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信号、信息和知识【20】

已有 1076 次阅读 2020-12-21 04:06 |个人分类:物理学习|系统分类:科普集锦

8、知识如何才能转换成力量,变成生产力

现代社会人类通过发展科学知识来认识世界,然后在此基础上发展技术知识来提高生产力,发展人类社会。技术的实现主要以科学知识为基础,技术的应用也必须经过科学知识的学习,建立了科学的思维方法和实际应用能力才可能实现。古代简单技术的实现需要个人知识和经验的积累,而现代技术知识的实现是需要建立在科学理论的建立和学习掌握的基础上。

有一句著名的口号“知识就是力量”这是英国1617世纪之际的哲学家弗兰西斯·培根他的《Meditations Sacrae》(《沉思录》)留下这句话其实培根说的是知识就是力量,但更重要的是运用知识的技能。很显然,后面这句话才是培根要重点强调的,这也和他的哲学思想相吻合。这个“知识”应该包括科学知识和技术知识。那么知识本身肯定不是力量,知识如何才能够产生力量?

另外一句关于科学技术的口号是“科学技术是第一生产力”。 198895日,邓小平在会见捷克斯洛伐克总统胡萨克时,提出了“科学技术是第一生产力”的著名论断。邓小平说:“世界在变化,我们的思想和行动也要随之而变。过去把自己封闭起来,自我孤立,这对社会主义有什么好处呢?历史在前进,我们却停滞不前,就落后了。马克思说过,科学技术是生产力,事实证明这话讲得很对。依我看,科学技术是第一生产力。”更加强调了科学技术在当今社会生产中各种生产力要素中第一重要的作用。 

科学解决理论问题,技术解决实际问题。科学要解决的问题,是发现自然界中确凿的事实与现象之间的关系,并建立理论把事实与现象联系起来;技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。为了在技术中间应用科学知识解决实际问题,那么需要对科学知识进行深化,抽象成为规律性、系统化的描述(理论化的知识)。随着社会生产的发展,科学和技术互相促进,互相需要,共同发展。当然技术的发展与社会生产的关系更加直接,更加紧密。

美国著名科学家、著名科学工作管理者、二战后美国科技创新体系的奠基人范纳维尔.布什(Vannevar Bush, 1890-1974对科学与产品的关系描述为:“一切新产品和新工艺都不是突如其来、自我发育和自我生长起来的。它们皆源自新的科学原理和科学概念。新科学原理和科学概念则必须来自最纯粹科学领域持续不懈的艰难探索。如果一个国家最基础的前沿科学知识依赖他人,其产业进步必然异常缓慢,其产业和世界贸易竞争力必然极其孱弱。”

在现代社会,各种产品绝大部分已经是社会化的生产,从小到一颗螺丝钉,大到复杂的机器人,都必须依赖社会中强大的生产链来制造。那种从自然资源直接制造产品的生产方式除了少数保留的手工艺品的生产以外,几乎已经不存在了。即使如此,对于手工生产者来说,他们所使用的工具,甚至他们的日常生活用品仍然需要依赖大社会生产。而整个社会化的生产过程,随着全球化的产业链的分工的发展,一些复杂的工业产品的生产可能会把世界各国各地区的工业化生产都包括了进来。所以产品生产涉及的生产环节是非常广泛的,所涉及到的技术知识也是非常广泛的,而且与科学知识广泛地相关,当然也包含一些经验数据。知识要成为力量,其中一项重要的“桥梁”就是技术(另一项是资源)。

布莱恩·阿瑟在《技术的本质》一书中指出,技术主要来源于已有的技术积累和经验知识。为了更好地使用技术知识,借助于科学分类方法,技术知识也进行分类与模块化、标准化方便了技术设计的实现。但是技术的进化发展和创新,需要对自然事物的更加深刻的了解。当技术发展到遇见问题无法解决时,就需要从科学知识中去寻找解决问题的方法。而科学知识的发展常常也需要技术的支持,比如实验设备的制作等。可能是一个苹果落地引发了牛顿力学的知识,但是更多的理论数据来源于技术支持的实验设备,如天文望远镜对天文学,甚至宇宙发展科学的支持是有根本性的帮助的;一个精密的计时装置可能也是获得实验数据必需的技术产品;……。所以技术知识是知识信息对于社会生产发展中的最重要知识。

技术发明是利用已有的科学和技术知识,为实现某个目的而做出的新原理性的技术创新。当然更多的技术是对原有的技术的改进,可能没有根本性原理改变的应用。但是一些技术的改进也会带来社会的根本改变。比如数字化的信息技术就是对原有的信息技术的改进,它使用了数字化的新技术来实现信息处理的目的。而数字化的信息处理技术给人类的信息处理带来了根本性的改变,使得机器能够真正地对人类的信息处理提供帮助,甚至可以给知识的产生和应用带来前所未有的改变。可以说没有数字化的信息处理技术就不会产生信息社会,世界就是完全不同的情况。

