第四讲 科学技术的体系结构
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创新案例专题讲座（根据视频整理）
创新案例专题讲座（根据视频整理）创新案例专题讲座（根据视频整理）主讲人：中国人民大学林坚教授（科学哲学博士）【第一讲】导论：构建创新体系，建设创新型国家一、创新体系的构建（一）拓广对创新的认识创新不是单纯指某项技术或工艺发明，而是整个社会的创造性变化和整体转型的一项系统工程。
观念创新、理论创新、文化创新、教育创新、经济创新、制度创新、管理创新等都是创新的重要方面。
根据不同创新主体之间的关系，可以将创新分为自主创新、模仿创新和合作创新。
还可以分为原始性创新、再次创新和整合创新等。
（二）国家创新体系国家创新体系是指由科研机构、大学、企业及政府等组成的网络，它能够更加有效地提升创新能力和创新效率使得科学技术与社会经济融为一体协调发展。
二、创新型国家建设建设创新型国家，主要应从以下方面努力：第一，大力推动科学技术创新，提升自主创新能力。
第二，增强企业技术创新能力。
第三，政府发挥经济作用，构筑有效的制度保障体系。
【第二讲】第一篇创新基础创新基础，主要包括思维创新、理论创新和方法创新。
一、思维创新思维创新概念思维创新可以从狭义和广义两方面分析。
狭义的创新思维，指建立新理论，导致新发明、发现或创造新事物而发生的思维活动，其思维成果是独创的。
广义的思维创新，指一起思考新问题而没有现成的思路可以套用的思维活动，进行新的思考和探索，突出新意和创意。
创新思维的特征一般来说，创新思维具有以下几个方面的特征：（一）综合性、辩证性（二）独创性、求异性（三）主动性、探索性（四）灵活性、流畅性创新思维的形式（一）发散思维（二）收敛思维（三）逆向思维（四）联想思维：对比联想、接近联想、相似联想（五）超前思维【第三讲】创新思维系统创新思维系统由知识因素、智力因素以及心理因素、品德因素等组成。
（知识因素是创新思维的材料和前提；智力因素是创新思维的主导和灵魂；心理因素是创新思维的驱动力量。
）二、理论创新理论创新的过程理论创新是指一个理论的创立和发展过程。
自然辩证法概论---复习资料
自然辩证法概论复习资料绪论一、自然辩证法的研究对象二、自然辩证法的学科性质三、自然辩证法的发展历程四、自然辩证法的主要内容一、研究对象（一）自然辩证法的概念自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的一般规律，以及人类认识自然界、改造自然界的一般方法的科学。
（二）自然辩证法的研究对象自然辩证法的研究对象由自然界、科学技术以及人对自然界的认识和改造三大部分所构成。
二、学科性质就研究领域而言，自然辩证法是马克思主义的一部分。
就学科名称而言，自然辩证法又称“科学技术哲学”，即哲学的二级学科。
就学科定位而言，自然辩证法是介于哲学和具体自然科学学科之间的交叉学科。
三、发展历程（一）恩格斯的开创性工作（二）后人对它的传播和发展四、主要内容（一）自然观（二）科学技术观（三）科学技术方法论第一编自然观、自然观的概念自然观即对自然界的基本观点或基本看法，具体而言就是对自然的本原、构成、演化过程和人和自然之间关系的看法和观点。
二、自然观发展的历史形态古代素朴自然观近代形而上学自然观现代辩证唯物主义自然观当代系统自然观第一讲古代自然观一、古中国自然观■二、古希腊自然观三、古印度自然观四、古代自然观的特点一、古中国天地混沌如鸡子，盘古生其中。
万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地，天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，后乃有三皇。
一一《三五历记》1.元气说世界上的万事万物都是由肉眼看不见的、微小的气组成的。
这种气就叫“元气”。
元气是天地万物之原始，万物皆是由气之聚合而产生，气聚则物生，气散则物亡。
气不仅是构成自然界各种事物的基本成分，而且也是构成人体的基本成分。
庄子说：“人之生也，气之聚也。
聚则为生，散则为死。
”“气者，生之元也” 一《淮南子•原道训》“天地者，元气之所生，万物之祖也”一《白虎通义•天地》2.阴阳学说阴阳的区分：阴是有形的、黑暗的、静止的、雌性的、下降的……；阳是无形的、明亮的、运动的、雄性的、上升的……。
04 2013 第四讲 系统科学思维方法_1
贝塔朗菲（L. v. Bertalanffy） “普通系统论的历史与现状”
古代中国和古代希腊的唯物主义思想家，都从承认统一 的物质本原出发，把自然界当做一个统一体。 古希腊辩证法奠基人之一赫拉克利特（Heracleitus）， 在《论自然界》中说：“世界是包括一切的整体”。 古希腊唯物主义者德谟克利特（Democritus）的一本没 有流传下来的著作名为《宇宙大系统》。 古希腊亚里士多德的四因说；15世纪以后出现的整体性 思想；哥白尼的太阳中心说；恩格斯“世界不是一成不 变的事物的集合体，而是过程的集合体”等等，都体现 了系统思想。
