科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的關(guān)系

科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的關(guān)系

科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的關(guān)系摘要：高端前沿的科學(xué)與技術(shù)為人們生活提供了很多便利，但這兩者經(jīng)常被人們混為一談，本文通過查閱文獻與資料，并聯(lián)系作者自身專業(yè)實際情況，對技術(shù)發(fā)明的特點、類型與成果形式進行了總結(jié)與分析，對科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的區(qū)別與聯(lián)系進行了闡述。關(guān)鍵詞：科技科學(xué)發(fā)現(xiàn)技術(shù)發(fā)明隨著科技前沿的拓寬，社會與人們的生活也隨之得到了發(fā)展，“科技”一詞在日常生活中也成為了一個常用詞，科技現(xiàn)代化也被列入了我國“四個現(xiàn)代化”之一。但也正是由于用得太多，用得太籠統(tǒng)，現(xiàn)在人們都已經(jīng)不再去思考這個詞到底是什么意思，而是只有一個模糊的概念——所有高端到大眾難以理解的東西就是科技。但實際上，科技應(yīng)該是“科學(xué)與技術(shù)”的簡稱，翻譯成英文即為“ScienceandTechnology”，科學(xué)側(cè)重關(guān)于理論、本質(zhì)的研究，而技術(shù)則更多是實際應(yīng)用的開發(fā)，這就有點類似于理科與工科的區(qū)別。相應(yīng)的，在這兩個領(lǐng)域的一些新的突破和成果，也被分別稱為“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”(ScientificDiscovery)和“技術(shù)發(fā)明”(TechnologicalInvention)?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明都是人類智慧的體現(xiàn)，也是人類思維發(fā)達的體現(xiàn)，是系統(tǒng)的知識體系，兩者既有相輔相成的聯(lián)系，同時也有著很大的區(qū)別。[1]1什么是科學(xué)發(fā)現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)是指科學(xué)活動中對未知事物或規(guī)律的揭示，主要包括事實的發(fā)現(xiàn)和理論的提出。作出科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一切科學(xué)活動的直接目標(biāo)，重要事實或理論的發(fā)現(xiàn)也是科學(xué)進步的主要標(biāo)志。這兩類發(fā)現(xiàn)又是互相聯(lián)系、互相促進的。重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，特別是重大理論的提出，往往構(gòu)成某一學(xué)科甚至整個科學(xué)的革命。例如美國科學(xué)院院士PaulJ.Flory在20世紀(jì)40年代初提出了Flory-Huggins理論，揭示了高分子溶液與理想溶液存在巨大偏差的實質(zhì)，這直接導(dǎo)致了高分子物理這門學(xué)科的出現(xiàn)，并且至今仍是高分子科學(xué)的里程碑之一。2什么是技術(shù)發(fā)明[2]技術(shù)發(fā)明是新穎的技術(shù)成果，不是單純仿制已有的器物或重復(fù)前人已提出的方案和措施。一項技術(shù)成果，如果在已有技術(shù)體系中能找到在原理、結(jié)構(gòu)和功能上同一的東西，則不能叫做發(fā)明。2.1技術(shù)發(fā)明的特點技術(shù)發(fā)明作為人類從無到有的一種技術(shù)創(chuàng)造活動，有著其自身的基本特點。2.1.1新穎性新穎性可以說是技術(shù)發(fā)明最根本的特點，這也是所有應(yīng)用科學(xué)工作者努力的方向——必須提出或者制造出與已有成果不同的東西，必須有所創(chuàng)新。如果某項發(fā)明成果與現(xiàn)有同一領(lǐng)域或技術(shù)體系中的某項成果在屬性、功能、特征或形態(tài)上具有相同性，則該項發(fā)明就不具有新穎性；反之，它的新穎性成立。但需要指出的是，如果某項技術(shù)發(fā)明成果在屬性、功能、特征或形態(tài)上與已有技術(shù)具有相同性，但二者不屬于同一領(lǐng)域或技術(shù)體系中，則前者仍不失其新穎性。