當代科學技術及其實踐基礎演進剖析

王伯魯

20世紀以來，以相對論和量子力學為先導、以信息技術為軸心的現代科學技術革命向縱深推進，改變了近代科學技術面貌、發展模式和實踐基礎。進入21世紀，以生命科學技術、人工智能為標志的新一輪科技革命曙光初顯，當代科學技術的新形態、新特征、新趨勢逐步顯現，迫切要求人們與時俱進，改變過時的傳統科學技術觀念。本文以科學、技術與生產的一體化為背景，從科學技術史視角切入，梳理以高新技術研發為軸心的當代科學技術演變，討論技術試驗與科學實驗的分化與融合，以及在技性科學和知識生產新模式擴張過程中所發揮的雙重功能，希望有助于當代科技觀的革新與重建。

一、從工藝學到工程科學

服務實踐活動，解決現實問題，是人類認識活動的基本目的或價值指向。第二次技術革命之前，所謂“科學”主要是指對自然現象進行分門別類研究的近代自然科學，即基礎科學。這類研究多是在科學實驗的基礎上以及理想化的條件下展開的，即忽略了研究對象的個體差異、環境因素及其變動的不確定性等。自然科學理論常常難以直接應用于社會實踐領域，因為后者的影響因素或邊界條件往往復雜多變，并不滿足理想化的科學理論應用條件。因此，隨著工業化進程的加快和產業技術的持續進步，人們開始將生產實踐活動及其技術問題納入科學研究范圍，并借助多門科學理論與方法以及多種試驗手段加以分析和探究，從而催生了工藝學。

從技術史視角看，發源于英國的工業革命實現了從手工業技術到工業技術的蝶變。工藝源于手藝，是在長期的手工業生產實踐經驗摸索、技巧累積的基礎上形成和發展起來的，也是工業生產流程及其產品科學化、標準化、高效化的產物。“大工業的原則是，首先不管人的手怎樣，把每一個生產過程本身分解成各個構成要素，從而創立了工藝學這門完全現代的科學。社會生產過程的五光十色的、似無聯系的和已經固定化的形態，分解成為自然科學的自覺按計劃的和為取得預期有用效果而系統分類的應用。”(1)《馬克思恩格斯文集》，第5卷，559頁，北京，人民出版社，2009。在手工業階段，手藝主要表現為勞動者在長期生產實踐中摸索和積累起來的操作經驗、技能或技巧等，帶有不定型的個性特征。近代以來，隨著工業生產過程及其產品型號的系列化、多樣化，標準化、規范化的生產工藝流程開始轉變為技術認識或科學研究的對象，而以經驗摸索為主導的傳統手藝技術發展模式逐漸失去了優勢和用武之地。所謂工藝學，就是根據技術上先進、經濟上合理的原則，利用先進的科學技術手段探究各種原材料、半成品或成品的先進加工方法或流程，以提高生產功效的一門學問。

工藝學是以追求高效率的生產流程以及標準化產品為目標的一種技術認識形態，可視為產業技術科學化的產物。工藝學成果主要表現為對生產流程技術體系及其系列產品相互關系的揭示，進而推動創建最優化的工藝流程及其操作規程，以規范、引導和支持生產實踐活動的高效有序展開。不同門類的工藝學具體揭示了各自生產實踐領域的工藝流程體系結構及其運行規律，是人們對不同生產過程的認識或塑造成果。從認識論視角看，工藝學回答了“做什么”“如何做”“怎樣做才有效”的實踐問題，體現了知行合一的技術認識特征。科學所追求的是真知，力求達到對事物屬性與規律的準確把握，但其終極目的卻在于改造世界。這就是以“求知”為指向的科學研究中所蘊含的“求利”“求力”的價值訴求。技術所追求的是功效，但其依據卻是技術知識與科學知識，從而達到了知與行的融合和統一；行中包含著知，因而比知更具體、更高級。

進入20世紀以來，在科學與技術既高度分化又高度綜合的歷史背景下，在工藝學基礎上相繼分化衍生出技術科學(Applied Sciences)與工程科學(Engineering Science)形態。“將基礎學科中有應用價值的知識體系分離出來，就構成技術科學。所以技術科學就是應用基礎科學。”(2)沈珠江：《論技術科學與工程科學》，載《中國工程科學》，2006(3)。其實，所謂技術科學就是以基礎科學的一般理論或原理為指導，深入探究某一類通用技術或專業技術領域中的特殊規律，或者從產業技術實踐活動中抽取共性問題進行技術認識或科學研究的學問，屬于應用基礎研究范疇。同時，技術科學也致力于將生產實踐經驗和基礎科學原理創造性地轉化為工藝流程、操作方法或技術規范等形態，為產業技術實踐提供比基礎科學更為具體的指導性理論、原則或方法，如工程力學、電工學、應用化學、計算數學、機械制圖學等。不難看出，技術科學處于基礎科學與產業技術實踐的中間層次，是聯系基礎科學與工程科學的中介和橋梁；同時也是基礎科學的具體應用，對產業技術實踐及工程科學發展具有普遍的支撐和指導作用。

