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科学技术研究论文优选九篇

时间:2023-03-16 16:37:49

科学技术研究论文

科学技术研究论文第1篇

主题词科学技术创新复杂性系统整体思维

科学技术创新是复杂的非线性系统,而复杂性来自混沌与秩序的边缘。在圣塔菲研究所成立的时候,原来“混沌理论”一词已被宏大的“复杂性理论”所取代了。混沌理论对其范围有严格限制,仅限于对自然界系统的非线性动态行为的数学研究。相反,复杂性理论则被认为可以用于复杂自然系统和社会系统中随时间变化的行为层面。社会系统并不仅仅是由它们的组成部分之间相互作用的固定规律所限定的“复杂适应性系统”(complexadaptivesystems)。相反,它们是可能随时间演化而改变其自身发展规律的“复杂演化系统”(complexevolvingsystems)。

科学技术系统创新运动是一个貌似无规则运动的有序性演化过程,具有典型的复杂系统特征。第一,多因素性。技术本身是各因素非线性相互作用的结果,技术不等于各因素简单相加。各技术要素在技术系统中也不再是原来的因素,因素自身在技术系统动力下也发生了相变,或者说,技术性因素、实体性因素与知识性因素都具有了技术所拥有的整体性。技术因素的作用方式要受技术系统运行模式和运行状态的制约。第二,多层次性。尽管技术的各因素受技术系统动力的作用发生了相变,但技术本身却生成了一种稳定模式。技术的稳定模式是由技术本身决定的,是由科学的技术应用与技术理论的层次性决定的。科学技术系统内有稳定的周期解,周期解内还有混沌区,这种结构无穷次重复着,具有各态历程和层次分明的特征,即存在有界性。第三,多变性。复杂非线性科学技术的创新过程本质就是经历混沌走向有序,因此具有混沌伸长和折叠的特性,这是形成敏感依赖于初始条件的主要机制。伸长是指系统内部局部不稳定所引起的点之间距离的扩大;折叠是指系统整体稳定所形成的点之间距离的限制。经过多次的伸长和折叠,轨道被搅乱了,形成了新对称结构或混沌。

由于科学技术创新系统具有典型的复杂非线性系统特征,因此,可对其运用复杂性理论进行管理。

1转变思考方式

牛顿力学是近代科学的典范,是近代科学建立的基础,牛顿力学是典型的决定性理论,是可测量和可预测的。20世纪初物理学的两次重大变革所创立的相对论和量子力学,分别排除了牛顿的绝对时空观和测量过程的完全可控性。混沌理论的诞生打破了拉普拉斯决定论,被视为20世纪继相对论和量子力学的第三次革命。混沌理论认为,非线性系统运动具有无穷大周期且始终限于有限区域、轨道永不重复的、性态复杂的运动,不可能无限精确和无限长时间地测量和计算连续变量。混沌理论解决了困扰牛顿(Newton)力学的三体问题,创立了研究n维相空间的不确定解的理论,混沌理论使人们认识到非线性系统演化既是决定论的又是随机论的。决定论的可预测性,只适用于那些宏观的缓慢的周期或准周期的稳定运动,然而,这样的运动实在是太少了。

科学技术创新复杂系统倡导最重要的事情是改变固有的思考方式,放弃机械论和宿命论,学会欣赏并应付联系、物力论(Dynamism)和不可预测性。因为科学技术创新过程是多因素复杂非线性相互作用的结果,所以对确实存在的运行模式(即现实存在)进行领会,即正视多元化存在,并对不可预测的事件进行反应。为了使科学技术创新过程自我发展为“复杂演化系统”,有必要对学习、多样性和影子系统(Shadowsystem)观点的多元化进行鼓励。

2并不是对每件事都需要进行控制

科学技术对客观事物既进行决定论描述又进行概率统计论描述,这两种描述方法已经共存了几百年。决定论认为,任何一个力学系统只要知道现在的行为就可预测系统的未来行为。概率统计论认为,受许多偶然因素的影响,系统的未来状态并不完全确定,需要用概率统计方法来描述。

KAM定理很好地解决了决定论和概率论这对貌似矛盾的问题。KAM定理指出,保守系统有可积和不可积之分,可积系统的运动是规则的,遵循决定性规律,不可积系统表现出随机性,成为统计物理学的基础。对不可积系统,KAM环面包围着随机层,当不可积系统的自由度少和扰动不大时,KAM环面包围的随机层测度极小而可忽略不计,统计物理学就不适用了,而应该应用牛顿定律。当不可积系统的自由度和扰动很大时,根据“阿诺德扩散”,KAM环面逐渐减少而随机层迅速扩大,系统只具有极少数的规则运动,规则运动变为次要的,系统出现了大量的混沌运动,这时才能用统计物理学来研究该系统。

科学技术创新过程是一个近可积哈密顿系统,随机成分有限,导致不可积性的扰动项很小。在科学技术创新知识系统处于混沌性态时,确定论和概率论随机交替作用,但确定论占据主流位置,基本能朝向希望的途径发展。随机成分确实存在但有限,因此,在复杂的非线性技术创新过程中,不可能对每件事都进行控制。应该相信混沌性态是貌似不规则的有序,科学技术复杂演化系统不仅反作用于环境,还会反作用于自身,随着时间的发展,科学技术总会不断出现新的有序状态。

3与环境共同演化

复杂性理论借鉴湍流研究思路和方法,认为科学技术创新系统同时存在混沌子空间和对称子空间,两种性态此消彼长,不断和外界环境互动而发生转换。在湍流中规则运动包含有小尺度的混沌运动,在混沌运动中又包含着更小尺度的规则运动。这说明,科学技术创新系统是与外界环境紧密联系,并不断互动发展的耗散系统。

科学技术创新系统与环境相互影响、共同演化,这就需要时刻准备好对环境进行反应,凭直觉领会那些驱动科学技术创新变迁的环境模式,根据需要进行适应,而且随时准备抓住各种出现的机遇。科学技术创新系统的三种性态,稳定区域(墨守陈规)、不稳定区域(瓦解崩溃)和混沌边缘(变革栖息地)中,混沌边缘最适宜与环境共同演化。

在混沌边缘,在一种“有限不稳定状态”下,正统系统(主流文化、结构权力等级体制)和影子系统(蕴藏矛盾、变化潜力的非正式组织)能维持一种具有创造性的张力。正统系统可以提供清楚的指导,对适当的结构和程序进行授权,以及抑制人员中的不安情绪。同时,影子系统可以激发观点的多样性,并且削弱正统系统的力量迫使它进行不断变革。这样,组织行为表征为耗散结构,组织在不断变化的现实面前能以新的方式执行基本任务或者追求崭新的基本任务,组织的创造性和创新方面的潜能都展现了出来。

4整体思考

技术创新系统的复杂非线性要求寻找整体模式来思考问题,并用整体的方式来控制创新过程,而不是试图控制每一个细节。整体思考是探索那些在不利的模式下能够产生最大影响的微小变化,并施加微扰改变系统运行轨道,避免蝴蝶效应。

4.1建立连接

在经典物理学中,时间是可逆的,事物的发展不存在演化;空间是平滑的、线性的;时间和空间不相关联,各自独立存在。复杂性理论认为,由于非线性的作用,时间的变化是单向的、不可逆的,既可以实现从有序到无序的变化,也可以通过自组织实现从无序到有序的演化;空间也不是平滑的,不仅存在整数维也存在分数维,整数维是分数维的近似和抽象。此外,通过考察系统中某一物理量随时间的变化序列,可以重构相空间,得出奇怪吸引子的维数。这表明复杂性空间的形成也反映了事物发展在时间上的积累。因此,在复杂非线性系统运动中,时间和空间是相互关联的,应该将时间和空间看成一个统一体,系统地把握事物发展过程中时间和空间的关系。

科学技术创新过程从本质上来说是一个时空整体性的,任何因素在时间维度或者空间维度的变异都可能影响到其他因素的正常功能,进而影响整个进程。而整个系统的各个组成部分在复杂系统的动力机制下,似乎只能通过彼此之间以及与整体的关联来得到了解。因此,科学技术创新过程关注的焦点应该是各种因素的时空关联,正是时空关联的模式决定了一个系统的表现。整个系统处于密切关联之中,并与他们的环境不断进行交换,与之共同演化。

4.2适应复杂性

混沌理论是关于非线性的科学,它认为世界的本质是非线性的,线性只是非线性的特例。经典物理学的线性观,导致了事物发展的简单性、确定性和还原性。复杂理论的非线性观,是线性与非线性、简单性与复杂性、确定性与随机性、局部与整体的辩证统一,它们之间是可以互相转化、对立而统一的,前者是事物发展的暂态,后者是事物发展的更基本的更普遍的本质特征。因此,研究问题时应把握事物发展的本质特点,具体问题具体分析。在研究复杂性现象时,用复杂性方法来处理将会显得简洁而有效,反之,采用简单性的方法来研究将会显得繁杂而无效并且得不到事物发展的本质特点。例如,奇怪吸引子是很复杂的,它可以采用自相似和分数维来简单表示,但如果采用探究轨道的简单方法来研究将是得不到一条确定轨迹的。同样,在研究简单性事物时,如果采用复杂性的方法来研究也将是无效的。

将多元高阶方程化简以便求解,即将复杂现象简单化是我们的思维定势。然而在科学技术创新过程中,过于关注细节往往不能产生创新成果,在创造性思考时,复杂性思维是必要的。虽然复杂性思维可能不符合常规,甚至会引来混乱和困惑,那是不可避免的,甚至是受欢迎的。很多创新团队刻意追求工作环境、工作方式的不可思议,目的是激发人的创造性,而不是被惯常的生活习惯所泯灭。最好的想法不总是来自高层,而且组织内的人都想事业有成,控制只是一种幻想,如果给予适当的扶持,每个人都有可能做作出一番自己的事业。

4.3让过程成为进行时

物理学中的经典力学、相对论和量子力学,它们所揭示的是关于简单性事物的基本规律,事物的发展是线性的、可逆的,必然也是前因后果的。而关于非线性现象的复杂理论,由于存在奇怪吸引子,事物的发展结果必然会导入吸引子,呈现出目的性。由于生物学、社会学等是关于复杂性现象的科学,因而也就是目的性的科学。事物发展的因果性是基本的、暂态的,而事物发展的目的性是事物的最终结果,两者是不可分离的。事物发展的目的性要通过事物发展的因果性来保证,而事物的因果发展必将会导致一定的目的性。

物理系统,如天气预报是由有限的确定性定律来支配的,有可能观察到奇怪吸引子是怎样产生的。然而,科学技术创新是人类一项复杂的创造过程,受到无穷多个因素及大量随机因素的影响,奇怪吸引子似乎说明不了什么。由于人类表现出来的自我意识和自由意志,科学技术创新的行为不可能用相同的方式进行解释。人类可以思考和学习,根据自身目的进行行动,而且能够反对及驳斥假定适用于他们行为的任何规则。因此,在方法论上要求我们做每一件事情时必须要制定所要达到的目的,而对于实际工作中的每一步则要实事求是地遵循事物发展的基本规律,只有这样才能最终取得成功。

4.4复杂演化管理

逻辑思维是从事科学研究的强大思维武器,科学研究中所揭示的规律性是通过严密的逻辑推理来保证其正确性的。当然,知觉、灵感等非逻辑思维也是很重要的,它往往能导致科学研究的重大突破。在研究科学问题的过程中,往往会陷入混沌迷蒙的境地。根据混沌现象的长期不可预测性和遍历性,我们将无法通过逻辑思维一步步地走出混沌。因此,这时就应该不拘泥于传统理论,而要大胆地猜测、冒险和创新,进行直接的下意识思维,然后再把中间过程联系起来进行逻辑思维来判断这种猜测的正确与否。所以说,逻辑思维是很重要的,知觉、灵感等非逻辑思维也是不可缺少的。

复杂性理论不是系统的,而是整体观的方法,它所强调的不是稳定性而是重视创造性与变革,追求的是“成为学习型组织”。当创新思维被非逻辑思维推向远离平衡态的时候,自组织过程会自然而然发生,它们可以产生更多的变异体并且对周围环境进行更加灵活反应。

参考文献

1AliOkasaoglu,TayfunAkgul.ChaoticMaskingSchemewithaLinearInverseSystem[J].PhysicalReviewLetters,1997(4)

2H-JStockmann,QuantumChaos:AnIntroduction[M].北京:世界图书出版公司,2003

3迈克尔·C·杰克逊著.高飞,李萌译.系统思考——适于管理者的创造性整体论[M].北京:中国人民大学出版社,2005

4黄润生,黄浩.混沌及其应用[M].武汉:武汉大学出版社,2005

5王兴元.复杂非线性系统中的混沌[M].北京:电子工业出版社,2003

6周守仁.复杂性研究与混沌控制及其哲学阐析[M].成都:四川教育出版社,2001

7弗朗索瓦·吕尔萨著.马金章译.混沌[M].北京:科学出版社,2005

科学技术研究论文第2篇

主题词科学技术创新复杂性系统整体思维

科学技术创新是复杂的非线性系统,而复杂性来自混沌与秩序的边缘。在圣塔菲研究所成立的时候,原来“混沌理论”一词已被宏大的“复杂性理论”所取代了。混沌理论对其范围有严格限制,仅限于对自然界系统的非线性动态行为的数学研究。相反,复杂性理论则被认为可以用于复杂自然系统和社会系统中随时间变化的行为层面。社会系统并不仅仅是由它们的组成部分之间相互作用的固定规律所限定的“复杂适应性系统”(complexadaptivesystems)。相反,它们是可能随时间演化而改变其自身发展规律的“复杂演化系统”(complexevolvingsystems)。

科学技术系统创新运动是一个貌似无规则运动的有序性演化过程,具有典型的复杂系统特征。第一,多因素性。技术本身是各因素非线性相互作用的结果,技术不等于各因素简单相加。各技术要素在技术系统中也不再是原来的因素,因素自身在技术系统动力下也发生了相变,或者说,技术性因素、实体性因素与知识性因素都具有了技术所拥有的整体性。技术因素的作用方式要受技术系统运行模式和运行状态的制约。第二,多层次性。尽管技术的各因素受技术系统动力的作用发生了相变,但技术本身却生成了一种稳定模式。技术的稳定模式是由技术本身决定的,是由科学的技术应用与技术理论的层次性决定的。科学技术系统内有稳定的周期解,周期解内还有混沌区,这种结构无穷次重复着,具有各态历程和层次分明的特征,即存在有界性。第三,多变性。复杂非线性科学技术的创新过程本质就是经历混沌走向有序,因此具有混沌伸长和折叠的特性,这是形成敏感依赖于初始条件的主要机制。伸长是指系统内部局部不稳定所引起的点之间距离的扩大;折叠是指系统整体稳定所形成的点之间距离的限制。经过多次的伸长和折叠,轨道被搅乱了,形成了新对称结构或混沌。

由于科学技术创新系统具有典型的复杂非线性系统特征,因此,可对其运用复杂性理论进行管理。

1转变思考方式

牛顿力学是近代科学的典范,是近代科学建立的基础,牛顿力学是典型的决定性理论,是可测量和可预测的。20世纪初物理学的两次重大变革所创立的相对论和量子力学,分别排除了牛顿的绝对时空观和测量过程的完全可控性。混沌理论的诞生打破了拉普拉斯决定论,被视为20世纪继相对论和量子力学的第三次革命。混沌理论认为,非线性系统运动具有无穷大周期且始终限于有限区域、轨道永不重复的、性态复杂的运动,不可能无限精确和无限长时间地测量和计算连续变量。混沌理论解决了困扰牛顿(Newton)力学的三体问题,创立了研究n维相空间的不确定解的理论,混沌理论使人们认识到非线性系统演化既是决定论的又是随机论的。决定论的可预测性,只适用于那些宏观的缓慢的周期或准周期的稳定运动,然而,这样的运动实在是太少了。

