陈悦：科学学的起源及其发展｜科学学专栏
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"科学学"专栏
科学学 （Science of science） ，即科学的科学，是科学的自我反思，是一门以整个科学技术知识及其活动为研究对象，探索科学技术发展的基本规律，并将其应用于科技管理与科技政策研究的学问。尽管贝尔纳 （Bernal） 认为无需给“科学学”一个严格的定义，因为科学本身就是永无休止地变化着，但科学学的研究对象主要涵盖三个方面，即科学技术知识体系、科学技术活动、科学技术知识与活动的载体。科学技术知识体系是指人类通过认识与实践活动而形成的客观知识世界，科学技术活动是指科学发现、技术发明和创新应用的活动，科学技术知识与活动的载体包括科学交流媒介、产学研组织和科学共同体等。了解科学学活动的起源和发展能够帮助我们理解科学学这一具有战略性意义的研究领域。
科学学活动萌芽：
波兰的科学学
科学学孕育于20世纪上半叶的波兰，1910年代至1939年是波兰科学学开始萌发的时期。波兰亡国长达123年之后，1918年获得独立。此时，以量子力学和相对论为代表的现代物理学革命正如火如荼，席卷了整个欧洲大陆和全世界，这对国家重建中的波兰产生了深刻的影响。现代科学如何在国家重建中发挥作用，成为摆在波兰科学界面前的重大课题，由此催生了科学学活动在波兰的出现。
科学学的术语、概念和早期研究，是由波兰人开创的。科学学首先得到了波兰学术组织与政府的支持，在华沙迈诺夫斯基（Mianowski）基金会和利沃夫华沙学派之间的交流互动下，十分活跃。1918年，波兰政府成立了世界上第一个独立的科学与人文发展机构，由著名学者米哈尔斯基（S. Michalski）任主任。随后，出现了一系列科学学研究机构与学术活动组织。
迈诺夫斯基基金会在第二次世界大战爆发之前，对科学和科学学的发展至关重要。这个基金会不仅在1919年创办了世界上第一本科学学领域的专业学术期刊《波兰科学：需求、组织和发展》，还建立了自己的图书文献中心，并与国内外其他大学进行交流合作，组织学术研究会议和论坛。尤其值得一提的是，由米哈尔斯基领导的期刊《波兰科学：需求、组织和发展》自创刊伊始就致力于对科学的整体思考，并最早认识到需要建立一个关于研究科学学问题的专门领域。
1923年，该期刊提出要对前几年发表的文章进行内容分析，试图探究科学创造和科学发展的条件，并指出“用科学的方式来研究科学，正在兴起”。随后，该期刊发表了一系列“视科学为一种社会现象”的研究性论文，强调社会实践动机与科学发展需求的关联，阐释有计划地支持科学研究的必要性以及科学文化和社会的关系，提倡对科学研究及其发展条件进行新的反思。这些研究形成了一个相对独特的研究领域。
在这个时期，波兰学术界在“科学学”这一跨学科旗帜下，群贤毕至，精英荟萃，涌现出一批杰出的人物。他们站在20世纪初叶现代科学革命的制高点上，从不同视野探索科学学，引领世界对科学文化、科学本质和规律的研究，促进了人类对科学活动及其发展的理性思考，揭开了世界科学学的序幕。
其中，第一次世界大战后赴美的社会学家兹纳涅茨基（F. Znaniecki）在1920年回到祖国波兰，他敏锐地觉察到需要对迅速发展的科学做整体研究，提出知识论要从知识的形而上转向实证科学，应当开始去架构一门特殊的人文学科，即科学学。他在1923年发表了长文《知识科学的主题和任务》，并意识到“科学学”这门新学科的任务和研究方法一定是不同于那些长期一直研究科学的学科，而是需要一个整体的和独特的视角。后来他将认识论、逻辑学、科学史囊括其中，并增加了一些心理学和知识社会学方面有趣的研究。