在社會生產實踐活動中，人們經常面臨著許多復雜的工程問題，需要借助多學科的理論與方法加以分析和解決，進而催生了工程科學形態。與以應用基礎研究為核心的技術科學不同，工程科學以工程實踐中遇到的一般性或個別性工程問題為研究對象，并為這些問題的解決提供理論指導或實施方案，如橋梁抗風、建筑物抗震、攔河筑壩、隧道掘進、石油勘探、礦山開采、高壓輸變電等。所謂工程科學就是綜合運用基礎科學、技術科學、管理科學、經濟科學等自然科學和社會科學的理論與方法以及多種適用技術手段和管理手段，研究和解決工程問題的學科。其中，工程問題的性質與特點、工程技術方案與評估等是工程科學展開的軸心，其內容屬于應用研究范疇，是工程實踐活動科學化和科學實用價值的集中體現。由此可見，工程科學是與生產實踐或工程實際最為接近的科學門類，能直接為企業、政府和政治家解決現實問題提供具體方案或路徑選擇，如環境工程學、鐵道工程學、水利工程學、橋梁工程學、礦業工程學、管理工程學等。由于技術科學和工程科學將基礎科學的理論成果與生產實踐經驗加以融合，業已成長為應用科學理論體系，直接服務于社會生產實踐活動，所以在現實的經濟社會發展中占據十分重要的地位，逐步演變為現代科學技術體系中最活躍、最富有生命力的部門或領域。

二、試驗的分化及流變

作為人類活動的兩種基本形式，認識和實踐融為一體，互動共生并進。“技術試驗”與“科學實驗”是技術研發和科學研究的實踐基礎及重要環節，也是技術哲學和科學哲學中的兩個基本范疇。在現代科學技術一體化進程中，由于兩者地位與功能上的相似性以及彼此間的滲透和互動融合，導致人們容易將兩者混為一談，進而造成了一些認識上的混亂。

在人類文明史上，試驗是一種分化發育較早的社會實踐類型，也是科學實驗與技術試驗的前身。從詞源上說，所謂試驗是指“為了察看某事的結果或某物的性能而從事某種活動”(3)中國社會科學院語言研究所詞典編輯室：《現代漢語詞典》(第7版)，1155頁，北京，商務印書館，2016。。可見，試驗就是訴諸實踐活動的具體檢驗，其目的在于以較小的規模或代價，在非正式的應用場景中考察人們的推斷、猜測、認知、設想、設計、方案、樣品等是否正確或可行，以便驗證、改進或完善關于事物的認知、設計或改造方案等。不難理解，試驗過程及其結果一方面會給出先前的構想、設計、方案、樣品等行不行的檢驗信息，另一方面也會提供先前的推斷、猜測、認知對不對的驗證信息，進而修正和改進人們先前關于事物的認識與改造。這就是試驗的雙重功能或作用。由此可見，作為一種特殊的社會實踐類型和知識來源，“試驗”是知與行溝通融合、互動并進的中介或樞紐，在漫長的人類認識和實踐過程中發揮著不可或缺的基礎支撐功能。

在日常語境中，由于地位、功能和漢語發音上的相似性等原因，有時候人們不加區別地將“試(shì)驗”(test)與“實(shí)驗”(experiment)混同使用。例如，在《辭海》(第六版·彩圖本)中，對“實驗”詞條的解釋是：“實驗亦稱‘試驗’。根據一定目的，運用必要的手段，在人為控制的條件下，觀察研究事物的實踐活動。”(4)夏征龍、陳至立主編：《辭海》(第六版·彩圖本)，2061頁，上海，上海辭書出版社，2009。從科學技術史視角看，近代以來，伴隨著科學研究與技術發明創造的演進，發源于古代的“試驗”形態、職能及語義等也處于演變之中。“科學實驗”形態就是從其中分化提升出來的，即為了科學發現而探索，其對象多是自然現象、客體或過程，側重于獲取科學事實以及檢驗科學假說或猜測是否正確，主要展現為從實踐上升為理論的科學認識環節。