科学技术创新复杂系统倡导最重要的事情是改变固有的思考方式,放弃机械论和宿命论,学会欣赏并应付联系、物力论(Dynamism)和不可预测性。因为科学技术创新过程是多因素复杂非线性相互作用的结果,所以对确实存在的运行模式(即现实存在)进行领会,即正视多元化存在,并对不可预测的事件进行反应。为了使科学技术创新过程自我发展为“复杂演化系统”,有必要对学习、多样性和影子系统(Shadowsystem)观点的多元化进行鼓励。

2并不是对每件事都需要进行控制

科学技术对客观事物既进行决定论描述又进行概率统计论描述,这两种描述方法已经共存了几百年。决定论认为,任何一个力学系统只要知道现在的行为就可预测系统的未来行为。概率统计论认为,受许多偶然因素的影响,系统的未来状态并不完全确定,需要用概率统计方法来描述。

KAM定理很好地解决了决定论和概率论这对貌似矛盾的问题。KAM定理指出,保守系统有可积和不可积之分,可积系统的运动是规则的,遵循决定性规律,不可积系统表现出随机性,成为统计物理学的基础。对不可积系统,KAM环面包围着随机层,当不可积系统的自由度少和扰动不大时,KAM环面包围的随机层测度极小而可忽略不计,统计物理学就不适用了,而应该应用牛顿定律。当不可积系统的自由度和扰动很大时,根据“阿诺德扩散”,KAM环面逐渐减少而随机层迅速扩大,系统只具有极少数的规则运动,规则运动变为次要的,系统出现了大量的混沌运动,这时才能用统计物理学来研究该系统。

科学技术创新过程是一个近可积哈密顿系统,随机成分有限,导致不可积性的扰动项很小。在科学技术创新知识系统处于混沌性态时,确定论和概率论随机交替作用,但确定论占据主流位置,基本能朝向希望的途径发展。随机成分确实存在但有限,因此,在复杂的非线性技术创新过程中,不可能对每件事都进行控制。应该相信混沌性态是貌似不规则的有序,科学技术复杂演化系统不仅反作用于环境,还会反作用于自身,随着时间的发展,科学技术总会不断出现新的有序状态。

3与环境共同演化

复杂性理论借鉴湍流研究思路和方法,认为科学技术创新系统同时存在混沌子空间和对称子空间,两种性态此消彼长,不断和外界环境互动而发生转换。在湍流中规则运动包含有小尺度的混沌运动,在混沌运动中又包含着更小尺度的规则运动。这说明,科学技术创新系统是与外界环境紧密联系,并不断互动发展的耗散系统。

科学技术创新系统与环境相互影响、共同演化,这就需要时刻准备好对环境进行反应,凭直觉领会那些驱动科学技术创新变迁的环境模式,根据需要进行适应,而且随时准备抓住各种出现的机遇。科学技术创新系统的三种性态,稳定区域(墨守陈规)、不稳定区域(瓦解崩溃)和混沌边缘(变革栖息地)中,混沌边缘最适宜与环境共同演化。

在混沌边缘,在一种“有限不稳定状态”下,正统系统(主流文化、结构权力等级体制)和影子系统(蕴藏矛盾、变化潜力的非正式组织)能维持一种具有创造性的张力。正统系统可以提供清楚的指导,对适当的结构和程序进行授权,以及抑制人员中的不安情绪。同时,影子系统可以激发观点的多样性,并且削弱正统系统的力量迫使它进行不断变革。这样,组织行为表征为耗散结构,组织在不断变化的现实面前能以新的方式执行基本任务或者追求崭新的基本任务,组织的创造性和创新方面的潜能都展现了出来。

4整体思考

技术创新系统的复杂非线性要求寻找整体模式来思考问题,并用整体的方式来控制创新过程,而不是试图控制每一个细节。整体思考是探索那些在不利的模式下能够产生最大影响的微小变化,并施加微扰改变系统运行轨道,避免蝴蝶效应。

4.1建立连接

在经典物理学中,时间是可逆的,事物的发展不存在演化;空间是平滑的、线性的;时间和空间不相关联,各自独立存在。复杂性理论认为,由于非线性的作用,时间的变化是单向的、不可逆的,既可以实现从有序到无序的变化,也可以通过自组织实现从无序到有序的演化;空间也不是平滑的,不仅存在整数维也存在分数维,整数维是分数维的近似和抽象。此外,通过考察系统中某一物理量随时间的变化序列,可以重构相空间,得出奇怪吸引子的维数。这表明复杂性空间的形成也反映了事物发展在时间上的积累。因此,在复杂非线性系统运动中,时间和空间是相互关联的,应该将时间和空间看成一个统一体,系统地把握事物发展过程中时间和空间的关系。

科学技术创新过程从本质上来说是一个时空整体性的,任何因素在时间维度或者空间维度的变异都可能影响到其他因素的正常功能,进而影响整个进程。而整个系统的各个组成部分在复杂系统的动力机制下,似乎只能通过彼此之间以及与整体的关联来得到了解。因此,科学技术创新过程关注的焦点应该是各种因素的时空关联,正是时空关联的模式决定了一个系统的表现。整个系统处于密切关联之中,并与他们的环境不断进行交换,与之共同演化。

4.2适应复杂性

混沌理论是关于非线性的科学,它认为世界的本质是非线性的,线性只是非线性的特例。经典物理学的线性观,导致了事物发展的简单性、确定性和还原性。复杂理论的非线性观,是线性与非线性、简单性与复杂性、确定性与随机性、局部与整体的辩证统一,它们之间是可以互相转化、对立而统一的,前者是事物发展的暂态,后者是事物发展的更基本的更普遍的本质特征。因此,研究问题时应把握事物发展的本质特点,具体问题具体分析。在研究复杂性现象时,用复杂性方法来处理将会显得简洁而有效,反之,采用简单性的方法来研究将会显得繁杂而无效并且得不到事物发展的本质特点。例如,奇怪吸引子是很复杂的,它可以采用自相似和分数维来简单表示,但如果采用探究轨道的简单方法来研究将是得不到一条确定轨迹的。同样,在研究简单性事物时,如果采用复杂性的方法来研究也将是无效的。

将多元高阶方程化简以便求解,即将复杂现象简单化是我们的思维定势。然而在科学技术创新过程中,过于关注细节往往不能产生创新成果,在创造性思考时,复杂性思维是必要的。虽然复杂性思维可能不符合常规,甚至会引来混乱和困惑,那是不可避免的,甚至是受欢迎的。很多创新团队刻意追求工作环境、工作方式的不可思议,目的是激发人的创造性,而不是被惯常的生活习惯所泯灭。最好的想法不总是来自高层,而且组织内的人都想事业有成,控制只是一种幻想,如果给予适当的扶持,每个人都有可能做作出一番自己的事业。

4.3让过程成为进行时

物理学中的经典力学、相对论和量子力学,它们所揭示的是关于简单性事物的基本规律,事物的发展是线性的、可逆的,必然也是前因后果的。而关于非线性现象的复杂理论,由于存在奇怪吸引子,事物的发展结果必然会导入吸引子,呈现出目的性。由于生物学、社会学等是关于复杂性现象的科学,因而也就是目的性的科学。事物发展的因果性是基本的、暂态的,而事物发展的目的性是事物的最终结果,两者是不可分离的。事物发展的目的性要通过事物发展的因果性来保证,而事物的因果发展必将会导致一定的目的性。

物理系统,如天气预报是由有限的确定性定律来支配的,有可能观察到奇怪吸引子是怎样产生的。然而,科学技术创新是人类一项复杂的创造过程,受到无穷多个因素及大量随机因素的影响,奇怪吸引子似乎说明不了什么。由于人类表现出来的自我意识和自由意志,科学技术创新的行为不可能用相同的方式进行解释。人类可以思考和学习,根据自身目的进行行动,而且能够反对及驳斥假定适用于他们行为的任何规则。因此,在方法论上要求我们做每一件事情时必须要制定所要达到的目的,而对于实际工作中的每一步则要实事求是地遵循事物发展的基本规律,只有这样才能最终取得成功。

4.4复杂演化管理

逻辑思维是从事科学研究的强大思维武器,科学研究中所揭示的规律性是通过严密的逻辑推理来保证其正确性的。当然,知觉、灵感等非逻辑思维也是很重要的,它往往能导致科学研究的重大突破。在研究科学问题的过程中,往往会陷入混沌迷蒙的境地。根据混沌现象的长期不可预测性和遍历性,我们将无法通过逻辑思维一步步地走出混沌。因此,这时就应该不拘泥于传统理论,而要大胆地猜测、冒险和创新,进行直接的下意识思维,然后再把中间过程联系起来进行逻辑思维来判断这种猜测的正确与否。所以说,逻辑思维是很重要的,知觉、灵感等非逻辑思维也是不可缺少的。

复杂性理论不是系统的,而是整体观的方法,它所强调的不是稳定性而是重视创造性与变革,追求的是“成为学习型组织”。当创新思维被非逻辑思维推向远离平衡态的时候,自组织过程会自然而然发生,它们可以产生更多的变异体并且对周围环境进行更加灵活反应。

参考文献

1AliOkasaoglu,TayfunAkgul.ChaoticMaskingSchemewithaLinearInverseSystem[J].PhysicalReviewLetters,1997(4)

2H-JStockmann,QuantumChaos:AnIntroduction[M].北京:世界图书出版公司,2003

3迈克尔·C·杰克逊著.高飞,李萌译.系统思考——适于管理者的创造性整体论[M].北京:中国人民大学出版社,2005

4黄润生,黄浩.混沌及其应用[M].武汉:武汉大学出版社,2005

5王兴元.复杂非线性系统中的混沌[M].北京:电子工业出版社,2003

6周守仁.复杂性研究与混沌控制及其哲学阐析[M].成都:四川教育出版社,2001

7弗朗索瓦·吕尔萨著.马金章译.混沌[M].北京:科学出版社,2005

科学技术研究论文第3篇

对黄河的研究由来已久:从汉代贾让的“治河三策”、王景的“河汴分流”,到明代潘季训的“束水攻沙”,他们从不同角度和不同的实践提出的治黄见解,使治黄思想不断发展,为黄河治理积累了十分宝贵的技术经验。

20世纪初,随着一批学者学成回国,为黄河研究带来了西方新思想和先进技术。以李仪祉、张含英等为代表的中国现代水利先驱,在探讨治黄途径中,首次引进国外水文测验技术、原型观测技术、模型试验技术等,加之大量的实地考察和中国的传统经验,提出治河应上中下游兼顾、下游应固定中水河槽并整治河口等思想,改变了几千年来单纯着眼于治理黄河下游的思想,推动了从经验治河向现代科学治河的转变。但由于时代背景的限制,这些治黄思想终未付诸实践。

对黄河问题的系统而深入的研究和实践始于新中国成立以后。

1.1对黄河的认识获得了质的飞跃

认识黄河是治理和开发黄河的基础。所谓认识黄河主要是指认识黄河的水沙运动规律,包括其产生、输移和演化趋势等。在过去的50年中,人类对黄河的认识突破主要反映在以下方面:

(1)摸清了黄河泥沙的来源、数量及其时空分布,弄清了决定水土流失程度的自然因素,弄清了不同粒径泥沙在黄河下游河道内的淤积分布。这个认识的突破对促进黄河泥沙“上拦”方略的形成、选定水土流失治理措施,对“利用水库减轻下游河道淤积”思路的形成和实践等都具有决定性的意义。

(2)摸清了黄河径流的来源、数量及其时空分布,弄清了产生黄河下游洪水的原因,洪水的来源、特点和演进规律。这个认识的突破对促进黄河洪水“上拦”方略的形成、确定防洪工程布局及其运用方式等具有决定性意义,同时也为实现黄河水资源优化配置奠定了基础。

(3)基本摸清了黄河水沙在下游河道中演进的规律,包括不同粒径泥沙在下游河道中的输移冲淤特点、不同水沙量和水例的洪水在下游河道中演进的特点、影响泥沙输移的主要因素,这些成果为形成和实践利用水库调水调沙减轻淤积的方略、对形成和实践游荡性河道整治等奠定了坚实的理论基础。

(4)基本摸清了人类活动和气候变化对黄河水沙变化的影响,包括影响方式、影响程度及其发展趋势等,这些成果为指导今后治黄措施的修改和实施具有重要意义。

(5)结合三门峡水库和小浪底水库运用方式研究,不仅深化了对黄河泥沙运动规律的认识,发展了水沙运动的数学模拟和河工模型模拟技术,更重要的是基本上形成了一套具有国际先进水平的多沙河流水库调度运用的理论。

人们对黄河水沙运动规律认识的突破,主要得益于四个方面的支持:一是几十年来对黄河流域进行的几十次大规模实地科学考察,使科学研究可以建立在宝贵的第一手资料之上;二是西方水文观测技术的引进和大规模应用,使科学研究的资料更具广泛性和客观性;三是在科学研究中发展起来的水沙数学模拟和河工模型模拟技术,也为科学研究提供了更多的研究手段;四是边认识边实践的研究路线使科学研究的成果可以随时被检验和修正。

1.2治理黄河的技术获得了跨越式发展

历史上,黄河以“三年两决口、百年一改道”著称于世,所以“千年黄河,唯防洪一事”。过去的50年,人们在治理黄河中做出的最突出成绩莫过于“50年伏秋大汛未决口”,取得这一辉煌成绩除了依赖于国家治理资金的投入、历史治水经验的继承运用等因素外,更重要的是依赖于人们治理黄河技术水平的跨越式发展:

(1)在黄河治水史上首次提出并实践了“依靠干支流骨干水库和下游蓄滞洪区,拦减和疏导洪水”的防洪措施,并取得了极大的成功。而这种思路的形成主要得益于人们对黄河洪水规律认识的深化和国外防洪经验的引进。目前,随着水文测报技术的发展、计算机网格技术和3S技术的引入和大规模应用,更使黄河防洪跃上了现代化的轨道。

(2)黄河洪水灾害之症结在于泥沙。50年来,人们在充分认识黄河洪水泥沙特性的基础上,提出了减少黄河下游河道泥沙淤积的综合措施,包括上中游水土保持拦减入黄泥沙,中游骨干水库拦截泥沙、调节出库水例使之有利于下游减淤等,这是治河思路的飞跃和创举。同时,在科学研究的指导下,水土流失治理措施的选择和配置更加科学合理、多沙河流水库减淤调度技术基本形成。20世纪末,挖河疏浚、引水冲刷等减淤技术也被相继列入河道减淤措施的试验研究计划中。

(3)下游河道治理和堤防建设是历代治黄的首要任务。进入新时代,科学技术的发展给河道治理和堤防加固都注入了更新的内容:形成于20世纪初的“整治中水河槽”概念终于在近几十年得到实践,并在实践中发展成为一套独具特色的游荡性河道整治技术体系;实践中探索出的淤筑相对地下河技术近年正在迅速改变着传统堤防的结构型式;传统的柳埽结构丁坝已经变成土石结构,而土石结构的丁坝又在近十几年得到不断创新:由于新材料的出现及应用,上百座新型结构丁坝正在悄然改变着历史;传统的抢险技术虽然还在沿用,但机械化程度更强、效果更突出的新型抢险机具的出现,已经给传统的抢险技术注入了新的活力。

1.3开发和利用黄河水资源的思路逐渐形成和深化

虽然自12世纪以后,黄河流域逐渐向干旱方向发展、旱灾频频发生,但新中国成立之前,黄河水资源的开发利用除个别河段外仍处于较原始水平。新中国成立后,特别是改革开放以来,随着区域社会经济的快速发展,水资源供需矛盾日趋尖锐,促使“黄河水资源合理配置”课题列入了黄河研究的框架,并取得了一些具有历史意义的突破:

