錢學(xué)森框架
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系相互關(guān)系圖（錢學(xué)森）
一、錢學(xué)森學(xué)科分類的標(biāo)準(zhǔn)
20世紀(jì)以來(lái)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和高度分化與綜合的發(fā)展趨勢(shì)，給科學(xué)分類帶來(lái)很多新問(wèn)題、新情況，增加了學(xué)科分類的難度和復(fù)雜性。從各門學(xué)科研究的對(duì)象來(lái)看，物理學(xué)現(xiàn)在己在研究原來(lái)屬于化學(xué)研究的大分子、低維分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，研究人腦結(jié)構(gòu)，研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律；心理學(xué)研究也從人體特點(diǎn)擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)科學(xué)中的各種算法、人機(jī)交互式智能型機(jī)器的心理特點(diǎn)等。從各問(wèn)學(xué)科的研究方法來(lái)看，幾乎每一種新的方法提出來(lái)很快就被運(yùn)用到其它學(xué)科中去，而且各門學(xué)科之間的研究方法已經(jīng)沒(méi)有多大的區(qū)別。舊有的學(xué)科分類的矛盾日益暴露出來(lái)，它已經(jīng)給科學(xué)發(fā)展帶來(lái)一定的阻礙，現(xiàn)在需要根據(jù)新的情況從新的角度來(lái)分析學(xué)科分類問(wèn)題，建立一種能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新的科學(xué)技術(shù)體系。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森教授提出建立新學(xué)科體系的原則，并在此分類原則基礎(chǔ)上提出了九大學(xué)科部類，他所提出的學(xué)科分類的原則主要是：
1．各個(gè)學(xué)科所面對(duì)研究的對(duì)象都是客觀實(shí)際，不同學(xué)科之間的差別不在于研究對(duì)象，而在于它們研究的角度不同，研究的側(cè)面有所側(cè)重。按照研究的對(duì)象來(lái)進(jìn)行分類反映人類探索自然秘密、進(jìn)行科學(xué)研究的最初階段，對(duì)任何事物的研究，一開(kāi)始總是直接面對(duì)事物本身，只有在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，才會(huì)發(fā)現(xiàn)此事物與它事物之間聯(lián)系，才會(huì)從研究方法上得到啟發(fā)并推廣到對(duì)其它事物的研究上去。而一旦建立起不同事物之間的聯(lián)系及它們?cè)谘芯糠椒ㄉ系南嗨疲瑥膶W(xué)科分類來(lái)看就需要重新分析討論。科學(xué)發(fā)展到今天科學(xué)之間的交叉與綜合已經(jīng)使按研究對(duì)象來(lái)區(qū)別不同學(xué)科的辦法不適用了。這顯示出按研
究角度、研究側(cè)面而不主要看其對(duì)象的差異進(jìn)行學(xué)科分類辦法有助于我們對(duì)學(xué)科之間區(qū)別的了解和認(rèn)識(shí)。
2.一個(gè)學(xué)科內(nèi)的各問(wèn)知識(shí)之間存在著縱向的區(qū)別，一般需將某學(xué)科內(nèi)知識(shí)分為基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、工程技術(shù)三個(gè)層次。基礎(chǔ)科學(xué)層次的知識(shí)，是指在這一個(gè)學(xué)科中最基本的內(nèi)容，反映客觀世界本質(zhì)的內(nèi)容，如在物理學(xué)中反映電磁現(xiàn)象本質(zhì)的學(xué)科知識(shí)為電動(dòng)力學(xué)，它描述電磁場(chǎng)的性質(zhì)特點(diǎn)及服從的規(guī)律，場(chǎng)是電磁現(xiàn)象最本質(zhì)的方面，我們平時(shí)所討論的電路的實(shí)際上是對(duì)場(chǎng)比較集中部分的一種近似理論。技術(shù)科學(xué)層次的知識(shí)，是指將基礎(chǔ)科學(xué)具體到某種特定環(huán)境條件下所出現(xiàn)的具體的性質(zhì)特點(diǎn)的分析與討論。仍分析上例，在有導(dǎo)線連接的部分，電磁場(chǎng)主要存在于導(dǎo)線附近，電子不再是在整個(gè)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而僅局域在導(dǎo)線之內(nèi)運(yùn)動(dòng)，討論此條件下的電磁場(chǎng)的性質(zhì)則由電工學(xué)所代替，電工學(xué)既是一種特定條件下的電磁理論的具體和近似，又是有導(dǎo)線連接的大量實(shí)際強(qiáng)電現(xiàn)象的理論基礎(chǔ)。