《科学素养与科学方法》文本材料

国家专业技术人员继续教育基地

安徽省公需科目

科学素养与科研方法

主讲人：刘仲林史玉民

目录

第一章专业技术人员的科学素养..................................................5

L素质与素养.................................................................5

2.公众科学素养.............................................................5

3.专业技术人员科学素养.....................................................7

第二章专业技术人员的科学意识（一）............................................9

1.科学实证意识.............................................................9

2.科学创新意识............................................................9

第三章专业技术人员的科学意识（二）...........................................12

1.科技生产力意识..........................................................12

2.资源意识与环境意识......................................................13

3.科研道德意识............................................................15

第四章专业技术人员的科学知识.................................................18

1.科学知识的类型..........................................................18

2.现代科学知识的基本特征.................................................20

3.当代科学重要基本理论....................................................20

4.当代技术发展的重要领域.................................................21

第五章专业技术人员的科学能力（一）...........................................25

1.方法的含义..............................................................25

2.科学方法及其类型........................................................25

3.科学研究的思维方法......................................................26

第六章专业技术人员的科学能力（二）...........................................28

1.科学事实................................................................28

2.获取科学事实的方法......................................................28

第七章专业技术人员的科学能力（三）...........................................30

1.科学抽象................................................................30

2.科学抽象的基本成果.....................................................30

3.科学抽象方法在科学研究中应用举例.......................................31

第八章专业技术人员的科学能力（四）...........................................32

1.归纳推理................................................................32

2.完全归纳推理............................................................32

3.简单枚举归纳推理........................................................33

4.科学归纳推理............................................................34

5.演绎推理................................................................36

6.公理化方法..............................................................38

第九章创造学发展概述..........................................................39

1.创造学的兴起............................................................39

2.中国创造学会............................................................39

3.什么是“创造”..........................................................39

4.什么是创造学............................................................41

5.中西会通创造学建设......................................................43

自学材料（一）：中西创造观溯源.................................................43

第十章联想系列技法............................................................45

1.联想三定律..............................................................45

2.思维特点................................................................46

3.头脑风暴法（BrainStorming）................................................................................................47

4.635法（默写式头脑风暴法）..............................................47

5.检核表法（CheckListMethod）.........................................................................................48

