科学和技术的关系（三）

科学被认为依赖于技术

虽然技术依赖于科学的观点是科学与技术之间关系的最古老和最广泛的模型之一，但科学依赖于技术的另一种观点在学者中引起了大量的关注和支持。即使是技术应用科学模式的支持者也认识到，技术可以对科学的发展产生影响。但大多数应用科学模式的支持者通常认为，科学的任何真正进步都是由科学家发起的，而技术的贡献仅限于通过引入新的观测工具、仪器和数据收集设备而达到科学的经验方面。最常被引用的例子是望远镜所扮演的角色。 显微镜和机械钟在科学革命期间改变科学，或粒子加速器、气泡室、火箭、卫星、载人和无人航天器在现代科学发展中的作用。

虽然应用科学模型的支持者将科学对技术的依赖限制在实证层面，但其他学者认为，即使是这样的实证贡献也会导致科学的性质和组织发生质的变化。1961 年，橡树岭国家实验室主任阿尔文·温伯格 （Alvin Weinberg） 引入了“大科学”一词，指的是在粒子加速器、火箭、航天器和核反应堆发明后产生的大规模科学 。历史学家普莱斯在他的著作《小科学，大科学》中进一步推广了这个词。对于许多批评家来说，大科学背后的技术驱动力从根本上改变了科学研究的性质。著名数学家诺伯特·韦纳 （Norbert Weiner）担心“巨额时代”会腐蚀科学，物理学家保罗·齐尔塞尔 （Paul Zilsel） 认为大科学将科学知识变成了“纯粹的商品”。哲学家斯蒂芬·图尔明 （Stephen Toulmin） 指出，科学研究的“自然单位”越来越多地集中在某些特定技术上，例如核反应堆、计算机、激光或火箭。最近，历史学家彼得·加利森 （Peter Galison） 通过一系列案例研究表明，大规模技术（如气泡室）如何重新优先考虑数据分析，而不是更传统的实验演示价值。

如果说一些学者认为科学对技术的依赖是新工具创造的结果，那么其他学者则认为技术学在科学发展中的作用要广泛得多。这些学者认为，技术可以为科学创造新的概念模型。最常见的例子是科学革命期间对机械技术的熟悉促进了机械哲学的发展，或者水车和蒸汽机在热力学的概念发展中发挥了重要作用的方式。

彼得·德鲁克（Peter Drucker）在一篇题为《技术革命：关于科学、技术和文化关系的笔记》的经典文章中，挑战了技术依赖于科学的观点，并提出了科学依赖于技术的论点。通过关注1750年至1857年期间农业、机械艺术和医学的发展， 德鲁克表明，在这三个领域，实践领先于科学。这些领域经历了一场“技术革命”，不是因为科学的任何影响，而是因为旧技术已经重新排序为新的公共学科。这场技术革命是通过收集和组织现有知识，以系统的方式应用这些知识，并发布这些知识以使其更容易获得而产生的。在这一时期，标准化的发展、新学校的建立，如巴黎综合理工学院，以及通过狄德罗百科全书等出版物对技术进行编纂，都促成了一场不依赖于科学的“技术革命”。根据德鲁克的说法，这种系统技术的出现导致了科学的变革。科学的自我形象从关注自然哲学转变为关注社会问题。虽然科学仍然是“对理性知识的系统性探索”，但知识的概念从关注人类思想的理解转变为关注技术的控制。虽然科学传统上提出了方法论问题，但在技术带来的变革下，科学开始提出社会和政治问题。德鲁克并不认为技术依赖于科学，而是认为技术革命带来的新的系统学科的建立导致科学重新定位，以“喂养”这些新学科的目标。因此，科学依赖于技术。

科学依赖于技术的最近期的想法受到哲学家马丁·海德格尔的影响。根据海德格尔的说法，技术是一种思维方式，它揭示了世界只不过是他所说的“常备储备”，他的意思是技术导致了这样一种观点，即自然可以被视为某种可以提取和储存的潜力。如果技术揭示了自然只是常备储备， 然后，科学就依赖于技术作为其研究的来源。对海德格尔来说，这意味着技术在本体论上先于科学，但当他转向考虑实际的现代技术时，他认为它们在时间上依赖于科学。尽管科学可能在时间上先于科学，但海德格尔继续论证说，这门科学的本质仍然取决于将自然视为常备的观点， 因此，技术在本体论上仍然先于科学。唐·伊德（Don Ihde）认为，海德格尔思想中的这种明显的矛盾是海德格尔对技术历史知识有限的结果，而对该领域的研究提供了技术不仅在本体论上先于科学，而且在时间上也先于科学的例子。

