现代科学技术的发展态势

20世纪60年代初美国科学学家普赖斯就指出： 由于现代科学取得了如此辉煌的成就，科学已经成为国民经济的重要支柱，现代科学的规模是如此之大，社会对科学的投入是如此之巨，以致我们不能不用“大科学”一词来称呼它。大科学，主要是相对于“小科学”而言的。所谓小科学，是指历史上那种传统的以增长人类知识为主要目的、以个人的自由研究为主要特征的科学。

20世纪以来，科学技术由于自身矛盾运动的推动和社会诸因素的影响， 日新月异，呈现出加速化、综合化、社会化以及科学、技术、生产一体化的发展趋势。

（一）科学技术呈加速化发展趋势

考察科学技术的许多指标，可发现它们大都以一种指数型的曲线在飞跃增长，从而反映出现代科技在加速发展的特征和趋势。

第一，科学知识与科技成果在高速倍增。以科学和杂志学术论文为例。1665年第一本科学杂志问世，1750年杂志数目为10种左右，19世纪初期为100种左右，19世纪中期达1000种，1900年达1万种，20世纪70年代已高达10万种以上；平均每50年增加10倍。现在，全世界每年发表的科学论文大约为500万篇，平均每天发表1.3—1.4万篇；全世界每年出版的科技图书70万种，不到一分钟就有一本新书问世。由此可见，科学技术知识量的增长速度是和时间的指数函数成正比的，人类的知识总量迅速翻番。据统计，人类科学知识总量在19世纪，50年增加一倍；20世纪上半叶，10年增加一倍；到20世纪80年代，则3年增加一倍。20世纪90年代后，则翻番更快。 目前人类已进入了所谓的“知识爆炸”“信息爆炸”的时代。

第二，科技成果转化为商品的周期愈来愈短。科学技术的加速发展还表现在科技成果转化为商品的周期不断缩短，科学越来越快地转化为直接生产力。例如，从发明到实际应用的时间，18世纪末以前，一般在70年以上，如蒸汽机为85年（1698年—1783年），照相机为112年（1727年—1839年）。进入19世纪，一般为40—50年，如电话为56年（1820年—1876年），电动机为55年（1831年—1886年），无线电为36年（1876年—1902年），汽车为23年（1868年—1891年）。 20世纪初期，一般10年多，如飞机为14年（1897年—1911年），电视为12年（1922年—1934年），雷达为15年（1925年—1940年），原子弹为6年（1939年—1945年）。第二次世界大战后，一般只需3—5年，如晶体管为5年（1948年—1953年），太阳能电池为2年（1953年—1955年），集成电路为3年（1958年—1961年），激光器仅用了1年（1960年）。

第三，新技术、新产品老化速度加快。20世纪初期新技术、新产品的老化周期约为40年，30年代为25年，50年代为15年，70年代为8—9年，80年代已缩短到3—5年。在电子技术领域，集成电路的集成度大约每2年翻一番；20世纪50年代，一块半导体芯片上只能制造十几个到几十个晶体管，1995年市场销售的Pentium IV已经能够在1.46平方厘米的硅片上集成5500万个晶体管。

第四，科学技术知识更新加速。18世纪知识更新周期为80—90年；19世纪到20世纪初缩短到30—40年；20世纪50年代为15年，70年代为8—9年，80年代又缩短到了3—5年，甚至更短。大学生的知识，过去在校时可获得80%，离校后再学习20%便能胜任工作；而今，80%的知识靠工作后接受再教育而获得。20世纪70年代后，西方发达国家的大学毕业生所掌握的知识，过4—5年便有50%老化，再过5—6年将完全陈旧过时。

第五，科研经费在急剧增长。由于科研人员的增加、科研规模的扩大以及科研仪器的复杂化，世界各国政府不断增加科研拨款。近几十年来，发达国家的科研经费在大幅度增长，其增长率高于同期的国民经济增长率。美国20世纪70年代平均年增长率为8%， 80年代达到10%以上；到1987年，经费总额达到1230亿美元，比70年代中期增长了2.49倍。 日本在1966年到1986的20年间，拨款年增长率在20%以上的有6年，在10%以上的有10年，在8%以上的有3年。1985年的科研经费总额比1965年增长了18倍。

