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錢學(xué)森科學(xué)思想

發(fā)布時(shí)間: 2014-09-30 09:40:08   |  來(lái)源: 聯(lián)盟中國(guó)   |   作者:曹洋   |  責(zé)任編輯: 曹洋

 

創(chuàng)建中國(guó)導(dǎo)彈航天事業(yè)及系統(tǒng)科學(xué)思想的形成

錢學(xué)森清楚,創(chuàng)建中國(guó)的導(dǎo)彈航天事業(yè)是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的工程,它的難度不在技術(shù)層面。困難是在中國(guó)這樣一個(gè)特殊的環(huán)境下——薄弱的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,沒(méi)有專門的科學(xué)研究機(jī)構(gòu),專業(yè)技術(shù)人才匱乏,缺乏懂得現(xiàn)代國(guó)防尖端技術(shù)研究組織的管理人員等等。錢學(xué)森回國(guó)后看到,有了中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo),中國(guó)人民被最大限度地組織起來(lái),全民族有一種自上而下的、前所未有的建設(shè)新中國(guó)的信念和決心,這是中國(guó)發(fā)展國(guó)防尖端技術(shù)得天獨(dú)厚的有利條件之一。

在如何把成千上萬(wàn)的研究人員,數(shù)量眾多的研究、設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)和生產(chǎn)單位,難以計(jì)數(shù)的研究、設(shè)計(jì)、研制和試驗(yàn)設(shè)備,數(shù)量巨大的研究與研制經(jīng)費(fèi),要求嚴(yán)格、種類繁多的物質(zhì)、器材,按照導(dǎo)彈、火箭和航天技術(shù)發(fā)展總目標(biāo)的要求,協(xié)調(diào)一致地組織起來(lái),有序地投入到這一工程系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程中去,形成一個(gè)具有科學(xué)預(yù)見性的實(shí)施計(jì)劃,建立起一個(gè)高效有序的導(dǎo)彈火箭工程開發(fā)組織管理體系,是錢學(xué)森通盤思考、研究的大課題……這一課題的研究,一直延續(xù)到錢學(xué)森晚年所從事的國(guó)家科學(xué)技術(shù)、宏觀經(jīng)濟(jì)的預(yù)測(cè)與管理,現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)的開發(fā)管理這一世界性難題中。

在創(chuàng)建我國(guó)導(dǎo)彈和火箭研究體系之初,錢學(xué)森就意識(shí)到:現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)的開發(fā)與傳統(tǒng)工程研制有很大不同,必須建立具有宏觀謀劃指導(dǎo)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制、管理職能的總體研究機(jī)構(gòu)——這就是他提出的導(dǎo)彈研究院。

錢學(xué)森在組織實(shí)施我國(guó)導(dǎo)彈航天工程中,成功運(yùn)用了“工程控制論”的方法,并研究、制定、驗(yàn)證、完善了一整套中國(guó)現(xiàn)代工程系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)過(guò)程。他在總結(jié)我國(guó)導(dǎo)彈與航天工程研制實(shí)踐的總體工作經(jīng)驗(yàn)時(shí)指出:“這樣復(fù)雜的總體協(xié)調(diào)任務(wù)不可能靠幾個(gè)人來(lái)完成,因?yàn)樗麄儾豢赡芫ㄕ麄€(gè)系統(tǒng)所涉及的全部專業(yè)知識(shí),他們也不可能有足夠的時(shí)間來(lái)完成數(shù)量驚人的技術(shù)協(xié)調(diào)工作。這就要求以一種組織、一個(gè)集體來(lái)代替先前的單個(gè)指揮者,對(duì)這種大規(guī)模的社會(huì)化勞動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮?!边@一現(xiàn)代工程技術(shù)“總體設(shè)計(jì)”的思想,在20世紀(jì)80年代被逐步推廣到解放軍各總部、軍兵種建制的建設(shè)中,成立了相應(yīng)的研究機(jī)構(gòu),并發(fā)揮著重要作用。

