1.1 自然科學(xué)研究水平的一般界定

1.1.1 近代自然科學(xué)的發(fā)展概述

近代自然科學(xué)是在16世紀(jì)問世的，其誕生的主要標(biāo)志是1543年波蘭天文學(xué)家哥白尼（Nicolaus Copernicus, 1473-1543）的《天體運(yùn)行論》一書的發(fā)表。近代科學(xué)的創(chuàng)建階段結(jié)束于牛頓（Isaac Newton, 1642-1727）1687年《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（拉丁文：Philosophi? Naturalis Principia Mathematica）的出版。19世紀(jì)科學(xué)進(jìn)入了全面發(fā)展的鼎盛時(shí)期，在文化史上，19世紀(jì)被稱為“科學(xué)世紀(jì)”。在19世紀(jì)中葉，科學(xué)由運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、解剖等經(jīng)驗(yàn)方法搜集、積累材料的階段，進(jìn)入對(duì)所獲經(jīng)驗(yàn)材料進(jìn)行綜合整理并從理論上加以概括說明、創(chuàng)立新理論的階段，此時(shí)，職業(yè)化的科學(xué)研究工作與早期單純滿足欲望和追求真理的科學(xué)研究工作不同，是與社會(huì)相結(jié)合的、并與社會(huì)融為一體而起作用的科學(xué)技術(shù)[1]。

20世紀(jì)的科學(xué)事業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代國家的重要事業(yè)，而科學(xué)的發(fā)展也日益依賴于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家的支持。此時(shí)，大量的科學(xué)研究工作從分散的單純個(gè)人活動(dòng)轉(zhuǎn)化為社會(huì)化的集體活動(dòng)，出現(xiàn)了所謂“大科學(xué)”（big science），研究活動(dòng)規(guī)模越來越大，發(fā)展到企業(yè)規(guī)模、國家規(guī)模，甚至國際規(guī)模[2]。

美國著名的科學(xué)家普賴斯（Derek John de Solla Price, 1922-1983）在一本《小科學(xué)、大科學(xué)》的書中寫道：“現(xiàn)代科學(xué)不僅硬件如此璀璨不朽，堪與埃及金字塔和歐洲中世紀(jì)的大教堂相媲美，而且國家用于科學(xué)事業(yè)人力和物力的支出，也使科學(xué)驟然成為國民經(jīng)濟(jì)的主要環(huán)節(jié)，現(xiàn)代科學(xué)的巨大規(guī)模，面貌一新，而且強(qiáng)大無比，它使人們不得不用大科學(xué)這一名詞而美譽(yù)之。”[3]

自然科學(xué)通常被認(rèn)為是研究大自然中有機(jī)或無機(jī)的事物和現(xiàn)象的科學(xué)。自然科學(xué)包括天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、生物學(xué)，等等。

關(guān)于數(shù)學(xué)是否是自然科學(xué)歷來存在爭(zhēng)議。有人認(rèn)為數(shù)學(xué)是一門人文科學(xué)，也有人認(rèn)為數(shù)學(xué)是哲學(xué)的分支，是邏輯學(xué)的一部分。但數(shù)學(xué)與自然科學(xué)息息相關(guān)是無可爭(zhēng)辯的。數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用于一切自然科學(xué)領(lǐng)域，而自然科學(xué)的需要，又促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展，基于數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的密不可分性，為了對(duì)中國自然科學(xué)的研究水平做整體考察得出更加科學(xué)的結(jié)論，本書也把數(shù)學(xué)納入研究范圍。

在中國古代，人們把自然科學(xué)稱為“物理”，指研究自然物理的學(xué)問，算學(xué)（現(xiàn)代稱“數(shù)學(xué)”，三代時(shí)期的六藝中也稱“數(shù)”）則是一門獨(dú)立于物理的學(xué)科。古代涌現(xiàn)了許多科學(xué)家，三國時(shí)期的楊泉（約公元265年前后在世）著有《物理論》，明朝的方以智（1611～1671）著有《物理小識(shí)》。不過，以前的學(xué)問分科不細(xì)不嚴(yán)，古代學(xué)者往往通多種學(xué)問，如墨子（公元前468年～前376年）是一位自然科學(xué)家，也是一位思想家、哲學(xué)家、政治學(xué)家，還是一位社會(huì)政治活動(dòng)家、工程師等；祖沖之（429～500）是天文學(xué)家，又是數(shù)學(xué)家、機(jī)械工程師。

