從第二次工業(yè)革命看科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系

1、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系的理論方面1、 科學(xué)與技術(shù)的定義“科學(xué)”這個(gè)詞，源于中世紀(jì)拉丁文“Scientia”，原意為“學(xué)問”、“知識(shí)”。但科學(xué)至今還沒有一個(gè)為世人公認(rèn)的定義。甚至有人認(rèn)為，給科學(xué)下定義是無益的，也是不可能的。英國著名科學(xué)家貝爾納指出：“科學(xué)在全部人類歷史中確已如此地改變了它的性質(zhì)，以致無法下一個(gè)合適的定義”，“科學(xué)不是個(gè)能用定義一勞永逸地固定下來的單一體”。一般地說，科學(xué)是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的知識(shí)，但并不是任何關(guān)于客觀世界的知識(shí)都是科學(xué)的。1888年，達(dá)爾文曾給科學(xué)下過一個(gè)定義：“科學(xué)就是整理事實(shí)，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，作出結(jié)論”。達(dá)爾文的定義指出了科學(xué)的內(nèi)涵，即事實(shí)與規(guī)律?？茖W(xué)要發(fā)現(xiàn)人所未知的

2、事實(shí)，并以此為依據(jù)，實(shí)事求是，而不是脫離現(xiàn)實(shí)的純思維的空想。至于規(guī)律，則是指客觀事物之間內(nèi)在的本質(zhì)的必然聯(lián)系。因此，科學(xué)是建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)和嚴(yán)密邏輯論證的，關(guān)于客觀世界各種事物的本質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系。科學(xué)包括自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和思維科學(xué)等。自然科學(xué)是研究自然界不同對(duì)象的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。社會(huì)科學(xué)是研究人類社會(huì)不同領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。哲學(xué)也是一門科學(xué)，它是關(guān)于世界觀的學(xué)說；是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)知識(shí)的概括和總結(jié)；也是自然界、社會(huì)和思維的最一般的規(guī)律。技術(shù)是為某一目的共同協(xié)作組成的各種工具和規(guī)則體系。它是指人們利用現(xiàn)有事物形成新事物，或是改變現(xiàn)有事物功能、性

3、能的方法。技術(shù)應(yīng)具備明確的使用范圍和被其它人認(rèn)知的形式和載體，如原材料（輸入）、產(chǎn)成品（輸出）、工藝、工具、設(shè)備、設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指標(biāo)、計(jì)量方法等。它是人類為了滿足自身的需求和愿望，遵循自然規(guī)律，在長期利用和改造自然的過程中，積累起來的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技巧和手段，是人類利用自然改造自然的方法、技能和手段的總和但是也是需在在實(shí)際中多多磨練才能找到自己技術(shù)所在地。2、 科學(xué)與技術(shù)關(guān)系的演變第三階段是19世紀(jì)中葉直到現(xiàn)在。19世紀(jì)后，歐洲社會(huì)化大生產(chǎn)的建立，對(duì)科學(xué)的需求空前加強(qiáng)。止匕外，在這一時(shí)期，科學(xué)在很多領(lǐng)域都取得了長足的進(jìn)步，科學(xué)開始反過來指導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，并開辟了眾多的新領(lǐng)域，科學(xué)作為技術(shù)的先導(dǎo)

4、作用日益增強(qiáng)，開始了從科學(xué)到技術(shù)的轉(zhuǎn)化。例如，首先發(fā)現(xiàn)了電磁理論，之后才在技術(shù)上發(fā)明了電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電燈、電報(bào)、電話等，電力革命隨之興起，在合成化學(xué)理論建成以后，大批的化工合成產(chǎn)品相繼問世。由于上述兩個(gè)原因，科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系日益密切，相互作用不斷加強(qiáng)。在技術(shù)發(fā)展繼續(xù)對(duì)科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生影響的同時(shí)，科學(xué)發(fā)展對(duì)技術(shù)進(jìn)步所產(chǎn)生的影響越來越大，科學(xué)開始由過去的“配角”地位上升為“主角”，顯示出對(duì)科學(xué)對(duì)技術(shù)的推動(dòng)，出現(xiàn)了同步發(fā)展的趨勢(shì)。3、 科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系1、兩者相互依賴，相互轉(zhuǎn)化科學(xué)向技術(shù)的轉(zhuǎn)化：(1)科學(xué)規(guī)律、科學(xué)原理通過應(yīng)用研究轉(zhuǎn)化為技術(shù)原理，并為技術(shù)發(fā)明提供直接的理論要素和方法原則。(2)科學(xué)實(shí)驗(yàn)

