专业性分化成不同的门类。人类科学技术文明起源很早，可以追溯到几千年甚至上万年以前，同人类历史一样悠久。但科学要成为一门系统化的知识，技术要能够自觉运用，需要经历一个相当长的历史演变过程，所以科学和技术形成系统的理论体系和不同的门类还是近几百年来的事。技术的诞生要先于科学，主要表现为生产经验和劳动技能。

人类社会自产生到现在已经有300万年以上的历史，人类出现的标志，就是从制造工具开始的生产劳动。而制造工具需要一定的技术，所以说技术首先是人创造发明出来的，是人们主观能动创造的结果。这个“创造”活动有明确的目的性，是为了把自然界的规律及物质为人所用，才进行的创造活动。那么从技术发展史来看，近代以前使用的生产工具基本依靠经验性技术。

人类与动物最大的不同就是能够制造工具。约100万乃至200万年前，人类的祖先首先学会制造和使用石器工具。打制石器标志着人类掌握了第一种最基本的材料加工技术，从此揭开了人类改造自然的第一个时代——石器时代的序幕。古代技术发端的第二个标志是人工取火。原始人在长期的劳动中逐渐认识到了火的用途，并发明了取火的方法。我国距今170万年前的云南元谋人和距今80万年前的陕西蓝田人，都留下了用火的遗迹。火在人类进化史上有着特别重要的意义，它使人类逐步走出了“茹毛饮血”的野蛮时代。恩格斯对火的出现给予了这样的评价：“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物分开。”[3]另外，在原始社会的众多技术发明中，还有一些比较重要的有：约14000年前发明了弓箭；约9000多年前出现了饲养家畜的原始畜牧业和栽培谷物的原始农业；骨针缝衣、陶器烧制、房屋建造和木轮车、独木舟的相继发明，产生了人类最初的纺织、化工、建筑工艺和交通运输工具；到了原始社会末期，又发明了冶铜技术。这些围绕着衣食住行诸方面的技术发明，都是原始人生产和生活经验长期积累的结果，是原始人对自然界进行初步认识的结果，为科学及科学性技术的产生奠定了基础。在那个生产力水平极其低下的时代，任何一项技术发明都是在漫长的实践中通过反复实验才得到的。在漫长的原始社会时期，科学知识以萌芽状态存在于生产技术之中。石器的加工、人工取火、捕猎打鱼、制陶冶炼等都是科学知识萌芽的土壤。人们逐渐掌握科学知识之后，对大自然有了更深的了解，科学也在人们的不断认识中继续发展。总的来说，在这个阶段科技的生产力性质并不明显。