【說明】
時(shí)常有同學(xué)就科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一些熱點(diǎn)概念同我闡述和交流，有的同事建議我對(duì)這種概念，做一些梳理和闡明。你們比較關(guān)注的有以下這種概念：科學(xué)、技術(shù)、工程、研究與開發(fā)、基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、實(shí)驗(yàn)研究、預(yù)先研究、前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)等。
圖、伽利略，現(xiàn)代科學(xué)之父
我嘗試著對(duì)這種概念逐條做些演繹。這種演繹，來自我多年從事科技工作的實(shí)踐與認(rèn)知，也來自對(duì)有關(guān)信息和知識(shí)的學(xué)習(xí)與感悟，其中有一些是新的思索。耕耘多日，廣種薄收，算是又寫下幾則學(xué)習(xí)筆記吧。
須要說明的是物理學(xué)分支有哪些，這種概念的劃分只具有相對(duì)意義，它們都處于進(jìn)化和變化中，新的門類與概念還在形成。不少問題，見仁見智。我力求不背書，不涉及太多的理論，而平實(shí)明確地寫出自己的看法。
因涉及概念較多，我把它分成三部份，即三篇，整篇著重于一個(gè)方面：“之一”側(cè)重“科學(xué)”，“之二”側(cè)重“技術(shù)”，“之三”側(cè)重“研發(fā)”。
此為《科技熱門概念辨析之一（科學(xué)篇）》。我先列舉觀點(diǎn)，而后展開闡述。本篇涉及科學(xué)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、形式科學(xué)、自然哲學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、基礎(chǔ)學(xué)科、交叉/邊沿學(xué)科、基礎(chǔ)研究等眾多概念，對(duì)這種概念的不同看法頗多。歡迎對(duì)我這兒拋出的個(gè)人認(rèn)識(shí)，提出批評(píng)和見諒。
基本觀點(diǎn)
?科學(xué)的本義含自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、形式科學(xué)。
?科學(xué)及其方式的發(fā)展造成其內(nèi)涵的狹義化，現(xiàn)今所說的科學(xué)多指自然科學(xué)。
?自然科學(xué)包括基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)。
?基礎(chǔ)科學(xué)包括傳統(tǒng)學(xué)科及交叉、邊緣學(xué)科。
?對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和屬于方式科學(xué)的物理的研究，稱為基礎(chǔ)研究。
?基礎(chǔ)研究是原始創(chuàng)新的沃土。
?關(guān)心創(chuàng)新的人們一定要關(guān)注科學(xué)，尤要關(guān)注基礎(chǔ)研究。
圖、牛頓
1.哪些是科學(xué)（）
依望文生義，科學(xué)就是分科而學(xué)。指將各類知識(shí)通過細(xì)化分類的研究而產(chǎn)生的知識(shí)體系；也可指人類根據(jù)學(xué)科分類，舉辦研究，以獲取知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí)的活動(dòng)。前南斯拉夫《哲學(xué)百科全書》認(rèn)為科學(xué)是“精神文化的中級(jí)方式，是不斷發(fā)展的各類知識(shí)體系”，《簡(jiǎn)明不列顛百科全書》主張，科學(xué)是“由人類的想像力構(gòu)造下來的寬廣領(lǐng)域的系統(tǒng)性概念化結(jié)構(gòu)”。就其本質(zhì)，科學(xué)乃是一種體系化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)。
科學(xué)按其固有涵義，包括自然科學(xué)（）、社會(huì)科學(xué)（）和方式科學(xué)（）三類。自然科學(xué)研究物質(zhì)世界。社會(huì)科學(xué)研究人與社會(huì)。方式科學(xué)研究邏輯與物理等，通過提供用于描述世界的結(jié)構(gòu)的信息以及可能對(duì)其進(jìn)行推導(dǎo)的方法，來幫助自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)。
2.科學(xué)的狹義化
從唐代直至19世紀(jì)，作為一種知識(shí)的科學(xué)同哲學(xué)有著密切的聯(lián)系。在西方世界，“自然哲學(xué)（）”曾經(jīng)包含了與明日科學(xué)有關(guān)的諸多研究領(lǐng)域，如天文學(xué)、物理學(xué)等。古時(shí)中國人、印度人和埃及人以及一批穆斯林哲人，分別在不同時(shí)段提出過對(duì)宇宙、自然和物質(zhì)世界的哲學(xué)認(rèn)知，如水火木金土的分類，如對(duì)空氣和月球的認(rèn)識(shí)等。