從20世紀(jì)30年代末起,在從事火箭與噴氣技術(shù)研究和中國(guó)導(dǎo)彈航天工程實(shí)踐的近40年中,錢學(xué)森逐步跳出了控制論的局部,站在了整個(gè)系統(tǒng)研究的巔峰,開始形成有關(guān)發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)的獨(dú)特戰(zhàn)略思想。

1978年,錢學(xué)森、許國(guó)志、王云壽在《文匯報(bào)》發(fā)表《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》一文,該文是錢學(xué)森研究系統(tǒng)科學(xué)的第一篇論述,它從整體性、有序性和動(dòng)態(tài)觀點(diǎn),考察和梳理了這個(gè)領(lǐng)域,把它整合為一個(gè)高度有序的知識(shí)系統(tǒng),并思考了整個(gè)系統(tǒng)研究的體系問(wèn)題,即分為:工程技術(shù)、科學(xué)理論和哲學(xué)三個(gè)層次,但沒(méi)有上升到系統(tǒng)科學(xué)的高度。經(jīng)一年的研究分析后,確定了系統(tǒng)工程的學(xué)科歸屬和指導(dǎo)它的科學(xué)理論,并正式采納“系統(tǒng)科學(xué)”一詞;同時(shí)闡述了系統(tǒng)科學(xué)在他所研究和確立的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系中的地位;構(gòu)建系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu),即:三個(gè)層次一個(gè)橋梁的框架,該框架對(duì)系統(tǒng)科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展有預(yù)測(cè)功能。系統(tǒng)科學(xué)是錢學(xué)森科學(xué)思想形成的第二個(gè)里程碑。

按照錢學(xué)森的觀點(diǎn),系統(tǒng)科學(xué)不是一門技術(shù),而是由眾多部門組成的一大類技術(shù)。系統(tǒng)科學(xué)的研究延續(xù)到錢老退出一線工作后十余年,他還在為創(chuàng)建“系統(tǒng)學(xué)”這門學(xué)科寄予厚望。

錢學(xué)森從事系統(tǒng)科學(xué)和思維科學(xué)研究的另一重大成果是,1990年在《自然》雜志第一期發(fā)表的錢學(xué)森、于景元、戴汝為的重要文章《一個(gè)科學(xué)新領(lǐng)域——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論》,將作者20世紀(jì)80年代初對(duì)處理復(fù)雜系統(tǒng)所概括的“經(jīng)驗(yàn)和專家判斷力相結(jié)合的半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法”進(jìn)一步地加以提高和系統(tǒng)化,提煉出“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”的概念;并以系統(tǒng)論的觀點(diǎn),在社會(huì)系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)及地理系統(tǒng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,提出處理“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”的方法論,即“從定性到定量綜合集成方法”(Meta-synthesis)。

“從定性到定量綜合集成方法”,其實(shí)質(zhì)是把各方面有關(guān)專家的知識(shí)及才能、各種類型的信息及數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的硬、軟件三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái),構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),為綜合使用信息提供了有效的手段。按我國(guó)傳統(tǒng)的說(shuō)法,把一個(gè)非常復(fù)雜的事物的各個(gè)方面綜合起來(lái),達(dá)到對(duì)整體的認(rèn)識(shí),稱之為“集大成”。實(shí)際上,“從定性到定量的綜合集成技術(shù)”,就是要把各種情報(bào)、資料、信息,把人的思維、思維的成果、人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、智慧統(tǒng)統(tǒng)集成起來(lái),這就是錢學(xué)森提出的“大成智慧工程”。

