十四、科学发展的一般规律探讨
(一)自然科学成果是全世界人民共同创造的
在科学史上，某一历史时期、某个地区科学技术发展得较为先进，那里作出的贡献较大；而在另一时期、另一个地区可能后来居上(如古代的阿拉伯就是如此)，这是十分正常的。虽然也有某个国家或地区长期占有优势地位的情况，但更为常见的则是先进转化为落后或者相反。这就是说，科学发展的中心是不断转移的。有人认为，全世界的科学或文化都发源于某一地区，那里是惟一的中心，这种说法是缺乏根据的。
当然，世界上各地区的发展不会是平衡的，这是普遍的历史现象。相互交流，共同进步，是任何一种文化兴旺发达的必然途径。从历史上看，善取他人之长以补己之短者兴，闭守自负而固步自封者衰的事例屡见不鲜。古代如此，现代亦莫不如此。古希腊文明得益于古埃及和两河流域者甚多，到了古罗马时期却衰落了。曾在许多方面都处于领先地位的古代中国，后来则是停步不前。善于学习的阿拉伯人在短短的三四百年间，从几乎一无所有的境地追赶上了当时的世界先进水平，古希腊的科学文化得以延续和把古代最先进的中国技术传到西方的主要也是阿拉伯人的功劳。欧洲人从阿拉伯人那里重新发现古希腊文化，又从他们那里得到许多东方先进的技术，这才有近代科学的兴起。应当认为，近代科学的形成包容了古代世界各地区人民的贡献，只是所献各有不同，程度也相异罢了。
(一) 自然科学与社会革命的关系
科学具有独立的形态是从近代才开始的。那时，科学的发展不仅受到社会革命的推动和文艺复兴的影响，它本身也经历了血与火的洗礼。尽管科学本身是不带有任何政治倾向的，但是在某个历史时期，某些科学学说中的观点可能与某个哲学派别或政治集团所支持的学术观点相反，这就无形中会触犯了这些派别或集团的利益，从而遭到反对或迫害。近代自然科学诞生时期正是遇到了这种情况。
近代自然科学经历了一场革命，而自然科学的发展必然会对社会的进步产生巨大影响。其显而易见的直接后果，就是长期统治欧洲中世纪的经院哲学的彻底崩溃。与此同时，欧洲的社会生产力以前所未有的速度向前发展。换句话说，自然科学从一开始就表明了它是促进思想解放和生产力解放的巨大力量。没有社会革命，自然科学就没有生长的土壤，难于立足；若是没有自然科学的革命，社会也难于获得新的生机。从另一个角度上说，自然科学革命以其不同于以往的思维方式为社会革命提供了摧毁旧社会的思想武器；同时又以其关于自然界的知识推动技术的发展，改变了社会生产力的面貌，从而摧毁旧社会的经济基础。我们可以这样说，近代自然科学的革命是那个时候欧洲社会革命的一个十分重要的、不可缺少的组成部分。恩格斯说：“自然科学当时也在普遍的革命中发展着，而且它本身就是彻底革命的”；他又说：“在马克思看来，科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量”。这的确是很精辟的表述。
(三)自然科学发展的动力
自然科学发展的动力来自两个方面：一是人类自古以来对知识的苦心追求，二是社会实践的需要。
不断地探索自然、认识自然是人类区别于其他动物的本性，很多时候这是出于实用的目的，但有很多时候则只是为了追求真理。为真理而奋斗的力量崇高而巨大无比。牛顿以他惊人的才智把天上的运动与地上的运动统一起来，麦克斯韦寻求统一的电磁场理论，都并非出于实用上的需要，而是对知识的渴求。这类事例我们看到许许多多，不仅基础性的理论如此，一些现在看来实用性很强的理论也是如此。例如法拉第等人研究电与磁的转化，并没有想到要开创一个电气的时代；赫兹等人试图证实电磁波的存在，他所考虑的不是以无线电技术来改变社会的面貌。自然科学所要解决的问题，并非全都是因为人们看到了它们有什么用处，或必能预测它们将来有什么用处，人们所关心的问题往往是由自然科学自身合乎逻辑地发展而提出来的。自然界是一个有机整体，对自然界的认识在任何一个方向的深入，都会增加人们对自然界整体的知识，这就是它们的“用处”。
