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科学研究是创新和应用知识的探索过程。创新知识是探索人类未知的问题;应用知识是运用已避孕药知识去开拓新的应用途径。因此,在国际上常用“研究与开发”(“R&D”)来表示科学研究活动。
科学研究工作可按其性质、目的和过程进行分类,一般按过程分为基础研究、应用研究和开发研究。三者既相互区别又相互联系,共同构成科学研究的结构体系。表1-1是这三种科学研究的定义、性质、事例、管理、成果等内容的对比说明。
表1-1
基础研究、应用研究和开发研究的对比说明
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类别 |
基础研究 |
应用研究 |
开发研究 |
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概念
定义
性质 |
没有特定商业目的,以创新探索知识为目标的研究,称为基础研究。
有特定目标运用基础研究的方法,进行的基础研究,称为定向基础研究,或称目标基础研究。此类研究多在企业进行 |
运用基础研究成果和有关知识为创造新产品、新方法、新技术、新材料的技术基础所进行的研究
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利用基础研究、应用研究成果和现有知识为创造新产品、新方法、新技术、新材料,以生产产品或完成工程任务而进行的技术研究活动
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典型
事例
说明 |
1.法拉第发现电磁感应原理(发电原理)
2.麦克斯韦提出电磁波理论
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1.西门子制成励磁电机,可以发电,原尚不能应用
2.赫兹发现电磁波,制成电磁波发生装置,但无线电通信成为可能
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1.爱迪生制成电机,建成电厂,建立电力技术体系,迎来电世界
2.波波夫与马可尼进行无线电通信获得成功,实现跨越大洋的无线电通信,迎来电信时代 |
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管理
原则
方法 |
1.没有实际要求
2.没有时间限制
3.不急于评价
4.关键是带头人水平
5.多数情况,费用没有固定要求
6.一般没有保密性
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1.有目标、计划
2.有时间限制,有弹性
3.适当时候作出评价
4.选题和组织工作起重要作用
5.费用较多,控制较松
6.有一定保密性
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1.有具体明确目标,计划性强
2.有严格时间控制
3.完成后立即评价
4.须各方面协调配合,更须注重组织和集体的作用
5.费用投入一般较大,控制较严
6.有很强保密性 |
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成功率 |
一般到50%~60%,实现商业化、企业化的可能性较大 |
一般到50%~60%,实现商业化、企业化的可能性较大 |
一般可达90%以上,实现商品化、企业化可能最大 |
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成果
形式 |
学术论文
学术专著 |
学术论文、专利、原理模型 |
专利设计、图纸、论证报告、技术专有、试产品等 |
基础研究是对新知识、新理论、新原理的探索,其成果不但能扩大科学理论领域,提高应用研究的基础水平,而且对于技术科学、应用科学和生产的发展具有不可估量的作用。应用研究是把基础研究发现的新知识、新理论用于特定目标的研究。它是基础研究与开发研究之间的桥梁。开发研究又称技术开发,是把应用研究的成果直接用于生产实践的研究。近年来,一些发达国家把开发研究融合到产品的设计、生产、流通研究、销售研究、使用研究和回收研究等7个方面。这是当代科学研究发展的一个值得重视的新趋势。
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边缘科学·综合科学·横断科学
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现代科学发展既高度分化又高度综合的特点,导致新兴学科的大量出现和科学体系结构的整体化趋势。我们将20世纪下半叶出现的众多新学科进行分类,大体上可分为边缘科学、综合科学和横断科学。