(1)作为当前黄河水量配置的原则性文件——“黄河可供水量分配方案”是20世纪80年代中期以前黄河水资源研究成果的集中反映,而形成这一文件的基础是人们对黄河降雨径流特点及其时空分布、相关区域社会经济发展对水的需求、黄河下游河道输沙能力等一系列科学课题的研究结晶。

(2)通过对黄河水的自然属性和社会属性、造成下游河道断流的原因、流域社会经济发展状况及其趋势等问题的分析,提出了要解决黄河水资源的供需矛盾,必须对全河水量实行统一管理和调度,同时开源节流保护并举,并以节流为主。这一认识是20世纪末黄河干流水量最终能够实现统一管理和调度、下游断流问题能够得以解决的基础。

(3)水的生态属性逐渐被人们关注,流域生态环境需水量、满足河流最小水质目标的纳污能力等概念正在被接受,并初步形成了兼顾人类社会经济发展和生存质量的流域水资源配置和保护的概念。

(4)认识到流域水系统是一个复杂的、整体的、相互关联的系统。流域水开发中在某一方面的受益可能都伴随着另一方面利益的损失。

250年治黄实践的思考和启示

2.1关于黄河防洪的思考

50多年的奋斗使黄河洪水基本得到了控制,但由于洪水的病根——泥沙问题并未得到根本解决,所以黄河的防洪减灾问题仍是21世纪初黄河水问题之一。进入21世纪初,区域社会经济发展对黄河的防洪安全提出了更高的要求,因此,我们有必要对20世纪治黄实践中总结出来的防洪减淤方略、防洪组织模式和防洪技术在新世纪的适用性、应用条件、应用前景和发展方向等问题进行深入思考。

(1)到20世纪末,我们确立了“拦、调、排、放、挖,综合处理泥沙”的黄河减淤方略,并在努力实践着这个方略。现在应进一步考虑的问题是:其一,作为解决泥沙问题的根本措施,依靠水土保持现有措施到底能把泥沙拦截到什么程度?水土流失要治理到什么程度才算理想状态?治理到理想状态需要多长时间?治理水土流失有没有更快捷的模式?其二,随着水沙条件、社会经济发展等运行条件的改变,作为实施“拦、调、排”泥沙的主要工具,小浪底和三门峡水库到底能在多大程度、多长时间内使下游河道不发生淤积抬高?怎么样运用才能达到理想目标?其三,下游两岸“放”沙的余地还有多大?“挖”沙能解决多少问题?其四,即使综合运用“拦、调、排、放、挖”手段,30年或50年后的黄河下游淤积发展势头能否得到控制?要实现“下游河道不抬高”的目标,还有没有其他更好的办法?签于小浪底水库难以彻底解决山东河段的淤积问题,随着南水北调东线的实施,能不能利用东平湖增加黄河山东河段的下泄水量以减缓该河段的淤积?

(2)到目前为止,黄河的防洪仍然主要依靠技术手段,包括工程技术手段和非工程技术手段。实际上,根据国外发达国家的经验,单纯依靠技术手段难以把洪灾降低到最低程度,仅靠有限的空间去防超标准的洪水是困难的,依靠工程技术措施完全消除洪灾既不现实,也无必要。因此,为降低某些稀有频率洪水造成的灾害,引入了滞洪区、洪水保险和灾后重建等机制。黄河虽然也开辟了滞洪区,但在实际操作中并未建立一套可操作的防洪管理机制,洪水保险等仅仅处于概念和探讨阶段。

(3)现行的黄河下游河道整治工程布置方案形成于20世纪70年代,经过二十多年的建设,现已大部分布设实施完毕,并在归顺河势、限制游荡中发挥了关键作用。进入21世纪初,随着小浪底水库的投运,以及黄土高原大规模生态环境建设的逐步见效,进入黄河下游的水沙条件将发生重大变化,那么,现有整治工程布局能否适应新形势的要求已经成为亟待考虑的问题。

(4)下游大堤以内均是黄河的正常行洪区,这是以往黄河防洪的基本思路,在这个思路的指导下,滩区180万人口和370万亩耕地每年都面临洪水的威胁,群众无法安居乐业;北金堤等是规划的黄河滞洪区,区域内的经济发展受到限制。这种状况是由于当时的客观条件所决定的。然而当时间的脚步迈进新世纪,小浪底水库已经投入运用,用人们对发展经济的渴求越来越强,有关滩区及滞洪区的有关政策是否也可以在科学研究论证的基本上做些调整?防洪标准的提高,必将付出更高的社会和经济的成本,人们似乎应该在防洪标准和防洪成本之间做出较为合理的选择。

实际上,洪水本是一种自然现象,是自然水在特殊时期的特殊反映,因为洪水泛滥区域内有了人类社会,防御洪水才被赋予了实际的意义。因此,防御洪水的真正目的是“减灾”,所以指出要建立和完善黄河防洪安全保障体系。从“减灾”这个角度讲,防洪安全保障体系应该包括两大部分:一是用于调控制约洪水的工程技术措施,包括水库、河道、堤防、水保工程、蓄滞洪区等工程体系,以及用于支持该工程体系有效运行的洪水预报预警系统、洪水调度系统、人防队伍等,这些条件是我们已经基本具备的。二是用于调整规范区域内社会经济发展以适应洪水规律、减轻洪灾损失的防洪管理措施,包括防洪风险管理体系、防洪保险、蓄滞洪区管理与赔偿、洪灾损失评估体系等。这些是我们至今仍未建立的。可见,现有的黄河防洪减灾体系仍然是一个不完整的体系。

2.2关于黄河水资源的思考

黄河水资源的开发利用极大地促进了相关区域内社会经济的发展,但同时也是由于水资源的大量开发,使黄河水资源供需的矛盾日益突出、生态环境日益恶化。目前,黄河水资源的开采度(含地下水)已达60%,而国际公认的流域水资源合理开采度是40%;据2000年黄河水质评价结果,全年劣于Ⅲ类水质的Ⅳ、Ⅴ和超Ⅴ类水质的河长为4440km,占评价总河长的61.3%,远超过全国平均水污染水平(47%)。21世纪初,小浪底水库投入运用后,下游防洪能力又将进一步提高,但水资源的供需形势将随着社会经济的发展将更加严峻,黄河水资源的可持续利用问题已经成为21世纪初黄河最大的水问题。因此,在进入21世纪初之时,我们有必要客观审视20世纪人们在黄河水资源开发利用的实践中积累的经验和教训,在充分吸取国内外在水资源开发利用领域中取得成就的基础上,探讨实现黄河流域水资源可持续利用、保障黄河流域及相关区域内人口资源和环境协调发展的途径。

(1)20世纪末的水危机终于促成了黄河水的统一调度和管理,但当我们开始按照20世纪80年代中期拟定的分水方案进行操作时却常常陷入尴尬:当年的分水方案分的是全流域的水,即黄河多年平均天然径流量,但我们实际能调度的只能是干流。由此引发的问题是:在支流取水算不算参与分水?当年的分水方案分的是地表水,那么在河流外抽取了地下水和拦截雨水,会不会影响地表可供水?实际上,自然界的水系统是一个有机联系的整体,在“降雨—径流—入渗—蒸发—降雨”这个水循环中,人类无论触动其任一个环节,都将影响到其他环节。可见,我们对黄河水的统一管理范畴不仅包括径流,还应该包括雨水和地下水。但遗憾的是,由于我们目前对黄河水的自然循环系统,包括三水转化关系、发展演变趋势等仍缺乏系统的研究,所以真正意义上的统一水管理很难实现。此外,如何及时掌握各有关省区的实际引耗水量和未来月旬内的实际缺水量、如何及时掌握未来降雨量等,也是制约黄河水量调度方案得以科学有效实施的关键因素。

(2)进入21世纪初,人们对水的属性和功能已经有了更深的认识:即水不仅要为工农业生产和人类基本生活服务,还要为人类的生存环境服务。实际上,为生存环境服务本是水在远古时期的唯一功能。但由于人类的生存需要,如今不得不牺牲掉一部分生态和环境用水。但当沙尘暴频频向我们进攻、当母亲河频频亮出河底,我们不得不沉思:是否该给生态和环境留点水?为维持人类生存的最低限生态和环境需要多少水?怎样才能实现人类、自然、资源的协调共处?

(3)在黄河水资源高度紧缺的今天,在人们寻求水资源的“开源”途径时,除了跨流域调水外,不能不把目光投向洪水。曾几何时,人们修建水库的目的之一就是要把汛期多余的水调节到非汛期使用,然而一旦水库具有防洪功能,防洪即变为其首要功能,其他功能只能是兼顾一下,于是汛前必须把库水位降低到汛限水位以下;洪水季节,人们往往忘却了非汛期缺水的煎熬,恨不得一瞬间就把洪水排泄入海。这种方式如果发生在水资源丰沛的南方,当然无可非议,但在水资源日益紧缺的北方,我们有没有可能换个思路?实际上,洪水不仅是资源,而且是上帝恩赐我们的宝贵资源。而要使洪水真正成为资源,必须对传统意义上的汛期、汛限水位和防洪库容做一个深入而客观的分析,为不同时段、不同频率的洪水设定一个既保证防洪安全又兼顾蓄水的汛限水位和防洪库容。

(4)随着南水北调的脚步越来越近,原来的“黄河可供水量分配方案”就要失去其应用前提。那么,当客水接替了原黄河水的部分服务对象后,黄河水的再分配问题将成为21世纪初黄河水管理的重要课题。进入21世纪初,由于人们生态意识和市场意识的增强,水在其再分配过程中最引人注目将是两大问题:一是生态及环境需水量,二是水权水市场。因此,对这两个问题的研究,不但非常必要,而且应当早日进行。

2.321世纪的黄河呼唤高新技术的介入

20世纪,由于洪水是黄河的头号水问题,因此人们管理黄河主要着眼于洪水,从而促成了黄河洪水监测和控制过程现代化的实现。21世纪初,人们对黄河的水管理将扩展到更广义的水——水系统。要实现对黄河水系统的现代化管理,建设“数字黄河”是基础。

应该说“数字黄河”是一种境界,是一个综合性的叫法,也是逐步渐近的目标。

可以这样理解,“数字黄河”指的是对黄河及其治理开发相关的各种可数字化信息的总和,是对真实黄河及其相关现象的统一性的数字化重现和认识,其核心有二点:一是用数字化手段统一地处理黄河水问题,另一点是允许人们最大限度地利用信息资源。“数字黄河”将主要由空间数据、文本数据、操作平台、应用模型组成。这些数据不仅包括全流域的水文、气象、水质、河道、工程等信息,还应包括流域的多光谱、多时相、高分辨率的遥感卫星影像、航空影像、不同比例尺的各种数字专题图,流域及相关区域内必要的社会经济数据等。操作平台是一种开放、分布式的基于INTERNET这样的网络环境的各类数据更新、查询、处理、分析的软件系统。应用模型包括水文预报、水质预警预报、水土流失预报、水量调度、防洪调度等方面的应用模型。

实际上,20世纪末,我们已经在有意无意地建设着数字黄河,譬如为防洪服务的水文数据库及预报系统、防洪调度指挥系统,用于模拟黄河水沙运行规律和轨迹的一系列数学模型等,但限于当时考虑问题的出发点和当时科技发展水平的限制,现有的系统尚未形成数字黄河的框架,也不能满足黄河水资源统一管理和防洪安全的需要。

首先,水及其相关信息的采集将需要水文水质自动测验技术、遥感技术、水下地形自动测验技术等技术的支持。其次,要对整个黄河流域的数据加工处理,并通过虚拟现实技术将其形象地表现出来,没有巨大的计算能力是实现不了的,量子计算机的出现将更加促进计算速度的提高。第三,要把数字黄河所有数据存储起来,需要强大容量的存储器,如今激光全息存储器、蛋白质存储器等方面已获得巨大进展,不久就能存储字节级这样大量数据。第四,因为数字黄河的数据分散在许多个数据库里,因此需要有高速网络把各个点连接起来。第五,即使是主要依赖传统黄河研究成果的应用模型也同样需要高新技术的支持:20世纪末,通过对黄河水沙运动规律的探索,我们已经在黄河的降雨、径流、洪水和泥沙演进、水土流失等方面建立了一系列数学模型,这些数学模型实际上就是黄河水沙运动规律的数学表达,我们把这些数学表达应用于水资源预报和调度就是构筑数字黄河的应用模型。不过,模型的应用水平既受限于人们对黄河自然规律的认识水平,还受到计算机发展水平的限制。

21世纪初高新技术对黄河的介入不仅反映在“数字黄河”的建设中,还应反映在黄河治理及开发工作的其他领域:延续了几十年的土石结构丁坝虽在20世纪末做了许多改进,但终未摆脱易出险的局面;用于抽吸泥浆的泥浆泵抗磨蚀能力虽然在逐渐提高,但终未获得实质性进展。21世纪初,新材料技术的发展必将为这些问题的解决带来曙光。

321世纪初黄河研究的任务

认识黄河水沙运动规律、提出调控黄河水沙的措施,是黄河研究的永恒主题,但在不同历史时期,研究的出发点和侧重点有所不同。20世纪,黄河研究的出发点主要是防洪和减淤,因此研究的科学问题主要是泥沙和洪水的特性,研究的技术问题主要是防洪减淤的措施。

21世纪初,如何实现黄河流域及其相关区域人口、水资源和环境的协调发展成为时代的主题,因此黄河的科学问题将更加关注水循环和水环境,在技术上更关注水资源的优化配置问题和控制下游河库淤积的措施。

3.1以实现黄河水资源可持续利用为目标的科研课题

实现黄河水资源可持续利用体现在三个方面:一是指流域水管理和配置是对包括流域内的降雨、地表水和地下水等完全意义上的水系统的管理和水配置;二是指流域水配置必须考虑维持人类生存的生态和环境需水;三是指流域及其相关区域经济结构的配置必须与水资源的承载能力相适应。因此,21世纪初应进行以下课题的研究:

3.1.1黄河流域水资源循环规律研究

要实现对黄河广义水资源的优化配置,首先要摸清黄河水系统的运动规律。由于在认识上的差距、科研资金投入不足和时代背景限制等因素,以往这方面的研究或不够深入,或仅偏重地表水的产水用水统计。21世纪初,应通过深入细致的典型调研和观测试验,研究黄河重点产流区产汇流规律及其变化趋势、黄河流域典型支流水循环机理研究、黄河流域重点灌区区域水平衡机制及耗水量、黄河流域地下水存量及其变化趋势,以弄清流域下垫面变化对黄河水资源量的影响,弄清黄河流域的产水用水特点和流域水循环规律,摸清黄河水家底,合理评价和配置黄河水资源。

3.1.2黄河流域生态和环境需水量研究

生态环境需水问题是20世纪90年代以后逐渐被世界各国重视的新课题,但生态及环境需水量的概念和计算方法仍没有定式。黄河流域是中国生态环境非常脆弱的地区之一,为维持和改善流域的生态环境,需要对黄河流域生态环境用水特点及用水量计算方法、黄土高原地区水土保持生态建设与水资源的适应性、黄河重点河段生态环境需水量等重大课题进行研究,为流域水的合理配置和可持续利用提供支持。

3.1.3黄河水量调度管理系统关键技术研究

利用水库调度全河水量是实现黄河水资源优化配置的一个关键环节。为配合黄河水量调度管理系统的建设和运行,应抓紧开展以下课题的研究;黄河中长期降雨及径流预报关键技术、提高黄河小流量测验精度的关键技术、黄河水量水质快速监测关键技术、黄河干流小流量演进模型、黄河干流水质污染预警预报技术、黄河水量调度模型开发等。

