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数学文化对产业信息化的作用

摘要:通过对数学文化对工业企业等产业信息化的基础作用的分析,旨在突出数学文化的引领作用,以期对创新型国家建设提供动力之源。新一轮科技革命已然露出端倪,我国要想成为科技中心,必须在数学文化上创新,试图论述我国建构新数学文化以驱动创新的路径。

关键词:数学文化;国家创新;产业信息化;科技革命

我国的创新型国家建设成果丰硕,航天、高铁、桥梁、深水潜水器、高速计算机、大飞机等领域达到世界先进水平。然而,这些技术大多是在已有技术的基础上升级的,我们需要的是原创性的技术革命,以成为第四次科技革命的领导者。如何抓住第四次科技革命的机遇,让创新驱动成为国家意志和全社会的共同行动,进而走出一条全新的发展路径,确保在2020年建成创新型国家的目标得以实现,是学术界和实践领域的历史责任。

1国家产业信息化的能力要素

英国《自然》杂志网站在评论中国创新时指出:“中国大力驱动创新战略,但反观现实,存在巨大的差距,瓶颈到底在哪里?从根本上来说,创新尚未真正形成一种文化。”而创新文化形成的标志是:人们身体力行地践行创新、创新的实体组织遍布、以创新为荣耀。当人人内心都有一种创新的冲动,创新成为人们的价值观的时候,创新文化就形成了。在人们为我国科技创新所取得的巨大成就欢欣鼓舞之时,需要从历史的视角冷静地思考繁荣的背后,为什么一些曾经拥有创新资源较多的国家,经过了一段时期后,许多重要产业落后了;而另一些创新资源相对较少的国家,却走到了前面?为什么一些国家的各项创新能力指标都明显提升,但科技成果仍然无法满足经济发展的需求?通过比较美、英、印、日、韩等国家创新体系发展的历程,学者发现,“效率”是影响这一问题的核心。创新集群以新知识生产、新产品大量出现为本质涵义的创新型组织,其在地理空间上集中或在技术经济空间中集聚,并且与外界形成有效互动结构的产业组织形态。通过对欧盟、美日等国家创新集群的研究,为我国创新型国家建设提供了借镜。美国工业-大学合作研究中心(IUCRC)项目、欧盟知识与创新共同体(KICS)计划、中国2011产学研协同创新中心项目的研究,得出高校知识转移能力、企业吸收能力意义重大的结论。当技术演进为首要生产要素时。一种与之相适应的制度体系建设就显得尤为重要。通过制度性的安排有效地把物质资源配置到有利于技术创新的领域之内,是创新型国家建设的关键。在这一过程中,知识所有者通常通过寻求知识产权保护或者是将知识以企业的形式内部化这两种方式来寻求其应有的回报。延迟支付、风险投资这些配置手段的效率依赖于市场信用制度。500年前,中国在技术上领导着世界,但却未能延续到近代,17世纪之后,欧洲走在了中国的前面。古代的中国很早就有轮船、眼镜、火炮,而17世纪的欧洲拥有了潜水艇、显微镜和望远镜、枪。显然,这种原创性是我们所没有的。我们需要知道国力兴衰的历史逻辑,并且搞清楚现代国家的创新之路。只有这样才能实现中华民族的伟大复兴,才能完成创新型国家建设的历史任务。十九大报告提出的“加快建设创新型国家”相关内容:实现前瞻性基础研究、引领原创性成果重大突破、拓展颠覆性技术创新、建立产学研深度融合的技术创新体系、倡导创新文化,就是要实现新的科技革命。创新文化往往被视为实现创新的土壤,在目前的中国,培育创新文化需要正确的方向,尤其不能把创新文化归结为知识产权保护的培育,如此简单化的方式虽然便于操作,但无法酝酿出有营养的土壤。技术社会学研究试图揭示技术发展的社会原因,考察自然系统、社会系统以及作为中介的科学技术系统,分析三者之间的相互联系、相互制约和相互作用,以及从社会学层面对文化与技术关系、技术与经济的关系的分析[1]。另外,对技术社会化问题进行了研究,其实质是通过对技术的社会整合与对公众心理的社会调适,使技术被社会所接,被公众所认同,成为社会相容技术的过程[2]。技术社会学的研究为科技革命的动力机制提供了研究的手段,只是,目前技术社会学研究主要探讨技术对社会的作用,我们需要用技术社会学的方法寻找科技革命发生的原因。数学文化是人类传播思想的一种基本方式。作为人类语言的一种高级形态,数学语言也是科学语言和世界语言,并已经成为衡量自然、社会与人之间相互关系的一个重要尺度,资源的合理配置依赖数学文化的弘扬。数学文化广泛地影响着社会、哲学、科学、艺术以及文化等一切领域,改变了数学以往纯粹的应用性,也更加丰富了数学自身的文化内涵。数学文化对整个民族严谨的科学态度、理性的思维能力以及整体综合素养的培养发挥着重要的作用,它以独特的人文价值进一步促进了人类文明不断向前发展。

