數學文化對產業信息化的作用

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摘要：通過對數學文化對工業企業等產業信息化的基礎作用的分析，旨在突出數學文化的引領作用，以期對創新型國家建設提供動力之源。新一輪科技革命已然露出端倪，我國要想成為科技中心，必須在數學文化上創新，試圖論述我國建構新數學文化以驅動創新的路徑。

關鍵詞：數學文化；國家創新；產業信息化；科技革命

我國的創新型國家建設成果豐碩，航天、高鐵、橋梁、深水潛水器、高速計算機、大飛機等領域達到世界先進水平。然而，這些技術大多是在已有技術的基礎上升級的，我們需要的是原創性的技術革命，以成為第四次科技革命的領導者。如何抓住第四次科技革命的機遇，讓創新驅動成為國家意志和全社會的共同行動，進而走出一條全新的發展路徑，確保在2020年建成創新型國家的目標得以實現，是學術界和實踐領域的歷史責任。

1國家產業信息化的能力要素

英國《自然》雜志網站在評論中國創新時指出：“中國大力驅動創新戰略，但反觀現實，存在巨大的差距，瓶頸到底在哪里?從根本上來說，創新尚未真正形成一種文化。”而創新文化形成的標志是：人們身體力行地踐行創新、創新的實體組織遍布、以創新為榮耀。當人人內心都有一種創新的沖動，創新成為人們的價值觀的時候，創新文化就形成了。在人們為我國科技創新所取得的巨大成就歡欣鼓舞之時，需要從歷史的視角冷靜地思考繁榮的背后，為什么一些曾經擁有創新資源較多的國家，經過了一段時期后，許多重要產業落后了；而另一些創新資源相對較少的國家，卻走到了前面？為什么一些國家的各項創新能力指標都明顯提升，但科技成果仍然無法滿足經濟發展的需求？通過比較美、英、印、日、韓等國家創新體系發展的歷程，學者發現，“效率”是影響這一問題的核心。創新集群以新知識生產、新產品大量出現為本質涵義的創新型組織，其在地理空間上集中或在技術經濟空間中集聚，并且與外界形成有效互動結構的產業組織形態。通過對歐盟、美日等國家創新集群的研究，為我國創新型國家建設提供了借鏡。美國工業-大學合作研究中心（IUCRC）項目、歐盟知識與創新共同體（KICS）計劃、中國2011產學研協同創新中心項目的研究，得出高校知識轉移能力、企業吸收能力意義重大的結論。當技術演進為首要生產要素時。一種與之相適應的制度體系建設就顯得尤為重要。通過制度性的安排有效地把物質資源配置到有利于技術創新的領域之內，是創新型國家建設的關鍵。在這一過程中，知識所有者通常通過尋求知識產權保護或者是將知識以企業的形式內部化這兩種方式來尋求其應有的回報。延遲支付、風險投資這些配置手段的效率依賴于市場信用制度。500年前，中國在技術上領導著世界，但卻未能延續到近代，17世紀之后，歐洲走在了中國的前面。古代的中國很早就有輪船、眼鏡、火炮，而17世紀的歐洲擁有了潛水艇、顯微鏡和望遠鏡、槍。顯然，這種原創性是我們所沒有的。我們需要知道國力興衰的歷史邏輯，并且搞清楚現代國家的創新之路。只有這樣才能實現中華民族的偉大復興，才能完成創新型國家建設的歷史任務。報告提出的“加快建設創新型國家”相關內容：實現前瞻性基礎研究、引領原創性成果重大突破、拓展顛覆性技術創新、建立產學研深度融合的技術創新體系、倡導創新文化，就是要實現新的科技革命。創新文化往往被視為實現創新的土壤，在目前的中國，培育創新文化需要正確的方向，尤其不能把創新文化歸結為知識產權保護的培育，如此簡單化的方式雖然便于操作，但無法醞釀出有營養的土壤。技術社會學研究試圖揭示技術發展的社會原因，考察自然系統、社會系統以及作為中介的科學技術系統，分析三者之間的相互聯系、相互制約和相互作用，以及從社會學層面對文化與技術關系、技術與經濟的關系的分析[1]。另外，對技術社會化問題進行了研究，其實質是通過對技術的社會整合與對公眾心理的社會調適，使技術被社會所接，被公眾所認同，成為社會相容技術的過程[2]。技術社會學的研究為科技革命的動力機制提供了研究的手段，只是，目前技術社會學研究主要探討技術對社會的作用，我們需要用技術社會學的方法尋找科技革命發生的原因。數學文化是人類傳播思想的一種基本方式。作為人類語言的一種高級形態，數學語言也是科學語言和世界語言，并已經成為衡量自然、社會與人之間相互關系的一個重要尺度，資源的合理配置依賴數學文化的弘揚。數學文化廣泛地影響著社會、哲學、科學、藝術以及文化等一切領域，改變了數學以往純粹的應用性，也更加豐富了數學自身的文化內涵。數學文化對整個民族嚴謹的科學態度、理性的思維能力以及整體綜合素養的培養發揮著重要的作用，它以獨特的人文價值進一步促進了人類文明不斷向前發展。

