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　　内容简介

　　全球科技已经进入快速发展阶段，新一轮的科技革命正在以信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术为核心快速发展，并不断改变世界发展的格局，推动经济社会的创新发展，对人类文明进步产生了巨大而深刻的影响。《中国学科及前沿领域2035发展战略总论》分为上、下两篇。其中，上篇旨在从总体上把握我国学科发展的规律和态势，发现宏观视角下前沿领域的形成与演变规律，分析我国学科发展面临的机遇与挑战，在大跨度的历史视角中阐述国家战略需求与未来科技发展的方向，从而更好地把握世界科技创新发展趋势，加快创新型国家和世界科技强国建设；下篇是对本丛书其他 37个分册的摘要的汇总。

　　目录

　　目录

　　总序/i

　　前言/vii

　　摘要/xi

　　Abstract/xvii

　　上篇/1

　　第一章 从自然知识分类到近代科学学科体系的建立/3

　　第一节 欧洲古代到中世纪的自然知识分类/4

　　第二节 中国古代知识分类系统中的自然知识/7

　　第三节 近代科学学科体系在欧洲的建立及其外传/9

　　第四节 近代科学学科发展的驱动力/14

　　本章参考文献/16

　　第二章 学科在中国的演进及其推动力/18

　　第一节 近代科学在中国的传播（1582 ～1911 年）/19

　　第二节 现代大学制度、现代科研院所制度在中国的建立（1912～1949年）/25

　　第三节 新中国学科体系逐渐建立及探索（1949年至今）/31

　　本章参考文献/37

　　第三章 国家需求驱动下的科学前沿演进/39

　　第一节 从“小科学”到“大科学”：现代科学演进与国家需求/40

　　第二节 各国政府系统化支持科学前沿探索/43

　　第三节 美国联邦政府对学科及前沿领域探索的系统推动/46

　　第四节 通过整合市场和社会资源推动科学研发/49

　　本章参考文献/51

　　第四章 技术驱动与学科及前沿领域发展的演进/54

　　第一节 技术发展对学科及前沿领域的促进作用——以显微技术和基因测序技术为例/55

　　第二节 关键共性技术对多学科的使能作用——以纳米技术和人工智能技术为例/59

　　第三节 大科学装置对学科知识演进的带动效应/62

　　第四节 技术产生的内在逻辑与学科发展的内在技术需求——以病原微生物学科领域为例/66

　　本章参考文献/70

　　第五章 学科及前沿领域演进的未来趋势/73

　　第一节 科学的组织化趋势/74

　　第二节 学科交叉与学科融合/76

　　第三节 科学方法的整合与发展/78

　　第四节 科学与社会的融通/83

　　本章参考文献/86

　　第六章 中国学科及前沿领域的现状与问题/89

　　第一节 中国学科发展总体概况/89

　　第二节 中国学科及前沿领域发展的驱动因素/100

　　第三节 中国学科发展面临的问题/112

　　本章参考文献/119

　　第七章 中国学科及前沿领域发展的形势与对策/124

　　第一节 新时代的开放创新与国际合作/124

　　第二节 我国学科与前沿领域发展的重点方向/130

　　第三节 对策建议/131

　　文章参考文献/136

　　下篇/139

　　第八章 学科发展战略研究/141

　　第一节 中国数学2035发展战略/142

　　第二节 中国物理学2035发展战略/145

　　第三节 中国天文学2035发展战略/148

　　第四节 中国力学2035发展战略/151

　　第五节 中国化学2035发展战略/154

　　第六节 中国纳米科学2035发展战略/156

　　第七节 中国生物学2035发展战略/159

　　第八节 中国农业科学2035发展战略/162

　　第九节 中国地球科学2035发展战略/165

　　第十节 中国资源与环境科学2035发展战略/168

　　第十一节 中国空间科学2035发展战略/171

　　第十二节 中国海洋科学2035发展战略/175

　　第十三节 中国工程科学2035发展战略/178