1927年，波兰哲学家科塔宾斯基（T. Kotarbiński）在《知识论、形式逻辑和科学方法论的要素》一文中最先创立了我们当前使用意义上的“科学学”概念，即Science of science，他认为从哲学以至逻辑、方法论和认识论的层面分析科学有其局限性 ，还应当用科学来研究科学，因而采用“科学学”这一概念。1935年，科塔宾斯基的学生奥氏夫妇——玛丽亚·奥索夫斯卡（Maria Ossowska）和斯坦尼斯瓦夫·奥索夫斯基（Stanisław Ossowski）——合作发表了第一篇以“科学学”这一学科术语为标题的论文。
奧氏夫妇的科学学开山之作得到贝尔纳和普赖斯 （Price） 的充分肯定与高度评价。1965年，在华沙举行的第11届科学史国际会议上，贝尔纳做了题为“在通向科学学的道路上”的报告，认为他们使用的“Science of science”是奥氏夫妇于1935年提出来的。两年后普赖斯在波兰一个题为“为支持管理和决策的科学史训练和研究”的演讲中也一再强调，今天我们研究的科学学的主题是奥氏夫妇30多年前定义的。
那么，奥氏夫妇笔下的“科学学”究竟是何物呢？
他们认为对“科学”的研究有两种视角，即“认识论视角”和“人类学视角”。科学学的研究范围被界定在将科学作为认识现象和将科学作为人类文化现象的两个研究范式内；明确了科学学的研究主题是：科学是什么，科学如何产生，科学有什么影响；辩护了“科学学”的学科独立性，并制定了科学学的研究方案 。奥氏夫妇将科学学的研究分成了五个部分，即“科学哲学”“科学心理学”“科学社会学”“科学组织与管理”“科学技术史”。
奧氏夫妇还进一步指出：科学在不到三个世纪内就形成了与以往文化截然不同的科学文化，它们是那样充满活力，并具有强大的影响力，其发展速度以及量到质的变化前所未有，已经构成了科学学研究的现实对象；这门新学科将接过早期的单一学科（哲学）的任务，从一般方法论、社会学、心理学、文化史等开展多学科、跨学科研究。
科学学的诞生：
贝尔纳对科学的系统分析
轰轰烈烈的波兰科学学活动因1939年波兰再次被德国占领而中断，而在同时期的俄罗斯兴起了更关注科学自我意识的科学思想史的研究。1931年由布哈林（Bukharin）带队的苏联代表团参加在伦敦举行的第二届国际科学技术史大会是科学史上的重要事件，尤其是他们带来的论文集《十字路口的科学》和格森（Hessen）口头报告《牛顿力学的社会经济根源》，给冉冉升起的英国左翼科学家们带来了强烈的思想冲击。然而，随着1937年苏联的政治大清洗，东欧国家的科学学研究也随之落幕。
苏联的科学学研究引发了英国科学界的兴趣，很多英国学者开始关注苏联的科学发展，并出版了大量相关书籍，将科学作为一种社会现象进行研究随之在英国兴起。克劳瑟的《苏联的工业和教育》（1932年）、《苏联科学》（1930年）和《科学的社会联系》（1941年），生物学家赫胥黎的《一个科学家在苏联》（1932年）、《科学研究与社会需求》（1932年），霍格本的《为了公民的科学》（1938年），霍尔丹的《马克思主义哲学和科学》（1938年），莱维的《现代科学》（1939年）等，都对科学、技术、经济和社会发展问题进行了广泛的研究，并自觉地把马克思主义哲学作为“对科学的社会研究”的理论基础。