3.1.4黄河水资源保护关键问题研究

目前,黄河的水污染已经成为黄河的水灾害之一,控制和治理流域水污染刻不容缓。为此,要在深入分析黄河干流重点河段水污染趋势及满足水质目标的最大纳污能力、黄河干流重点河段主要污染物扩散规律及河流自净能力等问题的基础上,研究提出黄河流域的水功能区划分、流域内各省区最大容许入黄排污量,为实现黄河水资源的可持续利用提供技术支撑。

3.1.5实施南水北调工程的部分关键技术问题研究

涉及的科技问题有两个层次。一是西线南水北调重大技术问题研究,包括南水北调西线工程对黄河流域水资源和生态环境的影响分析,南水北调西线工程关键技术包括深埋长隧洞衬砌型式和施工技术、隧洞穿越活断层的结构型式、高坝抗震稳定性等问题研究。二是要研究南水北调工程生效后黄河可供水量优化配置方案。要通过分析未来不同水平年黄河现供水区水资源需求状况、南水北调三条线路分别对黄河现供水区的可能补水量和对缓解黄河水资源紧缺的作用,提出工程生效后黄河可供水量的再分配方案,包括分配范围和数量,为国家决策提供科学依据。

3.1.6引黄灌溉节水技术配置及节水潜力研究

节水是当前缓解黄河水资源紧缺的关键措施,因此关于节水技术的研究一直是我国水利科研工作的重点之一。21世纪,节水研究不仅要关注技术本身,更要关注不同技术在不同地域的适应性和当地社会的接受能力,从而提出因地制宜且利于推广的节水技术配置模式。

要通过对几个重点引黄灌区引水、耗水、作物结构和耕作制度、灌溉设施、社会经济条件等情况的调查,分析其用水中存在的问题,比较现有的水高效利用技术在当地适用的可能和效益,提出适宜的农业高效用水技术配置模式,进而提出引黄灌区实施高效节水农业战略后的节水潜力。

3.1.7黄河洪水资源化关键问题研究

为使黄河的洪水资源化,需要在以下方面进行研究:一要根据历史资料,分析黄河中游不同来源区的洪水在不同时期的量级表现和出现频率;二要分析中游各骨干水库对不同来源区和不同频率的洪水应该具有的拦调作用、人们对中游暴雨洪水预报的时效,进而提出汛期不同时段中各骨干水库兼顾防洪和蓄水的汛限水位;三是要对调整汛限水位后确保防洪安全的风险进行分析,并提出配套措施,四是提出兼顾防洪和蓄水的水库汛期调度原则。

3.1.8实现黄河水资源可持续利用的社会经济问题研究

应开展研究的问题包括:黄河水统一管理的体制和运作机制、与流域水资源承载能力相适应的区域经济结构模式、黄河水权及水市场等。

3.2以保障黄河防洪安全为目标的研究课题

黄河防洪之关键在减淤,因此21世纪初黄河防洪减灾科学研究的目标之一就是要实现黄河下游河床不抬高,为此,应以“小浪底水库运用”为切入点,重点抓好以下研究:

3.2.1小浪底水库防洪减淤运用方式研究

小浪底水库防洪减淤运用对控制黄河下游淤积抬高、提高防洪能力具有至关重要的意义。“十五”期间,要在其初期运用方式的研究基础上,通过原型观测资料分析、动床模型试验和泥沙数学模型计算等手段,重点研究:小浪底水库运用后下游河道的再造床过程及排洪输沙能力变化、不同水沙组合条件下黄河下游的冲淤预测、小浪底水库库区冲淤演变规律、小浪底水库不同时期减淤运用的方式和减淤效果、小浪底水库运用后黄河下游河道整治工程对策、三小陆故四库联合运用方式等。

3.2.2小浪底水库运用后三门峡水库运用方式研究

三门峡水库自1973年采用“蓄清排浑”运用方式后至1986年,抑制了淤积末端上延,基本控制了潼关高程的不断抬高。1986年后,由于其上游降雨偏少、用水增加和龙刘水库调节径流的影响,使原已缓解的矛盾又有所加剧,表现为:潼关高程居高不下、渭河下游淤积加重、库区河道变形剧烈等。因此,当前应充分考虑小浪底水库运用后三门峡水库承担的防洪减淤任务将有所减轻的有利因素,分析小浪底水库运用后三门峡水库的应承担和可承担的防洪减淤任务,提出兼顾潼关高程和下游防洪减淤和发电需要的水库运用方式。

3.2.3黄土高原多沙粗沙区生态环境建设的若干科学问题研究

水土保持是解决黄河下游泥沙问题根本措施,因此研究水土流失治理措施仍然是21世纪初的重要任务。鉴于目前的研究水平,今后应该通过现场观测和模型试验等措施,重点研究以下课题:多沙粗沙区水土流失规律及水土保持措施蓄水拦沙作用机理、多沙粗沙区典型林草措施的耗水规律、多沙粗沙区生态环境特征及演变趋势、水土保持生态环境建设对黄河水资源和泥沙影响评价方法研究、黄土高原水土保持生态效益监测和评价指标体系研究等。

3.2.4黄土高原多沙粗沙区水土保持生态环境建设的关键技术研究

包括多沙粗沙区沟道坝系相对稳定关键技术研究、沟道工程加固配套及可持续利用技术研究、多沙粗沙区生态功能区划分及不同区域的适地林草品种选择、兼顾水资源高效利用的多沙粗沙区水土保持生态环境建设的关键措施及配置模式研究等。

3.2.5黄河下游窄河段及河口段冲淤演变发展趋势及减淤措施研究

小浪底水库投入运用虽然对整个下游河道具有很大的减淤作用,但从目前的研究成果来看,对艾山以下窄河段和河口河段的减淤作用仍不容乐观。21世纪初,要在认真研究小浪底水库运用后下游窄河段和河口段冲淤发展趋势的基础上,研究南水北调东线工程实施后,利用东平湖水库增加艾山以下河道的清水下泻量从而达到河道减淤所需要的水量,并与其他减淤措施进行经济比较,以论证该方案的可行性;要研究提出解决拦门沙问题的技术措施,继续探讨引用海水冲刷黄河下游河槽或挖河疏浚解决河口淤积的技术可行性。

3.2.621世纪初黄河下游河道淤积发展趋势预测及减淤方略研究

拦、排、放、调、挖,综合处理和利用泥沙,是五十多年治黄实践的总结。小浪底水库运用后,下游防洪减淤工程体系已经基本构成,因此,当前需要深入研究“拦、排、放、调、挖”等减淤措施的实际减淤能力和发展趋势,为今后防洪减淤方略的调整完善提供指导意见。研究应以“下游河床不抬高”的目标,对人类活动和气候变化共同作用下的黄土高原生态环境演变趋势、黄土高原大规模水土保持生态建设的拦沙作用及发展趋势、小浪底等中游骨干水库拦沙调沙对下游的减淤作用及发展趋势、引黄放淤及淤筑相对地下河工程可处理泥沙的潜力、黄河下游防洪减淤工程体系的合理运用方式及其效果预测等问题进行深入分析,提出实现下游河床不抬高的措施。

为确保堤防不决口,除了加强对减缓黄河下游河道淤积的措施研究外,还要加强对河道整治工程、堤防工程和洪水测报技术的研究:

(1)新形势下黄河下游河道整治工程的适应性及其完善措施研究

研究内容包括:小浪底水库运用后黄河下游河道断面形态调整及发展趋势研究;黄河下游现有的河道整治工程对河势的调整作用分析;小浪底水库运用后黄河下游现有河道整治工程对小流量的适应性研究;小浪底水库运用后黄河下游宽河道整治方向研究,包括整治流量、整治河宽和整治工程布局等。

(2)黄河下游现状堤防的安全度分析

黄河下游现状堤防仍存在着较多险点隐患,因此应在调研、分析下游堤防工程隐患分布及成因的基础上,确定黄河下游现状堤防安全度评价方法,进而对黄河大堤重点堤段进行安全评价并提出适宜的加固措施。研究内容包括:黄河下游堤防工程隐患分布及成因分析;黄河下游堤防安全度评价方法及下游典型堤段安全度评价;提高黄河下游堤防安全度的关键措施研究。

(3)堤防工程新结构及其防护技术研究

要以不出险或少出险、抗老化、造价低为目标,在20世纪80年代以来的研究基础上,继续探讨黄河堤防工程的新型结构,包括材料、结构、施工工艺、管护技术等,研究比较丁坝与护岸两种整治工程的扰流作用、冲刷坑的形成与发展以及工程抢险条件,根据小浪底水库运用后不同河段的河势和流路规划,结合丁坝与护岸对河势的调整作用,合理确定小浪底水库运用后黄河下游不同河段河道整治工程的结构型式。要继续开发堤防隐患探测的新技术。

(4)黄河水沙监测技术升级

近年,黄河流域的水沙测验虽然在测验设施方面做了较大的改善,但测验技术仍十分落后,并成为制约延长洪水预见期和建设数字黄河的瓶颈。21世纪初,一方面要大力引进国内外先进的水沙测验技术,另一方面要结合黄河的水沙特点,研制开发新型测验仪器。

科学合理的防洪管理政策是黄河防洪减灾保障体系的重要组成部分,也是20世纪黄河研究的薄弱环节。进入21世纪,为达到防洪减灾的目的,应该开展以下研究:

①通过研究人类活动对小花间暴雨洪水的影响,客观认识小浪底水库投入运用后21世纪初黄河下游防洪形势,以此为基础,研究北金堤、东平湖和南北展工程的运用几率,并提出其科学合理管理方式,以在促进地区经济发展的同时,确保黄河防洪安全;研究黄河下游重点河段生产堤对不同量级洪水和泥沙演进的影响、减少中小洪水灾害损失的措施,并针对滩区社会经济发展面临的困难,提出适应当前社会经济发展的滩区防洪管理政策。

②为建立健全黄河防洪管理体系,还需要尽快在防洪风险管理的理论和体制、洪灾风险分析及风险区划、防洪保险的理论和实施方案、洪灾损失评估理论和方法、蓄滞洪区预警系统建设、蓄滞洪区的管理和赔偿政策等方面进行研究并提供技术支持。

3.3关于建设面向21世纪初的数字黄河的有关科技问题

建设数字黄河需要科学技术提供的支持是多方面的:

在水沙、地理、社经等信息的获取方面,由于需要采集的信息将包括降雨、径流、洪水、泥沙、水质、地下水、土壤水、引退水、地形地貌、人口、社经等诸多方面,因此科学技术的支持也反映在多方面:一是监测网络的设计,包括监测站网布设、监测参数选择等;二是自动化的监测设施配置,包括水文水质自动监测仪器、水文水质移动监测仪器、水土流失遥感测网络配置、降雨监测设施、大地测量新技术等,这些需要通过引进国际先进技术来解决;三是监测信息的提取技术,如卫星遥感信息、航空遥感信息、卫星云图信息等,这些不仅需要引进国际先进技术,更需要自主研究和开发,如遥感信息最下图斑的提取方法等;四是海量信息的储存技术和信息再现技术,即通过虚拟现实技术将数据形象地表现出来。

因为数字黄河的数据分散在许多个机构的数据库里,因此当某处要利用它时,要能从四面八方把有关数据迅速调来。这就需要有高速网络把各个点连接起来。当前飞速发展的网络技术是解决这个问题的基础。

应用模型是构成数字黄河的重要部件,离开了应用模型的支持,数字黄河仍难以为黄河水沙的管理和调控提供优质的服务。这些模型的建立不仅需要黄河水沙规律研究成果的支持,也需要计算机技术、神经网络、虚拟现实、图像自动解译、多源数据融合技术等多种高新技术的支持。根据21世纪初数字黄河的服务对象,需要开发的应用模型将包括:

1.黄河上中游中长期降雨及径流预报模型

2.黄河小花间暴雨及洪水预报模型

3.黄河防洪调度模型

4.黄河水量调度模型

5.黄河中下游河道水沙演进仿真模型

6.黄土高原水土流失预测预报模型

为建立和完善以上模型,需要对以下关键技术进行深入研究:

1.受人类活动影响的黄河中游重点支流产汇流规律变化规律

2.多源降雨信息的同化技术

3.黄河水体中污染物迁移和扩散规律的数学模拟

4.黄土高原水土流失的数学模拟技术

5.黄河下游河道水沙运动的数学模拟技术

6.黄河入海口区域的水沙运动的数学模拟技术

7.数学模型与GIS的结合技术

科学技术研究论文第4篇

科学技术哲学博士学位论文产出的基本情况

以学科专业名称=“科学技术哲学”或“科学与技术哲学”或“科技哲学”或“科学哲学与认知哲学”为检索条件,在中国博士学位论文全文数据库、万方学位论文数据库、中国国家图书馆,CALIS学位论文中心进行检索,共检索到相关文献1448篇,文献在各数据库中的具体分布情况如图1所示。对检索数据进行标准化处理,去重后得到有效学位论文634篇,文献分布时间为1987年到2011年(检索时间2012年3月)。其中,1987年的博士学位论文为吉林大学张之沧的《科学观新论》,由舒炜光教授指导。张之沧成为我国第一位科学技术哲学博士。1989-1995年期间科学技术哲学专业博士学位论文产出较少,平均每年不足3篇。自2002年开始,科学技术哲学博士学位论文产出呈现明显递增趋势,具体文献分布情况如图2所示。在检索的文献中,按学位授予单位进行统计,排名前十五位的学位授权单位如图3所示。其中,吉林大学以152篇位居首位,东北大学以129篇居于第二位,中国人民大学以58篇居于第三位,北京大学56篇居于第四位,山西大学与复旦大学以39篇居于第五位,文献产出量居于前五位的上述高校占了全部文献的74.6%。从文献分布与科学技术哲学博士学位点分布状况可以看出,我国科学技术哲学专业的研究生机构仍然以北方为主,且博士培养单位较为集中。

