中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  “技術(shù)科學”一詞在我國的出現(xiàn)，源自1957年錢學森在《科學通報》發(fā)表的論文《論技術(shù)科學》，在該文中明確提出了一個新的知識部門：技術(shù)科學。鄭哲敏認為：“技術(shù)科學的興起、發(fā)展和繁榮是20世紀世界科學技術(shù)史的大事。”從世界范圍來看，雖然“技術(shù)科學”的提法在歐美并不流行，但事實上美國之所以能成為全球科技強國，卻是與該國技術(shù)科學的發(fā)展和強盛密不可分。那么，為什么60年前已經(jīng)提出的先進思想未能很好地實現(xiàn)呢？“總的來講，是科學界、政府和民眾對技術(shù)科學的性質(zhì)、作用沒有充分的認識。”

2021年5月28日，習近平總書記在中國科學院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協(xié)第十次全國代表大會上指出：“現(xiàn)代工程和技術(shù)科學是科學原理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、工程研制之間不可缺少的橋梁，在現(xiàn)代科學技術(shù)體系中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。要大力加強多學科融合的現(xiàn)代工程和技術(shù)科學研究，帶動基礎(chǔ)科學和工程技術(shù)發(fā)展，形成完整的現(xiàn)代科學技術(shù)體系”，“努力構(gòu)建中國特色、中國風格、中國氣派的學科體系、學術(shù)體系、話語體系”。習近平總書記重要論述提出了新時期如何更好地發(fā)揮技術(shù)科學的橋梁作用、形成完整的現(xiàn)代科學技術(shù)體系的時代命題，需要學界來解答。

基于此，本文將按照技術(shù)科學的學科體系、學術(shù)體系、話語體系3個維度進行重新闡釋。闡釋的目的一方面是廓清對技術(shù)科學的模糊認識，正確認識基礎(chǔ)科學、技術(shù)科學和工程技術(shù)的關(guān)系，以更好地發(fā)揮技術(shù)科學在我國科技創(chuàng)新實踐中的重要作用；另一方面則是希望建構(gòu)基于技術(shù)科學的中國科技創(chuàng)新自主知識體系，為我國科技創(chuàng)新實踐提供理論指導，也為科技創(chuàng)新的全球話語體系做出中國貢獻。

技術(shù)科學的思想來源

1936年，錢學森到加州理工學院攻讀博士，其導師是世界力學大師馮·卡門教授。馮·卡門是美國近代應(yīng)用力學奠基人，也是德國技術(shù)科學的先驅(qū)者普朗特的學生。馮·卡門的科研和教學實踐充分體現(xiàn)了技術(shù)科學的思想。錢學森在馮·?卡門的指導下，創(chuàng)造性地提出要把科研成果和工程經(jīng)驗結(jié)合在一起，在科學和工程之間架起一座“橋梁”。這是他技術(shù)科學思想的實踐源泉。1957年，錢學森在全國首屆力學學術(shù)會議作了主題報告《論技術(shù)科學》，后將此報告改寫為論文發(fā)表在《科學通報》上，引發(fā)了強烈的反響。在這篇文章中錢學森首先提出“基礎(chǔ)科學—技術(shù)科學—工程科學（工程技術(shù)）”3個層次理論。

作為錢學森的學術(shù)通信伙伴，劉則淵對錢學森的技術(shù)科學思想進行了非常深入的研究，對基礎(chǔ)科學（自然科學）、技術(shù)科學和工程科學的概念，以及區(qū)別與聯(lián)系做出了精辟的論述（表1）。

技術(shù)科學思想的形成在早期是缺乏哲學理論基礎(chǔ)的，屬于經(jīng)驗層次的實踐總結(jié)。錢學森認真學習了《實踐論》《矛盾論》等馬克思主義哲學思想論著之后，對于技術(shù)科學的認識和理解上升到哲學高度。錢學森認為，技術(shù)科學連同與之密切關(guān)聯(lián)的自然科學和工程技術(shù)活動一起，都以馬克思主義哲學為其指導思想。在馬克思主義哲學和基礎(chǔ)科學之間有一個中介哲學原理，那就是自然辯證法。自然辯證法廣義上雖屬于馬克思主義哲學范疇，但其在認識世界、改造世界以及推動科學技術(shù)發(fā)展等方面的作用使其可以被作為獨立的范疇而列入科學技術(shù)知識體系之中。