在文藝復興運動的推動下，科學開始掙脫宗教的枷鎖，從自然哲學的“窠臼”中獨立出來。近代科學革命的主要標志就是“科學實驗”形態的形成，為此近代自然科學又被稱為“近代實驗科學”。在探究自然事物或現象的過程中，以科學實驗方法取代了以往自然哲學的直觀、思辨、猜測、想象等方法，標志著思辨理性逐步為科學理性和實踐理性所取代。所謂“科學實驗”，就是根據一定的科學研究目的，運用一定的技術手段，在人為控制或變革客觀事物的條件下直接獲取科學事實的實踐過程。這也是古老的“試驗”形態在科學研究領域的分化和專業化。今天，科學實驗已演變為一個龐大的家族，根據研究目的可分為定性實驗、定量實驗、測量實驗、對照實驗、驗證性實驗、判定性實驗和中間實驗等多種類型。

在科學研究過程中，科學實驗既是獲取科學事實或感性材料的基本方法，同時也是檢驗科學假說、評判認識真理性的主要手段，強化和凸顯了傳統“試驗”形態的認識功能。在這里，與在自然發生條件下被動的“科學觀察”形態不同，由于多種技術手段或儀器設備的使用，積極主動的科學實驗具有簡化或純化、強化或激化、加速或延緩、模擬或再現研究對象及其變化過程等人工干預或控制的特點。由于科學實驗分離或排除了眾多偶然或次要因素對研究對象及其過程的干擾，因而能夠比科學觀察獲得更全面、豐富和精確的科學事實，演變為一種經濟可靠的認識和變革客觀事物的科學方法，成為一個相對獨立的社會實踐領域。

科學實驗的結構及其流程本身就構成了一種新型實驗技術形態，其構思、設計、流程或樣機等是否可行，科學實驗過程本身就是對該技術形態功效的一次檢驗。正是從這個意義上說，科學實驗過程本身同時也就轉化為對其實驗技術形態可行性或可靠性的一種技術試驗，兼具技術試驗的功能或特征，進而演化為孕育和催生新技術成果的溫床。科學實驗支持著人們對自然事物屬性、特點及其演變規律的深入探究，主要分化和展現為獨特的認識功能；而以科學實驗過程為契機或軸心檢驗相關實驗技術設計或創造可行性、可靠性的功用則蛻變或表現為從屬性的次要功能。

與科學的歷史相比，技術史可謂源遠流長，其源頭可以追溯至人類誕生之初的原始工具制作活動。但是直到工業革命之前，技術的創造及其應用大都與具體的生產或生活實踐融為一體、同步展開，即技術發明創造活動尚未從社會生產或生活實踐中分化和獨立出來。從技術創意、構思、設計、創建、應用到后續改進的各個環節，都是在具體的生產或生活實踐場景中進行的。工匠們圍繞各自生產與生活實踐中遇到的實際問題或困難，憑借聰明才智、經驗、技能、靈感與機遇等條件，創造和改進了眾多實用技術形態。同時，依附于具體生產或生活實踐的種種“試驗”形式，也在其中發揮著驗證、檢驗或改進相關技術形態的重要職能，支撐著這一歷史時期的科學認識與技術發明，創造出璀璨奪目的古代技術文明。當然，這里的技術構思、設計、方案、研制、樣品等總是在相關的技術認識或猜測基礎上建構的，技術試驗結果也會間接地驗證這些認識或猜測的正確性，只是這一認識功能退到了次要地位。

自工業革命以來，隨著以機械化、電氣化為軸心的工業化進程的加快以及近代實驗科學研究領域的擴大，在生產實踐經驗的基礎上，以產業技術為研究對象的工藝學與技術科學、工程科學逐步興起。一方面，以設計為核心的技術發明創造活動開始從生產實踐過程中分化出來，逐步形成了一個相對獨立的技術研發部門，如各行各業的技術設計室、研究院、R&D(研究與開發)中心等。另一方面，作為探索、檢驗、優化或改進技術研發的專業性實踐活動，技術試驗環節也開始從生產實踐和技術創造過程中分離出來，演變為支持和服務于技術創新的專門機構。與科學實驗不同，技術試驗是為了研發或應用而探索，對象多是人工物及其創建或運行過程，側重于檢驗技術構思、設計、方案或樣品等的可行性與可靠性，主要表現為由創意或理論轉化為實踐的過程。現代技術的專業化、體系化、精密化發展，以及隨著人們對技術可靠性、精確性、可控性期望的提高，反過來又對技術試驗提出了越來越高的要求，進而分化派生出一系列組織嚴密的專業性技術試驗機構，如中國飛機試驗飛行研究院、國家鐵道試驗中心、國家慣性技術產品質量監督檢驗中心以及各級各類產品質量監督檢驗站等。

