科学技术与可持续

科学技术与可持续发展：

21世纪科技发展的重大战略问题1.问题的定位2.问题的性质3.问题的重要性4.问题的实质[1]该论文发表在《自然辩证法研究》，2004年第12期。1.问题的定位何谓“重大”战略问题(1)一般战略和重大战略的界定(2)时间的限定“重大”的特点1.问题的定位何谓“重大”战略问题(1)一般战略和重大战略的界定

一般的科学技术发展战略问题，是那些能够引导科学技术本身的内在逻辑发展仅仅产生渐变效应的战略问题；而重大的科学技术发展战略问题，则是那些能够引发科学技术本身内在逻辑产生质变效应的战略问题。如“微电子科学技术发展战略问题”与“科学技术与可持续发展战略问题”相比，前者是一般科学技术发展战略问题，后者是重大的科学技术发展战略问题。

1.问题的定位因为；“微电子科学技术发展战略问题”除了适应社会经济发展规律外，仍然没有超出物理世界的科学技术规律的制约和导向，其内在科学技术发展的理论逻辑无论是牛顿创立经典力学体系，还是麦克斯威尔发现电磁方程、威斯丁豪斯等人发明电力传输系统，以及美国的爱迪生等发明用电器，再发展到1946年美国的毛齐勒和艾克特发现和发明电子计算机，以及其他人在后续的五十年发明的大规模计算机和微小计算机，直至现在发展起来的微电子科学技术体系等。这些科学技术仍然停留在“地球是机器”的力学世界观以及还原论的方法论的基础上。1.问题的定位

因此从科学技术反映自然界的物质运动形式上来看，微电子科学技术相对自然物理世界内部的一系列人类科学技术发现和发明，确实是20世纪科学技术发展的重大突破，微电子科学技术发展战略问题也是制约和影响科学技术整体发展的战略问题。然而，相对自然界各种事物存在方式的特殊性和物质运动形式的多样性来看，微电子科学技术仍然是在当代科学技术内在物理逻辑方向上的革新和渐变，没有在遵循自然规律的本质上产生突破，所以，微电子科学技术发展战略问题，在21世纪还不能说是重大的科学技术发展战略问题。1.问题的定位相反，科学技术与可持续发展之所以被认为是重大的科学技术发展战略问题，就是由于这个问题的深入探讨和结果，使科学技术发展将改变运行的传统轨道，开始进入可持续发展的轨道。也就是说，科学技术的发展不仅仅运行在物理世界，还能够运行在生态世界。这涉及到科学技术发展将由原来的单向轨道，遵循物理世界规律，开始转向物理世界与生态世界的双向轨道。1.问题的定位（2）时间的限定一般战略：3-5年国家计划：5-10年重大战略：100年（小康：几十年；基本富裕：上百年；可持续发展；上千年、生态文明：几千年）1.问题的定位“重大”的特点(1)解构性(2)转折性(3)建构性2.问题的性质认识上的问题社会问题超意识形态的问题文明的问题2.问题的性质认识上的问题（1）认识论的思考方式（2）没有及时认识（3）没有及时认识的原因（4）认识上延误可能的后果

2.问题的性质（1）认识论的思考方式认识什么，如何认识，根据什么标准，这个标准的理由和根据是什么，有无认识误区，如何克服？认识什么，（没有认识到）为什么没有认识，根据什么标准，这个标准的理由和根据是什么，有无认识的后果，能否克服？2.问题的性质（2）没有及时认识

在20世纪50年代，一些著名的未来学者几乎都没有预测到工业社会对环境的影响。霍尔姆斯（NicholasHolmes）早在1976年写道：“关于工业社会各种缺陷的社会讨论是相当晚近的现象。20年以前，工业对环境的影响并不是公共谈论的话题。直到最近的1955年，奥姆普森（GeorgeThompson）先生有能力完成了他的《预测未来》一书，但是根本没有提到污染和环境危机。”2.问题的性质

在西方，即使未来研究和社会预测开始于五十年代，但是直到1973年前，西方国家学术界热烈讨论的问题还主要是集中在工业社会的未来走向问题[1]，没有认识到自然环境的外在制约和限制。他写到：“最近一百年来，人类一直设法用一种技术规律来代替自然规律，这方面的工作已经在很好地开展之中。后工业社会从根本上说是要以更强有力的形式来改造这种技术探索。不过现在的问题是，人类是否愿意继续这样走下去，这在历史上仍然是悬而未决的。”1953年夏季，丹尼尔

