技术科学在当下的意义

技术科学在当下的意义科学发展与文化建设如影随形。当前文化建设无论形式怎样，其本质都是在寻找以价值观念为核心的文化认同，文化认同是科学发展观与世界观互为影响的过程，美国人罗斯百年前认为科学需要文化层面的道德支撑，钱学森则认为科学革命是前提。现代科学家断定科学是建制，是有相应机制的活系统：在动态发展过程中，相关因素并非因果关系而呈相辅相成的结构性互动。苏章仁在中国工业发展转型的迫切需求过程中，科学发展观不但是引领中国工业领域高端竞争能力和经济可持续发展的根本保证，也是以科学世界观为导向的文化建设的基础，是克服社会进步障碍、实现文化认同的突破口，在当下具有重大意义。本文试图就工业转型所面临的问题，解析广泛而典型的现实存在，提供个人见解与建议；共求工业领域内的科技工作者、工程技术人员的科技素质提升之路。因此，本文专注于对工程技术领域的科技工作者、工程技术人员的科学思想聚焦方向与科学再思考内容的探索。技术科学是科学结构的重要组成部分“中国工业现代化的关键是以科学性技术解决工业落后”这一思想观念是对科学发展观的误读。国内工业领域实体经济发展的现状暂时处于困境。少数人因此判定我们是在进行“新洋务运动”，这些人在武断中透着刻薄也透着关切。事实上现代工业化进程中，确实存在着百年多前洋务运动的基因与烙印，美籍华裔学者许倬云教授认为：“近代的中国人，还是延续着清末的思想，要用西方的工艺技术，寻求强国富民之道。”这里所说的工艺技术无论其水平是否是先进技术、是否是科学技术都仅属于自然科学的分系统工程技术范畴。而以完整科学结构构筑的“科学发展观”的落实才是强国富民的根本。一方面科学发展观就是可持续发展观，就在“真理那里”，就在中国工业转型迫切的社会需求那里。恩格斯说：“社会一旦有技术上的需求，则这种需求会比十所大学更能把科学推进。”另一方面科学结构完整运行是“科学发展观”、“可持续发展观”可转化为满足社会真实需求的根本条件，也是科学推进的方向。当前，我们还未完全摆脱原始资源型发展模式有其历史、文化、社会基础与观念的原因，但是在信息化建设同步于北美、公共基础设施和城市风貌等已相当现代的当代中国，工业基础领域仍然存在着与国民经济宏大发展不协调的现象：大部分企业仍沿用“拿来主义”的引进、仿造、改造，“三来一补”的粗放作业模式，有些政府对能带来GDP、税收和较大固定资产投入额的，无论多么粗放作业模式的工业企业都趋之若鹜、重点招商，这种示范效应放大了对这类模式的社会追求。多年来，这类企业除产能规模急速扩大、手段日新月异的所谓现代化外，在产业链低端的OEM性质丝毫未变；少数企业定位于ODM、OBM，实现的也是低端产品。既因缺少创新与创造的需求压力，也缘于“一种倾向掩盖着另一种倾向”的浮躁与浮浅；单纯地以为发展高端制造业的综合能力取决于基础设施、设备硬件条件，力求手段与方法足够先进，对“软能力”的判定也均指向形式与方法。我们也努力引进构成软实力的科研成果、开发成果，但常面临着引进难以消化、消化难以吸收的困境，引进成果水土不服。最终科学研究、研发、设计、研制之路或不需要走或不愿走或不会走。于是我们面对国际市场成为世界代工厂、面对国内市场成为中低端制造业，竞争模式仍与百年前类似，依赖于原始资源及劳动密集，成为缺失核心竞争能力的重资产行业。人们在困境中寻求转型发展的答案。事实上，答案就在以完整科学结构构筑的科学发展观念里。因为工业领域经由技巧、技艺、技能走向经验性技术进而成为先进技术、科学技术；无论高效机械化重复或智能化复制，“人机一体化”、“柔性化、自动化、智能化、信息化”等等的现代化，无一例外都是指向手段的方法！造成这样一种局面缘于百年工业求存与发展过程中，始终存在着对科学发展观的误读。科学发展观由完整的科学结构构筑而成，完整科学结构中特别包括技术科学分部类。自然科学于1890年诞生“工程技术”学科之后的数十年内既形成了重要的“技术科学”，其学术意义与学术价值，国人完全不像工程技术般重视。长久以来，包括国内官方学术机构对技术科学未曾深切地探求并在社会实践中广泛统一其定义，对技术科学的认知模糊与缺失，使社会科学活动未能以一个完整的科学结构运行。