自然辩证法教案
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绪 论 自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学交叉的哲学性质的学科，它从自然观、认识论、方法论与价值观方面，研究科学技术与社会的关系。是科学技术研究的理论基础。 对科学技术的哲学研究有别于科学技术自身的研究。科学技术把天然物或人工物作为研究对象，通过科学抽象揭示它们如何存在、如何演化，进而对它们进行理论解释和行为预测。属于实证性研究，其目的在于获得经过确证了的规律性知识。 科学技术的哲学研究则把科学技术本身作为对象，探究科学技术中运用什么样的观点看待世界以及这种观点的合理性，探究科学技术究竟在社会生产和社会生活中发生了什么效应以及这种效应的价值。属于哲理性研究，其目的在于促进科学技术的自我意识和哲学反思。通过这种反思，科学技术对自身的发展方向会更加明晰，社会公众对科学技术的社会价值和社会定位的理解也会更加准确。 在马克思主义理论中，系统地对科学技术进行哲学反思的工作是由恩格斯的著作开创的（爱因斯坦和波普尔的评价）。在欧美诸国，对科学技术的哲学研究则在自然哲学、科学哲学和技术哲学的名义下进行。不同学派观点林立，但所关注的问题大致相同，所提出的观点也可以相互补充。恩格斯代表着１９世纪的一种自然哲学和科学哲学，２０世纪的自然哲学、科学哲学和技术哲学则包括着自然辩证法在当代条件下的发展。都属于对科学技术的哲学反思。 学科性质 １、与哲学的关系： 共同点：内容一致，视角一致（一般规律，整体研究） 不同点：抽象程度不同 ２、与科学的关系 共同点：对象一致 1 不同点：视角不同（实证研究，形成思想；哲理研究，形成反思） 一、恩格斯的著作《自然辩证法》 １８７３年，他致信马克思阐述了用运动形式相互转化的观点对自然科学中的重大发现进行哲学分析的思想，这封信被看作是恩格斯写自然辩证法的初步纲领。 〈一〉运动形式相互转化的自然观 １、社会历史条件 工具机（纺织机）和动力机（蒸汽机）所奠定的机器大工业和产业革命，加工业取代农业成为主导产业。既向科学提出了新的需求（提高效率开拓市场），也是科学提供了新的事实（生物化石），更为科学提供了新的研究工具（精密仪表）和交流手段（科学语言），从而使科学取得长足发展。 ２、科学前提 （１）康德（１７７５）和拉普拉斯（１７９６）关于太阳系起源的星云假说。 （２）莱伊尔（１８３１）提出的关于地貌演变的均变假说。 （３）焦耳（１８４３）和迈尔（１８４５）提出的关于功热电磁相互转化的能量守恒与转化定律。 （４）维勒（１８２４）从无机化合物氰酸铵合成尿素的实验。 （５）施旺（１８３９）和施莱登（１８３８）的细胞学说。 （６）达尔文（１８５９）的进化论 ３、基本要点 （１）从运动的物质承担者，运动的表现和运动的规律性相统一的角度，概括出基本的运动形式。 机械运动：物体，接近和分离的位置运动，力学规律 物理运动：分子（以太），收缩或膨胀、吸引或排斥的物理变化，热学和电磁学 化学运动：原子，化合或分解的化学运动，化学规律 生命运动：蛋白体，同化或异化，遗传或适应之类的生命过程，生物学规律 2 运动形式对应着特定的运动规律，而特定的规律又对应着相应学科，因而主张把运动形式作为科学分类的原则。 （２）运动形式相互转化。机械运动借助摩擦和碰撞可以转化为热光电磁等物理运动；物理运动超过一定物理常数的情况下会带来内部构造的变化，即化学运动，当化学运动造成蛋白体出现时又转化为生命运动。所以在科学的衔接点上，可望取得最大的成果。（学科交叉边缘地带） （３）运动形式转化中存在着能量的守恒和质的不灭关系（每种运动形式既有转化为其他运动形式的能力，也包括着转化为其他运动形式的条件）。 （４）运动形式按复杂程度可分为简单的、低级的和高级的运动形式。高级运动形式包含着低级运动形式（下向分支），但不归结为低级运动形式，低级运动形式可以演进为高级运动形式（上向分支），但它本身不是高级运动形式。 〈二〉假说和实验相结合的科学科学方法论 近代自然科学初期：实验与数学结合，这种方法对研究既成事物的既定运动是有效的，而对于研究演化过程和起源关系往往力不从心。而假说则是以远离经验为代价而换得对现象更深刻的理解。 １、科学在发展形式就是假说，假说是科学从经验向理论过渡的思维形式。 ２、假说既要有实验观察事实作为基础（以前理论无法解释的事实），又需要新的观察事实进一步确证，以便纯化，修正或取消。 ３、假说相互排挤和迅速更替，意味着科学认识在错综复杂的曲线上发展。 〈三〉科学是一种社会现象：社会生产是科学发展的动力；科学发展又推动着社会的变革。 二、２０世纪的自然哲学、科学哲学和技术哲学 相对论、量子力学和系统理论的兴起，使自然科学取得了实质性进展。与此同时，技术也突飞猛进。（生物物质时代）。 〈一〉自然哲学 3 由于当时科学和哲学未曾分化，古代自然哲学既包括关于自然本质、自然本源、自然图景等形而上学设定，也包括关于自然现象、自然过程等经验性知识，而且往往用形而上学性质的设定来直接解释和校正来自经验的知识。 贝塔朗菲的系统论：系统科学，系统技术和系统哲学（系统本体论，系统认识论和系统价值论）。海森伯的：现代物理学触及实在空间和时间等基本概念，它们存在着老传统和新传统的冲突，只能从哲学层面上才能解释现代物理学精神。 自然科学长足发展时代，自然哲学存在的必要性：１、科学问题的前沿探索需要某种哲学信念作为前提假定。２、科学的进步又会强化、淡化乃至改变一些哲学信念。 一方面哲学信念引导科学发现，另一方面，科学发现又会修正以至改变哲学前提信念。 １、研究内容上，把蕴含在科学基本概念和基本理论中的科学思想作为研究重点。其提供的知识是关于用什么样的观点来研究自然界的知识。 ２、在研究方法上，自觉地把科学中已确认了的理论知识作为基础，并在此基础上进行哲学抽象。 ３、在研究群体上，大量有成就的自然科学家加入其中，由此开始了哲学家与科学家在自然哲学问题上的对话。 〈二〉科学哲学 科学哲学只有在近代自然科学兴起后才出现。毕达哥拉斯和亚里士多德有过关于科学认识的一般特点以及关于科学认识的一般方法的见解。 近代科学产生后，一方面形成大量实证知识及其体系；另一方面同时发展了获取知识、解释知识、评价知识、整理知识的众多活动方式和研究方式。对科学知识及其体系的哲学研究属于自然哲学；而对获取知识的活动方式和研究方法的哲学研究，则是科学哲学的侧重点。 〈三〉技术哲学 过去没有一是因为在现实上人们对现代技术只是满怀热情的接受，没必要探讨；二是因为在思想上技术被看作是手艺，不值得哲学来研究；三是因为在历史上技术哲学缺少根深 4 蒂固的哲学传统。 二十世纪技术哲学兴起的原因：１、新技术产生了不可忽视的负效应；２、与新技术的巨大社会效应相关，社会对技术的评价和控制越来越重要；３、２０世纪新技术是科学理论取得突破性进展后自学应用于技术开发的结果。 三、科学技术哲学的研究领域 ２０世纪的自然哲学、科学哲学和技术哲学虽然是在不同思想来源和研究重点下分别发展起来的，然而，内容上的交错和观点方法上的借用，又使它们相互渗透，很难划出严格的边界。尤其值得注意的是，它们都逐渐把整体性作为一种方法论原则而确认下来。表明，把科学技术作为一个整体进行哲学研究是适宜的。 事实上，２０世纪下半叶科学技术发展的一个重要趋势，正是科学技术的一体化。 首先，科学知识和技术知识在相互贯通。 其次，科学活动与技术活动在相互结合。 再次，科学组织和技术组织在相互渗透。 〈一〉研究范围 １、对科学知识和技术知识进行本体论抽象——自然观 古代本体论的具体内容虽已过时，它提出的问题却需要不断探讨。 科学理论中所蕴含的对研究对象的基本观点被抽象为科学思想。其中往往包含着对对象世界如何存在、如何演化的理解，由于普遍意义可以称为自然观。 ２、对科学和技术研究活动进行认识论和方法论抽象——科学技术方法论 既不对科学技术研究的具体方法作简单的枚举归纳，也不对认识过程作思辨式的臆想猜测，而是密切关注科技研究的具体实践，并以此为基础进行认识论分析。 普朗克现象。 ３、对科学技术与其他社会现象之间的关系进行价值论抽象——科学技术观 二、学习科技哲学的意义 １、体验方式：从科学素养培养层面。 5 ２、观念框架：从科技战略、科技政策制定和执行。 ３、理解方式：从科学技术研究过程层面。 第一章 科学与技术 第一节 科学 关于科学性质的共识 １、科学是不断深化的关于客观世界的正确反映的知识体系。存在方式 ２、科学是产生知识体系的活动体系。发展过程 ３、科学还是一种社会建制。社会存在方式。 一、科学知识及其体系 广义知识（Scientia---Science）：包括人们以各种方式认识自然和社会所获得的认识成果，包括对各种自然现象和社会现象的解释。 狭义知识(Knowledge)：特指科学知识，即人们以科学的研究方法所获得的对自然及社会现象的系统化的知识体系。 〈一〉科学知识和非科学知识 神话解释、宗教解释乃至艺术解释和自然哲学解释往往从预定的信念出发，采用隐喻、比附等方式说明现象（非科学知识）；而科学解释则有确定的形式，确定的内容和确定的推理过程（科学知识）。 加拿大科学哲学家邦格的知识体系： 知识（认知域） 〈二〉实证科学知识的特点 实证知识一般不包含价值判断，只研究对象本身的内在规律，并根据这些规律，分析对 6 象的行为，预测对象的趋势。非实证知识中的相当一部分如规范性知识，是以一定价值判断为基础，分析什么样的对象符合这些标准，以及如何才能符合这些标准。实证性知识回答“是什么”“为什么”的问题，规范性知识回答“应当是什么”“应当如何做”的问题。自然科学提供实证性知识，而社会科学和人文科学中所包含较多的是规范性知识。 １、 真理性：其一是指科学知识本身就是真理，或者是具有向真理逼近的性质；其二是指某一科学知识可能最终被证明不是真理，但它是追求趔过程中的一个环节，具有追求真理的使命，尽管它可能被证伪。 ２、 合理性：首先，在经验上具有严格的可重复性、可预言性；其次，其逻辑体系是严密的。 ３、 进步性：后一种理论比前一种理论更仔细地更详尽地描述或说明同样的事实；后一种理论通过了前一种理论通不过的检验；后一种理论对前一种理论具有完全的包容性、能解释前一种理论所能解释的一切事实，还能解释并预言前一种理论不能解释和预言的新事实。 ４、 共享性：自然科学的内容及其利用有公共性和公享性。 非实证知识自有其在调节情感、意志方面的价值。 〈三〉科学知识体系及其演化序列 比较成熟的学科，都是由事实、概念、定律、理论所构成的结构化知识体系。（其一，理论与经验相联结，从而具有可检验性；其二，理论知识之间有内在逻辑关系，从而带有一定程度的演绎性质。这种结构化使其比字典等更具有易理解、易记忆、易传授、易提取的优点）。 １、准科学：不成熟的科学。概念的不确定性；思想内涵浅。 ２、前科学：经验性定律和表征性理论得以出现。诸学蜂起，百家争鸣。持之有故，各不相让。 ３、常规科学：带有某种确定的科学规范的知识。其存在形态基本上是稳定的、内涵丰富的知识体系。争论只在细枝末节上。 7 ４、后科学：体系化极强的科学发展阶段。把常规科学中发现的规律更加数学化、理论化。完全排它。它又是孕育科学革命的阶段。所谓科学危机正是后科学僵死的信条与新科学事实之间激烈冲突的结果。 二、科学活动及其原则 〈一〉科学活动的基本目标 解释存在、预言未来。 解释存在是对现象和过程做出合乎规律的说明。合乎规律意味着将一般规律作为解释前提，把被解释的现象看成规律在特殊条件下的表现。科学解释的前提：其一，解释项与被解释项必须是逻辑相关的，或者说解释项与被解释项一定要有必然联系；其二，构成科学解释的陈述必须是可检验的科学定律，以及可观察的现实条件。 预言未来是提出将会出现的可观察到的某种事件的必然性或概率。科学预言比经验预测具有较大的可靠性。两种类型：一种是对客观存在却尚未发现的事物或现象的预见。另一种是对在具备一定条件时必然要发生的现象的预见。 〈二〉科学活动的基本原则 真理在古希腊时意谓真知，即绝对正确的终极知识。现代科学所说的真理，则指的是客观性知识，即能够描述、解释、说明自然界本来面目并能预言自然界发展趋势的知识。 １、科学活动成果的“真”。 ２、科学活动过程的“真”。 ３、科学活动发展的“求真”。 〈三〉科学活动的基本矛盾 科学实验与科学理论。科学实验是检验和评判科学理论的标准。 三、科学组织及其行为规范 〈一〉科学劳动职业化：科学共同体 科学劳动的特点：在性质上，是以脑力劳动为主的复杂劳动；在任务上，是面向未知领域的创造性劳动；在产品形式上，其成果是精神性产品。 8 科学共同体的本质规定，不在于它的群体性或集体性而在于它的内部组织方式。群体性只表现了它的外部存在形态。其本质上是科学工作者按同一范式组成的集体。范式是指人们的科学认识活动中起指导和支配作用的理论框架或模式。 〈二〉科学家、科学共同体的行为规范 １、普遍主义。 ２、公有主义。 ３、利他主义。 ４、理性主义或有条件的怀疑原则。 四、科学与伪科学的划界 伪科学的特征是主观性、特设性、孤立性、神秘性与反规范性。 第二节 技术 〈一〉技术的性质与形态 在改造自然界的生产劳动中运用的知识、技能、物质手段和规则方法的总和就是技术。 经验技术（古代社会中以手工工具和经验技能为主要内容的工匠技术）的特征：与知识发现的分离性（其一，技术中知识的含量较少；其二知识发现与技术发明失衡）；与生产过程的直接同一性。 近代社会技术的革命性变革的表现： 科学成为变革自然界的巨大精神力量。 机器工具的出现使劳动手段发生了革命。 ——所谓技术，是人类为满足社会需要，利用自然规律和自然界的物质、能量和信息，创造、应用和改进人工自然的知识、手段和技能、方法的系统。具有三个互相联系的方面：技术的操作形态（观念的技术和物化的技术）、实物形态和知识形态。 〈二〉技术的知识本质 9 现代技术是客观的、理论性的、社会性的。以科学知识为基础是现代技术的主要标志。 现代技术的知识本质体现在：其一，以科学知识为根据、在多门科学知识基础上建立起来；其二，现代技术的实物形态和操作形态只有凝结了相应的技术原理知识之后，才能成为技术系统的有机部分；其三，技术的实施过程实现了知识的应用价值。 技术知识同科学知识的区别： 目的和任务不同：是什么、为什么和做什么、怎样做。 知识形态不同。 知识的评价标准不同：真理性评价和价值性评价。 与社会的相关程度不同。 知识表征方式不同：陈述性知识与程序性知识。 二、技术研究活动 〈一〉技术研究活动的基本目标 创造天然物：从其来源和形成看，是人制造出来的人为之物；从其发挥作用的社会性质来看，它们是受人控制并为人服务的为人之物。（有时候会事与愿违） 技术研究目标的实现（三个阶段）： １、制定计划，酝酿蓝图。 ２、使用工具运作阶段。 ３、在生产或生活中消费这些人工物，即物的使用。 〈二〉技术活动的基本原则 以求用为原则，达到对善的追求。这由技术活动的两重性决定的（自然属性和社会属性）。 自然属性可以用优、劣、精、粗等技术指标衡量；社会属性则可用善恶标准来衡量。 求用与求善在不同历史时期的关系： 古代：功利性——求用观念。善只与功利相关。 近代：科学性——求用观念；商品性——求用性。善与经济性、科学性相关。 10 当代：伦理性——求用观念。善与功利、科学、经济、伦理全方位相关。 〈三〉技术研究活动的基本矛盾 技术目的与技术手段的矛盾。 技术目的指为实现社会需要面对技术发展的方向和技术系统的功能所作的设定（必要性和可能性）。 技术目的与技术手段的矛盾，通过发明创造新技术、新设备、新工艺、新的组织管理方式，或对原有技术的重组和改造来解决。 三、技术的社会建制 〈一〉技术研究开发机构 它是将基础科学、技术科学的研究成果中带有应用性前景的项目进行商业开发的部门和组织，是科学技术向生产力转化的中介组织。