這也是近年來學(xué)科交叉的一個必然結(jié)果，這個領(lǐng)域里一個已經(jīng)很成熟的方法，被應(yīng)用到另一領(lǐng)域去可能會產(chǎn)生令人意想不到的效果。2.1.2先進性先進性是反映發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)價值大小和技術(shù)水平高低的標(biāo)志，主要體現(xiàn)在三個方面：技術(shù)原理的進步、技術(shù)構(gòu)成的進步和技術(shù)效果的進步，具體表現(xiàn)為新的技術(shù)功能的增加、原有技術(shù)功能的提高和勞動生產(chǎn)率的提高以及勞動強度的減輕和工作生活環(huán)境的改善等幾個方面。從本質(zhì)上講，先進性主要是指某項新發(fā)明的技術(shù)成果較原有技術(shù)具有更高的科技含量。2.1.3科學(xué)性某項發(fā)明必須建立在一定的科學(xué)技術(shù)背景之下，根據(jù)當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r而進行技術(shù)原理的構(gòu)思和開發(fā)研究。一方面，所發(fā)明的技術(shù)原理要符合科學(xué)規(guī)律，任何違背自然規(guī)律、憑空想象、宗教迷信的發(fā)明項目切不可選；另一方面，“巧婦難為無米之炊”，技術(shù)發(fā)明應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平而進行，而不能超越特定的社會歷史條件。2.1.4經(jīng)濟性這是指任何一項發(fā)明除了要追求它的社會需要外，更多地是追求它的經(jīng)濟性，特別是在市場經(jīng)濟的條件下，這一特點就顯得更加突出。對于科研單位，比如研究所、高校，由于其反應(yīng)規(guī)模不大，成本可以作為一個相對次要的考慮因素；但要真正投入實際使用，首先碰到的就是成本問題。一項技術(shù)發(fā)明具備了一定的新穎性、先進性和科學(xué)性，但如果由于生產(chǎn)成本過高、造價昂貴，或由于使用成本過高，消費檔次太高，就可能導(dǎo)致發(fā)明的技術(shù)不能被廣泛應(yīng)用和推廣，不能形成商業(yè)性的生產(chǎn)和制造。2.1.5社會性技術(shù)發(fā)明不僅具有自然屬性，更具有社會屬性。就社會屬性而言，主要表現(xiàn)在如下兩個方面：第一，技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造應(yīng)該針對社會需要而進行，沒有社會需要的發(fā)明則是徒勞的；第二，技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造必須符合一個國家、地區(qū)或國際性的法律和道德，一切不利于人類生存、社會進步和生態(tài)環(huán)境保護的研究開發(fā)項目，顯然應(yīng)該是不被允許的。2.2技術(shù)發(fā)明的類型關(guān)于技術(shù)發(fā)明的分類，目前還沒有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進行區(qū)分，其類別也不一樣。2.2.1按發(fā)明的理論應(yīng)用程度分類按照發(fā)明的理論應(yīng)用程度分類可劃分為原理性發(fā)明和經(jīng)驗性發(fā)明。原理性發(fā)明是指直接建立在科學(xué)原理或科學(xué)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上的技術(shù)發(fā)明。這種發(fā)明的核心是尋找科學(xué)原理物化為技術(shù)原理的可能性和途徑，如晶體管的發(fā)明是建立在量子力學(xué)、固體力學(xué)、能帶論、擴散理論、導(dǎo)電機理模型等科學(xué)理論基礎(chǔ)之上的。經(jīng)驗性發(fā)明是指以技術(shù)經(jīng)驗為基礎(chǔ)的或由偶然性發(fā)現(xiàn)（如蒸汽機的發(fā)明）所導(dǎo)致的技術(shù)發(fā)明，其關(guān)鍵在于發(fā)明者在某一技術(shù)領(lǐng)域所積累的經(jīng)驗和構(gòu)思的起點。2.2.2按發(fā)明的創(chuàng)新程度分類按發(fā)明的創(chuàng)新程度分類可劃分為全新發(fā)明、再造發(fā)明和改造發(fā)明。全新發(fā)明是指對自然界某個新領(lǐng)域或原領(lǐng)域中的某一新現(xiàn)象的本質(zhì)、規(guī)律、特性的新認(rèn)識，或運用科學(xué)原理于某一新領(lǐng)域，或前所未有的在某一技術(shù)方面所創(chuàng)造的新發(fā)明成果。