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科学与科技怎样划分?
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清华大学一名教授曾说:“中国古代没有科学,四大发明不属于科学”。这个言论在国内引起了很大争议,有人以至高的爱国情怀来反驳到:中国古代科技远远领先于西方,何谈没有科学。当然也有很多人理智的说到:四大发明的确不是科学,而是技术。那么中国古代有没有科学呢?
一,科学和技术有什么区别
要 明白这个问题,我们就要知道什么是科学。从古到今,关于科学的定义,已经有了很多人去说过。我们来举几个例子:
科学就是整理事实,从中发现规律,做出结论——达尔文
科学:运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识X。——《辞海》
科学首先不同于常识,科学通过分类,以寻求事物之中的条理。此外,科学通过揭示支配事物的规律,以求说明事物——法国百科全书
可以简单地说,科学是如实反映客观事物固有规律的系统知识——《现代科学技术概论》
提出相对论的爱因斯坦
从中我们可以得到,科学主要是在于研究事物的规律,而且需要运用定理、逻辑等思维方式去探索。因此,科学在西方也被称为“自然哲学”,也就是自然界的规律。
而许多人却把科学和科技搞混,注意的是,科技是科学和技术的合称,科学和技术是有很大的区别的。技术的目的就在于运用,如人类有史以来的一切发明都是技术。“技术通常不涉及如数学定理等发现”,也就是说,技术和逻辑定理之间是有很大区别的。
技术研究
二,科学必须追问为什么?
说到科学,就不得不说到古希腊。在古希腊,人们把神学之外的知识叫做哲学,哲学就是不愚昧的,聪明的智慧。从泰勒斯开始,希腊人就开始探索宇宙之间的规律、数学的演算法则以及物理定理等自然哲学。古希腊人面对大自然的种种现象就会去追问:这是为什么?有什么规律可循?这种打破砂锅问到底的精神正是科学的精神。
希腊三哲
如泰勒斯在古X学会了许多算术知识,但是他并不满足仅仅停留在了经验的计算层面,而是试图去证明为什么这样是正确的。他回到希腊之后将这些算术知识逻辑化和理论上,形成了六条数学定理:
直径平分圆周;
三角形两等边对等角;
两条直线相交、对顶角相等;
三角形两角及其夹边已知,此三角形完全确定;
半圆所对的圆周角是直角
在圆的直径上的内接三角形一定是直角三角形 。
泰勒斯
随后的毕达哥拉斯等继续讲数学演绎化,以至于能够发明无理数等。在古希腊,毕达哥拉斯学派最早发现了“毕达哥拉斯定理”,他们是建立了逻辑证明基础之上的几何理论,因此他们能够发现根号2等无理数。
在物理学的领域,古希腊的科学家也往往试图去探究其中的规律,虽然早期的探索带有很多朴素的色彩。如泰勒斯认为世界的元素是水,后来很多哲学不断提供新的元素,到了德谟克利特提出世界的元素是不可分割的“原子”,现代物理学中的“量子”也就是不可分割的概念。
在研究天文学的时候,古希腊人思考宇宙的运转秩序,试图寻找各星球的运行规律,如泰勒斯曾计算太阳的直径,认为太阳的直径是黄道周长的七百二十分之一,已经比较准确。他还能预测日食的发生,说明已经掌握了日食的规律。毕达哥拉斯推动月食的形状推断出地球是一个球体,从此古希腊之后的西方科学家普遍认为地球是圆的。德谟克利特认为宇宙万物都是原子组成,并且在做旋涡式的运动,质量大的处于旋涡的中心。一些科学家如X塔斯认为太阳是宇宙的中心,被认为是“古代的哥白尼”。
银河系
相反,中国的天文学则不同。中国古代的《春秋》《竹书纪年》等历史文献记载了日食、月食、流星雨、太阳黑子、彗星等天文现象,但是并不会去追问为什么。甚至,中国古代将天文和和社会联系起来,将天文现象演变成为了天人感应的谶纬。中国古人研究天象主要有两个目的,一是为了掌握气候变化规律,制定历法,直到农业生产;二是用来算命,搞灾异学说,风水等。
察日、月之行以揆岁星顺逆。曰东方木,主春,日甲乙。义失者,罚出岁星。岁星赢缩,以其舍命国。所在国不可伐,可以罚人。其趋舍而前曰赢,退舍曰缩。赢,其国有兵不复;缩,其国有忧,将亡,国倾败。其所在,五星皆从而聚於一舍,其下之国可以义致天下。——《史记·天官书》