在漫長的發(fā)展進(jìn)程中，逐漸盛行用實(shí)驗(yàn)觀察方式來認(rèn)識(shí)世界，以可測(cè)試的解釋和預(yù)測(cè)的方式建立與組織知識(shí)體系。從中國老娘（公元前570~471年）的質(zhì)樸辨證法、亞里士多德（古埃及，公元前384~322年）的方式邏輯三段論、思辨的傳統(tǒng)自然觀，逐步發(fā)展到“普遍的真理可以通過推理和歸納而獲知”、強(qiáng)調(diào)“實(shí)驗(yàn)和不同程度的量化”，直至達(dá)成科學(xué)研究的通常性原則，以實(shí)證法為核心的方式論被廣泛接受，使自然科學(xué)研究的面貌為之大變。培根（英，1561~1626年）、伽利略（意，1564~1642年）、笛卡爾（法，1596~1650年）、牛頓（英，1643~1727年）等為近代科學(xué)及其方式的創(chuàng)建作出了重要貢獻(xiàn)。
自左至右：上——老子、亞里士多德、培根。下——伽利略、笛卡爾、牛頓
“科學(xué)”這個(gè)詞越來越多地與科學(xué)方式本身相聯(lián)系，“科學(xué)”的內(nèi)涵在漸次縮小范圍，成為研究自然與物質(zhì)世界的專指，并推動(dòng)相關(guān)的科學(xué)學(xué)科達(dá)到現(xiàn)代形態(tài)。而方式科學(xué)，作為一種既作用于自然科學(xué)、又作用于社會(huì)科學(xué)的普適工具，因其不依賴于經(jīng)驗(yàn)觀察，反倒獨(dú)立于近現(xiàn)代科學(xué)之外。社會(huì)科學(xué)也因同樣緣由，非常是因經(jīng)常缺少普遍的真理智，以及無法公式化，也同近現(xiàn)代科學(xué)漸行漸遠(yuǎn)。19世紀(jì)后出現(xiàn)的“科學(xué)家”和“科學(xué)界”這些概念，以及相應(yīng)科學(xué)機(jī)構(gòu)的完善，也都只適用于狹義的科學(xué)概念，成為自然科學(xué)的專屬“領(lǐng)地”。現(xiàn)今，提到“科學(xué)”，多為狹義，特指自然科學(xué)。而狹義科學(xué)的主要特征是，借助科學(xué)方式，即預(yù)先籌建的方式來進(jìn)行合理智否認(rèn)（或證偽）。
3.自然科學(xué)的細(xì)分
“自然科學(xué)”指人類研究物質(zhì)世界的全部理論與技巧。其任務(wù)是研究和解釋自然現(xiàn)象，找尋事物間的關(guān)系。《中國大百科全書》對(duì)其定義為：研究無機(jī)自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機(jī)自然界的各門科學(xué)的統(tǒng)稱。
自然科學(xué)由基礎(chǔ)科學(xué)（Basic）和應(yīng)用科學(xué)（）兩大類組成。基礎(chǔ)科學(xué)也被視為純科學(xué)，主要包括數(shù)學(xué)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，以及由基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展出的交叉、邊緣學(xué)科。把基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)用的科學(xué)，被稱為應(yīng)用科學(xué)，其研究的方向性強(qiáng)，目的性明晰，與實(shí)踐活動(dòng)的關(guān)系密切，直接彰顯人的需求，但仍保留科學(xué)的屬性，不與特定的應(yīng)用相捆綁。應(yīng)用科學(xué)的主要內(nèi)容是工程科學(xué)（包括熱學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)，電磁學(xué)，工程數(shù)學(xué)學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、制造學(xué)、材料學(xué)等）和醫(yī)學(xué)科學(xué)（如醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、臨床病毒學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等）及其他門類。
4.繞不開的“錢體系”
我國科學(xué)家錢學(xué)森的科學(xué)思想具有廣泛的影響。他生前就此有不少談話和著文。不少文章和著作轉(zhuǎn)引和闡述他的闡述與觀點(diǎn)，不少學(xué)者專門研究他的思想，并稱：他所成立的是一個(gè)大大趕超西方學(xué)者的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系，甚至稱之為“錢體系”。我本不想談及此，但實(shí)在繞不開，只得在這里單寫一小段。
