蘇章仁：技術科學在當下的意義---轉載《中國科學報》2013年2月25日第8版（總第5746期）
科學發展與文化建設如影隨形。當前文化建設無論形式怎樣，其本質都是在尋找以價值觀念為核心的文化認同，文化認同是科學發展觀與世界觀互為影響的過程，美國人羅斯百年前認為科學需要文化層面的道德支撐，錢學森則認為科學革命是前提?，F代科學家斷定科學是建制，是有相應機制的活系統：在動態發展過程中，相關因素并非因果關系而呈相輔相成的結構性互動。
在中國工業發展轉型的迫切需求過程中，科學發展觀不但是引領中國工業領域高端競爭能力和經濟可持續發展的根本保證，也是以科學世界觀為導向的文化建設的基礎，是克服社會進步障礙、實現文化認同的突破口，在當下具有重大意義。
本文試圖就工業轉型所面臨的問題，解析廣泛而典型的現實存在，提供個人見解與建議；共求工業領域內的科技工作者、工程技術人員的科技素質提升之路。因此，本文專注于對工程技術領域的科技工作者、工程技術人員的科學思想聚焦方向與科學再思考內容的探索。
技術科學是科學結構的重要組成部分
“中國工業現代化的關鍵是‘以科學性技術解決工業落后’”這一思想觀念是對科學發展觀的誤讀。
國內工業領域實體經濟發展的現狀暫時處于困境。少數人因此判定我們是在進行“新洋務運動”，這些人在武斷中透著刻薄也透著關切。
事實上現代工業化進程中，確實存在著百年多前洋務運動的基因與烙印，美籍華裔學者許倬云教授認為：“近代的中國人，還是延續著清末的思想，要用西方的工藝技術，尋求強國富民之道。”這里所說的工藝技術無論其水平是否是先進技術、是否是科學技術都僅屬于自然科學的分系統——工程技術范疇。而以完整科學結構構筑的“科學發展觀”的落實才是強國富民的根本。一方面科學發展觀就是可持續發展觀，就在“真理那里”，就在中國工業轉型迫切的社會需求那里。恩格斯說：“社會一旦有技術上的需求，則這種需求會比十所大學更能把科學推進。”另一方面科學結構完整運行是“科學發展觀”、“可持續發展觀”可轉化為滿足社會真實需求的根本條件，也是科學推進的方向。
當前，我們還未完全擺脫原始資源型發展模式有其歷史、文化、社會基礎與觀念的原因，但是在信息化建設同步于北美、公共基礎設施和城市風貌等已相當現代的當代中國，工業基礎領域仍然存在著與國民經濟宏大發展不協調的現象：大部分企業仍沿用“拿來主義”的引進、仿造、改造，“三來一補”的粗放作業模式，有些政府對能帶來GDP、稅收和較大固定資產投入額的，無論多么粗放作業模式的工業企業都趨之若鶩、重點招商，這種示范效應放大了對這類模式的社會追求。
多年來，這類企業除產能規模急速擴大、手段日新月異的所謂現代化外，在產業鏈低端的OEM性質絲毫未變；少數企業定位于ODM、OBM，實現的也是低端產品。既因缺少創新與創造的需求壓力，也緣于“一種傾向掩蓋著另一種傾向”的浮躁與浮淺；單純地以為發展高端制造業的綜合能力取決于基礎設施、設備硬件條件，力求手段與方法足夠先進，對“軟能力”的判定也均指向形式與方法。
我們也努力引進構成軟實力的科研成果、開發成果，但常面臨著引進難以消化、消化難以吸收的困境，引進成果水土不服。最終科學研究、研發、設計、研制之路或不需要走或不愿走或不會走。于是我們面對國際市場成為世界代工廠、面對國內市場成為中低端制造業，競爭模式仍與百年前類似，依賴于原始資源及勞動密集，成為缺失核心競爭能力的重資產行業。
人們在困境中尋求轉型發展的答案。事實上，答案就在以完整科學結構構筑的科學發展觀念里。因為工業領域經由技巧、技藝、 技能走向經驗性技術進而成為先進技術、科學技術；無論高效機械化重復或智能化復制，“人機一體化”、“柔性化、自動化、智能化、信息化”等等的現代化，無一例外都是指向手段的方法！造成這樣一種局面緣于百年工業求存與發展過程中，始終存在著對科學發展觀的誤讀。