工程技術(shù)層次的知識(shí)，大多指某一項(xiàng)技術(shù)，它帶有強(qiáng)烈的應(yīng)用色彩，比如電機(jī)原理，變壓器等，它以技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科為依托，更多地分析討論技術(shù)問(wèn)題。在傳授學(xué)科知識(shí)上，理科、綜合性大學(xué)，主要講授基礎(chǔ)科學(xué)層次的知識(shí)、工科院校則多講技術(shù)科學(xué)的課程，工程技術(shù)層次的知識(shí)有些在工科院校里是專業(yè)課，有些則是技工學(xué)校的課程，將學(xué)科知識(shí)從縱向分成三個(gè)層次，有利于我們對(duì)學(xué)科發(fā)展的認(rèn)識(shí)，一般說(shuō)來(lái)工程技術(shù)用層次的知識(shí)發(fā)展最快、內(nèi)容最多，與生產(chǎn)結(jié)合最緊密，而且一個(gè)學(xué)科的形成往往是從工程技術(shù)層次的發(fā)展引起的，它是學(xué)科知識(shí)中最后躍的一部分，基礎(chǔ)科學(xué)層次的知識(shí)發(fā)展最緩慢，一旦這一層
次的理論建立起來(lái)則標(biāo)志著這一學(xué)科成熟，并被認(rèn)為有完整的框架，而且基礎(chǔ)理論的建立必將大大推動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面的發(fā)展。
3．學(xué)科分類不應(yīng)有千古不變的模式，隨著科學(xué)的發(fā)展人類的知識(shí)將不斷完善、不斷發(fā)展、逐漸形成體系，學(xué)科分類不應(yīng)該是先搭好一個(gè)框子把所有知識(shí)硬性地裝進(jìn)去。學(xué)科體系中的各個(gè)學(xué)科應(yīng)該是隨著社會(huì)的發(fā)展不斷綜合、不斷豐富，一些發(fā)展歷史短的學(xué)科、發(fā)展還不夠成熟的學(xué)科應(yīng)該劃分得相對(duì)窄一些、細(xì)一些；而對(duì)于較成熟的學(xué)科則應(yīng)更綜合、更寬泛一些。從現(xiàn)在科學(xué)研究來(lái)看關(guān)于人本身的研究就是一一個(gè)并未完全弄清楚的問(wèn)題，而且也是一個(gè)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。因此在學(xué)科分類上關(guān)于人本身研究學(xué)科的分類應(yīng)體現(xiàn)如下特點(diǎn)：
①分類較細(xì)，有關(guān)人體研究的學(xué)科很多，這反映出研究熱點(diǎn)；②分類可變動(dòng)性大，不同機(jī)構(gòu)、不同專家提出不同的分類方法，建立了不同的體系，這反映研究不夠深入；③分類以對(duì)象――人為基礎(chǔ)，研究處于初級(jí)階段，我們將會(huì)看到隨著科學(xué)研究的進(jìn)一一步深入，學(xué)科分類可能發(fā)生變化，有些分化，有些合并，也許還要增加新的學(xué)科。總之學(xué)科分類的研究也是一一個(gè)不斷深入、不斷完善的過(guò)程，這同科學(xué)本身發(fā)展一樣，永遠(yuǎn)不會(huì)窮盡。
二、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)九大部類體系
根據(jù)上述原則錢學(xué)森教授提出了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)九大學(xué)科部類體系，在這個(gè)學(xué)科體系中馬克思主義哲學(xué)
是統(tǒng)帥一切的最抽象、最基礎(chǔ)的層次。馬克思主義哲學(xué)通過(guò)“橋梁”與九個(gè)學(xué)科部類相聯(lián)系，每個(gè)學(xué)科部類又分成基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、工程技術(shù)三個(gè)層次，，九大學(xué)科部類的形或與建立也是一個(gè)不斷完善發(fā)展的過(guò)程，在1986年錢學(xué)森教授首先提出來(lái)的是數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人體科學(xué)，思維科學(xué)六大部類，以后逐漸增加不斷完善、豐富，一直到1990年先后增加了行為科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)、軍事科學(xué)、共形成九大學(xué)科部類，錢學(xué)森教授并對(duì)每個(gè)學(xué)科部類的具體學(xué)科內(nèi)容提出了自己的意見(jiàn)，構(gòu)成了一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圖表。從中我們可以看到各問(wèn)學(xué)科包括的內(nèi)容，發(fā)展的完善、成熟程度，以及它們之間的相互聯(lián)系，通過(guò)分析還能找出當(dāng)前科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)、熱點(diǎn)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系相互關(guān)系圖，是我們對(duì)科學(xué)從宏觀上了解的一個(gè)參考。根據(jù)錢學(xué)森教授的觀點(diǎn)，九大學(xué)科部類分別反映研究客觀世界的不同角度。