这就是系统思想如何从经验到哲学到科学，从思辨 到定性到定量的大致发展情况
二、系统科学的体系结构
• 系统科学是一个科学群，不是一个单一的科学门类。 该学科发展到今天，从纵向上大体分为四个层次，这 四个层次也是从具体到抽象的逻辑顺序划分的。
–第一个层次：系统工程技术
• 例如，钱学森早在美国求学的时候，主要研究的是系统工程技术，关于 导弹飞行控制、卫星发射等，这些都属于系统工程技术。
–第一，使系统思想定量化，成为一套具有数学理论、 能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法。
–第二，为定量化系统思想的实际应用提供了强有力的 计算工具——电子计算机。
二、系统思想的产生与发展——现代
• 科学的定量的系统思想的形成，又根本上来源于社 会实践的需要。
–例如，在军事活动中，因为战争中决策的成败关系到 国家民族的生死存亡。第二次世界大战是定量化系统 方法发展的催生婆。 –这次战争在方法和手段上的复杂程度较以往的战争有 很大增长，交战双方都需要在强调全局观念、从全局 出发合理使用局部、最终求得全局效果最佳的目标下 ，对所拟采取的措施和反措施进行精确的定量分析， 才有希望在对策中取胜。运筹学。
古代中国和古代希腊的唯物主义思想家，都从承认统一 的物质本原出发，把自然界当做一个统一体。 古希腊辩证法奠基人之一赫拉克利特（Heracleitus）， 在《论自然界》中说：“世界是包括一切的整体”。 古希腊唯物主义者德谟克利特（Democritus）的一本没 有流传下来的著作名为《宇宙大系统》。 古希腊亚里士多德的四因说；15世纪以后出现的整体性 思想；哥白尼的太阳中心说；恩格斯“世界不是一成不 变的事物的集合体，而是过程的集合体”等等，都体现 了系统思想。
这就是系统思想如何从经验到哲学到科学，从思辨 到定性到定量的大致发展情况
二、系统科学的体系结构
• 系统科学是一个科学群，不是一个单一的科学门类。 该学科发展到今天，从纵向上大体分为四个层次，这 四个层次也是从具体到抽象的逻辑顺序划分的。
–第一个层次：系统工程技术
• 例如，钱学森早在美国求学的时候，主要研究的是系统工程技术，关于 导弹飞行控制、卫星发射等，这些都属于系统工程技术。
–第一，使系统思想定量化，成为一套具有数学理论、 能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法。
–第二，为定量化系统思想的实际应用提供了强有力的 计算工具——电子计算机。
二、系统思想的产生与发展——现代
• 科学的定量的系统思想的形成，又根本上来源于社 会实践的需要。
–例如，在军事活动中，因为战争中决策的成败关系到 国家民族的生死存亡。第二次世界大战是定量化系统 方法发展的催生婆。 –这次战争在方法和手段上的复杂程度较以往的战争有 很大增长，交战双方都需要在强调全局观念、从全局 出发合理使用局部、最终求得全局效果最佳的目标下 ，对所拟采取的措施和反措施进行精确的定量分析， 才有希望在对策中取胜。运筹学。
4.科学技术的性质、功能
科学技术的体系结构
现代科学技术，按其层次一般可划分为基础科 学、技术科学和工程技术三大部分。基础科学 是研究自然界物质运动基本规律的科学，是整 个科学技术的理论基础。技术科学以基础科学 为指导，着重研究生产技术、工艺过程的规律 性，是基础科学和工程技术之间的纽带和桥梁。 工程技术是综合运用基础科学、技术科学、经 济科学以及其它社会科学的研究成果，直接解 决生产技术问题的。
科学技术的生产力功能
科学技术渗透到生产力诸要素之中去 —科学技术提高劳动者的知识水平和劳动技能 科学技术提高劳动者的知识水平和劳动技能 —科学技术改革和创新生产工具 科学技术改革和创新生产工具 —科学技术扩大劳动对象范围 科学技术扩大劳动对象范围 科学管理成为提高生产力的一个重要因素
科学技术的生产力功能
科学技术的性质、 第四讲 科学技术的性质、功能和体 系结构
科学技术的基本特征 科学技术的功能 科学技术的体系结构
预备知识
关于人类知识的分类 ——自然科学、社会科学、人文学科 ——哲学与数学的特殊性 ——卡尔波普尔（Karl Popper）及其证伪 原则
什么是科学技术
科学 科学是人类实践经验的概括和总结， 科学是人类实践经验的概括和总结，是关于自然 社会和思维的理论知识体系。 界、社会和思维的理论知识体系。 自然科学是关于自然界各种物质运动形式的本质 和运动规律的理论知识体系。 和运动规律的理论知识体系。 技术 技术是人们为了特定目的所应用的手段和方法， 技术是人们为了特定目的所应用的手段和方法， 包括物质手段（ 工具和设备） 知识、 经验、 包括物质手段 （ 工具和设备 ） 、 知识 、 经验 、 技能 以及组织形式等等。 以及组织形式等等。
科学技术的生产力功能
