專題三

科學(xué)發(fā)展的規(guī)律和趨勢(shì)20091自然辯證法科學(xué)發(fā)展的規(guī)律和趨勢(shì)一、科學(xué)發(fā)展的規(guī)律二、科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)

20092自然辯證法一、科學(xué)發(fā)展的規(guī)律(一)科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的加速律(二)科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的重心律20093自然辯證法20094自然辯證法(一)科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)的加速律

1844年，恩格斯明確地提出了科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展加速律的思想?！翱茖W(xué)發(fā)展的速度至少也是和人口增長(zhǎng)的速度一樣的；人口的增長(zhǎng)同前一代人的人數(shù)成比例，而科學(xué)的發(fā)展則同前一代人遺留下來(lái)的知識(shí)量成比例。因此，在最普通的情況下，科學(xué)也是按幾何級(jí)數(shù)發(fā)展的”。20095自然辯證法定量的研究路線美國(guó)科學(xué)計(jì)量學(xué)家德拉克·普賴斯（DerekdeSollaPrice1922-1983）20096自然辯證法普賴斯的指數(shù)增長(zhǎng)模型

F(t)=aebt

(a＞0,b＞0)式中，t為時(shí)間，以年為單位；a為條件常數(shù)，是初始時(shí)刻（t＝0）科學(xué)量化指標(biāo)的數(shù)值；b為時(shí)間常數(shù)，表示的是持續(xù)增長(zhǎng)率，即某年的科學(xué)量化指標(biāo)的數(shù)值的累積增加量與前一年累積總數(shù)的比值:b=[F(tn)-F(tn-1)]/F(tn-1)20097自然辯證法“普賴斯曲線”(c曲線)1.科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展是一種加速運(yùn)動(dòng)曾有人估算，截至1980年，人類社會(huì)獲得的科學(xué)知識(shí)的90％是第二次世界大戰(zhàn)后30余年獲得的。2.科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展無(wú)止境

20098自然辯證法加速律的事實(shí)證據(jù)1.科學(xué)期刊和科學(xué)文獻(xiàn)的增長(zhǎng)2.科學(xué)家數(shù)量的增長(zhǎng)3.科學(xué)學(xué)科的增長(zhǎng)4.科學(xué)費(fèi)用的增長(zhǎng)20099自然辯證法科學(xué)期刊種類1750年10種1800年有100種1850年有1000種1900年10000種1965年突破10萬(wàn)種每50年增長(zhǎng)10倍（倍增周期約為15年）200910自然辯證法《倫敦皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)論壇》

(1662—1930年)200911自然辯證法科技文獻(xiàn)的增長(zhǎng)圖書館的藏書量的增長(zhǎng)

耶魯大學(xué)圖書館，1703年有藏書1，000部

1938年:模型值：263.86萬(wàn)部實(shí)際值：274.8萬(wàn)部誤差約為0.4％

200912自然辯證法科學(xué)家數(shù)量的增長(zhǎng)自1800年以來(lái)，1800年，1000人1850年，10，000人1900年，100，000人1950年，1，000，000人1970年，3，200，000人每50年增長(zhǎng)10倍（倍增周期約為15年）200913自然辯證法科學(xué)學(xué)科的增長(zhǎng)19世紀(jì):力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)20世紀(jì):邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科、橫斷學(xué)科現(xiàn)在:學(xué)科總數(shù)已達(dá)l000多個(gè)群體、2500多門

BAC200914自然辯證法科學(xué)費(fèi)用的增長(zhǎng)200915自然辯證法“C曲線”的由來(lái)200916自然辯證法200917自然辯證法理性思考科學(xué)的定量指標(biāo)并不是在任何時(shí)期內(nèi)都按指數(shù)規(guī)律增加的(最近40年)當(dāng)t→∞時(shí)，△F(t)=aeb(t+1)-aebt=aebt（eb-１）→∞不能對(duì)科學(xué)未來(lái)的長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)200918自然辯證法科學(xué)知識(shí)的邏輯增長(zhǎng)律F(t)=k／（１＋ae-kbt）

