现代科学技术发展的物质动力，本文主要内容关键词为：物质论文,现代科学技术论文,动力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
自然辩证法研究
内容提要 本文从系统观点和动力学的角度探讨了现代科学技术发展的物质动力，主要内容有科技物资的动力学特性，物质动力系统的结构和功能，物质动力的作用机制以及如何充分发挥物质动力的作用。
现代科学技术是在许多动力因素的共同作用下不断获得发展的，其中物质动力是最重要的要素动力，因此专门论述科学技术发展的物质动力，有着一定的理论意义和现实意义。
一、科技物资的动力学特性
对科技发展起动力作用的物质，不是抽象的一般物质，而是具体的物质形态，都以科技物资的形式表现出来。所谓科技物资，主要指科技工作中所需要的物质资源和资料。
从动力学的观点看，是什么样的因素使科技物资起动力作用呢？也就是说，科技物资具有哪些动力特性呢？归纳起来，主要有：
1、物质保证性。
科技发展必须依靠坚实的物质基础保持足够的时空域才能实现。科技物资包括多方面的内容和形态，如科技工作的对象，工具，实验场所及仪器、设备、药品、试剂，图书馆以及适宜于脑力劳动者的工作条件和生活条件等。由于这些必需品的购买和工作场所的建造，都需要一定的财力支持，因而足够的财力支持是完成科技工作和推动科技发展的根本保证。财力的作用就在于首先由货币形态等价而有效地转化成物质形态，以科技物质资源进入科技工作系统，创立最基本的工作条件。否则，不能兑现成科技物力的科技财力就是空的，起不到推动科技发展的作用。必须坚持财力和物力的统一性，才能真正起到物质保证作用。只讲有多少资金，而不看科技物资的价值和实效，就很难评价资金的实际价值和意义。
科学作为一种创造性的精神财富，也必须以雄厚的财力和物力做基础。
2、技术方法性。
科技物资都是有一定技术含量的物质形态。现代科技工作所需要的仪器、仪表和设备，都是技术含量很高的物资形式，如电子计算机、高功能反应器、各种大型分析谱仪、核加速器和核反应堆都属于高技术范围。只有赋予科技物资以足够的高新技术含量时，才对科技工作有使用价值，起动力作用。因此，技术因素可称得起是物质动力的动力，尤其属于科研资料性质的物资，有技术因素才有生命力。
物资中的技术因素具有方法功能，可成为科技工作方法的重要组成部分，而且技术因素的方法功能要与人的思维方法相匹配，才能更好地发挥作用。如光电比色计中的比色技术要与抽象的比较法相匹配。电子计算机的出现已把功能模拟提高到智能模拟的水平。因此要把科技物资中的技术含量与方法功能统一起来，才能更有效地显示出动力作用。
3、追求先进性。
科学研究是一种不断开拓的创造性工作，而前沿领域又是科学竞争的重要阵地，要求科研工作必须拥有先进的物质手段，才能获得一流的科研成果，不断以优势抢占科学前沿新领域。如天文学在20世纪60年代的四大发现（即脉冲星、类星体、3K微波背景辐射和星际有机分子），就是依靠发明不久的射电望远镜作出的；美国天文学家还利用“麦哲伦”太空探测器获得了完整的金星地图；1988年诺贝尔物理学奖获得者莱得曼、施瓦茨和斯坦伯杰利用中微子技术显示出了物质深部的结构和动态；我国杰出的青年科学家白春礼使用自己新研制的先进的扫描隧道显微镜技术成功地发现了DNA的三链辫结构，等等。这足以说明， 只有应用那些技术最先进的科学仪器、仪表和设备，才能精确地获取有最新价值的科研成果。先进的物质基础可转化成先进的思想，而先进的思想又可转化成文明的物质形态。追求科学仪器、设备的先进性，是无止境的，将成为科技发展的永恒动力。
二、物质动力系统的结构和功能
1、物质动力系统的主要功能
①提供真实的科技工作对象。任何科技工作都是针对着具体的对象面言的，如提炼金属的研究工作是针对着铁矿、铝矿、铜矿、金矿等某种具体的矿石原料而定的。首先有了这种科技资源，科研人员才能朝着明确的目标开展研究工作。又如研究农作物的育种和生长规律，首先要有种子和田地。再如要发明一种机器技术，首先要有元件和原材料，等等。如果脱离了具体对象谈科研工作，只能是空谈而无实际价值。首先为科技工作提供具体的物质对象，是研究工作或开发工作得以实际进行的基本前提，否则，无从下手，无从开始。