此外， 此外，现代科学技术的发展使科学管理成为提 高生产力的一个重要因素。在庞大的科学、 高生产力的一个重要因素。在庞大的科学、技 术和生产的组织中， 术和生产的组织中，如何使各个部门和各个环 节协调一致，充分发挥其整体效益， 节协调一致，充分发挥其整体效益，就必须依 靠科学管理。 靠科学管理。
自然辩证法绪论介绍
1932年在中国有了全译本，杜畏之译 1950年郑易里的新译本，三联 1971年中央编译局本 于光远又有新译本
如何成为了一门“科学”？
爱因斯坦的意见 1956年国务院制定全国12年（1956－
1967）科学发展远景规划，包括自然科 学和哲学社会科学
于光远主持自然辩证法研究规划，草案说： “在哲学和自然科学之间是存在着这样一 门科学，正像在哲学和社会科学之间存在 着一门历史唯物主义一样。这门科学，我 们暂定名为‘自然辩证法’……”
最重要的科学哲学家（标志性人物）
1休谟（David Hume,1711-1776），《人性 论》，《人类理解研究》。归纳问题，因果性 问题；“自然主义的谬误”（“是”与“应 当”）
2恩格斯（Friedrich Engels，1820－1895）： 《反杜林论》《自然辩证法》Dialectics of Nature (1925, tr. 1940);
上联：
说你行，你就行，不行也行
下联：
说你不行，你就不行，行也不行
横批：
ห้องสมุดไป่ตู้ 不服不行
问题1——不服“什么”不行？ 问题2——应该不服什么不行？
第二讲
科学、非科学、伪
科学、反科学辨——对科学的内
涵
几个案例、几个问题
唐雨与耳朵认字（1979-1983） 钱学森与人体科学（1983-1989）：气功、
20世纪科学哲学的4大主题
(the most central themes)
据Donald Gillies（１９９３） Inductivisim and its Critics(归纳主义及其
批评) Conventionalism and Duhem-Quine
Thesis(约定论及迪昂-蒯因论题) The Nature of Observation(观察的本性) The Demarcation between Science and
如何成为了一门“科学”？
爱因斯坦的意见 1956年国务院制定全国12年（1956－
1967）科学发展远景规划，包括自然科 学和哲学社会科学
于光远主持自然辩证法研究规划，草案说： “在哲学和自然科学之间是存在着这样一 门科学，正像在哲学和社会科学之间存在 着一门历史唯物主义一样。这门科学，我 们暂定名为‘自然辩证法’……”
最重要的科学哲学家（标志性人物）
1休谟（David Hume,1711-1776），《人性 论》，《人类理解研究》。归纳问题，因果性 问题；“自然主义的谬误”（“是”与“应 当”）
2恩格斯（Friedrich Engels，1820－1895）： 《反杜林论》《自然辩证法》Dialectics of Nature (1925, tr. 1940);
上联：
说你行，你就行，不行也行
下联：
说你不行，你就不行，行也不行
横批：
ห้องสมุดไป่ตู้ 不服不行
问题1——不服“什么”不行？ 问题2——应该不服什么不行？
第二讲
科学、非科学、伪
科学、反科学辨——对科学的内
涵
几个案例、几个问题
唐雨与耳朵认字（1979-1983） 钱学森与人体科学（1983-1989）：气功、
20世纪科学哲学的4大主题
(the most central themes)
据Donald Gillies（１９９３） Inductivisim and its Critics(归纳主义及其
批评) Conventionalism and Duhem-Quine
Thesis(约定论及迪昂-蒯因论题) The Nature of Observation(观察的本性) The Demarcation between Science and
系统科学PPT课件
战国时期秦国太守李冰父子设计修造了四川伟大的都江堰工程这一伟大水利工程巧妙地将分洪引水和排沙结合起来使各部分组成一个整体实现了防洪灌溉行舟漂木等多种功能至今该工程仍在发挥着重大的经济效益是我国古代水利建设的一大杰出成就
系统科学基础
1
系统科学基础
第一讲 系统科学概述 第二讲 系统概念 第三讲 系统理论概述 第四讲 学科分类 第五讲 复杂科学、系统工程与
32
2）人造系统
人造系统都是存在于自然系统 之中的， 如人造卫星、海运船只、机械设备等。
人造系统和自然系统之间存在着界面，两者 互
相影响和渗透。
33
3）人造系统对自然系统的影响
原始人类对自然系统的影响不大
近年来，人造系统对自然系统的不良影响已成为 人们关注的重要问题， 如核军备、化学武器、环 境污染等。
5
（二）学生各学习阶段培养什么能 力？
1、本科 2、硕士研究生 3、博士研究生 4、博士后
6
（三）这门课讲什么？如何讲？
1、系统科学的学科结构：
