自然辩证法视角下的工程技术创新

自然辩证法视角下的工程技术创新摘要：创新是工程活动的灵魂，决定着工程技术的成败，同时它也是自然辩证法的精神实质和目标追求。而工程技术创新是工程创新中最为关键的因素，作为人类认识自然和改造自然的实践活动，必须遵循自然辩证法。本文从自然辩证法的视角出发，并结合杭州湾跨海大桥这一相关案例，积极探索自然辩证法对工程技术创新的方法论启示。关键词：工程技术创新自然辩证法方法论启示工程活动是人类生存和发展的基础，它是人类最基本的活动形式之一，是创造能够满足人类所需要的新存在物的实践活动。工程活动的灵魂在于创新。我国是一个工程大国，但不是一个工程强国，究其主要原因在于工程创新。而工程技术创新是工程创新最为关键的因素，创新是自然辩证法的精神实质和目标追求。因此，本文在自然辩证法的视角下，结合杭州湾跨海大桥这一相关案例，探索如何运用自然辩证法原理指导工程技术创新，对于增强我国工程建设能力具有十分重要的方法论意义，对于促进工程技术创新与人类社会和自然界的和谐可持续发展也具有十分重要的意义。一．自然辩证法的定义自然辩证法是通过对自然科学技术研究的成果和它的历史以及各门自然科学技术特殊的研究方法进行哲学概括,即间接地去揭示自然界和自然科学技术发展的普遍规律及一般的研究方法。自然辩证法作为作为马克思主义哲学理论的重要组成部分，从广义上来讲，它是自然界的辩证法，是唯物主义辩证法在自然界中的具体化；从狭义上来讲，它是科学技术的辩证法，是关于科学技术的研究方法和发展规律的哲学思考。另外，自然辩证法以科学技术为媒介，还包括对人与自然、人与社会之间关系的辩证法及其发展规律学说的研究。二．创新是自然辩证法的精神实质和目标追求重要的马克思主义创始人———马克思、恩格斯毕生都在进行创新思维,都在从事创新事业,并且创立了始终在指导着人们从事各个领域的创新活动的自然辩证法。从自然辩证法的功能来看,它既包含以创新精神为核心的素质教育功能,又包含以创新机理为核心的方法论功能。因此,创新是自然辩证法的精神实质和目标追求,创新精神也是自然辩证法之显著特征和突出功能的充分显现。从自然辩证法创立的目的来看,恩格斯创立自然辩证法的理论目的是为了丰富、充实和发展辩证唯物主义的世界观和方法论,其实践目的是为了人们的社会实践之需要,其直接目的是批判当时自然科学领域中唯心主义和形而上学的观点,帮助自然科学家避免受其影响以便更好地认识自然。这贯穿诸目的的核心便是创新----丰富、充实辩证唯物主义是创新,指导社会实践“创造新世界”是创新,帮助科学家避免唯心主义和形而上学的影响,更好地认识自然界还是创新。总之,恩格斯创立自然辩证法目的的实质就是为了创新、鼓励创新、引导创新和倡导创新精神。从自然辩证法的功能来看,自然辩证法具有重要的科学方法论功能,它启迪人们的创新意识,处处渗透着、体现着创新的机理。自然辩证法中的科学方法论部分,科学研究的一般程序及其中的科学方法,新吸收的系统方法、信息方法、反馈方法等,都在一定意义上启迪着科学家的思维,引导着科学家的创新,其方法论功能、创新意识和创新机理是不言自明的。此外,自然观和科学技术观的方法论功能也相当突出,对于引导人们的创新,启迪人们的创新意识和创新机理有重大意义。从自然辩证法发展历程来看,自然辩证法所具有的创新这种精神实质和目标追求,曾经引导着科学家们冲破唯心主义和形而上学的束缚,大胆创新,勇于创新。譬如,在19世纪末20世纪初有人提出了“原子非物质化了”,“物质消失了”等唯心主义、形而上学的观点,严重地阻碍了科学家的创新。此时,列宁运用自然辩证法的核心---辩证唯物主义的观点,发展了自然辩证法,写下了多部自然辩证法的经典著作,创造性地规定了“物质”范畴”，并在此基础上深入到物质更深的层次或结构,跨进到电子的水平。列宁关于自然辩证法的观点和论断充分展现了自然辩证法所具有的创新这一精神实质和目标追求,为科学由近代向现代的跨越提供了理论指导,而且现代科学发展的现实也充分证明了它的正确性。