鉴于科学结构处于动态发展之中，其表述模式目前呈多样化。对科学、各部类科学、分支科学的分类及定义也由于历史的、世界观的、哲学的、文化的、国情的原因，始终处于相对统一而又不断完善之中，国内不仅不例外，更因近代日式汉语反哺而纷争百年，本应缜密严谨的学术表达纷繁复杂、晦涩难懂。众多工程专业人才不仅陷入认知困境，更为严重的已不是认知模糊而是完全缺失技术科学概念。为便于解读本文要表述的问题，借鉴黑格尔的名言：“方法不是外在的形式，而是内容的灵魂。”由此明确以下简略概念：科学技术指向的是“方法”，技术科学指向的是“内容”。现对其中关键词汇作如下说明与定义：科学技术指向实现功能与价值的“方法”，体现在实现过程，其发展有赖于发明与创造，属于科学中的工程技术范畴。其定义为：科学性技术是指依据科学理论而不是一般性的实践经验所创造或发明的各种物质手段、方式、方法等。科学性技术一般是在科学“预见”的基础上，经过创造与发明而产生、形成的（摘自中国政法大学傅扬文章）。技术科学指向实现的功能与价值的“内容”，体现为研究事物本质的实际存在及发展的客观规律，有赖于发现与遵循，属于科学的又一分部类。其定义为：将哲学思考指向洞察事物本质与发展规律的同时，将数学科学、系统科学等科学与学科重定向为工具，技术性地解码、表达事物本质与发展的科学全息（机理、规律）并使之成为可工程化实现的科学。现通过历史上著名的两个事例简易说明技术科学：人类一直思考“鸟儿怎么飞？” 并努力模仿追求飞行之梦，却始终飞不起来，于是研究“鸟儿为什么会飞？”这一源于哲学的思考历时千百年发生了转变，由此发现了流体在运动过程存在动静压力此消彼长的种种特性。但仅此，人类还不能飞，直到有了将流体按系统、分层次、再立体的条理化理性解读（边界层理论）、可用模型以及数学表达上述关系与变化的伯努利定律、N-S方程等并依此工程化去实现时，人类上天了！ “一尺之锤日取其半万世不竭”的哲学思考断定了事物在一个层面上的本质，而只有当万世不竭的物质变化过程中“量变到质变”的哲学判定得到了耗散结构理论、系统工程学以及更为普及的现代物理、化学、原子物理等等科学与学科重定向为工具的支持与技术性的解码、利用物质变化过程的不同性质，才有了具体为人类所用的功能与价值。当下在工业领域，以包括技术科学构筑的科学结构完整的运行是克服基础研究、设计与科学性技术进步失衡现象的关键。首先加强以“结构力学与材料力学最优化组合”的广泛基础研究、改变传统设计思维模式，这将具有创造出一个巨大市场的重大意义。目前，工业现代化注重于先进技术向科学方向发展，除相对于系统应用完整科学结构的困难，先进技术除较简单易实现外，传统习惯也强化了保守的心态：被传统（包括国外）工艺技术应用成果的广泛性与普遍性震撼，心存敬畏于习惯、思路狭隘，进一步弱化了对传统工艺技术、传统工艺路径造成的产品功能与价值实现的机理是否科学的再探索，基础研究、设计与技术进步失衡。极具广泛代表意义的典型是，国内工业领域屡屡提出“无切削加工”、“无余量免加工”、“近净形成形”的概念全部是指向在最短的工艺流程、最少的工序可以获得零部件产品最终结构形态的技术水平与先进程度。而目前国内产品科学化程度由设计与工艺双方依照因果关系的沟通、协调能力与水平决定，我们常听到“优化设计难以实现的根本原因在于工艺技术落后”，这仅是部分事实，却非根本。金属液态成型领域，有相当数量的科技与设计工作者，在我国现代工艺手段已具备获得结构科学形态的相当能力时，研究铸件承载能力只考虑材料的铸态性质而不考虑材料与结构的合成关系以及是否存在优化通路；大量产品设计、研制过程中，对于产品结构形态是否具备功能实现最佳的科学内容缺少机理研究，科学化程度缺少并行工程或一体化研究，太多关注产品实现的工艺手段与方法。屡屡通过幼稚的测绘方式被动地模仿国外产品即是证明。进一步具体解析（经由技术科学解码）：人类实现功能与价值过程，一般有赖于固相有形的物质产品形态，无一不在时空维度与受力中实现其功能与价值，更为常见的是工业产品中大量称之为“结构”的东西。