一级：系统科学 二级：系统理论、系统分析与集成 “矿业工程”学科结构
一级：矿业工程 二级：采矿工程、安全技术与工程、矿物加工
管理科学与工程学科结构
35
3.静态系统和动态系统
系统的静和动都是相对的。
在宏观上没有活动部分的结构系统或相对静止的 结构系统为静态系统，例如大桥、公路、房屋等
动态系统指的是既有静态实体又有活动部分的系 统，例如学校就是一个动态系统，它不仅有建筑 物，还有教师和学生。 在中世纪以前，人们曾认为
宇宙现象是永恒不变的，习惯将事物看成是恒定的，静 止的，这种看法在哲学上是唯心的或机械唯物论的。随 着科学的发展和人类的进步，才逐断 认识到世界不是恒 定事物的集合体，而是动态过程的集合体，运动是永恒 的。宇宙是一个 动态系统，静态是相对的。
系统科学基础
1
系统科学基础
第一讲 系统科学概述 第二讲 系统概念 第三讲 系统理论概述 第四讲 学科分类 第五讲 复杂科学、系统工程与
32
2）人造系统
人造系统都是存在于自然系统 之中的， 如人造卫星、海运船只、机械设备等。
人造系统和自然系统之间存在着界面，两者 互
相影响和渗透。
33
3）人造系统对自然系统的影响
原始人类对自然系统的影响不大
近年来，人造系统对自然系统的不良影响已成为 人们关注的重要问题， 如核军备、化学武器、环 境污染等。
5
（二）学生各学习阶段培养什么能 力？
1、本科 2、硕士研究生 3、博士研究生 4、博士后
6
（三）这门课讲什么？如何讲？
1、系统科学的学科结构：
一级：系统科学 二级：系统理论、系统分析与集成 “矿业工程”学科结构
一级：矿业工程 二级：采矿工程、安全技术与工程、矿物加工
管理科学与工程学科结构
35
3.静态系统和动态系统
系统的静和动都是相对的。
在宏观上没有活动部分的结构系统或相对静止的 结构系统为静态系统，例如大桥、公路、房屋等
动态系统指的是既有静态实体又有活动部分的系 统，例如学校就是一个动态系统，它不仅有建筑 物，还有教师和学生。 在中世纪以前，人们曾认为
宇宙现象是永恒不变的，习惯将事物看成是恒定的，静 止的，这种看法在哲学上是唯心的或机械唯物论的。随 着科学的发展和人类的进步，才逐断 认识到世界不是恒 定事物的集合体，而是动态过程的集合体，运动是永恒 的。宇宙是一个 动态系统，静态是相对的。
自然辩证法 4第四讲 科学与技术的本质和结构
一、科学和技术的本质
科 学 造 假
一、科学和技术的本质
2005年8月3日在英国《自 然》杂志上报导,韩国首尔大 学教授黄禹锡教授带着世界第 一只克隆狗正式露面。
2005年12月23日韩克隆之父 被认定论文造假， 向国民道歉
---韩国国耻
一、科学和技术的本质
2、技术的本质
（1）技术的内涵：人类为满足自身的需要，在实践活动中 根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种手段和方式方法 的总和。
积性。
3、科学与技术的区别与联系（1）区别：
项目
科学
技术
1、目的和任务
认识客观世界回答是什么，为 变革客观世界，解决做什么，
什么
怎么做
2、活动过程
从实践到认识，从物质到精神 从认识到实践，从精神到物质
3、形态
表现为概念、原理、学说、理 可操作的知识及知识的物化形
论的知识形态
态，
4、评价标准
一元性：真理性
④探索性和创造性——科学的生命在于创造，不断探索未知和创 造新的知识是科学的根本任务和一大特征。
⑤主体际性（交流性）、通用性和共享性——科学知识要接受不 同认识主体用实验进行重复检验、讨论、交流。科学本身 没有阶级性。
⑥生产力属性——科学从知识形态的生产力转化为直接生产力需 要技术的中间环节。
一、科学和技术的本质 （3）伪科学
①什么是伪科学
打着科学的旗号，把没有科学根据的非科学理论或 方法宣称为科学,甚至比科学还要科学.
日本物理学会2006年3月在爱媛大学、松山大学召开的第 六十一次物理学会年的主题为“伪科学”的研讨会：
“伪科学”不是指位于科学与潜科学之间的微妙活动，而是 指尽管其在科学上的错误（乃至无意义）已经明确无疑，却仍 然在表面上假装科学进行的活动。
第四讲三个代表重要思想及其主要内容
全国社会保障基金，是指全国社会保 障基金理事会负责管理的、由国有股减持划 入资金及股权资产、中央财政拨入资金、经 国务院批准以其他方式筹集的资金，及其投 资收益形成的、由中央政府集中的社会保障 基金。社保基金投资运作的基本原则是：在 保证基金资产安全性、流动性的前提下，实 现基金资产的增值。社保基金资产是独立于 理事会、社保基金投资管理人、社保基金托 管人的资产。这就是通常所说的可以进入股 市的“社保基金”。
2．始终代表中国先进文化的前进方向，
就是党的理论、路线、纲领、方针、政策和
各项工作，必须努力体现发展面向现代化、
面向世界、面向未来的，民族的科学的大众 的社会主义文化的要求，促进全民族思想道 德素质和科学文化素质的不断提高，为我国 经济发展和社会进步提供精神动力和智力支 持。