（b＞0）式中，F(xiàn)(t)為t年的科學(xué)量化指標(biāo)累積量；Ｋ為t→∞時(shí),科學(xué)量化指標(biāo)的累積量，是科學(xué)累積量的最大值。a,b為參數(shù)。F(t)=aebt200919自然辯證法現(xiàn)實(shí)的科學(xué)發(fā)展的邏輯曲線S形:增長(zhǎng)曲線不會(huì)沖破“天花板”——K200920自然辯證法對(duì)于“普賴斯曲線”的評(píng)價(jià)作為一個(gè)理論的模式，“S曲線”較好顯示了各項(xiàng)科學(xué)指標(biāo)、科學(xué)社會(huì)規(guī)模的加速發(fā)展趨勢(shì)。局限——沒(méi)有考慮到各種復(fù)雜因素對(duì)科學(xué)增長(zhǎng)的制約局限——科學(xué)增長(zhǎng)存在極限200921自然辯證法正常時(shí)期科學(xué)遵循邏輯增長(zhǎng)規(guī)律非常時(shí)期科學(xué)增長(zhǎng)近乎停止，以知識(shí)總量維持著某種動(dòng)態(tài)的平衡為明顯特征。積蓄科學(xué)潛能的階段，類似物理學(xué)中的溫度飽和現(xiàn)象。

托馬斯.庫(kù)恩200922自然辯證法波浪式前進(jìn)、無(wú)止境發(fā)展“正常時(shí)期”－→“非常時(shí)期”－→新的“正常時(shí)期”加速－→飽和－→新的加速200923自然辯證法(二)科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的重心律1、帶頭學(xué)科的更替(學(xué)科上的不平衡)2、“科學(xué)中心轉(zhuǎn)移”(地域上的不平衡)200924自然辯證法帶頭學(xué)科更替(凱德洛夫)

--科學(xué)知識(shí)體系范圍的重心

帶頭學(xué)科：在一個(gè)時(shí)期內(nèi)，它的發(fā)展水平和速度走在其它學(xué)科的前面，能夠以自己的發(fā)展規(guī)模和實(shí)力影響其它學(xué)科；它的概念、理論和方法對(duì)其它學(xué)科的發(fā)展有著不同程度的作用。

帶頭學(xué)科更替性的兩個(gè)特征：1.帶頭學(xué)科更替的周期性2.帶頭學(xué)科更替的加速性

200925自然辯證法帶頭學(xué)科更替史200926自然辯證法帶頭學(xué)科更替的周期性單個(gè)學(xué)科與一組學(xué)科相間地成為帶頭學(xué)科。當(dāng)某一學(xué)科完成了科學(xué)發(fā)展的帶頭作用后，就讓位于一組學(xué)科來(lái)帶頭，這一組學(xué)科起了帶頭作用后，某一學(xué)科又取代這一組學(xué)科而起帶頭作用，然后又是一組帶頭……如此不斷地更替。200927自然辯證法帶頭學(xué)科更替的加速性帶頭學(xué)科更替的周期不斷縮短--帶頭學(xué)科處于先導(dǎo)地位的時(shí)間越來(lái)越短，更替日益加快。帶頭學(xué)科更替周期的公式：

（n：順序號(hào)，Δtn：帶頭學(xué)科的持續(xù)時(shí)間）

200928自然辯證法對(duì)凱德洛夫理論評(píng)價(jià)合理之處：在于它肯定任何一門學(xué)科在科學(xué)發(fā)展的歷史上的地位和作用是隨著科學(xué)本身的發(fā)展而不斷變化的問(wèn)題：在計(jì)量方面不準(zhǔn)確——按這個(gè)理論推論，更替周期越來(lái)越短，逐漸趨近于零，將沒(méi)有帶頭學(xué)科了

200929自然辯證法科學(xué)活動(dòng)中心轉(zhuǎn)移

--科學(xué)發(fā)展在地理空間上的重心

從全球的范圍看，科學(xué)的發(fā)展有著活動(dòng)中心，這是科學(xué)人才和科學(xué)成果最集中的地方。從科學(xué)的歷史看，科學(xué)活動(dòng)中心會(huì)從一個(gè)國(guó)家向另一個(gè)國(guó)家轉(zhuǎn)移。200930自然辯證法1954年,英國(guó)學(xué)者（JohnDesmondBernal，1901～1971）,《歷史上的科學(xué)》,列出了18個(gè)歷史時(shí)期的世界技術(shù)和科學(xué)活動(dòng)中心。1962年，日本學(xué)者湯淺光朝，對(duì)近現(xiàn)代科學(xué)成果作了統(tǒng)計(jì)分析，用定量化方法描述了近現(xiàn)代世界科學(xué)活動(dòng)中心轉(zhuǎn)移的情況。