5、研究中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置和模型，可以直接成為技術(shù)發(fā)明、技術(shù)創(chuàng)造的起點(diǎn)。技術(shù)向科學(xué)的轉(zhuǎn)化：技術(shù)原理和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、方法等也可以轉(zhuǎn)化為科學(xué)知識(shí)、科學(xué)原理。2、兩者相互促進(jìn)，互為動(dòng)力技術(shù)對(duì)科學(xué)的推動(dòng)作用：(1)科學(xué)在理論上的突破為技術(shù)發(fā)展提供前提和開辟新的廣闊領(lǐng)域，即表現(xiàn)為科學(xué)對(duì)技術(shù)的定向作用和先導(dǎo)作用。(2)科學(xué)研究對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的需求推動(dòng)了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。3、兩者相互交織，相互滲透科學(xué)與技術(shù)的職能分工是相對(duì)的，兩者在很多方面是相互交叉的、相互融合在一起的。技術(shù)的“硬件”和“軟件”是科學(xué)原理的載體，而科學(xué)的觀念、理論同時(shí)又構(gòu)成技術(shù)的理論要素和指導(dǎo)思想?？茖W(xué)需要技術(shù)支援、應(yīng)用和促進(jìn)，技術(shù)需要科學(xué)指導(dǎo)、論證和

6、帶動(dòng)。兩者是相互交織、相互滲透的。四、科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別1、科學(xué)與技術(shù)的目的不同科學(xué)的目的側(cè)重于回答“是什么”、“為什么”的問題，揭示客觀過程的因果性、規(guī)律性。技術(shù)的目的的側(cè)重于回答“做什么”、“怎么做”的問題，追求滿足主體需要的功利性。2、科學(xué)與技術(shù)任務(wù)不同在人類作用于自然的創(chuàng)造活動(dòng)中，科學(xué)是認(rèn)識(shí)自然、探索客觀真理、揭示事物的本質(zhì)、規(guī)律，是人類作用于自然的創(chuàng)造活動(dòng)中，科學(xué)是認(rèn)識(shí)自然、探索客觀真理、揭示事物的本質(zhì)、規(guī)律，是人類改造自然的行動(dòng)指南。而技術(shù)所承擔(dān)的主要是生產(chǎn)力，是改造自然、創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的手段和存儲(chǔ)知識(shí)、獲取信息的手段。3、科學(xué)與技術(shù)知識(shí)形態(tài)不同科學(xué)主要表現(xiàn)為一元性的知識(shí)，它將紛雜的現(xiàn)

7、象統(tǒng)一于某一種本質(zhì)，從眾多的假說中篩選出一種定論，使其簡潔明了。技術(shù)由單一到多樣，它將某一種科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為多種技術(shù)設(shè)施、工藝手段，從相同的原理中做出多種類型的設(shè)計(jì)方案。4、成果形式不同科學(xué)成果是觀念形態(tài)的東西，只要是科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)預(yù)見、科學(xué)原理等，屬于由物質(zhì)向精神轉(zhuǎn)化的范疇。其成果形式有專著、論文、研究報(bào)告等。技術(shù)成果是知識(shí)形態(tài)的東西與物質(zhì)形態(tài)的東西的有機(jī)結(jié)合，它更多地表現(xiàn)為由精神向物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。其成果形式有技術(shù)樣品、模型、技術(shù)規(guī)程、設(shè)計(jì)圖紙等。5、知識(shí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同對(duì)科學(xué)進(jìn)行真理性評(píng)價(jià)。對(duì)技術(shù)進(jìn)行價(jià)值性評(píng)價(jià)?？茖W(xué)的任務(wù)是研究解決某個(gè)事物“是什么”、“怎么樣”、“為什么”的問題，要求有所發(fā)現(xiàn)，從