3．始终代表中国最广大人民的根本利益，
三、“三个代表”重要思想的历史地位和
指导意义
1．马克思主义中国化的重要思想理论成果
对于共产党执政规律、社会主义建设规律 和人类社会发展规律的认识，达到了新的理论
高度。
2．全面建设小康社会的根本指针
如何科学判断和全面把握国际形势的发 展变化； 如何科学判断和全面把握我国将长期处 于社会主义初级阶段的基本国情；
从党自身提出加强党的建设问题。
第二阶段：94—97年（3年），为发展阶段。提 出党的建设是一项系统工程，并初步论述了与有中 国特色社会主义各方面建设的关系。 第三阶段：97—2002年（5年），为成熟阶段。 提出并系统阐述“三个代表”理论。 明白：三个代表理论形成过程是从一个党建观点
到一个党建纲领到社会主义建设思想体系。
发展与矛盾并存；
变化与困惑并存。
上海社保基金案内幕 上海劳动和社会保障局原局长祝均一严 重违反国家财经纪律、收受贿赂被隔离审查， “福禧投资”董事长张荣坤被限制自由配合 调查，“上海电气”董事长王成明、副总裁 韩国璋被“双规”，宝山区区长秦裕涉嫌严 重违纪被调查，这起牵连甚广的重大腐败窝 案、串案的黑幕正被层层揭开。
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▪ 如圣西门，由简单到复杂排列的分类系统是：数学、无机
体物理学、天文学、物理学、化学、有机体物理学、生理
学。
恩格斯：按照机械、物理、化学、生物和人类社会运动的区 别及其内部固有的次序来进行分类和排列，把各门科学排 列起来，形成一个科学体系结构。 恩格斯把客观性和发展原则有机结合，构建科学的体系结 构，揭示科学发展的内在逻辑。这种方法迄今依然是整体 地把握当代科学技术体系结构及其演化规律的指导思想。
二、当代科技体系结构
结构
类型
体系构成（学科）
整体 科技 基础 应用 工程 结构 术学 科学 科学 技术
发明 工具 革新 科学
门类 基础 技术 应用
结构 科学 科学 科学
学科 层次 网状
结构 结构 结构
理论 逻辑 逻辑
结构 基础 推论
1、科学技术整体结构示意图
工 具 科 学
工程技术 应用科学
发 明 与 革 新
• 1、古代科学技术 从总体上看，古代的科学知识还不具备科学
形态，各门知识之间也缺乏必然联系，当 然就不可能形成严密的科学的体系结构。 2、近代科学技术体系结构
• 近代，科学技术由“搜集资料”转向“分门别类”研究， 逐步形成了界限分明的众多学科（数学、天文学、物理学、 化学、生物学、医学和地学等），也开始有了有关科学分 类和科学体系结构的探讨。
应用科学，人们也称之为工程科学，是研究把基础理论 与技术科学转化、应用到特定范围，看其如何转化为 生产技术、工程技术和工艺流程的原理和方法的科学。 应用科学是自然科学中与生产实践最接近的科学门类。
在现代科学技术体系结构中，基础科学、技 术科学、应用科学是有机联系的整体，它 们相互联系、相互促进、协调发展。 它们之间发展的比例关系，是一个国家科 技战略的重要问题。
• 1、专门化（specialized discipline ）
– 科学朝更精细、更深入、更广泛的方向发展的趋势。
• 2、兼质化（interdiscipline ）
– 科学朝着同时研究具有学科相兼特征方向发展的趋势。
• 3、多学科化（multidisciplinarity）
– 科学朝着利用多学科的协同，综合性地研究同一个问题 发展的趋势。
• （1）逻辑基础部分：基本概念和基本关系。
• 基本概念是构成科学理论概念出发点的起始概念， 它指那些能在构建理论体系 时能发挥中心作用， 作为逻辑出发点，能把其它概念、定律连成一体 的概念。
• 如“原子量”、“基因”、“引力”、“位移电 流”等。
• 基本关系是指连接基本概念的判断，它可以是公 理、公设、定理、定律和数学公式
（2）学科网状结构
天体 重力学 力学
理论 天体 计算 物理 力学 化学 数学 化学
生物 力学
天文 地质学
天文学
力学
数 学
化学 物理
地学
生物学
生物 化学
宇宙 生物学
地球 物理
地质 地质 力学 生物学
生物 力学 物理 仿生学
地球 化学
4、科学的理论结构
理论结构是科学体系中的微观结构。 它和其他层次的科学结构一样，在内容上包括组 成它的知识元素、各知识元素在科学理论中的地 位和作用以及它们之间的结合方式等。 科学理论结构由逻辑基础部分和逻辑推论构成。
科 学 技 术 学
基础科学
2、门类结构
应用科学
第三阶段 （生 产）
生产技术
科学 技术科学
第二阶段 专业技术
（技 术）
技术
基础科学
第一阶段 （科 学）
实验技术
技术科学是基础科学应用的中间环节，是研究通 用性技术理论的科学，是科学技术转化为现实 生产力的桥梁。
技术科学应用基础科学知识，考察各种专业技术 的共性规律，是专业技术的基础理论。
• 等形式。基本关系包括原理关系命题和因果关系命题。 基础部分两层含义：一是指这类理论的核心部分，可比喻为
