科學被認為依賴于技術

雖然技術依賴于科學的觀點是科學與技術之間關系的最古老和最廣泛的模型之一，但科學依賴于技術的另一種觀點在學者中引起了大量的關注和支持。即使是技術應用科學模式的支持者也認識到，技術可以對科學的發展產生影響。但大多數應用科學模式的支持者通常認為，科學的任何真正進步都是由科學家發起的，而技術的貢獻僅限于通過引入新的觀測工具、儀器和數據收集設備而達到科學的經驗方面。最常被引用的例子是望遠鏡所扮演的角色。 顯微鏡和機械鐘在科學革命期間改變科學，或粒子加速器、氣泡室、火箭、衛星、載人和無人航天器在現代科學發展中的作用。

雖然應用科學模型的支持者將科學對技術的依賴限制在實證層面，但其他學者認為，即使是這樣的實證貢獻也會導致科學的性質和組織發生質的變化。1961 年，橡樹嶺國家實驗室主任阿爾文·溫伯格 （Alvin Weinberg） 引入了“大科學”一詞，指的是在粒子加速器、火箭、航天器和核反應堆發明后產生的大規模科學 。歷史學家普萊斯在他的著作《小科學，大科學》中進一步推廣了這個詞。對于許多批評家來說，大科學背后的技術驅動力從根本上改變了科學研究的性質。著名數學家諾伯特·韋納 （Norbert Weiner）擔心“巨額時代”會腐蝕科學，物理學家保羅·齊爾塞爾 （Paul Zilsel） 認為大科學將科學知識變成了“純粹的商品”。哲學家斯蒂芬·圖爾明 （Stephen Toulmin） 指出，科學研究的“自然單位”越來越多地集中在某些特定技術上，例如核反應堆、計算機、激光或火箭。最近，歷史學家彼得·加利森 （Peter Galison） 通過一系列案例研究表明，大規模技術（如氣泡室）如何重新優先考慮數據分析，而不是更傳統的實驗演示價值。

如果說一些學者認為科學對技術的依賴是新工具創造的結果，那么其他學者則認為技術學在科學發展中的作用要廣泛得多。這些學者認為，技術可以為科學創造新的概念模型。最常見的例子是科學革命期間對機械技術的熟悉促進了機械哲學的發展，或者水車和蒸汽機在熱力學的概念發展中發揮了重要作用的方式。

彼得·德魯克（Peter Drucker）在一篇題為《技術革命：關于科學、技術和文化關系的筆記》的經典文章中，挑戰了技術依賴于科學的觀點，并提出了科學依賴于技術的論點。通過關注1750年至1857年期間農業、機械藝術和醫學的發展， 德魯克表明，在這三個領域，實踐領先于科學。這些領域經歷了一場“技術革命”，不是因為科學的任何影響，而是因為舊技術已經重新排序為新的公共學科。這場技術革命是通過收集和組織現有知識，以系統的方式應用這些知識，并發布這些知識以使其更容易獲得而產生的。在這一時期，標準化的發展、新學校的建立，如巴黎綜合理工學院，以及通過狄德羅百科全書等出版物對技術進行編纂，都促成了一場不依賴于科學的“技術革命”。根據德魯克的說法，這種系統技術的出現導致了科學的變革。科學的自我形象從關注自然哲學轉變為關注社會問題。雖然科學仍然是“對理性知識的系統性探索”，但知識的概念從關注人類思想的理解轉變為關注技術的控制。雖然科學傳統上提出了方法論問題，但在技術帶來的變革下，科學開始提出社會和政治問題。德魯克并不認為技術依賴于科學，而是認為技術革命帶來的新的系統學科的建立導致科學重新定位，以“喂養”這些新學科的目標。因此，科學依賴于技術。

科學依賴于技術的最近期的想法受到哲學家馬丁·海德格爾的影響。根據海德格爾的說法，技術是一種思維方式，它揭示了世界只不過是他所說的“常備儲備”，他的意思是技術導致了這樣一種觀點，即自然可以被視為某種可以提取和儲存的潛力。如果技術揭示了自然只是常備儲備， 然后，科學就依賴于技術作為其研究的來源。對海德格爾來說，這意味著技術在本體論上先于科學，但當他轉向考慮實際的現代技術時，他認為它們在時間上依賴于科學。盡管科學可能在時間上先于科學，但海德格爾繼續論證說，這門科學的本質仍然取決于將自然視為常備的觀點， 因此，技術在本體論上仍然先于科學。唐·伊德（Don Ihde）認為，海德格爾思想中的這種明顯的矛盾是海德格爾對技術歷史知識有限的結果，而對該領域的研究提供了技術不僅在本體論上先于科學，而且在時間上也先于科學的例子。