按認識世界和改造世界的介入程度不同，可以將科學技術(shù)體系劃分為若干縱向?qū)哟危厚R克思主義哲學—自然辯證法—基礎(chǔ)科學—技術(shù)科學—工程科學（工程技術(shù)的知識形態(tài)）—工程技術(shù)活動（圖1）。從各層次的屬性和功能來看，從上到下改造世界的實踐性、特殊性逐漸增強，愈加面向具體的工程技術(shù)實踐；相鄰的兩層之間，上層都是下層的理論基礎(chǔ)，下層都是上層的具體應(yīng)用。

技術(shù)科學的學科體系

作為一個普遍概念，技術(shù)科學一詞有著較為豐富的外延。就像自然科學包括物理學、化學、生物學等學科一樣，技術(shù)科學同樣可以列出一長串學科名單。在《論技術(shù)科學》一文中，錢學森以力學、流體力學和固體力學為例對技術(shù)科學的內(nèi)涵進行了闡釋，并且列出了一系列技術(shù)科學的學科名單。

參照錢學森舉出的范例，結(jié)合技術(shù)科學的內(nèi)涵、外延及其在科學技術(shù)體系中的地位，繪制技術(shù)科學的學科體系圖（圖2）。如圖2所示，技術(shù)科學的學科體系大致分為3個方面。

基于自然科學理論、作為工程科學共性基礎(chǔ)的普通技術(shù)科學

這一類中主要包括技術(shù)科學核心的學科，是介于基礎(chǔ)科學和工程科學（技術(shù)）中間的相關(guān)學科。此類學科源于自然科學的研究成果，或在自然科學轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)的過程中產(chǎn)生，或由工程技術(shù)實踐反哺自然科學所激發(fā)，為工程技術(shù)實踐提供理論支持和知識支撐。當然，不同的工程技術(shù)領(lǐng)域中個性技術(shù)和共性技術(shù)難以區(qū)分得非常清楚，技術(shù)科學各個學科之間也存在著交叉、重疊等現(xiàn)象，其邊界也不是非常明顯的。

橫跨自然科學、技術(shù)科學和社會科學的方法性的橫向技術(shù)科學

在將技術(shù)科學的基本原理運用到工程技術(shù)實踐的過程中，還需要輔之以相關(guān)的技術(shù)性學科。工程技術(shù)實踐需要考慮可靠性、穩(wěn)定性等多方面的指標約束，也需要開展技術(shù)預見、技術(shù)決策等必要的工程技術(shù)管理活動。像技術(shù)預見、決策（有社會科學方法的應(yīng)用），以及工程可靠性、穩(wěn)定性等學問具備普遍性，也已形成較為成熟和正規(guī)的知識體系，可將其稱為橫向技術(shù)科學，歸入廣義技術(shù)科學的學科范疇。

由自然科學、技術(shù)科學與社會科學相互交叉滲透形成的社會技術(shù)科學

錢學森指出：“其實技術(shù)科學對其他科學的貢獻還不僅限于自然科學……，部分的還踏入了社會科學的領(lǐng)域中去了。”隨著工程技術(shù)實踐中社會問題的不斷出現(xiàn)，社會科學正在且已經(jīng)融入了工程技術(shù)活動之中。比如，工程技術(shù)活動的經(jīng)濟學管理學研究、工程技術(shù)對自然界的影響研究等，既超越了原有的社會科學研究范疇，又有力地保障了工程技術(shù)活動與人、社會和自然界的和諧，也被歸入廣義的技術(shù)科學范疇。

技術(shù)科學的學術(shù)體系

目前，學術(shù)界一般認為學術(shù)體系應(yīng)包括理論知識體系和研究方法體系兩大部分。理論知識體系包括概念、思想、觀點、學說、知識、原理等方面，研究方法體系強調(diào)解題思路、策略、技術(shù)、程序、工具等。具體到技術(shù)科學的學術(shù)體系，應(yīng)該包括技術(shù)科學的知識表現(xiàn)形態(tài)和技術(shù)科學的科學研究方法兩部分內(nèi)容。

技術(shù)科學的知識形態(tài)