6.利田十二法..............................................................48

自学材料（二）：强制联想系列技法................................................49

第十一章组合系列创造技法......................................................51

1.形态分析法..............................................................52

2.信息交合法..............................................................52

3.焦点法..................................................................53

4.目录法..................................................................54

5.海报面包法..............................................................54

自学材料（三）：中国与组合系列技法发展.........................................55

第十二章类比系列创造技法......................................................57

1.类比与类比推理..........................................................57

2.类比的类型..............................................................57

3.典型技法一提喻法........................................................58

自学材料（四）：中国与类比系列技法发展.........................................61

第十三章臻美系列创造技法......................................................62

1.美与科学美..............................................................62

2.补美法..................................................................64

3.缺点列举法..............................................................65

自学材料（五）：臻美推理........................................................66

第十四章TRIZ系列创造技法.....................................................68

1.TRIZ产生与发展..........................................................68

2.TRIZ原理与应用..........................................................70

自学材料（六）：基于Triz理论的洗衣机创新设计...................................75

第十五章创造思维方法..........................................................76

1.思维与逻辑..............................................................76

2.概念思维与形式逻辑方法.................................................76

3.意象思维与审美逻辑方法.................................................78

4.思维的互补模型..........................................................80

自学材料（七）：思维运动互补模型................................................82

第十六章无法而法的创造方法....................................................83

1.法，非法，非非法........................................................83

2.正的方法与负的方法......................................................84

3.为学方法与为道方法......................................................86

自学材料（八）：中国文化至境：道................................................88

第一章专业技术人员的科学素养

1.素质与素养

（1）素质

素质有两个方血的含义。一方面，指人在某些方面的本来特点和原有基础（侧重先天的；

本来的；原有的，如音乐素质。）：另一方面，指人们在生活和学习过程中形成的修养（侧重

后天的；习得的；养成的，如文学素养

（2）素养

素养由“素”和“养”两个字构成。素：平时：向来；经常。养：涵养；教养；修养。

素养：平时修习所得的涵养，是后天的、习得的、养成的，如科学素养；文化素养等。比如：

识字，文化，读写能力；《汉书•李寻传》：“马不伏历（杨），不可以趋道；士不素养，不可

以重国。

素质既有先天的，也有后天的含义。就后天的、习得的、养成的含义而言，素质这一概

念与素养可以通用。

2.公众科学素养

科学从19世纪以后，尤其是20世纪以来，已经成为从少数人的专有兴趣变成了与大众

生活高度相关的事业。公众科学素养也成为一个非常重要的研究领域。科学素养最早是由美

国学者赫德（PaulDeHartHurd）在1958年提出的，针对一般公众而言，他认为：“有科学

素养的人对一些关键的科学概念、定律和理论有精确的理解。他们能够有逻辑性地有条理地

叙述这些概念、定律和理论，并且能识别它们的重要性赫德对公众科学素养的描述是侧

重于科学知识范畴。

在赫德（1958）以后，西方很多学者关于公众科学素养都有过研究，也都有过关于公众

科学素养基本内涵的界定。比如维克托•肖瓦尔特（VictorShowalter）,他认为公众科学素养

包含下面七个方面的具体内容：

①理解科学知识的本质；

②恰当地应用科学概念、原理、定律和理论；

③使用科学方法解决问题、进行决策；

④用科学方式解释自然现象；

⑤理解科学与技术之间、科学技术与社会之间的关系；

⑥因科学教育形成了科学宇宙观；

⑦形成了许多与科学技术相联系的操作技能。

维克托•肖瓦尔特对公众科学素养的定义涉及到科学知识（①、②）、科学能力（③、④、

⑦）、科学观念（⑥）、科技与社会之间的关系（⑤）这四个方面的内容。

英国学者杜兰特（JohnR.Durant）认为，科学素质包涵以下八个方面的内容：

①能理解科学本质、目标和局限性，能够归纳、系统化推断问题，正确理解理论和观察

在科学中的地位；

②能对技术本质，目标和局限性作正确评价，并知道技术和科学的区别；

③能认识科学、技术的效用，以及研究和发展的关系；

④对科技专家在社会中角色的正确判断以及科学决策的制定过程；

⑤基本的语言基础；

⑥基本的数学知识；

⑦使用技术信息和技术产品的能力；

⑧知道如何获取正确信息和具有建议能力。

杜兰特对公众科学素养的定义涉及到科技态度（①、②、④）、科技知识（⑤、⑥）、科

技效用（③）、科技能力（①、⑦、⑧）这四个方面的内容。

美国学者J•米勒（JonD.Miller）认为，一个有科学素养的人应能够阅读、理解科学

问题，并能据此而表达个人见解。米勒认为，科学素养包括三个方面的内容：

①拥有科学术语和概念的词汇量；

②理解科学家的科学方法；

③知晓科技对社会的广泛影响及与个人生活的关系。

米勒对公众科学素养的定义涉及到科学知识（①）、科学方法（②）、科技对社会的影响

（③）这三个方面的内容，具体说就是，具有足够的可以阅读报刊上各种不同科学观点

的词汇量利理解科学技术术语的能力，理解科学探究过程的能力，关于科学技术对人类

生活和工作所产生的影响的认识能力。米勒围绕公民科学素养的这三个方面设计了测评指

标体系和相关问题，自1979年以来，该指标体系及其测评结果•直为美国国家自然基金会

所采用。

以上是一些专家学者所给出的公共科学素养的定义。除此之外，一些科研机构对公共科

学素养也进行了相关的研究。美国科学促进协会（AmericanAssociationfortheAdvancement

ofScience,AAAS）“2061计划”对科学素养的定义是：

①熟悉自然界，尊重自然界的统一性（本源、协调）；

②懂得科学、数学和技术相互关系；

③了解科学的重要概念和基本原理；

④有科学思维的能力；

⑤知道科学、数学和技术是人类的共同事业，并认识到它们的长处和局限性；

⑥能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题。

AAAS认为，科学素养的基本作用是：增强人们敏锐地观察事件的能力、全面思考的

能力、以及领会人们对事物做出各种解释的能力，科学素养是人们决策和行动的重要依据。

AAAS对科学素养的定义涉及到科学态度（①、⑤）、科学知识（③）、科技能力（④、⑥）、

科学、技术与社会（②、⑤）这四个方面的内容。

在《美国国家科学教育标准》中，也对科学素养进行了界定，认为科学素养是了解和理

解进行个人决策、参与公民事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。……有科学素

养意味着一个人对II常事物能够提出、发现和回答因好奇心而引发的一些问题，意味着一个

人能够描述、解释甚至预言一些自然现象，能读懂通俗报刊上的科学文章，能参与科学问题

有关的社交谈话，能识别国家和地方有关决定的科学依据，能评估科学信息的可靠程度，能

提出和评价有依据的论点。其对科学素养的界定包含科学知识和科学能力这两个方面。

世界经合组织开发的国际学生测评项目（OECD/PISA）中关于科学素养的界定为：“为

了理解自然界及人类活动引起的自然界变化并有助于相关决策，而使用科学知识、识别科学

问题、得出有根据结论的能力”，包含“科学方法或技能”、“科学概念与内容”、“科学语境”