多學(xué)科思想的形成及科學(xué)技術(shù)體系的構(gòu)建

進(jìn)入20世紀(jì)80年代,錢學(xué)森由于年齡的關(guān)系,辭去了國(guó)防科研一線領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),但他的科學(xué)思想更加活躍,馳騁在更寬泛的自然科學(xué)領(lǐng)域,并對(duì)社會(huì)科學(xué)產(chǎn)生了極大興趣。他深入研究了馬克思主義哲學(xué),并用馬克思主義哲學(xué)指導(dǎo)自己的研究工作,在自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的結(jié)合點(diǎn)上,作出了許多開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。他這一時(shí)期的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)包括:系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)、人體科學(xué)、地理科學(xué)、軍事科學(xué)、建筑科學(xué)、有關(guān)人才培養(yǎng)的大成智慧工程、科學(xué)技術(shù)體系與馬克思主義哲學(xué)。其中,有助于我國(guó)西部大開發(fā)和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn),并取得明顯經(jīng)濟(jì)效益的研究成果是沙產(chǎn)業(yè)和草產(chǎn)業(yè)。

沙產(chǎn)業(yè) 1984年,錢學(xué)森提出“創(chuàng)建農(nóng)業(yè)型知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)——農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海業(yè)、沙業(yè)”。在以后的十多年里,他以多種形式對(duì)“沙產(chǎn)業(yè)”(Deserticulture)作了多方闡述,形成了錢學(xué)森關(guān)于沙漠戈壁合理利用的科學(xué)構(gòu)想。其實(shí)質(zhì)是必須利用全部現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),包括物理、化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué),通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能;利用系統(tǒng)工程綜合開發(fā)產(chǎn)品和后加工;建立適合市場(chǎng)機(jī)制的有效管理體系。只有這樣,才能在我國(guó)150萬(wàn)k㎡的沙漠、戈壁和沙漠化土地上,創(chuàng)建能“為國(guó)家提供上千億元產(chǎn)值的沙產(chǎn)業(yè)”,“為人類開拓新的食品來(lái)源”。他認(rèn)為沙產(chǎn)業(yè)是變不毛之地為沃土,他預(yù)期沙產(chǎn)業(yè)以及其他知識(shí)密集型農(nóng)業(yè)型產(chǎn)業(yè)的建成,將是一次新的產(chǎn)業(yè)革命。

農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是最大限度地利用光合作用固定和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能,但傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)不能提高太陽(yáng)能的利用率。錢學(xué)森的沙產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線可以通俗地表述為:多采光、少用水、新技術(shù)、高效益。目前推動(dòng)沙產(chǎn)業(yè)的技術(shù)措施就是用新材料構(gòu)筑起一個(gè)能起隔離作用的膜和殼。這種薄膜和殼有很好的透光性,且不利于水和熱的逃逸散失,優(yōu)選進(jìn)行光合作用的主體植物或品種,也是重要方面。

目前,在錢學(xué)森沙產(chǎn)業(yè)思想的指導(dǎo)下,甘肅張掖已建立了13個(gè)沙產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū),地膜保護(hù)地栽培近100萬(wàn)畝,其中光溫室、塑料大棚3.83萬(wàn)畝,年產(chǎn)蔬菜水果能滿足整個(gè)蘭州市民的需要,并出口日本。

草產(chǎn)業(yè) 20世紀(jì)80年代中葉,錢學(xué)森提出創(chuàng)立農(nóng)業(yè)知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)時(shí),就提到草業(yè)產(chǎn)業(yè)化的理念,其基本含義是:以草地為基礎(chǔ),利用日光能量合成牧草,然后用牧草通過(guò)獸畜、生物,再通過(guò)化工、機(jī)械等一切可利用的現(xiàn)代科技手段,建立起創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的高度綜合的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。他說(shuō),除草畜統(tǒng)一經(jīng)營(yíng)外,還有種植、營(yíng)林、飼料、加工、開礦、狩獵、旅游、運(yùn)輸?shù)冉?jīng)營(yíng)活動(dòng)。