這種類型的技術(shù)發(fā)明目前在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域被稱之為原始性創(chuàng)新，一旦被應(yīng)用到技術(shù)或生產(chǎn)領(lǐng)域，可能將導(dǎo)致技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命的產(chǎn)生。再造發(fā)明是指某一領(lǐng)域里的技術(shù)成果包括原始性創(chuàng)新的成果轉(zhuǎn)到新的領(lǐng)域進行應(yīng)用，并實施再創(chuàng)造所形成的發(fā)明。這實際上是一種跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的技術(shù)性借鑒和移植。改進發(fā)明是指針對某一領(lǐng)域、某項技術(shù)或某個物品所進行的技術(shù)功能、物品形狀等方面的改進所形成的創(chuàng)造發(fā)明。其特點是基本技術(shù)原理不變，僅作局部性的改造。2.2.3按發(fā)明是否取得專利權(quán)分類按發(fā)明是否取得專利權(quán)進行分類可劃分為專利發(fā)明和非專利發(fā)明。專利發(fā)明是指依據(jù)有關(guān)專利法的申報程序，并獲得專利局批準(zhǔn)的受國家法律保護的創(chuàng)造發(fā)明。我國專利法中明確規(guī)定，構(gòu)成專利發(fā)明的成果必須具備新穎性、創(chuàng)造性和實用性。非專利發(fā)明是指除不具有專利權(quán)的其他所有的創(chuàng)造發(fā)明，同時還包括具備申報專利條件而未申報的發(fā)明等。2.3技術(shù)發(fā)明的成果形式技術(shù)發(fā)明的核心在于構(gòu)思一種新的技術(shù)原理，或創(chuàng)造一種新的技術(shù)物品（如新材料、新設(shè)備、新產(chǎn)品等），或創(chuàng)造一種新的技術(shù)方法（如新工藝、新程序等）。因此，可以概括出技術(shù)發(fā)明的成果形式主要有：技術(shù)原理的發(fā)明、技術(shù)物品的發(fā)明和技術(shù)方法的發(fā)明。2.3.1技術(shù)原理的發(fā)明任何技術(shù)系統(tǒng)的建構(gòu)都是根據(jù)一定的技術(shù)原理而形成的，原理的發(fā)明往往都是技術(shù)物品和技術(shù)方法發(fā)明的前提和基礎(chǔ)。通俗地講，技術(shù)原理就是一個技術(shù)系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)的工作原理，它是指在技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造過程中幫助人們將多種不同的技術(shù)要素聯(lián)結(jié)成具有特定技術(shù)特性和功能的技術(shù)系統(tǒng)的理論依據(jù)。技術(shù)原理的最大特點就是它的知識屬性，它往往是以知識形態(tài)的方式存在，比如元素周期表的發(fā)明。2.3.2技術(shù)物品的發(fā)明如果說技術(shù)原理體現(xiàn)的是技術(shù)的知識形態(tài)，那么，技術(shù)物品則體現(xiàn)的是技術(shù)的實物形態(tài)，我們生活中最常見、最容易理解的發(fā)明都是技術(shù)物品的發(fā)明。從發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)果來講，技術(shù)物品較技術(shù)原理更貼近現(xiàn)實生活，更有利于技術(shù)的普及和應(yīng)用。技術(shù)物品是技術(shù)的實物載體，主要體現(xiàn)為工具、機器、儀器和設(shè)備等。技術(shù)物品的實質(zhì)就是物化了的知識，即把知識形態(tài)的東西轉(zhuǎn)化為實物形態(tài)的東西。比如，2004年，英國科學(xué)家AndreGeim和KonstantinNovoselov通過物理剝層的方法首次獲得了之前一直被認(rèn)為不能穩(wěn)定存在的石墨烯[3]，這就屬于一種技術(shù)物品的發(fā)明。2.3.3技術(shù)方法的發(fā)明技術(shù)方法的發(fā)明，其成果形成仍然是知識形態(tài)的東西，主要包括文字、圖形、符號、軟件等。一般體現(xiàn)為設(shè)計方案、研究報告、圖紙、說明書、工藝流程、程序、規(guī)則等技術(shù)資料和技術(shù)文件。它主要回答在技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造過程中，怎樣做的問題，其本質(zhì)是一種程序性、方法論的認(rèn)識。同樣以石墨烯為例，在首次制備出之后，吸引了大量科學(xué)家的興趣，他們通過不同的方法（氧化還原法、化學(xué)氣相沉積法等）合成出了結(jié)構(gòu)不一、性質(zhì)各異的石墨烯材料，這些就屬于技術(shù)方法的發(fā)明。