全面科学综述.doc
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1、科学综述生命科学学院2009级4班傅盛晟学号:222009317011123 一、科学的历史回顾(一)西方科学的诞生和发展 随着人类知识的积累,社会的发展和进步,科学从诞生起发展至今,经过四次变革。 第一次科学革命:发生于1617世纪,以哥白尼的日心说为代表,初步形成了与中世纪神学与经验哲学完全不同的新兴科学体系,标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略,特别是牛顿为代表的一大批科学家的推动,建立了近代自然科学体系。 第二次科学革命:发生于19世纪,以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。有能量守恒与转化定律、物理学说和进化论等成就,这三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现,形成了整
2、个物理学、生物学、心理学等实验科学体系。第三次科学革命:是19世纪末到20世纪初,X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现,使人类对物质结构的认识由宏观领域进人微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革,有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展,标志着科学发展进入了现代时期。 第四次科学革命依据曾邦哲的观点第4次科学革命是系统科学、新老三论与计算机、人工智能、纳米化学、生物医药等科学的技术集成与方法整合,系统生物科学的诞生开启第四次科学与技术革命,包括系统生物学与系统医学、系统遗传学与系统生物技术、合成生
3、物学与系统生物工程等,将导致的是21世纪的转化医学与生物工业革命,从而形成了完整的实验与系统二维度的科学体系。(二)中国科学的起源:据说文解字,科,会意字:“从禾从斗,斗者量也”;故“科学”一词乃取“测量之学问”之义为名。 从唐朝到近代以前,“科学”作为“科举之学”的略语,“科学”一词虽在汉语典籍中偶有出现,但大多指“科举之学”。 最早使用“科学”一词之人似可溯及到唐末的罗衮或如12世纪南宋的陈亮。中国传统上将所有的知识统称“学问”,古代将关于自然物道理的学问称为“物理”因此古代的物理即是自然科学,数学学科独立于“物理”。 而自明代时中国则称为格致,即格物致知,以表示研究自然之物所得的学问。直
4、至中日甲午战争以前出版的许多科学书籍多冠以“格致”或“格物”之名。甲午海战以后,中国掀起了学习近代西方科技的高潮,清末主要通过近代化之路上走在前面的日本学习近代科学技术。许多人认为,中国最早使用“科学”一词的学者大概是康有为。他出版的日本书目志中就列举了科学入门、科学之原理等书目。辛亥革命时期,中国人使用“科学”一词的频率逐渐增多,出现了“科学”与“格致”两词并存的局面。在中华民国时期,通过中国科学社的科学传播活动,“科学”一词才取代“格致”。 (1)春秋战国(公元前770年公元前221年): 没皇帝管,没有儒家政治思想,没有"某某伟人思想"捆绑!科学开始萌芽。(2)东汉末
5、年到三国,魏晋南北朝(公元184年500年): 这三百六十余年间,中国没有统一皇权,没有政治思想的干预,中国研究发明特别多!科技人才辈出。中国众多重要科学论文是在此期间发表。(3)北宋(960年1127年): 中国维一 一个公平法律年代,一个真相第一的年代,科技先进。可见公平真相也是研究发明的土壤。二,科学的定义(一)关于科学定义的几种观点 1. 1888年,达尔文曾给科学下过一个定义:科学就是整理事实,从中发现规律,作出结论。2. 前苏联科学家拉契科夫认为:科学是关于现实本质联系的客观真知的动态体系,这些客观真知是由于特殊的社会活动而获得和发展起来的,并且由于其应用而转化为社会的直接实践力量
6、。3. 辞海1979年版:科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践经验的结晶。4. 辞海1999年版:科学:运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。5. 法国百科全书:科学首先不同于常识,科学通过分类,以寻求事物之中的条理。此外,科学通过揭示支配事物的规律,以求说明事物。6. 前苏联大百科全书:科学是人类活动的一个范畴,它的职能是总结关于客观世界的知识,并使之系统化。科学这个概念本身不仅包括获得新知识的活动,而且还包括这个活动的结果。7. 现代科学技术概论:可以简单地说,科学是如实反映客观事物固有
