7.第七讲 科学发展的内在机制
科技发展的机制规律和趋势

(二) 技术发展的内在机制 1、技术目的和技术手段的矛盾 (1)概念
技术目的:是技术实践过程中在观念上预先建立的技术结果的主观愿望。它是社会需要在技术条件成熟时的具体化。 技术手段:是实现技术目的的工具。(机器人技术) (2)技术目的和技术手段的相互作用
第一,技术手段是实现技术目的的现实力量,也是决定技术目的的提出和发展的现实条件。 第二,技术目的提出和确立,推动和促进创造新的技术手段。 技术发展:技术目的——技术手段——新的技术目的,
2、科学技术体系与社会需求的矛盾
社会需求是科学技术发展的外在推动力
科技发展
前导 推动
社会需求
马斯洛需求层次理论
自我实现需要 尊重需要 社交需要 安全需要 生理需要
17
(三)科学技术发展的宏观机制
3、内因与外因力的耦合 (1)内在论与外在论(探求科学技术发展的原因) 内在主义:从科学技术系统内部探求科学技术进步的原因; 外在主义:从社会环境(政治、经济、文化、教育、战争等) (2)内外耦合:科学技术的生长点 第一,科学技术内部要素的耦合
理论内部不能出现“冲突”,自圆其说)。
(2)科学理论的基本概念包含着与自然不相符合的因素.
不证自明的公理和假设经常包含着与自然的不吻合。欧几里德几何学“过直线外一点做一该直线的平行线,只能
做一条”。
(3)每一科学理论都有一个逻辑展开的过程。
牛顿力学的逻辑展开与麦可斯韦电动力学
6
(一)科学发展的机制
SCI 417177 111367 93746 68226 95256 65648
科技论文数(篇) EI 75592
ISTP
三系统收录的科技论 占收录科技论文总数
文总数(篇)
科学技术的发展模式及动力

科学技术的发展模式及动力科学技术的发展模式及动力是指推动科学技术不断进步和创新的方式和动力源泉。
在当今社会,科学技术的发展对于各个领域的进步和社会的发展起着至关重要的作用。
本文将从科学技术发展的模式和动力两个方面进行详细阐述。
一、科学技术发展的模式1. 线性模式线性模式是科学技术发展的最早期模式,也是最简单的模式之一。
它的基本思想是科学研究的成果直接转化为技术应用,从而推动社会的发展。
这种模式在工业革命时期得到了广泛应用,例如蒸汽机、电力等技术的发展。
然而,随着科学技术的不断进步,线性模式逐渐暴露出无法解决复杂问题的局限性。
2. 推进模式推进模式是在线性模式基础上的一种改进和延伸。
它强调科学研究和技术应用之间的相互作用和反馈,通过技术应用的实践来推动科学研究的发展。
这种模式更加注重实践和应用的需求,能够更好地解决实际问题。
例如,在医药领域中,推进模式的应用可以促进新药的研发和推广。
3. 交互模式交互模式是在推进模式基础上进一步发展的一种模式。
它强调科学研究和技术应用之间的紧密联系和相互渗透,通过科学研究和技术应用的相互促进来推动科学技术的发展。
这种模式更加注重科学研究和技术应用之间的互动和协同,能够更好地实现科学技术的创新和突破。
例如,在信息技术领域,交互模式的应用可以促进互联网、人工智能等新兴技术的发展。
二、科学技术发展的动力1. 经济动力经济动力是科学技术发展的重要推动力量之一。
经济的发展需要科学技术的支撑,而科学技术的进步也能够促进经济的发展。
例如,新技术的应用可以提高生产效率,降低生产成本,推动产业升级和经济增长。
2. 社会需求社会需求是科学技术发展的重要动力之一。
科学技术的发展必须紧密关注社会的需求,解决实际问题。
例如,环境污染、能源短缺等问题对科学技术的发展提出了新的要求,促使科学家和工程师不断寻找解决方案。
3. 创新驱动创新驱动是科学技术发展的核心动力之一。
创新能够推动科学技术的突破和进步,为社会带来新的机遇和挑战。
科技创造力发展的内在动力

科技创造力发展的内在动力作者:孙景芬于淼来源:《发明与创新(综合版)》2005年第09期科技创造力是指科技人才在科学技术领域发现新规律、创造新事物的本领和能力。
科技创造力发展的动力机制既包括组织机构、制度、政策、文化构成的外在动力系统,又包括科技人才的动机、需要、兴趣等内在动力系统,是内在动力与外在动力系统交互作用的结果。
其内在动力因素包括创造动机、需要、好奇心、兴趣、理想与信念等因素。
