基础科学与工程技术之间的桥梁——钱学森的技术科学思想

2012年第22期

科技管理研究

Science and Technology Management Research

2012No.22

收稿日期：2011－09－29，修回日期：2012－04－19

基金项目：国家自然科学基金项目“基于技术科学的前沿技术知识图谱及强国战略研究”（70773015）；河南省教育厅人文社会科学研究项

目“河南省产业经济发展与技术创新的关系研究”（2011－QN －090）

doi ：10.3969/j.issn.1000－7695.2012.22.055

基础科学与工程技术之间的桥梁

———钱学森的技术科学思想

陈立新

(商丘师范学院计算机与信息技术学院，河南商丘476000)

摘要：技术科学思想的源头可以追溯到19世纪末德国哥廷根大学的克莱恩。受此影响，钱学森提出技术科学

是科学基础理论转化为实际应用的中间环节，是基础科学与工程技术之间的桥梁。在钱学森的基础上，许多学者对技术科学作了深入的研究，进一步阐发了钱学森的技术科学思想。钱学森的技术科学思想就是技术科学的强国之道，对我国的科技强国战略具有重要的现实意义。关键词：技术科学思想;钱学森;自然科学;工程科学中图分类号：G301文献标识码：A 文章编号：1000－7695（2012）22－0255－04

The Bridge berween Natural Sciences and Engineering Sciences —

Hsue －Shen Tsien ’s Thought on Technological Sciences

CHEN Lixin

（Shangqiu Normal University ，College of Computer Science and Information

Technology ，Shangqiu 476000，China ）

Abstract ：Source of thought on technological sciences can be traced back to mathematician Klein of Goettingen Universi-ty in the late 19th century．Affected by this ，Qian Xuesen （Hsue －Shen Tsien ）presents that technological sciences are the vital intermediate parts of modern sciences ，which is helpful to transform scientific basis theory into the practical ap-plications．It is the bridge betwee natural sciences and engineering sciences．Based on the Tsien ’s thought ，many scholars studied and developed thought on technological sciences．Tsien ’s thought on technological sciences is the road to scientific and technological power country ；it has an important practical significance for the strategy of strengthening China through science and technology．

Key words ：thought on technological sciences ；Hsue －Shen Tsien ；natural sciences ；engineering sciences

1钱学森技术科学思想的产生背景

技术科学思想是钱学森科学思想的重要组成部分［1］

。其源头可以追溯到19世纪末德国哥廷根大学的克莱恩（F．Klein ）。克莱恩的观点是数学要和实

际工程结合起来，要运用数学去解决实际问题［2］

。1904年，普朗特（Ludwig Prandtl ）提出了著名的边界层理论，引起克莱恩的注意，并将其聘请到哥廷

根大学［3］

。普朗特在哥廷根大学建立了应用数学与应用力学研究所，开创了应用力学学派，成为近代航空流体力学的奠基人。普朗特培养了大批的人才，如冯·卡门（Theodore von Karman ）、铁木辛柯（Stephen P．Timoshenko ）、普拉格（Willia Prager ）、邓哈托（J．DenHartog ）、纳戴（Arpad Nadai ）等。

1906年，冯·卡门进入哥廷根大学，在普朗特的指导下攻读博士学位，毕业后留校任教。冯·卡门是犹太人，1930年被迫从德国的哥廷根大学来到美国加州理工学院。冯·卡门和铁木辛柯等人把哥廷根大学的应用力学引入美国，是美国近代应用力学的奠基人。冯·卡门在加州理工学院培养了大批优秀学子，是我国学者钱学森、钱伟长、郭永怀、林家翘的导师。

1935年，钱学森通过庚子赔款奖学金从清华大学来到美国麻省理工学院学习航空工程。1936年，钱学森转学到加州理工学院，在冯·卡门的指导下学习与航空工程有关的基础理论。1939年，钱学森获得博士学位，毕业后留校，成为冯·卡门的得力助手和合作者。冯·卡门把克莱恩的基础理论与工