原子的核或者树的根和主干，稳定而不易动摇、破坏； 二是指其最本质的部分，抽象度最高，离经验最远。 逻辑基础是科学理论全部逻辑演绎的出发点和前提，决定 其性质，制约其发展方向，且统一其所覆盖的一切已知的 和未知的经验材料。
同位数概念
• 实例说明：十九世纪英国化学家普特劳的原子论思想—— “所有元素的原子量都是由氢原子复合而成”(硬核）。
• 辅助性假设（一）：化学元素的原子量具有整数倍的特点。 • 化学事实：氯原子量和镉原子量分别为 • 35.457和112.41；对于给定的化学元素，在电子束电磁场
偏转实验的荧光屏上可发现两条甚至多条粒子偏转留下的 抛物线。 • 辅助假设（二）：非整数倍元素的原子量可用同位数概念 解释。
• 通过基础研究，获得基础科学知识（因果 关系和原理关系知识）。
– 因果关系：两个事件之间存在引起和被引起关 系的关系。如，力能够导致运动物体产生加速 度，我们就说：“力是物体产生加速度的原 因”。
– 原理关系：物体状态的存在和演变之间未知其 因果关系的规律性。如，两个静止的点电荷之 间所产生的力，服从库仑定律 。这个库仑定律 就是一个原理性定律，不是因果性定律。
– 应用基础理论研究。把已知的科学认识用于某 种目的的可能性研究。如，把化学中已经得到 的具有普遍意义的燃烧理论，用于具体的煤炭 燃烧研究而形成的有关煤炭燃烧的认识，如： 点燃、助燃、燃烧效率、阻燃、燃烧除尘，等 等。
– 直接应用研究：在基础理论研究、应用基础理 论研究完成以后，使之能够被综合性地应用的 研究。如，在以上研究的基础上做燃烧炉设计 研究。
• （2）、专业性分析：依据学科专业方向分 析与之相关的科学技术体系结构。如选择 “物理学”作为专业对象，罗列力学、声 学、电学、光学、热学，等等，分析与之 相关的体系结构。
• 3、整体性分析（系统性分析）：把科学技 术知识看作一个整体，分析其中各知识元素 （知识单元）相对稳定的结合方式，即科技 体系的结构。
第五章 科学技术的体系结构
科学技术体系结构的解析要素和分析方法
科学技术的体系结构是人类科学知识长期进 化而形成的，它是科学技术发展内在逻辑 的集中体现，也是科学技术与社会交互作 用的结果。科学技术自身是一个系统。
• （一）、科学技术体系的要素解析
• 1、研究或知识要素
• （1）基础研究——为获得新知识进行的独 创性研究，目的是揭示自然现象及其规律， 而不附加任何特定的实际目的。
（2）逻辑推论：由理论的基础部分出发，运 用正确的推理规则和推理形式，就可以得 到各种各样派生出来的概念和判断。 这个推导的过程和得到的结论，统称为逻 辑推论。
逻辑推论的两层含义：一是指科学理论的外围部分， 它可以比喻为原子核外的空间区域，或者是树的 枝干和枝条，因而它是科学理论中比较容易动摇 和破坏的部分； 二是指科学理论的低层次的本质部分，它的抽象 程度较低，离经验要近一些。
（2）微观结构
把由科学理论以下的知识单元，如科学概念、 定律、公理等构成的科学理论结构则称为 微观科学结构。
即科学理论以上层次的科学技术体系都是宏
观科学结构，它包括科学技术的总体结构、 门类结构和学科结构。
而微观科学结构则只是科学理论的内部结构。 2、动态分析（教材第168-170页）
一、古代与近代科学技术体系结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• （1）学科层次结构 以自然界物质对象所固有的层次结构作为构造基础
自然科学结构的依据，就会形成一个以基础科学 的六大学科，即力学、物理学、化学、天文学、 地质学、生物学以及相关分支学科为知识元素的 层次结构(见下图)。
宇宙学
天文学
天体史
星系演化学
天 体
基 本 粒 子 物 理 学
原 子 核 物 理 学
– 科学的任务就是努力以某种明确的方式揭示以 上两种可能存在的关系。
• （2）应用研究——为某一特定实际应用目 的而获取新知识进行的独创性研究。应用 研究可以是确定基础研究成果的可能用途， 也可以是为达到某一具体目的确定原理性 新方法或新途径。应用研究有两种类型： 应用基础理论研究和直接应用研究。
应用研究
• 2、人力资源要素（教材第165页） • （1）研究员 • （2）技术员 • （3）辅助人员 • 3、社会-经济目标要素（教材第165-166页） • （二）、科学技术体系结构的分析方法 • 1、静态分析
• （1）、对象性分析：依据被研究对象分析 与之相关的科学技术体系结构。如选择人 体作为分析对象，罗列人体解剖学、人体 发育学、人体病理学、医学，等等，分析 其中的科学技术体系结构。
• 从系统角度看，科技体系结构可以有宏观和 微观两种基本结构类型。
宏观和微观概念是从物理学中借用来的。物 理学根据物理客体结构的时空范围大小， 以原子为基点把物理世界划分为宏观世界 和微观世界。
（1）宏观结构
指以科学理论为基点，把由科学理论或由科 学理论构成的科学学科、科学门类作为知 识单元而构成的科学结构称为宏观科学结 构。