第一,创造动机是产生创造行为的内在动力创造动机是个体发动和维护其创造的心理状态,它决定人对创造行为的基本态度,是直接地激励人按照一定的目标去创造的内在主观原因。
美国学者托兰斯(Torrance,1958)提出的创造力结构模式中,强调创造动机的作州。
他提出创造活动中的两种动机,一种是外在因素影响的动机,另一种是内在因素影响的动机。
他强调内在动机的作用,认为创造的内在动机是创造能力从潜在状态转化为现实状态的动力。
他提出好奇心、求知欲、发现能力、问题敏感性等特征都属于创造动机的特征,这些都属于创造的内在动机。
科学史上,许多科学家正是在内在动机的驱使下,做出了不朽的发明创造。
美国物理学家费根鲍姆,本来有着严坦的学者生涯,却鬼使神差地一头钻到当时看来是毫无希望的非线性问题上,研究云彩、瀑布的混沌状态。
这严重地影响到他的职业。
撰写的混沌学方面的论文,多次被物理学杂志拒绝发表。
但他矢志不移,始终未把自己的研究兴趣转移到那些能迅速得到报偿的问题研究上,终于在混沌学研究方面做出了重要贡献。
第二,需要是产生创造行为的积极性源泉需要是产生动机的条件和前提。
需要转化为动机,须找到满足需要的目标、对象、手段和途径,并与之更紧密地联系起来,经过主体内部和外部诸种条件的诱发作用,使主体在心理上处于被激励状态,从而形成寻求需要得以满足的行为理念(包括行为的决心、日标、计划、方案、应变的措施等多种精神准备),并直接付诸行动,进而满足人的需要。
科技人才的需要往往表现为高层次的精神需要、社会需要。
科学技术发展的动力

3.科学理论内部的矛盾
• 科学理论内部的矛盾突出地表现在理论结 构中的逻辑矛盾。一般称之为悖论。
• 一般说来,悖论总是相对于某一科学理论 而言的。相对于原有科学理论系统,悖论 是逻辑矛盾;相对于新科学理论,悖论则 是新生科学的胚胎或者起点。
24
– 数学史上,“悖论”曾引发了三次大危机,极大促进 了数学的发展。
• 第一,这是由于科学认识客体自身存在的矛盾性 和复杂性造成的。
• 第二,是由于科学认识主体的差异性造成的。
• 第三, 是由于人类认识过程的复杂性和曲折性所 决定的。
28
• (2)不同学术观点、学派之间争论的表现形式
• 第一,不同理论、不同学派之间的相互争鸣,最 终导致一种科学理论对其他理论的替代。
间接性 选择性
10
(三)自然科学发展动力的层次结构
• 自然科学的发展是各种动力因素相互交织、 共同起作用的结果。
• 各种动力因素相互联系形成一个动力系统, 在这个动力系统中,作为其构成要素的不 同动力因素在对自然科学发生实际作用时, 其作用方式、作用力方向、作用强度等是 有差别的,由此便形成了动力系统本身的 层次结构。
17
(一)科学发展的内在动力
• 1.科学实践与科学理论之间的矛盾运动 • (1)科学实践是科学理论的基础
• 在科学实践与科学理论这一对矛盾中,科学实 践是矛盾的主要方面,是科学理论发展的基础。
• 第一,科学实践是科学理论建立的直接来源 • 第二,科学实践是科学理论发展的直接动力 • 第三,科学实践是检验科学理论真理性的标准
第二层次:科学系统内部的各种矛盾运动 以及解决这些矛盾的需求,即系统动力, 是自然科学发展的中间动力;
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• 第三层次:科学系统与社会系统之间的矛盾以 及解决这矛盾的社会需求,即社会动力。 三种动力从前到后对自然科学知识增长的影响, 其直接性依次递减: 行为动力 > 系统动力 > 社会动力 三种动力作用的特点:后者以前者 为中介;前者以后者为强化因素
关于自然科学发展的内部机制问题

决 于 是 自然科 学 的每 个理 论 和 学 说 或者 得到 修正 和 补充 或 者被 扬弃 为 新 的 更 加深 刻 普 遍 的 理论 和 学说所 取 代 从 这 一 点 来看 自然科 学 的每 个 理 论 和 学说 又 都 是 不 完善 的 值 得指 出 的 是
,
了 自然科学 的 实 践基 础
而 社会 生产 实 践 又 为 自然科 学提供 了 丰 富 的 研 究材 料 和课 题
极 大地 推动着 自然科 学 的 蓬勃 发展
,
i勺 社会 生 产 实践 同 样 为 自然科 学 的 发展 提供 必 要 〔 仪器