两种主要形式： 集约化的技术研究开发机构。（高技术开发区、科技园、科学城、工业园等：硅谷，中关村），其共同点是以智力密集区为依托，以开发高技术和开拓新产业为目标，促进科研、教育与生产相结合，推动科学技术转化为生产力的综合性基地。 相对独立的技术研究开发机构。（政府部门的技术开发机构，大学的技术开发机构，企业的技术开发机构） 〈二〉技术开发的激励和保护——技术专利、技术保密 目的是保护技术发明和创新主体进行创新获得的利益不受模仿者侵犯。 第三节 科学技术的历史发展及当代科学技术系统 一、从前科学到真正意义上的科学 〈一〉科学的萌芽和文艺复兴 〈二〉近代三次科学技术革命 第一次科技革命的特点：科学进步开始先于技术进步，二者与生产的关系开始从生产需要——技术进步——理论发展的趋向，朝理论发展——技术进步——生产需要方向转变。 11 第二次科技革命的特点：科学正进入比较成熟的阶段，技术进入知识本质阶段，科学直接带动技术进步，科学与技术对生产已悄仅起直接的推动作用，而且已经走在生产前面，起着指导作用。 第三次科技革命的特点：科学理论突破——（促进／促进）技术创新——（满足／提出）新的生产需要。 〈三〉科学技术发展的规律性 １、科学技术发展呈现出加速度增长的趋势。 （１）科技成果的增长速度不断加快。 （２）由于社会对科技投稿不断增加科学技术发展的规模也越来越大。 （３）科学技术在高度分化，高度综合的基础上，呈现出一体化发展趋势。 （４）科学技术发展的总进程表现进化和革命的辩证统一。 一、小科学到大科学 〈一〉大科学的标志、本质和特征 小科学，就是指历史上那种以增长人类知识为主要目的，靠个人的财力、技艺和兴趣而选题的，以个人的自由研究为主要特征的科学。——为科学而科学。，是科学的小生产方式。 小科学到大科学转变的历史性标志是第二次世界大点期间的曼哈顿工程。 大科学的本质特征： １、它是大规模社会建制化的科学，是科学技术高度社会化的产物。 ２、它是科学与技术一体化的科学，是科学技术化和技术科学化的产物。 ３、它是系统化、整体化的科学，是科学整体化和技术群体化发展的必然结果。 ４、大科学还是科技、经济、社会、环境协调发展的科学。 〈二〉大科学观 １、要建立大科学的系统观念。古代：朴素整体论；近代：分析论。 ２、要建立大科学的经济观念。 ３、要建立大科学的人才观念。 12 ４、要建立大科学的战略观念。 ５、要建立大科学的大协调观。 一、代科学技术系统 〈一〉科学技术一体化 科学技术化是指在总体的科学研究活动中，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作为其辅助部分，这些辅助的技术活动，并非用于科学研究成果向在京技术领域的转化，而是服务于科学研究活动自身的需要。 技术科学化有两重涵义：一是指已有的技术上升到技术科学并通过相应基础科学的指导，形成系统的技术知识体系，反过来完善提高已有的技术。二是指技术创造发明根据已有的基础科研成果而做出。 科学技术连续体的形成。它是科学技术高度一体化的产物，是指某个领域科学与技术联结为从基础研究经应用研究和发展研究到实用技术的连续整体。两种途径：一是科学技术化与技术科学化两个过程相对展开，衔接后由于实践需要的推动而相互渗透融合而成；另一种是由于科学实验装置的技术原理符合某种实际需要，科学的技术化连续演变成新技术。 科技一体化的进程对科学技术系统的影响： （１）对科学与技术的研究方式及发展速度、价值取向产生了深刻的影响。 （２）科学技术生产的一体化形成互相促进的良性循环的机制。 〈二〉当代国家创新体系 弗里曼：国家创新系统是在国家内部系统组织及其子系统间的相互作用下，在公、私领域内形成的一种机构网络，它的活动目标是启发、引进、改造和扩散新的技术。 纳尔逊：创新是由大学、企业等有关机构形成的复合体制，制度设计的任务是是技术的私有和公有两方面建立的一种适当的平衡。 第二章 当代自然观 科学技术哲学中所讨论的自然观，是对科学技术知识进行哲学抽象而形成的观察自然 13 界的基本观点。虽不能代替具体的自然知识，却能提供不同知识领域相互过渡的观念启发。 第一节 天然自然和人工自然 原始人造工具和原始自然语言的出现的意义。如果把自然演化中自发形成的天然物总称为原生的第一自然（是人类社会的自然环境，既提供自然资源，又承受废弃物）；那么，对天然物进行有意识重组改造而形成的人工物，则可总称为次生的第二自然（是社会生产和社会生活正常进行的内部支撑条件）。 一、科学所认识的天然物世界 〈一〉宇观世界 宇观世界是指恒星、星系、星系团、超星系等天体系统。相对论效应不可忽视，是广义相对论、星系动力学、宇宙动力学所研究的领域。 ２０世纪对宇观世界的重大进展，是发现了整个宇宙在不断膨胀着。据此提出了关于宇宙起源的大爆炸假说。 〈二〉微观世界 要要指原子、核子、基本粒子所构成的物理系统。波粒两象性相关的量子效应，是量子力学理论所研究的领域。 二、技术所创造的人工物世界 人工物是指人们有意识地运用技术手段重组天然物所形成的人工制品。 人工物的两个序列：实物（满足物质需要，物质流和能量流，以其固有属性被直接使用）；符号（满足精神文化需要，信息流，以其指代意义被直接使用）。 〈一〉人工物的实物序列 １、生产资料：生产工具：工具机＋传动机＋动力机＋控制机＋智能机 ２、消费资料：基本生活资料，基本保健资料以及享受资料。 ３、还原资料：污水处理、净化除尘、工业和民用垃圾处理、殡葬掩埋等设施。 〈二〉人工物的符号序列 14 １、作为人工物的符号：物理模式＋指代意义 符号＝符形（物理模式）＋符义（指代意义）＋符码（指代规则） ２、语言符号和非语言符号 语言符号包括自然语言和人工语言（科学语言、形式化语言、世界语）。它们都是由词素、词、短语、语法所构成的符号链。 非语言符号首先指相似符，同时也包括标示符、肢体符、情感符等。通常是比较简单或比较模糊的符号约定，符形与符义的变化范围也较小。 ３、符号的生产、存储和传输系统 符号的生产主要在人的大脑中进行。当前的符号生产往往在人——机系统中进行。 符号的存储系统主要指脑外存储，它包括各种形式的数据库和图书——情报网。 符号的传输系统是指各种信息网络。（因特网已成为现代信息传输系统的典型形式）。 〈三〉人工物所构成的物质流、能量流和信息流 实物型人工物为人类的物质生产、物质消费和资源再生提供了物质条件，并通过生产活动、消费活动和资源再生活动的进行而构成社会中的物质流和能量流。承载物质流的是物质网络，如公路网、水路网、铁路网、空运网等。 符号型人工物为人类交往提供了基本手段。通过交往活动，生产活动、消费活动、资源再生活动才能得到调节。这样，符号型人工物将进入社会活动的所有领域，构成社会中的信息流。其承载工具是信息网络，如数据网、电话网、有线电视网、计算机网等。 这样，在人类的生产、消费、资源再生以及及活动中，人工物世界被塑造为信息流调节下的物质——能量的社会循环。（Ｐ１０４） 三、地球上人工物与天然物的复合 〈一〉物质和能量的流动循环：天然物——人工物——天然物；天然的能量资源——人工的一次能源、二次能源和终端能源——耗散了的热能和其他能量。 〈二〉低效用与高效用的重新组合：具有潜在效用的天然物——具有高效用的人工物——效用消失了的废弃物。（效用流） 15 〈三〉可能性与可行性的有效统一：认识天然物——创造人工物——更广泛更深刻地认识天然物。（知识流） 第二节 物质联系的系统方式 一、科学中的系统思想 〈一〉对简单事物的研究：系统观念不必要 简单事物由于相互关系简单，通过部分之间的线性叠加就能把握对象的整体。原子主义：重构成轻关系、重个体轻整体的思考方式。 〈二〉对复杂而无组织事物的研究：系统观念不可少 经典热力学的出现，要求调整思考方式：不再关注每个粒子的细节，而从整体上去寻找宏观量（不是粒子微观量的简单叠加，而是大量粒子相互作用所表现出来的宏观性质）。