論數(shù)學(xué)文化對產(chǎn)業(yè)信息化的作用

黃 勇

（太原科技大學(xué)， 山西 太原 030024）

引言

我國的創(chuàng)新型國家建設(shè)成果豐碩，航天、高鐵、橋梁、深水潛水器、高速計算機(jī)、大飛機(jī)等領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平。然而，這些技術(shù)大多是在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上升級的，我們需要的是原創(chuàng)性的技術(shù)革命，以成為第四次科技革命的領(lǐng)導(dǎo)者。如何抓住第四次科技革命的機(jī)遇，讓創(chuàng)新驅(qū)動成為國家意志和全社會的共同行動，進(jìn)而走出一條全新的發(fā)展路徑，確保在2020年建成創(chuàng)新型國家的目標(biāo)得以實現(xiàn)，是學(xué)術(shù)界和實踐領(lǐng)域的歷史責(zé)任。

1 國家產(chǎn)業(yè)信息化的能力要素

英國《自然》雜志網(wǎng)站在評論中國創(chuàng)新時指出：“中國大力驅(qū)動創(chuàng)新戰(zhàn)略，但反觀現(xiàn)實，存在巨大的差距，瓶頸到底在哪里?從根本上來說，創(chuàng)新尚未真正形成一種文化?！倍鴦?chuàng)新文化形成的標(biāo)志是：人們身體力行地踐行創(chuàng)新、創(chuàng)新的實體組織遍布、以創(chuàng)新為榮耀。當(dāng)人人內(nèi)心都有一種創(chuàng)新的沖動，創(chuàng)新成為人們的價值觀的時候，創(chuàng)新文化就形成了。

1.1 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率的決定作用

在人們?yōu)槲覈萍紕?chuàng)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(jīng)擁有創(chuàng)新資源較多的國家，經(jīng)過了一段時期后，許多重要產(chǎn)業(yè)落后了；而另一些創(chuàng)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(chuàng)新能力指標(biāo)都明顯提升，但科技成果仍然無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求？通過比較美、英、印、日、韓等國家創(chuàng)新體系發(fā)展的歷程，學(xué)者發(fā)現(xiàn)，“效率”是影響這一問題的核心。

創(chuàng)新集群以新知識生產(chǎn)、新產(chǎn)品大量出現(xiàn)為本質(zhì)涵義的創(chuàng)新型組織，其在地理空間上集中或在技術(shù)經(jīng)濟(jì)空間中集聚，并且與外界形成有效互動結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)。通過對歐盟、美日等國家創(chuàng)新集群的研究，為我國創(chuàng)新型國家建設(shè)提供了借鏡。美國工業(yè)-大學(xué)合作研究中心（IUCRC）項目、歐盟知識與創(chuàng)新共同體（KICS）計劃、中國2011產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新中心項目的研究，得出高校知識轉(zhuǎn)移能力、企業(yè)吸收能力意義重大的結(jié)論。

1.2 生產(chǎn)要素等經(jīng)濟(jì)因素的作用

當(dāng)技術(shù)演進(jìn)為首要生產(chǎn)要素時。一種與之相適應(yīng)的制度體系建設(shè)就顯得尤為重要。通過制度性的安排有效地把物質(zhì)資源配置到有利于技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)域之內(nèi)，是創(chuàng)新型國家建設(shè)的關(guān)鍵。在這一過程中，知識所有者通常通過尋求知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)或者是將知識以企業(yè)的形式內(nèi)部化這兩種方式來尋求其應(yīng)有的回報。延遲支付、風(fēng)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(shù)上領(lǐng)導(dǎo)著世界，但卻未能延續(xù)到近代，17世紀(jì)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(jì)的歐洲擁有了潛水艇、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡、槍。顯然，這種原創(chuàng)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(xiàn)代國家的創(chuàng)新之路。只有這樣才能實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，才能完成創(chuàng)新型國家建設(shè)的歷史任務(wù)。

十九大報告提出的“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家”相關(guān)內(nèi)容：實現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)原創(chuàng)性成果重大突破、拓展顛覆性技術(shù)創(chuàng)新、建立產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系、倡導(dǎo)創(chuàng)新文化，就是要實現(xiàn)新的科技革命。創(chuàng)新文化往往被視為實現(xiàn)創(chuàng)新的土壤，在目前的中國，培育創(chuàng)新文化需要正確的方向，尤其不能把創(chuàng)新文化歸結(jié)為知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)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(yǎng)的土壤。

