近代科學(xué)技術(shù)革命：“實(shí)體”對象及對“實(shí)體”的認(rèn)識(shí)

近代科學(xué)技術(shù)革命：“實(shí)體”對象及對“實(shí)體”的認(rèn)識(shí)16世紀(jì)，自然科學(xué)研究發(fā)生了歷史性的大轉(zhuǎn)折，形成了以牛頓經(jīng)典力學(xué)為中心的科學(xué)體系。并隨之引起18世紀(jì)中葉的第一次科學(xué)技術(shù)革命。這次科學(xué)和技術(shù)革命極大地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，導(dǎo)致英國、法國、德國、美國等西方主要資本主義國家先后完成了工業(yè)革命。工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，必然要求自覺地利用自然科學(xué)，同時(shí)又為自然科學(xué)研究提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，使得近代自然科學(xué)進(jìn)入了全面的發(fā)展時(shí)期。而隨著1873年麥克斯韋電磁學(xué)理論的建立，又引起了近代第二次技術(shù)革命，促使人類的科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)得到更迅猛的發(fā)展，寫下了光輝燦爛的篇章。綜觀16到19世紀(jì)這一時(shí)期的科技成就，都是建立在實(shí)體性思維的基礎(chǔ)上的。也就是說，近代科學(xué)的輝煌，實(shí)際上就是關(guān)于“實(shí)體”科學(xué)的輝煌。一、近代第一次科學(xué)技術(shù)革命：“實(shí)體”科學(xué)的革命1近代科學(xué)誕生的主要標(biāo)志是建立了一套有別于古代和中世紀(jì)的關(guān)于“實(shí)體”的自然觀和方法論近代科學(xué)誕生的主要標(biāo)志是建立了笛卡兒——牛頓機(jī)械自然觀和實(shí)驗(yàn)——數(shù)學(xué)方法論。其主要內(nèi)容為四個(gè)方面：第一，主客體分離，即人與自然的分離；第二，自然界的數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)；第三，物理世界的還原論說明；第四，自然界與機(jī)器類比。從此，科學(xué)沿著兩種傳統(tǒng)發(fā)展：一種傳統(tǒng)是通常所說的“經(jīng)典科學(xué)”，包括天文學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)和光學(xué)，它們在方法論上以數(shù)學(xué)和理論為基礎(chǔ)，規(guī)范而嚴(yán)謹(jǐn)；另一種是培根式的“經(jīng)驗(yàn)科學(xué)”，依靠儀器，注重定性和定量分析，在方法論上更看重實(shí)驗(yàn)。這兩種傳統(tǒng)既平行又交織，共同促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)向前發(fā)展。而無論是依靠理性思維的“經(jīng)典科學(xué)”，還是依靠儀器，注重定性和定量分析的“經(jīng)驗(yàn)科學(xué)”都有一個(gè)共同的理論預(yù)設(shè)：世界的本質(zhì)是簡單的，它是由剛性不變的“實(shí)體”構(gòu)成，外部世界復(fù)雜性是由種種簡單性“實(shí)體”聚合而成，并在“實(shí)體”層面得到還原論的清楚解釋和充足說明?？茖W(xué)的任務(wù)就是探明宇宙的最終“實(shí)體”，而科學(xué)中的所有學(xué)科最終都可以統(tǒng)一到“實(shí)體”上來。牛頓機(jī)械自然觀認(rèn)為，決定自然界物體千差萬別的是微粒量和空間排列的不同；運(yùn)動(dòng)不是物質(zhì)性質(zhì)的一般變化，而本質(zhì)上是位置的改變；一切運(yùn)動(dòng)包括生物的生長不是受神秘的力的驅(qū)使，而是機(jī)械位移和機(jī)械碰撞的結(jié)果。機(jī)械自然觀還主張，科學(xué)的任務(wù)不是尋求最終的目的論解釋，而是對運(yùn)動(dòng)作出數(shù)學(xué)的描述；機(jī)械模型可以說明包括人體在內(nèi)的一切自然事物；自然應(yīng)該成為人類理性透徹研究的對象。這實(shí)際上就意味著：微觀(小的)世界是不變的、簡單的，而大的(宏觀)世界是可變的、復(fù)雜的。但復(fù)雜僅僅是數(shù)量的多寡，并且是由種種簡單堆砌疊加而來。牛頓和笛卡兒在近代科學(xué)史上具有無與倫比的重要性。牛頓實(shí)現(xiàn)了近代科學(xué)史上的第一次理論大綜合。牛頓力學(xué)的成功，實(shí)現(xiàn)了人類對自然界的第一次真正的科學(xué)認(rèn)識(shí)。