科学技术的加速发展，原因是多方面的。

其一，社会生产力的高速发展，不但为科学研究提供研究课题，扩大了研究领域，而且还为科学研究提供各种新的认识工具和物质技术手段，从而使科学技术的发展速度加快。

其二，科学技术知识的日益积累和历史继承性使人类的知识财富愈益增多，如果把1750年人类知识总量计算为2倍的话，那么，1900年则增至4倍，1950年增至8倍，1960年增至16倍。人类知识呈几何级数的增长和积累，使后人可以站在更高的起点上起步研究；起步愈高，科学技术的发展就愈快。

其三，科学研究领域日益广泛和深入。在微观方面，科学探索活动已深入到“基本”粒子，在宇观方面，人类的视野已扩展到距离地球200亿光年的茫茫宇宙。科学探索活动向更大广度和更深深度的迅速挺进，必然会大大增加人类认识新的自然规律的现实性，从而加快科学技术发展的进程。

其四，科学技术日益增长的巨大社会功能，尤其是它作为“第一生产力”对经济发展的神奇推动力量，迫使人们对科学技术尤其是高新技术的重视程度越来越高，并投入愈益增多的人力、物力和财力，不断提高科研效率。这也是科学技术加速度发展的一个重要原因。

（二）科学技术呈综合化发展趋势

随着科学技术的发展，基于高度分化基础上的高度综合趋势日益加强。各门学科之间相互联系、相互渗透，出现了大量的新学科、新专业。现代科学技术已经分化出4000多门学科，但它们综合形成一个庞大严密的科学体系。这种综合化的特征和趋势主要体现在以下几个方面。

第一，各类新兴学科不断涌现。新兴学科有分支学科、边缘学科、综合学科和横断学科四种类型，它们各自从不同的角度体现出现代科学技术的综合化发展趋势。

第二，基础科学、技术科学、工程科学的相互结合。从本质上讲，科学是纯粹的理论，技术是纯粹的工艺方法，它们都是人类创造的精神财富。工程，而且正是工程，承载了科学和技术的精神能力，因而能够按照社会的需求向社会提供人类生存发展所需要的各种实际条件，满足人们各种实际的利益需求。科学、技术、工程、社会的互动关系如图8—2^[6]所示。近几十年来，科学、技术、工程之间的界限逐渐消失。科学日益成为技术、工程的先导，技术日渐成为科学与工程的中介，工程则日趋变为科学技术的手段。科学技术化，技术科学化，科学、技术、工程一体化，从而使科学技术从潜在生产力转化为现实生产力。

图8—2　科学、技术、工程、社会的关系

第三， 自然科学与社会科学的相互渗透。 自然科学的长足发展，为社会科学的研究提供了越来越多的研究方法和技术手段（如数学方法和计算机），提供了许多新的概念和研究素材（如系统、结构、信息等）。另一方面，社会科学的许多概念，如动机、 目的、效益等也为自然科学所吸收。正是由于两者之间的全面渗透，在自然、社会、思维领域的广阔的交叉地带，一大批交叉学科蓬勃兴起，弥合了它们之间的天堑鸿沟，促使两者日益结合为一个相互联系、共同发展的有机整体。

当代各种全球性问题的出现，从一定意义上说是由科学技术广泛应用于社会而引发的。这些问题的解决超出了国家的范围，也超出了自然科学技术能力的范围。这些问题涉及经济增长的方向和目的，也引发了对科学技术的价值定向问题，必须综合运用各门自然科学、各种技术手段和人文社会科学的知识去研究和解决。

当代社会历史的客观进程，当代任何重大的科学技术问题、经济问题、社会发展问题和环境问题等一系列问题所具有的高度综合性质，不仅要求自然科学、技术科学和社会科学的各主要部门进行多方面的广泛合作，综合运用多学科的知识和方法，而且要求把自然科学、技术科学和人文社会科学结合成为一个创造性的综合体。当代人类面临的需要解决的问题的高度综合性质，决定了自然科学和技术与人文社会科学结合，将成为当代科学发展的新趋势和新特点。