8、而提高人類的認(rèn)識(shí)水平，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是判斷真假問題。技術(shù)的任務(wù)是研究解決人們應(yīng)當(dāng)“做什么”和“怎么做”的問題，要求有所發(fā)明或有所創(chuàng)新。它的成功與否往往要受到多種相關(guān)因素的制約，除受資源、環(huán)境、地域、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、法律等制約因素制約外，還要接受人們的價(jià)值取向和生活習(xí)慣等因素的評(píng)價(jià)。我們對(duì)待科學(xué)和技術(shù)的態(tài)度只有將兩我們既要重視科學(xué)方面的思考，也要注重培養(yǎng)技術(shù)上的動(dòng)手能力者有機(jī)結(jié)合，社會(huì)才能真正的健康發(fā)展下去，我們的個(gè)人素質(zhì)乃至國家的綜合國力才能得到進(jìn)一步的提高第二次工業(yè)革命中科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合科學(xué)理論研究在19世紀(jì)科學(xué)技術(shù)向縱深發(fā)展的基礎(chǔ)上，在科學(xué)理論上出現(xiàn)了新的偉大成就，那就是在牛頓力學(xué)之后，發(fā)現(xiàn)了能

9、量守恒和轉(zhuǎn)化定律以及電磁科學(xué)。這是第二次科學(xué)技術(shù)革命的理論基礎(chǔ)。在19世紀(jì)期，有好幾位科學(xué)家，幾乎同時(shí)而又各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了能量守恒和轉(zhuǎn)化規(guī)律。其中英國物理學(xué)家焦耳在奠定這一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)并用實(shí)驗(yàn)來測定熱功當(dāng)量等方面所作的貢獻(xiàn)尤其明顯。1840年,22歲的焦耳經(jīng)過多次通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電能可以轉(zhuǎn)化為熱能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他寫成了電流析熱的論文。他的發(fā)現(xiàn)幾乎與英國物理學(xué)家楞次同時(shí)獲得，故把這一科學(xué)成果稱為焦耳一楞次定律。焦耳進(jìn)一步研究了各種運(yùn)動(dòng)形式之間的能量守恒和轉(zhuǎn)換的關(guān)系。1843年，他宣布：自然界的能是不能毀滅的，那里消耗了機(jī)械能，總能得到相當(dāng)?shù)臒幔瑹嶂皇悄艿囊环N形式。這一論點(diǎn)沖破了傳

10、統(tǒng)的“熱質(zhì)說”的機(jī)械唯物論觀點(diǎn)，轟動(dòng)了科學(xué)界。恩格斯指出：自然界的各種能，“都是普遍運(yùn)動(dòng)的各種表現(xiàn)形式，這些運(yùn)動(dòng)形式按照一定的度量關(guān)系由一種轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N，因此，當(dāng)一種形式的量消矢時(shí)，就有另一種形式的一定的量代之出現(xiàn)，因此，自然界中的一切運(yùn)動(dòng)都可以歸結(jié)為一種形式向另一種形式不斷轉(zhuǎn)化的過程。”第一次科技革命時(shí)期，能源主要依靠燃燒煤炭的蒸汽機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)器。1752年7月，美國科學(xué)家富蘭克林和他的兒子威廉，在費(fèi)城作了一次著名的震動(dòng)世界的“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”：在夏日暴風(fēng)雨來臨時(shí)，用絲綢作風(fēng)箏，上裝金屬絲，用以接引天空閃電。富蘭克林父子不顧自己生命之危，成功地證明了“閃電就是電！”。他寫成了論閃電與電氣之相同的論文，