技術(shù)科學把自然科學基礎(chǔ)理論變?yōu)橐话慵夹g(shù)原理的概念體系，包括一系列技術(shù)術(shù)語與技術(shù)規(guī)律，用以描述某一類人工自然過程與人工物質(zhì)實體，從而為創(chuàng)建具體的人工過程或技術(shù)裝置提供了理論根據(jù)。其知識一般表現(xiàn)為3個形態(tài)。

一般技術(shù)概念與原理。關(guān)于某一類人工自然過程的技術(shù)概念與原理。例如，把流體力學普遍規(guī)律變?yōu)檩^為普遍的各類葉輪機械的三元流動規(guī)律；把固體物理學關(guān)于固體結(jié)構(gòu)與相變的普遍規(guī)律應(yīng)用于金屬中所建立的金屬結(jié)構(gòu)、組織及相變的一般技術(shù)原理。

技術(shù)實驗的一般理論。例如，建立一般葉輪機械的實驗裝置及模擬葉輪機械運行中的流體運動的相似理論及其他相關(guān)理論。

應(yīng)用數(shù)學及模型方法。例如，對一般技術(shù)原理（如葉輪機械三元流動規(guī)律）定量表述的有關(guān)應(yīng)用數(shù)學方法，以及對一般技術(shù)裝置或?qū)嶒炑b置中人工過程描述的數(shù)學模型工具。

技術(shù)科學的科學研究方法

從歷史經(jīng)驗來看，19世紀下半葉—20世紀上半葉，熱機技術(shù)使熱力學理論建立起來，工程熱力學又使熱機效率大大提高。20世紀下半葉，在光的受激輻射理論指導下，產(chǎn)生了激光技術(shù)原理，推動了激光技術(shù)發(fā)展，而激光技術(shù)的突飛猛進，又促進了激光科學不斷豐富和完善。

從宏觀上來看，技術(shù)科學知識的形成有兩條路徑：①將工程技術(shù)實踐中的經(jīng)驗技術(shù)知識上升到理論形態(tài)，反過來促進工程技術(shù)實踐；②將自然科學的基本理論向工程技術(shù)活動延伸，指導工程技術(shù)實踐（圖3）。

從微觀上看，錢學森在《論技術(shù)科學》一文中給出了技術(shù)科學科學研究的方法和步驟。第一步：對所研究問題的認識。即什么是問題中現(xiàn)象的主要因素，什么是次要因素。運用自然科學的規(guī)律，在復雜的資料中找到一條路徑。這條路徑代表了對現(xiàn)象機理的充分了解，對問題的深刻認識。第二步：建立模型。基于機理抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，構(gòu)造出模型。在構(gòu)造模型的過程中，要徹底掌握自然科學的規(guī)律，知道原則上什么是可行的，什么是不可行的。第三步：分析和計算。基于自然科學規(guī)律和數(shù)學方法進行推演，將模型和演算得出的具體數(shù)據(jù)與事實比較，對理論進行考驗。錢學森強調(diào)：技術(shù)科學是從實踐的經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)造出工程設(shè)計的理論。在這個過程中存在的很多經(jīng)驗問題和實踐問題，必須和工程師多聯(lián)系。

技術(shù)科學的話語體系

話語體系一般是指思想理論體系和知識體系的外在表達形式。從這個角度看，技術(shù)科學概念的提出，豐富了科學技術(shù)體系的話語體系，在基礎(chǔ)科學和工程技術(shù)之間增加了一個新的話語概念——技術(shù)科學。圍繞技術(shù)科學衍生出科學學、社會技術(shù)科學、綜合技術(shù)科學、橫向技術(shù)科學、技術(shù)科學家、新巴斯德象限等一系列新概念范疇，共同組成了技術(shù)科學的話語體系。與學科體系和學術(shù)體系不同，前兩者主要以客觀的學術(shù)研究為主，而話語體系不單純是一個客觀的概念范疇，還具備著較強的價值屬性，需要放在全球和本土的發(fā)展視野中進行審視和判斷。

“技術(shù)科學”是具備超越性和先進性的本土化話語概念

“技術(shù)科學”超越了萬尼瓦爾·布什對于基礎(chǔ)科學研究的論述。1945年7月，時任美國科學研究發(fā)展局局長的萬尼瓦爾·布什（Vannevar Bush），完成著名的報告《科學：永無止境的前沿》；該報告論述了如何在和平時間開展科學研究，提升美國的科學研究水平。該報告中有兩句重要的話語：“基礎(chǔ)研究的實施不考慮實際結(jié)果”；“基礎(chǔ)研究是技術(shù)進步的先驅(qū)”。錢學森的技術(shù)科學思想則指出：僅靠基礎(chǔ)研究無法直接推動工程技術(shù)創(chuàng)新，必須發(fā)揮技術(shù)科學的橋梁作用才能做到。