三、技術試驗的雙重功能

科學實驗在獲取科學事實、驗證科學假說等方面發揮著重要作用，這可視為科學實驗的認識功能，對此科學哲學界最為熟悉，此處不再展開討論。科學實驗總是在一定技術基礎上設計和建構的，具有特定的目的、結構與流程，本身就構成了一個獨立的實驗技術形態，以至于其中的許多技術成果后來都演化為通用技術產品或工藝技術流程。例如，顯微鏡、望遠鏡、發電機、真空泵、X光機、光譜儀、侯氏制堿法、電解工藝流程等技術都源于當初的相關科學實驗技術形態。這就是科學實驗的實踐功能，今天已演變為技術創新的一條重要進路。只是在科學研究過程中，與科學實驗所發揮的認識功能相比，技術實踐功能多是間接的、派生的或從屬的，常常不為人們所關注。

技術是操作性、經驗性、實踐性特征最為突出的人類基本活動形式。從技術發展史視角看，古代的技術發明創造多是按照“構思(設計)→創建→應用(試驗)→改進→應用(試驗)→改進→……”滾動模式展開的，即在社會實踐活動中邊構思(設計)、邊創建、邊應用(試驗)、邊改進。自工業革命以來，隨著人工物技術形態與流程技術形態的復雜化以及技術發明創造活動的專業化，技術試驗才從生產實踐和技術發明創造過程中分離出來，并在后者的不同階段或環節中發揮著不同的職能；專門檢驗技術構思、設計、方案、流程、樣品等行不行或好不好，以便為下一步的技術創造或改進指明方向和積累經驗。技術試驗的這一基本功能就是“實踐功能”，技術哲學界也最為清楚，不再贅述。

與此同時，常常被人們忽視的還有技術試驗的“認識功能”。技術認識“是人類在改造自然、創造人工自然的過程中形成的認識，是人類對改造自然、創造人工自然的實踐活動及其結果的本質和規律的認識。技術認識要回答的是‘做什么’、‘用什么做’和‘怎樣做’的問題，其本質是實踐”(5)陳凡、程海東：《“技術認識”解析》，載《哲學研究》，2011(4)。。可見，技術認識就是以技術研發中派生的未知或未行問題為對象的研究活動，也是工藝學、技術科學和工程科學研究展開的軸心，其成果大多表現為工藝學、技術科學和工程科學知識，直接支持和服務于技術研發及其推廣應用活動。

技術認識多是具體的、操作性的和功利性的，常常作為技術成果的組成部分被納入知識產權保護范圍。作為技術創造與技術認識展開基礎的“技術試驗”，就是“在應用研究或技術開發中對技術思想、技術設計、技術成果進行探索、考察、檢驗的實踐活動，是實現技術構思和設計向實物對象轉化的技術研究方法”(6)夏征龍、陳至立主編：《辭海》(第六版·彩圖本)，1033頁。。在技術研發過程中，技術試驗既是實現技術構思或設計向技術人工物或工藝流程轉化的中介或橋梁，又肩負著發現問題、搜集證據、驗證猜測、揭示規律的認識使命，是一個知行合一、互動共進的復雜過程；技術試驗既發揮著檢驗技術設計合理性、可行性、可靠性的職能，促進相關技術形態的不斷改進和完善，又支持和推動著相關技術認識與科學研究的發展。這就是技術試驗的雙重功能。

技術試驗貫穿于技術研發過程的始終，業已衍生出一個龐大的專業族系。在技術謀劃構思階段，小規模的對照試驗、模擬試驗、析因試驗有助于提出和驗證技術概念、技術原理和技術系統結構。在技術設計階段，功能試驗、結構試驗、性能試驗和工藝試驗等能夠驗證技術設計的可行性，為創造性設計提供技術參數、結構參數等方面的依據。在技術研制或實施階段，中間試驗、生產性試驗則能加快技術成果的產業化進程。如同科學實驗對于科學認識的重要性一樣，技術試驗對于技術認識同樣不可或缺，是技術認識的源泉和展開基礎，其作用主要表現為：一是檢驗技術構思、原理、設計、方案、樣品等是否可行？也就是說，在技術試驗之前，人們并不能確切地知道它們行不行？性能指標是多少？可靠性或穩定性如何？存在哪些缺陷或優點？等等。只有通過技術試驗過程的實際檢驗，才能消除這些技術認識上的未知狀態，從而獲得相關技術形態新知識、新結論，推進技術科學或工程科學的發展。二是技術試驗過程中往往會出現許多新故障、新漏洞、新問題，這些新情況都是技術試驗之前難以準確預見的，因而有助于深化、拓展甚至顛覆已有的技術認識或科學認識，也有利于優化和改進新技術形態。這就需要具體探尋其中存在的問題或癥結，甄別出哪一因素、部件或環節制約著該技術目標的實現或功效的提升，弄清楚其中的因果作用機理及其相關試驗數據等，進而推進對技術研發過程及其技術成果的認識。例如，在動車高速運行試驗中，隨著運行速度的提高，動車零部件的磨損、疲勞、故障率快速上升，安全性下降，維護成本顯著升高。技術試驗中得到的運行速度與各類零部件磨損或故障之間的一系列數據，使試驗者能夠做到心中有數，進而明確技術改進的目標或方向，也為高鐵最佳商業運行速度的選擇提供了可靠依據。