• （3）试验发展（实验开发研究）——利用 研究和经验知识，为生产新的材料、产品 和装置，建立新的工艺与系统，以及对已 生产或建立的上述各项进行实质性改进而 进行的系统性工作。如，依据锅炉设计原 理实实在在地设计一种或数种不同型号、 不同目的的锅炉。这个研究就属于实验开 发研究。
实验开发 研究
基础研究
原 子 物 理 学
分 子 物 理 学
非 地质学 生
物 力学
科 学
物理学
化学
分子生物学
地球史
各 门 自
恒星演化学 太阳系演化学
地球演化学
演 化 学
然
细胞学
科
生 组织学
学 史
蛋白质起源演化
物 生理学
细胞
生
胚胎学
生物史
植物
物
科 遗传学
动物
体物理学、天文学、物理学、化学、有机体物理学、生理
学。
恩格斯：按照机械、物理、化学、生物和人类社会运动的区 别及其内部固有的次序来进行分类和排列，把各门科学排 列起来，形成一个科学体系结构。 恩格斯把客观性和发展原则有机结合，构建科学的体系结 构，揭示科学发展的内在逻辑。这种方法迄今依然是整体 地把握当代科学技术体系结构及其演化规律的指导思想。
二、当代科技体系结构
结构
类型
体系构成（学科）
整体 科技 基础 应用 工程 结构 术学 科学 科学 技术
发明 工具 革新 科学
门类 基础 技术 应用
结构 科学 科学 科学
学科 层次 网状
结构 结构 结构
理论 逻辑 逻辑
结构 基础 推论
1、科学技术整体结构示意图
工 具 科 学
工程技术 应用科学
发 明 与 革 新
• 1、古代科学技术 从总体上看，古代的科学知识还不具备科学
形态，各门知识之间也缺乏必然联系，当 然就不可能形成严密的科学的体系结构。 2、近代科学技术体系结构
• 近代，科学技术由“搜集资料”转向“分门别类”研究， 逐步形成了界限分明的众多学科（数学、天文学、物理学、 化学、生物学、医学和地学等），也开始有了有关科学分 类和科学体系结构的探讨。
应用科学，人们也称之为工程科学，是研究把基础理论 与技术科学转化、应用到特定范围，看其如何转化为 生产技术、工程技术和工艺流程的原理和方法的科学。 应用科学是自然科学中与生产实践最接近的科学门类。
在现代科学技术体系结构中，基础科学、技 术科学、应用科学是有机联系的整体，它 们相互联系、相互促进、协调发展。 它们之间发展的比例关系，是一个国家科 技战略的重要问题。
• 1、专门化（specialized discipline ）
– 科学朝更精细、更深入、更广泛的方向发展的趋势。
• 2、兼质化（interdiscipline ）
– 科学朝着同时研究具有学科相兼特征方向发展的趋势。
• 3、多学科化（multidisciplinarity）
– 科学朝着利用多学科的协同，综合性地研究同一个问题 发展的趋势。
• （1）逻辑基础部分：基本概念和基本关系。
• 基本概念是构成科学理论概念出发点的起始概念， 它指那些能在构建理论体系 时能发挥中心作用， 作为逻辑出发点，能把其它概念、定律连成一体 的概念。
• 如“原子量”、“基因”、“引力”、“位移电 流”等。
• 基本关系是指连接基本概念的判断，它可以是公 理、公设、定理、定律和数学公式
（2）学科网状结构
天体 重力学 力学
理论 天体 计算 物理 力学 化学 数学 化学
生物 力学
天文 地质学
天文学
力学
数 学
化学 物理
地学
生物学
生物 化学
宇宙 生物学
地球 物理
地质 地质 力学 生物学
生物 力学 物理 仿生学
地球 化学
4、科学的理论结构
理论结构是科学体系中的微观结构。 它和其他层次的科学结构一样，在内容上包括组 成它的知识元素、各知识元素在科学理论中的地 位和作用以及它们之间的结合方式等。 科学理论结构由逻辑基础部分和逻辑推论构成。
科 学 技 术 学
基础科学
2、门类结构
应用科学
第三阶段 （生 产）
生产技术
科学 技术科学
第二阶段 专业技术
（技 术）
技术
基础科学
第一阶段 （科 学）
实验技术
技术科学是基础科学应用的中间环节，是研究通 用性技术理论的科学，是科学技术转化为现实 生产力的桥梁。
技术科学应用基础科学知识，考察各种专业技术 的共性规律，是专业技术的基础理论。
• 等形式。基本关系包括原理关系命题和因果关系命题。 基础部分两层含义：一是指这类理论的核心部分，可比喻为
原子的核或者树的根和主干，稳定而不易动摇、破坏； 二是指其最本质的部分，抽象度最高，离经验最远。 逻辑基础是科学理论全部逻辑演绎的出发点和前提，决定 其性质，制约其发展方向，且统一其所覆盖的一切已知的 和未知的经验材料。
同位数概念
• 实例说明：十九世纪英国化学家普特劳的原子论思想—— “所有元素的原子量都是由氢原子复合而成”(硬核）。
• 辅助性假设（一）：化学元素的原子量具有整数倍的特点。 • 化学事实：氯原子量和镉原子量分别为 • 35.457和112.41；对于给定的化学元素，在电子束电磁场
偏转实验的荧光屏上可发现两条甚至多条粒子偏转留下的 抛物线。 • 辅助假设（二）：非整数倍元素的原子量可用同位数概念 解释。
