世界科技发展史与科技哲学

世界科技发展史 科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史，也是人类文明史的重要组成部 分。 今天，当人类豪迈地飞往宇宙空间，当机器人问世，当高清晰度数字化彩电进入日常家庭 生活，当克隆羊多利诞生惊动整个世界之时，大家是否会感受到，人类经历了一个多么漫 长而伟大的科学技术发展历程。 一.古代科技发展概况 大约在公元前 4000 年以前，人类由石器时代跨入青铜器时代，并逐渐产生了语言和文字。 在于自然界的长期斗争中，人类不断推动着生产工具和生产技术的进步，与此同时，人类 对自然界的认识也不断丰富，科学技术的萌芽不断成长起来。世界文明发端于中国，埃及， 印度和巴比伦四大文明古国。中国古代科学技术十分辉煌，但主要在技术领域。中国的四 大发明对世界文明产生巨大影响。古代中国科技文明的主要支桂有天文学、数学、医药学、 农学四大学科和陶瓷、丝织、建筑三大技术,及世界闻名的造纸、印刷术、火药、指南针四 大发明。四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。生活在尼罗河和两河流域的古埃及和 巴比伦人在天文学，数学等方面创造了杰出的成就，埃及金字塔名垂史册，印度数学为世 界数学发展史大侠光辉的一页。 古希腊是科学精神的发源地，古希腊人创造了辉煌夺目的 科学奇迹，在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了 基础。在人类历史上第一次形成了独具特色的的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基 础。毕达哥拉斯，希波克拉底，以及百科全书式的学者亚里士多德都是那一时期的解除代 表人物。公元前 3 世纪，进入希腊化时期的古希腊获得更大的发展，出现了欧几里得，阿 基米德和托勒密三位杰出的科学家，使得古代科学攀上三座高峰。公元最初的 500 多年中， 欧洲的科学技术持续衰落，5 世纪后进入黑暗的年代，并且延续了 1000 多年，科学一度成 为宗教的婢女。但是科学精神在 14 世纪发出自己的呐喊，近代实验科学的始祖逻辑尔 -培 根像一颗新星，点亮了欧洲的天空。在整个古代,技术发展的水平不高,科学也没有达到系统 的程度,不同地域的人民之间还未建立起长期稳定的经济、文化联系, 但许多古代的科学技 术成果, 如阳历和阴历, 节气、月、星期和其它时间单位的划分, 恒星天区的划分和名称,数 学的基础知识和十进制记数法、印度阿拉伯数字、轮车技术、杠杆技术、造纸术、印 刷术等等,都已深深镶入了整个人类文明大厦的基础。 古代自然科学的发展还停留在描述 现象，总结经验的阶段，个学科的分野并不明确，因而具有实用性，经验性和双重性，但 它给近代科学的发展准备了充分的条件。 二. 近现代科学技术的发展 世界由运动的物质构成。物质有丰富的、多层次的内部结构和相互作用。研究不同层次上 物质的结构、物质间的相互作用和在相互作用下产生的运动形态和运动规律，始终是基础 科学无止境的追求。在科学技术近现代史上，科学技术迅速发展。 （1 ）科学方面的发展 从 15 世纪起, 欧洲首先从中世纪进入近代 , 科学的发展逐步实现了革命性的突破, 并在 20 世纪成为一种具有世界性特色的全球文化。 在这一发展过程中, 天文学的主要成就是日心 说、行星运动定律、万有引力定律、对太阳系的进一步认识、对银河系的初步认识、对太 阳发光发热机理的解释、关于恒星和太阳系乃至宇宙演化的假说、射电天文学等。在地学 方面从考察岩石的成因开始, 产生了大陆漂移、海底扩张的学说 , 直到建立了关于地壳结构 的板块构造理论。在力学方面从自由落体定律和牛顿运动三定律开始, 产生了理论力学、流 体力学、材料力学等分支学科, 并且还产生了给力学带来革命的相对论力学。物理学方面探 究了热的本质, 发现了热力学的三个定律; 研究了电磁现象 , 发现了电和磁相互转化的关系, 并探讨了光的特性和本质。 由于对热辐射和光电效应的研究导致了量子说的提出, 并最终 建立了量子力学。另外,对电子和放射性的研究导致了原子核物理学乃至基本粒子物理学的 产生。近代以来化学研究方面提出了元素的概念, 认识了燃烧现象 , 并用原子-分子学说解释 了化学现象, 发现了元素周期律和元素的放射性衰变, 有机化学和量子化学得到了发展和应 用。