历史上一些伟大的技术发明给人类社会带来的影响是巨大的。我们知道一项蒸汽机的发明使得人类真正能够使用机器,利用燃料能源来代替使用了几千年的人力和畜力来生产。人类才有了规模化的产品生产,由农业社会进入工业化社会。从此技术成为人类社会进步的最重要的力量。今天,所有的现代社会都高度依赖于技术的实际应用情况。试设想一下在一个有千千万万人居住在城市高楼大厦的社会中,如果因为技术原因失去电力供应会发生什么情况。如果是短期事故可能还可艰难应对,但是如果是几天,甚至几周大面积的停电,可能就会带来整个社会运作的崩溃。技术知识的力量已经成为支撑现代社会正常运行的重要因素。

今天的信息技术发展使得知识内容本身已经成为可以容易得到的资源,而如何应用知识去解决实际问题,或者如何产生新的知识发展技术才是更加需要的能力。能力的培养比获得知识更加重要。一般把从事科学研究的人员称为科学家,而从事技术研究的人员称为工程师。这两类人才的工作对象和工作方式不同,培养过程中的能力着重点也不同。

对于科学家的培养着重在鼓励探索和创新。教育专家认为“要把鼓励创新、勇于创新、大胆创新摆在教育的突出位置。让创新意识在全社会蔚然成风,使创新智慧充分释放、让创新力量充分涌流;要给青年科学家营造宽容、开放的人才培养环境,在全社会形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围,让科学精神扎下根来;要倡导对自然科学进行人文思考,积极推进科学与人文的互通共融;要多为青年学者交流搭建平台,激励他们勇于突破,追求国际上的卓越。”从培养层次上科学家的培养主要在自然科学方向的硕士,博士教育。

对于工程师的培养,教育部在2011年颁布了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》。意见指出工程师培养是面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势”当前我国工程师教育以高等教育(以工科院校为主)和部分高等技术学校为主要层次。通过加强实践技术教育为核心促进工程师培养。另外各企业在实际的技术工程中也应该有培养工程师的能力。

科学研究和技术发展共同需要科学精神的指导,但是两者的研究方式方法是不同的。一个社会发展既需要科学知识的创新也需要技术的创新。一般社会中从事科学研究的人数可能会大大低于技术创新的人数,而且科学研究和技术创新的思路和素质要求可能不相同。科学研究以实验数据为依据,然后总结归纳出以前的科学理论未曾认识到的规律,得到科学结论。从而进一步发展出新的科学理论。技术开发一般是以原有的技术为基础,在此基础上进行改进和完善,得到更好的技术效果。当然技术创新,走完全不同的技术路线也是在技术发展中经常发生的事情。技术创新往往需要新的科学知识的支持,特别是一些缺乏已有经验的技术的开发。

创新能力的培养,特别的创新思维是需要一些特别的学习训练方法的。在教育学习过程中主动学习方式,比被动学习效率高很多。主动学习提倡主动思考,不断提问,质疑所学知识,过滤信息,与知识互动,并把知识内化为己用。批判性思维是一种的典型的创新思维。对于学习知识的方法有很多专家都有专门的研究,可参见有关的参考资料。

 

总结:

人类从接收各种信号开始,从信号中获取有用的信息,并且进一步通过智力加工成为完整的知识。知识可以积累和交流发展成为全人类的共同财富。随着社会的进步,知识已经成为社会发展的基础。信息(包括数据,信息和知识)已经和物质,能量一样成为人类社会正常运行和发展的基础元素。但是海量的数据信息使得人们对信息的利用产生一些困难,急切需要通过机器信息处理技术得到更多的帮助。所以对信息的本质,以及信息处理技术的研究开发是今天信息化社会的重要科学技术项目。

(全文完)

 

参考资料:

#1 《知识不是力量》 方柏林 著 ,华东师范大学出版社 ,2011

#2 《技术的本质》 (美)布莱恩·阿瑟著,曹东溟 王健 译,浙江人民出版社,2014

#3  怎样当一名科学家  —科学研究中的负责行为》〔美〕科学、工程和公共政策委员会, 何传启译,  科学出版社出版,1996年

#4  《有效学习》[美] 乌尔里希·伯泽尔 著,张海龙 译,中信出版社

#5  《科学学习:斯坦福黄金学习法则》(美)丹尼尔 L.施瓦茨(Daniel L.Schwartz)、(美)杰西卡 M.(Jessica M.Tsang)、(美)克里斯滕 P.布莱尔(Kristen P. Blair)著, 郭曼文 译,机械工业出版社,2018

 

 


 




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