　　第十四节 中国材料科学2035发展战略/180

　　第十五节 中国能源科学2035发展战略/183

　　第十六节 中国信息科学2035发展战略/185

　　第十七节 中国管理科学2035发展战略/188

　　第十八节 中国医学2035发展战略/190

　　第九章 前沿领域发展战略研究/194

　　第一节 中国人工智能基础研究2035发展战略/195

　　第二节 中国量子物质与应用2035发展战略/199

　　第三节 中国基于加速器的粒子物理2035发展战略/202

　　第四节 中国合成科学2035发展战略/203

　　第五节 中国精准医学2035发展战略/205

　　第六节 中国生物信息学2035发展战略/208

　　第七节 中国分子细胞科学与技术2035发展战略/211

　　第八节 中国再生生物医学2035发展战略/213

　　第九节 中国生物安全2035发展战略/216

　　第十节 中国合成生物学2035发展战略/219

　　第十一节 中国基因治疗2035发展战略/221

　　第十二节 中国地球系统科学2035发展战略/224

　　第十三节 中国定位、导航与定时2035发展战略/227

　　第十四节 中国深地科学2035发展战略/231

　　第十五节 中国工业互联网2035发展战略/233

　　第十六节 中国集成电路与光电芯片2035发展战略/237

　　第十七节 中国机器人与智能制造2035发展战略/239

　　第十八节 中国高超声速航空发动机2035发展战略/241

　　第十九节 中国先进材料2035发展战略/245

　　关键词索引/248

　　精彩书摘

　　上篇

　　第一章从自然知识分类到近代科学学科体系的建立

　　“学科”（academicdiscipline）是按学术性质和教学科目加以划分的知识领域及其分支，具体体现在专业研究机构、专业学会和期刊及大学系科专业的划分中。学科的划分规定了特定知识领域的问题集和研究范式，因此又具有“规训”作用。学科及学科体系的确立与发展固然受其待解问题集的大小、重要性和内在知识逻辑等因素的支配，但在不同国家和不同的文明中又会受到不同的社会、经济、政治等因素的影响，表现出不同的特点。

　　人类对自然界的认识经历了由简单到复杂的变化过程。随着相关知识的积累与发展，古人逐渐出现了对其进行分类的观念。“轴心时代”以来，无论是西方的古希腊，还是东方的中国，都形成了自己的知识分类体系。及至近代，由于大航海时代的到来及科学革命的发生，欧洲的自然知识也开始急剧扩张，并导致其知识分类体系加速变化。随着近代科学的稳步发展、研究对象范围的不断扩大，各种新的学科开始出现，新的科学学科体系逐步形成。此后，当近代科学知识在全球传播时，欧洲的科学学科体系也流传到世界各地。

　　第一节欧洲古代到中世纪的自然知识分类

　　在人类社会的早期，人们尚无法对自然开展深入的分析与研究，许多认识还停留在笼统直观的阶段。这时候的各种知识都包罗在统一的哲学当中，基本不存在其他独立的科学。尽管此时人类对自然的探索往往服从于追寻世界本原的哲学目的及对日常经验的解释，但是随着生产力的发展与知识的积累，人们逐渐开始对自然形成了比较系统的认识。在古代欧洲，古希腊人认为哲学是高于“自由技艺”的知识，是真实客观的、理性的、超越经验的，其中也包括自然哲学。古希腊哲学家的自然知识随着古希腊哲学的发展而变化。他们在讨论万物本原、变与不变等问题之外，还对感官认识和真正的知识（即真理）进行了区分。例如，柏拉图（Plato，公元前427～前347年）对知识进行了等级划分——越抽象的知识越高级。他认为“感知世界”（visibleworld）包括现实物体及其“影子”，研究它们主要是通过“物理学”（physics）或“自然学”（study of nature），但由此获得的认识并非真知。只有通过“理智世界”（intelligible world）才可以获得真知，认知它必须转向现实物体的“形式”与纯粹的“理念”，研究前者主要通过数学（包括几何学、天文学、算术学与和声学），研究后者需要通过辩证学（dialectics，后来称为“第一哲学”或“形而上学”）[1]。