3科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的區(qū)別[4]科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明從本質(zhì)上講是不同的?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)是指首先揭示出客觀固有的事實與內(nèi)在規(guī)律；技術(shù)發(fā)明是指優(yōu)先創(chuàng)造出具有一定結(jié)構(gòu)、功能、方法的客觀沒有的人造物與技術(shù)方案。一個是“認(rèn)識出固有的規(guī)律”，一個是“像識出人為的人造物”；一個回答是“什么？為什么？”，一個回答“做什么？怎么做？有什么用？”。兩者都用已知知識求解未知問題，科學(xué)發(fā)現(xiàn)是以自然存在物作為研究對象，而技術(shù)發(fā)明則是以人造存在物作為研究對象；前者更多地運用邏輯思維、發(fā)現(xiàn)思維，而后者更多地運用形象思維、發(fā)明思維。具體來說，科學(xué)發(fā)現(xiàn)是指科學(xué)家在科學(xué)探索中，憑借智慧，以問題為導(dǎo)引，對科學(xué)要素進行有效整合或?qū)嶒炦\作，發(fā)覺、觀測、揭示出自然界固有的前所未知的以科學(xué)知識體系表現(xiàn)出來的科學(xué)事實、科學(xué)理論的活動?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果是發(fā)覺、觀測、揭示出自然界已存在的前所未知的以科學(xué)知識體系表現(xiàn)出來的科學(xué)事實、科學(xué)理論，表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)新事物、新現(xiàn)象、新特性，得出新概念、新關(guān)系、新原理、新定律，提出新假說、新理論，形成新學(xué)科。科學(xué)發(fā)現(xiàn)從本質(zhì)上是以探索未知為目的，尋求或?qū)ふ乙延械目陀^存在著的而對人類來說是前所未知和前所未有的東西。這種發(fā)現(xiàn)是從實踐中產(chǎn)生思想，又使思想符合客觀實在，是使主體順應(yīng)客體，并使客體在現(xiàn)實和思維中再現(xiàn)。技術(shù)發(fā)明是指技術(shù)專家在變革自然對象的過程中，憑借智慧，以知識驅(qū)動、科技推力、需求拉力為導(dǎo)引，對技術(shù)要素進行思維整合和實體運作，創(chuàng)造出自然界和社會中前所未有的東西的活動。技術(shù)發(fā)明的結(jié)果是首創(chuàng)或創(chuàng)制出自然界和社會前所未有的新產(chǎn)品、新工藝、新流程、新方法，成果具有可感知性和創(chuàng)造性。技術(shù)發(fā)明本質(zhì)上是以把自然科學(xué)的成果轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力為宗旨，以改造自然、造福人類為目的，是歷史上某個時期某個人頭腦中的想像怎樣變成人類文明的進程，它是主體能動地變革、改造自然客體，使想像變?yōu)楝F(xiàn)實，使世界與我們的意圖、愿望相符合的過程。舉例說明，1962年由下村修等人在一種學(xué)名叫AequoreaVictoria的水母中發(fā)現(xiàn)綠色熒光蛋白，這屬于科學(xué)發(fā)現(xiàn)；而之后來自莫斯科的研究人員培育出的一種光穿透性極強、能使生物學(xué)家更方便地監(jiān)視活生物體的發(fā)病和康復(fù)過程的深紅色熒光蛋白[5]，這就屬于技術(shù)發(fā)明。4科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的聯(lián)系[6]考察科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的關(guān)系史可以看到，18世紀(jì)，技術(shù)發(fā)明多領(lǐng)先于科學(xué)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)亦未能成為技術(shù)發(fā)明的先導(dǎo)；19世紀(jì)至20世紀(jì)中期，重大的技術(shù)發(fā)明無不以先前的科學(xué)理論為基礎(chǔ)；而當(dāng)代的重大技術(shù)研究與發(fā)展則直接推動了科學(xué)的進展，二者的同步性逐漸增強。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的融合化趨勢也表明，對科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明已不能作出明顯的分割。