“技術(shù)科學”彌補了司托克斯的巴斯德象限理論的不足。冷戰(zhàn)時期，蘇聯(lián)衛(wèi)星上天，引起美國朝野震動；20世紀70年代前后日本經(jīng)濟起飛與工業(yè)高速增長，使得美國感受到了競爭威脅。美國人開始認識到基礎(chǔ)研究固然重要，但許多技術(shù)的重大突破并不直接源于純基礎(chǔ)研究。在此背景下，1999年司托克斯出版《基礎(chǔ)科學與技術(shù)創(chuàng)新：巴斯德象限》，指出了布什的線性研發(fā)模型的缺陷，提出了巴斯德象限的概念（應(yīng)用引發(fā)的基礎(chǔ)研究）。與巴斯德象限概念相比，技術(shù)科學象限不但包含了應(yīng)用引發(fā)的基礎(chǔ)研究，還包括基礎(chǔ)導向的應(yīng)用研究，這個比巴斯德象限更豐富的科技象限被劉則淵和陳悅稱之為新巴斯德象限，也就是技術(shù)科學象限。

“技術(shù)科學”是我國具有代表性的本土化科技創(chuàng)新理論和話語。習近平總書記指出，“要加快構(gòu)建中國話語和中國敘事體系，用中國理論闡釋中國實踐，用中國實踐升華中國理論”。“技術(shù)科學”雖發(fā)源于國外，但經(jīng)過錢學森的重新闡釋，以及鄭哲敏等科學家和劉則淵等哲學社會科學學者的繼承和創(chuàng)新，已然成為中國科技創(chuàng)新實踐的重要理論指導。它與“原始創(chuàng)新”“集成創(chuàng)新”“消化吸收再創(chuàng)新”“科技創(chuàng)新”“科技自立自強”“科技創(chuàng)新雙循環(huán)”等中國本土的科技創(chuàng)新實踐活動有著較好的邏輯自洽性。

我國科技創(chuàng)新實踐中的技術(shù)科學話語表達的缺失

技術(shù)科學在我國的科技創(chuàng)新實踐中大致有3個階段的表達場景。第一個階段，20世紀50年代初，中國科學院在成立不久后設(shè)立了技術(shù)科學部，此舉是受到蘇聯(lián)時期國外技術(shù)科學發(fā)展的影響；第二個階段，1957年錢學森系統(tǒng)地論述了技術(shù)科學思想，推動了“兩彈一星”工程的成功，“技術(shù)科學”在我國的科技規(guī)劃中也多次得到體現(xiàn)；第三個階段，21世紀至今，尤其是2009年錢學森逝世前后，直至2021年習近平總書記對“工程和技術(shù)科學”進行了重要論述。

李春成用我國科技規(guī)劃中“技術(shù)科學”一詞的出現(xiàn)頻次（表2）研判認為：在20世紀中期左右，技術(shù)科學相關(guān)話語多次出現(xiàn)在我國各類科技規(guī)劃當中；但是，20世紀90年代初是一個轉(zhuǎn)折點，其出現(xiàn)頻次變低。這種局面應(yīng)該是隨著我國科學技術(shù)發(fā)展不斷對外開放的過程中，逐漸開始使用《弗拉斯卡蒂手冊》中的3類研究（基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究）分類。而正如前文所述，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的邊界已然模糊，此分類固然對于統(tǒng)計科學研究數(shù)據(jù)較為方便，但是卻難以適應(yīng)科技創(chuàng)新的快速發(fā)展和科技自立自強的戰(zhàn)略要求。2018年，時任中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理劉鶴出席機器人大會時專門提到了“巴斯德象限”，前瞻性地強調(diào)了在人工智能、大數(shù)據(jù)時代發(fā)展技術(shù)科學的重要性。