这三个方面的内容。其中，“科学方法或科学技能”指识别证据或解释结论的能力；“科学概

念与内容”指应具备的科学知识；“科学语境”指应用这些方法与概念理解时所需要的情景

（situations）,如健康与营养语境或全球气候语境之间的关系等。

我国对公众科学素养也有相关的研究，如我国教育部制定的中小学九年义务制《科学课

程标准》中提到，在21世纪基础教育课程改革中要体现科学素养内容，具体包括四个方面

基本内容：①科学探究（过程、方法与能力）：②科学知识与技能；③科学态度、情感与价

值观；④科学、技术与社会的关系（STS）。

根据党的十六大和十六届三中、四中、五中全会精神，依照《中华人民共和国科学技术

普及法》（《科普法》）和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》制定的

《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》，其中关于全民科学素质（素养）

的定义是：了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，

并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力（简称：“四科”、“两能力”）。

二战以后，公众的科学素养（ScientificLiteracy,简称SL）研究逐渐在世界范围内成为公

众科学教育和文化教育中的主要组成部分。

在各国促进本国科学素养的过程中，一般认为应该有效推动科学素养的的理由大致有这

样几个方面。科学技术的发展和以科学技术为基础的工业不仅对人类的物质生活产生了越来

越重要的影响，而且还影响人类的思维方式。科学已经成为人类遗产中重要的组成部分。科

学知识和科学的世界观几乎对人类日常生活的所有方面都具有现实的影响。公众对世界范围

内的科学技术的熟悉也对个人、社会和政治决定具有日益重要的意义。

一般情况下，科学素养教育至少应该包括以下内容：

第一，为广大公众所设计的科学技术教育课程应该尽可能地包括科学技术的一般原理。

这些原理应该从形式到现象的方法进行解释。

第二，从普通公众的日常需要入手进行科学技术知识的传播。比如，在美国这样的发

达国家，修理汽车恐怕就不一定是科学素养的组成部分。《向科学素养迈进》就是将农业知

识作为农业国家的重点教育内容设计的。保健知识是所有的人都需要的。因此，仅从生物学

角度进行教育就不可能有很好的效果，但是如果从普通人经常发生的各种疾病症状进行解释

效果就要好得多。美国的公众从中小学、社区学院开始就有这种选修课教育，但是似乎也应

该有面对公众的有关素养教育。

第三，在科学素养教育中，应该注重对本民族文化的研究，比如社会习俗、信仰、礼

仪习惯、文化内涵等的研究，并以这些研究成果作为科学素养教育方法的依据。

第四，科学具有局限性，技术具有副作用。理性地看待科学和技术正是科学技术素养

的重要组成部分。也是使公众了解可持续发展的重要方法和手段。

第五，科学方法和科学精神包括科学的事业、科学的本质、科学家的工作、科学在人

类社会中的地位和作用、科学的研究过程和方法、怀疑精神、论证精神、公开性、接纳不同

意见和看法的价值观、社会的正义感等。

3.专业技术人员科学素养

专业技术人员是普通公众之一，公众科学素养也适用于他们。专业技术与公众的科学素

养没有本质的区别，只有程度的差异。与普通公众相比，专业技术人员科学素养：具有明确

的科学意识；丰富的科学知识；熟练的科学能力。

（1）科学意识（scientificconsciousness/awareness）

科学意识是在认识科学性质、作用的基础上，形成的一种社会观念，是从科学的角度理

解问题、分析问题和解决问题的思想倾向。科学意识不仅是认识世界所形成的观念，而且具

有改造世界的能动作用。从抽象意义上看，科学意识包括科学精神、科学思想；从具体意义

卜.说，科学意识是指在处理实际问题的过程中，以科学为中心的基本态度、第一反应、主导

观念和基本原则（表现为对科学的认知方式、行为规范、价值取向的认同典型的科学意

识有：科学本质是创新的认同、科学技术是第一生产力的认同、科教兴国战略的认同等，也

包括崇尚科学的意识、投身科学的意识、主体一栋梁意识、危机一竞争意识和领先一创新意

识等。

(2)科学知识(scientificknowledge)

科学知识是人类科学活动中形成的知识形态的成果。依认识程度和知识系统化程度，科学知

识可分为经验知识和理论知识。经验知识是科学的初级形态。系统化的理论知识是科学的高

级形态。科学知识借助于一定的语言形式，或物化为某种实体形态(如技术产品)，具有可

交流性和可传承性的特点，从而成为人类共同的精神财富。需要强调的是，在大科学时代,

作为科学素养的科学知识属于大科学范畴，也包括技术科学知识，如技术原理、技术规范、

技术标准、技术产品等。

(3)科学能力(scientificability/capacity)

科学能力是完成科学活动应具备的个性心理特征和利用科学知识解决实际问题的方式、方

法、技能、技巧的统称。前者如认知能力(抽象能力等)，后者如实验能力(操作能力等)。

在大科学时代，人的科学能力还反映在整合、协调科研团队和组织科研资源的能力方面。在

科学高度社会化的时代，科学能力还表现在参与公众科学事务的能力方面。简单地说，各种

科学素质诉诸实践就表现为科学能力，科学能力是科学素质的综合运用。典型的科学能力有:

