青少年要想成为未来的科学家,不仅从小要有科学的梦想,还要对科学有所了解、知道科学是什么、有哪些内容和意义,这样才可能有的放矢,勇往直前。
1.关于科学的定义
“科学”是当今社会使用频数很高的一个词。按照词典的解释,“科学”一词最早来源于拉丁文,含有“学问”、“知识”的意思。这是科学一词最基本的解释,也最简单的含义。“科学”这个词最初传入我国时,被译成“格物致知”,人们认为科学是通过推究事物的原理、规则而获得的理性知识。
历史发展到了今天,科学已经取得了很大的发展,科学的作用日益为人们所了解和接受。人们从各个角度来研究科学,对科学进行着各种解释,归纳起来大致有以下几种:
(1)科学是准确的判断;
(2)科学是事实和规律在人们头脑中的反映;
(3)科学是一种方法,是人类认识自然与社会的方法,也是改造自然、改造社会和改造自身的*器武**和工具;
(4)科学是一种社会现象;
(5)科学的发展是无止境的;
(6)科学是种种知识单元通过它内在的联系而建立起来的知识体系;
(7)科学是一种重要的人类活动等。
上述每一种解释都反映出科学的某一方面的本质特征,但要给出一个精确而完整的定义是十分困难的。科学学创始人之一的贝尔纳就认为,科学不能用定义来诠释。他认为,科学是一种建制,科学是一种方法,科学是一种维持或发展生产的主要因素,科学还是一种重要的观念来源……尽管要给科学下定义是一件十分困难的事情,但为了方便青少年认识科学、了解科学,我们还是要对科学做出基本的描述。一般而言,科学是人类在认识和改造客观世界过程中,对所积累的知识的概括和总结。或者说是人们对自然、社会本质及其运动规律观察、认识、探索与把握,进而形成的客观真理,并以知识形式积累和传承,是人类智慧的结晶。
2.科学的基本内容
科学有哪些内容呢?有一种自然科学观点认为,在多数情况下我们所说的科学,尤其是近代或现代科学,主要是指自然科学,例如物理、化学、生物、天文学等,而哲学、逻辑学、伦理学、美学、宗教、文化、艺术等社会科学及人文科学内容都被列入在非科学之列。这种观点虽然有一定的代表性,也合乎人们习惯上对科学的理解,但比较明显的是范围过于狭窄了。另有一种综合科学观点认为,随着科学的发展和社会的进步,科学必然会从自然领域,向社会及人文领域迈进。因此,科学的基本内容,应包括自然科学、社会科学、思维科学、人文科学和哲学。自然科学是研究自然界不同对象的运动、变化和发展规律的科学如物理学、生物学、天文学;社会科学是研究人类社会不同领域的运动、变化和发展规律的科学,如社会学、经济学等;思维科学是关于人类思维活动规律的科学,有时被归入自然科学之中,有时被单列如逻辑学;人文科学是关于文化、艺术等的科学,如文化学等;哲学是关于世界观的学说,它们有时被归入社会科学之中,有时被单列为一门科学。
现代观念表明,科学应具有以下四个方面的基本内容。第一是科学知识。科学知识是人类对客观世界认识与经验的总和,也是人类探索客观事物发展变化规律及成果的纪录。不仅能够帮助人们形成智力、专业能力、劳动技能,还可以形成新的思想、新的观念和方法等。第二是科学方法。科学方法是建立在科学理论基础上的系统化、条理化、理论化的科学知识。同时,也是在进行科学实践活动中研究问题、解决问题的技术手段和工具,一直都备受人们重视。第三是科学思想。科学思想是科学知识和方法的概括和提升,不仅与科学知识、科学方法共同组成了科学体系,构成生产力的主要因素,推动社会生产力的发展,而且科学思想本身也是一种巨大的力量。在科学思想的指引下,人们提高了认识能力、创造能力,把自身文明不断推向新的高度。第四是科学精神。科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。从科学本身的角度说,科学精神是科学的灵魂,也是人们从事一切科学活动的原动力。科学精神的内涵也十分广泛,主要有求真务实和开拓创新的精神、批判和怀疑精神、实践和探索精神、人文和奉献精神等。
3.科学与技术
现代科学技术迅速发展,一方面学科越来越多,分工越来越细,另一方面学科之间的相互联系越来越密切。不仅出现了一些新的学科,而且一些原有的知识也在不断丰富和发展。据英国科学家詹姆斯推断:人类科学知识在19世纪,每50年增一倍;20世纪中叶,每10年增一倍;到了70年代,每5年增一倍;80年代,每3年增一倍。预计到2020年,每过73天信息量就会翻一番。现代科学技术已经形成一个极其庞大而复杂的体系,知识总量呈几何级数增长。在日常生活中,一提到科学人们自然会认为,这是指科学技术知识,科学似乎成了科学技术的代名词。其实,自二十世纪以来,由于科学的迅猛发展,科学研究的规模日益扩大,现代意义的科学已不仅仅是单一的知识体系,还包括技术。技术是指人类根据生产实践经验和应用科学原理,而发展起来的各种工艺方法和技能,以及物化的各种生产手段和物质装备。