但经典热力学研究的是处于平衡态或最终回到平衡态的热现象和热过程，其最高成就是热二律。它虽强调了系统的不可逆性，但演化的方向却是使组织走向死寂。这显然是一种复杂而无组织的事物。 〈三〉对复杂而有组织事物的研究：系统观念充分展开 二、系统的规定 诸种系统的共性： 都由诸多要素构成 要素之间存在着各种形式的相互作用 相互作用的结果造成了整体特有的性能。 这些整体性能表现在外部环境中。 系统是在一定环境条件下由相互作用着的若干要素所构成的有特定功能的整体。 〈一〉要素 从原则上说，凡是构成系统的组分和组元都可以称为要素。但在一定分析水平上，要素特指系统的基本组元，而不进一步追溯这些组元又由哪些组分构成。 16 要素总是带着特定属性进入系统的，但对其只做描述性分析。对要素而言重要的是其属性，能接受什么输入提供什么输出，可建立什么关系，至于具有这些属性的实体是什么并不重要。只要满足相应的属性，都可以成为系统的要素。 〈二〉结构 结构是要素之间各种关系的总称。既包括形式性的数量关系、空间关系、时间关系，更包括实质性的交互作用关系。相互作用是通过物质、能量、信息的交换而实现的。 结构本质上是要素之间的物质能量信息的交换方式。结构意味着差异非平衡和对称破缺。 〈三〉环境 环境分析与分析水平有关。一般情况下，系统的环境指直接与系统发生相互作用的诸因素。也即系统的环境主要指工作环境、小环境。 环境的作用相当于一种选择机制。结果是特定环境中才会出现特有系统。 环境对系统的选择作用意味着控制系统行为的一种重要方式就是控制环境。（软控制） 〈四〉功能 功能是系统与环境相互作用中所表现出的整体性能。它是在一定环境下系统整体所具有的属性。 功能与要素有关。要素的属性不同或数量不同都会影响系统的功能。然而功能不能简单还原为要素属性的叠加。要素通过结构影响功能。 结构对功能的承载并不具有单值对应的性质。究竟哪些功能成为现实还取决于系统与环境的相互作用。即结构蕴含着功能的可能性，环境则把可能变为现实。 结构是内部根据，环境是外部条件。 二、系统中的新质突现 系统概念的要义是强调有物质、能量、信息交换从而造成新质突现的关系。只有在这种关系中，系统才会具有表征其整体特性的功能规定。 新质突现的外部条件由系统的环境提供，新质突现年内部根据则来自系统中的相干性关 17 系。 〈一〉独立性与相干性 相干性是指，每个要素的活动方式不仅与自己相关，更与其他要素相关。 其一，相互影响。 其二，长程相干。 其三，反馈调节。 〈二〉基于相干性的新质突现 其一，约束限制。 其二，协同一致。 四、 统的稳定性 〈一〉稳定与涨落 稳定性是对涨落的不变性。涨落是指瞬时值对平均值的偏离。 定态对涨落的反应有三种形式：涨落随时间而放大，定态一去而不复返（不稳定态）；涨落随时间而衰减，定态能够复原（渐进稳定态）；涨落在定态容许的范围内随时间而振荡，定态能够保持（稳定态）。 〈二〉稳定性的形成 稳定性归根到底来自系统中的相互作用以及系统与环境的相互作用，从而是系统的整体性质。 〈三〉稳定性的范围 微涨落与巨涨落。 〈四〉稳定性的效用分析 第三节 物质系统的层级结构 层级思想提供了一种理解复杂系统的基本方式。即把复杂系统看成逐层构成的大系统，整个系统的组分也许很多，但每层所包括的子系统却数量不大，研究这数量不大的子系统 18 及其相互作用就可获得对复杂系统的基本理解。 一、层级结构的特点 层级结构的要点：层级结构是由下而上逐级构成的结构；层级结构是层层相干、层层有新质突现的结构。 层级结构的主要特点是，逐级构成所带来的逐级递进以及逐级相干所带来的逐级集约。这两个特点的实现都依赖于一种内部机制：层级结构中结合度逐级递减。 二、层级结构的结合度 〈一〉结合度及其递减趋势 结合度泛指相互作用的强度，可以用势能、结合能、键合力、信息量加以计算。 〈二〉结合度递减的存在论意义 〈三〉结合度递减的进化论意义 三、层级结构中的信息流 〈一〉信息及其逐级集约 狭义的信息特指消除人们认识上不确定性的东西。 信息逐级集约意味着高层系统形成所需要的信息条件不仅低层系统严格，把而较为宽松，也较为容易得到满足。 〈二〉信息逐级集约与行为逐级控制 集中控制、分散控制、递阶控制 〈三〉信息逐级集约与问题逐级简化 四、层级间的因果链 因果链是指因果关系的传递方式。长程链、复合链和反馈链。 〈一〉上向因果链与递进性解释 特创主义。 〈二〉下向因果链与扩展性解释 19 第四节 物质系统的演化 一、演化及其不可逆性 〈一〉演化图景 总星系的起源和演化。 恒星的演化。 地球的演化。 生命的起源和进化。 〈二〉可逆与不可逆 系统从初始状态出发经过某种过程到达另一状态，如果存在着另一过程能使系统和环境完全复原，则原来的过程 可逆过程。反之，用任何方法都不能使系统及其环境完全复原，则原来过程为不可逆过程。 两个要点：其一，可逆与不可逆是刻画过程的概念。单一状态不存在可逆与不可逆问题。其二，可逆与不可逆是刻画过程可复原性的概念。 不可逆并不意味其逆过程一定不会发生，而是说逆过程发生时所带来的环境影响不足以消除原过程所带来的影响，从而造成环境的变迁。可逆过程也不意味着其逆过程一定存在，而是说如果真有逆过程的话，它应当能使系统状态及其环境完全复原。 〈三〉不可逆与演化的方向性 时间之矢。 二、演化的两种分支 〈一〉序变 有序程度的变化简称序变，用以表示不可逆过程的初态和末态在组织性上的差异。 有热力学中，序变用熵增或熵减来表示。 信息论中的信息等于负熵。 协同学中，序变则用序参量的变化来表示。 序变的实质是系统中相互作用方式的变化，是结构性的变化。自发进行的序变称为自组 20 织。 〈二〉序变的熵增分支 熵增原理。 〈三〉序变的熵减分支 三、演化的根据与条件 〈一〉演化的内部根据 根据是关于演化趋势和方向的内部规定。相互作用是系统演化的根据。原因是：其一，相互作用中的物质、能量、信息交换是系统中动态过程得以进行的原因。其二，稳定了的相互作用方式是系统得以存在的原因。其三，相互作用中内含的要素结合方式是结构变换的依据，也是新结构得以出现的依据。 系统中的相互作用分为线性相互作用和非线性相互作用。 〈二〉演化的外部条件 重要的条件之一是从外部不断获得物质和能量，即系统是充分开放的。 缺乏外部条件从而处于平衡态或最终回到平衡态的系统。 外部条件不充分从而处于近平衡状态的系统。 外部条件充分从而处于远离平衡状态的系统。 〈三〉演化的诱因条件 诱因亦称导因。奇点效应和蝴蝶效应。引起重大结果微小原因称为诱因。引起系统向有序方向演化的诱因就是涨落。涨落在系统中有三种作用： 涨落触发系统失稳。 涨落导引分支选择。 涨落孕育新结构萌芽。 第三节 生态自然观简述 一、生态危机与生态自然观 21 生态自然观是针对现代生态危机进行反思的结果。其核心是强调人与自然的协调，关注人类生态系统的稳定和发展。 当代生态危机的表现：人口问题、资源问题和环境问题。 生态危机是人与自然对立冲突的必然结果。机械唯物主义是基哲学基础。传统工业生产方式加深了人与自然的对立，是造成生态危机的最主要原因。工业社会高投入、高产出和高消费的生产消费方式把人与自然的对立推向高峰，造成人类生存困境。 二、生态自然观的现代科学基础 系统科学、环境科学、生态学的发展为生态自然观提供了现代科学基础。 三、生态自然观与可持续发展战略 生态自然观是可持续发展的指导观念，可持续发展是生态自然观的必然要求和实践形式。 生态产业是各个产业部门中，以生态学基本原理为指导，以生态系统中物质循环、能量流动、信息交换规律为依据，以“自然——社会——经济”生态系统的动态平衡为目标，以生物资源与非生物资源为劳动对象与劳动资料，以现代科学技术为劳动手段进行的经济活动。 第三章 科学发现 第一节 科学研究领域 科学研究领域是知识生产领域，它把外部的社会需求转变为研究课题，通过创造性的探索加工，形成各种科学成果，提供给社会。 