理解能力、设计能力，操作能力、论证能力、决策能力、组织能力等。

第二章专业技术人员的科学意识（一）

1.科学实证意识

实事求是、实践是检验真理的唯一标准，都是实证意识，实证精神的反映。实证（Positive）

一词来源于拉丁文Positivus,原意是肯定、确切的意思。近代以前的自然科学探索活动，一

般来讲属于自然哲学范畴，带有明显的思辨性。16世纪以来建立在实验基础上的实验科学,

强调观察、实验，要求知识具有确定性和实证性，与思辨的经院哲学形成鲜明对比。19世

纪人们又使用“实证科学”一词，来表示自然科学。实证精神是科学的基本精神。实证意识

是专业人员必备的基本意识。

法国哲学家孔德在《实证哲学教程》说：“直到现代为止，自己认为已经发现了一条伟

大的根本规律，为人类智力的发展永远必然遵守，……这条规律就是：我们的每一种主要观

点，每一个知识部门，都先后经过三个不同的理论阶段：第一是神学阶段，又名虚构阶段；

第二是形而上学阶段，又名抽象阶段；第三是科学阶段；又名实证阶段。”其他学者对此也

有研究，如英国科学史学家斯蒂芬•梅森在《自然科学史》提出这样个观点：工匠传统与

学者传统。

实证的含义，有两个方面含义：一个方面是摆事实，另一方面是讲道理。下面讲两个著

名的实验，都与实证有重要的联系。实证的实验研究含义举例——密立根油滴实验。美国物

理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的

带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就

是电子电荷。另：达尔文进化论。（《物种起源》1859年）

实证的理论研究含义举例——爱因斯坦广义相对论。在广义相对论建立之初，爱因斯坦

提出了三项实验检验，-是水星近日点的进动（1915年，爱因斯坦）；二是光线在引力场中

的弯曲；（1919年日全食期间，英国皇家学会和英国皇家天文学会派出了由爱丁顿，

A.S.FEddington等人率领的两支观测队分赴西非几内亚湾的普林西比岛（Principe）和巴西的

索布腊儿尔（Sobral）两地观测，与爱因斯坦理论预期值基本相符）；三是光谱线的引力红移。

根据广义相对论，时钟在引力场中要走得慢些，因此从巨大质量的星体表面发射到地球上的

光线，会向光谱的红端移动。1925年，美国威尔逊山天文台的亚当斯（WS.Adams）观测了

天狼星的伴星天狼A发出的谱线，得到的频移与广义相对论的预期基本符合。

2.科学创新意识

（1）创新

创新这一词是现在出现频率相当高的一个词汇。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》

共有38107字，有191处提到了创新。2006年在中国科学规划大会上，胡锦涛总书记的一

个报告《坚持走中国特色自主创新道路为建设新型国家而努力奋斗》全文9239字，有133

处提到了创新。胡锦涛：“要在全社会培育创新意识，倡导创新精神，……要注重从青少年

入手培养创新意识和实践能力，……要在全社会广为传播科学知识、科学方法、科学思想、

科学精神。……”

（2）创新意识

创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要，引起创造前所未有的事物或观念的

动机，并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种枳极的、富

有成果性的表现形式，是人们进行创造活动的出发点和内在动力。是创造性思维和创造力的

前提。创新意识的基本特征：

①新颖性

创新意识或是为了满足新的社会需求，或是用新的方式更好的地满足原来的社会需求，

创新意识是求新意识。

②社会历史性

创新意识是以提高物质生活和精神生活水平需要为出发点的，而这种需要很大程度上受

具体的社会历史条件制约，在阶级社会里，创新意识受阶级性和道德观影响制约。人们的创

新意识激起的创造活动和产生的创造成果，应为人类进步和社会发展服务；创新意识必须考

虑社会效果。

③个体差异性

各人的创新意识和他们的社会地位、环境氛围、文化素养、兴趣爱好、情感志趣等方面

都有一定的联系，这些因素对创新意识的产生起到重大影响作用。而这类因素也是因人而异,

因此对于创新意识既要考察社会背景，又要考察其文化素养和志趣动机。

创新意识与创造性思维不同，创新意识是引起创造性思维的前提和条件，创造性思维是

创新意识的必然结果，二者之间具有密不可分的联系。创新意识是创造人才所必需具备的。

创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点只有注意从小培养创新意识，才能为成长为创

造人才打下良好的基础。教育部门应以此为教学改革的重点之一，一个具有创新意识的民族

才有希望成为知识经济时代的科技强国。

（3）创新意识的作用

第一，创新意识是决定一个国家、民族创新能力最直接的精神力量。在今天，创新能力

实际就是国家、民族发展能力的代名词，是一个国家和民族解决自身生存、发展问题能力大

小的最客观和最重要的标志。

第二，创新意识促成社会多种因素的变化，推动社会的全面进步。创新意识根源于社会

生产方式,它的形成和发展必然进一步推动社会生产方式的进步,从而带动经济的飞速发展,

促进上层建筑的进步。创新意识进一步推动人的思想解放，有利于人们形成开拓意识、领先

意识等先进观念；创新意识会促进社会政治向更加民主、宽容的方向发展，这是创新发展需

要的基本社会条件。这些条件反过来又促进创新意识的扩展，更有利于创新活动的进行。

第三，创新意识能促成人才素质结构的变化，提升人的本质力量。创新实质上确定了'