保罗·福尔曼 （Paul Forman）在科学与技术之间的关系上采取了某种中间立场，他认为只有在 20 世纪下半叶—他称之为后现代性的时期—科学才“被纳入技术之下”。在现代性时期，至少可以追溯到现在的两个世纪，技术依赖于科学。事实上，根据福尔曼的说法，科学依赖于技术的想法是后现代性时期的决定性特征之一。

科学和技术被认为是相互依存的

虽然许多历史学家和哲学家一直在争论技术是否依赖于科学，或者科学是否依赖于技术，或者它们是否独立，但许多学者已经开始在所有论点中看到一些真相。他们开始争辩说，尽管科学和技术之间存在重要差异，但这并不意味着它们完全相互独立。科学和技术学显然是相互依赖的。这些学者不再将科学和技术视为独立的，也不认为一个领域完全依赖于另一个领域，而是开始争论相互依存，或科学和技术关系的互动模型。但与一个领域从属于另一个领域的依存模型不同，相互依存模型假设了一种平等或共生的关系，在这种关系中，知识、发现、方法和技术可以很容易地从一个技术流向另一个科学，就像它们从一个科学流向另一个技术一样。

历史学家艾德温·雷顿（Edwin T. Layton， Jr. ）是科学与技术之间关系的相互依存模型的主要支持者之一，他的文章“镜像孪生：19世纪美国的科学技术社区”已成为该领域引用次数最多的文章之一。通过观察19世纪发明的“黄金时代”，雷顿表明，在尝试将牛顿科学直接应用于技术时，存在许多困难，而且在许多情况下都失败了。19世纪的工程师们没有将牛顿科学的内容和结果“应用”到技术上，而是使用科学方法取得了更大的成功，例如系统实验和定量数学方法，这带来了技术的科学革命。

使用材料强度、弹性理论和结构理论的例子，雷顿分析了工程师如何创建与自然科学平行的工程科学。虽然工程科学与自然科学平行，但两者之间存在显着差异。例如，工程师们没有关注原子和力，而是处理纤维束和应力。虽然科学家和工程师都使用定量方法来解决问题，但工程师们更多地依赖几何和图形方法，而不是科学家使用的理论方程。

雷顿的结论是，工程界及其知识和机构系统已成为科学界的镜像孪生体。也就是说，虽然科学和技术社区共享许多相同的价值观，但这些价值观的排名顺序是相反的。自然科学将抽象、一般数学理论排在最高位置，将实际应用排在较低位置；工程公社将实用设计放在最高位置，将理论排在较低位置。鉴于科学和工程之间的反向对等，信息从一个领域到另一个领域的转移需要中介的存在，例如工程科学家或科学家工程师，他们可以在一个领域实现必要的知识创造性转换，以便它可以用于另一个领域。雷顿模型最重要的方面是科学和技术之间的关系是对称的。正如人们普遍认为的那样，不仅信息可以从科学流向技术，而且方法论和理论也可以从技术流向科学，例如萨迪·卡诺 （Sadi Carnot）的热机影响热力学理论发展的想法，或者弹性理论影响有关发光以太的想法的例子。

雷顿在后来的一篇题为“美国科学与工程意识形态”的文章中扩展了“镜像孪生”中提出的想法。通过关注 19 世纪和 20 世纪在美国发展起来的科学和工程意识形态，雷顿发现了关于科学和技术相互作用的三种不同观点。他将这三种意识形态称为基础科学、工程科学和设计，每一种都声称是一个称为科学的知识体系，但科学一词至少有两种不同且不同的含义。在其旧含义中，科学是指任何系统的知识体系，其中可能包括诸如工艺知识之类的实用事物。在更现代的用法中，科学一词是指科学家产生的特定知识体系。莱顿认为，基础科学意识形态使用了科学的更现代含义，并假设所有技术发展都取决于科学家的先前理论和发现。这种意识形态在科学家中出现，作为证明支持基础科学的一种方式。但雷顿表明，杰出的工程师，如本杰明·富兰克林·伊舍伍德（Benjamin Franklin Isherwood）、罗伯特·瑟斯顿（Robert Thurston）和F.W.泰勒（F.W. Taylor），发展出一种不同的意识形态—一种可以被称为工程科学的意识形态—它使用了科学的旧含义。这些工程师将科学视为通过基于观察和实验的归纳获得的广义事实，而不是基于抽象和先验理想化的演绎。通过使用这个较早的和更广泛的科学定义，伊舍伍德、瑟斯顿和泰勒等工程师能够将工程知识重新塑造成一种既类似于科学，又在重要方面与基础科学不同的形式。最重要的区别是，工程科学侧重于机器、光束、热机和其他人为构建的人工制品的理想化，而不是对自然的理想化。