结构形态的科学内在要素应该是：作为功能的载体在承载过程，其形态应具备结构力学与材料力学的最优化组合，可用最少的材料与最有效的空间等获得结构全吻合受力分布的“形随”几何状态 ，并表现为：力的传导在结构中无“点”、“线”阻碍造成的不连贯传递；结构形态可系统实现“结构共享，受力共担”，使“刚柔并济的结构”、“等刚性体”、“等强度体”处于最符合价值工程的效果，满足动、静与交变载荷；即使“单独”结构也实为一个系统，存在着串联与并联及互动关系可在最有效的空间紧凑地实现分系统自适应模块化、合成功能倍增一体化状态。事实上，植物与生物结构中就隐含着大量如此信息要素，构成人造功能与自然之间的活系统。人类远未做到人造物质结构形态的科学最优化，但我们更因传统设计思维模式中鲜有技术科学概念、缺失思考物质结构内在科学要素（内容）的思想方向，及对物质结构在实现功能过程的机理进行研究与信息解码而落后。上述认知缺失的综合表现与证据如下：产品减重始终困扰我国装备制造业并涉及整个产业的基础领域。制造方面，我们未走出重视冷加工（机械加工与装配），轻视热加工尤其是液态金属成型误区；淡漠“多做加法少做减法”的成型理念，对已有50年研究历史的3D打印成型金属材料的技术不敏感，至今方进入研制模仿阶段。我们始终未能促成大量新工艺技术的研发与诞生，仅是追赶国外，亦步亦趋。美国人在激光技术诞生之日起，即开始高温合金材料的3D激光打印成型技术研发并已取得突破性应用成果，而我们仍在为航空发动机的传统技术攻关。在技术理念上，我们把“精密”与“精与密”、“精细”、“精确”、“精准”混为一谈，严重影响我们对信息的解码与识别，导致过量产品设计精有余而密不足。我们在产品结构设计层面关注受力的“关键部位”，缺少对受力“分布均匀”的重视，克服应力注重结构刚性而非应变能力；设计鲜有化腐朽为神奇的成果。我们对苏联的设计规范中的旧意识没有足够的认识，例如结构图纸中尺寸链封闭环的公差允值，部分设计与工程技术人员至今在思考方向上更关注公差“局部的累积”而非“总体的分布”，尺寸链封闭环成为相当部分产品精度分布问题的“容错蓄水池”。缺失技术科学，我们难以构架科学的发散思维模式，因此体现在仅是关注事物实现的“能”与“不能”这一工程技术的方法上，而非更加关注事物遵从价值工程实现其科学内涵的“值”与“不值”，是否必需、是否必要的内容上；“能不能做”已经成为我们日常面对问题交流的口头禅并成为一种普遍的文化现象。工业领域内的体系化设计、一体化设计，因缺失技术科学概念，基础研究与设计过程就有如工程视图中缺少一个视图指向，难获取目标的科学全息。其结果是基础研究靠摸着石头过河探求科学机理、设计靠模仿。在体系化设计、一体化设计的整合过程“灵魂不能附体”。这也从一个侧面表明了中国工业发展从应用“过程控制论”到“决策论”尚需时日因为我们总是缺少依据。所以克服单纯地认为沿用或提升包括西方的工艺技术，采用先进性技术、科学性技术是解决中国工业发展与转型的关键这一狭隘的思想观念是必要的。树立方法与内容两个视角的科学发展观去看待科学结构，使技术科学与科学技术及其他科学分部类成为有机活系统，实现中国工业发展以两条腿走路是必须的。因此，了解技术科学定义、在有技术科学支撑的完整科学结构中进行产品科学内容与机理解码的基础研究、边界条件的确认应成为当下工业发展的重要课题。克服科学技术与技术科学本质与区别的信息识别障碍当下，在实现工业发展两条腿走路的过程中，还特别需要克服工业信息（包括科学技术与技术科学信息）的识别障碍。对科学技术与技术科学信息识别的能力不足，除缺少完整科学结构的概念，更由于受语言与文字信息载体使用缺陷的影响，这不仅弱化了信息可经由破译、解码获得唯一性和浅显性的识别特征，甚至造成无法识别；群体洞察事物科学本质的理性思维难以形成高度共识。语言、文字是符号，如何承载信息在于社会群体怎样使用，“如果语言不能精确表达思想，思想本身很快就会变成无法辨别的东西！”李普曼观点（Walter Lippmann,18891974），特别是缜密的科学思想。