7、规律的系统知识。8. 中国幸福学研究:什么是科学?科学就是有关研究客观事物存在及其相关规律的学说。9. 其他科学的定义:对一定条件下一切物质本质组成变化规律的研究和总结。科学”的本意 Science源于古拉丁语Scientia,最初的涵义是“知识”和“学问”。Science在17世纪出现于法国,19世纪上半叶出现于英国。 “科学家(scientist)”是1838年在英国提出的,最初的涵义是指缺乏正规训练或者与研究机构并不密切,但在科学上很有能力的人。20世纪以来才用以专门指以科学为职业的人。 19世纪下半叶,日本
8、明治维新时代启蒙思想家福泽瑜吉(1844-1901)首次把Science译为“科学”(分门别类加以研究的学问“科”即“品类”、“等级”)。 1893年,康有为最早将“科学”一词引进中国。(二) 对科学的几种认识 。 (1)科学是一种知识体系:这是自19世纪以来的一种传统看法,也是被多数人所采纳的一种观点。辞海中这么定义:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践经验的结晶。这一观点强调科学不是零散的知识,而是这些知识单元的内在逻辑特征和知识单元之间的本质联系被揭示后建立起来的一个完整的知识体系。尚未纳入一个连贯的系统中去
9、的零散的知识的汇集不能形成科学,当有目的地搜集事实和描述达到了能把它们纳入概念的系统中、理论中去的水平时,知识才能变成科学的知识。(2)科学是知识加工的动态过程:这种观点认为,把科学仅仅描述为知识体系还不能刻画科学的许多本质特征。科学不是一种静态的知识,而本质上是一种探索活动,知识并不是科学,而是科学的产物,科学创造知识,但不是知识本身。科学的本质是一个认识过程、创造过程。因此,科学应该主要表现在思考、研究问题,离开了研究,科学就失去其意义了。 (3)科学是信念和约定的观点:这是由于随着现代科学的飞速发展,科学家集团的日益壮大和社会功能的日益突出,科学更多地表现为人的主要创造活动,而提出了这种
10、观点。把科学理解为信念和约定,突出了科学作为一种人的活动。库恩认为,科学是科学共同体按照其成员公认的信念所进行的研究活动,而约定论者更多地强调使科学家普遍承认和共同遵循的科学理论的标准问题,认为一个科学理论能够使人有效地进行活动,就是一个好理论,而简单性、精确性等应当是科学必须具备的条件。 (三)科学概念的透视1、作为知识体系的科学-科学是系统化的知识古希腊认为科学是一种知识。(知识),拉丁文scientia 或scire,就广泛意义来讲,指学问或知识。英文science德文wissenschaft法语 scientia 皆由此衍生转变而来。亚里士多德认为科学知识的性质是一种“获得关于可以论证
11、的事物的知识”,以区别于“意见”。希波克拉底:“我将尽力治好您的病,但我是学者,追求的是知识(而不是财富和权势)”。16世纪西学东渐时,中国学者将science对应于“格物致知”,简称“格致”。礼记大学云:“致知在格物,物格而后知至”。朱熹注云:“所谓致知在格物者,言欲致吾之知,在即物而穷理也。”即,接近;穷,推究、穷究也。日本19世纪下半叶还沿用“格致学”,到产业革命兴起时才改称“科学”。1885年康有为首先把“科学”一词介绍给国人。18941897间严复译天演论时,把science译为“科学”。康德自然科学的形而上学基础(1786)“任何一种学说,如果它可以成为一个系统,即成为一个按原则整
12、体组成的知识整体,就叫做科学”(商务,第2页)。科学包含:(1)感官材料,(2)普遍必然性的形式,即通过概念、范畴(因果性、必然性与偶然性)整理的知识。黑格尔:“一堆知识的聚集,并不能构成科学”。(哲学史讲演录卷1,35)实际上中世纪经院哲学把神学也称为科学,就是取有体系的知识这个含义。丹皮尔“科学可以说是关于自然现象的有条理的知识,可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。”(科学史,9)科学与智慧:两种说法:知识的结晶智慧;知识是智慧的结晶,智慧比知识的概念更广泛。哲学就是智慧之学,“爱智之学”。科学的功利性往往妨碍了科学工作者的人生智慧。知识与智慧以人的自我意识为基础,是在