200931自然辯證法湯淺光朝的研究世界科學(xué)活動(dòng)中心某個(gè)時(shí)期取得的重大科學(xué)成果數(shù)超過(guò)同時(shí)期全世界取得的重大科學(xué)成果總數(shù)的25％的國(guó)家或地區(qū)?？茖W(xué)興隆期一個(gè)國(guó)家保持其處于科學(xué)中心地位的時(shí)間。200932自然辯證法1501年-1950年間分成45個(gè)階段，以國(guó)家為單位分段編制編年表，再將每個(gè)階段中每個(gè)國(guó)家的成果數(shù)目除以全世界當(dāng)時(shí)的成果總數(shù)，得到一系列的百分比數(shù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù)分別繪制出各個(gè)國(guó)家的相對(duì)成果數(shù)的變化曲線。200933自然辯證法研究結(jié)果:科學(xué)中心起止時(shí)間科學(xué)興隆期意大利1540－161070年英國(guó)1660－173070年法國(guó)1770－183060年德國(guó)1830－192090年美國(guó)1920年-現(xiàn)在第一，近現(xiàn)代科學(xué)中心是不斷轉(zhuǎn)移的，轉(zhuǎn)移的順序是意大利→英國(guó)→法國(guó)→德國(guó)→美國(guó)；第二，這5個(gè)國(guó)家進(jìn)入和退出科學(xué)活動(dòng)中心的時(shí)間不盡一致，但科學(xué)興隆期的平均值是80年左右。

200934自然辯證法“湯淺現(xiàn)象”

科學(xué)活動(dòng)中心轉(zhuǎn)移的平均周期約為80年，科學(xué)興隆的平均周期也大致是80年。200935自然辯證法科學(xué)中心與科學(xué)家意大利70年：達(dá)·芬奇、伽利略英國(guó)70年：牛頓、虎克、波義耳、哈雷法國(guó)60多年：拉格朗日、拉普拉斯、庫(kù)侖、拉瓦錫德國(guó)80年：愛(ài)因斯坦、普郎克、倫琴美國(guó)80多年：愛(ài)因斯坦、波爾、霍金

200936自然辯證法對(duì)“湯淺現(xiàn)象”的評(píng)價(jià)使人們認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展在區(qū)域上的不平衡性積極意義：通過(guò)對(duì)一個(gè)國(guó)家科學(xué)活動(dòng)中心的形成和消失的研究，獲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定適宜本國(guó)的科技發(fā)展規(guī)劃，可使本民族的科學(xué)事業(yè)迅速發(fā)展。200937自然辯證法附：科學(xué)活動(dòng)中心將移向何處？

(討論)200938自然辯證法1、科學(xué)活動(dòng)中心形成的條件（一）教育哲學(xué)思想→社會(huì)思潮→科學(xué)家的信念（二）經(jīng)濟(jì)、政治（三）學(xué)術(shù)傳統(tǒng)、哲學(xué)思想（四）科技研究規(guī)模200939自然辯證法科學(xué)中心與教育中心

意大利英國(guó)法國(guó)德國(guó)美國(guó)科學(xué)中心1540-16101660-17301770-18301840-19201920-教育中心1640-16601670-171018101850-1900200940自然辯證法意大利但丁,生于1265年直到14世紀(jì)末15世紀(jì)初產(chǎn)生了弗吉里奧、維多里諾、格里諾等人文主義教育家之后，意大利才產(chǎn)生第一個(gè)近代科學(xué)家達(dá)·芬奇16世紀(jì)中意大利才真正取得科學(xué)中心的地位．200941自然辯證法英國(guó)第一個(gè)人文主義詩(shī)人喬叟誕生于14世紀(jì)到16世紀(jì)末17世紀(jì)初培根和莎士比亞把英國(guó)的哲學(xué)和文學(xué)藝術(shù)推上高峰，培根、洛克等人的教育思想確立了英國(guó)教育的中心地位隨后英國(guó)出現(xiàn)了科學(xué)和技術(shù)的大繁榮．200942自然辯證法法國(guó)