科學發展觀由完整的科學結構構筑而成，完整科學結構中特別包括技術科學分部類。
自然科學于1890年誕生“工程技術”學科之后的數十年內既形成了重要的“技術科學”，其學術意義與學術價值，國人完全不像工程技術般重視。長久以來，包括國內官方學術機構對技術科學未曾深切地探求并在社會實踐中廣泛統一其定義，對技術科學的認知模糊與缺失，使社會科學活動未能以一個完整的科學結構運行。
鑒于科學結構處于動態發展之中，其表述模式目前呈多樣化。對科學、各部類科學、分支科學的分類及定義也由于歷史的、世界觀的、哲學的、文化的、國情的原因，始終處于相對統一而又不斷完善之中，國內不僅不例外，更因近代日式漢語反哺而紛爭百年，本應縝密嚴謹的學術表達紛繁復雜、晦澀難懂。眾多工程專業人才不僅陷入認知困境，更為嚴重的已不是認知模糊而是完全缺失技術科學概念。
為便于解讀本文要表述的問題，借鑒黑格爾的名言：“方法不是外在的形式，而是內容的靈魂。”由此明確以下簡略概念：科學技術指向的是“方法”，技術科學指向的是“內容”。
現對其中關鍵詞匯作如下說明與定義：
科學技術指向實現功能與價值的“方法”，體現在實現過程，其發展有賴于發明與創造，屬于科學中的工程技術范疇。
其定義為：科學性技術是指依據科學理論而不是一般性的實踐經驗所創造或發明的各種物質手段、方式、方法等?？茖W性技術一般是在科學“預見”的基礎上，經過創造與發明而產生、形成的（摘自中國政法大學傅揚文章）。
技術科學指向實現的功能與價值的“內容”，體現為研究事物本質的實際存在及發展的客觀規律，有賴于發現與遵循，屬于科學的又一分部類。
其定義為：將哲學思考指向洞察事物本質與發展規律的同時，將數學科學、系統科學等科學與學科重定向為工具，技術性地解碼、表達事物本質與發展的科學全息（機理、規律）并使之成為可工程化實現的科學。
現通過歷史上著名的兩個事例簡易說明技術科學：⑴人類一直思考“鳥兒怎么飛？” 并努力模仿追求飛行之夢，卻始終飛不起來，于是研究“鳥兒為什么會飛？”——這一源于哲學的思考歷時千百年發生了轉變，由此發現了流體在運動過程存在動靜壓力此消彼長的種種特性。但僅此，人類還不能飛，直到有了將流體按系統、分層次、再立體的條理化理性解讀（邊界層理論）、可用模型以及數學表達上述關系與變化的伯努利定律、N-S方程等并依此工程化去實現時，人類上天了！ “一尺之錘日取其半萬世不竭”的哲學思考斷定了事物在一個層面上的本質，而只有當萬世不竭的物質變化過程中“量變到質變”的哲學判定得到了耗散結構理論、系統工程學以及更為普及的現代物理、化學、原子物理等等科學與學科重定向為工具的支持與技術性的解碼、利用物質變化過程的不同性質，才有了具體為人類所用的功能與價值。
當下在工業領域，以包括技術科學構筑的科學結構完整的運行是克服基礎研究、設計與科學性技術進步失衡現象的關鍵。
首先加強以“結構力學與材料力學最優化組合”的廣泛基礎研究、改變傳統設計思維模式，這將具有創造出一個巨大市場的重大意義。
目前，工業現代化注重于先進技術向科學方向發展，除相對于系統應用完整科學結構的困難，先進技術除較簡單易實現外，傳統習慣也強化了保守的心態：被傳統（包括國外）工藝技術應用成果的廣泛性與普遍性震撼，心存敬畏于習慣、思路狹隘，進一步弱化了對傳統工藝技術、傳統工藝路徑造成的產品功能與價值實現的機理是否科學的再探索，基礎研究、設計與技術進步失衡。