四、當代科技發展的新態勢

第二次世界大戰以來，在科學技術化與技術科學化進程中，傳統的科學研究與技術研發樣式都發生了諸多重大變化，出現了一系列新特征、新態勢，已成為探究當代科技發展問題的立足點。

(一)科技發展規劃的強化

在現代之前的“小科學”時代，科學研究與技術發明多以自由的個體勞動方式展開，主要依賴科學家或發明家的個人興趣、求知欲或好奇心驅動，科學研究與技術創造的目的性、功利性特征并不明顯。進入現代以來的“大科學”時代，以分工協作展開的集體勞動方式得以確立，政府、社會組織、企業或資本對科技活動的干預或引導力度越來越大，充分彰顯其意志指向或價值選擇，從而促使科學研究與技術研發的方向性、目的性、功利性特征更加突出。通過制定科技發展規劃或計劃、提供研發資金或獎勵甚至科技政策或法律調節等途徑，調動和配置研發資源，引導科技活動圍繞經濟社會發展中的現實問題或重要任務展開，也同步限制或壓縮了科技人員自由探索的空間。

(二)從R&D中心到國家創新系統的建構

在高新技術發展進程中，積極主動的科技創新業已演變為科技發展的主導模式。與以往基礎研究、應用研究和發展(開發)研究之間外在的分立格局不同，在科學、技術與生產一體化以及政(官)產學研結合的推動下，形成了R&D中心或工業實驗室等新型科研組織形態，即主動將基礎研究、應用研究與發展(開發)研究力量或資源整合在一起，圍繞同一科技項目協同高效地推進各層次研究工作。R&D中心是當代科技發展集團化的具體表現，減少了不同層次或類型相關研究活動之間的隔離或摩擦，強化了科學、技術與生產之間的互動融合與協同并進，促使科學研究直接聚焦和服務于技術開發與生產實踐難題；反過來，技術開發與生產實踐又支持和拓展了科學研究領域，也提高了科學研究的目的性及其成效。

進入21世紀以來，科學技術的基礎地位促使日趨激烈的科技競爭逐步轉變為社會競爭的核心。科學技術不僅是反映綜合國力的主要指標，而且也是關乎其他社會指標提升的關鍵因素，日益受到世界各國政府的高度重視。隨著科學技術活動規模的不斷擴大，R&D中心組織形態已難以滿足當代科學技術擴張的內在要求，國家創新系統正是在這一背景下出現的。簡言之，國家創新系統就是在國家的總體規劃和戰略目標引導下，由經濟和科技體系各部門、單位之間彼此協同而結成的創新網絡，展現為科技知識生產、交流、傳播與應用過程的體制化，以及科研機構、高等院校和企業資源匹配的調控機制。以中央政府為組織和領導核心的國家創新系統，聚焦于如何提高科技創新能力以及高效促進科技快速發展問題，順應了當代科技發展的未來趨勢和內在要求，兼具創新活動的執行和評估、創新資源的供給和配置、創新制度與創新政策制定、創新基礎設施建設等多重功能，已演變為發達國家科技發展的主要組織形式。

