自然科学的发展与生产的关系


龚育之




        在社会主义建设事业中,自然科学工作占有重要的地位。为生产服务,为社会

主义建设服务,是我国自然科学工作的根本方针。根据马克思主义的原理,阐明自

然科学同生产的相互关系,阐明自然科学的发展依赖于生产实践,又反过来指导生

产实践,就能帮助我们正确地、全面地理解上述的根本方针。我们必须反对脱离生

产实际、为科学而科学的倾向;同时,要注意在以首要的力量从事于解决直接为生

产服务的科学技术课题的时候,对理论的研究工作和满足长远生产需要的研究工作

,给以足够的重视。

        自然科学的发展对生产的依赖关系

        自然科学是人对于自然规律的知识,人依靠这种知识,按照自己的目的来进行

改造自然界的活动。毛泽东同志说,“人的认识,主要地依赖于物质的生产活动,

逐渐地了解自然的现象、自然的性质、自然的规律性、人与自然的关系”①。他又

说,自然科学是生产斗争知识的结晶。因此,对生产的依赖关系,是自然科学发展

的最根本的规律性。

        自然科学的发展对于生产的依赖关系,我们可以从以下的几个方面来进行分析

        (一)生产实践是自然科学知识的源泉,是检验自然科学知识的标准。生产的

发展给自然科学提供日益丰富的研究材料,开辟日益广阔的研究领域。

        实践是一切知识的来源。人对于自然规律的知识,来源于人改造自然界的实践

,来源于生产斗争的实践。在古代,当生产实践发展到一定的阶段,生产经验积累

到一定的程度的时候,在这个基础上便获得了初步的自然科学知识。古代的自然科

学,差不多是完全以直接的生产实践的经验,以及对自然界的直接观察为基础发展

起来,并且在生产实践中进行检验的。近代资本主义的发展引起了生产的巨大发展

。在近代生产实践迅速发展的基础上,兴起了近代自然科学。在近代自然科学中,

逐渐发展并大量运用了实验方法,扩大了自然科学的实践基础。但是,直接的生产

实践,仍然是自然科学知识的重要源泉、检验自然科学知识的重要标准。广大的劳

动群众在长期的实践中,创造着和改进着生产技术方法,对自然界和生产过程进行

着细致、深入和广泛的观察与了解,不断积累了极为丰富的生产经验。总结这些经

验,对于发展整个自然科学,现在仍然具有极重要的意义。

        生产实践是人的认识活动中的一个极为活跃的因素。它经常是突破自然科学中

的陈腐观念,推动自然科学前进的根本动力。这一点在社会主义制度下,当生产者

获得了经济上、政治上和思想上的彻底解放以后,表现得最为明显。斯大林根据苏

联在这方面的经验,曾经反复强调:“科学所以叫作科学,正是因为它不承认偶象

,不怕推翻过时旧物,却很仔细倾听实践经验的呼声。”①“有时候,开拓科学和

技术新道路的,竟不是在科学界著名的人物,而是在科学界全不著名的人物,平凡

的人物,实践家,工作革新者。”②我国去年大跃进以来,在农业、工业、医疗等

方面的许多实践的成就和发明创造,打破了不少科学上的陈腐观念,这些事实十分

生动地表明了生产实践在推动自然科学前进中的巨大作用。

        自然科学以生产实践为基础,但生产实践的经验并不就是科学。自然科学要把

生产实践的经验加以总结和概括,使之上升为理论,然后反过来用理论来指导生产

实践。自然科学理论指导生产实践又为新的实践经验所修正、丰富和发展,然后又

在更高更广的角度上来指导生产实践,如此往复不已。这就是自然科学在生产实践

的基础上不断发展的道路。

        生产的发展不仅给自然科学提供丰富的实践经验,而且提供日益丰富的研究材

料。自然科学从整个自然界中取得自己的研究材料。但是,自然科学并不是脱离生

产实践来静观地研究自然界,而是首先从生产实践中来研究自然界,研究人在生产

活动中所改造的自然界。自然科学研究的对象和材料,是随着生产的发展而日益扩