从另一方面看，社会的需要，尤其是生产技术的需要，当然是自然科学的极为强大的动力。例如，制定历法促进和推动了天文学的建立与发展，矿产的开发是使地质学成为科学的内在力量，通信的实际需要使无线电电子学蓬勃发展并且导致信息论的建立，繁重的计算任务是电子计算机科学产生的直接原因，能源危机和陆地资源的短缺促使人们建立能源科学和海洋科学等等。也有一些科学理论开始的时候并没有引起人们多大注意，一旦有了实际用途才得到长足的发展，例如半导体理论、激光理论等等都是。
生产需要而外的其他社会需要，也是推动自然科学发展的力量。如为了保障人类的身体健康，于是有了人体生理学。医学和药学的建立及其进步，同时也成为生物学、化学前进的动力。环境污染造成的灾难使人们觉醒，从而有环境科学的创立等等。军事上的需要对于自然科学的影响在本世纪以来更是明显，正如我们所看到的，原子能科学、电子计算机科学、空间科学、海洋科学、控制论、信息论、系统科学等等学科的兴起与发展都与军事活动密切相关。
既要充分地认识人类追求真理的力量，也要看到从社会实际需要而来的推动力量，才有可能全面地了解自然科学以及它的来由和它的生命力之所在。
(四)自然科学发展的社会功能
科学的社会功能是多方面的，最容易看到的是自然科学在技术上的应用，即自然科学通过技术转化为生产力。科学所造就的生产力已经深刻地改变了世界，还将以更快的速度和更大的规模改变世界的面貌。
但是我们必须明白，并非我们一旦有了某些科学上的真知，就必然得到某种相应的技术，就必定能够使它在技术实践中发挥效用。自然科学知识要成为人类所能够运用的技术和技能，在大多数情况下是需要经过一系列转化过程的，这个过程有时甚至相当艰难和复杂，需要人们耗费许多时间和精力，这是因为往往还有大量问题需要研究和解决。例如，牛顿在研究万有引力原理时，实际上已经推出了发射人造卫星的可能性，而人造卫星的升空则是三百多年以后的事；激光的机理发现了半个世纪以后，人们才制成激光器从而开发出激光技术。又如爱因斯坦从相对论中推导出了令人惊异的质能关系式E：mc2，后来人们又发现铀核的裂变出现了质量亏损，释放出可观的能量，于是产生了利用原子能(核裂变能)的想法。但是要把这样一种想法付诸实现，还得解决许多理论和技术上的问题，如铀矿的开采、铀的浓缩、放射性物质的储运、放射性防护，核反应的控制、核废料的处理等等，要是对这些问题没有相应的理论知识和妥善的解决办法，原子能仍然只是科学上的一种认识，不可能转化成为可供利用的技术。有些时候转化的条件尚不具备，一些科学知识也就只能停留在理性知识的形态。
科学是推动社会前进的有力杠杆，不仅近代社会的物质生产离不开科学，而且人类的精神生活也离不开科学。科学给人以高尚的精神力量，推动着人们去追求真理、坚持实事求是，不盲从、不迷信。有关这一方面的情况，我们将在后面还要专门加以讨论。
(五)自然科学和哲学的关系
自然科学脱胎于古代哲学，但它从哲学里分化出来以后，并非从此割断了与哲学联系。事实上哲学作为世界观和方法论对于自然科学的发展有着十分重要的作用，因为人们在思考问题的时候，不论自觉还是不自觉，总是在运用某种哲学思想和方法，自然科学家当然不会例外。反过来说，自然科学的发展也给哲学研究提出了大量过去未曾想过的问题，成为推动哲学进步的基本力量。