一些人認(rèn)為，在西方，亞里士多德（Aristotole，公元前384年～前322年）是自然科學(xué)的創(chuàng)始人，伽利略（Galileo Galilei, 1564-1642）是將實(shí)驗(yàn)引入自然科學(xué)的首倡人。18世紀(jì)以前歐洲自然科學(xué)與哲學(xué)幾乎不可分。古希臘的哲學(xué)家也同時(shí)是自然科學(xué)家。笛卡兒（Rene Descartes, 1596-1650）、萊布尼茨（Gottfriend Wilhelm von Leibniz, 1646-1716）、洛克（John Locke, 1632-1704）等著名的自然科學(xué)家也同時(shí)是哲學(xué)家。

隨著越來越多的各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化，各門自然科學(xué)之間的滲透越來越深，產(chǎn)生了越來越多的邊緣學(xué)科。由于人類改造自然的實(shí)踐活動(dòng)不斷發(fā)展，自然界（包括人工自然）新的極其廣泛的聯(lián)系和規(guī)律不斷被揭示，從而不但出現(xiàn)了像控制論、信息論、系統(tǒng)論這樣的橫斷學(xué)科，而且還從基礎(chǔ)自然學(xué)科中發(fā)展出了一系列應(yīng)用學(xué)科。現(xiàn)代自然科學(xué)是一個(gè)具有十分復(fù)雜的科學(xué)分類結(jié)構(gòu)的完整知識(shí)體系。自然科學(xué)研究工作可按其性質(zhì)、目的和過程進(jìn)行分類，一般按過程分為基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究三種類型。三者既相互區(qū)別又相互聯(lián)系，共同構(gòu)成科學(xué)研究的結(jié)構(gòu)體系。基礎(chǔ)研究指沒有特定商業(yè)目的，以創(chuàng)新探索知識(shí)為目標(biāo)的研究；應(yīng)用研究指為獲得新知識(shí)而進(jìn)行的創(chuàng)造性的研究，具有特定的實(shí)際目的或應(yīng)用目標(biāo)；開發(fā)研究指利用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究成果和現(xiàn)有知識(shí)為創(chuàng)造新產(chǎn)品、新方法、新技術(shù)、新材料，以生產(chǎn)產(chǎn)品或完成工程任務(wù)而進(jìn)行的技術(shù)研究活動(dòng)[4]。

本研究沒有嚴(yán)格區(qū)分基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究，由于自然科學(xué)研究水平的研究涉及的因素眾多，如果再仔細(xì)區(qū)分以上三種研究進(jìn)行分門別類研究的話，勢(shì)必造成研究的復(fù)雜性，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)主要因素和問題的忽略，所以本研究側(cè)重從整體入手對(duì)中國自然科學(xué)研究水平的現(xiàn)狀、問題和影響因素等進(jìn)行實(shí)證研究。

1.1.2 “自然科學(xué)研究水平”的概念界定

1.1.2.1 自然科學(xué)研究的社會(huì)屬性

維基百科對(duì)“自然科學(xué)”的定義為：“自然科學(xué)是研究大自然中有機(jī)或無機(jī)的事物和現(xiàn)象的科學(xué)。自然科學(xué)包括物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、生物學(xué)，等等”。

自然科學(xué)是反映自然界事物本質(zhì)特性及其發(fā)展規(guī)律的知識(shí)體系，它具有客觀性、真理性、系統(tǒng)性、相對(duì)性等特點(diǎn)，該知識(shí)體系是人們?cè)谔囟ǖ纳鐣?huì)建制中以科學(xué)方法論為指導(dǎo)獲得的，并隨著人類對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的深化而不斷發(fā)展和完善。與之相關(guān)的活動(dòng)可稱為自然科學(xué)研究活動(dòng)。

美國著名的科學(xué)史教授普賴斯于1962年第一次提出“大科學(xué)”的概念。他說：“現(xiàn)代科學(xué)的大規(guī)模性，面貌一新而且強(qiáng)大有力，使人們不能不以 ‘大科學(xué)’一詞來美譽(yù)之。”1984年西德科學(xué)社會(huì)學(xué)家G．貝希曼又明確指出：“‘大’科學(xué)并不意味著要產(chǎn)生 ‘大’的知識(shí)，而是要解決 ‘大’問題。”[5]

大科學(xué)時(shí)代的科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系也隨之發(fā)生了變化，科研人員的工作離不開從社會(huì)中獲得的相應(yīng)的情報(bào)、物資、人才、資金等資源，與此相應(yīng)，科學(xué)技術(shù)也會(huì)對(duì)社會(huì)有影響，即科學(xué)技術(shù)與社會(huì)相互作用[6]。