(三)技性科學形態的形成

隨著當代技術研發不斷向高精尖方向推進，高新技術前沿領域派生的許多新進路、新屬性、新規律有待于進一步探究，進而衍生出技性科學(Technoscience)形態(7)Gilbert Hottois.“éthique et Techno-science”.La Pensee et les hommes,1978(22):111-116.，可視為技術科學化的新產物或者當代科學發展的最新表現形態。與傳統的基礎科學不同，技性科學并不是要說明和解釋現存的自然事物、過程或現象，而是致力于在人工自然的新領域或新層次探尋創建新型人工物及其工藝流程的可能形態，并同步揭示其結構、機制、屬性、條件和流程，展現為一個知行合一的開拓創新過程。技性科學知識是在技術研發過程中伴隨著技術人工物及其工藝流程一起被“制造”出來的，即“所是”依賴、從屬和服務于高新技術上的“所創”。由此可見，當代高新技術研發開辟出了一個個全新的未知人工自然領域或層次，即世間原本并不存在的新型人工物技術形態及其建構或運轉流程，逐步轉變為當代科學研究的新領域、新任務，進而開始主導或引領當代科技發展，其功利導向特征明顯，如量子計算、納米材料、基因編輯、機器學習、6G通訊、物聯網等研究領域就是如此。這一技術上的“未知”與“未行”領域或層次是人工干預或創建活動開辟出來的，與技術目標、路線或技術試驗手段相關聯，往往能孕育出新的技術原理、可能路徑或應用前景。作為技術科學化的產物，技性科學一方面直面高新技術研發進程中涌現的眾多“未知”或“未行”問題，為技術創新探尋可能路徑或清除多重障礙；另一方面又受制和服務于高新技術創新活動，后者的目標、方向、經費、進程等因素都影響或決定著前者的發展軌跡或樣態，使技性科學的定向性、階段性或探索性特征更加明顯，從而打上了該技術領域的烙印。

(四)知識生產新模式的確立

邁克爾·吉本斯等人于1994年提出兩種知識生產的不同模式：模式1是指知識生產主要在單一學科的認知語境中展開，即分門別類式的知識生產模式，受學術興趣和邏輯完備性主導，同質性、等級制和默頓規范是該模式的主要特征，知識生產主要接受學術標準的評判。模式2打破了學科之間的界限，聚焦科技發展重大目標或經濟社會發展中的現實問題，匯聚多方力量和智慧合力攻關，屬于綜合性應用研究范疇，可視為當代科學技術綜合化的具體表現形態，是當今知識生產的新模式。歷經數百年的分化發展，今天的知識生產正在進入以問題研究為中心的新綜合階段。知識綜合將不僅是自然科學內部的融合，而且也是自然科學與人文學科、社會科學之間的融合。模式2的研究目標明確，具有在應用的情境中運作、跨學科、異質性與組織多樣性、社會問責與自反性、更加綜合和多維度的質量控制等五大特征。(8)邁克爾·吉本斯等：《知識生產的新模式：當代社會科學與研究的動力學》， 3-8頁，北京，北京大學出版社，2011。傳統的學科分化、專業技術精進雖然有利于深化對事物的認識與改造，但是當下的重大科技目標或現實問題卻更為緊迫，所處環境往往又是復雜的、動態的或獨特的，需要綜合運用多學科的理論與方法以及多領域的先進技術手段才能認識和解決。因此，打破傳統的學科分割和分析性思維模式，促進學科之間的交叉融合、優勢互補，或者以重大現實問題或高新技術研發目標為核心，匯聚集成相關領域的科研力量協同攻關，已成為當代科技發展的內在要求與必然趨勢。正是為了順應當代科技發展的這一新態勢，國務院學位委員會和教育部日前及時增設了“交叉學科”門類。(9)《國務院學位委員會 教育部關于設置“交叉學科”門類、“集成電路科學與工程”和“國家安全學”一級學科的通知》，中華人民共和國教育部網站，http://www.moe.gov.cn/srcsite/A22/yjss_xwgl/xwgl_xwsy/202101/t20210113_509633.html。

五、當代科技發展的實踐基礎

實踐是認識的源泉和動力，認識上的突破反過來又會助推實踐上的躍進。以技性科學和模式2為代表的當代科技發展新形態，反過來也要求重構傳統科學研究與技術研發的實踐基礎，促使科學實驗與技術試驗進一步融合，協同并進。

(一)技性科學的實踐基礎

作為當今技術科學化的產物，技性科學研究主要圍繞高新技術研發進程中派生出來的“未知”與“未行”問題展開，業已演化為當今科學研究與技術開發互動融合的新樣式。在高新技術研發的前沿領域，技性科學主要表現為技術認識形態，直接服從和服務于高新技術研發進程。一方面，該領域中的“是什么”“為什么”“怎么樣”等“未知”問題需要探究；另一方面，人們所面對的“做什么”“怎么做”“如何做才有效”等“未行”問題，也是“未知”的，即不知道如何加以解決，也需要研究或探索。可見，“未知”問題的澄清將為“未行”問題的解決清除“障礙”、指明方向或開辟道路，進而加快高新技術研發進程。

