作为生产手段的科学

作为生产手段的科学

欣赏对社会有用的知识，自古如此，从文明一开始就是这样。通过本书的分析，我们已经看到，不论何时，也不论在什么地方，政府、统治者、国家和其他政治实体都很重视有用的知识，并会对掌握有（或者声称掌握有）这种知识的专家给予支持。有用的标准是服务于国家。在一定意义上，国家花在那些专家身上的钱也没有白花，他们能够进行各种登记、统计收成、计算日期和季节、跟踪太阳和月亮、收税、建造祭坛、预测未来、治疗疾病、告知时间、指导公共工程、管理财产、绘制地图、确定麦加的方位，等等，这些还仅仅是在数千年里科学专家们所做工作的一小部分。这些工作对于科学和社会的发展当然起到了一定作用，但是，在19世纪以前，科学和医学对国家和社会的组织和效能都没有产生太大的实际影响。那就是说，专家们的活动，比如计算、治疗和预测，对于文明是重要的，或许还是必要的，但是文明却一直是建立在主要依靠传统的社会之上，在那样的社会里，农业和世代相传的技艺才是文明生活的主要动力。“科学”在文明史上或许已占据一定位置，但是就在不久以前，那个位置的重要性还很低。同那种情况相适应，国家对科学活动的支持也一直保持在比较低的水平。

作为一个例子，这里考察一下太阳王路易十四统治时期的法国，他在位的时间是从1661年到1715年。那时候，法国在技术和文化上即使算不上全世界最先进，也代表了欧洲最先进的文明。在同一时期，还没有任何其他国家像法国那样重视自然科学。巴黎的皇家科学院是当时世界上最好的科学机构。这是一个专门从事科学研究的机构，其成员名册就像是17世纪后期和18世纪世界科学的一本名人录。它所进行的探险活动和科学工作一直是举世无双，出版物也是出类拔萃。尽管如此，科学院在17世纪的后几十年仍然面临严重的财政危机，即使还能勉强付出工资，也要经常拖欠。当时，艺术和文学院拿到的拨款要比科学院多得多，科学院院士的社会地位也要比艺术和文学院的大师们低。比较起来，当时的一个较小的没有存在多久的技术院倒是能够得到政府的更多支持，科学院经常感受到压力，被要求更多地关注实际问题，因为科学院对法国的税收和粮食增产基本上一无作为。因此，我们虽然把政府支持科学的现代方式确定为起源于17和18世纪的法国，同时也要注意到，直到不久以前，科学对社会的影响还是相当有限的。

国家支持应用科学，是在我们这个世纪才真正做到的。这里仍然是曼哈顿工程最能说明问题。那项工程表明，大规模地支持理论科学，资助人和社会确实能够获大利。这种资助方式以及科学与技术纯属现代模式的“结盟”一直保持到了第二次世界大战以后，在20世纪下半叶也一如既往。例如，美国支持科学的费用在1930年仅有1.6亿美元，占国民生产总值（GNP）的0.2％。到1945年，这两个数字分别是15.2亿美元和国民生产总值的0.7％。到1965年，它们上升到超过200亿美元（150亿为政府资金，50亿为私人资金）和国民生产总值的3％。1995年，联邦政府投入科学研究与开发的资金达到730亿美元，仅此一项资助就占到国民生产总值的2.6％。国家包括政府和私人在基础研究上投资的总和，现在已经飙升至1600亿美元。

在美国，军备和未来防御的需要是推动政府投资科学的主要动力。美国国防部的科学预算在联邦政府的科学预算中所占比例最大，是第二预算大户卫生和福利部科学预算（其中99％拨给了国立卫生研究院）的2.5倍以上。同国防有关的科学支出长期以来一直占到联邦科学总支出的一半。同样，联邦政府的资金主要支持的是应用科学和技术，与纯科学之间的比例是80∶20；而在受支持的应用科学中，同国防有关的开支接近百分之百（1997会计年度是96.5％）。按接受的基金数额来排，依次为国防部、卫生部、能源部、航空航天局（NASA），最后才轮到国家科学基金会，这也说明，科学基金必须在先满足国防、卫生、能源和航空航天局的空间计划（这些方面的研究总能带来政治和就业的好处）的需要之后，才有可能考虑到哪怕只是在名义上负责促进纯科学研究的机构——国家科学基金会（成立于1950年）。而且，即使在国家科学基金会1995会计年度的总预算30.27亿美元中，也只有24.79亿美元能够用于研究。事实上，国家科学基金会的预算方针，就是要把研究项目和美元投向同国家需要密切相关的那些所谓的战略领域，推动科学为经济增长服务。