科学技术哲学博士学位论文研究主题分析

对检索的文献数据进行关键词共现网络分析,通过科学知识图谱可以直观展现我国科学技术哲学博士学位论文研究的基本主题。科学知识图谱是当前科学计量学和文献计量学领域的一种重要研究方法和工具。它以科学知识为计量研究对象,显示科学知识的发展进程与结构关系,属于科学计量学的研究范畴〔3〕。科学知识图谱通过直观的动态图像信息,对学科领域的演进脉络和研究前沿进行探索和预测,从而获得较为详尽的前沿科学信息分析结果〔4〕〔5〕。本文分析使用陈超美博士开发的CiteSpace信息可视化软件,它是近年来国际科学计量学和信息可视化分析技术研究最具有特色和影响力的软件工具之一〔6〕〔7〕。1)博士学位论文高频共现关键词分析通过CiteSpace信息可视化软件系统绘制科学技术哲学博士学位论文的关键词共现网络知识图谱(图4)。从网络图谱的整体来看,关键词共现网络中形成了以“科学哲学”、“技术哲学”、“技术创新”、“技术”、“认知与心理”、“可持续发展”、“生态哲学”等为核心的关键词共现网络群组,尤其是以“科学哲学”和“技术哲学”为核心的两个研究群组是整个关键词共现网络的核心群组,构成了科学技术哲学博士学位论文研究的传统知识基础。根据CiteSpace软件系统的运行结果,统计出科学技术哲学博士学位论文各个节点的计量指标。表2列出关键词共现频次在5次以上的全部节点信息。表中频次的大小是指关键词在博士学位论文中共现的频次大小。突现率代表着某一时期内该关键词出现频次的陡增情况,突现率越大,意味着该词在某一时期博士学位论文研究中使用次数增多的程度越明显。其中,“技术哲学”、“技术创新”、“科学技术哲学”、“技术”等关键词在近年来的博士学位论文研究中“突现”,这也折射出,我国科学技术哲学领域中近年来研究前沿的“技术”转向。在博士学位论文关键词共现网络知识图谱中,共现频次较大的节点主要有“科学哲学”、“技术创新”、“技术”、“技术哲学”、“可持续发展”等,共现频次最多的“科学哲学”一词的共现频次达32次,共现比率达到5%,这表明了传统科学哲学的研究在科学技术哲学学科的博士学位论文研究中占有重要的基础地位。而“技术创新”一词的共现频次也达31余次,共现比率达4.9%,这表明技术哲学延伸出的技术创新相关问题研究是近年来科学技术哲学研究的主攻方向之一。“价值”、“意义”、“科学”等关键词也保持了较高的共现频次,表明了传统科学哲学中的“意义问题”、“价值问题”仍然是科学技术哲学领域研究的重要方向。另一方面,在关键词共现网络图谱中,中介中心度的指标通常反映节点关键词在网络图谱中“中介”的重要作用,一般是连接网络中不同群组的关键节点。在选定的阈值下,科学技术哲学博士学位论文关键词共现网络图谱中,共有两个关键节点词(中介中心度大于0.1),“科学哲学(0.16)”、“科学技术哲学(0.1)”,这也再次表明了传统的科学哲学与技术哲学的研究在科学技术哲学学科领域研究中的重要地位。2)博士学位论文选题的主题结构在关键词共现网络基础上,进行聚类分析,以展现我国科学技术哲学博士学位论文研究的主体知识结构,关键词共现网络形成聚类161个,可见博士学位论文的创新性较高很多。按照聚类大小和研究的相关度,整理出10项关键词聚类群组(表略)进行分析。结合TF*IDF算法抽取的标识词〔8〕,总结当前我国科学技术哲学博士学位论文研究关注的热点问题,并在关键词共现网络知识图谱(图略)中予以标注。从关键词共现网络的聚类结果分析,当前国内科学技术哲学专业博士学位论文关注的热点问题主要集中在以下方面:传统科学哲学的相关研究;传统技术哲学的研究;企业与企业技术创新的相关研究;人的全面发展的研究;科学技术的伦理学思考;心理学与认知科学的研究;可持续发展与生态环境问题研究;科学技术政策与管理;科技史与科技思想史的研究等。其中,从关键词共现的时间角度来看,人的全面发展的研究和科学技术政策与管理相关问题研究是近年来研究的前沿问题。在25年的科学技术哲学博士培养和教育中,科学技术哲学学科快速发展,研究的方向迅速呈现多元化,既延续传统的科学哲学与技术哲学的研究,也出现了顺应世界科学技术的发展,并结合我国现代化建设实践的“本土化”特色研究趋向。例如技术的和谐性研究,基于知识管理的新兴技术与产业政策研究等。在《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》下发后,国内学者也迅速展开了基于中国国情的战略性新兴产业与相关政策、战略性新兴技术等的研究,这些研究问题也将成为贯穿未来几年科学技术哲学研究的重要方向。上述是从对博士学位论文关键词的计量和信息可视化的视角进行的分析,具体的论文文献中包含了大量的具体的研究问题和方向,以科学技术的伦理学思考为例,出现了工程决策的伦理规约研究〔9〕;现代基因技术的伦理学思考等〔10〕。这些都大大丰富和不断推进我国科学技术哲学学科向纵向深远的方向发展。科学技术哲学的博士研究生教育在中国的发展历程已经超过25年,科学技术哲学博士学位论文的研究也得到了快速的发展,研究深度不断加深,广度不断扩宽,研究方向也迅速的多元化。研究主题从20世纪80-90年代初集中于自然辩证法以及传统自然观等问题的研究到90年代中期—2000年基于西方科学哲学、技术哲学和科学知识社会学等最新研究成果评价的基础上的量子力学哲学、生命科学哲学、生态哲学、信息哲学等与科学技术紧密联系的哲学反思,再到21世纪从讨论具体问题的研究转向基于科学技术发展的本质性理论研究,这一演化进程也与我国部分学者对科学技术哲学学术研究方向的描述基本吻合〔1〕。值得注意的是围绕国家宏观科学技术政策相关的选题一直是科学技术哲学学科博士学位论文选题的重要方向。

科学技术研究论文第5篇

    【论文摘要】当前教育技术学主流研究范式存在单维不合理性,对其分析思考后,提出教育技术学有必要采用跨学科研究范式,以顺应学科多元化发展的实践和学术需求,不断挖掘和实现教育技术的内在价值。

    长期以来,教育技术学研究中不注重方法论,研究方法单一,定性研究传统仍然占主导地位,这己成了以应用为取向的教育技术学发展的梗桔。近年来,我国教育技术研究者充分认识到方法论的重要性。社会科学领域中的各种研究方法不断引入教育技术学研究中来,行动研究、教育叙事研究、混合研究、基于设计的研究等新型研究方法在教育技术学领域逐渐兴起。有学者(张斌、张文兰等,2009)认为“多元化研究范式是教育技术学研究的必然走向,我们需要打破单元的思维,放弃寻求普遍的万能的教育技术学研究模式,走向教育技术学研究范式的多元化”。的确,教育技术学基础理论的多元性、研究对象和应用领域的多样性以及当前教育技术研究方法上的迷乱困境等都要求多元化的研究范式。本文在库恩范式论对研究范式界定的基础上,通过对当前教育技术学研究范式的思考,提出教育技术研究领域应当采用跨学科研究范式,并对其必要性进行了论证。

一、库恩范式论及其对教育技术研究范式发展的启发

    范式一词是由美国当代科学哲学家托马斯浑恩(thomass.kuhn )在其经典之作《科学革命的结构》( the structure ofscientific revolution)一书中提出的。库恩认为“范式是常规科学所赖以运作的理论基础和实践规范,是从事某一科学的研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式”fzl“研究范式”概念的核心要义是科学共同体共同具有的信念、学科的理论体系以及科学研究的框架结构等。然而,随着研究的深入和发展,不少学者对研究范式的理解已经超过了库恩赋予研究范式的意义,正如有些学者(蔡建东等,2006)所认为的那样,我们也认为与库恩范式的“替代性”和“不可通约性”相反,教育技术学不同研究范式之间是“共存”的,而且是“可通约”的,是交替互补的关系。教育技术学基础理论的多元性和研究对象的多样性决定了教育技术研究必须采用多元化的研究范式,就像日常生活中使用劳动工具一样,不同劳动工具的功用和效率是不一样的,也没有最好的工具,只有最适合某种劳动的工具一样。因此,教育技术学需要尝试、引入和发现多种研究范式及其应用领域和使用范围。在进行教育技术学采用跨学科研究范式的必要性论证之前,有必要对当前教育技术学所使用的各种研究范式进行梳理和思考。

二、当前教育技术学研究范式简述与思考

    我国教育技术学正处于蓬勃发展的历史时期,学术研究一片繁荣、理论观点不断推陈出新,学科体系也不断完善,论文和著作也是与日俱增。然而,教育技术领域对自身研究范式的探讨并不多见,并且研究结论也不清晰一致。就从目前发表的论文来看,教育技术研究者对研究范式的分类及所持观点大致有以下几种;1、学科的研究范式可划分为理论研究范式和实践研究范式两种基本类型。2、实证主义和人文主义是己经形成的教育技术学研究范式。3、在教育技术研究中主要存在“实证主义”与“解释/建构主义”两大基本研究范式。 4、黄荣怀教授认为,教育技术学领域研究范式的演变经历了“经验总结一对比实验一系统整合”三个主要阶段。5、近年来也有学者(张斌、张文兰等,2009)提出教育技术学应当采用多元化的研究范式。从以上分类和观点可以看出,教育技术领域对其研究范式并没有形成一致性认识,各种观点处于离散状态。产生这种现象的原因主要有两点:一是受研究传统的限制,先前教育技术研究不注重方法论,研究方法单一,很少有人对研究范式进行深入的研究。二是教育技术本身的复杂性决定了研究范式难得统一。好在这种现象也表明了教育技术领域正在日益重视研究范式研究,这应该是一种好兆头。

    对当前教育技术学研究范式进行分析思考后,我们认为当前教育技术学研究范式存在单维不合理性,应当突破单维的思维模式,引入并尝试使用多元化的研究范式。至于从其他学科领域引入的研究范式是不是适合教育技术研究需要,这需要理论思辨的支持,更需要实践的检验。

三、教育技术学也要使用跨学科研究范式

    1什么是跨学科研究范式

      “跨学科”一词较早出现在20世纪20年代的美国,但独立的、自成体系的、有组织管理和规划的跨学科研究始于20世纪50年代。随着科学研究的发展和深入,许多学者对跨学科及跨学科研究提出了自己的见解,尽管对跨学科研究的概念表述不尽相同,但其本质和要义是明确的。我们认为跨学科研究是以问题解决的实际需要为出发点,通过协商合作以及个人探索等方式,采用一切有利于问题解决的方法、技术、手段和策略来解决问题,进而形成灵活且融合的研究方法体系的研究策略。跨学科研究的方法和关注点都是多元的。它可以由科学的求知欲驱动,也可以由实际的需求促发;可以由单个研究者来进行,也可以通过组建团队来实施。真正的跨学科研究不是简单地把几个学科拼凑在一起,而是追求各个学科在思想和方法上的融合,通过学科间的商讨与合作,建构一个共同的研究框架,获取一个整体的或系统的研究成果。这种研究方法赖以运作的理论基础和实践规范,以及研究者群体在运用这种方法解决问题时所共同遵从的世界观和行为方式就构成了跨学科研究范式。根据对跨学科研究及其范式的理解,我们认为教育技术学作为一门交叉学科更有必要采用跨学科研究范式,使得各相关学科的方法、思想等有机融合,更好的为学科发展服务。

    2教育技术学采用跨学科研究范式的必要性

    首先,科学研究的大环境呼吁跨学科研究范式。人们越来越多地认识到,许多社会现象和问题(包括教育)不是一门学科的学者能单独解决的,而需要会同相关学科的学者,并以此为基础才能发展出相关学科间共同的工作假设、共同的理论模型、共同的研究方法和共同的语言。也只有相互协作共同探索才能解决研究和实践中不断涌现的、涉及多学科的、复杂的理论和现实问题。事实证明,这些问题往往不是某一个学科能够单独解决得了的。鉴于此,许多学者撰文呼吁跨学科研究,并论证跨学科研究是当今科学发展的显著特征和趋势。对跨学科研究的高度重视和深入研究以及在实践中的不断尝试,对消除学科之间的隔阂、重构综合整体的观念、促进学科的融合都起到了积极的推动作用口各学科所谓的研究领域并不是它独断的专有领域,并没有绝对的界限。跨学科研究是促进学科融合、解决复杂问题的必要手段,己经成为科学研究的发展趋势。教育技术学作为科学研究队伍中的一支,有必要采用跨学科研究范式,为促进学科融合、解决多学科复杂问题做出应有的贡献。

    其次,教育技术学的学科性质和复杂的研究对象要求使用跨学科研究范式。教育技术学是教育科学领域新兴的一门交叉学科,是具有方法论性质的技术学层次的学科,并且明显具有应用性学科和综合性学科的特点。教育技术学所研究的问题不是纯教育学的,也不是纯心理学的,也不是纯技术学的,而是多学科综合性的问题。例如,远程教育不仅要遵从教育教学规律,也要关注师生分离状态下的学生学习态度和心理问题,并且要采用恰当的技术来实现教学过程、达成教学目标,其中管理学知识的运用也是影响远程教育成败的关键因素。再如,学科主题网站的开发、多媒体课件的制作、交流互动平台的建立等等,都不仅仅是技术实现的问题,而更重要的是在教育理念和学习方式上的突破。课堂教学设计是教学设计理论和教育心理学应用理论的杰出典范。教育技术学的这种包融的学科性质和复杂的研究对象就决定了教育技术学研究必然采用跨学科研究范式。也只有这样,教育技术学才会取得长足的发展。

    第三,采用跨学科研究范式有利于促进教育技术学开阔创新视野。控制论的创始人维纳说:“在科学的发展上,可以得到最大收获的领域是各种己经建立起来的部门(学科)之间的被忽视的无人区[[8] n。教育技术学己经冲破了“被忽视的无人区”,但是教育技术学还没有成为“得到最大收获的领域”,其根本原因在于缺乏创新,尤其是缺乏突破性的创新。而跨学科研究范式给教育技术学科研创新带来了新的希望和动力。跨学科研究范式突破了以往教育技术学单维的思维方式与研究方法,这种突破不是对原有思维方式和研究方法的断然摈弃,而是在吸取和完善原有思维方式和研究方法的基础上形成更加科学的研究方法。教育技术的跨学科研究可以消除相关学科之间界限隔阂所造成的壁垒和视野遮蔽,强调以研究主题为中心的有机协调与合作,增加学科间的交流,有助于正确理解和有效解决教育技术活动中出现的各种现象和复杂问题,有助于促进相关学科的渗透和融合、有助于形成完善的教育技术学科体系,进而推动教育技术的学术观点创新、研究方法创新、学科体系创新。

科学技术研究论文第6篇

关键词:科学学;元研究;理论科学学;交叉学科

中图分类号:G304 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn1003-8256.2015.04.001

科学学20世纪20年代创生于西方国家,在20世纪70年代末至80年代初被引入中国。作为一门以科学本身为研究对象的学科,科学学在推进科学发展、技术进步,协调科学与技术、科学与社会、科学与人文关系,促进决策科学化、民主化、规范化等方面,发挥着举足轻重的作用。

20世纪70年代末进入改革开放时期以来,中国经济经过30年的高速发展正在走向以中高速为基本特征的新常态。面向经济建设的科学技术和服务于科学技术发展的科学学,也开始向新常态转轨。科学学领域特别是科学学元研究和理论科学学研究方面的产出数量处于稳步增长,研究的主题相对集中,开始向聚焦问题的纵深方向发展。成果产出的研究者和学术团体比较集中,除代表性的研究群体以外,加入研究队伍的新生力量增长放缓。从整体上来看,科学学研究呈现出中速发展的新常态。

1 科学学元研究

科学学元研究,是指对科学学这门学科本身的一般性、共同性、普遍性问题的研究,如科学学的演进历史、研究对象、研究内容、研究范式、学科定位、学科结构、分支学科、发展趋势等。开展科学学元研究,是确保科学学在中国健康、有序发展的重要学术基础。1977 年10月钱学森先生在关于现代科学技术发展状况的学术报告中倡导发展“科学的科学”,被学术界视为科学学在中国的发端。科学学刚被引入中国之时,首要任务是向国人推介这门学科,思考它在中国的发展路径。因此,科学学元研究与科学学研究几乎是同时起步的。

1.1 科学学的性质

科学学元研究领域集中了科学学研究队伍的基本力量,研究成果的主要表现形式为期刊论文。针对于科学学研究团队,王续琨[1]等对1979-2008 年之间发表的科学学类(含科学哲学、科学史)元研究期刊论文第一作者的相关信息进行统计,分析了科学学类元研究期刊论文的地域分布、机构分布和第一作者职称结构、年龄结构、多产第一作者,展现了30 年来科学学类元研究队伍的基本情况。1979-2008 年,中国的科学学类元研究期刊论文的数量在起伏中呈现快速增长的总体趋势。基于《中国期刊全文数据库》的统计结果表明,科学学类元研究期刊论文在学科分布、地域分布和机构分布方面,均存在着明显的不均衡性;一半以上的第一作者是拥有高级职称的研究人员,第一作者发文量的高峰期为36~40 岁,多产第一作者发文量的高峰期为41~45 岁,61~65 岁的多产第一作者发文量也相对较多。