從實踐基礎視角看，除了高新技術研發過程中派生的個別基礎科學問題的探究，需要進行專門的科學實驗外，技性科學研究或技術認識主要依賴于技術試驗和技術研發實踐經驗等，從而促使技術試驗的認識功能得以彰顯。例如，從技術試驗結果甚或失敗原因的分析中，可以找出技術路線、設計、結構、材料、元器件或流程上的缺陷及其發生機理，從而為下一步的技術創新或改進指明方向。甚至從同類技術試驗結果或實際運行故障的大量數據分析中，還能夠提煉出該技術形態中各類別故障發生的統計規律或模型等，進而深化對該技術形態的認識。

(二)大科學裝置的支持

在向未知領域快速推進的過程中，當今的科學研究或知識生產對科學實驗技術的依賴性越來越強，以高精尖為標志的大科學裝置已成為制約當代科學研究與技術研發的關鍵因素。造價高昂的大科學裝置是科學技術化的產物，具有高靈敏度、高分辨率等接近技術極限的優越性能，為當代科學研究提供了重要的觀察或實驗平臺，促進了前沿科學研究的快速發展。例如，500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)對于天文學研究、歐洲大型強子對撞機(FCC)對于高能物理學研究、“蛟龍號”載人潛水器對于深海科學探索等都發揮著不可替代的重要作用。

大科學裝置本身就是一種復雜的新型人工物技術形態，它的研發、建構與運行多是富有挑戰性的高新技術研發項目，離不開多種類的多次技術試驗、測試與調試；同時，作為一種新型的科學研究與技術研發手段，這一裝置往往又扮演著通用性科學實驗或技術試驗平臺的角色，直接服務于前沿科學探索與高新技術研發。例如，造價超過50億元的中國散裂中子源(CSNS)被譽為“超級顯微鏡”，為材料科學、凝聚態物理、生命科學、資源環境和新能源等學科領域的微觀結構分析及其技術研發，提供了一種先進的精密研究手段。(10)《CSNS束流擴展應用——白光中子源、繆子源、質子束》，中國散裂中子源工程網，http://csns.ihep.cas.cn/slkzyy/index.html。前沿科學探索離不開科學實驗技術、觀察技術、計量計算技術等手段的支持，高性能的大科學裝置可以作為構建先進科學研究體系的關鍵部件，助推前沿科學探索的突破，甚至動搖以“假設—驗證”為軸心的經典科學研究模式。例如，Deepmind公司研發的預測蛋白質結構的人工智能系統AlphaFold2，只需輸入蛋白質的氨基酸序列或其對應的DNA序列，就可以對蛋白結構進行精準預測。AlphaFold2“是一個起點，會促使更多交叉學科的人通過數據的輸入輸出，去發現真相、推導結果，發現世界運行的規律”(11)驍銘：《科研范式正在變革，中國能否抓住這波創新浪潮，“不再做第二”？》，知識分子網，http://zhishifenzi.com/ depth/depth/11354.html。。同樣，高新技術研發也離不開精密的技術試驗環節，大科學裝置也可以作為先進的技術試驗平臺，測試、檢驗和評判技術創新方案或成果的優劣得失，加快高新技術研發進程。事實上，正是憑依這些技術性能優越的大科學裝置“平臺”的支持，當代科學技術才得以快速發展。

(三)實踐基礎的融合

源于古代“試驗”形態的科學實驗與技術試驗都具有認識和實踐雙重功能，只是在后來的科學與技術分立演進階段，這兩種功能發生了主次輕重上的分化，因而使人們常常忘卻了其中的次要功能，而誤認為它們的功能只是單一的。在當代科學、技術與生產一體化進程中，一方面，三者之間的界限日趨模糊，前者服從和服務于后者的態勢越來越明顯；另一方面，科學與技術不僅以生產實踐需要為基礎，而且科學實驗與技術試驗之間也相互滲透、彼此融合，又發揮著引領生產實踐的功能。以技術試驗為基礎的眾多高新技術研發過程中遇到的“未知”問題，往往需要通過科學實驗手段進行探究；同樣，科學實驗及其大科學裝置多是通過高新技術研發途徑創建的，其間也離不開多次技術試驗的支持，進而出現了兩者相互包含、互動轉化態勢。有時，同一科學實驗或技術試驗結果，既可以用于技術研發，也可以用于科學研究；甚至同一技術“平臺”或過程既可用于科學實驗，又可用于技術試驗。例如，正在北京懷柔科學城建設的JF22超高速風洞，可以模擬30倍聲速的氣流，既可以用于研究眾多流體力學問題的科學實驗，也可以用于優化航天器、飛機、火箭、動車、橋梁、建筑物等外形設計的技術試驗；同一風洞試驗(實驗)結果既可以用于科學研究，又可以用于技術設計或研發等方面。