第一次使人們看到了這種研究剛性不變的質(zhì)點(diǎn)的“實(shí)體”科學(xué)的威力。海王星的發(fā)現(xiàn)及其運(yùn)行軌道的精確計(jì)算，哈雷彗星按預(yù)定時(shí)間的重現(xiàn)更是使牛頓關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的“實(shí)體”的力學(xué)聲威大震。牛頓力學(xué)體系在人們心目中建立起一座光輝的大廈，其內(nèi)部有嚴(yán)密完整的邏輯結(jié)構(gòu)，外部是輝煌壯麗的總體輪廓。愛因斯坦曾在為紀(jì)念牛頓逝世200周年而作的《牛頓力學(xué)及其對理論物理學(xué)發(fā)展的影響》一文中說道：“牛頓成功地解釋了行星、衛(wèi)星和彗星的運(yùn)動(dòng)，直至最細(xì)微的末節(jié)，同樣也解釋了潮汐和地球的運(yùn)動(dòng)——這是無比輝煌的演繹成就?！迸ｎD在近代科學(xué)革命中的重要性還在于他在塑造而形成的永不磨滅的“實(shí)體”的科學(xué)傳統(tǒng)。牛頓的工作代表了當(dāng)時(shí)科學(xué)革命的頂峰，同時(shí)還為天文學(xué)、力學(xué)、光學(xué)以及其他一些學(xué)科確定了研究方向，開辟了科學(xué)發(fā)展史上一個(gè)嶄新的時(shí)代——分析時(shí)代。人們對自然和社會(huì)的各個(gè)細(xì)節(jié)——即各種“實(shí)體”進(jìn)行分門別類的研究，專業(yè)分工越來越細(xì)，各門“實(shí)體”學(xué)科不斷分化出來，形成自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)三大領(lǐng)域，出現(xiàn)了眾多的學(xué)科分支。牛頓定律的推廣帶來了其他學(xué)科的發(fā)展和興盛。牛頓力學(xué)出現(xiàn)以后，人們在科學(xué)研究中首先想到的是有關(guān)“實(shí)體”的牛頓定律以及“實(shí)體”在本學(xué)科中的運(yùn)用。道爾頓將機(jī)械力作用的“實(shí)體”——原子——帶進(jìn)物理和化學(xué)，用原子論說明了氣體的性質(zhì)，把質(zhì)點(diǎn)的力的概念應(yīng)用于化學(xué)；庫侖把萬有引力定律的平方反比關(guān)系引入靜電學(xué)，揭示出靜電力的內(nèi)在聯(lián)系；道爾頓指出組成物體的質(zhì)點(diǎn)或原子都要受到引力的束縛；安培仿照萬有引力定律毫不猶豫地寫下了平行導(dǎo)線間的作用力的公式，從而開創(chuàng)了電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域。近代科學(xué)的另一個(gè)顯著特征是它的數(shù)學(xué)化。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)先驅(qū)們深信不疑的真理，它也是機(jī)械自然觀最重要的組成部分。用這個(gè)自然觀去指導(dǎo)科學(xué)就形成了對“實(shí)體”的研究追求精確、清晰和周密的分析方法，使得“實(shí)體”的科學(xué)取得了長足的進(jìn)步。這種精確到最細(xì)微末節(jié)的輝煌成就，使得牛頓力學(xué)“直到19世紀(jì)末，它一直是理論物理學(xué)領(lǐng)域中每個(gè)工作者的綱領(lǐng)”。被牛頓系統(tǒng)化了的科學(xué)方法和思維方式受到科學(xué)家的競相模仿，成為近代科學(xué)固定的模式。在18～19整整兩個(gè)世紀(jì)，幾乎所有的自然科學(xué)家都以牛頓力學(xué)提供的準(zhǔn)則和方法去研究自然，發(fā)展智慧。牛頓的影響達(dá)到了前所未有的高潮，同時(shí)也標(biāo)志著初始形態(tài)的“實(shí)體”的機(jī)械論開始走向成熟的經(jīng)典形態(tài)。2近代自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。是關(guān)于“實(shí)體”的科學(xué)研究與“實(shí)體”的資本主義市場經(jīng)濟(jì)相互促進(jìn)、相互發(fā)展的產(chǎn)物在技術(shù)領(lǐng)域，一方面，由于以牛頓力學(xué)為代表的“實(shí)體”的自然科學(xué)的發(fā)展為近代第一次技術(shù)革命提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，社會(huì)“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”的需要也是近代第一次技術(shù)革命的推動(dòng)力量。近代自然科學(xué)技術(shù)革命就是以此兩者相互推動(dòng)的方式進(jìn)行的。