●數(shù)學(xué)科學(xué)是從數(shù)和形的數(shù)量關(guān)系上研究客觀世界，不考慮客觀世界的質(zhì)的區(qū)別，它
既可以研究無(wú)生命世界，也可以用來(lái)研究生命世界，可以說(shuō)它無(wú)處不在。
●自然科學(xué)是從客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的角度，從能量轉(zhuǎn)移和變化的角度研究客觀世界，現(xiàn)在
科學(xué)表明客觀物質(zhì)之間的相互作用，只有引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作
用、弱相互作用四種，它們是物質(zhì)產(chǎn)生各種運(yùn)動(dòng)變化的原因所在，自然科學(xué)也研究
這些相互作用的特點(diǎn)及性質(zhì)。
●社會(huì)科學(xué)是從人類社會(huì)發(fā)展運(yùn)動(dòng)的角度研究客觀實(shí)際，是從人的社會(huì)行為整體這一
側(cè)來(lái)研究客觀實(shí)際，人類社會(huì)的發(fā)展雖然風(fēng)云莫測(cè)，干變?nèi)f化，但在其背后也存在
著固有的規(guī)律：經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑，生產(chǎn)力推動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系的變革，同時(shí)又受它
的制約，這些基本規(guī)律就象牛頓第二定律那樣決定了社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)及速度、當(dāng)然
也同牛頓定律一樣有一定的適用條件。
●系統(tǒng)科學(xué)是從整體與局部的關(guān)系角度來(lái)研究客觀實(shí)際，討論系統(tǒng)整體的優(yōu)化，討論
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，討論系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，而不討論能量在系統(tǒng)中的傳遞與守
恒問(wèn)題。
●人體科學(xué)從人的角度來(lái)研究客觀世界，討論人體本身的特點(diǎn)、性質(zhì)、規(guī)律，研究客
觀世界對(duì)人體的影響，及其相互關(guān)系。
●思維科學(xué)從人認(rèn)識(shí)世界的角度來(lái)研究客觀買際。認(rèn)識(shí)是人類特有的活動(dòng)，是人類大
腦活動(dòng)的閃容，故然思維科學(xué)與人腦研究密不可分，但思維科學(xué)不是研究人腦活動(dòng)
的物質(zhì)過(guò)程，也不是研究其中能量傳遞等現(xiàn)象，而是研究思維本身的特點(diǎn)，研究思
維的規(guī)律，目前人類智慧的結(jié)晶計(jì)算機(jī)科學(xué)中也有大量的思維科學(xué)研究的課題。
●行為科學(xué)是從人的社會(huì)性角度來(lái)研究社會(huì)，研究人的群體行為，研究人個(gè)體行為與
群體表現(xiàn)之間的關(guān)系。當(dāng)然生物界不少動(dòng)物是群居，它們都有個(gè)體之間交往，都會(huì)
在不同程度上存在著群體行為，因此付為科學(xué)研究的對(duì)象也不僅僅包含人在內(nèi)，它
研究的對(duì)象除人以外還包括昆蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu)，哺乳動(dòng)物的生活等現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)
律。
●文學(xué)藝術(shù)是從美與丑的角度來(lái)研究客觀實(shí)際，表面上看起來(lái)文學(xué)藝術(shù)中的美與丑也
僅是人類的感覺(jué)，實(shí)際也不然，動(dòng)物求偶現(xiàn)象中的很多表現(xiàn)包含有美學(xué)現(xiàn)象，和諧
優(yōu)美音樂(lè)可以促進(jìn)牛、羊多產(chǎn)奶也可以從一般的美學(xué)角度去分析，可以說(shuō)從美與
丑的角度分析客觀實(shí)際至少涉及到很多有生命的現(xiàn)象。
●軍事科學(xué)是從集團(tuán)之間斗爭(zhēng)的角度來(lái)研究客觀實(shí)際。沖突、侵略、戰(zhàn)爭(zhēng)這些現(xiàn)象也
不僅僅是人類社會(huì)現(xiàn)象，在動(dòng)物世界可以說(shuō)更普遍的存在，就是植物的生存競(jìng)爭(zhēng)也
可以作為軍事科學(xué)研究的內(nèi)容。