1.3 技術(shù)社會學(xué)視域下的數(shù)學(xué)文化

技術(shù)社會學(xué)研究試圖揭示技術(shù)發(fā)展的社會原因，考察自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)以及作為中介的科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)，分析三者之間的相互聯(lián)系、相互制約和相互作用，以及從社會學(xué)層面對文化與技術(shù)關(guān)系、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系的分析[1]。另外，對技術(shù)社會化問題進(jìn)行了研究，其實質(zhì)是通過對技術(shù)的社會整合與對公眾心理的社會調(diào)適，使技術(shù)被社會所接，被公眾所認(rèn)同，成為社會相容技術(shù)的過程[2]。技術(shù)社會學(xué)的研究為科技革命的動力機(jī)制提供了研究的手段，只是，目前技術(shù)社會學(xué)研究主要探討技術(shù)對社會的作用，我們需要用技術(shù)社會學(xué)的方法尋找科技革命發(fā)生的原因。

數(shù)學(xué)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(tài)，數(shù)學(xué)語言也是科學(xué)語言和世界語言，并已經(jīng)成為衡量自然、社會與人之間相互關(guān)系的一個重要尺度，資源的合理配置依賴數(shù)學(xué)文化的弘揚。數(shù)學(xué)文化廣泛地影響著社會、哲學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)以及文化等一切領(lǐng)域，改變了數(shù)學(xué)以往純粹的應(yīng)用性，也更加豐富了數(shù)學(xué)自身的文化內(nèi)涵。數(shù)學(xué)文化對整個民族嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、理性的思維能力以及整體綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用，它以獨特的人文價值進(jìn)一步促進(jìn)了人類文明不斷向前發(fā)展。

2 數(shù)學(xué)文化與國家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的聯(lián)動

我國目前關(guān)于科技革命的研究有三個主要方向和內(nèi)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(chǎn)生的領(lǐng)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(jìn)行，這種方法可以通過一些共性的東西得出某些行動綱領(lǐng)，然而，由于20世紀(jì)以來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展之快超過了過去的總和。因此，需要找到適合當(dāng)下狀態(tài)的動力之源。

數(shù)學(xué)文化不僅是人類的智力成果，還是社會發(fā)展的動力，而且是創(chuàng)新文化的核心[3]。對數(shù)學(xué)文化的研究，涉及數(shù)學(xué)思想、個體創(chuàng)新思維、數(shù)學(xué)歷史問題欣賞等領(lǐng)域，缺乏社會創(chuàng)新機(jī)制的研究，而數(shù)學(xué)文化的社會學(xué)價值對創(chuàng)新型國家建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。數(shù)學(xué)文化應(yīng)當(dāng)凝練出人類社會發(fā)展的數(shù)學(xué)根源，有學(xué)者曾將文字符號與繪畫語言進(jìn)行類比，發(fā)現(xiàn)兩者同為人類抽象思維的源頭，數(shù)學(xué)的力量更為巨大。

2.1 數(shù)學(xué)文化對科學(xué)起源的重構(gòu)

數(shù)學(xué)文化以社會學(xué)的視角，在人類文化發(fā)展的歷史過程中審視和理解數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)文化的研究將數(shù)學(xué)作為一種文化或文化活動來研究，數(shù)學(xué)被視為一種在一定文化氛圍下的創(chuàng)造性活動。盡管現(xiàn)代數(shù)學(xué)各個領(lǐng)域越分越細(xì)，使人們錯誤地認(rèn)為數(shù)學(xué)只是腦子里想象出來的“自由創(chuàng)造物”，數(shù)學(xué)發(fā)展無須社會推動，數(shù)學(xué)進(jìn)步也無須人類文化的哺育。然而，無論從建制化的數(shù)學(xué)家群體，還是作為人類文化的子系統(tǒng)，數(shù)學(xué)文化都是身處社會之中，并對社會發(fā)展起推動作用。

數(shù)學(xué)文化強調(diào)的，不再是對知識進(jìn)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(guān)于科學(xué)知識的抽象的邏輯模式，而開始關(guān)注科學(xué)家創(chuàng)造科學(xué)知識的鮮活的文化過程。不再局限于科學(xué)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(xué)[4]。不再滿足于自我封閉的學(xué)院式的邏輯體系，而強調(diào)面向社會現(xiàn)實。對于中國的數(shù)學(xué)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。

2.2 數(shù)學(xué)文化推動社會創(chuàng)新的普遍意義

1666年，法蘭西科學(xué)院建立，這是最早的科學(xué)組織。在法國，科學(xué)的頂部是數(shù)學(xué)，巴黎學(xué)派的科學(xué)家大多有著良好的數(shù)學(xué)功底。由于數(shù)學(xué)文化的巨大作用，法國民眾以請教科學(xué)問題而倍感榮幸，科學(xué)是一種時髦的追求，是上流社會的高級消遣。法國數(shù)學(xué)家習(xí)慣于把純粹數(shù)學(xué)建立在量的抽象關(guān)系之上，解析幾何、畫法幾何誕生在法國，為法國的創(chuàng)新驅(qū)動積累了巨大的社會動力。