科學(xué)“實(shí)體”滲透進(jìn)技術(shù)“實(shí)體”，催生出經(jīng)濟(jì)“實(shí)體”。反過來，經(jīng)濟(jì)“實(shí)體”以及市場的需要又極大地推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步乃至科學(xué)研究水平的提高。恩格斯指出：“如果說，在中世紀(jì)的黑夜之后，科學(xué)以意想不到的力量一下子重新興起，并且以神奇的速度發(fā)展起來，那么，我們要再次把這個(gè)奇跡歸功于生產(chǎn)?！辟Y本主義生產(chǎn)的發(fā)展必然尋求海外擴(kuò)張，尋找殖民地與新的海外市場。而擴(kuò)大市場的要求又推動(dòng)了航海事業(yè)的發(fā)展。1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸，1498年達(dá)伽馬從葡萄牙首次航行印度成功，1519年麥哲倫第一次環(huán)球旅行。這些發(fā)現(xiàn)為世界貿(mào)易打下了基礎(chǔ)，也為從手工業(yè)發(fā)展到“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——工廠制度創(chuàng)造了良好的條件。新的“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——資本主義經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)制度采用了新的生產(chǎn)工具、新的能源、新的勞動(dòng)對象。這就需要具體地分析自然界“實(shí)體”的一些具體物質(zhì)形態(tài)和運(yùn)動(dòng)形態(tài)。機(jī)器的采用，需要研究各種金屬的性能；金屬的冶煉，需要進(jìn)一步研究找礦的規(guī)律，需要有各門類“實(shí)體”的科學(xué)——物理學(xué)、化學(xué)、冶金學(xué)、地質(zhì)學(xué)等門類學(xué)科的知識(shí)。因此，恩格斯說，生產(chǎn)和社會(huì)需要，比10所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。告別了中世紀(jì)封建的生產(chǎn)方式，資本主義“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”迅速崛起。從某種程度上說，近代第一次產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命是以機(jī)器生產(chǎn)為主體的“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——工廠制度代替以手工操作為基礎(chǔ)的手工工場的革命。它的發(fā)生是資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求所決定的。英國的產(chǎn)業(yè)革命始于18世紀(jì)下半葉，到19世紀(jì)中期基本完成。用哲學(xué)的語言表述，它始于“實(shí)體”的研究。用科學(xué)技術(shù)的語言表達(dá)，它始于“物質(zhì)”、“能量”的研究與應(yīng)用。也就是說，工業(yè)革命，它始于工具機(jī)的改革，發(fā)展于動(dòng)力機(jī)的革命，即開始于“珍妮紡紗機(jī)”，發(fā)展于“瓦特蒸汽機(jī)”。由于蒸汽技術(shù)的突破，促進(jìn)和帶動(dòng)了種種“物質(zhì)”的技術(shù)——機(jī)械技術(shù)、造船技術(shù)、機(jī)車技術(shù)、冶煉技術(shù)和化工技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了新的利用“能量”的技術(shù)——發(fā)明了新的動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)和工具機(jī)，形成了近代第一次技術(shù)革命，人類對于“能量”的利用進(jìn)入到蒸汽動(dòng)力時(shí)代。而蒸汽技術(shù)革命則大大加速了“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，使“物質(zhì)”——材料、“能量”——能源、“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)組織都發(fā)生了很大的變化。社會(huì)更是發(fā)生了全面的變革，其突出的標(biāo)志是“機(jī)械化”。人類從木材時(shí)代進(jìn)入到煤鐵時(shí)代，人類社會(huì)開始由農(nóng)業(yè)社會(huì)進(jìn)入到工業(yè)社會(huì)，人類文明從第一次浪潮進(jìn)入到第二次浪潮。