科学与技术的底层

鲍海飞 2026-3-31

当我们思考是什么引领社会和时代发展的动力时，总离不开对科学与技术的底层思考和探讨。而往往是，人们的目光无疑投向了科学。近代科学的发展突飞猛进，如通讯、计算机、互联网和飞机等，为世人带来了许多意想不到的视角、感受和惊喜，为社会创造了巨大的财富。地球也因此似乎变得越来越小。

科学二字的本身并不神秘，只不过是有关某一门类的学问而已，如果再高深一点的话，就是所谓的用数字嵌套的模型和理论，在某一方面具有一定的指导作用。但科学往往被某些人神秘化，使得人们难以看清其本来面目，以至于使人忘记了科学的源头在哪里、科学的本源是什么。

科学的源头是什么？科学的源头出自哪里？

无疑，科学的源头来自于发明，来自于发现，来自于术，更来自于技术。空谈科学的价值，会让人脱离事物发展的根本。没有火药的发明，我们可能永远不知道什么叫烟花和爆炸。火药的成分和配比的背后是化学。发明构成了原始创新的第一阶梯。没有指南针的发现，我们可能永远不知道什么叫方向，我们可能只知道东西方，而永远不辨识南北场，更不可能知道其方向的背后是地球磁场和磁石的相互作用。发现构成了原始创新的第一步。

许多人割裂了科学与技术的关系。火药和指南针的发现，似乎都是表面现象，似乎都是一种术，尤其当磁石落入风水先生的手中之时。火药的发明，其构成是几种物质和元素，隐含着数与量的关系。指南针的发现，揭示了一种隐藏的场和作用力。这种内在的关系，只有当人类的认知和技术达到一定程度和认知时，才能清楚、理解和揭示其中的奥秘。这种定量化、方向性的发现是揭示科学发展和发现至关重要的一步，没有这一步，一切都是空谈。不仅是空谈，更无法建立事物间任何定量关系和模型。而这一切发现的源泉都需要从实际实践中得来，发明和发现是真正的从0到1的科学发展过程。

科学的形而上过程就是理论的建立和发展的过程。人类的所有发明和发现，人们所最关心，无非是其用之外，人们还更想知道的是其物与数的内在对应关系，也就是理论。

理论是什么？

理论是基于已有的事实，对某种、某类‘事实’的构建、构架和模拟，是用数字和模型描述的事物之间的一种定量或定性关系。理论的意义、价值和作用自然是相当重要和毋庸置疑的，但许多人往往会夸大理论的价值和作用，甚至产生神秘、神秘化和迷信。

理论的本质是什么呢？理论的本质，是基于已有的‘事实’，抽象出‘事物’之间的关联，用数字、数学二次构建技术的过程，是二次创新的过程。

事实上，观察、发现和发明才是走向科学的第一步，是人类认知自然的第一步，没有这些观察和发现，哪里会有二次创新和革命。

造纸和印刷术更是我们中国人的创造！造纸和印刷术中都包含了复杂的材料配方和工艺过程，没有这两项技术，科学和文化如何能够传播世界。

理论中的‘数’往往构词了现代科学中最重要的单元和要素。我不由得想起另外两个非常值得关注的中国古时的计算问题，并被世界广泛承认的事实。世人皆知，但并没有受到应有重视的两个问题，就是圆周率p的计算和音律音程的计算。公元429年-500年的南北朝时期，祖冲之先生将圆周率p精确计算到小数点后的7位！明朝时的朱载堉（音，育，1536-1611年）创建了十二平均律，其中涉及到复杂的开根号运算。诸位可以遥想一下，今天我们用复杂的数学级数展开式，需要计算到数万位才能将p计算到一定精度，而那个时代，没有计算机，只用我们自己发明的算筹、那些棍棍棒棒来进行计算，就将这个数值计算到这个精度，其背后若没有一套完整的数学运算法则和模型构建方法，能得到这个精确数值吗？同样，开根号的计算，其复杂程度，即使到今天，也是难以想象的！由此二例可见，中国古人很早就对数、数与量之间的关系、以及模型都有了相当深入的理解和掌握，并构建了相应的模型和计算方法。

事实上，中国古代，很早就建立起多个学科，如化学、农学、天文学等等。

追根溯源，是中国古人更早的发现了‘万物皆数’这一普世和朴实的观点。

科学与技术本是一棵树。技术是根，理论是跟；技术是源，理论是圆。没有理论的技术难以前行，没有技术的理论就是空论。

回到一个让人困扰的问题，李约瑟先生的提问，为什么近代科学没有诞生在中国？这一发问，深深地影响着我们。但这个提问本身就是个伪命题，是个本末倒置的问题。准确的提问应该是，为什么影响近代科学的这些至关重要的发明和发现都诞生在中国？为什么是中国人奠定和引领了现代科学的发展？

理论与技术的关系中，技术是原始的积累，是0到1跨越的基石；理论是技术的升级，是数字的嵌套和模型化，是二次技术的缔造。

科学与技术的底层是发明和发现。近代的许多重要学科都是因为一些相关的重要发现才建立起来，导致今天无与伦比的工业成就和社会价值。比如X射线的偶然发现，导致其在医学和晶体学等领域上有了广泛深入的应用；半导体的发现、应用和理论化的过程，导致其在集成电路、系统控制和无线通讯等领域中有了举足轻重的作用。科学就是基于技术和理论用来认知和改造世界的利器。