大和丰富起来的。正如恩格斯所分析的,十五世纪以来的欧洲,工业巨大地发展起

来,产生了很多力学上的(纺织、钟表制造、磨坊)、化学上的(染色、冶金、酿

酒)以及物理学上的(透镜制造)新事实,这些新事实提供了大量可供观察的材料

。近代力学、化学、物理学便是在研究由于生产的发展而不断扩大的材料的基础上

迅速发展起来的。

        由于生产的发展,人的活动领域也越来越扩大,人所接触的自然界的范围也越

来越扩大。十五、十六世纪地理上的发现,为当时的动物学、植物学、生理学(人

体的)方面展示了无数前所未有的材料。只有在这样广大范围的材料的基础上进行

概括,后来达尔文的生物进化学说才有可能产生。现在,人类正向宇宙空间跨出了

第一步。随着人类日益征服宇宙空间,自然科学只能从地球上获得研究材料的局限

性将被大大突破。可以预计,从宇宙空间将要获得的大量材料,会把自然科学的发

展推向一个新的阶段。

        (二)生产的状况决定了自然科学研究的物质技术条件。

        正如使用什么样的工具进行生产,标志着生产力发展的水平,从某种意义上也

可以说,使用什么样的仪器设备进行自然科学的研究,在一定程度上标志着自然科

学发展的水平。没有望远镜就没有近代天文学。没有显微镜就不可能发现细胞和细

菌,也就不会有近代生物学和医学。而望远镜和显微镜最初都是透镜制造业的产物

。现代各门尖端科学技术的研究更是取决于许多复杂而庞大的实验技术设备。原子

核和基本粒子物理学的研究所需要的强大的加速器,要用数万吨重的电磁铁和其他

极复杂的电气工程和无线电工程的部件,以及每秒能抽出空气几万公升的强大抽真

空设备。高空和宇宙空间的研究所需要的人造卫星和火箭,更要有冶金工业、无线

电工业、高能燃料化学工业和计算技术等一系列生产技术的高度发展。除了这些尖

端部门以外,几乎现代所有各门自然科学的实验室,都日益以各种电子学仪器、光

学仪器装备起来。技术科学各部门往往需要建立相当规模的实验基地。适应着这种

需要,现代工业中甚至分化出了专门生产供科学研究用的仪器、设备、试剂、特殊

材料的部门。

        (三)生产的需要是推动自然科学发展的根本动力。

        恩格斯说,“经济上的需要曾经是,而且往后越来越是自然知识进展的主要动

因”①,“如果说,象您所断言的,技术在很大程度上是依赖于科学状况,那末科

学状况却就在更大的程度上是依赖于技术的状况和需要了。社会方面一旦发生了技

术上的需要,则这种需要就会比十数个大学更加把科学推向前进。”②恩格斯是从

对自然科学发展历史的分析中得到这个结论的。他指出,古代天文学最早由于游牧

民族和农业民族定季节的需要而产生;古代力学由于手工业发展、航海和战争的需

要而产生;古代数学也是从丈量地段面积、衡量器物容积、计算时间等实际需要中

产生的。他还指出,整个液体力学是由十六和十七世纪意大利治理山洪的需要所引

起的;对于电,只有从电在技术上有用的性能(电池、电解等)被发现时起,人们

才得到了一些合理的概念。我们还可以补充一些材料:十七世纪机器的应用,刺激

了近代力学的发展;金属生产发展的需要,使化学转向矿冶事业而从炼金术中解放

出来;蒸汽机的应用和提高热机效率的追求,促使热学的迅速发展;近代力学、特

别是研究运动状态的力学的需要,又推动了变量数学和函数概念的产生,开辟了高

等数学的新阶段。生产的需要对于现代自然科学发展的推动作用,更是十分明显。

例如,航空工业和火箭发展的需要,推动空气动力学和材料力学的迅速发展;利用

原子能的需要,促进原子核物理学、放射化学、放射生物学的巨大发展;新技术对

于具有特殊性能的材料的需要,引起了对稀有元素及其合金的研究;雷达、通讯和

自动控制的需要,推动了无线电电子学、半导体物理学和化学、讯息论和控制论的