為探索發(fā)展草產(chǎn)業(yè)的具體途徑,在錢學(xué)森論述的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)20多個(gè)省區(qū)40多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目(每個(gè)投資千萬(wàn)元以上)的反復(fù)實(shí)踐,創(chuàng)立了草業(yè)系統(tǒng)工程的基本理論和模式。各省市自治區(qū)運(yùn)用這一理論,創(chuàng)造出許多不同形式的具體模式。如內(nèi)蒙古西部干旱草原的達(dá)拉特旗五股地家庭牧場(chǎng),新疆荒漠草原區(qū)的阜康灌溉草地牧業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合體,貴州高寒草山區(qū)的威寧灼圃現(xiàn)代草業(yè)科技合作牧場(chǎng),云南紅壤貧瘠草山區(qū)的曲靖種草養(yǎng)畜聯(lián)合體等模式,都具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。一些項(xiàng)目的生產(chǎn)力水平已接近或趕上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家同類型草地的先進(jìn)水平。草業(yè)系統(tǒng)工程基本理論和模式的創(chuàng)立和應(yīng)用,為具體發(fā)展知識(shí)密集型草產(chǎn)業(yè)探索出一條成功的道路。

在從事多學(xué)科領(lǐng)域十余年的研究之后,錢學(xué)森從系統(tǒng)科學(xué)思想出發(fā)提出了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。這是錢學(xué)森科學(xué)思想形成的第三個(gè)里程碑。

該科學(xué)技術(shù)體系從橫向上看有11大科學(xué)技術(shù)部門。即:自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、人體科學(xué)、軍事科學(xué)、地理科學(xué)、建筑科學(xué)、文藝?yán)碚摚贿@是根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展到目前水平所作的劃分,今后隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,還會(huì)產(chǎn)生出新的科學(xué)技術(shù)部門。所以,這個(gè)體系是動(dòng)態(tài)發(fā)展的系統(tǒng)。從縱向上看,每一個(gè)科學(xué)技術(shù)部門里都包含著三個(gè)層次的知識(shí):直接用來(lái)改造客觀世界的應(yīng)用技術(shù)(或工程技術(shù));為應(yīng)用技術(shù)直接提供理論基礎(chǔ)和方法的技術(shù)科學(xué);以及再往上一個(gè)層次,揭示客觀世界規(guī)律的基礎(chǔ)理論,也就是基礎(chǔ)科學(xué)。技術(shù)科學(xué)實(shí)際上是從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用技術(shù)的過(guò)渡橋梁。錢學(xué)森指出,這三個(gè)層次的知識(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)其他科學(xué)技術(shù)部門同樣是適用的。這是很重要的科學(xué)劃分,很有啟發(fā)性。唯一例外是文藝,文藝只有理論層次,實(shí)踐層次上的文藝創(chuàng)作,就不是科學(xué)問(wèn)題,而是屬于藝術(shù)范疇了??茖W(xué)知識(shí)的特點(diǎn)是,不僅能回答是什么,還能回答為什么。但人類從實(shí)踐中還獲得了大量的感性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí),這部分知識(shí)的特點(diǎn)是只知道是什么,還不能回答為什么,所以進(jìn)入不了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系之中。我們把這部分知識(shí)稱作前科學(xué)。前科學(xué)處于該體系結(jié)構(gòu)的底層。從前科學(xué)到科學(xué)再到哲學(xué)這樣三個(gè)層次的知識(shí),就構(gòu)成了人類的整個(gè)知識(shí)體系。錢學(xué)森認(rèn)為,馬克思主義哲學(xué)是人類對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)的最高概括,也是科學(xué)技術(shù)的最高概括,處于11類技術(shù)科學(xué)的頂部。辯證唯物主義反映了自然界、人類社會(huì)和人的思維發(fā)展的普遍規(guī)律。因此,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)該堅(jiān)持馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)作用。另一方面,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也為馬克思主義哲學(xué)進(jìn)一步概括和發(fā)展提供了豐富的材料,這又推動(dòng)著馬克思主義哲學(xué)的發(fā)展。


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