極具廣泛代表意義的典型是，國內工業領域屢屢提出“無切削加工”、“無余量免加工”、“近凈形成形”的概念全部是指向在最短的工藝流程、最少的工序可以獲得零部件產品最終結構形態的技術水平與先進程度。而目前國內產品科學化程度由設計與工藝雙方依照因果關系的溝通、協調能力與水平決定，我們常聽到“優化設計難以實現的根本原因在于工藝技術落后”，這僅是部分事實，卻非根本。金屬液態成型領域，有相當數量的科技與設計工作者，在我國現代工藝手段已具備獲得結構科學形態的相當能力時，研究鑄件承載能力只考慮材料的鑄態性質而不考慮材料與結構的合成關系以及是否存在優化通路；大量產品設計、研制過程中，對于產品結構形態是否具備功能實現最佳的科學內容缺少機理研究，科學化程度缺少并行工程或一體化研究，太多關注產品實現的工藝手段與方法。屢屢通過幼稚的測繪方式被動地模仿國外產品即是證明。
進一步具體解析（經由技術科學解碼）：人類實現功能與價值過程，一般有賴于固相有形的物質產品形態，無一不在時空維度與受力中實現其功能與價值，更為常見的是工業產品中大量稱之為“結構”的東西。結構形態的科學內在要素應該是：⑴作為功能的載體在承載過程，其形態應具備結構力學與材料力學的最優化組合，可用最少的材料與最有效的空間等獲得結構全吻合受力分布的“形隨”幾何狀態，并表現為：力的傳導在結構中無“點”、“線”阻礙造成的不連貫傳遞；⑵結構形態可系統實現“結構共享，受力共擔”，使“剛柔并濟的結構”、“等剛性體”、“等強度體”處于最符合價值工程的效果，滿足動、靜與交變載荷；⑶即使“單獨”結構也實為一個系統，存在著串聯與并聯及互動關系——可在最有效的空間緊湊地實現分系統自適應模塊化、合成功能倍增一體化狀態。事實上，植物與生物結構中就隱含著大量如此信息要素，構成人造功能與自然之間的活系統。
人類遠未做到人造物質結構形態的科學最優化，但我們更因傳統設計思維模式中鮮有技術科學概念、缺失思考物質結構內在科學要素（內容）的思想方向，及對物質結構在實現功能過程的機理進行研究與信息解碼而落后。
上述認知缺失的綜合表現與證據如下：
⑴產品減重始終困擾我國裝備制造業并涉及整個產業的基礎領域。
⑵制造方面，我們未走出重視冷加工（機械加工與裝配），輕視熱加工尤其是液態金屬成型誤區；淡漠“多做加法少做減法”的成型理念，對已有50年研究歷史的3D打印成型金屬材料的技術不敏感，至今方進入研制模仿階段。
⑶我們始終未能促成大量新工藝技術的研發與誕生，僅是追趕國外，亦步亦趨。美國人在激光技術誕生之日起，即開始高溫合金材料的3D激光打印成型技術研發并已取得突破性應用成果，而我們仍在為航空發動機的傳統技術攻關。
⑷在技術理念上，我們把“精密”與“精與密”、“精細”、“精確”、“精準”混為一談，嚴重影響我們對信息的解碼與識別，導致過量產品設計精有余而密不足。
⑸我們在產品結構設計層面關注受力的“關鍵部位”，缺少對受力“分布均勻”的重視，克服應力注重結構剛性而非應變能力；設計鮮有化腐朽為神奇的成果。
⑹我們對蘇聯的設計規范中的舊意識沒有足夠的認識，例如結構圖紙中尺寸鏈封閉環的公差允值，部分設計與工程技術人員至今在思考方向上更關注公差“局部的累積”而非“總體的分布”，尺寸鏈封閉環成為相當部分產品精度分布問題的“容錯蓄水池”。
⑺缺失技術科學，我們難以構架科學的發散思維模式，因此體現在僅是關注事物實現的“能”與“不能”這一工程技術的方法上，而非更加關注事物遵從價值工程實現其科學內涵的“值”與“不值”，是否必需、是否必要的內容上；“能不能做”已經成為我們日常面對問題交流的口頭禪并成為一種普遍的文化現象。
⑻工業領域內的體系化設計、一體化設計，因缺失技術科學概念，基礎研究與設計過程就有如工程視圖中缺少一個視圖指向，難獲取目標的科學全息。其結果是基礎研究靠摸著石頭過河探求科學機理、設計靠模仿。在體系化設計、一體化設計的整合過程“靈魂不能附體”。