一、研究领域的内部构成 〈一〉建制化的研究主体 建制化主要表现为当代科学劳动需在分工协作中进行。其带来的结果是：其一，研究目标更直接地受社会需要的调节，个人兴趣爱好和心理特征仅在与社会需要相协调时，才易 22 于得到满足。其二，研究主体的组织化程度不断提高，由带头人、骨干成员、一般成员所组成的研究梯队，已成为研究活动的基本单位。其三，研究成果的编码方式更加规范，经验性成果主要用事实、数据、图表、曲线等表征，理论性成果主要用概念、定理、理论体系进行凝结，在特定的研究实体中，甚至连表征成果的语言和符号都需遵循约定的规范，以保证内部交流的准确有效。 〈二〉对象化的研究对象 现实的研究对象是纳入研究活动之中从而与研究主体有信息交换的存在物。研究对象需满足两个要求： 其一，实在性。 其二，主体指向性。 〈三〉客观化的研究中介 研究中介是沟通科学研究主体和研究对象，实现二者相互作用的中间环节，是主体用以反映对象的条件和手段的总和，从而是科学研究领域的重要组成部分。 科学研究中的工具和仪器。 科学研究中的语言和符号。 科学研究中的操作、运算和推理规则。 二、研究领域的活动结构 研究领域在外部需要的导引和激励下，进行着以先行知识存取为背景的评价、操作、编码活动，各种形式的科学发现均是在这些相互关联的活动中取得的。其中，评价活动生成研究计划并按计划对研究活动进行调节；操作活动对各种信息进行转换加工生成新的结果；编码活动则把操作结果凝结起来成为可评价可交流的新知识；而这些活动中都包含先行知识的存取和运用。 〈一〉驱动评价结构 其主要作用是：启动研究领域，拟定研究计划、调节研究过程。其中心环节是评价活动。 真理性评价和价值性评价；验前评价和验后评价。 23 〈二〉操作运演结构 其主要作用是：加工转换信息、进行创造性探索。其中心环节是操作活动。 操作的五因素：操作目标，操作动作及其结合，传递主体动作的各种中介物，操作对象，操作所引起的对象改变。 物理操作（观察和实验）和思维操作（逻辑运演和非逻辑运演）。 〈三〉编码映射结构 其在功能上是操作运演结构的延伸。其主要作用是：对操作结果进行编码、释义，以便在主体中复制和再现对象。在形式上是用各类符号将操作结果凝结起来。实质上却是形成关于对象的映象。可分为经验编码、理论编码和预编码。 〈四〉存储提取结构 这是由各种知识、观念、情报、信息之间的关系所形成的功能性结构。其主要作用是记载已获得的科学研究成果并随时提取出来用物操作、编码和评价过程。 三、研究领域的知识生产 〈一〉知识生产的特点 １、生产过程的充分创新：结果的创新性和过程的创新性。 ２、生产资源的永续利用。 ３、生产能力的自行增加：马太效应。 〈二〉知识生产能力 １、研究队伍的集团研究能力。外在指标：年龄结构、代谢速度和专业构成。内在指标：选择研究目标的能力、进行创造性探索的能力以及作出多层级反映的能力。 ２、实验技术装备的质量。 ３、“图书——情报”系统的效率 ４、科学劳动结构的最佳程度：科学队伍的流动性；实验技术装备系统的变换性；图书情报系统的交流性；科研经费的灵活性。 ５、再教育的水平。 24 第二节 科学发现的基本环节 两大环节：通过操作和编码以作出发现；通过评价以验证被发现结果的真理性。 一、归纳主义方法论与假说——演绎方法论 方法论是指关于科学方法之间如何关联、渗透和耦合的结构性见解。 〈一〉归纳主义方法论 １、科学研究始于观察。 ２、归纳方法是从经验事实中发现普遍原理的基本方法。 ３、理论的确认是在演绎结论与经验事实的对照中实现的。 〈二〉假说——演绎方法论 它与归纳主义方法论的主要区别是： １、在研究起点上，归纳主义强调观察和经验事实，而假说——演绎方法论则认为观察需在理论指导下进行，没有中性观察，也没有纯客观的经验事实。因而，驱动研究的主要因素是问题。 ２、在提出理论（或假说）的方法上，归纳主义强调归纳方法的重要性，而假说——演绎方法论则认为纯粹逻辑方法难以作出创造性发现，应发挥自由想象的作用。 ３、在理论（或假说）的检验上，归纳主义强调用经验进行确证（乃至证实），而波普尔等强调证伪。 二、解释 〈一〉科学解释及其类型 科学解释是对被观察现象作出合乎规律的阐明，即把现象涵盖在某种规律起作用的范围内，从一般性的规律中说明个别现象为什么如此出现。 演绎性解释。概率性解释。功能性解释。结构性解释。起源性解释。 〈二〉解释的逻辑模型 25 〈三〉解释与发现的相关性 １、对解释的大前提知之不多，需通过发现过程完善规律语句集。 ２、对规律起作用的条件知之不多，需通过发现过程完善先行条件集。 ３、有时解释的困难并不在于规律语句集、条件语句集或被解释语句集不具备，而在于如何从前提推演出结论的逻辑推导过程不清楚。这时，运用各种方法建立从前提到结论的逻辑桥梁，就成为科学发现的主要内容。 ４、当解释前提已知，而被解释现象求知的情况下，解释模型变成了关于新事实的预言模型。 三、验证 验证是指对各类发现进行真理性评价的过程及其结果。 〈一〉逻辑判定与实验验证 逻辑判定是指通过逻辑分析来判断发现的真假，具有前验性质。 实验验证是指通过观察和实验取得经验事实，用以和科学发现进行对照，以判别发现的真伪。 〈二〉实验验证中的证实与证伪 判决性实验：两个相互排斥的假说如果在某种条件下能推出恰好相反的预言，那么，在这种条件下所作的实验就有判决性，可以充分肯定一个真另一个假。 证实与证伪的关系： １、把实验验证看成多次反复的过程，而不是一次性行为。 ２、要持分析态度。 ３、要注意验证的相对性和绝对性。 第三节 科学问题和科学事实 一、科学问题及科研选题 26 〈一〉科学问题的规定 科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而尚未解决的矛盾。（历史性，指向性，可解性。） 科学问题的结构要素：问题域；求解目标；应答域；背景知识。 〈二〉科研始于问题 科学问题的双重作用：问题的未知部分作为一类内部激励因素，驱动共同体去探索未知，解决问题。其二，问题的已知部分作为一类定向因素，导引共同体去进行创造性探索，把注意力集中在与问题有关的信息上，及早获得答案。前者可以称为驱动作用，提供的是动力刺激；后者可以称为导引作用，它提供的是选择框架。 〈三〉课题及其选择 科学无禁区，选题有约束。 需要性原则。 创新性原则。 可行性原则。 一般程序： 二、科学事实及其获取 〈一〉科学事实的规定和作用 客观事实；经验事实和理论事实。 经验事实＝测量系统＋测量系统＋概念符号 科学事实就符合的要求： 科学事实应该是个别存在的陈述。 科学事实应可重复、可复核。 27 科学事实应精确、系统。 〈二〉科学事实的获取 １、观察方法 它是认识主体通过感觉器官或借助于科学仪器，在自然发生条件下，有目的、有计划地感知客观事物，获取科学事实的一种科学研究方法。其特点是：其一，它是一种有计划、有目的的感性活动。其二，观察是在感性和理性的渗透中进行的观察。其三，它是在自然发生条件下或重复出现情况下进行的。其四，科学观察力求全面、系统，因此，具有长期性、连续性。 观察就遵循的原则：客观性；系统性；典型性。 ２、实验方法 实验方法是人们根据一定的研究目的，运用一定的物质手段，在人为控制或变革客观对象的条件下获取科学事实的科学研究方法。其特点是：可控性；精确性；可重复性。其结构由实验者、实验对象、实验手段这三个基本要素构成。 ３、模拟方法 是以与研究对象有相似关系的模型为中介，通过对模型的实验研究将结果外推于原形的间接研究方法，是实验方法的延伸。 物理模拟、数学模拟和功能模拟。 〈三〉关于“观察渗透理论” 其一，理论帮助选择观察实验对象，使之具有典型性。 其二，理论帮助选择测量系统，使之具有对主、客体的适应性。 其三，理论帮助处理观察实验结果，使之具有确定的理解。 第四节 一、科学概念及其制作 〈一〉科学概念的特点和类型 科学概念和科学定律 28 科学概念是事物共性的符号表征。