科学学研究的内容丰富全面。文庭孝[2]等人认为,科学学关注知识计量问题,作为一门服务于科研管理和决策的重要学科领域,它主要通过考察知识及其载体的数量特征等手段研究科学技术的发展规律和科学研究的活动规律,其分析角度广泛涉及科学计量学、科学技术统计学、科研绩效评价等研究领域。

近30 年来的科学学在中国,为建设中国特色社会主义事业,做出了自己应有的贡献。科学技术的飞速发展,已越来越要求对科学技术的结构、发展规律,以及与社会经济的关系进行研究。冯之浚[3]撰文,认为科学学是由自然科学和社会科学、人文科学交叉融合形成的一个研究领域,是研究科学技术、经济、社会协调发展的综合性学科。它的主要特征是在上述研究的基础上,运用决策理论、系统方法和计算机技术,为各级决策部门的战略研究、规划制定、政策选择、组织管理、技术评估等提供科学的论证和可供选择的方案,为各个方面特别是企业提供咨询服务。也就是说,它为决策的科学化提供理论、方法、技术和程序,为决策的民主化提供智力支持。由于社会发展的需要,社会实践的呼唤,“多谋”与“善断”、“咨询”与“决策”正进行适当的分工。科学学作为专事研究科学技术发展规律及其政策的“多谋”学科,越来越显示出其强大的生命力。

1.2 科学学的学科结构及其分支学科发展

科学学的学科结构是一个不断发展的动态体系,其分支学科的创生和发展推动了科学学自身结构的不断完善。伴随着中国引进消化和自主发展管理科学的历史进程,对管理科学各种一般性、共同性、普遍性问题进行探讨的管理科学元研究越来越受到人们的重视,从而为创建管理科学学奠定了坚实的基础。王续琨[4]等构建了管理科学学的学科体系,分析了其研究的主要内容。管理科学学的主要研究内容,包括管理科学的研究对象、学科定位、演进态势、理论基础、研究方法、学科结构以及管理科学教育和教学等。为了更好地促进管理科学学在中国的可持续发展,今后一个时期需要实施双向分合推进、纵向引导深化、扩充研究队伍等策略。谷兴荣[5]等人以科学学等基础理论为基础,从理论上研究了科学技术管理方法的应用机制和管理效果,探讨了科学技术管理方法影响管理对象心理和行为的途径和过程,向管理学、心理学等领域衍生出新的学科分支。

1.3 科学学的研究现状与发展

科学学的产生已经有70多年的历史,最初以研究科学哲学、科学教育等为主。到20世纪60年代,科学学受到自然科学家和社会科学家的广泛重视,逐渐形成了科学计量学、科学心理学、科学管理学等分支学科和研究方向。

《科学学与科学技术管理》创刊30 周年的历程,是中国科学学兴起与发展的历史缩影。刘则渊[6]等对30 年国内期刊发表的科学学主题文献数据进行统计分析,展示了科学学文献的时序分布、期刊分布和作者分布,《科学学与科学技术管理》杂志的科学学主题文献量居各刊之首,引领着中国科学学的发展走向。对30 年中国科学学主题文献进行可视化分析,通过科学学文献共词网络的若干知识图谱,展现了中国科学学研究前沿与主要领域,存在从内层、中层到外层三大知识群的圈层结构,呈现出以科学的量化分析为主导的科学计量学和以科学的哲学分析为主导的科学技术学两大知识板块,以及相应的科学学两条互补的发展路径。展望未来,我国科学学一方面必须追踪国际科学学及科学计量学的可视化转向,着力向科学学理论、方法、应用的广度与深度进军,另一方面必须紧跟全球知识大变革的时代,以应对现代科学技术和研究方式的最新变革。胡志刚[7]等人基于对科学学领域9种核心期刊的文献计量学分析,描绘了2009-2011年科学学领域的新特点和新趋向。在研究主题方面,认为近年来科学学领域基本稳定但反映了时代特征,具体表现为“WTO”、“知识经济”等相对老的研究主题逐渐冷却,“低碳经济”、“金融危机”、“战略性新兴产业”等新的研究主题逐渐升温;在高产作者方面,呈现明显的新陈代谢现象,反映了本领域研究的可持续性;在研究机构方面,均匀分布于国内各主要城市,地理上分布广泛,内容上集中于主流研究领域,能够满足特定区域的发展要求。

20世纪80年代《科学学与科学技术管理》、《科学学研究》、《科技进步与对策》等科学学期刊相继创办。科学学专业期刊在推进学科发展、培养专业人才和辅助科学技术决策中发挥了积极的重要的推动作用。为了解科学学研究现状,李长玲[8]等对2001-2005年和2006-2009年两个阶段科学学主要期刊发表的论文进行分析。对两个阶段的研究热点和主题进行比较分析,发现我国科学学的研究具有两大特点:一方面,科学学是一门随时代进步而发展的科学,它的研究主题不仅紧跟时代步伐,同时也影响着国家的现代化建设。科学学必须与时俱进,融入到科学技术变革的潮流之中。另一方面,科学学的研究方法正处于从单纯依靠定性研究向定性和定量综合研究的发展过程中,国内科学学研究的理论也在逐渐向多样化的方向发展。理论和方法的多样化是科学学研究迈向成熟的关键一步。

姜春林[9]等运用社会网络分析方法对中国知网中收录的26种科学学期刊的网络结构进行研究。利用社会网络分析软件Ucinet分四个时间段绘制了26种期刊的期刊共被引网络图谱,引入了网络密度、凝聚子群、核心-边缘结构等概念对网络结构做了剖析。科学学期刊之间的引用随时间的推移变得频繁,形成了以《科研管理》、《科学学研究》等为代表与其他期刊关系紧密且控制知识流动的核心期刊,这些期刊的研究热点具有很高的一致性。李@岳[10]基于期刊的h指数,构建了时间活跃h型指数和动态h型指数,从影响力活跃性和平均年代影响力的角度对中国引文数据库中科学学类的核心期刊进行评价。

科学学30多年的演进发展历程表明,这门新兴学科能够在中国扎根、发育、成长、繁盛,仰仗于两个方面的重要支撑条件:一是在学校特别是高等学校开设课程,既通过编写教材使已有研究成果系统化,又为这门学科培养后备研究力量;二是创办科学学专业刊物,为这门学科提供发表研究成果的稳定园地,宣传科学学并进而引导学术研究方向。1980 年创刊的《科学学与科学技术管理》,是中国第一份以“科学学”这个学科名称命名的期刊。随后,《科学学研究》于1982 年试刊,1983 年正式创刊。自此以后,两份科学学专业期刊相携而行,共同记录着科学学在中国演进发展的历史进程。王续琨[11] 分析了科学学专业期刊在推动科学学研究中起到的重要作用:1 宣传科学学和集结研究队伍的前沿阵地;2 展示科学学元研究成果的核心园地;3 推进软科学、交叉科学研究的重要基地;4 关照新兴学科创生发展的先导媒体。

从“科学学”到“科学技术学”,不仅意味着研究对象从“科学”扩展到“技术”,而且意味着研究范式的重大变迁。李正风[12] 对这个历史演进过程中研究范式的变化进行了历史的考察,梳理研究理念变迁的历史线索,厘清不同研究范式之间的关系,探讨了研究范式演变的趋向。

2 理论科学学研究

科学的本质探讨的是科学本体论的问题, 它要回答“科学是什么”,这个问题是所有科学研究者以及科学教育者和学习者,在接触科学时首先要面对的问题。贝尔纳富有开创性地归纳出至今人们研究科学时仍要不断提起的科学的五种形相,并揭示了科学本质的社会性。

2.1 科学的本质和特点

中国古典文献中出现了不少“科学”用例,然而它们都不是“science”意义上的“科学”。关于科学的起源,周程[13]认为将“科学”用来对译“science”的用例率先出现在日本。虽然“科学”一词早在日本江户末期的兰学家高野长英的著作中就已出现,但高野是在“分科之学”的意义上使用“科学”的。“科学”在中国的普及实际上发生在大批留日学生归国之前。继康有为前在书中征引了日文“科学”一词之后,梁启超在日本、王国维在国内相继使用“科学”一词。1900年后,杜亚泉、钟观光、虞和钦等有过日语学习经历的学者开始频繁使用“科学”,不通日文的严复1902年起也开始大量使用“科学”,加上章太炎、马君武、鲁迅等赴日学人的推波助澜,“科学”很快就取代了“格致”,并对此后的新文化运动以及唯科学主义思潮的兴起产生了一定的影响。

随着科学的进步与发展,人们关于科学本质的看法也在不断深化。章进[14]以哲学原理的视角,结合人们的价值观、思维方式等方法论,提出科学和哲学、思想的直接关联性,并总结了科学的创新需要自由化的思想这一结论。同样是哲学的角度,孙利天[15]基于黑格尔和马克思主义作家对科学、逻辑认识的交集,指出如今的科学仍需理性对待哲学的挑战,不能忽视逻辑和真理。王娜[16]从语境主义的角度来解读科学,表明科学既不是纯粹客观意义上也非纯粹社会性的,而是自然与社会相互塑造的产物。对科学的解读, 既要关注社会性语境的认识论回答, 又要关注认识论语境的社会性回答。科学应成为哲学、社会学、心理学、政治学共同关注, 密切合作进行研究的对象。张雁[17]论析了贝尔纳的科学本质观。贝尔纳认为,科学不仅仅是累积的知识传统,而且是一种社会建制,是社会生产力。贝尔纳对科学形相认识的突破在于认识到了科学的社会形相,深入揭示了科学的社会本性。社会学术研究的科学归并是贝尔纳科学的社会本质观的表现。

2.2 科学发展的规律

关于科学发展的历史过程,从量化的角度来说,人们最早注意到的是科学的直线发展模式。随着科学成果的增多,科学成果的指数规律应运而生。随着研究的深入,科学发展的指数上升规律也遭到人们的质疑。就非指数规律而言,有普赖斯的S型规律,杨沛霆的震荡规律,赵红州的阶梯指数规律,他们都从不同的侧面批评了指数规律,并论述了科学发展的速度的变化性。姜春林[18]等利用利萨・罗斯纳编著的科学年表再一次对科学中心转移现象进行了测度,所得结果没有对科学中心转移这一现象给出强支撑,并从系统科学角度,建构了科学系统内部运行的因果关系模型,对科学发展的不平衡现象进行解读,得到如下结论:科学系统的四大要素,科学家人数、图书情报资源、先进的科研设备以及科研经费共同影响科学这一子系统的运行,外部环境通过这些要素起作用。美国学者拉迪・多恩布什在1999年的《伟大的繁荣》一文中写道:“站在今天的水平上进行比较, 1900年简直就是石器时代。”王荣德[19]等从认识20世纪科学技术发展的特点和规律, 分析了21世纪科学技术的发展趋势。诺贝尔科学奖提供了20世纪科学技术发展的全息图景: 研究方法由低级向高级发展, 研究手段由单一向综合转变, 研究力量由个体向群体过渡, 研究中心由欧洲向美国转移。正确认识这些特点和规律, 对于科学把握21世纪科学技术的发展趋势, 具有重要意义。

在西方科学技术哲学取得重大发展的同时,俄罗斯科学技术哲学、基辅学派等其他学术团体的研究也值得借鉴。李然[20]等指出,俄罗斯是科学技术哲学的发源地,是世界科学技术哲学的重要组成部分,虽然后来和西方科学技术哲学之间产生了巨大差距,但特色鲜明、发展迅速。文章分析了俄罗斯科学技术哲学在转型时期的要素和发展变化,以发展的观点指出其对建设中国特色的科学技术哲学的借鉴意义。宋兆杰[21]等总结了多布罗夫及其创建的基辅学派的研究成果,肯定了其在科学技术潜力及评估方法理论、科研人员优化理念和科学技术预测思想等方面做出的贡献,揭示了乌克兰等国家在后苏联时展科学学方法论的意义,并强调了吸收基辅学派研究成果为我国科学学研究所用的可行性和现实意义。

新世纪,科学技术进入飞速发展的新时代,怎样从海量的科学技术信息及其相关信息中扫描、识别、监测和追踪科学技术主题的发展变化,怎样高效获取和有效组织这些信息,并从中发现科学技术的体系结构、领域之间的关系及其变化,成为探析科学技术发展规律的重要手段。谭宗颖[22]等设计并实现了动态监测与追踪、反应快速、分析深入、功能集成、可视化展现的科学技术发展前沿信息监测与分析平台,实现基于知识本体和知识发现,有机集成信息抽取、数据转换与存储、数据挖掘、科学技术发展前沿走势分析方法和工具。一个科学理论(或一项技术)的早期发展水平主要是由创造能力决定的,学习能力以及淘汰率的影响主要表现在该科学理论(或技术)发展的中后期或者后期。姜照华[23]等认为,具体的科学理论,如同一个具体的生物一样,有其生命周期。他们论述了科学理论发展周期的五个阶段及其各自的特点,并以生态城市的理论发展为例,说明科学理论发展的周期特征。在起步阶段、酝酿阶段和快速发展阶段,创造力起到最重要的作用;而在成熟阶段,学习能力起到最重要的作用;在分化阶段,淘汰率起到最重要的作用。技术的发展也基本符合这一规律。

2.3 科学学家与科学发现

科学家(科学精英)是科学生产的主体,但其影响力不仅限于科学生产本身,不论是最早的科学学哲学家Б・М・凯德洛夫、还是创建了基辅学派的多布罗夫,都在科学发展中起到了重要作用。科学计量学之父普赖斯在科学史、科学学、科学计量学以及科学引文网络领域成就卓著,刘则渊[24]运用多视角引文网络分析的CiteSpace可视化技术对普赖斯的学术成果及其国际影响进行分析,展现出普赖斯广泛的研究兴趣和不倦的探索精神,其影响范围广阔而持久。

钱学森是我国科学学的首倡者和主要奠基者,刘则渊[25]指出,钱学森坚持马克思主义早期科学学研究的指导作用,主要就是坚持用马克思主义生产力和生产关系互动学说来考察科学技术活动,体现了马克思在《1844年经济学哲学手稿》中提出的从人与自然、人与人两种关系进行研究的基本范式。钱学森以“系统科学思想”为核心,其“系统科学与工程”、“思维科学”、“大农业经济”、“科学学”、“技术科学”、“城市科学”和“人才培养”等观点尤为后人所关注,形成了独具特色的钱学森科学思想体系。黄庆桥[26]指出钱三强在我国科学学发展中的重要贡献,他推动成立科学学与科学技术政策研究会、建设学术刊物及学科学位、促成科学学在中国的建制化,同时,他重视对科学学基本理论问题的研究与研究方法的规范、创新,强调建立中国特色的科学学理论,促成了科学学在中国的规范化和理论化。

科学发现是现代科学学的重要组成部分,它的计算就是利用计算机模拟等技术,结合科学学及科学计量学实现基于文献的科学发现,以此来发掘科学研究中的新发现、增长中的新领域并且解释科学发现中的知识创造与扩散。美国科学基金委员会(NSF)斥资数千万美元所拟定的“基于赛博实现的发现与创新”的宏伟计划,为科学学和科学技术管理提出了新的内容和挑战。林德明[27]等利用文献计量方法结合知识可视化技术, 通过绘制科学知识图谱计量分析了“文献”与“发现”之间的关系,并系统地展示了基于文献的科学发现的发展与现状,明确了实现基于文献的科学发现计算性的现实基础,包括由Swanson所提出的以非相关文献为基础的知识发现理论的研究,以及以相关文献为基础的科学发现的研究,尤其是应用科学计量学方法对科学发展前沿和热点的感知与识别的研究,这些研究为科学发现计算性的实现提供了参考。在研究现状分析的基础上,提出一种计算机模拟结合可视化技术计量文献的新视角,并且提出了实现基于文献的科学发现计算的途径。