這也從一個側面表明了中國工業發展從應用“過程控制論”到“決策論”尚需時日——因為我們總是缺少依據。所以克服單純地認為沿用或提升包括西方的工藝技術，采用先進性技術、科學性技術是解決中國工業發展與轉型的關鍵這一狹隘的思想觀念是必要的。樹立方法與內容兩個視角的科學發展觀去看待科學結構，使技術科學與科學技術及其他科學分部類成為有機活系統，實現中國工業發展以兩條腿走路是必須的。因此，了解技術科學定義、在有技術科學支撐的完整科學結構中進行產品科學內容與機理解碼的基礎研究、邊界條件的確認應成為當下工業發展的重要課題。
克服科學技術與技術科學
本質與區別的信息識別障礙
當下，在實現工業發展兩條腿走路的過程中，還特別需要克服工業信息（包括科學技術與技術科學信息）的識別障礙。對科學技術與技術科學信息識別的能力不足，除缺少完整科學結構的概念，更由于受語言與文字信息載體使用缺陷的影響，這不僅弱化了信息可經由破譯、解碼獲得唯一性和淺顯性的識別特征，甚至造成無法識別；群體洞察事物科學本質的理性思維難以形成高度共識。語言、文字是符號，如何承載信息在于社會群體怎樣使用，“如果語言不能精確表達思想，思想本身很快就會變成無法辨別的東西！”[李普曼觀點（Walter Lippmann,1889~1974）]，特別是縝密的科學思想。
工業現代化與信息化互為融合，為確保工業作業的高效機械化重復與智能化復制，信息是靈魂。長久以來，工業領域的信息溝通與交流仍不能僅靠圖紙、公式、模型、軟件等信息載體，其規范、標準、要求等仍大量依賴語言與文字表達。但歷史的、地域的、外來影響的發展進程與文化差異等原因，使大量的理應有效承載信息的工業語言與文字在使用過程中，其內涵未能統一定義與廣泛認可、未經工業發展的真實需求或未經實踐熏陶而明晰（ISO-、GJB-體系內的定義除外）。我們的詞匯量龐大，但使用時內涵被模糊，雖具備可歧義可異化的戲劇性、有益于引發再思考的藝術性思維與表達含義尤其是“寫意”，但不能精確表達思想。而“如果語言不能精確表達思想，思想本身很快就會變成無法辨別的東西”的普遍現實已使國人常面臨“百思不得其解”、“經不起推敲”的困擾，以“理解萬歲”獲得的共識終止于表象與形式。不能精確表達思想的詞語不具備信息特征——結果唯一、無須解釋，本應精確表達嚴謹思想的科學術語如科學技術與技術科學在部分人眼中可能是同一內涵的不同表達。定義無認同的思想結果難適應工業化需求，我們只能以中華文化底蘊（如“理解”、“包容”、“同心同德”）苦苦支撐著中國工業前行。當意念解釋不能信息解碼時，閃爍其詞、答非所問、避重就輕成為國民交流的社會常態就不足為奇，更何況近代日式漢語對我們社會深遠的影響。
日式漢語對中國科學與技術的二手傳遞歷時僅40余年，傳遞范圍極為廣泛、應用極為普及；但傳遞過程中信息部分失真，難以識別。
日本對中國曾經是西方科學與技術的“二傳手”，在歷史上以日式漢語對中國“文化反哺”歷時40余年。世界科學與技術無論在知識結構、內容及建制上都始終在發生著變化與糾錯，特別在近代更是突飛猛進。
曾經內涵粗糙的科技“日式漢語”一方面初始于其工業啟蒙、崛起階段，與中國工業起步的時間差較短，在其并未成熟之際即反哺中國；另一方面又從未一帆風順地被納入我們的文化體系。歷史上，保守勢力固守傳統，以排外頑強抵制，激進力量以政治斗爭開拓風卷殘云般的新文化運動，構架了“白話文”語言與文字新體系，乃至我們今天去除日式漢語就難以說話、寫文章。但保守勢力的拒絕理解與激進力量的來不及理解的后果并行延續至今。