在现代,自然辩证法所具有的创新这种精神实质和目标追求得到了更充分的展现。现代科学对自然界的认识已达到相当高的程度,仅靠传统的科学研究方法已经显得力不从心,迫切需要自然辩证法思想的指导,换言之,自然科学的创新迫切需要自然辩证法的指导,这充分展示了创新是自然辩证法的精神实质和目标追求。最具有典型意义的案例之一是,在“第七届世界粒子物理学专题会议”上,美国科学家格拉肖建议把比夸克更深层次的粒子命名为“毛粒子”,以此来纪念自然辩证法的重要组成部分---毛泽东的自然辩证法思想。也就是说,是毛泽东的自然辩证法思想引导着科学家们去解开“夸克幽禁”之谜,去突破最基本的粒子---夸克。换言之,毛泽东的自然辩证法思想引导着科学家们去创新,这足以展示自然辩证法所具有的创新这一精神实质和目标追求。三．工程技术创新的定义（一）工程的定义在工程概念的界定问题上,严格来说,当下还没有一个统一的工程概念,国内学界有的把工程定义为,“工程是实际的改造世界的物质实践活动”,即“造物”。有的认为,工程就是按照人类的目的而使自然人工化的过程,是“组织设计和建造人工物以满足某种明确需要的实践活动”。而有的认为,工程是人们综合运用科学的理论和技术的手段去改造客观世界的具体实践活动,以及所取得的实际成果。我们可以把工程具体地界定为：为了满足人类社会的各种需要,在集成科学、技术、社会、人文等理论性知识及境域性知识经验的基础上,在经济核算的约束下,调动各种资源,在特定的空间场域和时间情境中,通过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构过程,有计划、有组织地建造某一特定人工物的实践活动。（二）工程创新的定义工程创新是指人类利用物理制品对周围世界进行重建的过程,是一个包括问题界定、解决方案的提出和筛选、工程试验和评估、实施和运行等环节的知识与社会力量的物质化过程。正是通过这个过程,技术因素、社会因素和环境因素等彼此关联而成为一个复杂系统。工程创新是整个人类社会活动的重要组成部分,是创新的主战场。尽管唯一性和当时当地的独特个性是工程活动的灵魂,但它同样遵循人类社会历史规律。（三）工程技术创新的定义人们常把工程、技术这两个名词组合起来使用,工程技术已成为一个整体性的常用词组。工程不同于技术又与技术紧密相关,研究工程中应用的技术和工程技术的性质,重视工程技术,会有助于了解工程,重视工程。工程技术是物质性工程活动中所使用的技术,是技术在工程层面的一种存在形式,绝不是工程与技术的含义的简单相加。在熊彼特提出创新理论之后,学术界对技术创新概念进行了反复的讨论,出现了多种多样的理解，但都得承认技术创新必须是实现商业化应用的。技术创新作为发明的商业化应用,已伸展到建造的层面,或者是建造本身,或者被应用于建造之中,或者是建造的结果,形成了被用户认可、购买并使用的新的人工制品,涉及企业家、工程师和用物的消费者,很符合工程的概念。技术创新在某种意义上既具有技术的特性,也具有工程的特性,是一种建造中的发明或被建造了的发明。可以看出，工程技术创新无疑也要突出技术的商业化应用这一中心环节,所有的工程技术创新必须以技术在工程中的成功应用为前提,游离于工程经济活动之外的工程技术发明不是工程技术创新。综上所述,可以认为工程技术创新是指“工程中新技术的创造与工程应用”。四．自然辩证法对工程技术创新的方法论启示----以杭州湾跨海大桥为例自然辩证法通过对科学技术各门学科发展的哲学考察,来揭示科学技术发展的一般规律,从而形成辩证唯物主义的科学技术观。因而能够指导我们从整体上正确认识和把握科学技术的发展，对科学技术性质、特点、体系结构、发展趋势进行正确认识,帮助我们制定正确的科学技术政策,正确理解科学技术的社会价值，从而成为工程技术创新良好的理论指导。工程技术创新的任何一个原理、一条原则或一个结论,都不仅仅是对某一项或某几项工程实践所作的说明,而是对大量工程技术创新活动研究的结晶。然而,普遍性寓于特殊性之中,共性寓于个性之中。