（三）科学、技术、生产呈一体化发展趋势

这里讲的科学、技术、生产的一体化，不仅是泛指三者之间在内涵上交叉、渗透，而且是强调它们在过程上衔接更为紧密，科技成果转化为直接生产力的周期大为缩短，甚至出现了组织形式上的三者统一。

第一，科学、技术、生产的一体化表现在各自内涵上的相互融通。现代科学研究的规模不断扩大，所用的仪器设备日益复杂，而且难以用现有的工艺技术加工制造。研究工作的开发往往有赖于新仪器、新设备的研制，这一现象就是所谓的“科学技术化”。与此同时，现代技术的进步在更大程度上依赖于科学进步的先导作用，而且许多技术本身已经上升到技术科学的高度，兼有科学、技术的两重性，这一现象就是所谓的“技术的科学化”。如今的生产领域更加重视现代科学技术的应用，科学技术已经成为第一生产力，产品竞争的重要手段在于提高其科技含量。这些变化是科学、技术和生产三者一体化趋势的重要表现，体现了科学、技术和生产在内涵上的交叉和融通。

另一方面，现代技术往往比过去在更高的程度上取决于自然科学发展和应用的水平。19世纪中叶以来的一系列重大的技术进展，无论是电力技术、无线电技术、计算机技术，还是原子能技术、航天技术、激光技术，几乎都是首先在科学上取得突破，继而转变为技术成果。现代科学技术发展的一个显著特点是：科学明显地走在技术前面并引导技术进步。

第二，在组织形式上出现了“科学—技术—生产”综合体。19世纪中叶以前，科学研究或科学活动都是学院式的。从19世纪下半叶开始，为适应市场经济发展的需要，在西方资本主义国家，纷纷建立起“工业研究实验室”，组织了一批专门人才分工协作于发明研究，并很快把发明研究的成果投入生产。20世纪80年代以来，科技的社会建制及其活动方式有了新的发展，那就是科技工业园区、高科技产业开发区、科技工业城、高科技产业带等等的出现与蓬勃发展。 目前分布在世界各地的科技工业园区，可以说是“科学—技术—生产”综合体、科技经济一体化的雏形。在这种雏形中，开发研究、中间试验、批量生产的界限已经不很清楚了，差不多这三项活动都是同一组人进行着，三者之间往往形成一个小循环，不断推进。在科技工业园区中，同样进行着基础研究、应用研究，但也是群体型的、开放式的，并且多数有着实用性的近期或长远目标。随着科技经济一体化的深入发展，人们对理论的兴趣及需求将大大增加，在这种情况下，技术市场在一定意义上转化为知识市场，知识产业蓬勃兴起。在知识产业中，科学成为直接的第一生产力，而不像在物质产业中那样，只是潜在的生产力，必须要有一个中间的转化过程。

此外，随着科学技术的进步，科研开发日益成为企业生产的一个自然组成部分。在现代社会中，要保持生产的持续、稳定增长，就要在生产过程中不断采用能够提供这种可能性的技术；而一切新技术，又都是建立在科学研究的基础上的。从获得基础科学知识开始，经过在技术上予以实现，然后应用于生产，是一个极其复杂的任务。要有效地完成这个任务，需要建立起各种形式“科学—技术—生产”体系。

“科学—技术—生产”综合体使科学应用于生产、转化为直接生产力的周期大大缩短。发现一个科学理论，马上组织人马着手探索其应用价值，并能迅速地转化为商品生产，从而大大缩短了理论发现到实际生产的时间。

“科学—技术—生产”综合体，能够合理地安排生产和科研的比例，保持基础科学和技术科学、专业技术以及科研和生产力之间的协调一致，使科学、技术和生产三者相互联合，相互促进；是加速科技进程、促进经济发展的有效组织形式。