繼英國產(chǎn)業(yè)革命之后，法國在19世紀(jì)20年代，德國在19世紀(jì)30～40年代，美國在19世紀(jì)60年代，日本于19世紀(jì)60年代末，先后進(jìn)入產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。它們利用了英國的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，分別用30～40年的時(shí)間完成了本國的產(chǎn)業(yè)革命。上述國家都是沿著科學(xué)“實(shí)體”滲透進(jìn)技術(shù)“實(shí)體”并催生出經(jīng)濟(jì)“實(shí)體”的道路走過來的，并成功地實(shí)現(xiàn)了各自的社會(huì)轉(zhuǎn)型。首先，在第一次科技革命中，整個(gè)工程技術(shù)系統(tǒng)，技術(shù)“實(shí)體”是以“技術(shù)群”的方式存在的。各種技術(shù)的發(fā)展是相互制約、相互影響的。技術(shù)之間存在著各種橫向聯(lián)系。這些橫向聯(lián)系是：技術(shù)之間的互相依存關(guān)系——一種技術(shù)得以出現(xiàn)并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，必須以另一種技術(shù)的存在為前提，否則該技術(shù)就不可能成為現(xiàn)實(shí)的技術(shù)；一種技術(shù)可以運(yùn)用于多種技術(shù)領(lǐng)域和多種生產(chǎn)過程之中，而促使各種技術(shù)相互滲透；技術(shù)之間的鎖鏈關(guān)系——一種技術(shù)出現(xiàn)后，會(huì)鎖鏈般地引起一系列技術(shù)的產(chǎn)生。正是因?yàn)榧夹g(shù)之間的橫向聯(lián)系，使得任何技術(shù)都不會(huì)也不可能單獨(dú)向前發(fā)展，某一新技術(shù)產(chǎn)生以后，它就會(huì)影響其他技術(shù)的發(fā)展。其次，在第一次科技革命中，技術(shù)革命又直接推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展。以新的“物質(zhì)”形態(tài)——機(jī)器為基礎(chǔ)的大工業(yè)生產(chǎn)只有不斷地更新技術(shù)，才能使資本家的“經(jīng)濟(jì)實(shí)體”——工廠保持競爭力。而技術(shù)的進(jìn)步有賴于“實(shí)體”科學(xué)的研究進(jìn)展。如要提高蒸汽機(jī)的熱效率，迫切需要熱力學(xué)的理論指導(dǎo)。著名的卡諾定理就是探討熱效率的。而蒸汽機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用為后來的“能量”守恒和轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。又如在紡織業(yè)和農(nóng)業(yè)中曾經(jīng)提出的合成染料、合成肥料等問題，促進(jìn)了種種“實(shí)體”科學(xué)，如無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。第一次科學(xué)技術(shù)革命為自然科學(xué)的發(fā)展和運(yùn)用開辟了廣闊的道路。馬克思在《機(jī)器、自然力和科學(xué)的運(yùn)用》中說，只有資本主義生產(chǎn)方式才第一次使自然科學(xué)為直接的生產(chǎn)過程服務(wù)，同時(shí)，生產(chǎn)的發(fā)展反過來又為從理論上征服自然提供了手段。隨著資本主義的擴(kuò)展，科學(xué)因素第一次被有意識(shí)地和廣泛地加以發(fā)展、應(yīng)用，并體現(xiàn)在生活中，其規(guī)模是此前的時(shí)代根本想象不到的。二、近代第二次科學(xué)技術(shù)革命：“物質(zhì)”、“能量”思維的巨大勝利第二次技術(shù)革命的發(fā)生同樣是以“實(shí)體”的理論即自然科學(xué)理論突破為前提的，自然科學(xué)理論在第二次技術(shù)革命中起著決定性的作用。如果說在第一次技術(shù)革命中，自然科學(xué)理論的指導(dǎo)作用還不明顯，工具機(jī)、動(dòng)力機(jī)的發(fā)明與革新，工匠技藝經(jīng)驗(yàn)的積累起著主要作用的話，那么第二次技術(shù)革命的情況就不同了。無論是電機(jī)的發(fā)明，還是無線電通訊技術(shù)的誕生，關(guān)于“實(shí)體”的自然科學(xué)理論都在其中起著決定性的作用。