科学与技术的相互关系范文

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一、所有科学知识都是技术体现、建构或诠释的

在地球上当你观看日落时,通过旋转太阳镜上的偏光镜你就能看到这种情况。从以上论述我们不能不承认,现代成像技术所制造木星知识的条件性和丰富性。如果用伽利略的望远镜来看,木星就是一片模糊,除了能看到木星具有卫星之外已经制造不出更多的知识来了。例如,由木星自身辐射的红外线即使通过伽利略的望远镜也无从知晓,因为对于光学望远镜来说,红外线“无声无息、无影无踪”。这就像人无法感知到空中有电波一样,只有当拿来收音机收到电台声音的时候才能感知到存有电波。而在以上所述关于木星的观测中,只有通过红外设备才能够发现和“捕捉”到红外线,再通过一系列的技术性设计将红外线所反映的信息“翻译”成视觉图像,从而制造和推知出上述关于木星的众多知识来。很明显,木星的这些知识都是依赖于现代技术制造、建构、诠释或翻译的。对此,伊德说道,“这种新产生的科学知识比以前的例子更清楚和更明显地说明,这些科学知识只有通过技术为中介,它们对我们来说才是可能的。在这个层次上,科学的技术体现才彻底显明。”当然,对于简单的知识来说就可以通过简单的技术来探知,尽管人们甚至不会觉知到运用了技术,如前面所举粉笔之类的简单例子。但是,不管简单技术还是复杂技术在制造知识的诠释的本质上都一样,只是简单技术制造的是简单一些的知识,复杂技术制造出来的是复杂一些的知识而已。总而言之,科学知识都是技术体现出来的,没有相应的技术就不会有相应的科学知识产生。

二、对技术所蕴含科学原理的理论解释

众所周知,任何技术总是蕴含一定的科学原理或科学知识的,这是技术“有用”的基础。如果对技术中的科学原理追求一种本质上的理论解释,就可能逐渐形成科学理论。西方文明正是循着对生活世界中纷繁复杂的各种现象,追求形而上本质解释的主线前进的,进而萌芽、发展与形成了现代科学。由此可见,执着追问技术所蕴含的科学原理对于产生现代科学具有重要意义。这是研究伊德科学现象学中技术先于科学的存在论关系的重要源动力。对于技术蕴含科学,伊德阐述了两层意思:一是,任何技术都蕴含着科学原理,这是技术能够被实施的根本性前提条件。只不过建立在现代科学基础上的技术,其蕴含的科学原理是事先就已明确的,而前科学的技术蕴含的科学原理是不明确的。当然,即使是现代技术,技术的使用者对于技术所蕴含的科学原理往往也是不明确的(如医生对于医疗仪器的科学原理往往就缺乏了解)。伊德说,技术在存在论上具有优先性,科学原理在人们技术性“操劳”的时候实际上在为技术服务。这也是海德格尔所说的“技术在存在论上先于科学,实际上科学是技术的‘工具’或‘用具’的意思。二是,简单的技术蕴含着的科学原理较为简单,越复杂的技术越是包含庞大的科学知识体系。伊德选取了三代典型的技术来予以分析。首先来看弓箭技术的例子。不管是长弓、弩弓、骑射弓、“火箭”或“闭合箭”,这些弓箭技术虽然几乎是在完全不同的生活实践中单独发展起来的,但是,“在抽象的意义上,所有的弓箭都是‘相同的’技术,在这种技术中,投掷物(箭)是由弓和弓弦的张力来推进的。”从力学原理来讲,不管哪种弓箭技术,都是弓和弦在弹性形变的基础上产生的弹力作用在箭上,从而推动箭射出的。根据机械能守恒定律1/2kx2=1/2mv2或冲量定律Ft=mv,就可以计算出弓箭的威力与箭的射程等。其中:k表示所用弓与弓弦的平均弹性系数;x表示弓弦离开零外力时位置的距离;F表示弓和弓弦共同产生的弹力作用在箭上平均大小;t表示从张满弓松开手到箭离开弓弦的作用时间;m表示箭的质量大小;v表示箭离开弓弦时的初速度。这样来看时这些技术并没有本质差别,换句话说就是:它们都能用相同的科学原理或科学知识来解释。尽管古人不知道这些科学原理,但并不影响他们制造和使用这些简单的弓箭技术。其次来看伽利略的望远镜的例子。伊德认为,望远镜技术是从古代最简单、最原始的技术到现代最复杂、最先进技术的转折点上的典型技术。伊德说,“在我所命名的技术-科学中所发生的第二步,是在成像技术中产生了第一次科学革命,这是随着光学透镜技术的发明和使用而发生的。”伽利略使用望远镜的确发现了很多新的现象,显然他并不是先知道望远镜技术的原理才去观察的,但是他在发现了望远镜的“好处”之后开始了思考光学原理而尝试改进该技术。尽管科学史家沃尔夫说伽利略在光学研究方面并无成果,但是对于光学原理的思考确实是后来光学技术进步的前提。科学史的事实证明,主动对技术之中的科学原理寻求理论解释,是现代科学诞生以及技术持续进步的必要条件。最后来看新天文学之类的后现代技术的例子。伊德引用了《新天文学》的话说,“新天文学之所以能迅速发展,部分原因是在20世纪30年代偶然发现的来自地球之外的无线电波。”显然,这是一个截然不同于以往天文学发展的全新例子。因为无线电波不同于可见光,无法通过“自然”技术“看到”,而是需要既有的“人工”①技术来诠释和体现出来。能够发现地外无线电波本来就是无线电技术在实践中“先在地”存在的结果。而对蕴含于感知无线电技术中的无线电波可翻译为声音或影像的原理进行本质上的理论解释却是后来射电天文学迅猛发展的理论前提。也就是说,只有在具备了承载新天文学的技术平台之后,再追求对“技术中所蕴含的科学原理”作出理论解释,这时候人们才可能在这个方向上开辟出“射电天文学”这门新科学来。由此看来,科学就是在对为技术服务的原理进行系统化的理论解释之后形成的,越是复杂的技术越是蕴含庞大的、多学科的知识,越需要理性的参与和前期积累,也越难自发形成。因此,现代科学只在具有发达古希腊科学文化背景下的欧洲诞生。而望远镜技术由于蕴含较少的光学、物理学知识,在实践中“拼拼凑凑”还有成功的偶然性,所以望远镜可以见诸于多个文明当中。至于简单的弓箭技术只蕴含了一些基本的力学原理,因而不论文明程度如何,都能自发产生,所以才会如伊德说的那样:所有的古代文化都有弓箭技术。