2.4 科学共同体

随着人类生产、生活方式的新变革,基于统治理念的公共管理模式正面临挑战,而基于治理理念的公共治理模式为迎接挑战提供了可资借鉴的新思路。科学共同体作为一支相对独立的社会力量参与科学治理,是实现良好科学治理的基本要求。

齐曼是国际公认的科学学权威学者,以其为核心形成了科学共同体,并实现了其理论体系的融合和超越。孙文彬[28]等通过梳理科学共同体研究四种模式(默顿的规范研究模式、库恩的范式研究模式、普赖斯的计算研究模式、齐曼的后学院的研究模式),从自然主义认识论、后学院科学模型、科学知识进化论、大科学交流网络、科学的地图之喻五个方面阐释了齐曼科学学理论体系的丰富成果和重大意义。

程志波[29]等认为自律、自主和自治是科学共同体参与科学治理并发挥积极作用的重要条件,而自律性、自主性和自治性不足是我国科学共同体存在的主要问题,这些问题影响了科学创新能力的提升和科学治理目标的实现,应从决策机制、管理模式、组织建设、学术评价和精神气质等五个方面予以解决。郭凤娇[30]等以《CNKI中国学术期刊网络出版总库》中2001年到2011年间有关科学学的37274篇期刊论文为研究对象,利用社会网络分析法(SNA)分析了我国科学学的潜在合作者与合作机构,结果显示:当前科学学合作研究仅限于小团体范围,同一研究领域的潜在合作团队基本形成,主要研究机构的特色研究领域明显。

2.5 科学知识体系与交叉学科研究

科学知识体系和交叉学科的研究是理论科学学研究的一个重要分支。从2010―2014年检索的文献分部看,关于新兴交叉学科相关问题的研究是理论科学学研究的一个热点问题。

引文分析既是一种对文献引证与被引证关系进行分析的活动和方法,也是包含对引文关系进行分析的原理、方法、应用在内的一门学科。从普赖斯、加菲尔德到斯莫尔,已确立起日臻完备的引文分析理论与方法,构成科学计量学的基础与主流,在一定意义上也可以说在科学计量学中已形成一门成熟的分支学科―引文分析学,现代科学计量学和文献计量学都构筑在引文分析学的根基之上。梁永霞[31]等探讨了引文分析学的知识流动理论: 从观念联系与知识流动的角度来探讨引文分析理论,除去那些复杂的文献引用动机或引用的社会影响因素外,可以把文献引用的过程抽象为知识流动的过程。从知识论关于知识的发展模式来看,文献引用的过程都是在前人知识的基础上知识进化的过程,是知识的选择、遗传和变异的过程,也是知识的生产、传播和应用的过程。因此,引文分析的过程就是对知识流动过程和知识活动系统的分析。

知识计量学是以整个人类知识体系为对象,运用定量分析和计算技术对社会的知识能力和知识的社会关系进行综合研究的一门交叉学科。侯海燕[32]等利用信息可视化工具进行学科领域共现分析和关键词共现分析,展示了知识计量学的交叉学科属性、以及计算机科学、图书馆与信息科学、知识工程等的核心学科地位。关键词共现图谱展示了知识计量学的15个重点研究领域,知识计量学与知识可视化在知识管理领域的应用研究是知识计量学最为核心的研究内容,基于这一核心研究内容,引申出了其他重要的研究领域,如知识与信息的可视化技术与方法、绘制科学知识图谱和可视化工具、医学情报学和化学等领域中潜在知识领域的可视化研究、应用于生物医学、生物化学、心理学等领域的知识管理、可视化技术与传统的引文分析方法相结合,应用于图书馆与信息科学、科学计量学、网络计量学等研究、可视化技术在数据挖掘领域与生物化学领域的应用、以及可视化技术在知识发现与数据挖掘领域、图论、算法与应用领域、行为科学、环境科学和化学等领域的更广泛的应用等等。徐迎迎[33]分析了万方数据库和中国期刊全文数据库中的国内情报学相关学科交叉研究的文献,通过利用AVMS模型对研究的60篇文献进行信息可视化分析,得出了图书情报学学科交叉有除了引文以外的多重研究视角和研究方法。

3 研究结论

自20世纪70年代国际上科学学著作被陆续翻译到我国,科学学在我国得到了广泛的传播,但目前科学学在我国仍处于发展阶段。从整体上来看,近5年来科学学在我国的研究和发展已经进入稳中求进阶段,研究文献的产出数量稳定增长,高产作者有我国科学学领域研究的代表人物,新的研究力量也稳步增多。研究领域相对集中,问题研究深度有所拓展。我国科学学研究已经进入发展的新常态。从检索到的文献信息看,专门针对科学学自身的学科性质、学科结构及其分支学科相关研究的文献数量较少。在理论科学学研究方面,主要集中在关于科学的本质、科学发现以及科学共同体等问题的研究,相关的研究文献数量仍然偏少,交叉学科与新兴学科方面研究处于较为活跃的发展态势。当前,科学学在我国的传播、发展和研究的深度与广度还不够,未来发展中,应加强科学学的整体性研究,进一步整合可用资源,加强资源的共享与利用。增进学者间的对话与交流,推进学术领域合作研究。同时,应加强研究方法和手段的多样化,加快相关文献数据库的建设,扩展科学计量学定量方法及其应用的研究。

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Towards The New Normal: An Overview of Meta-research and Theories on Science of Science(2010-2014)

HOU Jianhua,GUO Shuang,LI Fang

(School of Marxism Studies,Dalian University,Dalian 116622)

科学技术研究论文第7篇

关键词:新时代;科技哲学;创新;发展

引言

作为对科学技术时代出现的科技及其相关问题的哲学回应, 科技哲学既与科学技术和社会的发展密切相关, 又与近代以来哲学的演变相随相伴。作为对当代哲学问题的访谈, 理应对此予以关注。科学技术哲学既属于哲学体系,也是近些年快速发展的交叉学科。科技哲学具有较强的发展潜力,其规范性正在不断增强,有着特别巨大的研究与分析价值。全面科学技术哲学的研究对象、学科实质、门类构成和研究内容等方面,与传统的自然科技哲学均有较大的区别。

一、科技哲学的学科定位和理念体系

(一)学科定位

认识科技哲学具有的学科定位,首先要认识其学科性质。20 世纪 80 年代后,大学分学者认为,科技哲学属于哲学学科,是马克思哲学的一个分支,是将马克思哲学中的认识论、方法论和世界观统一起来。部分人认为科技哲学尽管是独立学科,但并非属于哲学学科,而是综合学科或者边缘学科。认为科技哲学是处于社会科学、自然科学与哲学等学科边缘的学科,体现出历史学、社会学及哲学的特点;或者认为科技哲学是自然科学与哲学两种学科互相影响和渗透而出现的独立学科,其既非哲学,却和自然科学和哲学有重要联系,是体现双重性质的学科

(二)理念体系

我国学者对科技哲学的定位和学科性质有不同的认识,对其理论体系的看法也不相同。吴国盛认为,科技哲学的内容包括科学史、科学社会史、科学哲学和自然哲学等。陈其荣指出,当科学技术逐步发展,传统的自然辩证法会不断扩大涉及的领域,进而建立起综合性较强的交叉学科,即科学技术哲学,其内容包括社会与科学技术、技术哲学、科学哲学和自然哲学等。张明国等学者将科技方法论列入到科技哲学结构中,指出其应该包括科技方法论、社会与科技、技术哲学、科学哲学和自然哲学。近些年,随着全球性科技革命和我国改革开放潮流的冲击,科技哲学不断分化,并形成专门的方向及学科,如,科学社会、技术哲学、科技思想史、科学方法论以及未来学等。虽然学术界的意见并没有得到统一,但基本同意科技哲学的内容基本包括技术哲学、科学哲学和自然哲学三个部分。随着科学技术、产业工程、社会等知识体系的实践和完善,逐步建立起产业哲学、工程哲学等新兴的研究领域。部分学者区分工程与技术、科学的理念,将传统的技术、科学二元理论进行拓展,使其成为工程、技术、科学三元理论,指出工程活动的中心是建造,而工程哲学是区别于技术哲学与科学哲学的新兴学科。现在工程哲学开展的研究集中在工程案件、工程历史、工程共同体、工程人才、工程创新、工程设计和决策等方面。

二、科技哲学的创新研究

(一)创新科学哲学

要从科技哲学向着科学文化哲学的方向创新,从哲学认识向着哲学价值的方向拓展。在文化哲学领域中,科学价值论的内容特别丰富,一方面它是体现多种价值内容的文化及其活动,而并非只是某种认识或者实施的认识活动。另一方面,其重视全方位的研究价值,而并非只限制在认识价值的领域内,其重视科学ι缁岷腿死嘧龀龅墓毕祝包括精神价值、文化价值、经济价值及技术价值等,进而体现出科学对于社会进步的作用,对于人类解放、自由、发展及生存的价值和意义。要充分融合分支学科,让科技哲学的发展空间更加广阔。传统科技哲学重视对认识论进行研究,而非全面、系统的研究哲学,所以其并非是真正的科技哲学,全面发展科技哲学,有利于深入挖掘不同学科中的思想,将这些思想整合与完善,使其发展成为真正的科技哲学。科技哲学要推动新型社会学的建立和发展。这样既能够扩展科技哲学的研究的覆盖面,也能给予科技哲学的研究增加研究范例及素材。具体科学问题是科技哲学研究的主要内容,由于其重视具体学科的多样性、前沿性、现实性和个体性,而这些可以为理论研究提供必要的现实基础,所以分析具体问题不应该脱离哲学进行研究。现在,科学技术快速发展,具体科学进行哲学研究也逐步发展起来。国内学者在 20 世纪 90 年代就全面、深入地研究复杂系统演化的过程、机制、条件、标准、概念和相关的哲学问题。部分学者在方法论、认识论、复杂知识论和复杂概念等领域对科技哲学进行创新和探讨,拓展研究的视野。我国科技哲学要体现出自身特点,虽然西方哲学有值得我们借鉴和学习的部分,但我们要建立起体现中国问题、中国语境的科学哲学,并构建有明显中国特色的理论体系。部分学者尝试性的研究科学哲学中国化的意义、现实性及可能性,指出这是艰巨而长期的工作,要吸收我国和西方思想精髓并不断创新,以我国实际情况提出问题并解决问题。

(二)建立起发展技术哲学

虽然技术具有悠久的历史,但技术哲学却属于新兴学科。国内学者既希望构建起自己的研究框架,也希望学习和借鉴国际研究成果,因此现阶段技术哲学研究是两个领域共同发展的。陈昌曙等学者从技术哲学的性质和定位、理念意义、本质、价值、发展规律以及技术与科学的联系等方面研究技术哲学,指出技术哲学应该深入研究的领域。现在,我国研究技术哲学更加成熟,随着逐步建立健全的建制化,技术哲学也得到哲学领域的认可,此研究正在增加研究深度、明确研究课题、创新研究成果。在科技哲学范畴内,工程体现出自身的独特性,并诞生工程哲学。部分学者指出工程哲学的研究对象是工程活动和工程知识,是哲学分支之一。工程哲学的主要问题是人能否能改变世界和如何改变世界的问题。部分学者认为,技术是具有实践性特点的知识体系,包括自然技术和社会技术。其中社会技术的概念是人们管理和改革社会、优化和调整社会关系、发现和解决社会问题的体系。社会技术和科学体现出一体化发展的趋势,是技术哲学发展的新范畴。我国技术学要创新及发展,要遵守认识传统技术和发展新技术相结合、中国语境和国外学术成果相结合、反思升华和面向实践相结合、群体多样化和个体专一化相结合等四个基本原则,促进我国技术哲学以本土化为基础,逐步向建制化、国际化的方向发展,最终建立起具有中国特点的技术哲学。

三、科技哲学的发展趋势

(一)自然将列入科技哲学的研究范围

就科技哲学而言,其内容涉及到多种观念,如,马克思哲学论、方法统一论、

世界观等。科技哲学可以分析与探讨自然界的辩证法,并建立起独具特色的自然观。传统理念中,对科学哲学的理论进行研究是科学哲学的正宗,自然科学是科学哲学的问题或者边缘问题,部分学者对此提出质疑。他们认为自然科学

哲学应该是科学哲学涉及的重要领域。在未来的发展趋势中,科技哲学会逐步增加对自然界的研究。进而建立起系统的自然观和科学观。随着自然问题、社会问题和科学问题的产生,可以建立起有较高合理性的自然哲学,以自然为切入点来区分人工自然和天然自然,并为发现、解决自然问题和社会问题给予全面、完善的理论依据。

(二)向着多元化方向发展

科技哲学要在未来获得更多的发展空间,多元化发展是大势所趋。多元化

发展的概念就是全面融合人文科学与社会科学,让科技哲学的分析与探索更加具有层次性和价值性。科学哲学是不断发展的学科,是多元化、层次化和歉收并蓄的体系。而基础理论研究重视科学哲学性、方法论、规范性及逻辑性等方面,自然科学哲学重视学科的多样性、前沿性、现实性和个体性。前者是理性升华而后是实践基础。就人文科学问题而言,重点在于对价值观与人生观进行深入思考,对人生意义进行研究。根据物质决定精神的思想理念,可以认识到洛克菲勒家族为何会贡献家产来建设学校、办慈善机构。在某种意义层面上,此行为是否认资本主义私有制的具体行为。同时该家族捐献私有财产支持学术研究,体现出人文、社会与科技哲学的有机融合。将人文科学、社会科学和科技科学进行全面融合,可以让科技哲学具有扎实、稳定的科学基础。另外,在新学科不断出现的前提下,会出现对分支学术内容进行研究的学术成果,如,生命科学、生物工程等。逐步完善这些领域的研究,可以使其在推动社会进步的过程中发展出不可忽视的作用。

三、科技哲学的创新研究

(一)创新科学哲学

要从科技哲学向着科学文化哲学的方向创新,从哲学认识向着哲学价值的方向拓展。在文化哲学领域中,科学价值论的内容特别丰富,一方面它是体现多

种价值内容的文化及其活动,而并非只是某种认识或者实施的认识活动。另一方面,其重视全方位的研究价值,而并非只限制在认识价值的领域内,其重视科学对社会和人类做出的贡献,包括精神价值、文化价值、经济价值及技术价值等,进而体现出科学对于社会进步的作用,对于人类解放、自由、发展及生存的价值和意义。要充分融合分支学科,让科技哲学的发展空间更加广阔。传统科技哲学重视对认识论进行研究,而非全面、系统的研究哲学,所以其并非是真正的科技哲学,全面发展科技哲学,有利于深入挖掘不同学科中的思想,将这些思想整合与完善,使其发展成为真正的科技哲W。科技哲学要推动新型社会学的建立和发展。这样既能够扩展科技哲学的研究的覆盖面,也能给予科技哲学的研究增加研究范例及素材具体科学问题是科技哲学研究的主要内容,由于其重视具体学科的多样性、前沿性、现实性和个体性,而这些可以为理论研究提供必要的现实基础,所以分析具体问题不应该脱离哲学进行研究。现在,科学技术快速发展,具体科学进行哲学研究也逐步发展起来。国内学者在 20 世纪 90 年代就全面、深入地研究复杂系统演化的过程、机制、条件、标准、概念和相关的哲学问题。部分学者在方法论、认识论、复杂知识论和复杂概念等领域对科技哲学进行创新和探讨,拓展研究的视野。我国科技哲学要体现出自身特点,虽然西方哲学有值得我们借鉴和学习的部分,但我们要建立起体现中国问题、中国语境的科学哲学,并构建有明显中国特色的理论体系。部分学者尝试性的研究科学哲学中国化的意义、现实性及可能性,指出这是艰巨而长期的工作,要吸收我国和西方思想精髓并不断创新,以我国实际情况提出问题并解决问题。