雷顿认为，另一种工程意识形态也存在，并与设计问题相关联。虽然设计可以被视为艺术或实践，但雷顿表明它也具有许多科学特征，例如累积性、系统和数学性。但是，虽然设计是科学的，但也不同于基础科学和工程科学。由于设计关注实际工作设备，因此它更多地依赖于图形、视觉和分类方法，这使得它更类似于植物学而不是物理学。雷顿总结到，科学与技术之间的关系涉及从最实用的设计意识形态到最抽象的基础科学。在这种科学技术关系模型中，工程科学既与基础科学有关，也与设计有关，但它也具有一定程度的自主性，因为它不能完全简化为基础科学或实践设计。

胡· G.J.艾肯(Hugh G.J. Aitken)在他对无线电工业的研究中提出了科学和技术相互依存的另一个有用模型。艾肯认为，科学、技术和经济构成了三个人类行动系统，可以认为它们是信息处理系统，每个系统都产生、吸收和存储信息，这些信息“通过信息交换网络联系在一起”。在这样的模型中，元素是相互依存的。信息不只向一个方向流动，比如从科学到技术，而是可以向各个方向流动，包括“反馈回路”的可能性，其中来自一个系统的一些信息被另一个系统转换并反馈回原始系统。在这样的模型中，信息不会在一个系统与另一个系统之间畅通无阻地流动。在两个系统之间的接口处，信息被筛选和过滤。这种过滤源于这样一个事实，即科学、技术和经济可以被视为不同的社会系统或社区，它们以特定形式产生其他社区不容易使用的信息。在系统之间的界面上，例如科学和技术之间的界面上，出现了翻译问题。在一个系统的信息可以被另一个系统使用之前，它必须被适当地转换为另一个系统可以使用的形式。

使用艾肯的模型，我们可以看到工程科学或工程师科学家的作用，它们充当了科学与技术之间的翻译者。这种翻译行为不应被视为纯粹的被动活动。它不是将原始文本简单地复制到新语言中。如果是这样，技术可以被认为是简单的应用科学。相反，翻译行为应被视为基于某些介入的知识体系和评论。著名翻译家、诺贝尔奖得主奥克塔维奥•帕斯认为：“每个译文在某种程度上都是一项发明，因此构成了一个独特的文本。在所有情况下，不排除只需要传达定义的那些作品（如科学作品），翻译意味着对原作的转换。因此，翻译过程会放大或降低原文中某些概念的重要性，并引入以前从未存在的新概念。类似地，工程学可以被看作是自然法则的重新创造和重新解释，以形成对技术有用的形式，但它也可以被看作是实用知识的重新创造和重新解释，以激发科学。通过这种方式，工程学经常会产生一个新的概念框架，这个框架既与科学和技术使用的框架相关，又与之独立。

消除科学和技术之间的界限

最近，一些学者开始争论，在科学和技术发展的某些领域，科学和技术不仅仅是相互依赖的，事实上，科学和技术之间的区别开始变得毫无意义。唐纳德•E•斯托克斯在《巴斯德象限》一书中提出了一个有趣的新方法，可以直观地看到科学和技术之间的区别是如何消失的。斯托克斯认为，应用科学模型是线性的，因为基础科学和应用科学有着根本不同的目标和价值，这使他们相互对立。鉴于这种对立，应用科学模型可以可视化为一条线，一端是基础科学，另一端是应用科学或技术。这种线性模型意味着基础研究和应用研究之间存在着本质的紧张关系。一些活动越接近一端，就必须越远离另一端。但斯托克斯指出了一些研究实例，这些实例并不支持线性模型。例如，巴斯德的研究既旨在对疾病和其他微生物过程有新的基本理解，也旨在预防狂犬病等疾病，并限制牛奶和葡萄酒的变质。就线性模型而言，一端是基础研究，另一端是应用研究，巴斯德的工作不会落在这条线上的任何单一位置，而是必须由这条线上的两个相反端点来表示。