种新的人才标准，它代表着人才素质变化的性质和方向，它输出着一种重要的信息：社会需

要充满生机和活力的人、有开拓精神的人、有新思想道德素质和现代科学文化素质的人。它

客观上引导人们朝这个目标提高自己的素质，使人的本质力量在更高的层次上得以确证。它

激发人的主体性、能动性、创造性的进一步发挥，从而使人自身的内涵获得极大丰富和扩展。

（4）科学创新意识的含义

科学创新意识指人们根据社会和个体生活发展的需要，引起创造前所未有事物或观念的

科学动机，在创造活动中表现出的科学意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极

的、富有成果性的表现形式，是人们进行科学创造活动的出发点和内在动力。是科学创造性

思维和创造力的前提。

（5）科学创新意识的特点

科学创新意识的一个特点是怀疑。用一句来概括：科学创新意识体现在对既有成果怀疑

的基础之上。亚里士多德在《形而上学》里有句话：“思维自疑问和惊奇开始”。也表达了这

个意思。法国科学家、数学家笛卡尔的《哲学原理》这本书中第一句话就是：“要想追求真

理，我们必须在一生中尽可能地把所有的事物都来怀疑一次”。他们都强调了怀疑的重要性。

怀疑意识表现为问题意识。有好多科学家正是他们的普遍的怀疑精神体现了创新意识，如爱

因斯坦：同时相对性；伦琴：X射线。

爱因斯坦：”提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个

数学匕或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看I日的问题，却

需要有创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步（《物理学的进化》）

希尔伯特：“只要一门科学分支能提出大量的问题，它就充满着生命力，而问题缺乏则

预示着独立发展的衰亡和终止。”（《数学问题》）

科学创新意识的第二个特点是求异。用一句话概括：科学创新意识体现在求异的意向与

设想方面。求异意识具有批判性和新颖性的特点，是对似乎已成定论的事物或观点用迥然不

同方式进行思考的意识。”反其道而行之”、“敢为天下先”。

1820年丹麦哥本哈根大学物理教授奥斯特通过实验发现电流的磁效应（通电导线附近

磁针发生偏转）。英国物理学家法拉第怀着极大的兴趣重复了奥斯特的实验场，而且从逆向

思维角度出发，从1821年开始做磁产生电的实验。十年后，法拉第设计了一种新的实验，

把一块条形磁铁插入一只缠着导线的空心圆筒里，结果导线两端连接的电流计指针发生了偏

转，嗣后，他提出了电磁感应定律。今天发电机的制造就是以此为原理。这种求异意识在科

学史上也是大量存在的，如希波格拉底、哥伦布、赫罗图。

科学创新意识的第三个特点是好奇。科学创新意识表现在对事物的好奇心方面。克利钦

教授（克劳斯•冯•克利钦，德国著名物理学家，1980年提出和发现了整数量子霍尔效应，

获得1985年诺贝尔物理学奖），2011年，在苏州独墅湖高教区湖畔论坛演讲：“永远保持对

自然的好奇心、探索未知世界的兴趣”，“在德国，我们有专门的奖教金发给那些致力培养孩

子探究兴趣的老师们。”

爱因斯坦在《自述》中说：“当我还是一个四、五岁的小孩，在父亲给我看一个罗盘的

时候，就经历过这种惊奇。这只指南针以如此确定的方式行动，……我想一定有什么东西深

深地隐藏在事情后面。”关于爱因斯坦的第二个例子，用梯子取墙上的一幅画，由于没有站

稳，从梯子上掉下来了，他从这次事件中发现：物体总是沿着阻力最小的线路运动。第三个

例子也是关于爱因斯坦的，他说：一个人如果以光的速度运动，他将看不到前进的光，只能

看到在空间里振荡，却停滞不前的电磁场。

第三章专业技术人员的科学意识（二）

1.科技生产力意识

专业技术人员的科技生产力意识这里特别指的是，作为一个专业技术人员应该对于科学

技术能够推动经济生产发展、能够带来社会技术进步具有强烈的意识。也就是说专业技术人

员能够强烈的意识到或者强烈的感觉到，科学技术对经济发展、社会进步具有强大的作用。

英国科学家F•培根曾经说过：“知识就是力量。"（Etipsascientiaprotestasest）指的是16

世纪以后产生的科技知识。

K•马克思曾说：“生产力中也包括科学。”，“大工业把巨大的自然力和自然科学并入生产

过程，必然大大提高劳动生产率。”

1975年邓小平指导起草的《中国科学院工作汇报提纲》，以马克思“生产力中包括科学”