13、人的对象性活动中产生,共同发挥作用。科学与常识:常识的共同性、基础性,常识的非系统性、非明确性,常识的非反思性、非批判性科学是批判反思的系统化了的知识体系。2、作为一种活动的科学:科学还应该被理解为是形成和产生科学知识、运用科学知识的实践活动。梅森(科学史家):“科学就是人类历史上积累起来的有关自然界的相互联系着的技术、经验和理论知识的不断发展活动。”马克思的观点马克思在1844年(卷25,120、97)中指出,任何个人活动属于社会活动,明确提出科学活动是一种社会劳动。“一般劳动是一切科学工作、一切发现、一切发明”。科学属于精神生产领域。科学是人类活动,社会活动,精神生产领域的劳动。科学异化问
14、题:科学是人类有目的的活动,异化就是对原初目的的背离。“异化”概念被认为是马克思1844年经济学哲学手稿的主要思想。科学异化是现代科学面临的最主要的问题。甚至有人提出,科学已经失去了控制。科学就是“勾勒姆”吗1993年法国科学社会学家科林斯(H.G.Collins)等人在著作科学勾勒姆中提出,科学就是一个勾勒姆。勾勒姆(Golem)是犹太神话中的怪物,是人借助妖术、咒语用土和水造成的人行怪物。它力大无比并且每天都在增加,它服从主人的命令,替人工作,但它又是笨重和危险的,若失去控制就可能用其千钧之力毁灭它的主人。3、作为社会建制的科学所谓科学的社会建制,指科学事业成为社会构成中的一个相对独立的社
15、会部门和职业部类的一种社会现象。它从科学家的社会角色、科学专业、科学共同体及其活动、规范等方面反映了科学与社会的关系。1919年M韦伯首先把科学作为一种社会职业,把从事科学活动的人作为一种社会角色来加以研究。指出科学已发展到这样的专门化程度,以致于需要长期严格的专业化训练的科学家才能胜任,以区别于其他社会活动和科学活动。 1942年默顿科学的规范结构提出“科学共同体”的概念,认为一定数量的科学共同体成员是科学社会组织的重要成分,以区别于其他社会共同体。库恩科学革命的结构-科学是范式规范下的活动,范式是科学共同体的行为规范.贝尔纳在历史上的科学(1953)中指出,科学建制是一个社会事
16、实,一个国家科学建制的状况,成为衡量一个国家经济、政治、军事等实力的重要标志。科学的社会化历程科学的独立:科学实验作为独立的生产实践;科学家与哲学家的分化。职业科学院、协会的出现1662年英国皇家学会1666年法兰西科学院1700年柏林科学院4、作为生产力的科学:克思“生产力里面也包括科学在内”。邓小平1988“马克思讲过科学技术也是生产力,这是非常正确的。在我看来这样说可能还不够,恐怕是第一生产力”。劳动者素质;劳动工具;劳动对象。科学技术对经济发展的贡献率。知识经济。 5、作为一种方法的科学:方法,沿着(正确的)道路行进。黑格尔把方法表述为“人能动地把握客体的手段的工具”。在逻辑学(下,5
17、32)中写道:“在探索的认识中,方法也就是工具,是主观方面的某种手段,主观方面通过这个手段和客体发生关系”。培根新工具,科学就在于用理性方法去整理感性材料。人们对科学方法有不同的理解皮尔士认为,科学是驱逐怀疑,获得稳定思想的一种方法。默顿:科学是“证明知识可靠性的一种独特方法”。梅森:“科学方法主要是发现新现象,制定新理论的一种手段,因此不断地在扩大人类知识体系,只要科学方法应用得上,旧的科学理论就必须地为新的理论所推翻。” 因此,所谓科学方法,是在实现科学认识活动中所遵循的途径和运用各种方式和手段的总和。M玻恩在1954年诺贝尔物理学奖致谢辞中谈到,“我荣获1954年的诺贝尔奖,与其说是因为
18、我所发表的工作包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现”。(我这一代的物理学家,213)关于科学与方法的关系(讨论)科学就是方法,正确的方法就是科学方法。“科学学习”、“科学锻炼”、“科学养猪”、“科学灭鼠”科学成了一切价值的尺度。科学方法是人类认识事物的先决条件。6、作为一种文化的科学:1871年人类学家泰勒在原始文化中首先提出文化的定义,“文化是包括全部知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及作为社会成员的人所掌握和接受的任何其他的才能和习惯的复合体”(P1) 1627培根新大西岛描绘了一个“科学文化岛”,有专门的科研组织,以“探明事物的性质和