发展;技术和物理上的需要,成为计算数学、概率论、数理逻辑等一系列数学部门

发展的动力。

        当然,自然科学并不仅仅是被动地适应生产的需要。自然科学满足着生产实践

中提出的需要,同时,它又以自己的发现为解决生产需要开辟新的途径,引起新的

生产需要。例如,首先是自然科学研究清楚了电磁现象的规律,发现了在技术上利

用电能(发电机、电动机)的可能性,然后才引起了在生产中运用电能的需要。又

如,首先是自然科学研究清楚了原子核反应的规律,发现了在技术上利用原子能的

可能性,然后才引起了在生产中运用原子能的需要。这两个例子的情况,同热能研

究的情况便稍有不同。在热能研究的情况中,首先是生产中运用了蒸汽机,由于提

高热能利用效率的需要,推动了自然科学关于热能转换规律的研究。但是,无论是

电学的研究,还是原子的研究,它们都是因为初步的研究成果显示了在生产中应用

的端倪,然后才在生产的需要的强烈推动下迅速发展起来的。因此,这些例子并不

是否定了,而是恰恰证明了生产的需要对于自然科学发展的决定作用这一根本原理

        自然科学的发展对生产的依赖关系的各个方面,简单的分析便是如此。

        自然科学的发展对生产的依赖关系这样一个根本的规律性,是由马克思主义最

彻底、最充分地加以阐明的。马克思主义关于自然科学发展规律的这个原理,不仅

给我们提供了理解整个自然科学历史的钥匙,而且帮助我们自觉地遵循和运用自然

科学发展的规律,来正确规定我们现在自然科学工作的目的、任务和道路。我国社

会主义建设事业的发展和生产的大跃进,对自然科学的发展创造了极有利的条件,

给予了极巨大的动力,提出了极迫切的要求。自然科学必须为生产服务,为社会主

义建设服务;必须密切联系生产实践,总结生产实践的经验;必须积极地解决经济

建设中提出的各种科学研究任务,满足生产发展和国家建设的需要;必须反对脱离

生产实际、为科学而科学的倾向。这便是我们应当作出的结论。

        自然科学的发展对生产的相对独立性

        在分析自然科学的发展对生产的依赖关系的时候,我们还应当看到,自然科学

作为一种认识活动,还有它自己的独立的历史发展。当然,自然科学发展对于生产

发展的独立性只具有相对的意义。因此,首先要强调自然科学发展对于生产的依赖

关系,强调生产是自然科学发展的基础和根本动力,它决定着自然科学发展的趋势

、方向、速度和限度,即决定着自然科学发展的总进程。下面我们根据这个基本观

点,仅就科学实验的作用和理论研究的作用这两个问题,对自然科学发展对于生产

的相对独立性,作一点简单的分析。

        (一)关于科学实验的作用问题。

        社会实践是认识活动的基础。人类的生产活动是最基本的实践活动,自然科学

认识活动首先是以生产实践为基础的。但是,人类的社会实践不限于生产活动一种

形式。毛泽东同志在提到主要的几种社会实践过程时,在物质生产过程和阶级斗争

过程以外,还提到了科学实验。科学实验是社会实践的一种特殊形式,是自然科学

认识活动的一种重要方法。自从近代自然科学中运用了实验方法,自然科学就开始

不仅从生产实践中、从对自然界的直接观察中获得材料和经验,而且还从实验室里

获得材料和经验,从而大大扩大了自然科学认识活动的实践基础。在实验室中,人

们处理的是人所控制下的自然过程,或简化了的、缩小了的生产过程;人们撇开了

所研究的现象中的一些偶然的、次要的因素,控制着一些因素,变化着一些因素,

增添一些因素,减掉一些因素,从而对各种因素进行分析、比较和综合。而在自然

条件或生产条件下,各种复杂的因素交织在一起,这种分析、比较和综合有时便难

于进行。在实验室中,人们创造了许多特殊的自然条件(如特殊的高温、高压等等

),研究着在地球表面的自然条件下没有的、或不常有的自然过程;人们运用了各