贝尔在奥地利的一次学术会议上第一次使用“后工业社会”的名称，提出了他对未来社会的设想，其后，他对后工业社会进行了10多年的深入研究。1973年发表他的代表作《后工业社会的来临：对社会预测的一些探索》。2.问题的性质评论：主流认识与边缘认识

“人类智慧最有价值的特征之一就是能把过去、现在和将来联系起来。回顾往事，我们就能看出一件事的前因后果。更为重要的是，看清一件事如何引出了另一件事，就能从当前的趋势推断并洞悉到未来的大概样子。”实质上，在20世纪60-70年代，观察家预测未来社会的发展和变化，主要集中在社会学和未来学方面，根本没有关注作为时代精神精华的哲学前沿的变化。如柏拉图、马克思和恩格斯、利奥波德、卡逊、米都斯等2.问题的性质（3）没有及时认识的原因

许多观察家、未来学者在预言未来社会发展，或洞察时代思潮前沿进展的时候，几乎都忽视了生态环境变化的影响，要追溯其认识论原因，笔者认为，不仅仅要考察他们是怎样认识的，也要挖掘他们为什么没有认识到，没有认识到的原因是什么？2.问题的性质（3）没有及时认识的原因

或许他们的认识顺应了那个时代单一经济高速发展的惯性，即在于“我们需要河是为了水；破坏山川是为了取矿”；我们需要的，就是我们能够看到的；我们想要看的，都是对我们有用的。“人类理性中脆弱的一面使人们通常看到他们想看的，或暗示自己应当看到的东西，而往往有意或无意地不看某些有威胁性的和潜藏着的危险的、以及对达到自己的目标具有制约性的东西。当代人类面临的许多棘手问题正是因此而产生并长期积累下来。”2.问题的性质（3）没有及时认识的原因深层思考：1)一个案例：东西方“根”的区别2）三对关系的博弈当政意识与一般意识政治利益与民众利益主流价值观与边缘价值观2.问题的性质（4）认识上延误可能的后果1）思考：人与动物究竟区别在哪？2)历史类推法符合逻辑的学说：渐变论拉马克“用进废退”学说达尔文“自然选择”学说协同进化学说偶然性作用的学说：灾变论2.问题的性质社会问题（1）能源转换需要社会的支持和推动。硬能源与软能源的关系（保持）传统能源与新能源的关系（创新）（2）人口的适度发展需要社会的合理调控。1）人口政策的差异和现状分析2）人口的主要问题：性别比例、畸形儿；教育问题；老年社会问题；人口迁移问题；住房问题等。

2.问题的性质超意识形态的问题（1）定义：所谓意识形态，本意是指一个阶级相对社会上占统治地位的物质力量而言的占统治地位的精神力量，或者说是统治阶级要维护和巩固民主，具有占统治地位的精神力量。包括：媒体、学校非政府组织、知识分子等问题：1）环境无国界；2)可持续发展需要协同。

（2）超意识形态表现形式:个人兴趣和意向，NGO活动，“环发大会”、首脑间对话等。2.问题的性质文明的问题

传统的科学观，把自然界视为僵化的物质，自然界成了一部任人装拆的机器；传统的工程技术观，把自然界视为资源，自然界只是人类改造、征服和利用的原料；传统的社会观：资本主义固有私有制，自然界成了私人所有的财产；社会主义社会固有公有制，自然界成了大家所有的公共财富。传统的发展观：经济增长或财富增加2.问题的性质文明的问题一、关于走向生态文明的讨论（1）经济、社会和环境的可持续发展（2）物质、精神、制度、政治和生态文明（3）农业、工业、生态文明（4）意识、制度、产业、生活、生态文明（5）资源节约、环境友好、人民富裕、生态安全、遗产保存良好2.问题的性质文明的问题二、共性问题（1）文明的发展应当包括生态文明生存、生活、生产、发展（2）工程文明观应当包括生态文明观