边缘科学(又称交叉科学)是在两个或两上以上不同学科的边缘交叉领域生成的新学科的统称。边缘学科的生成一般有两种情况。一种是某些重大的科研课题涉及到两个或两个以上学科领域,在研究过程中,便在这些相关领域的结合部产生了新兴学科。诸如物理化学、生物力学、技术经济等。另一种情况,是运用某一学科的理论和方法去研究另一学科领域的问题,也会形成一些边缘学种。诸如射电天文学和天体物理学等。
综合科学的特点是,将多学科的理论与方法综合起来,对某一特定对象进行综合性研究。如空间科学、海洋科学、环境科学、材料科学等。在综合科学中,有些新兴综合学科不仅涉及到自然科学的诸多学科、还涉及到社会科学的某些领域,甚至还必须采用人文学科的理论和方法进行综合研究。
横断科学是从客观世界的诸多物质结构及其运动形式中,抽出某一特定的共同方面做为研究对象的科学。新兴的横断学科主要有信息论、控制论、系统论、协同论、突变论、耗散布结构理论等。横断科学的研究对象,不只是某一领域或某种物质,而是横向贯穿于客观世界的众多领域甚至一切领域之中。如信息科学就是把机器系统、人类社会、生命现象和思维等领域里的具体对象及其运动形式,抽象为信息变换和信息流动。它并不反映物质和能量方面的特征,而是描述各种现象和过程的的结构和功能特征。信息方法是现代科学方法论的一个重要内容。它开辟了人们认识活动的新模式,提示了客观世界的一个新的方面,又一次改变客观世界的科学图景。 |
基础科学·技术科学·应用科学
自然科学是研究自然界不同事物的运动、变化和发展规律的科学。它同其它科学相比,具有以下三个主要特点:1)自然科学是知识形态的生产力。这个特点,是自然科学的社会本质。2)自然科学虽然是一种系统知识和社会意识形态,但它不是上层建筑,本身并没有阶级性。3)自然科学具有重复验证性。它所依据的事实和得出的结论,都可以进行重复验证。
一般地说,现代自然科学是由基础科学、技术科学和应用科学三大部分组成的科学总体。这三大部分各有研究的对象和目的,既是自然科学体系中的不同组成部分,又是三个密切联系的不同层次,互相影响,相互促进。
基础科学以自然界某种特定的物质形态及其运动形式为研究对象,目的在于探索和揭示自然界物质运动形式的基本规律。它的任务是探索新领域,发现新原理,并为技术科学、应用科学和社会生产提供理论指导和开拓美好的前景。基础科学是整个自然科学的基石,是现代科学发展的前沿,也是技术发明的“思想发动机”。
技术科学以基础科学的理论为指导,研究同类技术中共同性的理论问题,目的在于提示同类技术的一般规律。它是直接指导工程技术研究的理论基础。技术科学的研究都有明确的应用目的,是基础科学转化为直接生产力的桥梁,也是基础科学和应用科学的主要生长点。因此,技术科学在经济发展中占有重要的地位,是现代科学中最活跃、最富有生命力的研究领域。如在第二次世界大战后,原子能科学、计算机科学、能源科学、航天科学等一系列新兴技术科学的迅猛发展,已成为世界第三次科技革命的重要标志。
应用科学是综合运用技术科学的理论成果,创造性地解决具体工程、生产中的技术问题,创造新技术、新工艺和新生产模型的科学,如农业工程学、水工程学、生物医药工程学等。应用科学是自然科学体系中的应用理论和应用方法。它直接作用于生产,针对性强,讲究经济效益,所包括的学科门类最多,社会对其放的人力、物力、财力也最多。
把自然科学的不同学科,按照它们在自然科学总体中的不同作用和地位,划分为三大门类,并把它们有机地联系起来,建立起的自然科学的体系结构,这种结构称为自然科学的门类结构。作为自然科学三大门类的基础科学、技术科学和应用科学,又由相应的科学理论和技术手段所组成。如基础科学由基础理论和实验技术组成;技术科学由技术理论和专业技术组成;应用科学则由应用理论和应用技术(工程技术、生产技术等)所组成。如果只从科学的角度看,科学理论包括基础科学理论、技术科学理论、应用科学理论;从技术方面看,技术则包括实验技术、专业技术、生产技术。科学和技术分别形成两组“三足鼎立”。这两组“三足鼎立”连同它相对应的每一“足”之间的对立统一关系,构成了自然科学的门类结构体系。
自然科学的门类结构,反映了自然科学知识的个体发育过程:第一阶段是基础科学阶段(即基础理论和实验技术的矛盾运动阶段);第二阶段是技术科学阶段(即技术理论和专业技术的矛盾运动阶段);第三阶段是应用科学阶段(即应用理论和生产技术的矛盾运动阶段)。事实上,任何一项科学技术的发育,都要经历这三个阶段——科学、技术、生产,才能变成直接的生产力。
现代科学的结构体系,是其内在逻辑结构历史演化的结果。它随着科技发展和社会进步而不断变化。现代科技尤如一座摩天大厦,结构非常复杂,人们往往依据某种需要和不同角度来划分门类,建构结构体系。正如科学和技术的定义那样,现代科学技术也有多种结构模式。 |