其主要特点是：它在内容上刻画对象的共同性、一般性，而不是个别性、特殊性；因而在形式上不再是个别存在陈述，而是普遍陈述。表征外在共性的形成经验概念；表征内在属性的形成理论概念。 空概念。 〈二〉科学概念的规定和作用 可确定性。 可检验性。 可变动性。 〈三〉科学概念的制作 抽取共同点——集中思路，深入抽取本质——理想地复制对象，即以本质一般为基点进行辩证综合，使本质向现象复归，将对象复制出来。 二、科学定律及其发现 〈一〉科学定律的特点 第一，在语法形式上表现为普遍陈述。第二，表现为概念之间的不变关系。 〈二〉科学定律的类型 全称定律和统计定律。 〈三〉科学定律的发现 １、材料驱动发现 ２、理论驱动发现 第五节 科学假说和科学理论 一、科学假说及其提出 〈一〉科学假说的特点和构成 严格地说，凡是基于一定科学事实并有背景理论支持的事实预言、概念假定、定律假定、理论假定，均可称为假说。 29 科学假说是科学性与假定性的统一。 〈二〉科学假说的作用 其一，凝结已有认识成果，为新理论奠立基础。 其二，提示新的实验，促进新理论形成。 其三，有利于百家争鸣，活跃学术气氛。 〈三〉科学假说的提出 对科学假说进行验前评价的准则： 包容条件。 归并条件。 可检验条件。 为此，在提出假说时应遵循如下两个方法论原则：解释性原则和连接性原则。 二、科学理论及其建立 〈一〉科学理论的特点和结构化方式 科学理论是经过实践验证的正确反映客观规律的科学知识体系。其内容方面的基本特征是：真理性；普遍性；系统性；逻辑性。 其形式方面在构成上包括科学概念、基本原理和科学推论三类知识元素。 科学理论中还包含着使结构建立起来的各种方法和工具，主要是：抽象模型工具；符号语言工具；逻辑数学工具。 〈二〉构建科学理论体系的方法 １、公理化方法 以尽可能少的不下定义的基本概念和不加证明的基本命题为基础，运用逻辑规则演绎推导出一系列命题和定理，从而建立整个理论体系的方法。其构造必须具有不矛盾性、完全性和独立性。 ２、逻辑与历史相统一的方法 〈三〉科学理论的评价 30 其一，好的理论应当具有与经验的一致性，即在总体上与大范围内的经验精确符合。 其二，好的理论应当具有更大的解释能力和预见能力。 其三，好的理论应当与其他已确证的理论有一致性，即在基本概念和基本原理的深度上不相冲突。 其四，好的理论应当量尽量简明，即理论体系中所使用的独立逻辑元素越少越好。 第四章 技术发明 技术发明是人类在科学发现的基础上，利用自然规律变革和控制自然的实践活动，是组建和拓展人工物的重要环节，也是促进经济增长和社会进步并实现人与自然协调发展的必要途径。 第一节 技术研究的特点 一、技术研究的价值取向：技术功利 〈一〉技术研究的外部价值及技术利他性 〈二〉技术研究的内部价值及技术利己性 〈三〉技术的溢出价值及技术正当性 以技术的间接用户的需求作为价值尺度，衡量技术研究及其结果，可以称为技术的溢出价值。 二、技术研究的市场属性：技术商品 〈一〉专有知识和专利知识 〈二〉技术商品的特点 高额剩余 多次转让 预期承认 〈三〉技术商品属性的消解 三、技术研究的思维特征：技术理性 31 技术理性表现为实践中目的和手段的合理选择，有时被称为目的理性。 〈一〉求真思维与求用思维 求真思维是以获得真知为目的的思维过程和思维结果。 求用思维是以获得效用为目的的思维过程和思维结果。其特点为：目标导向。手段搜索。程序编码。价值评价。 〈二〉目标和手段的最优化与满意性 最优化需要的条件：价值统一，边界清晰，精确预测。 但由于尺度限制，搜索限制和预测限制，使得技术理性成为有限理性。“看来不错”的方案。 第二节 技术研究的基本环节 一、技术目标 定性和定量统一的技术目标是由一系列技术指标构成的一个体系。 技术目标一般具有层级结构。 〈二〉技术目标中的价值因素和事实因素 技术目标中的价值因素。这是社会需求与技术性能之间关系的反映。在这种关系中，技术性能是价值的载体，社会需求是价值的尺度。其作用一是对技术方案起“生成器”作用。二是对技术方案起“检验器”作用。 价值因素决定着目标的合意性与正当性。合意性指技术性能满足了什么性质的需要及满足程度，从内部价值看，性能先进的技术一般是合意的。从外部价值看，效用优化的技术一般是合意的。目标的正当性是指所研制的技术对现行法律和道德相符合的程度。其作用在于昼消除负的溢出价值。 技术目标中的事实因素。它指进入技术方案的各种事实陈述，即以符号形式表征的技术要素。可分为两类：经验事实和理论事实。 事实因素决定着目标的可能性和可行性。可能性是指研制技术的理论基础和经验依据是 32 否具备，即技术目标是否在实际中可能实现。（理论上不可能，理论上可能，原则上可能）可行性是指对技术技术 投稿与产出所进行的综合权衡。其实质是把合意而可能性的技术再放到功利的天平上考虑为实现技术目标所付出的代价。 〈二〉市场预测，技术预测与社会文化环境分析 市场预测是以技术市场为对象对技术需求的推测。其作用在于弄清技术的供需情况以及技术可能实现的外部价值和内部价值，进而制定出有适应性的技术目标。 技术预测是以技术为对象的预测，即根据科学技术发展的一般规律，对技术在未来的发展态势、动向、成果及其对科学、生产。经济、社会生态环境等影响进行推测。 技术预测的重要问题是如何根据现实去认识未来。（惯性原理，相关原理和类推原理） 社会文化环境分析。 二、技术设计 〈一〉技术设计的基本问题 技术设计是为实现技术目标而搜索可用手段的操作过程。其中心问题是，在满足相应约束条件的前提下，什么样的手段能使目标优化？ 技术设计有如下特点：目标导向；条件约束；知识和效果的综合性。 技术设计决定了生产什么样的产品以及如何进行生产。（思维灾害） 〈二〉技术设计的思维策略：目的——手段分析法 古代方法：技术与生产融为一体，没有独立的技术设计。 近代方法：初步设计，技术设计和施工设计。 现代方法：动态设计、优化设计和计算机辅助设计。 初期思维策略：尝试——错误法 发展：启发式。 〈三〉技术设计的方法论流派 科学主义、技术主义、人本主义。 三、技术评价 33 狭义的技术评价：主要包括研制者的自我评价，研究共同体的同行评价，直接使用者的用户评价。 广义的技术评价：又称技术评估，这是一种社会评价。其主要特点是：系统性，有序性，广泛性、客观性和质疑性。 技术评估的基本步骤：准备资料阶段；分析影响阶段；制定对策阶段；综合评价阶段。 第三节 技术发明的形式 一、 技术原理的发明 〈一〉技术原理及其知识属性 技术原理是指在技术发明创造过程中帮助人们将多种不同技术要素联结成具有特定功能的技术系统的理论依据。它既包括适用于一大类技术的普遍原理，也包括适用于某种特定技术的工作原理。前者可称为技术理论，它在科学同技术的沟通中起中介作用，既是科学理论的实际技术应用，又是技术发展所依托的理论根据；后者是技术理论的具体实现，它把具体技术的“硬件部分”组合成一个统一的有机整体的“软件部分”，是该技术系统存在的内在根据。 技术原理有两个鲜明特征：一是它符合科学所揭示的自然规律，能把人们对自然界的认识成果转化为变革或控制自然界的实践能力；二是它体现着人类的某种技术目的，能使技术系统产生一定的效用，满足人类的某种实际需要。 〈二〉技原理构思及其方法 １、依靠科学理论构思技术原理 ２、依靠已有技术构思技术原理 ３、依靠自然原型构思技术原理 〈三〉技术原理方案化 技术方案是关于实现技术目标的途径或方式的总体构想。是一个有机整体。 在技术研制过程中，技术方案把技术目标和技术原理结合起来，使技术目标明朗化，技 34 术原理具体化，并为技术研制的运作提供具体的指导。 从构造理想对象获得启迪。 从思考方式的变换中获得启迪 从智力激励中获得启迪：智力激励法（ＢＳ） 二、技术物品和技术方法的发明 〈一〉技术物品及对象化知识：产品设计 技术物品是技术的实物载体，集中体现为工具、机器、仪器、设备等。