种大大扩大了人的感官能力的研究工具;人们还利用了一些比较方便的实验材料(

如利用繁殖很快的生物来研究遗传现象),等等。这样,人们在实验室中,取得了

大量的材料和经验,这是从生产实践和直接观察中得不到或不易得到的。这就使得

自然科学有可能凭借实验室中的材料,超过生产实践所提供的材料基础,走到生产

实践的前面,更深入地进行理论研究,揭示自然的规律,为生产开辟新的途径。由

此可见,实验方法在帮助自然科学的研究对于生产实践获得更主动的地位,获得较

独立的发展中,具有十分重要的意义。

        由于各门自然科学同生产实践联系的情况不一样,研究对象的复杂程度不一样

,理论发展成熟程度不一样,以及实验方法发展水平不一样,科学实验和生产实践

在各门自然科学中的作用也是不一样的。例如,在现代物理学中和在农业科学中,

科学实验和生产实践的作用便是不一样的。随着实验方法的进步,作为一个总的趋

向来说,科学实验的作用总是愈来愈大的。

        当然,我们不能把科学实验同生产实践对立起来,脱离开来,而是应当把它们

联系起来,看到它们之间的互相补充、互相发挥与互相促进。那种以为有了科学实

验,自然科学便无需依赖生产实践了,生产实践对自然科学便没有什么意义了的观

点,是完全错误的。无论如何,科学实验只是研究的方法,不是研究的目的。自然

科学的研究,连同它的实验方法,归根到底,都是为了服务于生产实践。科学实验

只是扩大了自然科学的实践基础,决不能排除生产实践成为自然科学的唯一的实践

基础。从少数的实验中得到的经验和材料,决不可能完全代替从大量的、十分复杂

的生产实践中得到的丰富多样的经验和材料。从实验中得到的知识,当它运用到复

杂的生产过程中去的时候,还需要由生产实践的经验来复核、丰富和发展;把生产

实际情况简化了和缩小了的实验室的研究,还要同中间工厂的试验研究、同生产现

场的研究结合起来。而科学实验水平的发展,归根到底,又取决于生产的发展,取

决于生产所提供的物质技术条件。

        (二)关于理论研究的作用的一些问题。

        认识有待于深化。由感性认识上升到理性认识,由经验积累上升到理论概括,

由较低程度的理论概括上升到较高程度的理论概括,由零散的知识上升为概念和理

论的系统,这是认识活动逐渐深化的过程。自然科学中有些理论概括程度较高、范

围较广的研究工作,看来似乎并不与这项或那项具体的生产需要发生联系,似乎只

是为了理论本身的需要,理论的系统化、理论基础的阐明的需要。例如,门捷列夫

关于化学元素周期律的理论概括工作,并不是为了解决某一项具体的生产需要而进

行的,它的直接目的是满足教学上的需要—将化学知识系统化以便对学生作最清晰

的阐述。但并不能因此便认为这种理论概括工作是与生产实践无关的。首先,理论

概括要以足够的材料积累为前提。正是在生产需要的推动下,在生产发展达到一定

的程度的时候,某些自然科学部门才逐渐积累起足够的材料,产生了进行理论概括

的必要与可能。只是由于矿冶工业、化学工业发展到一定的程度,化学在这些生产

的需要的推动下发展到一定的程度,积累了足够数量的关于化学元素的知识的时候

,化学元素周期律这样一个巨大的理论概括才有必要和可能。门捷列夫是在一八六

九年作出周期律的理论概括的,那时化学中已经积累了约六十种元素的知识(自然

界存在的元素约九十种)。在十八世纪便不可能作出这个理论概括,那时化学中知

道的元素不过十几种。其次,理论概括虽不是直接为了满足这项或那项生产的需要

,但它使人对于自然规律的认识大大深入一步,从而对于生产实践具有普遍的指导

意义。门捷列夫关于周期律的理论概括,成为现代化学和物理学的基础,至今在原

子能利用,半导体技术,寻找和利用矿产资源(地球化学),制造在新技术上特殊

需要的金属和合金材料(稀有元素化学)等重要方面,都具有理论指导的作用。