这里举两个同为政府资助的大科学项目的例子，它们截然不同的命运清楚地表明左右今天科学的那些力量是如何在起作用的。第一个例子是1994年下马的超导超级对撞机，那是一台政府投资的巨大的粒子加速器，建在得克萨斯州，按照设计，所获得的能量将会比伊利诺伊州费米实验室的那台太瓦质子加速器大20倍。有关科学家曾经比较含糊地谈到过它的潜在用途（譬如“治疗癌症”），但是大多数人还是认为，那样一台怪机器建成后的价值主要是对自然哲学有用，有助于产生一些关于宇宙基本构成的重要的新知识。当那台超级对撞机的建造成本追加到110亿美元时，政治家们不再同意花这样一大笔钱了，尽管那是一项公共工程，但他们最后仍然决定将其停建。另一个例子是人类基因组计划，该项目是要绘制出人类DNA的全部详图，预计对社会会有非常大的实际好处，可以帮助发现和治疗许多遗传病，如亨廷顿病、囊肿性纤维化和肌肉萎缩症。虽然联邦政府在1998会计年度投入基因组计划的项目资金只有不能算多的2.02亿美元，但是可以肯定，这一项目将来决不会缺少资金。

在其他以政府提供资金的方式支持科学研究的国家，情形也差不多，科学也受到了同样的压力。尽管科学目前从政府和工业界获得的资金达到了空前的水平，但是，从古巴比伦时期以来，支持科学知识的理念就始终没有改变，仍然是希望从较高学问中获取实际利益。

因此，在20世纪下半叶，一种应用科学的新范式已经出现，而且改变了科学与技术之间的联系。可以肯定，它还将继续决定着21世纪的历史进程。例如，长期以来人们一直希望能够有的一种科学医学——那是笛卡儿早在17世纪就表达过的愿望——今天似乎正在一步步变成现实。20世纪，医学科学取得了超出人们预料的发展，主要体现在把生物学、化学和物理学的基础研究成果应用于疾病的诊断、病理分析和治疗。尽管青霉素是在1928年意外发现的，今天的许多抗生素和药品却是通过系统的实验和按照“设计者”预先确定的化学结构研制出来的。X射线在1895年刚一被发现，差不多立即就用在了医学上。如今正在使用的几种十分有效的诊断仪器，如磁共振成像仪和正电子发射扫描断层成像仪，就是来自核物理学领域的研究成果。如前面已经提到的，沃森和克里克在1953年发现的DNA双螺旋结构，是人类科学地认识生命和遗传本质道路上的一块里程碑。今天，DNA测试领域的蓬勃兴起及其在医学、农业和法医取证等领域的应用，已经显示出这一发现的实用和经济价值。

科学医学在20世纪取得了令人瞠目的成就，然而它一路洒下的东西却并非尽如人意。例如抗药性细菌的出现就是一个恼人的问题，那可是滥用抗生素和杀虫剂的直接后果。对不育症的新的解决办法也引来涉及孩子和血缘及非血缘双亲权利的一大堆伦理和法律问题。日渐复杂的医疗手段所需要的高昂费用，似乎已经把工业社会分裂成不同的两部分：享受得起先进医疗的富人和享受不起的穷人。基因测试还有可能导致在医疗和保险领域产生可怕的歧视。新建立的基因库有可能保证司法部门更准确地判定罪犯，但也会引起不少侵犯公民自由的纠纷。克隆技术，即基因工程，还有生命形式的专利注册，现在又引出了其他一些问题。