生物学在个体研究方面从认识人体结构开始, 发现了血液循环、细胞 , 进而发现了基因、 染色体和生物大分子, 认识了核酸的结构, 发现了遗传密码, 并开始了对脑的研究。可以说, 近现代科学的发展是一个不断接近真理的过程, 这个过程在增加人类关于自然的知识的同 时也揭示了科学与人本身的相对关系,否定着人类在科学探索过程中形成的某些观念,也否定 着人类认识自然界终极真理的可能性, 表明探索自然之谜的科学前进的结果便是面对新的自 然之谜。正是由于科学发展过程中这种始终面对新的自然之谜的境况, 才使人类的智慧受到 了不断的挑战。 （2 ）技术方面的发展 18 世纪 30 年代之后, 首先在英国发生了以机器生产为特征的工业革命, 热能被通过蒸 汽机应用到机器工业之中。 19 世纪以来,随着以机器生产为标志的工业革命浪潮先后在欧 洲大陆、北美乃至全世界的扩展, 世界性的贸易市场、铁路和轮船航运逐渐打破了世界各地 区之间在经济、技术和文化等方面的相对隔绝状况, 电力作为一种崭新的二次能源被广泛应 用到工业之中。 20 世纪以来, 航空技术, 航天技术得到了飞速发展;雷达、电视、卫星和 其它通讯技术将全球变成了所谓“地球村” ；电子计算机及其网络技术正在改变着人类智力 劳动和联系的 方式; 核技术在发电、尤其是在军事方面的应用，使人类不得不重新认识和 平与战争,总的看来 , 近现代以来进步着的技术已经全面改变并在继续改变着人类的生活方 式和一些价值观念, 而且, 创造技术的人类本身似乎并不能完全确定进步着的技术最终会将 人类引向何方。 三. 现代世界科学技术的发展趋势 科学技术的进步是现代化立国的基础，是推动世界经济和社会发展的强大动力，是衡 量一个国家综合国力的重要标志。进入新世纪之后，新的科学发现、新的技术突破以及重 大集成创新不断涌现，学科交叉融合进一步发展，科学与技术不断更新，科学传播、技术 转移和规模产业化速度越来越快。科学技术在经济社会发展和人类文明进程中发挥了更加 明显的基础性和带动性作用。世界科学技术正在酝酿着新的突破，一场新的科技革命和产 业革命正在孕育之中，在未来 3050 年里世界科学技术会继续出现重大原始性创新突破， 很有可能在信息科学、生命科学、物质科学，以及脑与认知科学、地球与环境科学、数学 与系统科学乃至社会科学之间的交叉领域形成新的科学前沿，发生新的突破。 （1）信息技术的高速发展 目前人类已进入信息化社会，人们已开始认识到信息是比物质和能源更为重要的可以 再生的资源。信息既可压缩、扩散，也可以光速传播，并渗透到各个方面。它在时间和空 间上，使世界变小、科学变大，为人类共享精神财富创造了客观条件。信息技术把传统产 业从扩大外延推向增加内涵的发展道路。由于数字化革命已使信息技术发展到了一个崭新 的阶段，它必将成为 21 世纪经济、社会发展的火车头。同时，以数字革命为先导，以信息 高速公路为主要内容的信息将引发一场世界性的经济大战。因此，信息技术将成为各国竞 争的关键领域。 据美国官方估计，21 世纪初叶，随着信息高速公路的实现，美国工业 部门每年可多创造 3000 亿美元的销售额，生产效率将提高 2040。银行的收入将 4/5 来自由信息，只有 1/5 来自存贷利差。科学家们可在网络上如居一室地合作研究开发，创 造出更加丰硕的成果。学生们可以学习分布在各地的最好教师的课程，并可节省 40的时 间和 30的费用。病人可通过远程的名医会诊和遥控治疗，得到最好的医治。信息技术将 为人们提供一个方便、多样、舒适、协调的生存环境。 （2）先进材料技术的迅速发展和广泛应用人类历史发展证明，先进材料是人类文明的 阶梯。21 世纪材料科学技术的发展重点将向具有功能化、复合化、智能化、微型化及与环 境相协调等特征的方向发展。新材料中最具活力的是信息功能材料、高温、高比强度、高 比刚度的结构材料、超导材料、纳米材料、能源材料和生物材料等。美国计划 2003 年将每 升油行程从目前 12 公里提高到 35 公里，主要靠新型结构材料来实现。新型结构材料对航 空航天事业有着更重要的意义。 从 1986 年高温超导体电缆 2010 年内半会达到工业化水 平，2020 年世界产值可达 1220 亿美元。纳米材料具有很多异乎寻常特点，纳米技术已成 为先进材料的前沿技术。例如近年发现的乙烯球，不仅就材料本身，也为新材料合成开辟 了一条新途径。 （3）生命科学和生物技术逐步进入实用化阶段,生命科学和生物技 术被认为是解决人口、粮食、环保、健康等新的最有利的技术手段，是创立新产业的基本 技术。