②直接连接主客体，使科技实践变为现实。有了具体的工作对象，仅是有了进行实践工作的可能性，还必须以科技物资的形式提供了科技工作的工具、手段时，才能通过物质中介把主客体直接连接起来，由可能性变成现实性
科技活动的基本任务是认识世界和改造世界，科技工作者作为主体，一般都是相对稳定的，专业不可能改来改去。而研究对象却是多变的，随之研究工具也需要改变或更新，把主客体更有效地连接起来。
科技活动，既是一种精神活动，又是一种物质活动，只有把两者辩证地结合起来，才能变成创造性的活动。科技物资的中介性质，就为精神与物质之间的相互转化和相互结合提供了通道。
③获取可靠的科技信息。科学仪器、仪表和设备，都是人类自身器官在认识世界和改造世界过程中延伸的物质形式，并通过直接干预研究对象，在严格控制的物理化学条件下发生变化或生物反应而获取客体的信息。运用仪器、仪表（只要质量保证，操作严谨）可获得可靠的科技信息，避免或减少人的主观随意性，客观地反映现实。这对于科学追求真理性有着非常重要的作用。不反映或歪曲反映客观现实的信息，不但不能说明问题反而会阻碍科技发展。
任何科学仪器、仪表和设备，都是依据一定的科学原理设计成的，而且采用的原理新，其仪器、仪表的技术性能也新。采用精确度和灵敏度高的高新技术，既能准确地测出对象中各种物理量的数量关系，又能反映出深层次的本质属性，因而其测试结果可作为创立和发展新理论的科学依据。一般说来，科学仪器的功能越完善，获取的科技信息越快越全面，其价值也越大。
④实现科技目标的有效手段。科技发展有认识世界和改造世界两大目的，前者主要是获取科技知识，后者主要是应用科技知识。这两者都需要依靠一定的物质手段有效地达到目的。
一般说来，科学认识世界所需要的仪器设备，虽然数量不多，但质量一定要高、精、尖。如新核素的发现工作，需要难度很大的核反应技术和鉴别技术。中国科学院上海原子核研究所石双惠等于1992年发现的新核素铂—202，尽管是在60 年代建造的低能量轻离子加速器上合成的，但他们在选取快中子源、化学分离技术和对γ射线测量筛选方法等方面，都有新的物质技术特点。〔1〕又如“顶夸克”粒子的发现， 世界上在此项工作中先后建立了五座专用的加速器（每一座加速器都需要几亿至几十亿美元的建造费用），其中四座因能量不足而无法达到目的。美国费米国家实验室建立的高能质子—反质子对撞机（TEVATRON加速器）却在1994年成功地观察到顶夸克存在的证据。这一重大科学发现，除了提高粒子能量的技术外，还需要准确的粒子碰撞技术、灵敏而精密的物理探测技术和量能技术以及快速数据处理技术与之相匹配，方能构成发现“顶夸克”的有效手段。〔2〕
从科技改造世界的目的来看，需要解决科学技术向生产力转化的问题。这里主要涉及到中间实验技术。不只要解决因规模扩大而带来的经费问题，而且还关系到各种物质技术的配套和优化组合问题。如一个化工项目，在小实验中着重解决化学反应实现的最佳的物理化学条件，为拟定生产工艺流程提供基本参数。但要完全符合实际生产要求，仅依据这些基本参数还不足以使厂长、经理们做出是否进行生产的决策。各种最佳的物理化学条件还必须借助于技术先进的大型生产设备才能实现，而在成套的大型生产工艺设备中，化学反应过程和物料传递过程又必须遵守物质传递、热传递和动量传递规律，受到三种规律及其相互关系的制约。中间实验技术不是小实验的简单扩大，而是把物理化学原理和化工原理综合起来，形成优化的技术体系，并通过测试工艺流程参数，为设计生产工艺流程提供有实际意义的科学依据，从而保证科学通过技术环节完成向生产力的转化。
2、物质动力系统的结构
为了保证科技物资的各种动力功能得以实现，还必须研究科技物资的结构。实际上，科技物资的结构如何是以实现功能的优化组合并能充分发挥其作用为根本原则的。通常，科技物资动力系统的结构有两种基本类型：空间组合结构和时间程序结构。