三、科学与技术的“接力”关系

从以上“技术蕴含科学原理”的论述中,我们应该可以觉察到:古代技术和“第一次科学革命”的现代技术由于所蕴含的科学原理或科学知识较为简单,较多地表现出了自发的特性,所以在没有严格概念体系和逻辑推演的社会中也能够产生和存在;“第二次科学革命”的后现代技术由于所蕴含的庞大科学理论体系需要“第一次科学革命”理论产物的“人工”技术平台,而此较为复杂的“人工”技术平台又必定是在原有科学理论的基础上产生和制造出来的,这完全只有在对概念化的科学体系达到自觉水平的情况下才可能产生,所以,“第二次科学革命”的技术无法在科学处于“经验层次”水平的社会中产生。也就是说,具有“第二次科学革命”特征的“后现代”技术与科学的关系,表现出互为前提和基础的交互关系,这类技术完全不可能在科学没有上升到理论层次水平的社会中产生。正因如此,伊德把当代科学称为技术-科学,他认为当代的技术与科学是纠缠在一起的一个整体。他说,“技术-科学的秘密,以及科学与技术之间的后现代的关系,都没有被发现。一种文字游戏闪现在我的脑海中:当代科学完全是技术化的科学(technoscience);而大部分当代技术也都是技术化的科学……技术-科学是科学和技术杂交后的产物,在同一个杂交体中密不可分地联系在一起。”

这种密不可分的关系,类似体育比赛中的“接力”关系。根据科学史可知,若能将简单技术所蕴含的科学原理与知识进行“提纯”,从而促进系统的科学理论产生的话,那么系统的科学理论又可以推动人们设计制造出较为复杂的技术性仪器设备,从而进一步又对复杂技术负载的、体现的、诠释的新的科学理论进行“提纯”,如此不断螺旋递进,表现出科学与技术相互促进、相互支撑的“接力”关系。但需注意,这里有一个“瓶颈”,那就是从自发的技术“跃迁”到自觉和自为的技术阶段时,有一个对自发技术中所蕴含科学原理的“提纯”工作要做。当人们对自发技术中所蕴含的科学原理“提纯”不出来时,就只能停留在“经验层次”的科学阶段了,这时候也就无法产生现代的技术。而现代技术不能在实践中使用的话,所蕴含于其中的科学原理就“无从服务”、“无所依附”,进一步的科学“提纯”工作当然也就无从谈起,也即科学就没有了发展的逻辑前提。打个化学上的比方,当人们纯粹只是根据经验从颜色、状态等层次来把握物质变化时,很难驾驭化学反应制造出想要的物质,也不可能产生现代化学,如古代炼丹术。而只有追问理论本质,逐步地将各反应现象背后的规律、原理弄清楚之后,才有可能产生现代化学,从而驾驭化学反应,制造各种想要的化学物质来。这里经验层次的技术指的是自发的古代技术,而理论层次的技术则是自觉、自为的现代技术。是否能够从经验中进行理论的“提纯”决定了是否能够超越古代技术层次进入现代技术层次,这就是前面所说的“瓶颈”。这个“瓶颈”其实就是古代技术与现代技术(含后现代技术)的分界线,在前已提及的“第一次科学革命”的技术与“第二次科学革命”的技术之间就是非常明显的。显然,这个“瓶颈”也就是中国为什么没有产生近现代科学-技术的那道跨不过去的“坎”。从技术中“提纯”出科学理论的能力就是突破“瓶颈”的能力,在越过了这个“瓶颈”之后的社会中,科学与技术的相互关系就会表现出强强组合的“接力”关系,也就是“强者愈强”。这是欧美现代科学-技术之所以持续进步的根本原因。