錢學(xué)森將“科學(xué)”定義為“認(rèn)識(shí)客觀世界的學(xué)問”，將“技術(shù)”定義為“改造客觀世界的學(xué)問”。經(jīng)研究提煉的“錢體系”的要點(diǎn)是：（1）科學(xué)技術(shù)體系橫向分成十一個(gè)大部門（有時(shí)又稱為門類）：自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)、人體科學(xué)、地理科學(xué)、軍事科學(xué)、建筑科學(xué)、行為科學(xué)和文學(xué)藝術(shù)（從1979年他最早提出六大部門，經(jīng)過4次添加，到上世紀(jì)九十年代增至11個(gè)；甚至將文學(xué)藝術(shù)也納入）；（2）除文學(xué)藝術(shù)外每一個(gè)部門縱向又分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)；（3）馬克思主義哲學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的最高層次；（4）從每一個(gè)部門到馬克思主義哲學(xué)，都有一座橋梁，即：該學(xué)科的哲學(xué)概括物理學(xué)分支有哪些，如自然辨證法、系統(tǒng)論、認(rèn)識(shí)論、美學(xué)等。
錢學(xué)森關(guān)于科學(xué)與技術(shù)的定義言簡(jiǎn)意賅，三個(gè)層次的界定也基本合理，但置于“科學(xué)”（不管是部門還是分類）之下似乎不妥，除此以外的其他內(nèi)容很值得商榷。不唯上、不唯權(quán)威、只唯實(shí)，應(yīng)是我們研究和解決問題的基本心態(tài)。
圖、查爾斯·達(dá)爾文
5.基礎(chǔ)科學(xué)與基礎(chǔ)研究
基礎(chǔ)科學(xué)是以自然現(xiàn)象和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方式為研究對(duì)象，探求自然界發(fā)展規(guī)律的科學(xué)；包括基礎(chǔ)學(xué)科及分支學(xué)科、邊緣學(xué)科。其研究成果是整個(gè)科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，對(duì)應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)的研究起指導(dǎo)作用。
基礎(chǔ)科學(xué)與其他科學(xué)相比，具象性、概括性最強(qiáng)，是由概念、定理、定律組成的嚴(yán)密的理論體系。基礎(chǔ)科學(xué)的研究具有常年性、艱苦性和連續(xù)性，其研究成果具有非保密性，一經(jīng)公開發(fā)表即可為全人類共享同用。
近些年來，隨著科技創(chuàng)新日漸遭到注重，“基礎(chǔ)研究”也成了一個(gè)使用頻率很高的詞匯，許多有識(shí)之士指出基礎(chǔ)研究對(duì)于原始創(chuàng)新的重要性。
所謂基礎(chǔ)研究，就是對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的研究。
這兒有兩個(gè)問題須要注意。
第一，基礎(chǔ)科學(xué)中既包括基礎(chǔ)學(xué)科，也包括分支學(xué)科和邊沿學(xué)科。前者的不斷出現(xiàn)，締造基礎(chǔ)研究愈發(fā)活躍、培育和推動(dòng)創(chuàng)新的優(yōu)厚底泥。如作為數(shù)學(xué)學(xué)分支與邊沿的粒子化學(xué)學(xué)、凝聚態(tài)化學(xué)學(xué)、光學(xué)、廣義相對(duì)論、場(chǎng)論、量子熱學(xué)等；物理中的剖析物理、物理物理、結(jié)構(gòu)物理、高分子化學(xué)等；生物學(xué)里的細(xì)胞生物學(xué)、生物物理、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)等；天文學(xué)中的宇宙學(xué)、宇宙起源學(xué)、天星學(xué)、射電天文學(xué)、太陽系學(xué)等；月球科學(xué)中的大氣化學(xué)學(xué)、大地檢測(cè)學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、土地學(xué)、空間科學(xué)等。
第二，現(xiàn)代科學(xué)不把以物理和邏輯學(xué)為主要內(nèi)容的方式科學(xué)作為題中之義，絲毫不說明語文不重要。恰恰相反，物理也是一門基礎(chǔ)學(xué)科，且非常重要。在我們常常提到的“基礎(chǔ)研究”中，可以突破狹義科學(xué)的定義，而將物理以及物理的分支和邊沿學(xué)科，視為基礎(chǔ)研究的內(nèi)容。
由日本盛行、現(xiàn)席卷全球、中國中中學(xué)也在實(shí)行的STEM教育將科學(xué)（）、技術(shù)（）、工程（）和物理（）四者相融合而舉辦。后又?jǐn)U充為STEAM，降低了藝術(shù)（Arts）。其中，將物理作為科學(xué)、技術(shù)與工程的基礎(chǔ)工具，甚至藝術(shù)也須要語文。足見物理的重要性，也可從另一角度說明它非依賴于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的獨(dú)立性。
6.自然哲學(xué)回歸科學(xué)