我们看到，从伽利略到牛顿的构建经典力学体系的过程，同时就是否定以亚里士多德为代表的先验主义和目的论的过程，也是确立尊重事实的唯物主义以及以严密的逻辑推理和科学实验为基本认识方法的过程，这曾经是一场激烈的斗争。自然科学与哲学这种复杂的关系，在进入20世纪以后我们同样可以看到。当物理学的发展把人们的认识推向高速和微观这些远离人们感观和直接经验的领域时，不仅人们原有的知识不够用了，人们原有的哲学思想和方法也不够用了。于是出现了所谓的物理学危机。许多人力图以旧的思想和方法来摆脱危机，却无法走出自己所设置的怪圈。例如在爱因斯坦完成了建立相对论的任务之后，有位著名科学家竟然说出了这样的话：“在今天，人们提出与昨天所说的话完全相反的主张；在这样的时期，已经没有真理的标准，也不知道科学是什么了。我很悔恨我没有在这些矛盾没出现的五年前就死去。”他的这些话既反映了他对他所从事的科学事业的痴情，同时也表明他是时代的落伍者。
不过，科学终究是科学，科学总会以自身的活力按照自己的规律向前发展，在其发展的过程中不断地排斥那些错误的东西。把科学问题混同于哲学问题，或者以哲学思考取代科学研究，以某些既定的哲学观点来评判科学，决定科学上的是非，甚至以行政手段来干预学术上的争论等等，毫无疑问都是一种倒退，既不利于科学的发展，也在实际上堵塞了哲学前进的道路。
(六)科学的文化含义和文化功能
我们说自然科学是推动社会变革的力量，这并非只是说自然科学推动技术的进步，它的作用远不止此。科学以其丰富的文化内涵在社会思想和文化方面所产生的影响和作用在一定意义上说更为深刻。随着自然科学成长逐渐形成的“科学精神”对社会的影响和作用是难以估量的。科学精神的本质就是实事求是，也就是唯物主义的精神。它已在科学家的群体里，在科学研究的实践中形成了一些科学的思维方式和行为规范，这是一种无形的却是巨大的力量，它深刻地影响着科学家们科学活动的思想与行为。在科学领域里，尽管有各种不同类型的工作，也产生了不同的学术派别，但是有一些准则是共同的，任何人一旦违背了这些准则，其行为和结果就不会为科学家群体所承认，不会被认为是科学。这些准则主要是：既尊重前人的成果又勇于创新，既重视继承更重视发展；既坚信客观世界之可以被认识又承认认识之永无止境；不盲从或迷信任何权威，一切以事实为依据，以实践(包括可重复的实验和观察)作为检验真理的惟一标准；所有概念和理论在逻辑上都必须不自相矛盾，并且是经过检验之后才为人们所承认；在真理面前人人平等，把学术争论视为科学进步的常规等等。
社会的科学化是现代社会的重要标志，是衡量现代社会进步程度的基本尺度之一。所谓社会的科学化不仅仅是科学通过技术而改变社会物质生产的面貌，而且是科学活动和科学成果以其精神产品的形态，改变着人们的世界观和认识、处理事物的方式与方法，改变着人们的思想、心理和行为。科学实际上已经成为现代社会思想文化的重要内涵，科学知识和科学精神则是现代精神文明最基本、最重要的组成部分。
(七)自然科学发展所需要的社会支持
自然科学的进步是几百年来社会进步之所赖，但反过来说，自然科学的进步又不可避免地受到社会各种因素的制约。我们看到，在一些社会条件下它生机勃勃，有如繁花盛开，在另外一些社会环境里，它又黯然失色，简直是遍地凋零。自然科学的诞生固然是一场前赴后继，慷慨悲歌的革命，自然科学发展的道路也不是笔直而又平坦的。努力为科学的发展扫清道路，为它的生存和发展创造良好的社会环境，应当是每一个现代社会成员的责任和义务。
科学是社会的产物，科学活动是一种社会行为，它依托于社会而存在，它的发展有赖于社会的支持和推动。早期的科学活动都是科学家个人的活动。随着认识领域的拓展和深入，科学研究的规模日渐扩大，科学活动已发展成为具有相当规模的社会活动了，或者说科学活动社会化了。科学的产业化是科学社会化的突出表现。现代的科学活动往往需要许多人合作，有组织地进行；往往需要许多价格昂贵的仪器设备；需要十分迅速、有效和准确的信息交流；也需要有一定的经济环境、社会环境和政治环境。也就是说，现代科学事业必须要有相当的人力、财力和物力以及相应的外部环境的支持，这些都不是科学家个人和以科学家个人的手段所能解决的，因此现代科学更加要求得到社会的理解和扶持。