实际上,这可以从古代中西方科技发展史的对比中得到印证。中国古代的技术基本上都是在自发技术框架内发展的,缺乏从技术中“提纯”出概念系统的科学理论的过程,因而古代中国没有能够实现对“瓶颈”的成功“跃迁”,从而只能停留在古代技术的经验科学水平,无法进入现代技术这一现代科学理论指导下的更高技术的新阶段。李约瑟先生在《中国科学技术史》中有段话很耐人寻味,他说,“整个说来,中国和西方在科学上相互影响的程度似乎非常微小,以至使人感到这种富有成果的交流根本就没有存在过。至于技术方面,情况便大不相同了。”为什么会这样呢?他在书中从几个地方道出了其中的原因。他说,“在15世纪以前,西欧的技术可以说落后于旧大陆的其它任何地区。从经院哲学中可以看到的过分严密的亚里士多德逻辑学,不可能对亚洲思想家有任何吸引力;近代科学确实必须冲破这一外壳才能诞生。希腊和希腊化国家的古典科学作品确实是一项宝藏,甚至比虔诚的佛教徒到印度去取的经典还要宝贵。但在13世纪时,这些科学作品对于西欧人来说,并不是全都可以得到,而且,在文艺复兴和维萨留斯及伽利略的时代之前,其中没有一种著作被充分地吸收到欧洲人的思想之中。当然,这些著作可以从阿拉伯文译本中得到,中国本来可以比欧洲人更便利地得到这些著作,但是中国人之所以没有得到它们,或许是因为中国学者对理论缺乏兴趣,而这些理论却补偿了欧洲在技术上的贫乏。”好一个“或许是因为中国学者对理论缺乏兴趣”,所以,尽管中国与阿拉伯世界实际上有着长长的交流史,希腊和希腊化国家的古典科学作品其实中国都能够从阿拉伯国家得到,完全可以取西方人之长补己之短,但由于中国对理论不感兴趣而“没有得到它们”。反过来,中国的长处却恰恰被西方人“取”走了。李约瑟是这样说的,“在公元后整整十四个世纪的时间内,技术上的发明尽管缓慢地、但却大量地从东方传到西方。”

在李约瑟看来,中国人为何取不来西方人的长处,应该说与中国人对“近代科学确实必须冲破”的“过分严密的亚里士多德逻辑学”这一“外壳”不感兴趣有重要关系。因为“近代科学确实必须冲破这一外壳才能诞生”,所以“从经院哲学中可以看到的过分严密的亚里士多德逻辑学,不可能对亚洲思想家有任何吸引力”这种状况,应该是造成中国没有诞生近代科学这一悲剧的重要原因。概言之,科学的诞生需要有较高的经验技术作为前提,在此基础上“提纯”其中的科学理论才能产生近代科学。如果没有整整十四个世纪的技术发明大量从东方传到西方,欧洲也不能产生近代科学。技术是科学产生的必要条件,如果加上擅长从技术中“提纯”理论这一条件,那就构成了近代科学诞生的充分必要条件了。西方近代以来科学-技术之所以迅猛发展,的确得益于他们对“逻辑学严密性”的理论思维感兴趣,从而跃过“瓶颈”,实现了科学与技术“接力式的”持续进步。如科学史记载的,开普勒在望远镜发现了大量新的天文现象之后为了对其进行解释而研究光的折射,并于1611年出版了《屈光学》一书,目的就是为了对望远镜技术寻求科学解释。尽管开普勒未能得到明确的科学定律,但他提出的透镜焦点,光轴等最初的几何光学概念却是理论思维的结晶,为后来技术与科学的进步开辟了道路正是由于理论思维的巨大作用,所以现代西方就能够从技术中“提纯”出科学来,进而运用科学又推动技术持续进步,如此螺旋上升,结果成功越过了“瓶颈”,最终进入现代、后现代这一科学与技术既紧密相连又相互支撑发展的“接力”阶段。例如,如果没有二战期间开发的高灵敏度、高效率的雷达设备,就不会有无线电物理学的长足进步,也不会产生新天文学。对此,伊德说道,“新天文学是随着20世纪中叶发生的技术发展而出现的。这个回答在此暗含了新的技术发展———这次是无线电技术。”也就是说,技术的发展引出新科学,新科学的发展又将引出更新的技术,如此“接力”前进,这就是当代技术-科学发展的特点。

作者：文祥单位：常德职业技术学院