        理论概括的过程,是一个认识活动内部矛盾发展的过程。这里包含着新的事实

和旧的理论、概念、假设之间的矛盾,解释着这一些事实的理论、概念和解释着那

一些事实的理论、概念之间的矛盾,解释着同一些事实的不同理论、概念之间的矛

盾,等等。理论的发展便是通过这些认识活动内部矛盾的不断揭示和不断克服来实

现的。认识内部矛盾发展的需要,推动人们去研究那些为现有理论所不能解释的新

事实,去发展新的理论来解释这些事实。这些新事实的研究并不一定直接与这项或

那项生产的需要相联系,但它是认识内部矛盾的焦点,解决这个矛盾便能把认识大

大推前一步,因而是具有重大意义的。例如,量子理论便是从研究黑体辐射能量的

频率分布这个令人寻味的为旧理论所解释不了的事实中诞生的。新理论的诞生成为

物理学的新阶段的起点,人对自然的认识开始从宏观的领域推进到微观的领域。今

天的新技术的奇迹,不论是原子能还是半导体的应用,离开这个由此发轫的新物理

学,都是不可思议的。

        在理性认识阶段,推理过程是一个重要的认识过程。从现有的理论和概念出发

,经过逻辑推演或数学推导,经过各种理论和概念的交相接触,人们可以获得新的

理论、预见新的事实。当然,推理过程并不是与实践无关的,它必须以实践为基础

。因为,作为揄的出发点的现有理论和概念是从实践中概括出来的。揄所依据的逻

辑或数学规律也是从实践中概括出来、反映了客观事物间的关系的。特别重要的是

,从推理中得到的结果,必须到实践中去检验,去证明或推翻。例如,第一个反粒

子(正电子,即同普通的带负电荷的电子相反的、带正电荷的电子)的存在,便是

由于把相对论概念引进量子力学中,建立了描述电子行为的相对论量子力学方程,

然后从这个方程出发,经过理论推导而预见出来的。这个预见在当时甚至显得是不

可理解的。但后来相继在实验室中和宇宙线中发现了正电子,这就从实践上证明了

理论预见的正确。罗巴切夫斯基几何的建立,是理论推导作用的另一个典型的例子

。在从理论上探讨欧几里得几何的基础(公设系统)的过程中,罗巴切夫斯基取消

了欧几里得几何的第五公设(即通过一点对一线只能作一条平行线的公设),然后

从理论上推导出了第一个非欧几里得几何系统。从非欧几里得几何中得到的结论,

许多在当时也是显得不可理解的。但是,新的几何系统后来在相对论中得到应用,

并且在天文学的观察材料中得到了检验,这才证明了它的确是客观世界的空间形式

的反映,而不是纯粹的虚构。这样,由于在物理学中应用的需要,它就大大发展起

来。在这里有一个事实的对比,很足以说明实践对于从揄中得到的新理论的发展的

决定作用,这就是:从推理中得到的非欧几里得几何,由于实践的证明和实际应用

的需要而大大发展起来,但同样是从推理中得到的另外一些几何系统(如非阿基米

德几何,非戴扎格几何),由于没有得到实践的证明和实际的应用,始终没有得到

什么发展。

        最后,在分析理论的作用的时候,还应该专门讨论一下若干基本理论研究的意

义。目前,关于物质基本粒子的研究,关于生命起源和生命本质的研究,关于意识

的起源和意识活动的机制的研究,关于遗传机制的研究等等,都属于这类基本理论

研究的范围。人们对于自然规律的认识,常常只有达到了较为深入、较为成熟的时

候,才能被用来按照人们的愿望改造自然,才能在生产中发挥巨大作用。但人的认

识总是由浅入深,由少到多,由探索趋于成熟的。当对某方面的自然现象与规律还

知之不多、知之不深的时候,人在这些自然现象和规律面前便还是比较无能为力的

。当对某些自然过程的研究还处在搜集材料的阶段,还没有发展到整理和概括材料

的阶段,或者还只是从表面上概括了一些现象的规律,但还没有深入到这些过程的

内部机制,或者虽然阐明了这些过程的内部机制,但还没有找到控制和影响这些机

制的有效方法的时候,这些自然科学研究便还不能用于生产,或对于生产还不能有

极大的帮助。前述的那些基本理论的研究,目前大体上都还处于这种不成熟的阶段

。然而,尽管这些研究在今天对于生产还不能起多少作用,但从长远来看,这些关

于基本自然规律的研究经过逐步探索,一旦达到成熟的阶段,就会使人对自然界的

认识大大提高一步,使人对自然界控制和改造的能力,大大提高一步,从而对生产

发生巨大的作用。关于原子的研究的历史,最令人信服地说明了这一点。四、五十

年前,人们对于原子的研究,还处于摸索的阶段,对于原子内部的状况还知之很少

、很浅,那时关于原子的科学研究,也看不出对于生产有多少作用。但随着人们对

于原子内部结构、原子变化规律的研究的逐渐深入和成熟,并且找到了控制原子变

化的方法,结果终于取得了在生产中运用原子能这样极其重大的实际利益。以几十

年前的原子的研究,来对照今天基本粒子的研究和其他的基本理论方面的探索性的

研究,便可以充分表明这些研究的重要意义。

        基本理论研究的意义,除了从它们日后可能对生产发展起重大作用这个角度,

即自然科学同生产的联系这个角度来考察以外,还应当从另外一个角度,从自然科

学同哲学的联系的角度来加以考察。关于宇宙、物质、生命、精神,这些根本问题

,历来是科学与宗教、唯物主义与唯心主义激烈斗争的场所。因此,天文学、物理

学、生物学、心理学关于这些根本问题的研究,从支持辩证唯物主义,反对宗教和

唯心主义,服务于思想斗争的实际任务的角度来说,也具有重要的意义。

        以上我们就科学实验和理论研究的作用这两个方面,讨论了自然科学的发展对

生产的相对独立性的一些问题。这种相对独立性是客观存在着的,我们必须承认它

,并正确地认识它和对待它。必须反对夸大和歪曲这种相对独立性,从中得出结论

说:自然科学与生产没有什么关系,自然科学只是实验室里的事情,自然科学理论

的研究与解决生产实践的任务毫不相干,理论的发展毋须以实践为基础,它只是各

种概念和定理的纯粹逻辑推演的结果,只是少数科学天才的偶然灵感的产物,等等

。这是一种对待自然科学发展历史的唯心主义观点,这种观点成为“为科学而科学

”的错误倾向的理论根据。我们在前面的分析中,已经具体地说明,这种观点是完

全没有根据的,完全错误的。当然,在反对前一种错误倾向的时候,也应当注意,

不要采取简单化的办法,走到另一个极端,误以为实验室里的科学研究都是脱离实

际的,误以为理论的研究必须全都直接地同解决生产实践中的任务联系起来,必须

全都结合当前生产的需要,必须全都立即对生产实践发生作用。我们党历来在强调

自然科学必须为生产服务,理论必须联系实际的时候,同时指出必须防止对这个问

题的简单化的理解,必须重视理论的研究、重视满足长远的生产需要的研究工作。

一九五六年周恩来同志在关于知识分子问题的报告中就曾经指出:为了有系统地提

高我国科学水平,“在理论工作和技术工作之间,在长远需要和目前需要之间,分

配的力量应该保持适当的比例,并且形成正确的分工和合作,以免有所偏废。”今

年在第二届全国人民代表大会第一次会议上所作的政府工作报告中,他又指出:在

科学技术上“直接为生产建设服务的任务,应当放在首要的地位。在生产建设的各

个战线上,存在着千千万万的技术课题,科学技术工作者应当分工协作,为解决这

些课题而努力。尖端科学技术也必须注意发展;对于条件还不具备的,目前应当从

各方面准备条件。基础理论的研究,对于科学技术的发展具有深远的影响,必须给

以足够的重视”。根据这些指示,正确地理解自然科学与生产之间的相互关系,全

面地安排科学研究工作,就会使我国的自然科学健康地发展,对当前和长远的生产

发展作出最大的贡献。

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