2数学文化与国家产业创新的联动

我国目前关于科技革命的研究有三个主要方向和内容:前3次科技革命的历史回顾、新科技的革命性变革可能产生的领域、政策层面的方法建议。显然,如何催生新科技革命主要以类比的方式进行,这种方法可以通过一些共性的东西得出某些行动纲领,然而,由于20世纪以来的科学技术发展之快超过了过去的总和。因此,需要找到适合当下状态的动力之源。数学文化不仅是人类的智力成果,还是社会发展的动力,而且是创新文化的核心[3]。对数学文化的研究,涉及数学思想、个体创新思维、数学历史问题欣赏等领域,缺乏社会创新机制的研究,而数学文化的社会学价值对创新型国家建设具有重要的指导意义。数学文化应当凝练出人类社会发展的数学根源,有学者曾将文字符号与绘画语言进行类比,发现两者同为人类抽象思维的源头,数学的力量更为巨大。数学文化以社会学的视角,在人类文化发展的历史过程中审视和理解数学。数学文化的研究将数学作为一种文化或文化活动来研究,数学被视为一种在一定文化氛围下的创造性活动。尽管现代数学各个领域越分越细,使人们错误地认为数学只是脑子里想象出来的“自由创造物”,数学发展无须社会推动,数学进步也无须人类文化的哺育。然而,无论从建制化的数学家群体,还是作为人类文化的子系统,数学文化都是身处社会之中,并对社会发展起推动作用。数学文化强调的,不再是对知识进行逻辑重建,而是试图探寻知识背后的文化根源和社会历史条件。不再看重关于科学知识的抽象的逻辑模式,而开始关注科学家创造科学知识的鲜活的文化过程。不再局限于科学研究的知识层面,而主张要在整个人类文化背景中来考察科学[4]。不再满足于自我封闭的学院式的逻辑体系,而强调面向社会现实。对于中国的数学文化研究,将不再沿袭西方的老路,致力于走中国自己的道路。1666年,法兰西科学院建立,这是最早的科学组织。在法国,科学的顶部是数学,巴黎学派的科学家大多有着良好的数学功底。由于数学文化的巨大作用,法国民众以请教科学问题而倍感荣幸,科学是一种时髦的追求,是上流社会的高级消遣。法国数学家习惯于把纯粹数学建立在量的抽象关系之上,解析几何、画法几何诞生在法国,为法国的创新驱动积累了巨大的社会动力。在17世纪的英国,牛顿由于在数学领域的伟大贡献,成为明星式的人物。英国的上流社会表现出对牛顿理论的追捧。牛顿的著作成为当时英国的畅销书,在一个贵妇人的肖像画中,正是以牛顿的《原理》为背景,这种社会状态使得英国成为第一次工业革命的发端国。作为反例,剖析一战时期德国数学家的民族主义行为。1914年4月,93位数学家及科学家联合签名发表《文明世界宣言》,宣称许多科学发现都是德国最先做出的,英国和法国剽窃了德国的成果。这提示我们,创新社会是由实力和实干推动的,花大力气证明气喘吁吁的自己曾经多么强壮,毫无价值。我们的传统文化研究应当挖掘其内核中的创新因子,以引领自主创新的方向,而不是炫耀过去的辉煌。吴文俊的数学成就就是建立在中国古代数学方法基础上的,只有这样的研究,才能焕发传统文化的现代价值。从数学文化史的意义上分析,西方数学不仅仅是一个数学意义的运演操作系统,更重要的是它作为一种文化系统中起主导作用的理性解释系统,或者称之为一种理性构造的规范模式。在西方文化中,任何学科都必须按照文化理性的要求丢模仿和运用数学的模式[5]。这种数学文化传统,使得西方国家创造了规模空前的生产力。数学文化构成我们的信仰和对宇宙和人类的态度的最强大势力之一,数学化的科学所推动的科学革命改变了人们的世界图景,四维世界和弯曲时空与人的直观所能把握的世界迥然不同。某些看似无实际应用的数学分支数论、拓扑学、微分几何等,这些深刻地反映了数与形内在规律的领域,现在也分别在信息安全、遗传密码与模式识别等方面取得了重要的应用。在未来,数学发挥的作用将会越来越大,数学与能源、国防安全、高新技术、经济、金融、管理等领域的交叉渗透也会越来越多。数学是中国科学未来突飞猛进发展的突破口,数学强则科学强,科学强则国强。我们需要针对新的数学文化进行研究,以适应新时代提出的挑战。