(四)技術試驗的新使命

在資本、權力與功利價值觀念的共同調制下，擁有潛在技術價值或應用前景的科學研究項目更容易得到支持和發展，高新技術研發和技性科學研究已演變為當代科學技術特別是新一輪科技革命的“領頭羊”。因此，服務于高新技術研發與技性科學研究過程的技術試驗開始扮演當代科學技術體系“基石”或“引擎”的角色。技術試驗的“雙重功能”得以同步強化，不僅肩負著探索技術可能路徑、檢驗新技術原理或設計方案的實踐任務，而且也承擔著發現科學事實、驗證科學猜測的認識使命，分擔了以往科學實驗的重要職能。技術試驗一方面有助于創建新技術形態、開辟新技術領域；另一方面也會積累大量科學事實和經驗材料，促進相關技性科學乃至基礎科學的發展，即科技人員在技術試驗基礎上邊探索、邊研發、邊設計、邊認識。例如，2016年8月16日發射的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，順利完成了地星量子隱形傳態、星地高速量子密鑰分發、星地量子糾纏分發三大科學實驗目標。2017年9月29日，世界首條量子保密通信干線“京滬干線”與“墨子號”科學實驗衛星進行天地鏈路，成功實現了洲際量子保密通信。2018年1月，在中國和奧地利之間首次實現距離達7 600千米的洲際量子密鑰分發，并利用共享密鑰實現了加密數據傳輸和視頻通信。(12)齊芳：《搶占量子科技創新制高點：“墨子號”實現三大既定科學目標》，載《光明日報》，2017-08-10，6版。其中前三項成果屬于科學實驗范疇，后兩項成果則兼具技術試驗特征，為實現安全、長距離、可實用化的量子通信奠定了技術基礎。由此可見，當今的技術試驗仿佛又回到了近代之前的傳統“試驗”階段，進而完成了科學技術實踐基礎上的一次“否定之否定”過程，可視為當代科學技術實踐基礎嬗變的辯證法。

六、結語

科學技術是推動現代社會加速發展的主導性力量。然而，科學技術及其實踐基礎本身也處于演變之中，揭示后者演變的邏輯與機理是理解當代社會及其發展的理論基礎。歸納方法是揭示科學技術發展規律的基本方法，應當持續搜集和消化反映當代科學技術及其實踐基礎演變的大量第一手資料，進而展開提煉和歸納工作。筆者從科學技術及其實踐基礎歷史演進的兩條線索展開了梳理和分析，力圖展現出科學技術及其實踐基礎“合—分—合”的演進邏輯，進而將技性科學、知識生產的新模式等當代科學技術發展的新形態、新特征、新態勢，置于更為堅實的經驗基礎上和更加寬廣的歷史背景中進行分析和討論。

科學技術及其實踐基礎“合—分—合”的演進邏輯，是從科學技術史(內史)與經濟社會發展史(外史)中提煉和概括出來的，是科學技術史在理論思維中的再現，也是歷史與邏輯相統一的辯證思維邏輯的具體體現。一方面，這種粗線條的梳理和描繪有管中窺豹之嫌，還有待于進一步的挖掘、提煉和論證；另一方面，當代科學技術也處于快速演變之中，新一輪科技革命蓄勢待發，其潛在的新屬性與新態勢有待于持續關注、深入探究和提煉概括。

本文主要是基于科學技術史的“內史論”(internalism)傳統展開的，力圖從科學技術本身探究其演進的內在邏輯。正如“外史論”(externalism)傳統對“內史論”狹隘性的批評一樣，“盡管科學有其內在的認知概念和認知內容，但是科學發展的速度和方向，往往是社會因素作用的結果”(13)劉兵、章梅芳：《科學史中“內史”與“外史”劃分的消解——從科學知識社會學的立場看》，載《清華大學學報》(哲學社會科學版)，2006(1)。。因此，應借鑒“外史論”傳統的優勢和合理之處，將科學技術的發展置于更為復雜的社會歷史背景中加以考察，關注和探究社會文化等外部因素對科學技術發展的影響。這一研究進路應當成為下一步深化該主題研究的優先選擇。

在科學、技術與生產一體化的時代背景下，在百年未有之大變局中，當代科學技術形態、研究方式、實踐基礎、角色功能等都正在發生著一系列重大變化，而且這些變化還將在新一輪科技革命中延續和嬗變。因此，我們應當緊跟時代步伐，轉變傳統科技觀念，增強掌控科技與經濟社會發展的主動性；在科學技術史基礎上，汲取歷史經驗和智慧，立足現實，面向未來，分析和討論當代科技發展問題，積極引導和有序應對當代科學技術的加速發展及其所引發的諸多嚴峻挑戰。