三,古代中国是世界第一技术强国
中国古人不善于研究科学,就是不善于去证明和演绎自然界的规律,不过中国古人善于从经验中总结出技术。如中国的数学,基本上都在实际运用上的总结,中国古代著名的算术作品《九章算术》也就是一个个的实际计算例子组成的书籍。
方田(以御田畴界域) 今有田广十五步,从十六步。问为田几何?答曰:一亩。
又有田广十二步,从十四步。问为田几何?答曰:一百六十八步。
方田术曰:广从步数相乘得积步。此积谓田幂。凡广从相乘谓之幂。
——《九章算术》
九章算术
不仅数学如此,中国的医学、农学等依然如此。中国古代是以小农经济为主导的国家,农业生产技术在中国是相当重要的,因此中国产生了大量的农书,这些农书基本上都是历朝历代农业生产技术的总结。其中有代表的是《氾胜之书》、《齐民要术》、《农书》、《农政全书》。而中国古代的农业的精耕细作技术也是远远领先于西方国家。
凡秋耕欲深,春夏欲浅。犁欲廉,劳欲再。犁廉耕细,牛复不疲;再劳地熟,旱亦保泽也。秋耕,一感反青者为上。比二三至冬月,青草复生者,其美与小豆同也。初耕欲深,转地欲浅。耕不深,地不熟;转不浅,动生土也。菅茅之地,宜纵牛羊践之,践则根浮。七月耕之则死。非七月,复生矣。——《齐民要术》
齐民要术
在农业如此,手工业领域也是如此。中国古人会把古代手工业领域出现的技术不断进行记录总结,最终汇编成为了书籍,如春秋战国有《考工记》,宋朝有《梦溪笔谈》,明朝有《天工开物》。这些作品为我们保存了大量古代制造业的经验和技术,但是在理论上很缺乏。而古希腊的阿基米德却能够将这些技术上升为杆杠原理、浮力原理等。
凡铸钟高者铜质,下者铁质。今北极朝钟则纯用响铜,每口共费铜四万七千斤、锡四千斤、金五十两、银一百二十两于内。成器亦重二万斤,身高一丈一尺五寸,双龙蒲牢高二尺七寸,口径八尺,则今朝钟之制也。——《天工开物》
中国古代的“四大发明”也就是是非杰出的技术发明,如中国人炼丹的过程中发现了X,知道了X的配方,但是中国古人不知道是什么原理。
在医学领域,中国的中医同样来源于对经验的总结。中国的中草药在于反复的运用和实践中得到其总论,即所谓的“神农尝百草”。中国古代就将药物称为“本草”,如唐朝写的叫做《唐本草》,宋朝有《宋本草》,明朝的李时珍通过自己的实验总结,最终写下了《本草纲目》。那么中医有理论吗?中国的中医的理论来源于《黄帝内经》,其中以阴阳五行来解释人体的许多问题,这不是一种逻辑理论,而是和天人感应对应的阴阳学。当然,中医也是长期遥遥领先于世界,因为其总结的经验有几千年,沉淀十分丰富。
中医理论
味过于咸,大骨气劳,短肌,心气抑。味过于甘,心气喘满,色黑,肾气不衡。味过于苦,脾气不濡,胃气乃厚。味过于辛,筋脉沮弛,精神乃央。是故谨和五味,骨正筋柔,气血以流,腠理以密,如是则骨气以精。谨道如法,长有天命。——《黄帝内经》
到近代以来,西方的技术和科学实现了融合,因而能够推动工业革命时代的到来。而中国古代的技术一直来源于经验,重视实用,当这些经验总结到一定的程度的时候就很难有巨大的突破。到了明清时期,中国就进入了技术的大规模总结时代,出现了《天工开物》、《农政全书》、《本草纲目》等大型的总结性的作品。而同时期的西方已经出现了伽利略、开普勒、牛顿等伟大的科学家,人类进入了经典力学时代。
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科学,核心是“学”,即学术研究,偏向的是理论;科技,核心是“技”,即技术制造,偏向的是应用。
1.科学与科技的关系
举个例子,在20世纪初,爱因斯坦创立了相对论,并给出了相对论方程。相对论认为,时间和空间是统一的,大质量天体会弯曲空间,在不同曲率的空间时间流逝的速度不一样。换句话说,离地球近的地方会比远的地方时间更慢。相对论是科学。而我们现在使用的卫星导航系统,就是根据相对论做了修正的应用。卫星导航系统,是科技。
2.科学引导科技的方向