斯托克斯提出了一种方法来克服像巴斯德这样的工作问题，即将线性应用科学模型转化为二维模型，其中代表基础研究的线的一半旋转90度，使其垂直于代表应用研究的另一半线。这导致了一个二维的方形，可以允许科学和技术之间的一系列关系。空间的左上象限将是一个区域，代表基础研究的较大组成部分和应用研究的较小组成部分。没有考虑实际应用的基础研究，如弦理论，可能符合这个象限。右下象限将代表的工作中应用研究占很大比例，基础研究占很小比例。不专注于寻求对自然的基本理解的应用研究，例如爱迪生关于电照明的作品，可能适合这个象限。这两种类型的研究可以通过线性应用科学模型来容纳，但在斯托克斯的模型中还有另外两个领域。左下象限将代表工作，其基本研究和应用研究成分都很小。分类学研究，如观鸟，可能在象限图中有所体现，并且可能是其他象限研究的前奏。但对于斯托克斯的模型来说，最重要的是右上角象限，这是一个代表“旨在扩展理解前沿的基础研究，但也受到使用考虑的启发”的领域。这是巴斯德研究所在的领域，尽管他没有使用这个术语，但这个领域可以被标记为技术科学的领域。

一些学者开始认为，到20世纪下半叶，长期存在的科学和技术之间的区别开始消失，取而代之的是单一的综合知识领域的新概念，一些人将其称为技术科学。技术科学的流行很大程度上归功于法国哲学家和科学社会学家布鲁诺•拉图尔以及美国文化理论家多娜•哈拉维的著作。技术科学这个术语经常以各种方式使用。拉图尔使用这个术语指的是消除科学作为纯粹、理想且无私的活动的概念和科学作为由社会力量塑造的实践活动的概念之间的区别。从这个角度来看，技术科学通常代表着科学概念的改变。技术科学不是专注于科学本身，而是“作为一种技术运作”，并成为“根据政治决策对自然力量的操纵”，这导致了“知识和权力之间的新关系”。其他人，如唐娜•哈拉韦，采取了女性主义的方法，使用这个词来指代机械和有机、人工和自然、人类和非人类之间的区别模糊，所有这些都引发了关于男性和女性区别的问题。有些人将技术科学的概念追溯到马丁•海德格尔的论点，即如果技术使我们将整个世界，包括自然，视为“永久储备”，或需要开发的资源，那么科学就不再仅仅与关于自然的纯粹知识相关，而成为一种工具，只能“作为技术来实现”。”有些人使用技术科学一词指的是科学向更接近技术的东西的转变，而另一些人则使用该词指的是技术不再仅仅关注人工，而是提供和开启对自然世界的新理解的变化。在某种程度上遵循海德格尔，法国哲学家让-弗朗索瓦•利奥塔(Jean-francois Lyotard）认为：“在技术科学中，技术起着为科学论证提供证据的作用。”还有一些人认为“技术科学”一词不仅仅是指一种新的科学观或技术观，而是认为它代表着与过去划时代的决裂。保罗•福尔曼结合在后现代主义中技术优先于科学，使得他将技术科学描述为“技术与科学的融合”。他后来将技术科学的概念与多米尼克•佩斯特（Dominique Pestre）和约翰•科里基（John Krige）关于“在基础科学中出现了以前未知的深刻共生，即”纯’科学、技术和工程的融合”的声明联系起来。唐·伊德将技术科学称为“后现代的综合科学-技术”。哲学家拉斐尔•萨索维尔（Raphael Sassower）指出，技术科学的概念超越了传统观念，即科学只是由技术实现的。相反，他认为技术科学代表了一种新的情况，即没有科学，技术就无法存在，而且“没有技术就没有科学””。虽然技术科学一直与20世纪下半叶出现的后现代主义相关联，但本书将认为技术科学的根源可以追溯到19世纪末和20世纪初，如果我们想了解技术科学，就必须了解其历史。