、
设 备等 物质条 件
,
如果说 生
产 工具代 表 生 声 力 的 发展 水平 也标 志 着 自然 科学 的 发展 水平 学这 样 一 门高 度抽 象 的 学科 解决
。
那 么使 用 怎 样 的 仪 器 和 设备 来 认 识 自然 和 改 造 自然 同 样
,
自然科 学 的 发展 历 史表 明
、
,
自然科 学 的 各 个学科 在不 同
,
的 发 展 阶段 都 需 要 借 助 于 一 定 的 仪器
,
设备
,
都 需 要 一 定 的 物质 条件 作 为 基 础
,
即使 数
像 四 色定理 这样 的 疑难 问题 只 有 使 用 了 电 子 计算 机才 得 到
,
此 我们 可 以 说生 产实 践是 自然 科 学 发展 的 赞 础
自然科 学对 生 产 实践 具有 一定 的 依 赖
二
、
自 然 科 学发 展 的 根 本 动 力 在 于 本 身 内 部 的 矛 盾 运 动
,
自然科 学 的整 个 历 史 告诉我 们
科学技术的发展与模式

科学技术发展的内在机制 科学技术发展的外在条件 科学发展模式
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1
科学技术作为一种社会系统,它的发展 与模式是由其系统内部的矛盾运动所决 定的。同时,在社会大系统中,科学技 术与其它社会子系统的矛盾运动也决定 了科学技术的发展及其模式。
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2
第一节 科学技术发展的内在机制
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6
科学实践是科学理论发展的直接动力
科学理论经历着由不完善到完善的发展过程,
而科学实践在这一过程中起着补充修正的作用, 成为科学理论发展的直接动力。因为在科学实践 过程中会遇到新现象、新事实,这些现象和事实 往往会带来意想不到的信息和结果,从而推动科 学理论体系的演变。
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7
科学实践是检验科学理论真理性的标准
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24
另一方面,技术实践与技术规范又是矛盾着的。技术 实践是在一定的技术规范指导下进行的,随着技术实 践的深入,原来的技术规范不再适应新的实践技术需 要,甚至会阻碍技术实践的发展,这就需要制定新的 技术规范。新的技术规范又为新的技术实践提供指导, 随着时间的推移和技术的进步,二者又会出现新的不 适应:
化等成为科学技术发展的环境和条件。
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27
一、经济基础
现代科学技术发展的重要条件之一是科技投
入的增加,而科技投入的增加必须以经济实力 为基础。同时,经济的发展为教育的发展提供 了必要的条件,从而保证科学技术对于人才的 需求。此外,经济的发展,人民生活水平的提 高也为科技的发展创造了良好的社会环境。
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20
技术目的与技术手段的矛盾
技术目的与技术手段的统一表现在,没有
科学技术系统科学技术发展的内在机制

2现代(xiàndài)技术的主要发展 趋势
• 已基础自然科学新成果为先导(xiāndǎo)的 高新技术成为现代技术体系中的带头技 术。
• 各门类技术相互渗透、相互促进,并在 某些技术领域围绕一个大问题或大目标 的解决与实现而形成庞大的综合性技术 群。
• 综合应用多种门类技术的复杂大系统的 研制开发成为技术发展的主要途径之一。
第二十三页,共32页。
1现代科学的主要(zhǔyào)发展 趋势:
• 一方面物质科学继续揭示自然界更深、 更广、更久远的层次和各种极限状态下 的物质运动规律;另一方面系统科学与 生命科学正逐步阐明与人类关系更密切 的各类复杂系统的行为规律。
• 现代科学在高度分化的基础上产生 (chǎnshēng)了高度的综合,综合表现为 多层次、多维度的学科交叉与渗透,更 表现为横断学科和综合性的学科群不断