歷史上，處于社會變革的中國工業對科學與技術的需求剛剛起步，以農業文明的思維模式囫圇吞棗般地吞下了日式漢語對科學與技術內涵尚粗糙的定義難以消化，在這樣的歷史背景中，定義于相對認同這一重要環節就更為困難。社會凝聚力不得不延續對傳統“約定俗成”文化的依賴。當社會信息溝通與交換系統依賴“約定俗成”不能嚴謹傳遞信息，可能發生無所適從的系統“自激震蕩”時，過于強調“中庸、理解與不言而喻”又成為人們自我模糊再思考以求社會認同的倫理。工業求存與發展的歷史進程中，文明失之一隅的基因與烙印至今潛藏在我們的腦海里。
當下，維持工業發展現狀的社會成本有可能超越可持續發展的臨界點，如果我們還是以未待消化吸收就仍如饑似渴的方式與世界對接，可能重蹈歷史覆轍。只有在工業轉型壓力下，練就國民消化吸收的基本功,有洞察、解碼信息能力；改變科學內涵與本質常被干癟的語言、文字所窒息的處境；將科學成為可識別的東西使認同與共識不斷成為可能，全社會才不會再容忍缺失技術科學的科學結構在社會實踐中繼續瘸腿前行。
結論與建議
以包括技術科學構筑的科學結構完整運行具有重大現實意義及廣泛的戰略意義，是實現科學發展觀的重要條件。
1.我們可以借鑒DNA的科學發現過程所應用與升華的科學思想，研究與復制有機事物的生成結構、機理與發展模式，使完整科學結構的生成與發展同樣是規范的有機活系統，推動事物有效功能性突變與效率倍增不僅有機更是有序（如集成“微創新”為系統性功能創新）。較之哲學理念在實踐中的應用更具可操作性。
2.當前，工業領域凡不可避免仍需語言，文字作為信息載體而又糾結于定義的模糊時，與其放棄難以在社會范疇精準的統一，不如主張在有關團隊或在有效參與者之間討論、研究，溝通各項事宜的過程，率先將使用的關鍵及常用詞語進行定義。允許狹義地再定義，有限地認同于團隊、參與者范圍；允許確定的定義有期限并可持續調整，無須做到與約定俗成 “內涵”相對一致。目的是在一個系統內建立有效的識別符號，確保參與者的思維模式是精確的、思考方向是同一的、目標是認同的、行動是一致的，工業企業文化建設的核心在于此。
3. 在工業領域將技術科學與科學技術作為并行工程研究及應用，使設計與工藝不再是因果與順序關系而是互為激勵的活系統；對產品物化與虛擬化進行并行工程進行研究，使產品物化過程確認的技術內容與虛擬邊界條件互為補充及時驗證，為工藝技術手段的傻瓜化提供條件。
4.在市場完全成熟之前，對中國工業企業的發展轉型效果與預期、實現過程與目標設計，社會及政府應有評估其構成核心競爭能力的價值內容與水平的新綜合體系與科學模型，進一步激活社會科學建制。不如此，綜合開發市場乃至創造市場的基礎研究與技術進步同步發展的路徑仍可能會被堵死。
5.“沒有比較就沒有鑒別”，我們不僅要比較發達國家工業的過去與現狀，更要比較其發展可能的未來、研究其發展軌跡與規律。
當發達國家工業生產滿足個性化需求將不再影響規模與效率、個性將普及為市場細化對象；當“美”可以被數學表達于工業設計與制造、網絡去中心化的設計成果將成為市場需求的直接依據；當云計算、智能化、柔性化、信息化將滲透到工業制造的全產業鏈之際；當藝術與技術因科學升華而再次回歸“模糊”之際，我們務必盡快開始以科學發展觀培養、復制新思維人才。
百余年來，我們未做到在傳承傳統過程中將農業文明與工業文明無縫對接、文明轉型無痕跡，但改革開放以來，中華民族明智地選擇了科學發展觀邁向現代工業文明。國民可以靜下心來在感受成功喜悅的同時，樹立失敗不是恥辱而是成功之母的文化心態?；貧w常識，使“好奇”成為常態，使科學成為信仰。
“好風憑借力”。當前，將社會需求與轉型動力激活科學建制，當科學發展觀以完整的科學結構充實于社會實踐時，中國工業發展的困難不僅是暫時的，也必定是短暫的，迎頭趕超發達國家才不會僅僅是我們幾代人的期盼。
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