任何一个具体的特殊的现象,总包含着一定的普遍性。即任何一项工程技术创新事例中,都包含有一定的道理。本文以杭州湾跨海大桥为例，探讨自然辩证法对工程技术创新的方法论启示。首先，工程研究者及建设者要确立科学的世界观与方法论，培养创新的思维方法，认识到工程技术创新要以问题为导向。创新离不开科学方法,确立科学的世界观与方法论,是培养创新精神、提高创新能力的重要前提。而在大型工程实践中，问题就是创新的起点。从某种意义上说，没有问题就没有创新。工程设计中的所有创新，都取决于施工中可能提出现或碰到的问题，施工中的问题是技术创新的主要导向。杭州湾跨海大桥建设科技含量之高首先就体现在施工工艺上。在施工过程中，建设队伍坚持尊重科学，依靠专家，对施工做可能出现的问题，广泛开展技术咨询和交流活动，根据专家意见提出了施工决定设计，采取预制化、工厂化、大型化、变海上施工为陆上施工的施工方案，突破了长期来设计决定施工的理念，并相应地开展了不同程度的工程技术创新。其次，工程研究者及建设者要培养科学精神，提高创新能力，认识到工程技术创新要从工程实际出发，尊重自然的客观规律，实事求是。创新能力的产生,不仅需要高深渊博的知识和优良的科学方法,而且要有高尚的思想情操和科学精神。而科学精神的核心是求实和崇尚理性,即要求人们既要严谨治学、尊重事实、勤于实践,又要善于思考、勇于探索、敢于创新。而“一切从实际出发”中的“实际”就是“客观存在的事实”。从实际出发的核心是如何把握“客观存在的事实”，它应该是普遍的、典型的、居于重要地位的，抓住了这个事实，就抓住了事实的总和。工程技术创新的关键在于能够围绕重点整合资源开展技术上的改进，从而实现工程目标。杭州湾跨海大桥建设中对工程影响的因素非常多，找准其中居于重要地位的最大的“实际”，对于工程技术创新无疑有重要意义。这个实际就是南北两侧的岸线存在海水深度、土层地质的很大差异。大桥建设者从实际出发，综合整理具体差异，形成大桥两侧不同的建设施工思路，在工程技术上进行了不同程度的创新。在北侧深海区，建大吨位船通航桥，依靠打桩船打钢管桩，采用70米跨度箱梁，造专用起吊运架船运梁架梁；在南侧浅海区，建小吨位船通航桥，架设施工栈桥打钻孔灌注桩，采用50米跨度的箱梁，制造专用提梁机、运梁车和架梁机实行梁上架梁。正视实际存在的差异，不用简单划一的思想指导工程建设，具体情况具体分析对待，并根据不同的实际情况，进行了不同程度的工程技术创新，这使得工程的开展少走了许多弯路，保证了工程的顺利进行。再次，工程技术创新要以系统整体优化为导向。大桥工程是一个复杂的巨系统，应用系统思想和方法是工程技术创新的必然要求。系统思想告诉我们，系统创新的核心是通过系统的非加和性获得新质。这种非加和性不可能来自系统中单个要素及其简单加和，而是来自于系统中各要素的新的联系方式。要素间不同的联系方式形成了系统的不同结构，同结构的系统对外就表现为不同的功能。因此，系统优化不能仅仅依靠单个要素的优化，更重要的是通过改变要素之间的联系方式实现系统优化。因此，工程技术创新不要求过分追求某个单一要素的高技术，而是应该引入适当的新要素并让其与系统内部已有的创新要素建立新的联系，从系统整体优化的角度再去开展高技术的创新例如钢管桩的防腐问题，从单一钢管要素考虑，只能像美国旧金山大桥那样用增加壁厚方法解决，其带来的成本增加和施工困难问题极大。大桥建设者在钢管要素之上增加了防腐涂层和阴极保护新要素，集成多个要素组成钢管桩防腐体系，实现了大直径超长钢管防腐功能的工程技术创新，从而达到了工程在造价、施工、质量、寿命上的综合优化。五．结语工程技术创新是指“工程中新技术的创造与工程应用”，它是工程创新中最为关键的因素。而工程技术创新是一项认识自然和改造自然的实践活动，创新又是自然辩证法的精神实质和目标追去，这就要求我们在开展工程技术创新，就必须遵循自然辩证法的相关原理。在自然辩证法的指导下，开展工程技术创新，对于促进工程的顺利开展、协调人与自然的关系的和谐发展有重要意义。