第十一页,共32页。
2)更替(gēngtì)过程:
• 第一个带头学科:机械力学,16~18世纪 (shìjì);
• 第二个带头学科:一组学科化学、物理 学和生物学,18世纪(shìjì)末~19世纪 (shìjì)末;
• 第三个带头学科:微观物理学,1895 ~1945;
• 第四个带头学科:控制论、原子能科学 和宇宙航行学;
第五页,共32页。
2 波普尔证伪主义的科学(kēxué) 发展模式:
• “科学发现的逻辑”,它不是(bùshi)研究 科学知识的结构,而是研究科学知识的 发展,它不是(bùshi)以分析元科学概念 为自己的任务,而是以建立方法论的规 则为自己的任务。
• 波普尔的知识发展动态模式: • P1 TT EE P2
第十三页,共32页。
二 技术(jìshù)发展的模式
科学发展模式

2
O 日
a
β
1
35
1和2相差半年,两次观察同一恒星, 应该有不同的视角,(a≠ β ) 但未有看到。 原因: 恒星太远 日心说不对 1938年才观察到恒星视差 问题产生以后,如何从一个问题转换到另一个 问题,波普尔也没有作出令人信服的说明。
36
⑤只强调理论只能被证伪,不能被证实,
必然导致他对真理的错误看法。 6.科学理论的演变或进步表现为一个理论 对另一个理论的替代。
贯穿该模式的红线是猜测与反驳的 过程 他自己将这个模式称为“以猜测和 反驳为手段来解决问题的一般模式”
31
应提倡的科学精神
①要有敢于犯错误的精神
“怕犯错误是一种可怜的愿望” “从错误中学习” “科学史仅是一部不可靠的猜测史或错误史”
②要有批判精神
向权威批判 向自己批判
③要有否定精神
32
否定旧理论是发展新理论的前提,否定得越早, 进步越快。
45
“常规科学时期”
是范式已经形成的时期,标志原始科 学到成熟科学的转折。
科学发展快
“解谜”(puzzle-solving)
知识高速增长 精确化 专门化
对待反常的态度:
不理睬 ;消化反常; 怀疑自己的能力
46
普劳特(W.Prout,1785-1850)假说
(1815-1816年提出)
普劳特时代仍相信,上帝只会用少数几个 砌块来创造世界,氢就是其中之一。由于 当时发现氢的原子量为整数,其它元素的 原子量是氢的整数倍,因此元素的原子量 应该是整数。(相信元素是氢的化合物或 聚合物) 后来发现氯的原子量不是整数。有了反常 出现。 相信传说的说法的科学家干脆不予理睬这一 反常。
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3、技术结构与技术功能的矛盾运动 ▲技术结构:微观技术结构由技能、实体、知识三 部分构成,如古代经验技术结构;宏观技术结构由各 个微观单元技术相互联系、组合而成,如冶金技术系 统由矿石破碎、选别和输送技术、燃料和能源供应技 术等单元技术构成。单元技术与系统是部分与整体的 关系。 ▲技术功能:技术功能是技术结构的外在表现与作 用。 ▲技术结构与技术功能的关系:技术结构决定技术 功能,新技术单元的产生能使技术系统产生新功能, 技术单元间的合理匹配和协调也使技术系统产生新功 能;新的技术功能要求又引起技术系统结构的变化, 二者平衡的不断打破和修补导致技术的发展。
2、技术目的与技术手段的矛盾 ▲技术目的:人们在进行特定技术活动中所追 求的直接目标,是为这种活动所设定的结果指向 和要达到的功能要求。社会需要是技术目的基础, 但二者又不同,没有技术基础和技术现实,社会 需要要就不能成为技术目的。 ▲ 技术手段:技术手段是实现技术目的中介 和保证,它包括达到技术功能要求所使用工具以 及应用工具方式。 ▲ 技术目的与技术手段矛盾运动:技术目的提 出依据于当时技术手段,但社会需要提出的技术 目的又往往超前于当时技术手段;一定技术手段 服务于一定技术目的,技术手段突破导致技术发 展,引起新技术目提出,技术手段革新是根本。
第七讲 科学技术发展的内在机制
本讲主要讲三个问题 第一、科学发展的内在机制 第二、技术发展的内在机制 第三、科学与技术作用机制