19、它们运行的秘密”(P28)。培根关于科学的文化形态影响了皇家学会的创立。18世纪中,卢梭论科学和艺术的进步是否有助于敦化风俗中,把科学置于社会文化中加以批判。1918年德国斯宾格勒西方的没落中把科学看作为一种文化,主要把科学放在特定的文化背景中加以考察。 对科学的文化分析萨顿把科学史规定为文明史的一部分,“从最高意义来说,它实际上是人类文明的历史”。贝尔纳认为“把科学当作整个文化的一个组成部分来对待”才能正确认识科学,促进科学的健康发展。1940年代卡西尔在人论中指出,“科学是人的智力发展的最后一步,并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就”,“没有第二种力量可以与科学思想的力量相匹敌”。19
20、57年斯诺两种文化中谈到了科学文化与人文文化之间的隔膜与对立。1972年李克特指出“科学是一种文化过程”,(三联,同名书)指出科学文化有三个特征:科学文化是一种认知过程,有别于个体的认知;是传统文化的生长物,具有特定的发展特征;其发展速度快于生物进化。三,科学方法科学完全是客观的吗?确实有人的因素。先有自然界才有人,有了人才有自然科学,自然科学不管怎样是人造出来的。人的语言、人的思想方法、人做的实验,这里肯定有人约定的因素。但是特别是自然科学,我们研究的是自然界,总要说明和预测自然的现象,这不能随心所欲、指鹿为马的。科学到底哪些有真理性的因素、哪些是人建构的因素,大概是科学哲学里一个难题,目前
21、争论不休、谁也说服不了谁。科学为什么?过去科学家为科学而科学,满足自己的好奇心,求真。一些早期的科学家是要为科学献身。他们认为科学是价值中立的。现在科学的社会后果很严重,比如造出核弹、生物武器、化学武器可以把人类消灭。克隆、基因工程、试管婴儿、器官移植等等这类技术将来对整个人类的生活、伦理都有很大的影响。所以科学家不能只求真,不问它的社会后果。科学家不能不考虑研究科学到底是为什么?科学归根结底还是要为人服务、为人类的幸福生活服务。所以现在科学伦理学很时髦。过去逻辑经验论不考虑伦理学,只考虑能不能证实、真不真、假不假,而现在科学哲学很大一批人转到搞科学伦理学上去。特别是现实的很多问题,安乐死、艾
22、滋病、人体实验等等,都跟伦理学有关系。现在科学伦理学变成了科学哲学中很热的一个部门。 总结:科学究竟是什么?科学方法是人们为实现达到认识客观世界这一基本目的而采用的手段和途径, 它既包括科学活动的方式(如实验)及所使用的仪器等物质方面的规定, 也包括逻辑推理、数学方法以及各种抽象思维方法和理论方法等 1 (张巨青. 科学研究的艺术科学方法导论M . 武汉: 湖北人民出版社, 1988.)科学方法指的是检查自然现象、获得新知识、或修正与整合先前已得的知识,所使用的一套技术。为了合乎科学精神,这方法必须建立于,按照明确的推理原则,收集可观察、可经验(empirical)、可测量的证据之上。梅里亚姆
23、-韦伯斯特辞典如此定义:科学方法是一种有系统地寻求知识的程序,科学方法是近代科学革命发生的必要条件“方法”(method)一词源于希腊语“沿着”()和“道路”(),即meta和hodos的合成,其本意是“沿着某一道路”或“按照某种途径”,后意指达到某目标或做某事的程序或过程。中文“方法”一词最早出现于墨子?天志,原为量度方形之法,后转意为知行的办法、门路、次序等。科学方法”(scientific method,method of science)是认识自然或获得科学知识的步骤、顺序或过程;它既意谓特定科学门类所使用的或对其来说是
24、恰当的探究程序、途径、手段、技巧或模式,通常实施时是比较有秩序的、合乎逻辑的、系统的和行之有效的;它又意谓处理科学探究的原则和技巧的研究领域或学科,大体相当于“科学方法论”(scientific methodology)。步骤:问题的认知与表述、通过观察和实验收集数据、假说的构成与测试。科学方法的应用例如:矿泉水产品市场研究调查实施步骤 Plan: 本阶段你要明确六个问题。这六个问题简称为5W1H。 (1)为何制定此计划? (Why?) (2)计划的目标是什么? ( What?) (3)何处执行此计划? (Where?) (4)何时执行此计划? (When?) (5)何人
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