科学与技术或统称为科技,是通过研究客观事物及其规律,利用特定的方法和手段,使生产达到有效、便捷、低消耗、高产出的目的,以促进社会经济的迅速发展。科学与技术不仅有区别,更有着紧密地联系,就像一枚硬币的正反面彼此相辅相成,谁也离不开谁。正是科学的发展推动了技术的进步,而技术的进步反过来又支持科学研究的不断深入,科学与技术有机地融合在一起。作为第一生产力,科学技术已成为当代经济发展的决定性因素。
4.高新科技
对于高科技,一般认为这本来就是一种集人才、知识、技术、资金、信息、产业等为一体,是竞争性和渗透性极强,对人类社会的发展进步,具有重大影响的前沿科学技术。从上世纪90年*开代**始,人类社会正在经历一场新的科技革命,以信息技术、生物技术、能源技术、纳米技术、航天技术为代表的高新科技,呈现出日新月异般的迅猛向前势头。据有关报道,随着基因技术的发展、人类基因图谱的绘制完成,为人类掌握自身的生、老、病、死规律,使生命更好地繁衍将成为可能;一些重大的疑难病症将逐步得到治愈和消失,人类的寿命将得到延长。人们运用纳米技术,按原子和分子的尺度对物质重组,使纳米机器人进入人体内脏、血管,用于诊探病情、运送药物、施行手术,已经获得进展。
如今,人们对信息、基因、纳米等高科技名词已经不再陌生。高科技及其产业,对经济社会的发展与进步起到了巨大的促进作用。在关系到国家战略利益的高新技术和前沿科技领域,我国已经取得了载人航天、卫星导航系统、量子通信、超级计算机、载人深潜器等一系列令世界瞩目的重大成就。但是,还应该看到我国的科技实力,仍然落后于发达国家。因此,要加强未来科技人才特别是高科技人才的培养,以尽可能短的时间,赶超世界先进水平。中国科学院院长白春礼在其发表的文章《卡位“第六次科技革命”》中表示,“中国再也不能与新科技革命失之交臂,必须密切关注和紧跟世界经济科技发展的大趋势,在新的科技革命中赢得主动”。
5.科学的功能
在人类文明诞生与发展的漫漫历程中,科学技术始终占据着非常重要的地位。正是由于科技的推动,人类社会才得以跨越愚昧落后,走向文明与进步。从一定意义上说,人类社会进步的历史也是一部科学发展史。例如为了生存,人类自古学会拾取木棒、石块当工具,木棒延伸了手臂的长度,石块增加了拳头的硬度,组合木棒、石块成了石锤;随着人类使用工具的不断进步,到了铁器时代,人们以铁锤取代石锤来增加力量;近代机器的发明、电的使用,劳动者可以用各种机械替代繁重的劳动;信息技术日益发展的今天,我们已经开始利用计算机、机器人来协助处理各种繁杂的工作,并且可以使卫星上天、“蛟龙”入海等等。
现在,几乎没有人再怀疑科学的作用了,科学的实际应用已经随处可见。日常生活的许多内容,几乎都是由科学支撑着。如吃的是经科学栽培和科学的工艺生产出的蔬菜、瓜果和食品;穿的是用科学工艺纺织加工出的衣服;住的是带有电梯、电灯、电话、电视、电冰箱、洗衣机、电脑等电器的高层建筑。我们正在享受着科技文明的成果,谁也不会再怀疑科学的用处。相反,我们正越来越深刻地意识到,科学技术对于发展生产力、发展经济、提高人民生活水平的决定性意义。
贝尔纳认为:“科学的功能便是普遍造福于人类。科学既是人类智慧的最高贵的成果,又是最有希望的物质福利的源泉”。 人类的进步与发展得益于对科学技术的掌握,联合国教科文组织发表的《世界科技报告》指出:“发展中国家与发达国家的差距,从根本上说就是科技知识的差距、人才和劳动者科学素质的差距。”大家知道,在自然界人类并不具备全部优势,一个人的能力远不及许多种动物大。如力量不及牛、马等动物;奔跑的速度又不及羚羊、花豹;听觉(包括感觉)还不如蛇、老鼠之类;视觉也不如鹰隼;嗅觉更不如各种犬等等。但人类具有得天独厚的优势,就是大脑会思维、思考,人们应用自然运作原理,有了各种科技发明和创造,而科技的进步全面提升了人类的生存与发展能力。21世纪以来,科学技术正在以前所未有的速度迅猛发展,并越来越深刻地影响和改变着我们的生活。科学技术是第一生产力,科技创新是强国之根本,科技人才是重中之重,正日益为人们所理解和接受。