什么是科学

首先需要指出的是本文中所提到的科学”仅指自然科学。另外,本文目的是抛砖引玉,希望通过讨论澄清对科学的本质、范畴和评价方法等问题的认识,故文中观点属一家之言,未经严格引证。

什么是科学?这个问题初看似乎妇孺皆知,其实不然。国内经常发生一些有关科学的争议,根源正在于没有真正弄清楚什么是科学。澄清这一问题,无论是对于科研人员做好科研,还是对于管理机关做好科技规划和管理,都大有裨益。

有关科学的定义很多。Pearson1892)认为“事实的分类以及在这种分类的基础上形成绝对的判断独立于个人心智的特性的判断本质上概括了近代科学的范围和方法”。他认为科学 是我们知觉的概念的描述和分类,是使思维经济的符号理论”,是对“过去经验的理智概要和未来经验的概率权衡”。他认为“科学本质是描述而不是说明”,科学的目标是“用简明的公式概述和分类我们知觉经验的状态”并“预言未来”。Ostwald1910指出“基于再发生的事件的细节的知识与对未来事件预言,在其最普遍的涵义上被称为科学”,他认为“达到所有可以想象的关系的尽可能完美的精炼,正是科学最重要的功能之一”,而“预言将覆盖经验的如此显著的部分,致使我们能够走在以前的其余知识的前面”。

目前对科学较为常见的解释是:科学是由经过科学方法验证了的知识所构成的体系。根据这个定义,可以将科学理解为:(1)经过科学方法验证了的知识和(2)对这些知识分门别类所形成的体系。对科学知识进行分门别类的结果即形成通常所谓的学科。

众所周知,科学具有多样性,不同学科的知识内容差别很大。因此,很难对不同的学科知识进行简单的比较。那么,有无一种方法可超越学科知识差异的限制,对科学进行简单的归纳分类呢?Auguste Comte出的科学分类中将科学分为形式科学(包括逻辑、数学、几何学、运动学)、物理科学(包括力学、物理学、化学)和生命科学(包括心理学、生理学、社会学)。Pearson1892)将科学分为抽象科学(包括逻辑学和纯粹数学)和具体科学(包括物理学、生物学、历史学、化学、地质学、天文学等)。Ostwald1910)将科学分为纯粹科学和应用科学。前者“构成规则的等级制度或等级系列”,其建构“以严格的规则性继续进行,它们的问题全部是由新概念应用于所有早先的概念中引起的”;与纯粹科学不同的是,应用科学“没有系统地展开它们的问题,而是通过人的外部环境指派它们”。目前国内通常的做法是根据科学的目标将其分为基础科学(类似于Ostwald所谓的纯粹科学)和应用科学。基础科学目标是增加科学知识或完善科学体系,而不是针对性地解决现实世界中的某一具体问题。应用科学的目标是围绕人类生存和发展中所面临的具体问题积累知识,进而建立解决方案。根据所研究问题的目标,可将科学研究分为基础科学研究和应用科学研究。有一种观点认为在基础科学研究和应用科学研究之间还存在着应用基础研究。我个人的观点是应用基础研究实质上属于应用科学研究。实质上,应用科学研究是广义的应用研究中排除了技术与工程研究后剩余的部分。

基于对上述科学涵义和分类的理解,我认为当前科学研究的领域可大致分成三个部分(图1)。一个部分是基础研究(如物理学、化学、生物学、天文学和地球科学研究等),驱动这部分研究的是探索和发现世界奥秘的求知欲;一个部分研究的目的是技术创新,驱动这部分研究(如工业、农业、医学研究)的是改善人类生活条件的社会需求和经济利益,研究成果被用于改造或创造世界;一个部分的研究目的是协调人与自然关系,驱动这部分研究(生态学和环境科学研究)的是保护自然环境和保障人类整体利益的社会道德,研究成果被用于实现人类社会、经济的可持续发展。技术创新和人与自然关系的研究均属于应用科学研究。其中第一个部分的研究可被视为基础科学研究,后两个部分的研究属于应用科学的研究。 

                                                                                                                     

 

1 科学研究的领域

   基础科学与应用科学的区别在于:前者目标在于发现世界奥秘,增加人类的知识;后者存在明确的应用目标,系通过知识积累实现创新或改变世界,增加人类的能力。基础科学与应用科学的联系在于:前者为后者提供灵感和工具,后者通过提高社会生产力进而为前者提供研究资金和条件。由于科技进步在提高人类对自然的改造能力的同时也伴生更大的潜在风险,因此科技发达和工业化水平较高的国家更加重视人与自然的关系,在生态学和环境科学方面投入的研究经费较多。鉴于应用科学与人类生存和发展存在密切的关系,因此应用科学研究,特别围绕创新的研究,是科学研究的主体,无论研究领域、研究规模和从事研究的人数均远远超过基础科学研究。一个国家的基础研究的规模往往取决于其应用科学和技术工程水平,科技发达的国家较科技落后的国家有更多的资金用于支持基础研究。

综上所述,基础科学与应用科学在目标和成果输出方面存在很大的差别,分清二者并建立相应的评价体系,有助于国家科学研究的均衡、健康发展。基础科学研究水平体现在所获取知识的新颖性及其在完善科学知识体系方面所起的作用,其主要评价指标为高影响力的学术论文;应用科学研究水平体现在所获取的知识对技术创新以及对国家社会、经济发展所产生的贡献,主要评价指标为技术先进性及其产生的社会、经济效益。邓小平同志指出“科学技术是第一生产力”。我个人对这句话的理解是:那些最终能够转化为创新技术的科学知识是提高社会生产力的基础。因此,在国家科技管理中,合理规划基础科学研究和应用科学研究的规模至关重要。只有实事求是,遵循科学规律开展科学研究和技术创新,才能快速、稳步地提高我国整体科技水平和世界竞争力。如果对基础科学研究和应用科学研究不加区分、毫无规划地任其自由发展,我国科技界就会出现关公战秦琼的混乱局面,就难以杜绝滥竽充数的现象,就会产生大量镜中花、水中月一样的科研成果,导致大量的科研投入付诸东流。

 

参考文献

() 卡尔.皮尔逊著 (李醒民译). 2012. 科学的规范. 商务印书馆 (Karl Pearson, 1892. The Grammar of Science).

() F.W.奥茨特瓦尔德著 (李醒民译). 2012. 自然哲学概论. 商务印书馆 (Feiedrich Wilhelm, 1910. Nature Philosophy).


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