①空间组合结构。科技物资表现出动力性质的重要因素之一，就是它所含有的技术因素。而科技物资的技术组成包括材料技术、能源技术、信息技术和控制技术，并以相互配套、相互制约的空间结构形式表现出来。如科学实验卫星、电脑、粒子加速器、电子显微镜、天文望远镜以及各种分析谱仪等现代化的实验仪器设备，无一例外。这些物质系统中的各种技术功能必须互补，在质量和寿命上相当，才能充分显示其作用。如有的卫星采用短寿命的化学能源，这就决定了卫星是短命的，尽管材料技术的功能很过硬，但是没有能源之后，它也就无法再起作用了。现代化的高技术都是四种基本技术在空间上优化组合的结果。
②时间程序结构。科技工作是一个动态过程，由一系列前后相互衔接的环节所构成。与此相适应，科技物资动力系统为了保证科技工作的完成，也必须形成一种程序结构（或称时间序列结构）。如按照制备、反应、测试、记录、处理、应用、维修保养等顺序配置仪器设备，形成一环扣一环的程序结构。
上述两种结构，不是彼此孤立的，而是相互交错、相互制约的，因此科技物资动力系统应在要素上相互衔接，在质态上相互适应，在量态上相互平衡，在功能上相互协调，才能全面而充分显示出该系统整体功能，发挥推动科技进步的基本作用。如电子计算机就是由输入、储存、运算、输出和控制五个基本部分所构成，它们既是一种空间结构又是一种时间结构，所以，电子计算机的结构是否合理，就看它是否能同时从两种结构上把全部功能有效地显示出来而评价之。
三、物质动力的作用机制
科技物资作用于科技发展时，其目标就是保证科技任务胜利完成，推动科技系统不断发展。然而围绕着这一目标的实现，却有不同的作用方式，既可在内动力系统中起作用，又可在外动力系统中起作用，而且最终都要通过转化成人的工作能动性而充分显示其动力作用。我们把科技物资作用于科技发展的机制，围绕着科技发展目标的实现，分为直接作用和间接作用两种基本类型。
1、直接作用机制
科技物资作为一种实体动力因素，是直接构成科技系统不可缺少的一个重要组成部分。如果物质动力首先以财力形式表现出来，那么财力只有转化成物力形式后，才能真正起作用。财力向物力转化的过程，是非常复杂的，若是转化不好，科技物资的实际价值并不能完全反映出财力原有的价值。因此，只有做到财力不流失、不损失，既保质保量，又价格合理，并使各种仪器设备配套优化组合，方能真正反映出财力的全部价值。在今天市场经济的条件下，提出财力向物力的合理转化问题，尤其必要。
科技系统和科技发展的动力系统只有具备了必要的科技物资，才能形成并运转起来。在现代科技中，科技物资技术越先进，功能越协调，运转效率越高。
2、间接作用机制
科技物资对科技发展的间接推动作用有多种途径，这里主要谈四种：
①通过转化成人的积极性而起作用。科技工作只要有了足够的物力（财力）支持，这一事实就足以给科技工作者在精神上产生巨大鼓舞，使其工作信心倍增。而且每位科技工作者心理都十分清楚，一旦物质条件有了基本保证之后，科技任务能否完成，水平之高低，成果之大小，就决定于自身的能力了。因此责任和荣誉的压力，将会转化成创造性工作的动力。中华民族是个聪明智慧的民族，有了先进的科技物资之后，就会创造出外国人惊叹不已的奇绩。
②与科学思维相结合而起作用。科技物资成为科技系统的实体要素之后，虽然使科技活动有了物质基础，但只有与人的思维活动相结合时，才如虎添翼，充分显示出物质动力的作用。科学仪器设备是由人使用操作的，如果没有人的理性思维作指导和控制，就会成为无用之物。在科技工作中人的理性活动和实践活动是相辅相成的，只有两者密切配合，才能使两者作用充分发挥出来，获得优化的整体功能，作出创造性的成果，否则，单独的物质因素是不能起动力作用的。
③通过创造脑力劳动的生活环境而起作用。实验室并不是科技工作者唯一的工作场所，家庭也是重要的工作场所之一，有些实验现象百思不得其解，于是走在路上思索，回到家里仍在思索，坐在饭桌前思索，躺在床上还在思索。思索就是工作。如果家里没有书房，又怎能静下来思索。有些在实验室内没有想清楚的问题而在家里想出来了，就可大大提高实验室的投资效益。
④物质动力因素与精神动力因素通过相互催化和转化而使物质动力对科技发展起多级推动作用，在一定的条件下，物质可转化成精神，精神又可转化成物质，这是一条根本的辩证唯物主义原理。科技工作就为这种相互转化提供了良好的条件，而且不是一次就转化完了，可反复地多次进行下去，形成多级转化机制，使物质动力的作用不断地扩大延伸。科学精神对物质的催化作用，可使物质动力的价值提高，功能完善；科技物资对精神的催化作用，可使精神动力更具有真理性和现实性，当然也表现在科技人员工作积极性的提高上。物质动力会在这种相互转化中对科技发展做出无限的贡献。