目前，它已获得迅速发展，并逐步达到实用化水平.2000 年，国际联合科技小组绘制 “人类基因组图” ，大大促进了各国发展生命科学和生物技术的积极性，各国都在实施“后 基因组”计划，着重解析和应用基因和蛋白的功能，以进一步探索生命之谜和开发新技术。 在此基础上，基因芯片技术、基因疗法、基因制药技术、克隆技术、转基因技术等将得到 迅速发展。 （4）科学技术一体化以及自然科学与社会科学日益交融成为科技发展主流 科学技术 发展具有交叉性、复杂性和多样性特征。学科间、门类间的交叉与融合是普遍现象；科学 技术系统、人类社会系统、全球经济系统、生态系统、生命系统、脑与神经系统，地球系 统等都是多元化、多层次、综合的复杂大系统；科学技术研究的对象，理论与方法、应用 目标与转化形式等均呈现多样化特征。在 21 世纪，科学技术有能力逐渐攻克人类经济、社 会发展中所面临的一系列极其复杂的难题。 科学技术化和技术科学化是 21 世纪科学技术 的鲜明特征。在一定程度上。科学正在变成技术。同时，21 世纪也将是不同领域科技创造 性融合的时代。科学和技术更加接近，各种不同科技领域之间发生共鸣作用和共振现象， 随时有可能产生爆炸性的波及效果。 （5）科学技术活动日趋社会化、规模化和全球 21 世纪，科学技术将成为庞大的社会 建制，研究与发展将成为一项重要的社会职业，科学共同体出现了由政府间转向民间的新 的国际组织形式。科学技术活动更是社会化的实践活动，许多项目往往是由国家组织的。 而一些特别重大的基础科学命题，如物质的基本结构、宇宙的起源、清洁的核能、生命和 认知的本质等研究，甚至成了跨国乃至全球化的科学探索活动。国际间的科技合作领域将 日趋扩大。 四. 对科学技术和科学技术哲学的认识 社会上习惯于把科学和技术联在一起，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。 科学技术在现代社会的发展中已成为第一生产力。首先，现代科技成果不在只是停留 在了学家或发明家手中，而是被工程师、技术员和技术工人所掌握和驾驭，并能提供实用 物质产品。其次，当代科技显示出其作为生产力中最关键、最活跃、最有力的因素，体现 了作为第一生产力的特征。再次，现代科技成为经济系统的内生变量而并入了生产过程， 成为生产和经济的第一要素。第四，现代科技变革生产过程中的劳动、资源和资本品，成 为决定其价值的第一因素。第五，现代科技在一定意义上能主导客观经济运行中的供给与 需求。最后，现代“社会经济技术系统”的诞生标志着科技已成功并入生产和经济过程， 并承担着第一生产力的功能。 科学技术哲学是有关于自然界，科学技术发展一般规律以及人类认识自然，改造自然 地一般方法的科学。它是在反思人类认识自然和改造自然已有成果的基础上提炼出来的哲 学学说，是随着人类实践和认识能力的不断提高，特别是科学技术的进步而不断丰富的和 发展着的开放学科。简单的说科学技术哲学是一种科学的科学。 从科学技术哲学的发展历史来认识科学技术哲学。其实在西方是没有科学技术哲学的， 西方只有科学哲学，技术哲学。科学哲学，顾名思义是以科学为研究对象的哲学，而且在 西方主要是以自然科学为研究对象的哲学。西方科学哲学最早萌芽于古希腊，古罗马时期 的哲学，不过当时只是作为认识论的一个组成部分，而且是包含在一般的哲学体系之中， 直到 19 世纪中叶，随着自然科学的发展以及自然科学与哲学在名义上的分离，以自然科学 为主要研究对象的科学哲学才开始出现。但科学哲学的真正建立是以 20 世纪 20 年代的逻 辑实证主义的兴起为标志的。在 20 世纪五六十年代，西方出现了新的科学技术革命，新历 史主义学派造成了西方科学哲学中唯物主义的复兴，给现代西方科学哲学带来了生机。现 代西方科学哲学已经成为西方哲学的一个重要组成部分。技术哲学是当代一个新兴的，具 有重大实践意义的学科领域。它深入探讨技术与自然，技术与科学，技术与经济，技术与 社会，技术与文化，技术与心理以及技术评估等问题。由此可见，科学技术哲学承载了中 国的科学哲学，技术哲学的研究任务。 从古至今的许多伟大的科学家，如亚里士多德、伽利略、爱因斯坦等不仅在科学领域 有很大成就同时在哲学上有很大成就。哲学可以帮助我们更好的认识自然，可以为我们认 识自然提供方向方法和方向。如伽利略曾为机械论自然观的产生奠定了方法论的基础。第 一 ，研究自然就是要研究数学关系