陈立新：基础科学与工程技术之间的桥梁———钱学森的技术科学思想

程实践相结合的思想从德国传到美国，并把哥廷根大学应用力学学派的传统和优良学风带到加州理工学院，钱学森深受影响。

2钱学森技术科学思想的形成过程

20世纪上半叶，科学的应用对社会产生了深远的影响，如雷达、核武器等在二战期间发挥了巨大的作用。在此背景下，1948年，钱学森提出技术科学是科学基础理论转化为实际应用的中间环节，是基础科学与工程技术之间的桥梁［4］。1957年，钱学森再次对技术科学的特点、性质和研究方法等进行全面、详细、深入的论述［5］。他认为工程技术不是自然科学理论的简单推演，而是艰苦的创造，需要创造出一门新的知识———技术科学，才能产生有科学依据的工程理论，才能完成自然科学和工程技术的综合。他认为技术科学是从自然科学和工程技术的相互结合中产生的，是以自然科学的规律为指导，为工程技术服务的一门学问，主要是研究和解决工程技术中的一般性问题，其研究成果对工程技术具有普遍的应用性。钱学森认为技术科学是工程技术的改造、升级、换代和创新，产生和创造出新技术所必需的一门学问。钱学森的技术科学就是以自然科学的理论为基础和导向，将工程技术中的日常实践经验进行整理和思考，提炼出具有普遍意义的规律而形成的一门新的学科部门———技术科学。

1982年和1988年，钱学森分析了现代科学技术的特点，提出了科学技术的体系结构［6－7］。他把现代科学技术分为几大部门，每大部门在横向上又分为基础科学（自然科学）、技术科学和工程技术三个层次。基础科学主要是揭示自然界的客观规律，以基础理论和纯理论研究为主，主要目的不是追求纯粹的功利。技术科学主要是研究人工自然的一般规律，是理论研究和应用研究的结合，主要探索基础理论的应用问题。工程技术是改造自然、创造人工自然的手段与方法［8］。需要说明的是，目前学术界对钱学森的基础科学、技术科学和工程技术三个层次划分，特别是在称谓上有一些不同的意见。有相当多的学者认为第三个层次应该称为“应用科学”［9－10］或“工程科学”［11－13］。在钱学森看来，技术科学（Engineering Sciences）和工程科学是等价的。郑哲敏等人将“技术科学”翻译为“Technolog-ical Sciences”［14］。刘则渊认为，从钱学森关于“工程技术”概念的解释来看，钱学森所说的“工程技术”是工程技术的知识形态，即工程科学或工程学，区别于工程实践层次上的工程技术活动［15］。为了避免这些歧义和混乱，刘则渊建议“技术科学”的英文用“Technological Sciences”；“工程技术”这一知识层次可称为“工程科学”，英文用“Engineering Sciences”。也就是说，钱学森所说的“基础科学———技术科学———工程技术”层次关系，实际上指的是“自然科学———技术科学———工程科学”层次关系。

3钱学森技术科学思想的最新发展

钱学森的技术科学思想在我国的科学技术界产生了极大的影响，庄逢甘、郑哲敏、王大中、杨叔子、王大珩、师昌绪、张光斗、钱令希、沈珠江等［16－19］分别以各自在科学研究中的亲身体会进一步阐发了钱学森的技术科学思想

。

图1

科学研究的二维象限

图2科技象限模型的新巴斯德象限

郑哲敏认为技术科学一定要为国家的经济建设和社会发展服务，要能极大地促进和推动工程技术的发展［20］。在钱学森的基础上，刘则渊对技术科学作了大量的研究，他认为技术科学既包含了工程技术中的实践经验向理论层次的转化，又包含了自然科学基础理论向工程技术的延伸［21］。刘则渊认为，在钱学森提出的三个层次中，技术科学起到中介和桥梁的作用，将基础科学揭示的自然规律转换为人工自然过程的规律，并应用到工程技术与生产实践中，最后转化为现实的生产力。刘则渊和陈悦在司脱克斯提出的科学研究二维象限图（如图1）的基础上［22］，提出了新巴斯德象限（如图2），进一步深入探讨了技术科学的本质［23］。在司脱克斯的坐标中，研究起因分为以求知为目的和以实用为目的两大类；而在新巴斯德坐标中，将研究目的改变为研发形态，分为科学研究和技术开发两大类。在新坐

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