工业革命及其之前的科学

  古代中国的技术优于科学。古代希腊的科学发达，而古罗马的技术发达。发生于16世纪至17世纪的科学革命与技术发展关系不大。那时尽管也有印刷机、大炮和炮舰一类的发明起到了划时代的影响，然而它们的发展并没有用到科学或者说自然哲学。根据麦克莱伦第三和多恩《世界科学技术通史》记载，出列绘图学可能是个例外，没有任何意向科学的技术应用或科学成果曾在近代早期的经济、医学或者军事领城产生过比较大的影响。

  1784年，Henry Cort发明了用煤把生铁炼成熟铁的“搅炼”技术。两项技术使得英国炼铁生产不再依赖森林，铁产量在18世纪增加了10倍，之后从1788年到19世纪中期又增加了40倍。

  采煤业也需要技术革新。1712年，Thomas Newcomen和助手John Cawley发明了第一台蒸汽机，用来抽取矿井下的水。18世纪中期，John Smeaton和James Watt各自改进了Newcomen的蒸汽机。1800年，Richard Trevithick设计出了体积小的高压蒸汽机，由于无法替代瓦特蒸汽机，他经过改造用在铁路上。1840年，Geroge Stephenson设计出了第一台蒸汽机车。

  发生于18世纪和19世纪工业革命的所有技术创新，准确地说都是由工匠、技师或工程师这一类人做出来的。他们中间没有多少人接受过大学教育，而且他们全都是在没有得益于科学理论的情况下取得成果的。法国物理学家卡诺在1824年出版的《论火的原动力》一书中，首次对蒸汽机的工作原理作出了科学分析，而那时，蒸汽机早已被普遍应用多时。科学与技术的真正融合从19世纪开始。第二次工业革命带来了电流科学、电磁科学、细菌学说、化学等应用科学的出现。

科学技术与工业、商业和政府的关系

  18世纪的工业革命为以理性和实验为基础的科学提供了实用领域，最终成就了科学技术文化，即我们今天生活的环境。工业革命的3.0、4.0和5.0版本都与商业发展密切相关。

  工业化改变了古希腊科学无功利的纯科学观和中世纪的神学科学观，而带入了商业考虑。18世纪80年代，瓦特的岳父麦格雷格（James MacGregor）是一位漂白剂生产商，于是瓦特就想说服法国化学家贝托莱（C.L.Berthollet）将其通过氯化过程漂白织物的技术申请专利，以获取丰厚的利润。但贝托莱选择将技术公开，并宣称：“一个人要是爱科学，就不需要财富。”

  政府总是支持具有实用价值的技术发展，如军事上会用到的马刺、火药、航海设备和武器等。培根曾提倡一种实践性的自然哲学以服务于国家，认为只有从实践事物出发才能产生增进人类福祉的知识，抽象的思辨与人类无关。他曾向伊丽莎白女王和詹姆士国王建议建立为国家服务的知识机构，包括一个动物饲养场、植物园、图书馆和化学实验室，但未成功。

  诞生于17世纪60年代的英国皇家学会和巴黎皇家科学院是国家支持的科学机构，普鲁士、俄国和瑞典等国也相继建立了类似的组织。这是早期宫廷资助科学的演变结果，是民族国家和集权政府的一项创造。此时，学会成员已不像宫廷侍臣，而是服务于国家的专职人员。

  第一次世界大战中，各国政府支持化学武器的使用。第二次世界大战后，美、苏、北约投入大量资金，支持用于军事目的的科学研究。各国政府开始支持大科学项目。

　　科技-工商-政府-教育联合体的问题

  中世纪后期出现的大学以神学研究为最终目的；近代大学是学术共同体，追求真理和学术自由，自然哲学是其中的一个学术领域；现代大学兼具教学和科研两大职能，科研被看作大学的生活方式。

  19世纪的工程师大多出身于学徒，他们了解一些数学，阅读工程学杂志，追求专利。地方政府和专业行会共同支持创办工程技术专科学校。19世纪化学工业、机械和市政工程开始雇佣大学教师和毕业生作为顾问。电子工业、染料、医药等领域的技术总管推动了大学和学院中设置更多的实用课程。然而，技术科学的联合体常遭反对，许多学者和医生抵抗商业的“侵犯”甚至政府的资助。产业中的科学家被一些科学团体和专业团体排挤，特别在美国，产业科学里的职业常常似乎“次好”于大学或政府机构。在英国，技术教育相当“有失体面”。牛津最终认真对待科学，通常从地方大学引进人才，新的大型卡特尔如帝国化学工业，是研究资金和雇用大学毕业生的足量源泉，但对技术方面的东西太感兴趣仍然有失大学的声望。在牛津，学化学的学生或研究生会被强烈建议减少那些“臭气”，而发展音乐天赋。