的论述为依据，指出科学技术是生产力。1978年在全国科学大会上，他重申“科学技术是

生产力”这个马克思主义论点。1988年9月，在同捷克斯洛伐克总统胡萨克谈话，根据当

代科学技术发展的趋势和现状，提出“科学技术是第一生产力”的论断。

（1）科学技术对生产力要素及其构成方式的影响

生产力有三个基本要素，即劳动者、劳动工具、劳动对象，它们之间的关系为：生产力

=科技X（劳动者+劳动工具+劳动对象）

=科技X劳动者+科技X劳动工具+科技X劳动对象

生产力要素构成方式：科技管理的影响。通过科学管理可以协调三者之间的关系，从而

推到生产力的进步。

（2）科技革命对生产力的推动作用

技术革命是技术发展中具有飞跃性质特点的重大技术变革。18世纪后半期蒸汽机的发

明和应用（使英国的纺织品产量从1766-1789增长了5倍，史蒂文森1801年发明火车。英

国的特里维西克提出可移动蒸汽机的概念，1803年，利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿

区出现。英国史蒂芬孙将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖

带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，开创了铁路时代。富尔顿发明轮船。在

船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年，至1807年，美国的富尔顿制成了第一

艘实用的蒸汽机船“克莱蒙特”号，在哈德逊河上成功地进行了试航19世纪后半期电

力的发现和应用，20世纪中期原子能和计算机的发明和应用，都极大地推动了生产力发展

和经济与社会进步。

（3）科学技术对生产力发展的先导作用

在第一次技术革命时代，蒸汽机的发明经过这样的过程：工匠经验一技术发明一科学理

论（热力学理论），人类进入19世纪以后，现代科学技术的超前性对生产力发展具有先导作

用。19世纪末发生的第二次技术革命经历的就是科学一技术一生产这样的过程。如法拉第

电磁感应定律和麦克斯韦电磁场理论，由于科学理论的指导，1834德国人雅可比发明直流

电动机：1888美国人特斯拉发明交流电动机；美国人莫尔斯发明了电报，并于1840年获得

专利；1850年铺设了从法国经过英吉利海峡到达英国的海底电缆；1856年开始，铺设穿越

大西洋的电缆；1876年美国人贝尔发明了电话；1866年德国工程师西门子制成发电机；1888

年赫兹证明电磁波的存在，开辟了无线电通讯；20世纪，量子力学-固体物理-半导体物理-

晶体管-微电子技术-计算机。

（4）科学技术对经济增长的影响

科学技术对经济增长的影响有两个角度：

①科技进步促进经济增长方式转变。从投资拉动为主逐步转向技术创新推动为主；从依

靠廉价要素（如土地、劳动力、自然矿产资源）成本为主转向依靠科技进步和提高劳动者素

质为主；从以市场换技术为主转向开放环境下的自主创新。

②科技进步促进产业结构升级与优化。其核心是技术创新引发的产业结构改进，即由于

新技术的开发、引进、应用、扩散，引起高新技术产业发展和传统产业的更替、改造。

高新技术产品具有高经济附加值，科学技术对经济增长的影响表现为科技进步贡献率。

目前我国的科技进步对经济增长贡献率为39%,而美国、日本等主要发达国家的科技贡献

率现」达到80%左右。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）））提出“到2020

年力争科技进步贡献率达到60%以上二

2.资源意识与环境意识

维纳说：“新工业革命是一把双刃刀，它可以用来为人类造福，……新工业革命也可以毁

灭人类，如果我们不去理智地利用它，它就有可能很快地发展到这个地步的。”在经济社会

发展的同时，我们出现了资源问题、环境问题。

（1）资源

资源分为可再生资源和不可再生资源。可再生资源：通过天然作用或人工活动能再生更

新，而为人类反复利用的自然资源。如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森

林、草原、水生生物等等。不可再生资源：地球在长期演化历史过程中，经历漫长的地质时

期形成的自然资源。其中，•些资源可重新利用，如金、银、铜、铁、铅、锌等金属资源；

另一些是不能重复利用的资源，如煤、石油、天然气等化石燃料。

（2）环境

《中华人民共和国环境保护法》:“环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人

工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自

然遗迹，人文遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村等。”