　　作为古希腊哲学的集大成者，亚里士多德（Aristotle，公元前384～前322年）对知识的分类方式对后世影响*大。他将知识分为三种，即创制技艺（productive art）、实践知识（practical science）和理论知识（theoretical science）（表1-1）。三种知识对应不同的思维，第一种思维对应创制的思维，可创制的东西的本原内在于创制者之中，或为心灵，或为技艺，或为一种能力；第二种思维对应实践的思维，可实践的东西的本原同样内在于实践者之中，这就是选择（可实践的东西和可选择的东西是同一的知识）；第三种思维对应静观的思维，无论是自然事物还是数学对象都不是实践和创制的对象，因而只能进行理论的静观。在亚里士多德的知识分类体系中，自然知识也是有区别的，世界本原、宇宙发展和存在的原因等问题属于形而上学，天文学、光学、力学等属于数学，运动学、生物学等属于物理学或自然学。值得注意的是，与其师柏拉图不同，亚里士多德并不认为数学高于物理学，尽管它确实更抽象。另外，他还指出天文学、光学、和声学、力学比较独*，在数学中却具有更多物理学的特质，是一种“中介科学”（scientiae mediae）[2-4]。

　　自亚里士多德之后的上千年时间里，欧洲的知识分类体系基本上没有进一步的发展。中世纪经院学者将神学元素融入亚里士多德的体系中，但已经逐渐搞不清楚“物理学”、“伦理学”或“形而上学”具体指什么了。到了12世纪，圣维克多的休（HughofSt.Victor，1096～1141年）做了一次知识分类的综合，在亚里士多德体系的基础上进一步增加了许多细节。圣维克多的休将创制技艺分成逻辑知识与技艺知识，后者包括织造、军备制造、商贸、农事、捕猎、医学、戏剧等[5，6]。在此期间，欧洲修道院学校的首要课程是神学，其他课程则主要为“七艺”——不过，学习“七艺”也是为学习神学而做准备的。“七艺”的理念起始于古希腊，成型于古罗马晚期，到中世纪才成为一种制度化的固定课程。“七艺”包括“三艺”（trivium）和“四艺”（quadrivium）。前者包括辩证法、文法、修辞学，后者包括几何学、算术、天文学和音乐[7]。

　　至11～13世纪，欧洲大学开始出现，其主要由文学部（faculty of arts）、神学部（faculty of theology）组成。其中，文学部主要是“七艺”的延续，后来又增设了法学部（faculty of law）和医学部（faculty of medicine）。当时大学的学科体系是围绕神学构建起来的，认为神学*好地解释了世界的起源和规律，所有知识都是上帝赋予的，发现真理的方法主要是通过经院哲学的逻辑论证和推理，各学科的研究与教学也都是在神学知识的规范和框架下展开的。之后随着翻译运动的进行，亚里士多德及其评注者的著作得以传入，并进入中世纪后期的大学课程。尽管与基督教神学存在一定的冲突，但是亚里士多德的哲学*终还是被学校所接受。与此同时，世俗王权力量日益增强，文艺复兴运动逐渐兴起，大学的学科体系也随着社会的转型发生着变化，学者们逐渐走出以神学为中心的学科范畴，开始追求关于自然和人类的知识，学科日益丰富，相继出现古希腊和古罗马经典、政治学、物理学、自然史、数学等课程，语言文学、诗歌等新学科也进入大学。虽然大学还沿袭着中世纪大学神学、文学、医学和法学这四大学部的格局，但是出现了大量的古典人文学科。这时也有学者开始反思原有的知识分类体系。例如，基尔沃比（Robert Kilwardby，约1215～1279年）便提出了一个能够包含全部已知学科的分类体系（图1-1）。尽管仍可以看到圣维克多的休的影响，但基尔沃比的分类体系显然更加精密、丰富且全面。不过，14世纪后的欧洲学者的兴趣从知识分类转向了新的逻辑学和物理学问题，直到科学革命时期，知识分类才出现新的变化[8，9]。