四、充分发挥物质动力的作用
针对我国目前的情况，应采取如下对策：
1、广开财源、资金到位
我国用于研究与发展（R ＆ D）的经费占国民生产总值（GNP ）的比例，自80年代以来，长期徘徊于0.5%～0.8%之间，这既不利于科技界在解决国民经济发展问题上发挥应有的作用，又不可能推动科技大发展。1995年5月在全国科技大会召开期间， 科学家们对增加科研经费纷纷提出了建设性的意见，认为我国到2000年，研究与发展经费占国民生产总值比例以提高到1.5%为宜。 这既能从我国经济实力的承受能力出发，又能基本上保证科研工作的经费需求。其实这个指标完全靠国家行政拨款也是不可能的。在发达国家，政府拨款才只占研究与发展总经费的40～50%。我国必须依靠调动企业和社会的积极性来解决。但从我国目前企业的科技素质及其改革的进展情况看，要他们大力重视科技投入并非易事。尤其中、小企业的科技投入情况更不能乐观，有的宁肯把钱用于购买豪华轿车、吃喝玩乐，也不投入技术开发中，他们的科技意识太谈薄，对待科技人员的待遇也太刻薄，一位高级工程师的年收入，还不如一位中专水平的副科级干部。这种做法，显然会挫伤科技人员的积极性。
提高企业的科技投入，是人们很关心的一个科技经济热点问题，中国科学院何祚庥院士提出了一个建议，即在“引进”的经费中切出15%用于“消化、吸收”以及技术的“创新”。〔3〕这个建议不仅有利于解决科技经费短缺问题，而且也有助于实现真正的技术引进，而不是单纯的设备引进。要达到增加企业科技投入的目的，既有管理制度的完善和法制的加强问题，又要解决思想观念中深层次的问题，必须进行综合治理。
2、振兴仪器仪表工业
我国卢嘉锡等20位院士于95年4 月提出了《振兴我国仪器仪表工业的建议》，〔4〕这对从科技物资上保证和促进科技发展有重要意义。 这个《建议》强调指出，仪器工业不仅“属信息工业”，而且是“信息工业的源头”。《建议》还指出，“仪器仪表技术是现代科学的前沿技术，是信息工业的关键技术”。“现代的高新科技……等领域的研究发展以及各类基础科学实验工作，无一不直接依靠仪器仪表来完成。”关于仪器仪表工业的如何振兴，院士们提出了四项建议：①给予仪器仪表工业等同于其它信息工业的优惠政策；②组织一个“中国仪器仪表工业发展协调咨询委员会”，协调实行全行业宏观管理；③建立科学仪器仪表中心；④成立中国仪器仪表基金会，为科研、开发和人才培训等经费的筹措提供一个有效途径。
这个建议，具有远见卓识，抓住了科技发展的物质动力源，必将对我国跨世纪的科学技术发展和现代化经济建设产生深远影响。
3、充分而合理地利用好科技资金
在市场经济条件下，科技资金如何充分而合理地加以利用，便成为首先必须要解决的问题。没有资金不行，但是有了资金，用不好资金也不行。这里涉及到两个重要问题：一是资金的合理分配问题，二是货币资金向物资形态的保值转化问题。
国家政府提供的资金，主要用于保证基础研究工作和重大高新技术项目的研究开发工作顺利进行。资金不宜平均分配，应采用竞争机制，择优重点支持。企业科技资金主要用于与本行业有关的技术开发和产品的更新换代，以提高产品质量和经济社会效益为中心原则。从目前企业的科技意识看，大部分单位还不可能拿出资金支持基础科学研究工作。
科技资金的保值使用，仍然是个复杂而棘手的实际问题。这里有物价膨胀太快问题，货币贬值问题，仪器设备的质量低劣问题，科技资金的挪用或挥霍浪费问题，采购人员的科技素质不高问题，供货单位弄虚作假和服务不周等问题。这些问题的解决，一要靠提高科研单位和科研人员适应市场的能力，能以合理的价格买到高质量的仪器设备；二要完善和健全社会主义市场体系和法制，保证生产和供应科技物资的各个厂家合法经营，公平交易；三要靠国家大力支持科技物资的生产经营，形成竞争性市场和买方市场，使科技人员和单位能利用有限的资金及时买到得心应手的仪器设备。尤其大型尖端科技设施的建造，更需要得到国家政府的积极支持。