保羅·福爾曼 （Paul Forman）在科學與技術之間的關系上采取了某種中間立場，他認為只有在 20 世紀下半葉—他稱之為后現代性的時期—科學才“被納入技術之下”。在現代性時期，至少可以追溯到現在的兩個世紀，技術依賴于科學。事實上，根據福爾曼的說法，科學依賴于技術的想法是后現代性時期的決定性特征之一。

科學和技術被認為是相互依存的

雖然許多歷史學家和哲學家一直在爭論技術是否依賴于科學，或者科學是否依賴于技術，或者它們是否獨立，但許多學者已經開始在所有論點中看到一些真相。他們開始爭辯說，盡管科學和技術之間存在重要差異，但這并不意味著它們完全相互獨立。科學和技術學顯然是相互依賴的。這些學者不再將科學和技術視為獨立的，也不認為一個領域完全依賴于另一個領域，而是開始爭論相互依存，或科學和技術關系的互動模型。但與一個領域從屬于另一個領域的依存模型不同，相互依存模型假設了一種平等或共生的關系，在這種關系中，知識、發現、方法和技術可以很容易地從一個技術流向另一個科學，就像它們從一個科學流向另一個技術一樣。

歷史學家艾德溫·雷頓（Edwin T. Layton， Jr. ）是科學與技術之間關系的相互依存模型的主要支持者之一，他的文章“鏡像孿生：19世紀美國的科學技術社區”已成為該領域引用次數最多的文章之一。通過觀察19世紀發明的“黃金時代”，雷頓表明，在嘗試將牛頓科學直接應用于技術時，存在許多困難，而且在許多情況下都失敗了。19世紀的工程師們沒有將牛頓科學的內容和結果“應用”到技術上，而是使用科學方法取得了更大的成功，例如系統實驗和定量數學方法，這帶來了技術的科學革命。

使用材料強度、彈性理論和結構理論的例子，雷頓分析了工程師如何創建與自然科學平行的工程科學。雖然工程科學與自然科學平行，但兩者之間存在顯著差異。例如，工程師們沒有關注原子和力，而是處理纖維束和應力。雖然科學家和工程師都使用定量方法來解決問題，但工程師們更多地依賴幾何和圖形方法，而不是科學家使用的理論方程。

雷頓的結論是，工程界及其知識和機構系統已成為科學界的鏡像孿生體。也就是說，雖然科學和技術社區共享許多相同的價值觀，但這些價值觀的排名順序是相反的。自然科學將抽象、一般數學理論排在最高位置，將實際應用排在較低位置；工程公社將實用設計放在最高位置，將理論排在較低位置。鑒于科學和工程之間的反向對等，信息從一個領域到另一個領域的轉移需要中介的存在，例如工程科學家或科學家工程師，他們可以在一個領域實現必要的知識創造性轉換，以便它可以用于另一個領域。雷頓模型最重要的方面是科學和技術之間的關系是對稱的。正如人們普遍認為的那樣，不僅信息可以從科學流向技術，而且方法論和理論也可以從技術流向科學，例如薩迪·卡諾 （Sadi Carnot）的熱機影響熱力學理論發展的想法，或者彈性理論影響有關發光以太的想法的例子。

雷頓在后來的一篇題為“美國科學與工程意識形態”的文章中擴展了“鏡像孿生”中提出的想法。通過關注 19 世紀和 20 世紀在美國發展起來的科學和工程意識形態，雷頓發現了關于科學和技術相互作用的三種不同觀點。他將這三種意識形態稱為基礎科學、工程科學和設計，每一種都聲稱是一個稱為科學的知識體系，但科學一詞至少有兩種不同且不同的含義。在其舊含義中，科學是指任何系統的知識體系，其中可能包括諸如工藝知識之類的實用事物。在更現代的用法中，科學一詞是指科學家產生的特定知識體系。萊頓認為，基礎科學意識形態使用了科學的更現代含義，并假設所有技術發展都取決于科學家的先前理論和發現。這種意識形態在科學家中出現，作為證明支持基礎科學的一種方式。但雷頓表明，杰出的工程師，如本杰明·富蘭克林·伊舍伍德（Benjamin Franklin Isherwood）、羅伯特·瑟斯頓（Robert Thurston）和F.W.泰勒（F.W. Taylor），發展出一種不同的意識形態—一種可以被稱為工程科學的意識形態—它使用了科學的舊含義。這些工程師將科學視為通過基于觀察和實驗的歸納獲得的廣義事實，而不是基于抽象和先驗理想化的演繹。通過使用這個較早的和更廣泛的科學定義，伊舍伍德、瑟斯頓和泰勒等工程師能夠將工程知識重新塑造成一種既類似于科學，又在重要方面與基礎科學不同的形式。最重要的區別是，工程科學側重于機器、光束、熱機和其他人為構建的人工制品的理想化，而不是對自然的理想化。