一、 科学发展的内在机制 1、科学实验与科学理论的矛盾作用 ▲科学实验是科学理论的基础 科学实验是科学理论的直接源泉;科学实验是科 学理论发展的直接动力;科学实验是检验科学假说 使之成为理论的标准. ▲科学理论是科学实验的指导 科学理论为科学实验指明了方向;科学理论为科 学实验的设计和实施提供依据;科学实验结果必须 运用科学理论进行分析、说明. 总之,科学实验与科学理论相互依存、相互 作用,二者始终处在这种不平衡到平衡的过程中, 科学由此得到前进。
三、科学与技术的相互作用机制 1、科学对技术创新的基础作用 ▲技术装置、技术方法等是以科学实验过程为 原型或模型的,是科学实验的放大华、定型化、规 范化和实用化 ▲现代科学在理论上揭示自然过程的规律性, 为实现技术可能性奠定了基础 ▲现代科学技术的发展过程被概括为基础研 究——应用研究——开发研究——应用推广,印证 了科学对技术的基础作用。 2、技术对科学发展的促进作用 ▲现代技术的发展为科学提供越来越多的研究 课题
二、技术发展的内在机制 1、技术实践与技术规范的矛盾 ▲技术实践、技术规范概念。 前者指人们发明、设计、试验、试制、推广应用技 术成果的过程;后者指技术过程的模式、行为方式, 包括技术知识、技术方法、工艺流程和规则、操作 准则等。 ▲ 技术实践是技术规范的基础。技术规范是在 长期的技术实践中积淀下来或概括出来的,当某种 技术实践是成功的,在一定时期它就有典型性,其 规范就相对稳定下来。 ▲技术规范是技术实践的指南 ▲技术实践与技术规范的矛盾运动。农业社会中 形成的经验性技术规范重技艺不重标准化、重顺应 不重能动创造影响了技术发展。
2、科学继承与创新的矛盾作用 ▲继承是创新的前提、基础 继承范围包括理论继承、思想继承、方法继承、 问题继承、事实继承、精神继承;继承是扬弃。 ▲创新是继承的发展 创新类型包括科学实验创新(研究新的实验仪器, 改进实验方法),科学理论创新(错误→正确, 片面→全面,局部→普遍,特殊→普遍,非数学 表达→数学 表达),科学观念创新(组织、精神、 方法);继承和创新要保持必要的张力,在科学 发展的不同时期,继承和创新要有偏重;创新要 有一定的继承基础、背景,但不能拘泥于继承之 中,要善于创新。
▲科学综合
科学综合定义:指在分化基础上,由于各种 研究对象间的相互联系而形成的具有新性质和内 涵的学科。这是物质世界统一性的反映。表现为 某一学科内分支的综合,不同门类间的综合,科 学、技术、社会科学的综合。 科学综合的形式:将一门学科的理论、方法 移于另一门科学之中;将两门以上学科相互渗透; 将诸多学科知识运用于某复杂对象建立的学科; 将某些学科具有的共同性知识加以概括建立的学 科。 ▲科学分化和科学综合的关系 科学分化以科学综合为基础。科学发展史
3、科学的分化与综合的矛盾运动 ▲ 科学分化 科学分化定义:指从原有学科中分离出若干 分支学科和相关学科,这些学科对象范围更小、 层次更深,它反映了物质运动形式的多样性和层 次的差异性,体现了认识活动的由粗到细,由浅 到深 科学分化的类型:纵向分化,如物理学→凝 聚态物理学→分子物理学→原子物理学→核物理 学→粒子物理学;科学的横向分化,物理学分化 出声学、光学、电磁学、热学;科学的纵横交叉 分化,学科间的相互渗透产生大量边沿学科,如 生物化学。
▲现代技术活动为科学研究提供越来越先进的
研究设备和研究方法,改善了研究条件。 3、现代科学技术的一体化 ▲科学技术的相互渗透、交叉、移植使诸多新 的科学门类得以形成,人类知识得到扩充,科学 技术学科体系得到进一步完善,如技术科学、工 程科学、工程技术等。 ▲以大型项目或现代化生产为中介,诸多科学 技术门类有机结合在一起,进一步加快了新科学 技术知识的生成,如人类基因图谱绘制工程、国 际空间站工程、三峡工程。
证明了这一点,这要求我们要把已取得的知识综 合成一定的学科;科学的综合以分化为前提。只 有积累了多种专业知识,才能把他们综合,求得 认识过程质变。现代科学综合势头占主导地位, 即使科学分化也常表现为综合的形式。 4、不同学术观点的争论对科学发展的影响 ▲学派之争的产生的原因 客体本身的复杂性;主体的差异性;科学仪器、 手段不同;理论与实验、继承与创新、分析与综 合等矛盾的反映 ▲ 学派之争的科学意义 激发新思想的萌发,形成新学科生长点;促进原 有理论的完善;活跃学术气氛,增进学术交流, 形成良好学风。