4.1科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明形成互動關(guān)系從19世紀(jì)開始，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明便逐漸相互滲透，戰(zhàn)爭和經(jīng)濟活動對壟斷利潤的追求，共同推動了科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明的加速融合。在當(dāng)代高技術(shù)領(lǐng)域，人們已不能分清究竟是科學(xué)發(fā)現(xiàn)在先，還是技術(shù)發(fā)明在先，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明表現(xiàn)了鮮明的同步性特征。從二者的互動關(guān)系看，科學(xué)發(fā)現(xiàn)為技術(shù)發(fā)明提供理論基礎(chǔ)，技術(shù)發(fā)明是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的動力，技術(shù)需要推動著科學(xué)進步，技術(shù)為科學(xué)的發(fā)展提供研究手段，特別是科學(xué)實驗的裝備，技術(shù)為科學(xué)概括和分析提供資料和經(jīng)驗事實，技術(shù)實踐可以檢驗科學(xué)認(rèn)識的真理性。在科學(xué)領(lǐng)域中，如果沒有實驗工具、實驗裝置及實驗方法的發(fā)明，科學(xué)發(fā)現(xiàn)將只能成為人類的夢想與空談。科學(xué)發(fā)現(xiàn)只有在發(fā)明的有力幫助下，才會不斷前進。以材料化學(xué)方面的各種測試儀器為例，電子躍遷、原子能級等科學(xué)發(fā)現(xiàn)為各種儀器設(shè)備（如紅外光譜儀、掃描電鏡等）的發(fā)明提供了理論基礎(chǔ)，而這些儀器反過來也能為科研工作者提供分析測試手段，幫助他們獲得更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。總的來看，這一互動關(guān)系包含兩種情形：一是科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身就是技術(shù)發(fā)明，二者具有高度的統(tǒng)一性，在高技術(shù)領(lǐng)域尤其如此；二是科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中產(chǎn)生了相關(guān)或不直接相關(guān)的技術(shù)發(fā)明，或在技術(shù)創(chuàng)新過程中，因技術(shù)問題解決的需要推動了科學(xué)發(fā)現(xiàn)。無論何種情形，同質(zhì)或不同質(zhì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明之間已經(jīng)出現(xiàn)了連續(xù)產(chǎn)生、互為因果的趨勢。4.2科學(xué)技術(shù)連續(xù)體的出現(xiàn)在19世紀(jì)中葉以前，科學(xué)活動基本上是學(xué)院式的，從19世紀(jì)下半葉開始，為適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的需要，在資本主義國家紛紛建立起工業(yè)實驗室。世界上第一個工業(yè)實驗室是愛迪生于1876年建立的“發(fā)明工廠”它打破了科學(xué)家與技術(shù)人員的界限。工廠內(nèi)部，科學(xué)家與技術(shù)人員合作進行發(fā)明創(chuàng)造，并且很快把研究成果投入生產(chǎn)。20世紀(jì)70年代以來，隨著第四次科技革命的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)之間的關(guān)系日益密切，世界各國的科技工業(yè)園區(qū)、高科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、高科技產(chǎn)業(yè)帶紛紛建立。在科技園區(qū)中，研究與開發(fā)、中試和批量生產(chǎn)的界限已很模糊。各種科技園區(qū)的出現(xiàn)，加快了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明與生產(chǎn)之間的一體化進程。5總結(jié)盡管科學(xué)與技術(shù)有著本質(zhì)上的差別，在不同的時代、不同的領(lǐng)域，兩者受到的重視程度也不一樣，但它們自古以來就是相輔相成、互相促進發(fā)展的。對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明，我們不能懷著“唯利是