話語的缺失能夠折射現(xiàn)實的無奈，發(fā)動機、芯片、工業(yè)軟件——當前我國國際科技競爭中的眾多“卡脖子”問題，大都可以歸于：技術(shù)科學長期缺位，導致基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)創(chuàng)新之間缺乏橋梁型人才，科學和技術(shù)出現(xiàn)斷裂。一個值得注意的改革措施是，國家自然科學基金委員會將其原有9個學部整合為“基礎(chǔ)科學、技術(shù)科學、生命與醫(yī)學、交叉融合”4個板塊，希望此舉能夠引起連鎖反應(yīng)，推動我國科學技術(shù)事業(yè)的快速發(fā)展。

展望：一階和二階技術(shù)科學的未來

科學計量學之父普賴斯在《科學的科學》中指出：科學的科學，如同歷史的歷史一樣，是一項具有頭等重要性的二階主題（second－order subject），也可稱為二階科學。顯然，技術(shù)科學家從事的具體技術(shù)科學某門學科，是一階主題（first－order subject），也可稱為一階技術(shù)科學。例如，錢學森參與發(fā)展的空氣動力學，創(chuàng)立的工程控制論、物理力學、系統(tǒng)科學等，均屬于技術(shù)科學的一階主題。而錢學森的《工程與工程科學》《論技術(shù)科學》2篇文章，通過對技術(shù)科學一階主題各種形態(tài)的研究，揭示了技術(shù)科學的共性特征、科學技術(shù)體系的“基礎(chǔ)科學—技術(shù)科學—工程技術(shù)”層次結(jié)構(gòu)、技術(shù)科學在科學技術(shù)體系中的中介橋梁作用，可稱之為二階技術(shù)科學。二階技術(shù)科學從學科屬性來看，可歸于科學學的學科領(lǐng)域，主要針對科學技術(shù)發(fā)展規(guī)律及其對經(jīng)濟社會發(fā)展的作用等問題展開研究。

無論是一階的技術(shù)科學和二階的技術(shù)科學，都關(guān)乎著我國科技創(chuàng)新事業(yè)的發(fā)展，也關(guān)乎著技術(shù)科學的未來。鑒于此，提出2點建議。

將一階技術(shù)科學作為科技創(chuàng)新重要組成部分。按照錢學森的技術(shù)科學思想，技術(shù)科學是基礎(chǔ)科學和工程技術(shù)的“橋梁”；單純依靠純基礎(chǔ)科學（如玻爾的工作）不能直接產(chǎn)生創(chuàng)新成果，單純依靠工程技術(shù)（如愛迪生的工作）也很難實現(xiàn)原始創(chuàng)新，只有依靠技術(shù)科學連通基礎(chǔ)科學和工程技術(shù)才具有真正的自主創(chuàng)新功能。要在充分認識當今科技發(fā)展大勢的層面上，發(fā)揮技術(shù)科學的橋梁、中介作用，釋放基礎(chǔ)科學的源頭作用，以實現(xiàn)工程技術(shù)層面的創(chuàng)新，真正把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略落到實處。因此，社會各界要做到高度重視技術(shù)科學的發(fā)展，把實現(xiàn)科技自立自強、建設(shè)現(xiàn)代化科技強國落腳在技術(shù)科學的基點上。

將二階技術(shù)科學作為科技創(chuàng)新自主知識體系重要范疇。2022年4月25日，習近平總書記在考察中國人民大學時指出：“加快構(gòu)建中國特色哲學社會科學，歸根結(jié)底是建構(gòu)中國自主的知識體系”。“創(chuàng)新”的概念由西方學者提出，在西方工程技術(shù)實踐中得到發(fā)展，其學科體系、學術(shù)體系和話語體系主要由西方人掌握。我國自提出實施科技創(chuàng)新戰(zhàn)略以來，已取得了較為豐碩的實踐成果，但始終未能建立起本土科技創(chuàng)新理論體系和指導體系。技術(shù)科學思想既具備自主性和本土特色，在中國科技創(chuàng)新實踐中也已經(jīng)得到成功驗證，對打破西方基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的話語體系也具備較強的戰(zhàn)略價值，理應(yīng)在我國科技創(chuàng)新自主知識體系中得到應(yīng)用，作為一個重要的概念范疇納入其中。

（作者：楊中楷、林德明，大連理工大學科學學與科技管理研究所；梁永霞，中國科學院文獻情報中心；編審：楊柳春，《中國科學院院刊》供稿）