2數學文化與國家產業創新的聯動

我國目前關于科技革命的研究有三個主要方向和內容：前3次科技革命的歷史回顧、新科技的革命性變革可能產生的領域、政策層面的方法建議。顯然，如何催生新科技革命主要以類比的方式進行，這種方法可以通過一些共性的東西得出某些行動綱領，然而，由于20世紀以來的科學技術發展之快超過了過去的總和。因此，需要找到適合當下狀態的動力之源。數學文化不僅是人類的智力成果，還是社會發展的動力，而且是創新文化的核心[3]。對數學文化的研究，涉及數學思想、個體創新思維、數學歷史問題欣賞等領域，缺乏社會創新機制的研究，而數學文化的社會學價值對創新型國家建設具有重要的指導意義。數學文化應當凝練出人類社會發展的數學根源，有學者曾將文字符號與繪畫語言進行類比，發現兩者同為人類抽象思維的源頭，數學的力量更為巨大。數學文化以社會學的視角，在人類文化發展的歷史過程中審視和理解數學。數學文化的研究將數學作為一種文化或文化活動來研究，數學被視為一種在一定文化氛圍下的創造性活動。盡管現代數學各個領域越分越細，使人們錯誤地認為數學只是腦子里想象出來的“自由創造物”，數學發展無須社會推動，數學進步也無須人類文化的哺育。然而，無論從建制化的數學家群體，還是作為人類文化的子系統，數學文化都是身處社會之中，并對社會發展起推動作用。數學文化強調的，不再是對知識進行邏輯重建，而是試圖探尋知識背后的文化根源和社會歷史條件。不再看重關于科學知識的抽象的邏輯模式，而開始關注科學家創造科學知識的鮮活的文化過程。不再局限于科學研究的知識層面，而主張要在整個人類文化背景中來考察科學[4]。不再滿足于自我封閉的學院式的邏輯體系，而強調面向社會現實。對于中國的數學文化研究，將不再沿襲西方的老路，致力于走中國自己的道路。1666年，法蘭西科學院建立，這是最早的科學組織。在法國，科學的頂部是數學，巴黎學派的科學家大多有著良好的數學功底。由于數學文化的巨大作用，法國民眾以請教科學問題而倍感榮幸，科學是一種時髦的追求，是上流社會的高級消遣。法國數學家習慣于把純粹數學建立在量的抽象關系之上，解析幾何、畫法幾何誕生在法國，為法國的創新驅動積累了巨大的社會動力。在17世紀的英國，牛頓由于在數學領域的偉大貢獻，成為明星式的人物。英國的上流社會表現出對牛頓理論的追捧。牛頓的著作成為當時英國的暢銷書，在一個貴婦人的肖像畫中，正是以牛頓的《原理》為背景，這種社會狀態使得英國成為第一次工業革命的發端國。作為反例，剖析一戰時期德國數學家的民族主義行為。1914年4月，93位數學家及科學家聯合簽名發表《文明世界宣言》，宣稱許多科學發現都是德國最先做出的，英國和法國剽竊了德國的成果。這提示我們，創新社會是由實力和實干推動的，花大力氣證明氣喘吁吁的自己曾經多么強壯，毫無價值。我們的傳統文化研究應當挖掘其內核中的創新因子，以引領自主創新的方向，而不是炫耀過去的輝煌。吳文俊的數學成就就是建立在中國古代數學方法基礎上的，只有這樣的研究，才能煥發傳統文化的現代價值。從數學文化史的意義上分析，西方數學不僅僅是一個數學意義的運演操作系統，更重要的是它作為一種文化系統中起主導作用的理性解釋系統，或者稱之為一種理性構造的規范模式。在西方文化中，任何學科都必須按照文化理性的要求丟模仿和運用數學的模式[5]。這種數學文化傳統，使得西方國家創造了規模空前的生產力。數學文化構成我們的信仰和對宇宙和人類的態度的最強大勢力之一，數學化的科學所推動的科學革命改變了人們的世界圖景，四維世界和彎曲時空與人的直觀所能把握的世界迥然不同。某些看似無實際應用的數學分支數論、拓撲學、微分幾何等，這些深刻地反映了數與形內在規律的領域，現在也分別在信息安全、遺傳密碼與模式識別等方面取得了重要的應用。在未來，數學發揮的作用將會越來越大，數學與能源、國防安全、高新技術、經濟、金融、管理等領域的交叉滲透也會越來越多。數學是中國科學未來突飛猛進發展的突破口，數學強則科學強，科學強則國強。我們需要針對新的數學文化進行研究，以適應新時代提出的挑戰。

