浅谈20世纪科学的高度分化与高度综合
在迅速发展的世界环境中，科学技术占了主导地位，走在了世界的前沿。随着发展速度的加剧，科学逐渐形成了20世纪的高度分化与高度综合。
数千年来，人类对客观世界的认识，从浑然一体到分门别类的研究，推而综合性研究，从总体到局部，再到总体，总体与局部相结合；研究方法从分析到综合，再分析、再综合，又到综合集成，这种变化是波浪式前进，螺旋式上升的运动。
我们看到，现代科学技术的学科划分一方面越来越细，分支越来越多，因而各种高度专业化的研究机构纷纷建立，另一方面，学科的综合化、整体化趋势在不断加强，使得众多规模的边缘学科、交叉学科、综合学科迅速形成，不仅自然科学本身的各个学科相互交叉、渗透、融合、而且自然科学与社会科学、人文科学也相互交叉、渗透和融合。
一、20世纪的重要发明
1903年12月17日，世界上第一架载人动力飞机在美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克飞上了蓝天。1928年亚历山大·弗莱明教授首次发明了举世闻名的青霉素。1904年侯斯美尔发明电动镜. 19
06年德弗瑞斯特发明真空三极管，是世界上第一种可放大信号的主动电子元件。1916年马可尼和富兰克林开始研究短波信号反射。1917年沃森瓦特成功设计雷暴定位装置。1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。1924年英国阿普利顿和巴尼通过电离层反射无线电波测量赛层的高度。1925年贝尔德发明机动式电视。1925年伯烈特与杜武合作，第一次成功使用雷达，把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在阴极射线管上。1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的撜习窖捌鲾。1936年1月英国的瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1937年美国第一个军舰雷达XAF试验成功。1937年瓦里安兄弟研制成高功率微波振荡器。1939年布特与兰特尔发明电子管。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。1944年马可尼公司成功设计雷达干扰系统。1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。1959年美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统。1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达。1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。20世纪40年代，世界上第一台数字式电子计算机的诞生。上述发明充分展现了现代科学技术高度分化和高度综合的发展特点，产生了以电子信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术和航天技术为代表的高技术群。
二、现代科学
现代科学发展的高度分化与高度综合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。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。
现代科学的学科发展正处于高度发散与高度聚合相伴共生的特殊时期,跨学科研究则是学科聚合的具体体现。跨学科研究是指科研主体在科学分化的基础上,打破不同学科之间的界线、跨越不同研究领域而进行的一种科学创造活动,是解决复杂的科学技术问题和社会问题而达到不同学科相互渗透的一个重要手段 。一般情况下,科学研究的跨学科性主要体现在两个方面:一是由于研究对象具有高度复杂性和综合性,任何单学科都难以完成研究任务,而必须依靠多学科的交汇、融合才能揭示复杂现象的本质;二是研究主体运用的研究方法具有高度的集成性和相互借鉴渗透的重要特征。相对于传统的研究模式,跨学科研究在解决经济建设和社会发展重大综合性问题的过程中具有越来越明显的优势,引起了科学界的广泛关注。目前,现代科学正处于高度分化和高度综合相伴共生的新时期,一方面,由于先进实验技术和精密观察工具的出现,人类对客观物质世界和主观思领域都有了更加深刻的认识,科学分化也因此而越来越细,形成了包含数千门学科的庞大知识体系;另一方面,由于客观世界与各门学科间相互联系和相互转化的复杂性、科研方法的样性以及科研目的的综合性,人类逐渐认识
到,依靠单一的学科知识体系,无法更深入揭示研究对象的本质特征,学科间的交叉、渗透和综合成为一种新的必然趋势。这种情况决定了很多重大的理论和现实课题必然具备跨学科特征,解决这些综合性复杂问题不能仅仅依靠传统的科学研究模式,而必须从不同的学科领域,运用不同的科学理论进行跨学科研究才能实现。因此,现代科学聚散共生的发展趋势是跨学科研究的必要前提:科学发散为跨学科研究提供了多角度、多学科的视野,而科学聚合则为跨学科研究寻求具体的实现途径。
三、通信系统科学
通信系统科学自诞生以来，伴随着系统科学理论的发展和成熟，对人类的思维观念和思想方法都产生了根本性的影响，并且使之发生了深刻的变革。通信系统科学的理论和方法业已经广泛地渗透到自然科学和社会科学的各个领域。通信系统思想形成的这股思潮，日益发挥重大而深远的影响。通信系统科学将研究和处理对象作为一个系统亦即一个整体来对待，在研究过程中注重掌握研究对象的整体性、关联性、等级结构性、动态、平衡性及时序性等基本特征，所以说系统论不仅是反映客观规律的科学理论，也是科学研究思想方法的理论。通信系统科学理论不仅认识系统的特点和规律，反映系统的层次、结构、演化，
更主要的是对于系统结构的整理、对于各要素关系的协调，从而使系统达到优化的目的。通信系统科学理论的基本思想、基本理论及特点，反映的是现代科学整体化和综合化这一不可避免的发展趋势，同时也为解决现代社会中政治、经济、科学、文化和军事等各种复杂的问题提供了方法论的坚实基础。
钱学森认为系统科学与自然科学和社会科学这三者 之间的地位是相同的，详尽的阐明他的理论思想，他把系统科学的体系结构分为四个层次：第一层次是系统工程、自动化技术、通信技术等，这是直接改造自然界的工程技术层次；第二层有运筹学、系统理论、控制论、信息论等，是系统工程的直接理论，属技术科学层次；第三层次是系统学，它是系统科学的基本理论；最高一层将是系统观，这是系统的哲学和方法论的观点，是系统科学通向马克思主义哲学的桥梁和中介。
钱学森没有把自己的思维仅仅囿于某一个单独的领域，而是用系统的眼光去研究社会、军事、信息、农业、人才、经济、环境、法治和哲学，把自然科学和社会科学，物质世界和精神世界，客观和主观，全部有机地囊括于他的研究视野。钱学森把自然科学、社会科学等现代科学技术诸多领域综合集成进行系统科学理论研究，并在实践上推广系统工程和总体设计部建设以加强国家层面的科学决策。
总而言之，从现代科学技术的发展轨迹看来，其中一方面是学科不断分化，并且呈现越分越细的状态，新学科、新领域也不断产生，呈现出高度分化的特点；另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合，向综合性、整体化的方向发展，呈现出高度综合的趋势。