11、并于英國皇家學(xué)會(huì)宣讀。富蘭克林的研究成果，使電學(xué)走出了極裸時(shí)代。1800年，意大利物理學(xué)家伏打(1745-1827年)發(fā)明了電池，人們首次把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。這一發(fā)明改變了電學(xué)的面貌，它使科學(xué)家們有了電流源。伏打還發(fā)明了驗(yàn)電器、儲(chǔ)電器和起電盤。1820年，由于奧斯特發(fā)現(xiàn)了磁效應(yīng)，即載流導(dǎo)線能夠使磁針偏轉(zhuǎn)，從而揭示了電和磁的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)了電磁學(xué)的發(fā)展。1826年，德國物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，即電動(dòng)勢(shì)與電阻之間的依存關(guān)系，從而極大地方便了電學(xué)的計(jì)算。1831年，英國科學(xué)家邁克爾法拉第，有了磁感應(yīng)生電的重大發(fā)現(xiàn)，確定了電磁感應(yīng)的基本定律，成為現(xiàn)代電工學(xué)的基礎(chǔ)。他發(fā)現(xiàn)磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)，就能產(chǎn)生電

12、流。這就包含了發(fā)電機(jī)的原理。他終于創(chuàng)造了電磁學(xué)史上的第一臺(tái)感應(yīng)發(fā)電機(jī)，成為后來各種復(fù)雜電機(jī)之祖。英國物理學(xué)家麥克斯韋在法拉第科學(xué)成就上，又創(chuàng)立了電磁場的基本過程，麥克斯韋方程組，揭示了電磁過程在空間是以一定速度傳播的，從而否定了超距作用的錯(cuò)誤觀念，提出了光的本質(zhì)是電磁波的結(jié)論。1873年，他出版了電學(xué)和磁學(xué)論?？茖W(xué)在技術(shù)的應(yīng)用1866年，號(hào)稱德國科學(xué)技術(shù)之父的恩斯特韋納馮西門子發(fā)明自激直流發(fā)電機(jī)。1877年產(chǎn)生了實(shí)際可用的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)由蒸汽或水力帶動(dòng)，這就把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?873年，格拉姆又發(fā)明了電動(dòng)機(jī)，又把電能轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)工作的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)了使用電能推動(dòng)工廠機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的目的，從而極大地改變

13、了動(dòng)力設(shè)備和生產(chǎn)過程。1882年，法國科學(xué)家德普爾發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離輸電的方法。利用電力為人類生產(chǎn)和生活效力，美國走在前面。勤奮自學(xué)而成材的美國發(fā)明家愛迪生在1879年用碳素纖維制成了第一個(gè)白熾電燈，連續(xù)發(fā)光達(dá)40小時(shí)。接著，電燈逐漸代替汕燈。在通訊領(lǐng)域,1844年摩爾斯在美國華盛頓和巴爾的摩之間試拍有線電報(bào)成功。1876年，美籍蘇格蘭人貝爾試驗(yàn)有線電話成功。80年代，德國物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波。1895年，俄國人波波夫發(fā)明了無線電。1899年，意大利人馬可尼利用赫茲的發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)制無線電報(bào)，并在英法兩國之間發(fā)報(bào)成功。1901年，橫越大西洋的西歐與美國的發(fā)報(bào)成功。1904年，英國電機(jī)工程師約翰弗萊明發(fā)

14、明了二極管。兩年后，美國人李德福萊斯特發(fā)明三極管。1910年，福萊斯特利用三極管加強(qiáng)無線電信號(hào)，使商業(yè)性無線電廣播成為現(xiàn)實(shí)。這樣，在原來己經(jīng)廣泛使用有線電報(bào)、電話的基礎(chǔ)上，又增添了更為有力的無線電通訊工具。19世80年代，全世界電報(bào)線白長度已有150萬公里，到該世紀(jì)末已增加到430萬公里。不久，廣播電臺(tái)、收音機(jī)出現(xiàn)了。1921,世界上第一個(gè)廣播電臺(tái)在美國開始播音。人類進(jìn)了以電用作動(dòng)力、照明、通訊和生產(chǎn)的“電氣時(shí)代”。從而使社會(huì)生產(chǎn)又出現(xiàn)一次巨大的飛躍。這一時(shí)期，除了電能的產(chǎn)生和應(yīng)用外，內(nèi)燃機(jī)也發(fā)明了。內(nèi)燃機(jī)不同于蒸汽機(jī)，它使燃燒在氣缸內(nèi)發(fā)生，而不是在鍋爐內(nèi)發(fā)生。內(nèi)燃機(jī)首先出現(xiàn)在19世紀(jì)BQ年代