讓人激動(dòng)、又時(shí)有苦惱的一個(gè)現(xiàn)象是，人類在現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中，獲得的科學(xué)知識(shí)在井噴式下降，但同時(shí)不可知的、提出前所未有挑戰(zhàn)的困局也比任何歷史時(shí)期都全面而尖銳。其實(shí)，過去這種問題也都在事實(shí)上存在，但人類從沒有像昨天這樣強(qiáng)烈地察覺到，并迫切地想要破解。于是，自然哲學(xué)再度引發(fā)人們的關(guān)注。
人類區(qū)別于植物的最本質(zhì)特點(diǎn)之一，就是擅于思索。人類對(duì)世界的思索所形成的思想與觀點(diǎn)，即為哲學(xué)。世界包括自然世界、人類社會(huì)和人的本身，相應(yīng)地，哲學(xué)思索和哲學(xué)思想也包括自然哲學(xué)和社會(huì)哲學(xué)。自然哲學(xué)包括自然界和人的關(guān)系、人造自然和原生自然的關(guān)系、自然界的最基本規(guī)律等。
在人們把科學(xué)狹義化以后，現(xiàn)代科學(xué)研究遭到實(shí)證方式論的“天花板”。現(xiàn)代數(shù)學(xué)的許多前沿理論，宇宙起源和大爆燃理論，人類的起源和生物進(jìn)化等重大科學(xué)困局，難以用實(shí)證法獲得新知，而是一再由自然哲學(xué)推動(dòng)研究。往往是自然哲學(xué)的思辨在前，各類模型的構(gòu)建和有關(guān)的理論估算在后。一旦才能對(duì)自然現(xiàn)象作出令人信服的解釋，或得到了觀測(cè)實(shí)證，則可視為自然科學(xué)的新突破了。
英國化學(xué)學(xué)家奧斯特（Hans，1777~1851）曾說過：“當(dāng)回歸自然界規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)主義者，與進(jìn)步中的形而念書者相遇時(shí)，科學(xué)將臻于完美（Whentheinhislawsofmeetsthein,willreachits.)”。這話雖然預(yù)看到了自然哲學(xué)與自然科學(xué)再度攜手的景色。
圖、邁克爾·法拉第（）研究了燃燒和物理反應(yīng)
7.科學(xué)、非科學(xué)與偽科學(xué)
分辨科學(xué)、非科學(xué)與偽科學(xué)，其實(shí)質(zhì)是找尋“科學(xué)之為科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)”，解決理論與觀察之間的一致性問題。但這件事十分難，甚至不可能做到。在科學(xué)史上，科學(xué)與非科學(xué)的界線從來是模糊不清的。有時(shí)，這件事變得很必要，但更多時(shí)侯何必要，甚至?xí)櫬錇橹舷⒖茖W(xué)精神的讖語。科學(xué)史上，出于政治和狹隘的宗教信仰等誘因，或以威權(quán)者個(gè)人的認(rèn)知和好惡，輕易判斷科學(xué)的是非與真假，導(dǎo)致慘烈的損失，甚至迫使科學(xué)儒者以生命殉道，這種教訓(xùn)比比皆是。
科學(xué)精神在本質(zhì)上是懷疑和批判之精神，自由與創(chuàng)造之精神。不能用實(shí)用主義來對(duì)待從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家和科學(xué)工作者，不能動(dòng)輒對(duì)尚未能理解的基礎(chǔ)研究斥為“偽科學(xué)”。面對(duì)我們當(dāng)前基礎(chǔ)研究薄弱、原始創(chuàng)新頭暈的現(xiàn)況，須要從深入思索科學(xué)的本性、科學(xué)的本源、科學(xué)的特質(zhì)出發(fā)，使我們的新政制訂和管理活動(dòng)符合科學(xué)自身的內(nèi)在規(guī)律。
但同時(shí)，科學(xué)具有精確性和邏輯連貫性，擁有實(shí)證特點(diǎn)，構(gòu)建在作為常識(shí)的真理和規(guī)范的基礎(chǔ)上。科學(xué)的使命，科學(xué)的追求，科學(xué)的形象，科學(xué)的方式，清晰而明晰。與此對(duì)立，確有打著科學(xué)幌子的“偽科學(xué)”欺世盜名、哄騙得利。只有當(dāng)全民的科學(xué)素質(zhì)不斷提升，科學(xué)精神與民主自由融為一體，尊重科學(xué)和科學(xué)家蔚為成風(fēng)之時(shí)，也能夠正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的價(jià)值，辨識(shí)科學(xué)成果的真假。
鑒于在中國文明發(fā)展史上，從未產(chǎn)生對(duì)近現(xiàn)代科學(xué)的自發(fā)培植，構(gòu)建在歸納推理和實(shí)驗(yàn)實(shí)證這兩根支柱上的科學(xué)方式論是來自西方的舶來品，至今我們對(duì)科學(xué)方式的理解和把握仍未真正融入文化，高舉“五四”運(yùn)動(dòng)提倡的“賽”先生（科學(xué)精神）大旗，對(duì)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展作出我們應(yīng)有的民族貢獻(xiàn)，仍然是我們迫切的歷史使命，且任重道遠(yuǎn)。