环境分为自然环境和人工环境。自然环境指未经过人的加工改造而天然存在的环境。自

然环境按环境要素，又可分为大气环境、水环境、土壤环境、地质环境和生物环境等，主要

就是指地球的五大圈——大气圈、水圈、土圈、岩石圈和生物圈。人工环境通俗地说，是指

在自然环境的基础上，经过人的加工改造所形成的环境，或人为创造的环境。

（3）环境污染的类型

按来源：生产性污染，就是企业在生产过程中，由于排放废渣、废气、废水等对环境所

造成的污染；生活性污染，指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的污染物

以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的废物。

按被污染体：大气污染，通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，

呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的

现象；水污染，由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境；土壤污染等。

按学科分类：

①化学污染物：（a）燃料污染；（b）烹调油烟污染；（c）吸烟烟雾污染；（d）建筑材料

污染（放射性污染）；（e）装饰材料污染（涂料、溶剂所含挥发性有机化合物的污染）；（f）

家用化学品污染。

②物理污染：（a）噪声污染；（b）电磁波污染；（c）噪光污染。

③生物污染：（a）尘螭污染；（b）宠物污染。

（4）威胁人类生存的十大环境问题

①全球气候变暖（温室气体对来自太阳辐射的可见光透过性强，对地球反射出来的长波

（红外线）辐射吸收性强，北极海冰区域大约每10年收缩9%；海平面上世纪平均上升了

10到20厘米：极端天气情况更加频繁；百万种动植物走向灭绝/生物生理时间提早……）

②臭氧层的耗损与破坏（臭氧层分布在离地20-50千米的高空，其主要作用是吸收短波

紫外线。气溶胶、制冷剂:氟利昂、发泡剂、化工溶剂等破坏臭氧层。地球表面的紫外线明

显增加，给人类健康和生态环境带来多方面危害）

③生物多样性减少（乱采滥伐/环境污染/动物捕杀等）

④酸雨蔓延（降水的不正常酸性的物质主要是：含硫化合物，含氮化合物，HCI和氯化

物等。）

⑤森林锐减（人类的过度采伐森林或自然灾害所造成的森林大量减少的现象，其中影响

最大森林锐减便是热带雨林减少，主要原因是发展中国家大量砍伐林木用于出口。）

⑥土地荒漠化（土地荒漠化就是指土地退化，也叫“沙漠化”，指干旱和半干旱地区，

由于自然因素和人类活动的影响而引起生态系统的破坏，使原来非沙漠地区出现了类似沙漠

环境的变化。在干旱和亚干旱地区，在干旱多风和具有疏松沙质地表的情况下，由于人类不

合理的经济活动，使原非沙质荒漠的地区，出现了以风沙活动、沙丘起伏为主要标志的类似

沙漠景观的环境退化过程。）

⑦大气污染（通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够

的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象。）

⑧水污染（由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境。）

⑨海洋污染（指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入

海洋环境而造成的污染，会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活

动，损坏海水质量和环境质量等。）

⑩危险性废物越境转移（危险性废物是指除放射性废物以外，具有化学活性或毒性、爆

炸性、腐蚀性和其他对人类生存环境存在有害特性的废物。城市的发展，人口集中，各种功

能复杂，各种废弃物大量增加。在当地范围内处理废弃物已感困难，因此希望将废物转移到

临近的城市、村镇以至邻国，以及更容易处理的地方。）

（5）对环境问题的关注

雷切尔•卡逊（RachelCarson,1907年5月27II—1964年4月14II）,美国海洋生物

学家，但她是以她的小说《寂静的春天》（SilentSpring,1962）引发了美国以至于全世界的

环境保护事业。导致1972年在美国全面禁止DDT的生产和使用。被誉为现代环境主义的先

驱。

1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开《联合国人类环境会议》，会议通过了《人

类环境宣言》，并提出将每年6月5日定为“世界环境日”。联合国环境规划署每年6月5

II选择一个成员国举行“世界环境II”纪念活动，发表《环境现状的年度报告书》及表彰“全

球500佳”，并根据当年的世界主要环境问题及环境热点，有针对性地制定每年的“世界环

境日”主题。

60年代以后，国际社会召开了重要会议——世界气候大会。第一次世界气候大会。1979

年2月在瑞士［|内瓦召开，科学家警告说，大气中二氧化碳浓度增加将导致地球升温。气候

变化第一次作为一个受到国际社会关注的问题提上议事日程。

巴西里约热内卢会议。1992年6月。巴西里约热内卢大会制定了《联合国气候变化框

架公约》，目的是控制温室气体的排放，以尽量延缓全球变暧效应。

日本京都气候大会。1997年12月在日本京都召开。制定了《京都议定书》，全称是《联

合国气候变化框架公约的京都议定书》，是《联合国气候变化框架公约》的补充条款。其目

标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造

成伤害”。

印尼巴厘岛会议。2007年在印尼巴厘岛举行。通过了《巴厘路线图》，确定在2009年

末在哥本哈根召开的第15次会议将努力通过《哥本哈根议定书》，以代替2012年即将到期

的《京都议定书》。

哥本哈根气候大会。2009年12月7日至18日，在丹麦首都哥本哈根召开。会议达成

了《哥本哈根协议》，维护了《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》确立的“共

同但有区别的责任”原则，就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主:减缓行动做出了

安排。

我国对环境问题也很重视，1989年，《中华人民共和国环境保护法》制定并发布。对加

强环境监督管理，保护和改善环境具有重要意义。

2005年10月党的十六届五中全会提出，把节约资源作为基本国策，加快建设资源节约

型、环境友好型社会。

2012年6月6日国务院通过《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》。面向经济社

会发展的重大需求，提出了七大战略性新兴产业的重点发展方向和主要任务。排在首位的就

是节能环保产业。指出：节能环保产业要突破能源高效与梯次利用、污染物防治与安全处置、

资源回收与循环利用等关键核心技术，发展高效节能、先进环保和资源循环利用的新装备和

新产品，推行清洁生产和低碳技术，加快形成支柱产业。

我国颁布了相关法律，基本法：《中华人民共和国环境保护法》

专项法：《中华人民共和国大气污染防治法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《中华人民共和国海洋环境保护法》