计算机和计算机工程代表的是应用科学改变社会的又一个领域。1947年，贝尔实验室的科学家研制出了第一只固态晶体管，因为那项成就，他们获得了1956年诺贝尔物理学奖。那种晶体管最终代替了真空管（故障很多）的位置，而且正是由于这种器件的使用，才有可能在20世纪50和60年代成功地研制出首批实用的大型计算机。此后，一个涉及逻辑学、电子技术和新材料的包罗万象的计算机科学就迅速发展起来，渗透到实际和理论的各个方面，不仅有数不清的计算设备和计算机游戏，还有人工智能。今天，计算机已经成为一种普通消费品，有大型的，也有小型的，而且使我们社会生活的每一个方面都发生了根本性的变化，从银行到股市，再到航班或音乐会门票的预订。(https://www.daowen.com)

到这里就得到了一个最重要的结论：应用科学的威力早在公元前4世纪出现早期文明时，就由于政府支持科学和科学专家而显现出来，然而，只是在20世纪，它的威力才得以充分体现。结果，政府和工业界对科学和应用知识支持的力度，总算加大到使长期以来不停被提及的“科学有用”不再是一句空话。技术与科学无论在智识上还是在社会学上的亲密无间构成了20世纪历史的一个特点，而且已经显示出这种结合的价值，但是，当代的科学和技术究竟怎样链接才最好，仍然是需要加以深入探索的问题。在今天的许多领域，如上面所提到的，技术代表的是科学进步和科学理论的直接应用。可是，在其他许多领域，即使在今天，仍然存在一种误解，把技术简单或直接地视为“应用科学”。例如，在技术人员和工程师的教育和在职培训中，总喜欢东拼西凑出分量不少的科学内容，可是在那些内容中却难得见到一点出自研究前沿的先进理论科学。在一般情况下，对于一位从事实际工作的工程师或受过科学教育的技术人员来说，“煮熟了的”科学就足够了。美国航空航天局的科学家和工程师在发射阿波罗登月飞船或出色完成美国空间计划的其他任务时，不必掌握也不会用到相对论或量子力学的那些尖端研究。他们计算空间任务的轨道，只需要用到牛顿早在17世纪就已提出，后来又由拉普拉斯在进入19世纪之际加以完善的古老的天体力学。

即使有的设备或技术非要用到科学知识不可，通常还会涉及大量其他内容，因此人们常常还是会误以为新技术只是简单的应用科学。例如，1938年，一位名叫卡尔森（Chester A.Carlson）的美国发明家利用他所掌握的“煮熟了的”光学和照相化学知识发明了一种不用水的干式照相复制方法，制出了第一台静电复印机。在发明复印机的这个例子中，就不好说需求是发明之母了。事实上，卡尔森有好几十年一直拿着自己的发明在寻找买主，包括竭力说服顾虑重重的国际商用机器公司（IBM）用他的发明去取代当时广泛使用的复写碳纸，结果全都落空。在这个例子中，为制成一台完善而实用的复印机对工艺和设计所进行的那些改进，同科学简直毫无关系。到头来，反而是一个开拓市场的策略，即不是把复印机卖出去，而是把它们租出去，成了第一代静电复印机在20世纪60年代迅速火热起来的关键。只有到了那时，才有越来越多的人认识到他们真的很需要复印机，复印机也才成为一件日常技术用品。在这个例子中，发明再一次成为需求之母。

今天我们在市场上可以看到各种类型和各种品牌的不同复印机，这件事情本身就反映了当代科学和技术的另一个不同之处。一般说来，对于一个特定的科学难题，科学界一般只承认一种解决方案。例如，一种蛋白质只可能有一种公认的化学组成和结构。相比之下，技术的情形就不是这样，即使是依赖科学的技术，有多种设计和多种施工工艺是十分常见的现象。有时候，搞出不同设计是为了满足不同的需求，例如有个人使用的复印机，也有办公室使用的复印机。在另外一些场合，例如录像机或者个人计算机有各式各样的类型，搞出那么多设计往往只是为了促销。