人们不应当只是向科学索取，科学的进步是需要理解、支持和投入的。发达国家之所以发达，其根本原因之一在于科学发达，而科学发达在相当程度上是由社会对它的支持和投人所决定的。作为发展中国家，我们更应妥善地制定自己的科技政策，采取适当的手段和措施以保护和促进我们的科学事业。
(八)科学发展的趋势
现代科学的发展明显地出现了这样的趋势：其一是学科的分支越来越细，学科的门类越来越多；其二是学科相互交叉的情况越来越复杂，涌现了大量所谓边缘学科，这些边缘学科往往成为最活跃的生长点；其三是出现了许多综合性的学科，所综合的范围越来越大，即所谓科学整体化的趋向。其四是产生了一些横断学科，它们的应用范围几乎涵盖所有知识领域，即所谓科学的横向整体化。其五是科学的数学化。应当认为这是科学发展的必然趋势，是人类的知识领域更加宽阔、更加深入的表现，是人类对客观世界认识能力提高到前所未有的高度的反映。
现代许多最为活跃的新学科和学科分支都是许多学科交互渗透的产物，例如分子生物学是生物学、化学和物理学相结合的产物，电子计算机科学主要是数学、逻辑学和半导体科学技术、电子技术相结合的产物等等。有一些学科则是多学科综合而形成，如材料科学、能源科学、空间科学、海洋科学就都是由物理学、化学、地质学等许多学科综合而形成。还有一些学科综合的范围更加广阔，如环境科学既包括了物理学、化学、生物学她理学等多方面的自然科学知识，也包括了社会、经济、政治、法律、历史、心理等社会科学和人文科学的内容。至于控制论、信息论和系统论则表现为一些思维方式和研究方法，从而贯穿于一切认知领域。
以往，不同学科各有自己的体系和方法，自然科学、社会科学、人文科学和思维科学更是截然不同的领域，不仅就其知识体系而言，而且在研究方法上也相去甚远。现在，它们的界线变得越来越模糊了。以至于有些学科如环境科学，实在已经很难说它是自然科学还是社会科学、人文科学；控制论、信息论和系统论也无法用以往的学科大类来加以划分，它们的应用范围是超学科的。
科学的数学化也是科学发展的重要趋势。自然科学的数学化由来已久，自然科学的建立和发展离不开数学的运用，进入本世纪以后，自然科学数学化的趋势更加明显。物理学中的相对论、量子力学的许多概念只能用数学来表达，如果缺少了适当的数学工具它便难于发展；化学和生物学也越来越依赖数学的运用；至于现代技术科学，如果没有相应的数学工具的支持简直是寸步难行，比如说，要是没有数理逻辑的发展，电子计算机科学便无从谈起。现在，数理统计学、运筹学等在研究人类社会活动方面正在发挥越来越大的作用，这表明人们对社会现象的研究也日趋数学化了。
(九)关于我国科学技术的发展
我国应当总结历史的经验，把握时机，改变我国在科学技术上的落后状况。中国是一个有数千年延绵不断的文明的国家，这在世界上是独一无二的。我们祖先所创造的古代科学技术曾经在世界上处于遥遥领先的地位，以自己的伟大发明在世界文明史上作出过巨大贡献。然而，我们必须实事求是地承认近三四百年来中国科学技术落后于世界先进水平的事实。盲目自大不可取，承认落后并不等于自馁自卑，而在于自奋自强。科学无国界，当今之世科学已是世界性的事业。“科教兴国”已被定为我国现代化建设的基本战略，发展我国科学事业、全面提高我国国民科学文化素质的外部环境越来越好。只要我们保持清醒的头脑，正视自己的短处，发扬我们的优势，善取他人之长以补己之不足，坚持不懈地、脚踏实地地向前走，我们有充分理由相信中华民族必能在现代化的大道上重振昔日雄风。
[本课外阅读材料主要来源：北京市高等教育自学考试大纲编写的《自然科学发展史》（李慎编著，法律出版社、中国方正出版社）、《科学思想与创新思维》（王悦等著，上海科学技术出版社依据）]