雷頓認為，另一種工程意識形態也存在，并與設計問題相關聯。雖然設計可以被視為藝術或實踐，但雷頓表明它也具有許多科學特征，例如累積性、系統和數學性。但是，雖然設計是科學的，但也不同于基礎科學和工程科學。由于設計關注實際工作設備，因此它更多地依賴于圖形、視覺和分類方法，這使得它更類似于植物學而不是物理學。雷頓總結到，科學與技術之間的關系涉及從最實用的設計意識形態到最抽象的基礎科學。在這種科學技術關系模型中，工程科學既與基礎科學有關，也與設計有關，但它也具有一定程度的自主性，因為它不能完全簡化為基礎科學或實踐設計。

胡· G.J.艾肯(Hugh G.J. Aitken)在他對無線電工業的研究中提出了科學和技術相互依存的另一個有用模型。艾肯認為，科學、技術和經濟構成了三個人類行動系統，可以認為它們是信息處理系統，每個系統都產生、吸收和存儲信息，這些信息“通過信息交換網絡聯系在一起”。在這樣的模型中，元素是相互依存的。信息不只向一個方向流動，比如從科學到技術，而是可以向各個方向流動，包括“反饋回路”的可能性，其中來自一個系統的一些信息被另一個系統轉換并反饋回原始系統。在這樣的模型中，信息不會在一個系統與另一個系統之間暢通無阻地流動。在兩個系統之間的接口處，信息被篩選和過濾。這種過濾源于這樣一個事實，即科學、技術和經濟可以被視為不同的社會系統或社區，它們以特定形式產生其他社區不容易使用的信息。在系統之間的界面上，例如科學和技術之間的界面上，出現了翻譯問題。在一個系統的信息可以被另一個系統使用之前，它必須被適當地轉換為另一個系統可以使用的形式。

使用艾肯的模型，我們可以看到工程科學或工程師科學家的作用，它們充當了科學與技術之間的翻譯者。這種翻譯行為不應被視為純粹的被動活動。它不是將原始文本簡單地復制到新語言中。如果是這樣，技術可以被認為是簡單的應用科學。相反，翻譯行為應被視為基于某些介入的知識體系和評論。著名翻譯家、諾貝爾獎得主奧克塔維奧?帕斯認為：“每個譯文在某種程度上都是一項發明，因此構成了一個獨特的文本。在所有情況下，不排除只需要傳達定義的那些作品（如科學作品），翻譯意味著對原作的轉換。因此，翻譯過程會放大或降低原文中某些概念的重要性，并引入以前從未存在的新概念。類似地，工程學可以被看作是自然法則的重新創造和重新解釋，以形成對技術有用的形式，但它也可以被看作是實用知識的重新創造和重新解釋，以激發科學。通過這種方式，工程學經常會產生一個新的概念框架，這個框架既與科學和技術使用的框架相關，又與之獨立。

消除科學和技術之間的界限

最近，一些學者開始爭論，在科學和技術發展的某些領域，科學和技術不僅僅是相互依賴的，事實上，科學和技術之間的區別開始變得毫無意義。唐納德?E?斯托克斯在《巴斯德象限》一書中提出了一個有趣的新方法，可以直觀地看到科學和技術之間的區別是如何消失的。斯托克斯認為，應用科學模型是線性的，因為基礎科學和應用科學有著根本不同的目標和價值，這使他們相互對立。鑒于這種對立，應用科學模型可以可視化為一條線，一端是基礎科學，另一端是應用科學或技術。這種線性模型意味著基礎研究和應用研究之間存在著本質的緊張關系。一些活動越接近一端，就必須越遠離另一端。但斯托克斯指出了一些研究實例，這些實例并不支持線性模型。例如，巴斯德的研究既旨在對疾病和其他微生物過程有新的基本理解，也旨在預防狂犬病等疾病，并限制牛奶和葡萄酒的變質。就線性模型而言，一端是基礎研究，另一端是應用研究，巴斯德的工作不會落在這條線上的任何單一位置，而是必須由這條線上的兩個相反端點來表示。