从事结晶学和生物化学研究的贝尔纳是这股潮流中的代表。他认为英国科学家对辩证唯物主义的兴趣真正开始于1931年举行的伦敦国际科学史大会，格森的论文使西方科学家“第一次真正发现了在西欧存在了半个世纪却无人加以赏识的马克思辩证唯物主义的理论基础”。作为战略科学家，贝尔纳正是深刻认识到科学对社会的战略地位和巨大作用，早在1938年就在《现代季刊》（The Modern Quarterly）上发表了题为“科学的社会功能”的文章，为充分地加以论证，1939年他出版了传世之作《科学的社会功能》。
该书的观点不仅是贝尔纳个人的，也是来自一个科学大流派，即科学学共同体。其大多数成员信守马克思的格言：“哲学家们只是用不同的方式解释世界，而问题在于改变世界。”加里·沃尔斯基（Gary Werskey）认为，相对于没有固定教室、没有校园、没有围墙的“无形学院”，这群20世纪30年代的左翼科学家年龄相仿，同在剑桥大学教学和科研，在各自的专业领域都有杰出贡献，同时又都关注社会问题，相信科学是一种推进社会进步的强大力量，并且在政治上同情英国共产党或工党左翼，形成了一个看得见摸得着的“有形学院”。
贝尔纳的《科学的社会功能》标志着世界科学学进入奠基阶段。这本书收集了广泛的定量指标和实证数据，支持“通过系统性组织科学研究以增强其社会功能”的基本观点，从“科学现在所起的作用”和“科学所能起的作用”两个方面强调科学反身性，开创了对科学社会系统的科学分析。
科学学走向成熟：
科学计量学的兴起
科学的计量研究兴起是科学学走向成熟的重要标志。
英国科技史家普赖斯因在科学计量学领域的开创性贡献，被公认为“科学计量学之父”，但“科学计量学”这一学科术语还是由苏联数学家纳利莫夫（Nalimov）于1969年在《科学计量学：作为信息过程的科学发展研究》一书中提出来的，这本书是世界上第一部运用数学方法研究科学发展历程的专著，是苏联和东欧学者研究科学系统的理论基础。但纳利莫夫首创的“科学计量学”这一学科名称由于语言交流限制并未立刻引起国际学界关注，直到1971年，才由美国军方翻译为Scientometrics。也是在这一年，纳利莫夫与普赖斯在莫斯科召开的国际科学史大会上首次会面相识。
普赖斯心中有一个困扰多年的问题无法得到满意答案。自17世纪中期开始，西方科学就走上了指数增长之路，因此每一代科学家都陷入科学知识爆炸性增长和专业化趋势不断加深的困境。由此带来的问题是：新知识如何从旧知识中生长出来? 如何表征科学发展的整体模式?
尽管人们常用研究前沿、研究主题这类词汇，但是并没有对这些术语做出精确解释。同时代只有为数不多的学者尝试对此做出解答，如贝尔纳提出了科学发展整体图景的网状模型，默顿将参考文献作为科学“公有性”（Communism）规范的一个重要方面，库恩则提出了从参考文献探索科学革命踪迹的设想。然而，由于缺乏必要的分析工具，上述努力只能遗憾止步于此。
这个疑问的解决，应该说在很大程度上得益于1951年毕业于哥伦比亚大学化学专业的尤金·加菲尔德（Eugene Garfield）博士，加菲尔德于1963年创建了科学引文索引数据库，从而使得对科学历史进行统计的数学分析走向了科学引文的网络分析。1965年，普赖斯在此基础上，以加菲尔德的SCI为数据来源，发表了著名的文章《科学论文的网络》，尝试概述世界科学论文网络的总体特征，实现了他在1964年《科学的科学》一文中关于科学知识“陆地”和“国家”的设想。如果溯源今天的科学知识图谱，这篇论文一定是具有奠基性意义的。
科学学的发展：
在分化与融合中前行
事实上，科学计量学这一术语的真正流行，要归功于匈牙利科学家布劳温，他于1978年创办了一本具有真正意义的国际学术期刊《科学计量学》（Scientometrics），期刊以纳利莫夫发明的科学计量学术语为名。这一期刊使得科学计量学得以广泛传播和公认。然而，在这一国际期刊创刊的同一年，也有另外一本论文集《走向科学计量：科学指标的出现》的出版也备受关注，这本论文集由来自不同学科领域的优秀科学家共同完成，主要是对当时的一些新观点提出反思。