畢代(1457—1540)、拉伯雷(1495？一1553)；杜爾拉伯(1512一l565)、拉繆(1515—1572)等是法國(guó)最早的人文主義者，17世紀(jì)又涌現(xiàn)了笛卞爾、伽森狄、馬勒伯朗士等一批哲學(xué)家，直到18世紀(jì)上半葉孟德斯鳩、伏爾泰、盧梭、夏洛泰等哲學(xué)家和教育家向封建主義的最后堡壘發(fā)起猛烈的進(jìn)攻之后，科學(xué)中心才于1760年姍姍到來(lái)．200943自然辯證法德國(guó)1517年馬丁·路德宣布宗教改革綱領(lǐng)，18世紀(jì)末世界的哲學(xué)中心和教育中心轉(zhuǎn)移到德國(guó)，19世紀(jì)初德國(guó)成為科學(xué)中心。200944自然辯證法美國(guó)代表美國(guó)精神的實(shí)用主義發(fā)軔于1871-1874年間在哈佛大學(xué)建立的“形而上學(xué)俱樂(lè)部”，后詹姆斯（1842-1910）奠定了實(shí)用主義的基礎(chǔ)杜威進(jìn)一步發(fā)展了實(shí)用主義并將它應(yīng)用于教育，發(fā)起了進(jìn)步主義教育運(yùn)動(dòng)．1920年科學(xué)中心轉(zhuǎn)移到美國(guó)。200945自然辯證法德國(guó)成為世界科學(xué)中心的分析1.尊重知識(shí)尊重科學(xué)的傳統(tǒng)2.開放和吸引人才的傳統(tǒng)(愛(ài)因斯坦、波恩是猶太人,馮諾曼、魏格勒、朗道曾留學(xué)德國(guó))

3.哲學(xué)的突破和指導(dǎo)作用（康德黑格爾）4.積極培養(yǎng)和選拔青年海森堡:慕尼黑大學(xué)→哥廷根大學(xué)(波恩,數(shù)學(xué))→哥本哈根(物理,玻爾),24歲發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)5.數(shù)學(xué)領(lǐng)先(著名的希爾伯特難題)

200946自然辯證法2、中國(guó)能否成為下一個(gè)

科學(xué)活動(dòng)中心？

（思考）200947自然辯證法二、科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)(一)數(shù)學(xué)化趨勢(shì)(二)高度分化高度綜合趨勢(shì)

（學(xué)科演化）(三)整體化趨勢(shì)

（相互關(guān)系）(四)科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)一體化趨勢(shì)200948自然辯證法數(shù)學(xué)化趨勢(shì)的含義在科學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，越來(lái)越多的科學(xué)部門具有以下三個(gè)特征：1．公理化系統(tǒng)2．建立理論體系的公理化方法3．研究成果的表述：數(shù)學(xué)語(yǔ)言、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方法200949自然辯證法科學(xué)數(shù)學(xué)化，是歷史的必然過(guò)程1.人類知識(shí)由定性轉(zhuǎn)向定量、由數(shù)量向結(jié)構(gòu)推移的總趨勢(shì)2.形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言的高度通用性和邏輯簡(jiǎn)明性3.數(shù)學(xué)本身和數(shù)學(xué)計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展200950自然辯證法數(shù)學(xué)化的顯著標(biāo)志數(shù)學(xué)向各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的廣泛滲透1.物理科學(xué)的數(shù)學(xué)化，表現(xiàn)在任何一個(gè)物理理論都以方程式和物理世界相聯(lián)系

2.生物科學(xué)的數(shù)學(xué)化

3.社會(huì)科學(xué)首先是經(jīng)濟(jì)學(xué)也加速了數(shù)學(xué)化的進(jìn)程200951自然辯證法高度分化與高度綜合的表現(xiàn)初級(jí)分化→初