工业现代化与信息化互为融合，为确保工业作业的高效机械化重复与智能化复制，信息是灵魂。长久以来，工业领域的信息沟通与交流仍不能仅靠图纸、公式、模型、软件等信息载体，其规范、标准、要求等仍大量依赖语言与文字表达。但历史的、地域的、外来影响的发展进程与文化差异等原因，使大量的理应有效承载信息的工业语言与文字在使用过程中，其内涵未能统一定义与广泛认可、未经工业发展的真实需求或未经实践熏陶而明晰（ISO-、GJB-体系内的定义除外）。我们的词汇量庞大，但使用时内涵被模糊，虽具备可歧义可异化的戏剧性、有益于引发再思考的艺术性思维与表达含义尤其是“写意”，但不能精确表达思想。而“如果语言不能精确表达思想，思想本身很快就会变成无法辨别的东西”的普遍现实已使国人常面临“百思不得其解”、“经不起推敲”的困扰，以“理解万岁”获得的共识终止于表象与形式。不能精确表达思想的词语不具备信息特征结果唯一、无须解释，本应精确表达严谨思想的科学术语如科学技术与技术科学在部分人眼中可能是同一内涵的不同表达。定义无认同的思想结果难适应工业化需求，我们只能以中华文化底蕴（如“理解”、“包容”、“同心同德”）苦苦支撑着中国工业前行。当意念解释不能信息解码时，闪烁其词、答非所问、避重就轻成为国民交流的社会常态就不足为奇，更何况近代日式汉语对我们社会深远的影响。日式汉语对中国科学与技术的二手传递历时仅40余年，传递范围极为广泛、应用极为普及；但传递过程中信息部分失真，难以识别。日本对中国曾经是西方科学与技术的“二传手”，在历史上以日式汉语对中国“文化反哺”历时40余年。世界科学与技术无论在知识结构、内容及建制上都始终在发生着变化与纠错，特别在近代更是突飞猛进。曾经内涵粗糙的科技“日式汉语”一方面初始于其工业启蒙、崛起阶段，与中国工业起步的时间差较短，在其并未成熟之际即反哺中国；另一方面又从未一帆风顺地被纳入我们的文化体系。历史上，保守势力固守传统，以排外顽强抵制，激进力量以政治斗争开拓风卷残云般的新文化运动，构架了“白话文”语言与文字新体系，乃至我们今天去除日式汉语就难以说话、写文章。但保守势力的拒绝理解与激进力量的来不及理解的后果并行延续至今。历史上，处于社会变革的中国工业对科学与技术的需求刚刚起步，以农业文明的思维模式囫囵吞枣般地吞下了日式汉语对科学与技术内涵尚粗糙的定义难以消化，在这样的历史背景中，定义于相对认同这一重要环节就更为困难。社会凝聚力不得不延续对传统“约定俗成”文化的依赖。当社会信息沟通与交换系统依赖“约定俗成”不能严谨传递信息，可能发生无所适从的系统“自激震荡”时，过于强调“中庸、理解与不言而喻”又成为人们自我模糊再思考以求社会认同的伦理。工业求存与发展的历史进程中，文明失之一隅的基因与烙印至今潜藏在我们的脑海里。当下，维持工业发展现状的社会成本有可能超越可持续发展的临界点，如果我们还是以未待消化吸收就仍如饥似渴的方式与世界对接，可能重蹈历史覆辙。只有在工业转型压力下，练就国民消化吸收的基本功,有洞察、解码信息能力；改变科学内涵与本质常被干瘪的语言、文字所窒息的处境；将科学成为可识别的东西使认同与共识不断成为可能，全社会才不会再容忍缺失技术科学的科学结构在社会实践中继续瘸腿前行。结论与建议以包括技术科学构筑的科学结构完整运行具有重大现实意义及广泛的战略意义，是实现科学发展观的重要条件。1.我们可以借鉴DNA的科学发现过程所应用与升华的科学思想，研究与复制有机事物的生成结构、机理与发展模式，使完整科学结构的生成与发展同样是规范的有机活系统，推动事物有效功能性突变与效率倍增不仅有机更是有序（如集成“微创新”为系统性功能创新）。较之哲学理念在实践中的应用更具可操作性。2.当前，工业领域凡不可避免仍需语言，文字作为信息载体而又纠结于定义的模糊时，与其放弃难以在社会范畴精准的统一，不如主张在有关团队或在有效参与者之间讨论、研究，沟通各项事宜的过程，率先将使用的关键及常用词语进行定义。允许狭义地再定义，有限地认同于团队、参与者范围；允许确定的定义有期限并可持续调整，无须做到与约定俗成 “内涵”相对一致。目的是在一个系统内建立有效的识别符号，确保