其特点是：第一，它们都可以和活动主体下分离而独立存在，不依主体的消失而泯灭，因而易于长期保存，延续和传播；第二，它们都具有直观性，是看得见、摸得着的客观物质，但并不是天然自然物，而是经过人的技术活动创造、改进的人工物；第三，它们都是人们以往技术活动中积累的相关经验、技能和知识凝结体，并且成为人类对客观规律的认识及利用；第四，它们都是人体的“外化器官”，都可以起到补充、扩大或延长人体机能的作用。 技术产品设计应遵循如下原则： 可靠性原则 经济性原则 标准化原则 继承性原则 优化原则 〈二〉技术方法及其程序性知识：工艺设计 技术方法是技术的语言表达，其形式可以是文字、图形、符号、软件等。一般体现为工艺、流程、程序、规程、规则等技术资料或专利文献。 技术方法的特点：第一，它是与活动主体相分离的抽象存在方式。第二，它可以供多人共享和反复使用而它本身却可以完全不发生损耗。第三，作为这种技术存在方式的具体形式之间可以相互转化；第四，它是通过对活动主体行为的影响和对物化技术作相应时空序列的变化来体现其功能的。 35 技术方法的发明在工艺设计中实现。工艺设计应遵循如下原则： 现实可操作性原则 多领域综合性原则 多重制约性原则 一定的经验依赖性原则 〈三〉设计发明中的发散式思维和收敛式思维 发散思维是指从同一信息来源中产生为数众多的输出。 收敛思维是指在解决问题的过程中，思维尽可能利用已有的知识和经验，把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑系列中去从所给予的信息中产生逻辑的结论。 第五章 技术创新 第一节 技术创新活动领域 一、技术创新活动的分界与本质 熊彼特：创新实质上是经济系统中新生产函数的引入，原有成本曲线因此不断更新。所谓创新是指把一种从来没有过的关于生产要素的新组合引入生产体系。 技术创新是一种以市场为导向，以提高经济效益为目标，从新产品和新工艺设想的产生，经过研究与开发、工程化、商业化生产，到市场推广应用整个过程一系列活动的总和。 〈一〉技术创新活动与科学发现 〈二〉技术创新活动与技术发明活动的分界 〈三〉技术创新活动与一般经济活动的分界 〈四〉技术创新活动的实质 技术创新活动，从技术上看是把理论形态的科技成果转变为现实的技术系统或产品，从经济上看是运用新技术或改进原有技术来进行生产并开拓市场，取得高额风险垄断利润或社会效益。因而，技术创新的实质是：将新技术所具有的新观念、新设想、新方案和新模 36 式新产品化、商品化，并在市场上获得成功，从而最终实现科学技术转化为现实生产力。 技术创新有三个最一般的特征：市场性；创造性；综合性。 二、技术创新活动领域的内部构成 〈一〉技术创新活动的主体 机构性主体：研究与开发机构；高等院校；企业。 个人性主体：科学家和工程技术人员；经理、管理人员与业主和投资者；销售人员。 〈二〉技术创新活动的客体 技术创新活动的客体，指的是创新主体在创新活动中认知、操作、控制、组建和变革的对象，它主要以技术为中心构成。主要由以下三方面构成：技术系统本身；技术系统的输入和输出；技术系统与环境的相互作用方式。 〈三〉技术创新活动主客体间的中介环节 一类是内化为创新主体认知能力、技艺水平、实践能力的主观条件中介；第二类是创新主体所现实利用的各类材料、设备、工具等客观物化条件中介；第三类是创新主体所现实从事的各种技术的、经济的、组织的、管理的活动性中介。 三、技术创新活动域的系统维度 技术创新的活动域就是创新活动在知识、经验、资源、市场、社会环境等众多层次上的活动范围。由如十个维度构成：主体维度、客体维度、主客体中介维度、项目维度、知识经验维度、物质资源维度、经济维度、技术机会维度、政策法律维度、价值维度。 〈一〉项目维度 〈二〉经济维度 〈三〉技术机会维度 〈四〉政策和法律维度 第二节 技术创新活动的机制 一、 技术创新的动力机制 37 〈一〉技术创新的动力结构 内部动力和外部动力 １、明晰的产权制度是技术创新内部动力的基本保证。 ２、技术创新的内部动力 创新主动力：对创新可能带来的高额垄断利润的追求；追求企业的发展；追求成就感和求新的精神。 创新被动力：市场竞争压力；迫于生产某种商品的原材料或能源短缺或技术系统内部出现故障或“瓶颈”；为保持某些科技领域的领先地位同科技界同行争夺优先权。 ３、技术创新的外部动力 技术创新的外部动力是指来自企业之外的自然环境、社会环境的激励和约束构成的创新动力。 〈二〉动力结构中的潜在冲突 １、企业发展和追求当前利润之间的潜在冲突。 ２、自由研究活动与企业控制下的规定研究活动之间的潜在冲突。 ３、销售部门与生产部门之间的潜在冲突。 ４、销售部门与研究和发展部门之间的潜在冲突。 〈三〉创新动力的形成 １、预期某项创新带来的风险利润高于社会或同行业平均利润。 ２、要在企业发展和当前利润之间寻找一个平衡点。 ３、给研究与发展部门的一部分科研人员一定的时间和经费去进行自由研究，使他们同科技界的一些领域、专业保持联系，以提高他们在技术界的声誉，使他们具有科技上的成就感。 ４、要协调研究和发展部门、生产部门、市场销售部门的关系，缓解和避免它们之间的潜在冲突。 ５、企业过分地垄断，甚至不需要创新就能维持生存。因此，市场保持一军事援助竞 38 争压力才有利于企业创新动和的形成。 ６、创新项目的选择，应落实在国家法律规定的范围之内，应尽可能与有关政策和公众、社会集团的需要相一致，尽可能得到政府的资助和各界的支持，使创新具有良好环境。 二、技术创新的运行机制 〈一〉创新决策机制 创新战略决策 研究与发展决策 技术创新项目的决策 〈二〉创新研究与发展机制 〈三〉创新实施机制 〈四〉创新实现机制 〈五〉资源配置机制 〈六〉创新的评价与控制机制 〈七〉研究与开发部门、实话和生产部门、市场销售部门之间的协同机制 〈八〉创新的自组织机制 三、技术创新的激励机制 所谓激励是指运用产权、宏观政策、市场等力量、手段，以影响、推动创新活动。〈一〉技术创新的产权激励 〈二〉技术创新的市场激励 〈三〉技术创新的政府激励 〈四〉技术创新的创业激励 第四节 技术创新的环境 一、技术创新的经济环境 39 〈一〉技术创新与市场结构 〈二〉技术创新与产业结构 二、技术创新的法律、政策及文化环境 〈一〉技术创新运行的法律环境 １、技术创新运行的法律支持体系 ２、限制技术创新活动范围的法律边界体系 〈二〉技术创新运行的政策环境 １、对公共事业、国有产业、基础产业、国防事业提供巨额投资和资助计划和政策 ２、对于以基础研究为先导的高技术创新活动以及主导产业、支柱产业和面临国际竞争的产业的创新活动，———— ３、鼓励企业采用新技术、创造新技术，加速折旧和产品、技术更新换代的折旧计划政策；———— ４、对于风险太大企业不敢承担但对社会具有较大潜在需要的创新———— ５、对于一般性的创新活动，政府一般采取增税或减税政策来引导创新的方向、速度和规模。 ６、根据国家经济发展和科技发展状况，制定引进技术或输出技术的有关政策等等。 〈三〉技术创新运行的文化环境 第六章 科学技术与社会 第一节 科学技术的社会建制 一、科学家角色和科学共同体 二、科学的社会组织 40 三、科学共同体的激励机制和权威结构 第二节 科学技术发展的社会条件 一、社会诸因素对科学技术发展的影响 经济因素影响的表现： 其一，社会的经济需求是科学技术发展最重要的推动力量。 其二，社会的经济支持是科学技术发展最重要的物质基础。 其三，社会的经济竞争是科学技术发展最重要的刺激因素。 其四，经济的发展，生产的发展，还为科学技术发展提供了越来越多的课题、经验材料和新的实验工具及设备手段。 政治因素影响的表现： 其一，在社会制度层面上，政治作为上层建筑的核心，代表统治阶级的意志，为一定的经济基础服务。 其二，在社会体制政策层面上，不同社会制度的国家将发展科技的可能变为现实，是通过具体的体制、政策的中介作用实现的。 其三，战争是政治的继续，军事对抗是最激烈的政治行为。 