15、的德國，輕內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)者是卡爾本茨,90年代，工程師魯?shù)婪虻胰麪栍衷O(shè)計(jì)出高效內(nèi)燃機(jī)。由于內(nèi)燃機(jī)使用液體燃料，不需要鍋爐，因而比蒸汽機(jī)方便得多，從而使制造汽車和飛機(jī)成為可能。由于內(nèi)燃機(jī)比之于蒸汽機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中得到了迅速而廣泛的使用。1893年美國人查爾斯杜里埃和弗蘭克杜里埃兄弟首次制造出四馬力汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。1908年10月，亨利福特制造出他的第一輛四輪T型五人敞篷游覽車，汽車生產(chǎn)的發(fā)展速度很快。1900，德國人齊柏林建造了飛艇。1903年12月7日，美國人萊特兄弟在北卡羅來納州基蒂霍克的沙丘上，在寒風(fēng)凜冽中，他們用木頭和帆布建造的雙翼飛機(jī)，在12馬力引擎推動(dòng)下，試飛成功。

16、第一次試飛只持續(xù)了12秒鐘。但當(dāng)晚再次試飛就飛了59秒鐘，飛行852英尺。這就預(yù)示著交通運(yùn)輸新紀(jì)元的到來，19班年，美國人格林柯蒂斯成功地制成水上飛機(jī)。1918年，美國開辟了紐約至華盛頓的航郵線。從此，陸上交通工具逐漸以汽車為主；飛機(jī)則開創(chuàng)了水陸之外的空運(yùn)時(shí)代。內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用推動(dòng)了石油采業(yè)的發(fā)展。總結(jié)：第二次工業(yè)革命期間，自然科學(xué)的新發(fā)展，開始同工業(yè)生產(chǎn)緊密地結(jié)合起來，科學(xué)在推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展方面發(fā)揮更為重要的作用，它與技術(shù)的結(jié)合使第二次工業(yè)革命取得了巨大的成果。從19世紀(jì)70年代起，第二次工業(yè)革命興起，主要成就有：電力的廣泛使用、內(nèi)燃機(jī)的創(chuàng)制、新通訊手段的發(fā)明和石油化學(xué)工業(yè)的建立。與第一次工業(yè)革命

17、相比，它表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：第一次工業(yè)革命中涌現(xiàn)的許多發(fā)明來自于有經(jīng)驗(yàn)的工匠和技師，科學(xué)與技術(shù)尚未做到真正結(jié)合。第二次工業(yè)革命期間，幾乎所有的工業(yè)部門都受到科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的影響，許多技術(shù)成果在被發(fā)明之前，其原理已經(jīng)在理論上被闡明。如電氣技術(shù)的發(fā)展完全依賴于電學(xué)的發(fā)展。19世紀(jì)是自然科學(xué)獲得長足發(fā)展的時(shí)代，特別是在熱力學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)方面取得了重大的理論突破?？茖W(xué)開始與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合起來，在技術(shù)上取得一系列的新進(jìn)展，并帶動(dòng)了許多新興工業(yè)部門的興起。科學(xué)成為推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)重要因素，它與技術(shù)的結(jié)合使第二次工業(yè)革命取得更大成果?？梢哉f是科學(xué)帶動(dòng)技術(shù)。1870年前后，世界科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)了第二次重大突破并運(yùn)用于生產(chǎn)，從而進(jìn)入了“電氣時(shí)代”，這可謂第二次工業(yè)革命。第二次科學(xué)技術(shù)革命直接來源于科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)家和研究人員絕大多數(shù)從受過系統(tǒng)的高等教育的大學(xué)生研究生中產(chǎn)生出來的，少數(shù)自學(xué)成材者也是經(jīng)過刻苦頑強(qiáng)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)地掌握了高深的科學(xué)理論和知識(shí)的。這標(biāo)志著人類已更加自覺地探求科學(xué)，以應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和軍事。在第二次科