斯托克斯提出了一種方法來克服像巴斯德這樣的工作問題，即將線性應用科學模型轉化為二維模型，其中代表基礎研究的線的一半旋轉90度，使其垂直于代表應用研究的另一半線。這導致了一個二維的方形，可以允許科學和技術之間的一系列關系。空間的左上象限將是一個區域，代表基礎研究的較大組成部分和應用研究的較小組成部分。沒有考慮實際應用的基礎研究，如弦理論，可能符合這個象限。右下象限將代表的工作中應用研究占很大比例，基礎研究占很小比例。不專注于尋求對自然的基本理解的應用研究，例如愛迪生關于電照明的作品，可能適合這個象限。這兩種類型的研究可以通過線性應用科學模型來容納，但在斯托克斯的模型中還有另外兩個領域。左下象限將代表工作，其基本研究和應用研究成分都很小。分類學研究，如觀鳥，可能在象限圖中有所體現，并且可能是其他象限研究的前奏。但對于斯托克斯的模型來說，最重要的是右上角象限，這是一個代表“旨在擴展理解前沿的基礎研究，但也受到使用考慮的啟發”的領域。這是巴斯德研究所在的領域，盡管他沒有使用這個術語，但這個領域可以被標記為技術科學的領域。

一些學者開始認為，到20世紀下半葉，長期存在的科學和技術之間的區別開始消失，取而代之的是單一的綜合知識領域的新概念，一些人將其稱為技術科學。技術科學的流行很大程度上歸功于法國哲學家和科學社會學家布魯諾?拉圖爾以及美國文化理論家多娜?哈拉維的著作。技術科學這個術語經常以各種方式使用。拉圖爾使用這個術語指的是消除科學作為純粹、理想且無私的活動的概念和科學作為由社會力量塑造的實踐活動的概念之間的區別。從這個角度來看，技術科學通常代表著科學概念的改變。技術科學不是專注于科學本身，而是“作為一種技術運作”，并成為“根據政治決策對自然力量的操縱”，這導致了“知識和權力之間的新關系”。其他人，如唐娜?哈拉韋，采取了女性主義的方法，使用這個詞來指代機械和有機、人工和自然、人類和非人類之間的區別模糊，所有這些都引發了關于男性和女性區別的問題。有些人將技術科學的概念追溯到馬丁?海德格爾的論點，即如果技術使我們將整個世界，包括自然，視為“永久儲備”，或需要開發的資源，那么科學就不再僅僅與關于自然的純粹知識相關，而成為一種工具，只能“作為技術來實現”。”有些人使用技術科學一詞指的是科學向更接近技術的東西的轉變，而另一些人則使用該詞指的是技術不再僅僅關注人工，而是提供和開啟對自然世界的新理解的變化。在某種程度上遵循海德格爾，法國哲學家讓-弗朗索瓦?利奧塔(Jean-francois Lyotard）認為：“在技術科學中，技術起著為科學論證提供證據的作用。”還有一些人認為“技術科學”一詞不僅僅是指一種新的科學觀或技術觀，而是認為它代表著與過去劃時代的決裂。保羅?福爾曼結合在后現代主義中技術優先于科學，使得他將技術科學描述為“技術與科學的融合”。他后來將技術科學的概念與多米尼克?佩斯特（Dominique Pestre）和約翰?科里基（John Krige）關于“在基礎科學中出現了以前未知的深刻共生，即”純’科學、技術和工程的融合”的聲明聯系起來。唐·伊德將技術科學稱為“后現代的綜合科學-技術”。哲學家拉斐爾?薩索維爾（Raphael Sassower）指出，技術科學的概念超越了傳統觀念，即科學只是由技術實現的。相反，他認為技術科學代表了一種新的情況，即沒有科學，技術就無法存在，而且“沒有技術就沒有科學””。雖然技術科學一直與20世紀下半葉出現的后現代主義相關聯，但本書將認為技術科學的根源可以追溯到19世紀末和20世紀初，如果我們想了解技術科學，就必須了解其歷史。