二、社会需求对科学技术发展的推动作用 首先，社会需求对科学技术发展的导向作用。 其次，社会需求对科学技术的发展具有选择作用。 再次，社会需求对科学技术的发展还具有调控作用。 三、科学技术发展的社会支持系统 〈一〉经济支持系统 〈二〉信息支持系统 〈三〉实验技术装备支持系统 〈四〉教育支持系统 41 第四节 科学技术的社会功能 一、科学技术成为第一生产力 〈一〉马克思关于科学是生产力的原理 〈二〉当代马克思主义的命题——科学技术是第一生产力 〈三〉科学技术长入社会经济系统的途径 第一，对于具体的生产过程来说，科学技术作为“渗透”因素和“组织”因素，“并入”生产过程，从而促进生产力要素及其结构的变化，进而导致生产力的内涵性增长。 第二，对于社会生产体系，由于科学技术的“并入”，可以更新、优化社会生产要素的组合，导致社会生产体系的创新，创造出新的生产力。 第三，对于更大的社会经济运行系统，由于科学技术的“并入”，能有力促进社会基础结构和经济环境的改善，使经济运行状态日趋广阔、健全、高效，从而保证全面提高社会劳动生产率。 二、科学技术推动人类经济、社会结构的变革 三、科学技术推动人类精神文明的进步 四、科学技术是“最高意义上的革命力量” 第四节 科学技术的社会控制 一、科学技术应用中的负效应 科学技术在应用中所产生的负效应往往与以下情况有关： 其一，对立的社会集团中某个集团如果以利己的目的而对科学技术加以损人地利用，则会成为其他人群带来灾害。 其二，如果对科学技术的长远后果和间接影响未加详细审视而盲目地加以利用，则会祸及自身，走向自己愿望的反面。 其三，如果对人在自然界中的位置未加正确估量，而对科学技术加以无节制地应用， 42 则会千万区域性及至全球性的资源环境危机。 二、科学技术的社会价值观 卢梭和伏尔泰的争论。 悲观主义、乐观主义和现实主义。 基本要点： 其一，科学技术社会效应的双重性是一种客观现实，科学技术在造福于人类的同时，也会带来某种灾祸，福祸往往同存共生，相互渗透。 其二，科学技术社会价值的实现是一个复杂的社会过程。社会条件是福祸权衡和福祸分配的制约因素。 其三，在各种社会条件中，利益冲突的社会集团的存在，是左右科学技术价值实现的重要条件。 其四，除了存在着生产单位冲突的社会集团之外，认识水平和观念条件也是影响科学技术社会价值如何实现的重要因素。 三、科学技术的社会调控方式 贝尔纳：对技术的控制，可通过“技术鉴定”和发展“智能技术”去实现。 技术控制的一般程序是：技术鉴定；技术选择；决策与管理。 科学技术的社会控制，除技术性方式外，还应包括法律政策控制、文化控制以及伦理控制等各种“硬”“软”控制方式。 第七章 科技、经济、社会、环境的协调发展 第一节 人与自然关系的历史反思 人与自然之间的对象性关系：一方面，自然界作为先于人类的存在的各种客观条件，制 43 约着人类活动的方式及限度；另一方面，人类根据自身的能力和需要，不断地改变着自然界，使自然界打上人的烙印。 一、 人与自然关系的历史形态 〈一〉屈从和顺应自然 〈二〉利用和强化自然 〈三〉控制和改造自然 二、人类中心主义 〈一〉人类中心主义的由来 人类中心主义，又称人类中心论，是人与自然的关系中，主张以人为自然界中心的观点。其思想实质是：把人看做宇宙的主宰和绝对支配者，一切从人的利益和需要出发来处理人与宇宙万物的关系。人类中心主义的文化观念萌芽于人类的自我意识觉醒之际。 工业社会中蔓延、膨胀，成为工业社会中占主导地位的行动准则和实践理念。 〈二〉人类中心主义的双重效应 三、生态伦理学 〈一〉生态伦理学的起源 〈二〉当代生态伦理学的基本主张 其一，在哲学理念上，生态伦理学坚持人与自然统一的整体论观点。 其二，在伦理观念上，将人伦关系的行为规范扩展、延伸到整个自然界。 其三，生态伦理学更为强调实践性。 〈三〉对生态伦理学的基本评价 四、马克思、恩格斯论人与自然的对象性关系 〈一〉生产劳动是沟通主体和客体的桥梁和纽带 〈二〉人是能动与受动的统一 〈三〉人与自然协调发展的条件和途径 首先，科学技术水平的提高和思想观念的更新是实现人与自然协调发展的前提。 44 其次，要达到人与自然的和谐，还必须转换人们的价值观念。 再次，建立先进的社会制度和社会关系。 第二节 可持续发展的理论与战略 一、可持续发展理论与战略的形成 〈一〉传统工业化道路的弊端 其一，片面追求经济增长破坏了经济、社会与环境的协调关系。 其二，个别国家和地区经济的增长损害了全球整体的共同发展。 其三，当代人的经济发展危害了后代人的发展。 〈二〉可持续发展理论与战略的产生 〈三〉可持续发展理论与战略的基本内容 可持续发展理论是一种全新的发展观。其一，它所关注的是人类社会的长久的、连续性的存在和发展。其二，可持续发展理论突破了纯粹经济发展的狭隘界限，具有丰富和全新的内涵，指的是经济、社会和环境的协调发展。 可持续发展理论包含三层意思：其一，它是一个着眼于未来的战略；其二，它是一个整体战略。其三，它是以人为中心的战略。 二、可持续发展持续战略要解决的基本矛盾 〈一〉发展与保护环境之间的矛盾及其解决方式 首先，应该转变人们的发展观念，即从狭义的经济增长观转化到以人为中心的经济、政治、文化、环境共同进步的新的发展观。 其次，以当代科学技术作为实现可持续发展的前提和基础。 其三，建立很必要的社会调控体系。 〈二〉一国利益与国际社会整体利益的矛盾及其解决方式 其一，建立有关资源和环境保护的国际公约。 其二，进行国际间的科学技术交流和合作。 45 其三，订立各国自愿遵守的道德契约。 三、国家主导的社会调控体系 〈一〉调控目标 以国家为主导的社会调控体系，其目标和任务就是在整个社会建立调节机制、控制机制和约束机制，对社会经济、政治、文化的发展与环境的关系做出正确的引导和规范，使经济、社会、环境的关系逐步趋于相互协调，从而达到可持续发展的战略目标。 １、调控目标建立的依据 从理论上讲，调控体系的目标是以新的发展观为其依据的。 ２、可持续发展的目标体系 可持续发展的目标体系是以全方位提高人的生活质量为基本的评价尺度而对社会系统的运行方向和目标所做的庙宇和期盼，其中包括构成社会系统各个要素的存在状态以及它们之间的关系。 〈二〉调控手段 其一，规划。 其二，强化对可持续发展的行政干预。 其三，建立健全有关可持续发展的法律体系。 其四，建立可持续发展的教育体系。 其五，营造可持续发展的社会舆论氛围。 其六，建立国际性的合作关系。 〈三〉调控前景 １、提高科学技术水平，并控制其发展方向，是可持续发展目标实现的必要前提。 ２、先进的经济和政治制度是可持续发展的社会基础。 第三节 知识经济与生态文明 一、生态文明是对工业文明的扬弃 46 生态文明时代具有崭新的文化观念。 生态文明以生态技术作为生产体系的基础。 生态文明时代具有全面的经济观念和经济行为。 二、知识经济是生态文明的现实基础 〈一〉当代科技革命与知识经济的到来 〈二〉知识经济的内涵和特征 知识经济就是以知识为基础的经济，是建立在知识和信息的生产、分配和应用之上的经济。 其一，知识是生产的最基本要素。 其二，以知识密集型的产业群体为基础。 其三，服务业的地位和作用增大。 〈三〉知识经济的社会效应 对生产方式的影响。 对政治的影响。 对生活方式的影响。 对思维方式的影响。 〈四〉生态文明的现实经济基础 从生产方式看，知识经济是信纸型经济，它注意通过提高经济的质量、发送经济的结构，而不是靠扩大经济规模、加大资源使用量等非乔力因素来推动经济的发展。 从消费方式看，在知识经济下，科学技术将成为新的消费需求的制造者，它通过抖动更多、更新和高层次的新需要，更新人类的消费方式，为经济持续增长流入活力。 47 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/27b9df9e66ce0508763231126edb6f1aff0071bb.html