• 通过基础研究，获得基础科学知识（因果 关系和原理关系知识）。
– 因果关系：两个事件之间存在引起和被引起关 系的关系。如，力能够导致运动物体产生加速 度，我们就说：“力是物体产生加速度的原 因”。
– 原理关系：物体状态的存在和演变之间未知其 因果关系的规律性。如，两个静止的点电荷之 间所产生的力，服从库仑定律 。这个库仑定律 就是一个原理性定律，不是因果性定律。
– 应用基础理论研究。把已知的科学认识用于某 种目的的可能性研究。如，把化学中已经得到 的具有普遍意义的燃烧理论，用于具体的煤炭 燃烧研究而形成的有关煤炭燃烧的认识，如： 点燃、助燃、燃烧效率、阻燃、燃烧除尘，等 等。
– 直接应用研究：在基础理论研究、应用基础理 论研究完成以后，使之能够被综合性地应用的 研究。如，在以上研究的基础上做燃烧炉设计 研究。
• （2）、专业性分析：依据学科专业方向分 析与之相关的科学技术体系结构。如选择 “物理学”作为专业对象，罗列力学、声 学、电学、光学、热学，等等，分析与之 相关的体系结构。
• 3、整体性分析（系统性分析）：把科学技 术知识看作一个整体，分析其中各知识元素 （知识单元）相对稳定的结合方式，即科技 体系的结构。
第五章 科学技术的体系结构
科学技术体系结构的解析要素和分析方法
科学技术的体系结构是人类科学知识长期进 化而形成的，它是科学技术发展内在逻辑 的集中体现，也是科学技术与社会交互作 用的结果。科学技术自身是一个系统。
• （一）、科学技术体系的要素解析
• 1、研究或知识要素
• （1）基础研究——为获得新知识进行的独 创性研究，目的是揭示自然现象及其规律， 而不附加任何特定的实际目的。
（2）逻辑推论：由理论的基础部分出发，运 用正确的推理规则和推理形式，就可以得 到各种各样派生出来的概念和判断。 这个推导的过程和得到的结论，统称为逻 辑推论。
逻辑推论的两层含义：一是指科学理论的外围部分， 它可以比喻为原子核外的空间区域，或者是树的 枝干和枝条，因而它是科学理论中比较容易动摇 和破坏的部分； 二是指科学理论的低层次的本质部分，它的抽象 程度较低，离经验要近一些。
（2）微观结构
把由科学理论以下的知识单元，如科学概念、 定律、公理等构成的科学理论结构则称为 微观科学结构。
即科学理论以上层次的科学技术体系都是宏
观科学结构，它包括科学技术的总体结构、 门类结构和学科结构。
而微观科学结构则只是科学理论的内部结构。 2、动态分析（教材第168-170页）
一、古代与近代科学技术体系结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• （1）学科层次结构 以自然界物质对象所固有的层次结构作为构造基础
自然科学结构的依据，就会形成一个以基础科学 的六大学科，即力学、物理学、化学、天文学、 地质学、生物学以及相关分支学科为知识元素的 层次结构(见下图)。
宇宙学
天文学
天体史
星系演化学
天 体
基 本 粒 子 物 理 学
原 子 核 物 理 学
– 科学的任务就是努力以某种明确的方式揭示以 上两种可能存在的关系。
• （2）应用研究——为某一特定实际应用目 的而获取新知识进行的独创性研究。应用 研究可以是确定基础研究成果的可能用途， 也可以是为达到某一具体目的确定原理性 新方法或新途径。应用研究有两种类型： 应用基础理论研究和直接应用研究。
应用研究
• 2、人力资源要素（教材第165页） • （1）研究员 • （2）技术员 • （3）辅助人员 • 3、社会-经济目标要素（教材第165-166页） • （二）、科学技术体系结构的分析方法 • 1、静态分析
• （1）、对象性分析：依据被研究对象分析 与之相关的科学技术体系结构。如选择人 体作为分析对象，罗列人体解剖学、人体 发育学、人体病理学、医学，等等，分析 其中的科学技术体系结构。
• 从系统角度看，科技体系结构可以有宏观和 微观两种基本结构类型。
宏观和微观概念是从物理学中借用来的。物 理学根据物理客体结构的时空范围大小， 以原子为基点把物理世界划分为宏观世界 和微观世界。
（1）宏观结构
指以科学理论为基点，把由科学理论或由科 学理论构成的科学学科、科学门类作为知 识单元而构成的科学结构称为宏观科学结 构。
• （3）试验发展（实验开发研究）——利用 研究和经验知识，为生产新的材料、产品 和装置，建立新的工艺与系统，以及对已 生产或建立的上述各项进行实质性改进而 进行的系统性工作。如，依据锅炉设计原 理实实在在地设计一种或数种不同型号、 不同目的的锅炉。这个研究就属于实验开 发研究。
实验开发 研究
基础研究
原 子 物 理 学
分 子 物 理 学
非 地质学 生
物 力学
科 学
物理学
化学
分子生物学
地球史
各 门 自
恒星演化学 太阳系演化学
地球演化学
演 化 学
然
细胞学
科
生 组织学
学 史
蛋白质起源演化
物 生理学
细胞
生
胚胎学
生物史
植物
物
科 遗传学
动物