社会学家认为侧重于宏观层面的科学文献计量分析在解释科学实践方面作用有限。由此，科学社会学在1980年代更多地转向微观分析，关注科学家在实验室中的行为，科学学也开始了科学社会学和科学计量学的分化。从1981年设立贝尔纳奖和1984年设立普赖斯奖及其获奖者的研究兴趣就可以窥见一斑。第一届贝尔纳奖颁给了“科学计量学之父”普赖斯，第二届贝尔纳奖颁给了“科学社会学”的重要开创人之一默顿。从此，随着普赖斯奖的设立，聚焦于科学交流的科学计量学指标更接近于图书馆和信息科学，与科学社会学研究越发相距甚远。
网络分析推动科学计量学走向科技洞见与预测，2003年在美国召开的知识图谱（Mapping Knowledge Domain）大型学术研讨会是标志性事件之一。在这些不同研究力量的推动下，以科学技术活动为研究对象的科学学研究逐渐分化，形成以定性为主的“科学知识社会学”和以定量为主的“科学计量学和科学指标”研究。
随着美国科技决策部门对政策量化循证研究的日益重视，计算社会科学随之浮出水面。计算社会科学基于大规模行为数据、社交网络数据、人口统计数据或其他数字化资源档案的可获取性，通过应用计算技术和大数据分析技术，提升理解传统社会科学方法难以理解的、复杂的社会现象。计算社会学推进原有的科学计量学和科学社会学两种研究范式的融合。清华大学李正风教授早些年就捕捉到了计算社会学对科学学研究的重大意义。他在2022年的一篇文章中写道：
用科学的方法研究科学，作为科学学的理想一直是促进科学学发展的内在动力，推动科学学经历了从计量科学学到计算科学学的转变。计量科学学与计算科学学最大区别在于，前者限于数据类型和计算能力，大部分学者主要是借助于数据库提供的科学指标、已有软件和算法分析数据，是一种相对封闭式的研究；而后者则是基于全面的整体数据去主动进行算法设计，实现变量之间的关系分析、因果关系推断等，是一种主动的、开放式的研究范式。在这种意义上，计算科学学比计量科学学更接近科学学创立之初的理想……然而，计算科学学在算法驱动下能够分析海量数据，但是也并不能完全解决对科学‘整体性认识’的问题。”
因而，科学学仍在路上，任重道远……
编者注：20世纪初，随着科学技术的迅猛发展和科学社会学的兴起，科学学逐渐得到关注和研究。经过百年的发展，科学学正成为一门重要的交叉学科，对科技发展和社会进步产生了深远影响。面对百年未有之大变局加速演进，尤其是世界各国都把目光聚焦于科技，希望通过科技创新找到适应变局的出路时，科学学更凸显其必要性。
因此，《世界科学》杂志开设“科学学探索”栏目。一方面，促进更多的人加入科学学的研究和讨论中，深入探讨科学的本质和规律、知识的形成和发展，科学在社会、经济、文化等方面的影响和应用，从而更有效地解决社会、经济和环境问题。另一方面，科学学提供了对不同空间和时间尺度的科学单元之间相互作用的理解，让我们了解“创造力”背后的条件、推动科学研究的因素以及科学发现的过程，从而发展出一系列能加速科学研究的政策和工具，为重大科学决策提供支撑，而这也是杂志主办单位上海市科学学研究所的重要使命。
-本文作者陈悦为大连理工大学科学学与科技管理研究所所长、教授、博士生导师，中国科学学与科技政策研究会常务理事，科学学理论与学科建设专委会主任，长期从事科学学理论与方法、科技情报分析、创新管理与科技政策等研究-
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