3我國建構新數學文化以驅動創新的路徑

西方科學吸收的都是社會上層的精英人才，在數學領域均有很深的造詣，由此形成了文藝復興、牛頓力學的數學理性基礎。數學理性精神激發、促進、鼓舞和驅使人類的思維得以運用到最完善的程度，正是這種精神，試圖決定性地影響人類的物質、道德和社會生活，努力去理解和控制自然，盡力去探求和確立已經獲得知識的最深刻的和最完美的內涵。這種理性精神源自對上帝的信仰，相信上帝按照數學原理設計了宇宙。然而，這種信仰在現代科學的實踐中瓦解了。新的數學文化尚未建立，這給了我們機會，西方文明的優勢已然漸漸消失，我們需要抓住這個歷史性的機會。我國高等院校重數學技能培養而輕數學素質教育的課程結構，遠不能適應提高人們數學素養乃至于國民整體文化素質的需要，在高等院校普及數學文化教育已經勢在必行。需要說明的是，將數學文化視為把數學問題、數學方法、數學思想作為一種文化，上升到觀念、方法、思維的層面的研究，不是我們所說的數學文化研究。我們致力于從科學文化史和數學哲學的層面，對數學文化的存在形式、數學與社會的相互作用、中西數學傳統對比等問題的研究。旨在尋找我國獨有的數學文化，增強我國的自主創新能力。我們需要解決好“為什么要研究數學”這個問題，為我國的自主創新創造社會氛圍。建立新的數學文化，為我國成為新一輪科技革命的領導者奠基。融合中國傳統數學方法與現代數學方法，為我國的基礎數學研究尋找創新之路。從文化學的角度研究中國傳統數學，尋找傳統文化的現代意義，在建立文化自信的同時，找到傳統文化的創新因子，實現我國的自主創新之路。

參考文獻

[1]孫啟貴.國外新技術社會學的三條徑路[J].國外社會科學，2010（3）：77-79.

[2]李三虎.技術社會學的研究路徑與中國建構[J].自然辯證法通訊，2015（2）：89-91.

[3]鄧波.試論科學知識、技術知識與工程知識[J].自然辯證法研究，2009（8）：67-70.

[4]徐乃楠.試論數學哲學的文化轉向及其影響[J].自然辯證法通訊，2011（2）：85-87.

[5]董華.從數學哲學到數學文化哲學—數學認識的文化視野[J].自然辯證法研究，2005（5）：55-57.

作者:黃勇 單位:太原科技大學