工程世界观、价值观、利益观、方法论（3）应当吸收后现代科学的积极因素2.问题的性质（3）应当吸收后现代科学的积极因素一是重“量变”轻“质变”。现代科学的重要标志之一，就是事物的定量和数学公式化。把森林和动物与煤和石油都归结为自然资源，忽视它们有生命与没有生命这种质的差异，仅仅考虑方便测量、计算并可转化为数学公式的形式；二是简约主义。典型的现代科学解题思想是建立在“问题最好由分析来解决”的假设之上。根据这种思路还原论是基本法论。这种还原论方法，在类似“气候变化”和“臭氧层破坏”这样涉及全球整体性的环境问题时无能为力。事实上，汽车的零部件可以任意更换，但是对于一匹活蹦乱跳的马来说，它的各个器官却不能够随意变换；三是坚守科学是客观的，不以人的意志为转移的，由此，断然坚持科学解释不包括目的（purpose）和理解力(mind)。实质上，“我们的解释和我们的感知取决于语言，取决于整体文化，取决于那个时代的主流世界观，取决于个人的（包括无意识的）利益，取决于种族、性别和社会阶层的利益”。3.问题的重要性是地球发展史进入生态时代不可回避的重大问题。

（1）人类第一次成为主导地球生态方向和发展速度的特殊物种。以往地球上出现的主宰物种，恐龙已经绝灭。人类比恐龙高明的地方是能够预测并适时地加以改变。即改变传统的人与自然关系使地球生态进入生态时代。（2）使地球进入生态时代，这是人类明智的优化的选择。既为了人类的子孙后代，也为了地球生态系统的健康。（3）使地球走向生态时代是从现在开始的一个相当长的历史转变过程，既需要全民在环境观念上和公众参与意识上的转变，也需要科学技术的生态转向，修补、改善和重建人与自然的和谐关系，使人类文明走向与其它物种同一、统一的生态文明。科学技术与可持续发展的关系问题，是贯穿这个生态时代始终的带有根本性的重大问题。3.问题的重要性成为迫切需要研究的重大问题

一种观点是科技万能论。米切尔·施加格文断言：“90年代将与80年代不同，将由过去的‘选择商品’，转到‘选择设计’”。他引用阿基米德的话说：“‘给我一个足够大的杠杆，我将能移动地球。’技术如此发展将使人们产生一个新的概念：专家可在不违背物理基本定律的情况下，设计和制造一切。过去人们总是在问：这事能不能做到？现在则说：为什么不呢？这是一个使我们走向成功之路的新概念。”另一种观点是科技有限论。中山秀太郎明确提出，“以为科学、技术什么都能解决，这是对科学技术的迷信。即使在小范围内这样考虑每一个技术也有其危险性。人类从事技术工作，总会在一定程度上破坏环境，这是无法避免的，由此可见，技术万能主义对人类安全是一种极其危险的思想。”3.问题的重要性这样两种根本对立的科技观，是科学技术本身内在逻辑的指导思想问题，而不是科学技术外在应用的社会约束问题。这也反映了20世纪关于科技生存状态在发展观上的争论。这种争论，在本质上使科学技术与可持续发展这个重大的战略问题研究具有现实迫切性。四、问题的实质如何定位科学技术发展的重大方向和路线问题。

这个问题的实质在于，科学技术发展的根应当立足在什么地方，才具有可持续的合理性。对这个问题的不同回答，构成了科学技术与可持续发展论战的不同学说和观点，究其理论阵营来看，主要有两大学派。一是人类中心主义的科学技术论。这种观点的典型代表是布伦德兰主持的关于《我们共同未来》的报告。二是生态中心主义的科学技术论。主要代表是世界自然保护联盟和联合国环境规划署联合主编的《世界自然保护战略》。四、问题的实质人类中心主义的科学技术论

科学技术的发展不仅仅局限在本国利益和和价值的追求，也应当植根于人类的价值和利益的基础上，特别是需要全球合作和各个国家整体协调的科学技术领域，应当突破和扩展传统的民族利益，或国家利益的发展框架。按照这种科学技术论，各个国家的科学技术决策就不仅仅考虑本国的发展，也应当把国际义务纳入国家利益考虑的范围。为此，需要确立新的发展标准，即全人类利益的标准。所谓全人类利益，就是指当代人类的根本利益与子孙后代人的根本利益的统一。四、问题的实质生态中心主义的科学技术论

科学技术的发展标尺，应当由以全人类利益为特征的个体论，转向以全球环境利益为特征的整体论。（1）不加速灭种，维持生命生生不息；（2）不加速破坏生态过程“一切事情只要有助于生态共同体的完整、稳定和美丽，就是对的，否则就是错的”。

四、问题的实质五个本质问题（共性）：公正时空尺度主体-代理人“观察窗口”实现目标的非确定性、过程调控的“非线性”、结果评价的模糊性第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量V