奧斯特發(fā)現(xiàn)電的磁效應(yīng)，成為電動(dòng)機(jī)的技術(shù)原理；法拉利第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，成為發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)。沒有電磁學(xué)的這些成就，電機(jī)的發(fā)明是不可能的。同樣，如果沒有麥克斯韋的電磁場理論以及他作出的存在電磁波的預(yù)言，而赫茲又沒有做驗(yàn)證電磁波存在的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的話，人們根本不會(huì)去研究和發(fā)明無線電通訊的。麥克斯韋體系以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理邏輯再現(xiàn)了自然界統(tǒng)一和諧的思想。它揭示出光、電、磁、熱等現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，完成了物理學(xué)的第二次理論大綜合，為電力工業(yè)、電子工業(yè)和無線電工業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)，從而激起并呼喚了電氣化時(shí)代的到來。在第二次技術(shù)革命中，作為“實(shí)體”的自然科學(xué)理論的突破成為技術(shù)革命的先導(dǎo)，自然科學(xué)理論已經(jīng)走在生產(chǎn)實(shí)踐的前邊。從某種意義上說，近代第二次技術(shù)革命是使“科學(xué)——技術(shù)——生產(chǎn)”相互關(guān)系發(fā)生根本改變的一個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期。電力時(shí)代是繼蒸汽動(dòng)力革命后人類歷史上的第二次技術(shù)革命。它同樣是作為“實(shí)體”科學(xué)的巨大勝利，是“物質(zhì)”、“能量”思維的巨大勝利。它以19世紀(jì)30年代電磁理論的建立為發(fā)端，以19世紀(jì)60年代電機(jī)的制造和電力應(yīng)用為主要標(biāo)志。在第二次科學(xué)技術(shù)革命中，學(xué)術(shù)傳統(tǒng)和培根的“工匠”傳統(tǒng)達(dá)到了完美的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)與技術(shù)的完美結(jié)合，確立起技術(shù)理論體系。技術(shù)的科學(xué)化改變了以往科學(xué)——數(shù)學(xué)——哲學(xué)為主體的社會(huì)知識(shí)結(jié)構(gòu)，確立了工程技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)中的主體地位，使科學(xué)——512程技術(shù)——管理成為社會(huì)知識(shí)的主要組成部分。首先，電力革命不但使生產(chǎn)更加社會(huì)化，也使科學(xué)研究出現(xiàn)了社會(huì)化的趨勢，催生了形形色色、各種各樣的研究“實(shí)體”?？茖W(xué)研究走向“實(shí)體化”——建制化。1871年麥克斯韋創(chuàng)建的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室在后來不但成為英國的研究中心，而且為20世紀(jì)培養(yǎng)出湯姆遜、盧瑟福等一大批優(yōu)秀科學(xué)家。在應(yīng)用技術(shù)方面，發(fā)明家愛迪生于1876年建立了第一個(gè)有組織的工業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室，到1910年該實(shí)驗(yàn)室獲得了白熾燈、電影、留聲機(jī)等1328項(xiàng)技術(shù)專利。后來該實(shí)驗(yàn)室成為美國通用電氣公司的研究所，在電力革命中發(fā)揮了巨大的作用。1889年電話的發(fā)明人貝爾成立了一個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，1925年發(fā)展成為著名的貝爾研究所。貝爾研究所在晶體管、雷達(dá)、激光、信息論、阿波羅登月通信系統(tǒng)等方面研究成果卓著，是世界上最富有創(chuàng)造性的研究所之一。其次，電力革命改變了整個(gè)社會(huì)的面貌，從而使社會(huì)文明發(fā)展到一個(gè)新的階段。通訊技術(shù)的普及改變了人們以往的封閉的生活狀態(tài)，使人與社會(huì)的聯(lián)系更廣泛更密切；科學(xué)技術(shù)向社會(huì)各方面滲透，使人們的消費(fèi)方式、服務(wù)方式、交往方式等發(fā)生了翻天覆地的變化；生產(chǎn)的社會(huì)化促使企業(yè)出現(xiàn)新型的科學(xué)管理體制，加快了政治民主化進(jìn)程