(二)建立起发展技术哲学

虽然技术具有悠久的历史,但技术哲学却属于新兴学科。国内学者既希望构建起自己的研究框架,也希望学习和借鉴国际研究成果,因此现阶段技术哲学研究是两个领域共同发展的。陈昌曙等学者从技术哲学的性质和定位、理念意义、本质、价值、发展规律以及技术与科学的联系等方面研究技术哲学,指出技术哲学应该深入研究的领域。现在,我国研究技术哲学更加成熟,随着逐步建立健全的建制化,技术哲学也得到哲学领域的认可,此研究正在增加研究深度、明确研究课题、创新研究成果。在科技哲学范畴内,工程体现出自身的独特性,并诞生工程哲学。部分学者指出工程哲学的研究对象是工程活动和工程知识,是哲学分支之一。工程哲学的主要问题是人能否能改变世界和如何改变世界的问题。部分学者认为,技术是具有实践性特点的知识体系,包括自然技术和社会技术。其中社会技术的概念是人们管理和改革社会、优化和调整社会关系、发现和解决社会问题的体系。社会技术和科学体现出一体化发展的趋势,是技术哲学发展的新范畴。我国技术哲学要创新及发展,要遵守认识传统技术和发展新技术相结合、中国语境和国外学术成果相结合、反思升华和面向实践相结合、群体多样化和个体专一化相结合等四个基本原则,促进我国技术哲学以本土化为基础,逐步向着建制化、国际化的方向发展,最终建立起具有中国特点的技术哲学。

结语

现代科技哲学是建立的初级阶段,不同地区和国家的研究特色各不相同,研究方法、研究诉求、哲学传统也存在较大差异性。所以,我国要明确科技哲学的学科定位和理念体系,以推动科技哲学的发展。在此基础上,科技哲学若想在未来的研究中获得良好的发展前景,就要将自然纳入研究范围内,积极融合人文科学、社会科学,使其向着多元化方向发展。另外要创新科学哲学、建立和发展技术哲学,丰富科技哲学的涉及领域和研究内容,并进一步提高科技哲学的价值。现代科技哲学是建立的初级阶段,不同地区和国家的研究特色各不相同,研究方法、研究诉求、哲学传统也存在较大差异性。

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科学技术研究论文第8篇

关键词:科学技术哲学;统计分析;研究现状

当前我国的改革开放正在进一步的深化,在科学研究领域,我国的各个学科都得到了进一步的完善,对于科学的研究必须要认真总结前人的经验,对于科研的历史加以总结和回顾,然后再对当前科学研究的现状进行分析,最后在此基础之上对于下一阶段的发展目标加以制定。当前我国在科学技术哲学领域的研究也在不断的发展,本文通过统计分析对我国科学技术哲学发展现状取得了清晰的认识,制订了一系列继续研究的有效策略,以期能够在更宽领域、更高水平把我国科学技术哲学的研究和普及不断向前推进。

一、我国科学技术哲学研究现状

1.研究背景

伴随着近代科学的诞生,科学技术领域也一直处在中高速发展和变化的状态之中,并且当前的发展模式较之于前几个世纪也发生了比较大的变化。但是科学技术哲学研究这个概念是在近代科学发展到一定程度才产生的,在科学技术经历了几个世纪的发展之后,才产生了科学技术哲学这门学科,科学技术哲学产生于20世纪,但是这一学科的出现对于后来的学术研究造成了巨大的影响,同时对于社会的发展和进步而言,也有着非常重要的意义。当前随着改革开放和全球化的进一步深化,我国面临着更多的挑战和机遇,科学研究也必须要对于过去进行有效的反思,从而为下一阶段的发展奠定基础。

2.研究的目的和意义

通过对我国科学技术哲学领域的不断研究和现状分析以及存在的相关问题,进行客观、全面、及时的了解。通过对主要涉及科学哲学领域的核心期刊作为研究对象,主要针对改革开放以来我国取得相关成果进行了数据统计分析,为科学技术哲学研究的进一步发展提供依据。

3.已有的科研成果研究及其评价

通过对于科学技术哲学的研究,我国也产生了大量的科学技术哲学研究著作,比如说《中国自然辩证法的历史与现状》、《自然辩证法在中国》等,在本文的研究之中,对于这些著作的主要内容和思想进行了一定的概括和总结,并对相关各个领域的研究发展现状以及相关学科基础理论的进行分析和统计,对于近些年来相关学科的发展历程进行了一定的总结。研究这些已有的成果是一种研究我国科学技术哲学发展现状的一个重要手段,只有通过对于前人已有的研究成果进行有效的分析,才能够对于前人研究中的优点和不足之处加以总结和分析,从而为将来科学技术哲学的发展提供一些参考。以山西大学为例,他们通过对于相关期刊的研究,统计分析了在科学技术与哲学领域研究者的一些基本情况和相关研究情况,对于他们的研究成果进行了一定的评述,指出了这些研究中所存在的弊端。

4.研究方法

第一,比较研究法:通过对相关学科的发展历程和现状分析比较,取其精华、弃其糟粕,借鉴前人研究的经验,来为我们的研究提供明确的方向。第二,个体访谈法:通过对科学技术哲学领域相关研究人员进行采访,因为他们从事该方面的研究,所以对于科学技术哲学研究的现状往往更为了解,从而为本文的研究提供一些参考。第三,网络调查法:网络调查法是通过对于信息技术的有效利用,通过丰富的互联网资源来获取我国科学技术哲学领域的研究成果,并且获得相应的数据。第四,文献法:依据相关文献的整理、分析、鉴定、查阅等工作,对我国在科学技术哲学方面采取的研究方向、解决的问题、存在问题等进行了一定的了解,这就为进一步研究提供了依据。

二、我国科学技术哲学的发展历程回顾

1.以科学为本的发展时期

在以科学文本发展阶段,提出了以民生和科学为主的新文化运动科学,对自然科学知识和自然科学发展中体现的科学精神、科学方法进行了研究,在这一阶段先被看成反迷信、反盲从等思想方式,然后有了提倡科学和关心思想文化问题的陈独秀、丁文江、胡适等人,大力宣传科学世界观,使人们充分认识了实证主义哲学,逐步形成了以科学为本的思想。

2.多学派互相竞争的发展阶段

从上个世纪末开始,涌现了很多科学哲学方面的研究学者,例如主张唯物史观的陈独秀、主张科学观的胡适等等,形成了一个百家争鸣、相互竞争的局面。科学派的成就和影响主要体现在下列几个方面,首先,发行了大量关于科学启蒙性的科技哲学类作品,如1934年张少良《科学导论》、1931年胡明复《科学方法》、1940年汪敬熙《科学的方法论》等。其次,出现了西方科技哲学的翻译著作,代表人物有汤姆生、秦斯、皮尔生、德尔柏、柏尔纳等,他们发行了很多有关科学方面的哲学的专著,宣传了他们对科学的看法与思想。除此之外,严复侧重于对科学哲学的专业性进行了探讨,但是中国缺乏专一的具有逻辑和科学方法的深度研究,但薛岳霖推进了这一方面的研究,他极为深刻的批判了主观论和操作主义,同时自然辩证法不断的传播发展,这一时期的代表是以唯物史观派传播的马克思主义自然辩证法。一方面对于自然辩证法相关著作进行的翻译并出版,例如,在三四十年代《自然辩证法》的翻译出版经历了八次印刷,另一方面,也有很多关于自然辩证法的学术性活动得到开展。比如在上个世纪三十年代成立的专门的研究团队1940年由“自然科学研究会组织了”关于自然辩证法的研究小组。

3.中国自然辩证法的发展历史情况

从上个世纪五十年代开始,西方科学哲学以及中方传统哲学停滞不前,马克思主义哲学得到的长足的发展,其中自然辩证法相关理论和研究成果发展十分之快,这就催生了后来著名的马克思主义科学哲学观,这个发展过程主要分为以下几个阶段:第一,特定历史时期前的奠定基础阶段,这一时期提倡百家争鸣,在大陆马克思主义的发展的初期以及苏联的学术运动当中,自然辩证法的学术地位得到了明显的提高,1953年北大成功开启了有关自然辩证法的相关课程,在上个世纪五十年代对我国有关自然辩证法的未来发展进行了畅想与探讨,使多方面力量参与到了自然辩证法研究中来、1956年成立了中国科学院哲学研究院关于自然辩证法研究小组,出版了《自然辩证法研究通讯》。这一时期在大学里有了专门研究自然辩证法研究机构和课程。第二,曲折阶段,在特定历史时期的马克思主义科学观,科学的特点、历史、本质、规律等方面都遭到了极大的歪曲,关于自然辩证法的研究遭到破坏,但这并不能妨碍其发展,仍有一些优秀作品产生,如莫诺的《偶然性和必然性》、薛定谔的《生命是什么?》等。第三,快速发展时期,这一时期自然辩证法作为国家技术发展长期规划的重点项目,得到了快速发展,形成了中国特色自然辩证法学科,确立了中国自然辩证法学科基本内容理论框架。例如,有孙小孔等人编写的《自然辩证法讲义》、《科学技术与自然辩证法》、《自然辩证法通讯》等陆续发行。形成了主要围绕科技生产力这一话题的理论探讨与学术研究,这些表明,中国特色的自然辩证法学科逐步形成。

4.快速发展时期及其国际化时期

改革开放之后随着外国关于科学技术哲学相关理论知识传入中国,与中国特色的自然辩证法的自身发展的互相影响,使中国科学哲学学科不断发展,取得了巨大的研究成果,这一时期我国从实际发展需要以及自身的实际情况出发,将自然辩证法与我国实际相融合,从而形成了具有中国特色的科学哲学,马克思主义科学哲学、西方科学哲学、科学社会学等多个领域的学术研究,拥有了自身的学术价值和学术地位。如,九十年代邱仁宗的《科学哲学引论》、舒炜光的《科学认识论》、于光远《一个哲学学派正在中国兴起》这些优秀作品针对我国特色的科学哲学进行了系统的总结与评价,促进了国际交流与沟通,中国科技哲学逐渐走向了国际化道路。

三、我国科学技术哲学的统计分析

1.科学技术哲学及论文概述

在新的发展时期当中,我国的科学技术哲学理论体系开始了更加全面的快速发展。不再局限于数理化等自然科学领域的发展,而是在科技管理、科学社会学、科技政策等实用类学科,得到了快速发展。通过对中国相关领域的全面而深入的研究与分析,以统计分析为主要研究方法对我国科学技术哲学的当前发展现状得到反映,同时我国的科学技术哲学理论的发展与推广还受到了来自于国家政策、社会、经济、文化等各个方面的影响。论文类型方面,通过论文类型统计分析,对当前发展现状得到了深入了解,为下一阶段发展方向奠定基础。根据统计各种文献类型主要具有以下特点:第一,我国的科学技术哲学的主要研究内容集中在于自然辩证法的结合、与社会的关系以及发展历史等方面,对这三个层次进行了深入的研究,这体现了我国科学技术哲学具有学术导向性;第二,自然辩证法理论和科学哲学,理论方面学术论文的刊用率,近年来一直维持稳中有升的趋势,可见我国对科学技术哲学重视程度,例如,西气东输、三峡工程、南水北调等工程方面的学术理论得到了史无前例的发展。我国需要以科学发展观为指导理论,走新型工业化道路,协调发展,处理好资源、环境、投资、效益、人材、资金等各个方面的因素及其关系,更系统的、更自觉的、更科学的发展中国科学哲学。最后,在整个科学技术系统当中,科学史学是重要的学术研究基础,是科学技术得到进一步发展的前提,所以科学技术史学需要进一步的加强。

2.作者年龄状况浅析

通过对作者年龄情况的调查与统计,来分析我国科学技术的相关研究学者在年龄方面的情况,对我国进一步加强科学技术研究有指导性作用。通过分析得知,我国在科学技术哲学研究领域的人材机构当中,既有中老年学者的深思熟虑,也有青年学者的创新突破,从而形成了一个繁荣的学术发展局面。通过研究年龄组成对充分利用和发挥不同年龄段的学者提供重要依据。由于人文科学是创新能力的问题,更是知识积累的过程,这是自然研究能够避免的环节。所以可看出人文科学的研究比自然科学研究的年龄段稍晚。近年来,国家增大对科学技术哲学研究的投入力度,整体上看作者平均年龄段趋于平稳,并有减小趋势。对于不同区域,不同时期作者年龄有较大区别不断变化,这些都取决于受教育状况,应该学会充分利用对相关数据统计分析,为我国在科学技术哲学研究的充分发挥和重视提供依据。

四、结语

科学技术研究论文第9篇

STS是一门研究科学、技术与社会相互关系及其互动规律的多学科、多领域的综合性新兴学科。早在1938 年,美国学者默顿就在《17世纪英国的科学、技术与社会》一书中就第一次提出了“科学、技术与社会”这个概念,并提出了著名的默顿命题之一:经济、军事和技术问题是17世纪英格兰科学革命的重要原因。同样默顿指出:归根结底,十七世纪是现代科技及其各技术分支还只是处在开始的时期,虽然默顿命题针对的是十七世纪的英格兰,但默顿命题突出了科学技术对社会的重要影响并强调要对它们之间的互惠关系进行研究。近年来,全球的科学技术与社会研究更是获得了非常显著的进展,许多重要的专业期刊都不同程度地编发了科学技术与社会的文章,并对相关的一些学术活动做了重要的编述和整理,在这些学术论文和学术活动中对STS研究的重点和热点问题都有涉及和讨论。

随着科学技术的飞速发展,有关科学技术与社会的研究也进入了新阶段。国内外对科学技术与社会(STS)的研究现状有一个更清楚的了解,相关的学术论文也有很多,主要包括两个方面:

1 国际有关STS的现状研究

2010年4S学会( Society for Social Studies of Science,科学的社会研究学会)年会在日本东京召开,这次会议内容表现出了更多的学术比较性,许多学者开始反思欧美的STS研究传统,主张建立多文化视角中的STS研究。开始关注各种各样的全球问题,其中探究全球问题解决中的科技与公共政策的论文数量为最多,表现出了区域化、复杂化、多元化、经验化和现实化等特征。

相关的学术论文还有马会端,陈凡的《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》等。《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》这篇文章主要表现了STS的多元化研究趋势,在既定的大会主题下,学者们分别对埃吕尔技术社会思想,技术与能源环境政策等问题进行了讨论。同时,也涉及STS教育、技术民主化、科学技术的社会建构、技术伦理、技术创新等诸多层面的问题。既从技术哲学的角度,又从科学技术与社会的角度,对当前人类社会发展面临的问题及未来的发展趋势,进行了广泛交流。

2 中国有关STS的现状研究

自从STS在中国诞生以来,国内的学者一直都从学派述评和思想评介两个方面进行研究,可以说,我国STS学者较为全面的了解了国际STS研究的主要研究方法和理论,初步构建起了STS研究的理论图景。目前,STS既要坚持“形而上”的理论研究,又要拓展实践研究领域,使其在现在的学术潮流中保持旺盛的生命力。如东北大学的陈昌曙教授、中国社会科学院的殷登祥教授、东北大学的陈凡教授等对“STS的基本理论问题”、“ STS与中国国情”和“技术的社会化”等问题的探讨并取得主要的成果。相关的学术论文有陈凡,陈佳的《论技术的社会化与STS的中国化》(2013年2月,自然辩证法研究);金俊岐的《关注产业:STS研究的新视野》(2012年1月,河南师范大学学报);田鹏颖的《科学技术与社会(STS)――人类把我现代世界的一种基本方式》(2012年6月,科学技术哲学研究)等。