2016年5月30日,任正非在全国科技创新大会做了一个汇报发言,说了这么一段话:“华为现在的水平尚停留在工程教学、物理算法等工程科学的创新层面,尚未真正进入基础理论研究。随着逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限,而对大流量、低时延的理论还未创造出来,华为已感到前途茫茫、找不到方向。华为已前进在迷航中。重大创新是无人区的生存法则,没有理论突破,没有技术突破,没有大量的技术积累,是不可能产生爆发性创新的。”非常清晰的解释了为什么“技术创新需要基础科学理论的指导”。
3.技术可以检验科学理论
我们都知道爱因斯坦的质能方程,也知道原子弹爆炸,但是原子弹爆炸实际上和质能方程没有直接关系。
1938年,德国科学家奥托哈恩以及斯特拉斯曼在通过中子撞击铀原子核实验中,发现铀原子核竟然能分裂成两个其它元素原子核,这也是人类首次确认原子核可以分裂。1939年初,德国化学家O.哈恩和物理化学家F.斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文。物理学家N.H.D.玻尔和他的合作者J.A.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程,并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。
后来,在美国X的支持下,奥本海默的领导下,制作出了原子弹。而原子弹的爆炸,通过质量亏损释放出来的能力,验证了爱因斯坦的质能方程。
所以,科学和科技是一对兄弟,一个重心在学术研究,一个重心在技术运用。
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一、形态不同——科学一般表现为知识形态,理论形态;技术一般表现为物质形态,直接应用的软件形态。二、任务不同——科学解决“是什么”、“为什么”;技术解决“做什么”、“怎么做”。三、目的不同——科学是现象中探求未知的本质,以“认识课题”为己任;技术是已有认识的升华,用于“改造课题”的活动。四、管理方法不同——科学强调“工作得如何”;技术注重“如何工作”。五、科学革命与技术革命不是一回事——科学革命如:哥白尼、牛顿解决了宏观低速运动规律;其后,普朗克、爱因斯坦等提出了量子论和狭义相对论;目前正在进行的生命科学研究等。技术革命往往带来产业革命,第一次是蒸汽机,第二次是电机,第三次是电脑,目前已进入信息网络时代。六、评价标准不同——科学要求“深”,技术要求“新”。七、密级不同——科学无须保密,保密的都是技术。先进的科学发现都抢先发表,而新技术却绝对保密。八、价格不同——科学没有商业性质,不能出卖和转让;而新技术却价格高昂。社会上习惯于把科学和技术连在一起,统称为“科技”。实际二者既有密切联系,又有重要区别。科学解决理论问题,技术解决实际问题。科学要解决的问题,是发现自然界中确凿的事实与现象之间的关系,并建立理论把事实与现象联系起来;技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。科学主要是和未知的领域打交道,其进展,尤其是重大的突破,是难以预料的;技术是在相对成熟的领域内工作,可以做比较准确的规划。
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科学和科技的概念是人们的一种定义。一般说来,用于具体领域的技术,统称为科技;进行学科理论研究的内容,统称为科学。
但科学与科技不是必定分开的,也没有必要严格区分,二者都是对客观规律的发现或者应用,科学是科技的理论概括,科技是科学理论的具体应用。
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从词组意思和结构来看:科学技术一词有两种属性。其一,并列词组,即科学和技术的合称,比如,科学技术是第一生产力;其二,偏正词组,科学修饰技术,中心词是技术,指属于科学的技术手段,比如,侦破刑事X,要用科学技术,而不能凭经验。
科学技术简称科技,而科学指理论形态,以定理,定律,公式,方法等形式呈现,当科学理论与物质结合就成为实实在在的生产力和科技产品。