3我国建构新数学文化以驱动创新的路径

西方科学吸收的都是社会上层的精英人才,在数学领域均有很深的造诣,由此形成了文艺复兴、牛顿力学的数学理性基础。数学理性精神激发、促进、鼓舞和驱使人类的思维得以运用到最完善的程度,正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活,努力去理解和控制自然,尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。这种理性精神源自对上帝的信仰,相信上帝按照数学原理设计了宇宙。然而,这种信仰在现代科学的实践中瓦解了。新的数学文化尚未建立,这给了我们机会,西方文明的优势已然渐渐消失,我们需要抓住这个历史性的机会。我国高等院校重数学技能培养而轻数学素质教育的课程结构,远不能适应提高人们数学素养乃至于国民整体文化素质的需要,在高等院校普及数学文化教育已经势在必行。需要说明的是,将数学文化视为把数学问题、数学方法、数学思想作为一种文化,上升到观念、方法、思维的层面的研究,不是我们所说的数学文化研究。我们致力于从科学文化史和数学哲学的层面,对数学文化的存在形式、数学与社会的相互作用、中西数学传统对比等问题的研究。旨在寻找我国独有的数学文化,增强我国的自主创新能力。我们需要解决好“为什么要研究数学”这个问题,为我国的自主创新创造社会氛围。建立新的数学文化,为我国成为新一轮科技革命的领导者奠基。融合中国传统数学方法与现代数学方法,为我国的基础数学研究寻找创新之路。从文化学的角度研究中国传统数学,寻找传统文化的现代意义,在建立文化自信的同时,找到传统文化的创新因子,实现我国的自主创新之路。

参考文献

[1]孙启贵.国外新技术社会学的三条径路[J].国外社会科学,2010(3):77-79.

[2]李三虎.技术社会学的研究路径与中国建构[J].自然辩证法通讯,2015(2):89-91.

[3]邓波.试论科学知识、技术知识与工程知识[J].自然辩证法研究,2009(8):67-70.

[4]徐乃楠.试论数学哲学的文化转向及其影响[J].自然辩证法通讯,2011(2):85-87.

[5]董华.从数学哲学到数学文化哲学—数学认识的文化视野[J].自然辩证法研究,2005(5):55-57.

作者:黄勇 单位:太原科技大学

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