上述學(xué)科部類基本上將所有知識(shí)都進(jìn)行了劃分，但我們也要指出由于科學(xué)技術(shù)的復(fù)雜性，經(jīng)常可以看到某一門學(xué)科有時(shí)很難將它歸屬到哪一類，更多的是一些交叉學(xué)科，例如建筑學(xué)，關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)、材料等內(nèi)容屬于自然科學(xué)中力學(xué)的內(nèi)容、而且可以認(rèn)為是靜力學(xué)的重要應(yīng)用方向；建筑物的設(shè)計(jì)、布局則更多屬于文學(xué)藝術(shù)類，美學(xué)是建筑學(xué)所主要考慮的內(nèi)容；建筑物的大小安排、房屋的布局還同人體科學(xué)、行為科學(xué)有連系。可以說(shuō)建筑科學(xué)是與多門學(xué)科發(fā)生聯(lián)系的綜合學(xué)科。同時(shí)也可以看出按照新的學(xué)科分類辦法需要對(duì)傳統(tǒng)的學(xué)科（按照研究對(duì)象進(jìn)行分類的學(xué)科）進(jìn)行改造，使其能體現(xiàn)出在研究角度、研究方法等方面的不同特點(diǎn)。
三、科學(xué)知識(shí)的“三個(gè)層次一個(gè)橋梁”結(jié)構(gòu)模式
科學(xué)知識(shí)的“三個(gè)層次一個(gè)橋梁”結(jié)構(gòu)模式的提出，來(lái)源于錢學(xué)森教授在構(gòu)建系統(tǒng)科學(xué)理論體系問(wèn)題的思考。錢學(xué)森在提出“系統(tǒng)科學(xué)”概念，把與系統(tǒng)相關(guān)的幾十個(gè)學(xué)科用“系統(tǒng)”有機(jī)地聯(lián)系在了一起，形成了一個(gè)學(xué)科群。它不是自然科學(xué)、不是社會(huì)科學(xué)、也不是數(shù)學(xué)，而是一個(gè)為這些學(xué)科體系不能包容的新興學(xué)科體系。系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)共同特點(diǎn)，就是系統(tǒng)概念，系統(tǒng)概念貫穿于這一研究領(lǐng)域各個(gè)分支的共同的基本概念，集中地體現(xiàn)了整個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的對(duì)象、方法、特點(diǎn)。錢學(xué)森認(rèn)定：“應(yīng)該回到系統(tǒng)這一根本概念，采用‘系統(tǒng)科學(xué)’這個(gè)詞。”
確立系統(tǒng)科學(xué)概念之后，從科學(xué)學(xué)角度不能不提出一個(gè)問(wèn)題：建立系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)框架，依據(jù)這個(gè)框架對(duì)系統(tǒng)研究領(lǐng)域眾多的學(xué)科分門別類，使它們有序地共居于系統(tǒng)科學(xué)的統(tǒng)一體系中。這就要求搞清楚這些學(xué)科的特點(diǎn)和相互關(guān)系，揭示系統(tǒng)科學(xué)體系中各種橫向的和縱向的聯(lián)系，從整個(gè)體系的角度，給每個(gè)學(xué)科以確切的描述，確定它們?cè)隗w系中的地位，進(jìn)而探討應(yīng)如何繼續(xù)發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，錢學(xué)森自覺(jué)地使用了系統(tǒng)方法，把系統(tǒng)科學(xué)知識(shí)體系看成一個(gè)系統(tǒng)，按照系統(tǒng)論的院里考察其結(jié)構(gòu)。他說(shuō)：“我考慮這個(gè)大系統(tǒng)，也用系統(tǒng)的思想，用了系統(tǒng)論里面的一些東西，用了系統(tǒng)科學(xué)里的一些東西。”“科學(xué)系統(tǒng)論的運(yùn)用，什么事情都是一個(gè)系統(tǒng)，而且有一個(gè)結(jié)構(gòu)，而這個(gè)結(jié)構(gòu)之中存在著相互作用。
在不同門類的科學(xué)體系中，自然科學(xué)是迄今為止發(fā)展得最成熟的一個(gè)門類。錢學(xué)森運(yùn)用典型研究法（
解剖麻雀法），剖析了自然科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。從系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)上看，全部自然科學(xué)知識(shí)明顯地分屬于三大層次（臺(tái)階）。最接近于社會(huì)實(shí)踐的層次是工程技術(shù)，諸如土木工程、水利工程、電器工程等等。在這一層次之上，對(duì)工程技術(shù)進(jìn)行理論概括而產(chǎn)生的、作為這些工程技術(shù)直接的理論基礎(chǔ)的是一系列技術(shù)科學(xué)，如建筑學(xué)、水力學(xué)、電工學(xué)等等。這些技術(shù)科學(xué)進(jìn)一步概括，上升為更高層次的科學(xué)理論，就是自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)，如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等等。由這些基礎(chǔ)科學(xué)通向人類知識(shí)最高概括的哲學(xué)，需要一定的中介和橋梁，這就是辯證自然觀或自然辯證法。
下圖為自然科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。
實(shí)踐
自然科學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖
