科学—技术与经验
在广泛的意义上,人类始终是与技术结伴生长的,其实,就说是技术造就了人类本身也不为过。制造和使用工具,利用火、产生火、保存火,没有这些技术,就谈不上史前人类发展。种植和畜养技术造就了农业文明。接着是书写技术——文字把人类带进了与“史前”相对的人类“历史”阶段。
怎样划分技术发展的大阶段,对此各有各的说法。但是在科学革命之后,技术的性质发生了根本的改变,这一点十分显著。在科学革命之前,技术的发展是各行各业的匠人通过经验摸索出来的,大致上是偶发的、手工的、缓慢的。与之对照,这两三个世纪以来,重要技术不是通过经验摸索创造出来的,而是基于科学成果发明出来的。这种新类型的技术可以适当地被称为“科学—技术”。
从前,科学是科学,技术是技术。亚里士多德式的科学意指系统的知识或系统的认识,这层意思仍然保留在德文的Wissenschaft这个概念里。为避免与近代科学混淆,我有时称之为“哲学—科学”。哲学—科学的根本目的在于认识世界的深层道理,这个世界是一个天地人神的世界,哲人通过发展系统的知识,力求揭示天地人神之间的深层联系。哲学—科学没有技术方面的应用,获得这样的认识本身或求得真理本身就是哲学—科学的终极目的。依今人对“用处”的主流理解,这样的哲学—科学没有什么用处,硬要说到用处,哲学—科学的用处在于:人是理性存在者,达至理性认识是人这种存在者的实现。这也不妨说成是“无用之大用”。
为生活带来种种便利的技术发明,不是哲人的任务,而是普通劳动者的任务。各行各业的匠人通过经验摸索出各行各业的技术。农民发展出选种技术、耕耘技术,游牧人发展出马鞍、脚镫,渔民和海河行商贩子发展出造船和风帆的技术,郎中发展出正骨技术,其他的匠人发展出炼铁的技术、雕刻的技术、造桥的技术。当然,少不了发明和改善兵器和作战技术。技术发明和发展大致上是偶发的、手工的、缓慢的,各行各业的技术之间没有什么理论上的联系。早在农业文明的黎明,人类就开始培植农作物和果树,驯养家畜,虽然他们对基因甚至繁殖机理一窍不通。中国人很早就开始制造罗盘,但没人知道磁针为什么会恒定指向北方。也有知识人发明出一套理论,如阴阳五行理论等,来说明技术是怎么起作用的,但这类理论都是“马后炮”,对促进技术发展没有做出过什么真实的贡献。
近代科学改变了这种局面。首先,它改变了科学与经验的关系。我在《哲学科学常识》中论述说,近代科学的基本进路在于用实验取代经验,凭借这样的转变,科学方法把研究对象中的感知—经验清除出去。一般说来,经验包含经历、参与、体验、观察,等等。科学当然是从经验开始的,不过,科学探究的一个特点是,逐渐排除掉经验中体验的、参与的成分,尽可能转向观察。相对而言,体验因人而异,观察则可以达到公共性,为了突出这一点,人们经常采用“公共可观察的”这一表述。古代“科学”是基于经验观察的科学,其典型是亚里士多德式的科学。近代科学则远远不限于经验与观察,而是越来越依赖于实验,依赖于实验产生出来的结果,进一步,依赖实验产生出来的数据。人们有时说,观察仪器和科学实验大大扩展了我们的经验世界,但认真说来,大大扩展了的是事实世界而不是经验世界。实验表明,空气是有重量有压力的,然而这是我们平常经验不到的,甚至我们的经验正好相反,也正因此,才需要由实验来表明。量子物理学所依据的事实则完全超出了我们的经验范围。强力中子轰击原子核引发链索反应,这是实验室里产生出来的事实,我们完全经验不到。当然,核反应产生的有些结果人类曾经经验到,并且一直在祈祷不要再次经验到。
近代科学同时也改变了科学与技术的关系。最明显的是,近代科学不再限于观察,而是越来越依赖于实验,于是,科学家就不能只坐在摇椅上思考,他要动手制作实验工具。伽利略不仅思想了得,他动手能力也超强。他听说有望远镜这样的东西,就自己动手做了一台大概是那个时代最出色的望远镜,他用这台望远镜看到了月球表面上的粗略地貌,看到了金星的相变,单单这些新了解到的事实,就足以动摇流行了两千多年的月上世界和月下世界的古老宇宙观。固然,这些技术不是用来生产商品的,而是专门为科学研究本身服务的,但它们为应用技术开辟了道路。其实,直到今天,大多数的尖端技术本来也是为科学研究本身服务的,例如基因组编辑技术,但科学家一旦掌握了这些技术,它们就可能被用到医学上。
近代科学不仅由于实验的要求发展出新技术。近代科学的整个理念也有助于技术的发展。新兴科学逐渐脱离理解天地人神深层联系的原本目标而集中于理解物质世界的运行机制。新类型的技术可以依据对事物运行机制的真实把握被创造出来。依赖于科学理论来发明技术,这从根本上改变了技术发明的性质。
科学革命刚刚兴起之时,人们就开始设想科学会带来技术革新。不过,在科学革命之后的两个世纪里,科学和技术大体上仍然各行其是,科学并没有大规模地促进技术发展。科学家关于科学将怎样带来技术进步的设想通常可以被视作争取赞助的说辞,并不是他们当真找到了利用科学来系统改善技术的具体办法。
技术发明对科学的依赖是逐步加深的。托里拆利、帕斯卡他们探究气压是怎样起作用的,这时候并没有去考虑怎样利用他们的科学知识。然而,只有依据这一科学知识,蒸汽机才被发明出来。在工业革命早期,煤炭的需求不断增加,矿井越来越深,于是英国人发明了蒸汽机来抽水。借助蒸汽机水泵的广泛使用,全球采煤量在19世纪里增加了55倍。工业革命从这大量的化石燃料获得推动力,而没有蒸汽机就不可能开采这样大量的煤炭。蒸汽机对工业革命的贡献那么突出,成为教科书上的典范,然而,就科学和技术的关系而言,蒸汽机仍然处在旧技术和新技术交界之处:这项发明固然需要一定的科学知识为背景,但纽科门(Newcomen)和瓦特他们所要克服的主要困难是制造工艺方面的而不是科学知识方面的不足。科学在技术发明上大展身手还要再等上差不多一个世纪。19世纪,德国人研制出各式各样的合成染料,促生了近代的染料工业,而这一领域的技术发展植根于现代化学科学的进步。更突出的例子是跟电力有关的技术,它完全依赖于电学的发展。从那以后,基于科学的技术完全取代了基于经验摸索的技术,再没有什么重要技术不是基于系统科学知识发明出来的。没有任何一个能工巧匠能够通过经验来摸索出利用原子能的办法。这种新类型的技术可以适当地被称为“科学—技术”。