科学,技术和工程,分别是什么
科学是为什么,就是发现自然界中已经存在的规律(例如:万有引力定律)。
技术应该是发明实现特定目标的方法和工具(例如:利用光学原理制造显微镜)。
工程是建造一个可靠、可重复、能满足需求的实物或系统(例如:设计并建造能将卫星送入轨道的长征火箭及其发射系统)。
以“电”到“灯泡”为例,可以介绍说明一下他们的关系。
科学方面,法拉第和麦克斯韦等科学家研究电、磁及其相互关系,发现了电磁感应定律,建立了电磁场理论。 回答了以下关键科学问题:电和磁的本质是什么?它们之间如何相互作用?
技术方面,爱迪生等发明家尝试各种材料,寻找能长时间发光而不会很快烧毁的灯丝,发明了实用化的白炽灯。
工程方面,设计和建设一个完整的电力系统来为整个城市的灯泡供电。 其包括发电厂、输电网、变电站、配电系统以及千家万户的电路和插座。
三者紧密相连,形成一个循环促进的生态链。首先,科学为技术和工程提供理论基础;没有电磁理论,就不可能有后来的电动机、发电机和通信技术(技术),也更谈不上电力工程(工程)。其次,技术是科学和工程的桥梁;技术将科学的抽象原理转化为实际可用的工具和方法,供工程师使用。例如,科学发现了核裂变,技术发明了控制核反应的方法,工程则建成了核电站。最后,工程为科学和技术提出新需求并提供实现平台:建造大型强子对撞机(工程)需要突破性的真空技术和超导技术(技术),而它的建成又帮助科学家发现了希格斯玻色子(科学)。同时,工程实践中遇到的难题(如材料疲劳)会反过来推动科学研究。
总结一下,科学家探索世界,解释自然。而技术专家(发明家、程序员)创造工具,提供方法。最后工程师整合资源,建造实物。
项立刚先生最大的问题是把三者混为一团,偷换概念,还经常攻击科学界和科研工作者。以下是他的原话“高校科研有没有价值?其实只要认真观察,除了极少数高校,绝大部分高校的科研并无价值,绝大部分所谓科研是远离社会生活,远离生产实际,绝大部分是纸上谈兵,缺少创新,甚至是毫无转化为生产力的能力。高校的科研最后实际是变成了写论文,花了大量的经费,浪费了大量的时间,写了些基本没有人看的论文,一定要发在所谓的顶级刊物上,今天拿了国家的科研经费,去买版面发论文已经成为常态,不仅是要发中国刊物,还要求国外刊物,每年发表的论文真正有价值的,不会超过1%。”(来源:多数高校应该回归教学为主、科研为辅,项立刚,https://user.guancha.cn/main/content?id=1398173)。
这句话暴露他对大多数科研工作者的蔑视和敌意。项立刚的观点代表了一类典型的“实用主义”误解——将科学探索(Research)与技术工程(Engineering) 混为一谈。 科研的本质是探索未知,拓展人类知识的边界。它的价值往往不是立竿见影的。许多伟大的应用,都诞生于当初看似“无用”的基础研究。正如同数学家哈代为其“纯粹数学”辩护时所说:“我的工作从未也永远不会给世界带来任何直接的实际好处。” 但这正是基础科学的尊严所在。 工程的本质则是利用已知知识,解决具体问题,创造实际产品。将“做不出实际东西”作为评判科研的唯一标准,就如同责备一个探路者没有在原地盖房子。
“唯论文”的评价体系固然偏颇,但现在完全否定论文价值的倾向,则走向了另一个极端。论文是科研界的“通用语言”,是同行评议、知识传承的核心载体。发表经过同行评审的论文,尤其是在有一定影响力的二区、三区期刊上,本身就是对工作创新性和严谨性的国际认可。这绝非“没有意义”。每一篇经过同行评议的论文,无论发表在几区,都代表着一个被国际学术界认可的、全新的、微小的知识碎片。科研文章,不全靠那些轰动性的、在顶刊上发表的地基或主梁(那些是极少数),更要靠无数科研工作者,默默无闻地砌上的一块块砖,填补的一个个缝隙。没有这些“二区三区”的砖石,整个科研体系将千疮百孔,无法建成。
第三,写论文培养学生是最高价值的“实际工作”。什么是“实际东西”?还有比培养未来科学家和工程师更“实际”、影响更深远的工作吗?在撰写论文的过程中传授给学生的科学思维、研究方法、严谨态度,是他们未来解决任何“实际问题”的基础能力。一个批评者可以轻视一篇文章,但无权轻视一个年轻人的成长。在学生心中种下的种子,未来可能会在某个科研或者工程领域长成参天大树。
我对项立刚先生反感的地方就在这里,他是商人的心态看待科学。一句话就否定了大部分高校科研工作者的意义。就已论文为例,论文是永久性的知识存档,是将新发现从科学家个人的头脑和经验,转化为人类公共知识资产的法律与技术文件。它确保了知识不会随着个人的逝去而消失。论文也是 接受同行评议的“炼金石”,这是科学区别于玄学或口述经验的关键。在发表前,论文要经过匿名同行的苛刻审视,质疑你的方法、数据和逻辑。这个过程过滤错误、提升质量,确保进入知识库的结论是相对可靠的。能发表的二区、三区论文,本身就是通过了这道质量关的证明。论文也是确立优先权的“时间戳”,谁第一个发现了真理?论文的发表记录提供了无可争议的优先权证明,这激励着科学家们去竞争、去探索未知。最后, 科学对话的“通用语言”,全球的科学家通过论文进行跨越时空的对话。是在对前人的工作做出回应(引用),同时也在向未来的研究者发出邀请(被引用)。这是一个持续的、集体的智慧创造过程。
唯论文” 是错误的,忽视了科研的其他价值(如教学、社会服务等)。但“论文无用论” 更是危险的,它试图毁掉科学进步的基石,让我们退回到“经验主义”和“盲人摸象”的时代。
一家之言,欢迎批评和指正。