第七讲科学技术的体系结构.ppt

摘要幻灯片§5 科学技术体系结构及其发展模式§5.1 科学技术体系结构§5.1.1 科学技术体系结构的历史形成一、科学技术体系结构的概念1、概念含义2、体系构成的条件二、科学技术体系结构的历史形成1、古代2、近代 (1)达·芬奇(2)弗兰西斯·培根(3)圣西门(4)孔德摘要幻灯片续一(5)黑格尔1)力学数学阶段2)物理学、化学阶段3)地质学等4)逻辑学等3、恩格斯的科技结构观§5.1.2 科学技术结构的基本类型￿￿一、宏观结构与微观结构1、宏观科学结构2、微观科学结构 二、网状结构与树状结构 1、网状结构 2、树状结构摘要幻灯片续二三、动态结构与静态结构 四、发生结构与逻辑结构 五、自然型和认识型科学结构 1、自然型科学结构 2、认识型科学结构 认识型科学结构例证 §5.1.3 当代科技体系结构 当代科技体系结构表 一、原级结构 1、科学原级结构的含义 2、科学原级结构图 二、门类结构 门类结构图摘要幻灯片续三1、门类结构之技术科学2、门类结构之应用科学3、门类结构各部分间关系4、门类结构的演化5、小结三、学科结构1、学科结构的特点2、学科层次结构学科层次结构图3、学科网状结构学科网状结构图摘要幻灯片续四四、理论结构 金字塔式理论结构图 1、逻辑基础部分 （1）基本概念 （2）基本关系 （3）基础部分的两层含义 2、逻辑推论 五、技术体系 思考题科学技术的体系结构是人类科学知识长期进化而形成的，它是科学技术内在逻辑的集中体现。

§5 科学技术体系结构 及其发展模式§5.1 科学技术体系结构的历史形成￿￿科学技术体系结构的概念、构成条件，以及其历史演化的阶段，是该节的主要内容 一、科学技术体系结构的概念该部分的主要内容具体包括其概念含义，以及构成科学技术体系结构的基本条件等 1、概念含义科学技术的体系结构，或者说科学结构，是构成科学技术知识体系的知识元素(知识单元)的一种相对稳定的结合方式，它决定着科学技术的整体功能2、构成科学技术体系结构的条件其体系构成的基本条件有：(1)有一定数量的知识元素；(2)这些知识元素之间存在着客观的相互联系和相互作用；(3)一定数量的知识元素的结合形式是特定的，具有相对稳定性这三个条件缺一不可二、科学技术体系结构的历史形成从时间维度考察，科学技术体系结构的形成，经历了古代、近代和现代等几个阶段1、古代从总体上看，古代的科学知识还不具备科学形态，各门知识之间也缺乏必然联系，当然就不可能形成严密的科学的体系结构2、近代近代有关科学分类和科学体系结构的探讨，主要代表有达·芬奇、弗兰西斯·培根、圣西门、孔德和黑格尔等1）达·芬奇文艺复兴时期，以达·芬奇为代表在统计学、地理学、航海天文学、动植物学、解剖学、建筑学等方面，分门别类地对自然界进行收集和整理的研究工作。

2）弗兰西斯·培根培根认为，人类的理性能力包括记忆、想象和判断相应地科学也被分为三大类：历史(记忆的科学)，诗歌、艺术(想象的科学)，哲学(包括自然科学和人类科学)则是理性判断的科学3）圣西门(18世纪末) §由简单到复杂排列的分类系统是：数学、无机体物理学、天文学、物理学、化学、有机体物理学、生理学自然现象 （自然）科学天 文 现 象物 理 现 象化 学 现 象生 理 现 象天 文 学物 理 学化学生 理 学圣西门的科学结构体系表:(4)孔德孔德由简单到复杂具体把物理学分为关于重力的学说、热力学、声学、光学、电学；化学被分成无机化学和有机化学；生理学被分为关于生物体的结构、组成及分类的学说，植物生理学和动物生理学数学撇开物质的具体内容，最简单，排列在最前面；社会现象最复杂，因而社会学排在最后面5)黑格尔黑格尔从客观唯心论出发，把发展的思想贯穿于其科技体系结构观之中他具体科技体系结构的形成分成力学数学等三个阶段1)力学数学阶段绝对精神作超时空概念推演，形成辩证思维的科学；随后外化为自然界开始是机械性阶段，这时处于机械过程的混沌状态，只有纯粹的量的关系，没有质的规定的时间、空间，与此相应的科学是力学和数学。

2)物理学、化学阶段然后进入物理性阶段，出现了具有质的规定的物体，产生了整个无机自然界因而有了研究热、电、光、磁的物理学和研究化学过程的化学3)地质学等最后是有机性阶段，产生了有机生命，与之相应的有地质学、植物学和动物学在动物有机体的最高阶段产生了人，绝对精神由主观精神(个人意识)发展到客观精神(社会意识)最后达到绝对精神自身，完成了全部发展过程4)逻辑学等与主观精神相应的，有研究人体精神的人类学、精神现象学、心理学；客观精神阶段，包括着家庭、公民、社会和国家的学说而绝对精神阶段，是关于社会意识的研究，如艺术、宗教、哲学等与黑格尔绝对精神发展的逻辑阶段、自然界、人类社会相应的就是逻辑学、自然哲学和精神哲学3、恩格斯的科技结构观即按照机械、物理、化学、生物和人类社会运动的区别及其内部固有的次序来进行分类和排列，把各门科学排列起来，形成一个科学体系结构恩格斯把客观性和发展原则有机结合，构建科学的体系结构，揭示科学发展的内在逻辑这种方法迄今依然是整体地把握当代科学技术体系结构及其演化规律的指导思想§5.2 科学技术结构的基本类型￿￿按照科学结构的某种属性和特征，我们可以将科技结构分为宏观与微观、网状与树状、动态与静态、发生与逻辑，以及自然型与认识型等相互对应的科技结构类型。

一、宏观结构与微观结构宏观和微观概念是从物理学中借用来的物理学根据物理客体结构的时空范围大小，以原子为基点把物理世界划分为宏观世界和微观世界1、宏观科学结构指以科学理论为基点，把由科学理论或由科学理论构成的科学学科、科学门类作为知识单元而构成的科学结构称为宏观科学结构2、微观科学结构把由科学理论以下的知识单元，如科学概念、定律、公理等构成的科学理论结构则称为微观科学结构即科学理论以上层次的科学技术体系都是宏观科学结构，它包括科学技术的总体结构、门类结构和学科结构而微观科学结构则只是科学理论的内部结构二、网状结构与树状结构网状结构和树状结构，分别从不同角度和不同层面，以极为形象的比喻来描述科学技术体系结构的形态1、网状结构即把科学技术的总体发展状况看作是一张正在编织着的大网，比喻学科间的相互渗透和相互交叉的整体发展趋势、科学理论的结构亨普尔认为，术语概念为网结，内在原理为网绳(起联结网结、构建空中的理论层面作用)；一些细线把理论层面与经验层面连接和固定起来，形成一个网络交织的立体结构2、树状结构树状结构是用树的空间结构来说明科学技术体系的某些特殊功能或特征例如，自然科学的结构基础科学看成是自然科学之树的根，根深才能叶茂，说明基础科学的水平决定着整个自然科学的水平；技术科学是大树的干，它是大树与枝梢连接和转运养分的桥梁；工程技术则是大树的枝、梢、叶部分，是科学与生产直接连通的环节，是自然科学之树结果实的部位。

三、动态结构与静态结构凡是不含有时间因素，科学结构不随时间变化而变化的，称为静态结构；相反，包含时间因素，科学结构随时间变化而变化的，称为动态结构四、发生结构与逻辑结构发生结构是按照知识元素发生发展的次序而形成的科学结构，它能反映各知识元素之间的内在联系和发展演变过程宏观科学结构一般可用这种结构形式而逻辑结构则是按照知识元素之间的逻辑关系来构造的科学结构其中的归纳结构形式现在已很少见了，而演绎结构形式已遍及了整个科学领域五、自然型和认识型科学结构科学结构作为对自然界客观对象内在联系的反映，其结构形式必然要与该客观对象的结构形式及其发展演变过程相联系，反映这种关系的即自然型科学结构而且科学结构作为不同历史时期人类对自然界认识能力及认识程度的反映，它必然与历史上人类对该学科对象的认识发展次序相关联反映这种关系的即认识型科学结构1、自然型科学结构指结构形式与自然界的物质的结构形式及其发展演变过程相一致的科学结构由抽象向具体的逻辑推演过程，与自然界该物质由简单向复杂的发展进化过程相一致，这样形成的知识结构，就是自然型结构自然型科学结构体现了历史与逻辑统一的认识论原则2、认识型科学结构是知识结构的逻辑展开，恰好与历史上人类对该认识对象的认识发展次序相一致。

它也体现了历史与逻辑相统一的认识论原则，只不过这里的逻辑展开不是与自然史，而是与认识史相统一认识型科学结构例证例如物理学就是这样由力学的静力学到动力学，再到分子物理学和热力学，波动物理与声学，而后进入电磁学、光学和相对论，最后是原子物理学与量子力学等物理学这样展开的逻辑次序恰好与物理学发展史，即人类对物理世界认识的历史进程相一致§5.3 当代科技体系结构依据上述分类原则，可以从宏观与微观两大方面，即宏观上从原级结构、门类结构、学科结构；微观上从科学理论的内在或内部逻辑结构等来理解当代科技体系结构当代科技体系结构表结构 类型体系构成（学科）原级 结构哲学自然 科学数学 科学社会 科学技术 科学工程 技术门类 结构基础 科学技术 科学应用 科学学科 结构层次 结构网状 结构 理论 结构逻辑 基础逻辑 推论一、原级结构原级结构是科学技术体系最基础的结构，由我国著名科学家钱学森提出1、科学原级结构的含义科学技术体系原级结构由三层次六大类组成：第一层次：哲学(它通过自然辩证法和历史唯物主义与三大类相连)；第二层次：自然科学(研究自然界)；数学科学(是自然科学和社会科学都用的学问)；社会科学(研究人类社会)；第三层次：技术科学(在上三大类之下,介于用来改造客观世界的工程技术之间)；工程技术（如下图）。

2、科学原级结构图马 克 思 主 义 哲 学自然科学数学科学社会科学技术科学工程技术自然辩证法社会辩证法二、门类结构门类结构是科学技术的一级结构整个自然科学可分为基础科学、技术科学和应用科学等三个门类每一类均由相应的科学理论和物化技术所组成门类结构图应用科学基础科学技术科学专业技术生产技术实验技术第一阶段 （科 学）第二阶段（技 术）第三阶段 （生 产）科学技术1、门类结构之技术科学技术科学是基础科学应用的中间环节，是研究通用性技术理论的科学，是科学技术转化为现实生产力的桥梁技术科学应用基础科学知识，考察各种专业技术的共性规律，是专业技术的基础理论2、门类结构之应用科学应用科学，人们也称之为工程科学，是研究把基础理论与技术科学转化、应用到特定范围，看其如何转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原理和方法的科学应用科学是自然科学中与生产实践最接近的科学门类3、门类结构各部分间关系在现代科学技术体系结构中，基础科学、技术科学、应用科学是有机联系的整体，它们相互联系、相互促进、协调发展它们之间发展的比例关系，是一个国家科技战略的重要问题4、门类结构的演化门类结构反映了自然科学知识从产生到应用的全过程。

第一阶段是基础科学(基础理论与实验技术)、第二阶段是技术科学阶段(技术理论与专业技术)、第三阶段是应用科学(应用理论和生产技术)的矛盾运动阶段 比如，激光打孔机的问世就是这样首先是爱因斯坦的受激辐射理论和第一台红宝石激光器的实验技术阶段，然后是激光理论和各种激光器研制的专业技术阶段，最后是激光应用和激光打孔机及其他激光通讯设备的生产技术阶段 5、小结由基础科学、技术科学和应用科学构成的自然科学门类结构，实质上是科学与技术相互联系、相互作用而构成的结构科学与技术是对立统一的，这种矛盾运动贯穿科学技术发展的全过程从上图可看出，科学与技术之间的矛盾，具体表现为基础科学理论与实验技术、技术科学理论与专业技术、应用科学理论与生产技术之间的矛盾这三对矛盾分别处于科学、技术、生产的不同阶段，它们之间的相互联系和相互作用，反映了科学、技术和生产三个环节之间的关系三、学科结构学科结构是科学技术的二级结构，它是将门类结构中的每一门类加以分解，由学科和分支学科作为知识元素而构成的它主要表现为层次结构和网状结构两大类型1、学科结构的特点从横向看，它是基础科学的静态结构，并且它与自然界物质的层次结构相一致；从纵向看，它概。