  二次大战之后，美国军队成为美国大学研究的最大赞助者。大学-产业-政府联合体在航空、弹道、射电天文学领域和太空探索中繁荣发展。各国大学的专业设置根据军事、技术、科学、医学联合体的实用需要而改变。各种以高校为依托的工业园、科学园纷纷兴起。20世纪末，核联合体减少了，但围绕计算机的电气电子联合体、围绕分子生物学的医药联合体膨胀了。进入21世纪，数字技术成为5.0版本工业革命的突破点。

  但科技-工商-政府-教育联合体存在一些问题。一是科技研究的日益深入和专业化，使其中的技术性问题很难被公众和其他专业人士理解。斯诺于1959年提出的“两种文化”的裂痕难以弥合。即使像转基因、新冠肺炎等与公众直接利益密切相关的科技问题，公众也难以获得可靠的理解。

  二是工商逐利使得一些科技实践背离了公共服务传统。20世纪80年代以后，随着持续的商业“全球化”，以及围绕信息学和医药的技术科学联合体的快速发展，商业方法推广到社会公有部分（包括大学），创造了一种“产出文化”，即将知识作为商品的文化。它将工业革命的价值推广到了学术界甚至人文科学领域。科学家们发现他们已成为商品的创造者和管理者（高于求真者、公众利益代表者、发掘学生潜能的教育者），公众则更加怀疑科学与企业同谋为最大利润而搞坏世界。

  三是国际政治环境使得全球大量科技资源投入在军事和战争的消费中。总之，科技工商-政府-教育联合体的现实，要求公众关注公共卫生医疗、生殖和老龄化、食品安全、环保、气候变化、能源、军备等领域的公共利益。人们（包括科学家）需要质疑由政府、工商业团体和大学构成的科学联合体中的权力和特权。

从“公众理解科学”到“公众参与科学”

  20世纪50年代和60年代初，各种反文化运动使得公众对于科学技术产生质疑。科学传播努力弥补存在于科学家与公众之间对科学理解的差异。科学传播分为3个阶段。第一阶段是1960年代到1980年代中期提高公众科学素质（Scientific Literacy）的阶段，第二阶段是1980年代中期到1990年代中期增强公众理解科学（Public Understanding of Science）的阶段，第三阶段是1990年代中期到今日公众参与科学（Public Participation or Public Engagement）的阶段。

  在第一阶段，科学传播的主要推动者之一米勒（Jon D.Miller）认为科学素质大致包含对科学事实的知识、对科学方法的理解、对科技对社会正面作用的认识和对迷信的拒斥4个方面。基本共识是，一旦公众具备了上述4个方面的科学素养，将会理解科学技术的正面意义，摒弃建立在迷信和不合理的理由之上的对科学技术的质疑，并最终与科学家们达成共识，进而支持国家的科学教育和研究计划。因此，需要强调科学教育，改善科学传播的环境，以及开展建立科学素质的调查与检测标准等工作。

  在第二阶段，英国皇家学会的鲍德默爵士（Sir Walter Bodmer）于1985年发表的题为《公众理解科学》的报告，指出由于公共媒体大量宣传科学技术的风险和负面效应，使得公众对科学缺乏信任，也造成了科学家们难以从公众方面获得对自己工作的支持。为了推动公众站到科学一边，报告呼吁改善科学教育，让公众充分接受科技信息并使用科技帮助社会进步的具体事例来感动公众。

  前两个阶段的特点是：测量有多少“科学”被公众所了解，公众在其中扮演接受、容纳的角色。但科技工商-政府教育联合体引起的问题要求科学家和公众共同理解和建构“科学为公众”的理想，因而，需要承认公众的认知主动性，引导公众对科学技术问题（尤其是与自己和社会利益相关的问题）产生兴趣。由此进入了科学传播的第三阶段，即公共参与阶段。

  第三阶段的共识是：科技的未来是开放的。为了社会的健康与安全发展，人们需要尽早得知并了解科技发展可能以何种方式影响人类未来的走向。一方面，科学家们需要在负责任的态度下高度注意自己研究方向可能带来的风险，注意听取不同意见；另一方面，公众有责任提高自身的科学素养，以便能够以合理的方式参与对科技发展反思、讨论甚至决策。科学传播需要强调作为专家的科学家与作为非专家的公众两方以合理的方式进行互动，以使双方能够相互理解并形成共识。

  在前两个阶段中，公众理解“科学”意指公众对科学家所解释的世界的理解；在第三阶段，科学家（包括医生）并不一定是客观知识的持有者。“科学事实”可以成为争论对象。如患者可能会认为其他患者（而非医生）拥有更好的事实。此时，诚实、公开、事实的产生和表述是科学家和公众之间产生信任的重要检查对象。

  无论我们愿意与否，人类已经进入（而且很难摆脱）科技工商-政府教育联合体的时代。这是一个历史事实。科技工商-政府教育联合体的发展给人类带来一系列问题与挑战，构成了人类未来发展的不确定性。对应这些问题和挑战，需要科学家与公众共同建构和维护“为公众利益的科学”。

　　（本文根据2022年全国科普日复旦大学哲学学院黄翔教授在上海世博会博物馆的讲座内容整理，未经讲者审阅。）