《中华人民共和国噪声污染防治法》

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》

《中华人民共和国清洁生产促进法》

《中华人民共和国环境影响评价法》

《中华人民共和国放射性污染防治法》

关于资源方面，我国也出台了防御性的法律、法规，如《中华人民共和国森林法》、《中

华人民共和国森林法实施细则》、《中华人民共和国草原法》、《中华人民共和国渔业法》、《中

华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国水法》、《中华

人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国防沙治沙法》、《中华人民共和国野生动物保护

法》、《中华人民共和国陆生野生动物保护实施条例》、《中华人民共和国水生野生动物保护实

施条例》、《中华人民共和国野生植物保护条例》、《中华人民共和国自然保护区条例》、《中华

人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国海域使用管理法》等等。

3.科研道德意识

科学态度最根本的一条是客观，“科学家在分析事实和检验假说时，理应严格排除对结

果的期待。在公众心目中，客观性是科学家的突出特点，使他们能如实的看待真实世界。”

——W.布劳德N.韦德《背叛真理的人们》

科研道德问题现在已经国际科学界的普遍问题，1981年，美国国会议员戈尔就科研不

端行为举行的听证会；1989年，美国国家科学院行为规范委员会颁布了《怎样做一个科学

家》(Onbeingascientist)；1991年,国家科委主任宋健就美国《自然》杂志和时代周刊披

露的美国关于学术不端的案例，特别之处科研不端在中国也会出现；1993年，我国媒体(《光

明日报》、《科技日报》、《中国科学报》）披露的李富斌事件。

80年代以后，学界对于科研道德、诚信方面有了大量的研究，如科学（科研、学术）

规范研究、科学（科研、学术）失范研究、科学（科研、学术）道德研究、科学（科研、学

术）诚信研究、科学（科研、学术）越轨研究、科学（科研、学术）不端研究、科学（科研、

学术）作伪研究，虽然叫法多样，但是实际上都是对科研道德方面的研究。

目前，对科研道德的研究有三种视野，伦理学视野、社会学视野、管理学视野。两个角

度分别是正面的引导和负面的规训。

1989年8月8日，美国公共卫生局颁布了第一个正式科学不端行为定义：不端行为或

科学不端行为是指在建议、进行或报告研究是发生的捏造、篡改、剽窃行为，或严重背离科

学共同体公认规则的其他行为。科学不端行为不包括解释或判断数据时的诚实错误或诚实差

异。

1992年美国国家科学院（NationalAcademyofSciencesNAS）建立“科学责任和负责任

研究”专门小组（PanelonScientificResponsibilityandtheConductofResearch）,他们针对美

国公共卫生局的“其他行为”提出异议，在出版的报告《可靠的科学：保证研究过程的诚信》

中保留了美国公共卫生局1989年定义的核心——“捏造、篡改和剽窃”但不再包括“其他

行为”，转而提出“三种行为框架”的定义。

（1）科学不端行为。是指在提议、进行或报告研究时发生的捏造、篡改或剽窃行为。不

包括判断错误、在记录、选择或分析数据是的错误、数据解释的观点差异或与研究过程无关

的不端行为。捏造是指捏造数据或结果。伪造是指改变数据或结果，剽窃是指使用他人的观

点或话语。而没有给与他人适当的荣誉。

（2）有问题的研究行为。是指违反研究事业传统价值标准的行为和可能危害研究过程的

行为。

（3）其他不端行为。指某种无法接受的行为很明显不是科学行为所独占的。虽然这些行

为可能发生在实验室或研究环境中。

2000年12月6II,美国科学技术政策办公室正式发布统一的科学不端行为政策，并宣

布即日生效。报告中的科学不端行为定义统一为：研究不端行为是指在建议、进行或批评研

究，或在报告研究结果时发生的捏造、篡改或剽窃行为。捏造是指捏造数据或结果并记录或

报告它们。篡改是指伪造研究原料、设备或程序，或改变、删除数据或结果，致使在研究记

录中，没有正确地描述研究。剽窃是指把他人的观点、程序、结果或话语据为己有，而没有

给予他人适当的荣誉。研究不端行为不包括诚实错误或观点的差异。

现在国际社会公认科研不端问题包括两类：一类是伪造、篡改、剽窃

（Fabrication,Falsification,Plagiarism,,缩写为FFP）；另一类是有问题的研究行为（questionable

researchpractices,缩写为QRP）,如物理学家庞斯、弗里希曼问题；《医学索引》编辑巴克

拉发现的问题；科技信息研究所发现的问题。

我们国家对于科研不端行为很重视，2009年教育部颁布了《教育部关于严肃处理高等

学校学术不端行为的通知》（教社科[2009]3号），这个通知里严格对科研不端行为做了界定，

关于科学不端行为的认定：

①抄袭、剽窃、侵吞他人学术成果；

②篡改他人学术成果；

③伪造或者篡改数据、文献，捏造事实；

④伪造注释；

⑤未参加创作，在他人学术成果上署名；

⑥未经他人许可，不当使用他人