科學(xué)家們不僅處于一個(gè)科學(xué)共同體當(dāng)中，進(jìn)行著交流和溝通，他們還處于“課題小組”“攻關(guān)小組”等一個(gè)個(gè)研究團(tuán)隊(duì)當(dāng)中，為了一個(gè)個(gè)確定的目標(biāo)緊密地團(tuán)結(jié)起來。科學(xué)家們已經(jīng)不是自我決定者，而是在很多方面必須接受資助方的指揮和控制，這就導(dǎo)致在資助方和科學(xué)共同體之間存在明顯的“信息不對(duì)稱性”（the asymmetry of information）[7]，雙方為了達(dá)到各自的目的，就必須讓渡各自的一部分權(quán)利，通過相互妥協(xié)以達(dá)到雙方的滿意。這樣實(shí)質(zhì)上在雙方之間就形成了一種社會(huì)契約（social contract）關(guān)系[8]。正是這種契約關(guān)系，協(xié)調(diào)和控制著今天科學(xué)研究中的問題選擇、資金流向、研究進(jìn)度以及產(chǎn)出結(jié)果等諸多方面。

大科學(xué)的發(fā)展使得科學(xué)研究不再是以個(gè)體研究為特征，而是以合作研究為特征，科學(xué)事業(yè)已進(jìn)入國家規(guī)模乃至國際規(guī)模的新時(shí)代。大科學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的潮流，是科學(xué)社會(huì)化和社會(huì)科學(xué)化的必然產(chǎn)物[9]。

由于大科學(xué)時(shí)代科學(xué)研究具有明顯的社會(huì)屬性，自然科學(xué)研究的水平通常可以通過對(duì)自然科學(xué)成果的社會(huì)評(píng)價(jià)來衡量。這種社會(huì)評(píng)價(jià)通常表現(xiàn)為科研成果質(zhì)量的社會(huì)定義方式。下面將分析自然科學(xué)水平的社會(huì)定義方式的理論基礎(chǔ)和方法。

1.1.2.2 自然科學(xué)研究水平的社會(huì)定義方式

自然科學(xué)研究的水平既科研質(zhì)量，通常采用社會(huì)定義的方法，其依據(jù)的哲學(xué)觀點(diǎn)是：沒有絕對(duì)真理，真理是由社會(huì)決定的。因?yàn)楝F(xiàn)在認(rèn)為是正確的東西，將來也許不正確，所以如果有能符合絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)的話，也是少數(shù)。以長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，所有的發(fā)現(xiàn)都會(huì)在某個(gè)基本方面被認(rèn)為是錯(cuò)誤的[10]。清華大學(xué)的劉立教授在其《科學(xué)技術(shù)與社會(huì)導(dǎo)論》的譯著中也指出：“STS研究中的一個(gè)核心觀點(diǎn)：所有科學(xué)技術(shù)活動(dòng)都不是與世隔絕的，而是在特定的社會(huì)域境（context）、政治域境和經(jīng)濟(jì)域境中進(jìn)行的。”[11]庫恩（Thomas S. Kuhn, 1922-1996）在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中說：“沒有絕對(duì)真理，真理是由社會(huì)決定的。”[12]

所以我們定義某人的工作質(zhì)量高是指他的同行認(rèn)為這項(xiàng)工作現(xiàn)在是有用的。如果科學(xué)家在日常生活中找到了一個(gè)在工作上有用的特殊思想，那么這個(gè)思想就是有價(jià)值的，我們就稱它是一個(gè)高質(zhì)量的思想。這種“工作的質(zhì)量”是具有社會(huì)屬性的。

區(qū)別于傳統(tǒng)的科學(xué)史家評(píng)價(jià)科學(xué)論文質(zhì)量的絕對(duì)定義方式，這種方式認(rèn)為那些把科學(xué)真理具體表現(xiàn)出來，并使我們能更加了解經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的論文是高質(zhì)量的論文，一組特別的論文可能是曇花一現(xiàn)或者被暫時(shí)忽視，因?yàn)槭褂眠@樣的定義時(shí)，只有用歷史回顧的方法，才能測(cè)量出工作成果的質(zhì)量，如果我們使用絕對(duì)的定義的話，這樣的事實(shí)就不能使我們認(rèn)識(shí)工作成果的質(zhì)量。

本研究的自然科學(xué)研究水平指在社會(huì)域境中的科研過程和結(jié)果的水平，指那些可定量的代表科研水平高低的指標(biāo)。