在20世纪，科学和技术的确结合起来形成了多种具有历史意义的相辅相成的新型链接（interaction）。在这些新型链接中，有对科学理论的所谓“强有力的”直接应用，有像原子弹那样的应用科学产品或工艺，有卡尔森和他的复印机反映出来的那种科学和技术之间“微弱的”或者说“煮熟了的”链接。与此同时，技术同科学和自然哲学传统上那种互不相干的情况，即使在今天也还有存在。仍然有许多技术创新是在同科学界或理论没有关系的背景下产生出来的，这种情况是技术、工程和具有技术特征的技艺的那种从史前就沿袭下来的独立传统的延续。例如，一位海军退伍军人基布克（Theodore M.Kiebke）在1994年收到了美国专利局寄给他的编号为5361719的专利证书，从法律上得到了对他的一种用麦秸制成的新型猫窝的发明权的承认。他的那项发明具有每年新增工业产值7亿美元的重大潜在价值，可是，我们无论如何也找不到理由可以说基布克先生的新型猫窝代表了哪一种应用科学。

尽管如此，科学和技术仍然无可争辩地一起成为塑造现代世界的两种重要力量。苏联的马克思主义思想家们充分认识到了这种发展本身的创新意义，把它称为20世纪的“科学技术革命”。这个词组未被普遍接受，但确实抓住了问题的大部分本质：科学和技术在20世纪的确有效地结合起来了，依赖科学的技术（science-based technologies）和依赖技术的科学（technology-based science）的确在今天人类已得到很大改善的经济和社会生活中起到了越来越重要的作用。

在第二次世界大战结束后的那一段时期，科学在道德、智识和技能几方面都享有无可置疑的威望。理论科学（theoretical science）以它那简直就是独一无二的“科学方法”为武器，开辟了一条绝对有效的通向知识的道路；而应用科学（applied science）则能够改善人类的生存条件。奇怪的是，也许不该奇怪，就在一种融合在一起的科学技术文化（science-technology culture）开始使我们的社会变得先进起来时——它给我们带来了原子弹、电视、州际高速公路、计算机、避孕药等等——从20世纪60年代开始，也出现了一股反科学（antiscience）和反技术社会反应（antitechnological social reations）的潮流。20世纪60和70年代的那场由反文化嬉皮士们发起的回归大自然的运动，就是一个突出例子。那场运动能够在历史上找到非常相似的对应物，在19世纪初期也曾经有过一种浪漫的反科学的社会反应。更近的事情，有切尔诺贝利核反应堆爆炸、臭氧层消耗引起的近在眼前的威胁以及艾滋病毒或埃博拉病毒引起的新的怪病，所有这一切，使得许多人都怀疑起科学和技术所带来的物质利益是否真的值得。正是有这样的怀疑，社会才开始越来越关注生态环境、再生利用、“适当的技术”和“绿色”方针等问题。

20世纪60年代还出现过在思想方面对科学的批评，这同样需要联系当时的反科学潮流这一时代背景进行理解。当时和此后在科学哲学以及在科学与科学知识的社会学方面所做的认真细致的工作，动摇了科学原来那种至高无上的地位，认为科学在探索或者说猜测任何终极真理时，作为一种手段，并非有什么特别优越之处。大多数思想家现在都认为，科学的知识断言是相对的，是可错的，是人杜撰出来的，而且不是对客观自然界的最终陈述。有人也许会抓住这个结论鼓励在智识上任意胡猜乱想，或者鼓吹技术优先，可是谁也无法否认，若要了解我们周围的自然界，除了人类所进行的科学和自然哲学活动，再无其他更好的机制。

总之，站在历史的高度纵向看，科学和技术今天所处的社会和智识环境可以说是无与伦比的。虽然把科学看成有用的知识对其资助并加以组织化是文明本身一出现就有的事情，然而，今天的政府和工业界为支持纯科学和应用科学所倾注的资源，绝对是水平更高，数量空前。作为自然哲学的科学起源于古代希腊，虽然这一事业至今仍在延续，但是，今天科学的内容已经发生了根本性变化，不止是思想不同于古希腊人，而且，更重要的是，迟至20世纪初才形成的今天普遍用到的基本科学概念体系，与古代已经完全不同。如我们所见到的，比起科学来，技术在史前和我们人类的生物继承特性中更显得根深蒂固。可是，18和19世纪所进行的工业革命把人类推进到了工业文明，创造的是一种全新的生存方式；科学与推动经济生产的那些动力充分融合在一起，又在20世纪锦上添花，创造出另一番新景象。