在17世紀(jì)的英國，牛頓由于在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的偉大貢獻(xiàn)，成為明星式的人物。英國的上流社會表現(xiàn)出對牛頓理論的追捧。牛頓的著作成為當(dāng)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(tài)使得英國成為第一次工業(yè)革命的發(fā)端國。

作為反例，剖析一戰(zhàn)時期德國數(shù)學(xué)家的民族主義行為。1914年4月，93位數(shù)學(xué)家及科學(xué)家聯(lián)合簽名發(fā)表《文明世界宣言》，宣稱許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)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(chuàng)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(jīng)多么強壯，毫無價值。我們的傳統(tǒng)文化研究應(yīng)當(dāng)挖掘其內(nèi)核中的創(chuàng)新因子，以引領(lǐng)自主創(chuàng)新的方向，而不是炫耀過去的輝煌。吳文俊的數(shù)學(xué)成就就是建立在中國古代數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)上的，只有這樣的研究，才能煥發(fā)傳統(tǒng)文化的現(xiàn)代價值。

2.3 數(shù)學(xué)文化與科技革命的內(nèi)在關(guān)聯(lián)

從數(shù)學(xué)文化史的意義上分析，西方數(shù)學(xué)不僅僅是一個數(shù)學(xué)意義的運演操作系統(tǒng)，更重要的是它作為一種文化系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的理性解釋系統(tǒng)，或者稱之為一種理性構(gòu)造的規(guī)范模式。在西方文化中，任何學(xué)科都必須按照文化理性的要求丟模仿和運用數(shù)學(xué)的模式[5]。這種數(shù)學(xué)文化傳統(tǒng)，使得西方國家創(chuàng)造了規(guī)模空前的生產(chǎn)力。

數(shù)學(xué)文化構(gòu)成我們的信仰和對宇宙和人類的態(tài)度的最強大勢力之一，數(shù)學(xué)化的科學(xué)所推動的科學(xué)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(yīng)用的數(shù)學(xué)分支數(shù)論、拓?fù)鋵W(xué)、微分幾何等，這些深刻地反映了數(shù)與形內(nèi)在規(guī)律的領(lǐng)域，現(xiàn)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(yīng)用。在未來，數(shù)學(xué)發(fā)揮的作用將會越來越大，數(shù)學(xué)與能源、國防安全、高新技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、金融、管理等領(lǐng)域的交叉滲透也會越來越多。數(shù)學(xué)是中國科學(xué)未來突飛猛進(jìn)發(fā)展的突破口，數(shù)學(xué)強則科學(xué)強，科學(xué)強則國強。我們需要針對新的數(shù)學(xué)文化進(jìn)行研究，以適應(yīng)新時代提出的挑戰(zhàn)。

3 我國建構(gòu)新數(shù)學(xué)文化以驅(qū)動創(chuàng)新的路徑

西方科學(xué)吸收的都是社會上層的精英人才，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域均有很深的造詣，由此形成了文藝復(fù)興、牛頓力學(xué)的數(shù)學(xué)理性基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)理性精神激發(fā)、促進(jìn)、鼓舞和驅(qū)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(zhì)、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(jīng)獲得知識的最深刻的和最完美的內(nèi)涵。這種理性精神源自對上帝的信仰，相信上帝按照數(shù)學(xué)原理設(shè)計了宇宙。然而，這種信仰在現(xiàn)代科學(xué)的實踐中瓦解了。新的數(shù)學(xué)文化尚未建立，這給了我們機(jī)會，西方文明的優(yōu)勢已然漸漸消失，我們需要抓住這個歷史性的機(jī)會。

我國高等院校重數(shù)學(xué)技能培養(yǎng)而輕數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的課程結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)不能適應(yīng)提高人們數(shù)學(xué)素養(yǎng)乃至于國民整體文化素質(zhì)的需要，在高等院校普及數(shù)學(xué)文化教育已經(jīng)勢在必行。需要說明的是，將數(shù)學(xué)文化視為把數(shù)學(xué)問題、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)文化研究。我們致力于從科學(xué)文化史和數(shù)學(xué)哲學(xué)的層面，對數(shù)學(xué)文化的存在形式、數(shù)學(xué)與社會的相互作用、中西數(shù)學(xué)傳統(tǒng)對比等問題的研究。旨在尋找我國獨有的數(shù)學(xué)文化，增強我國的自主創(chuàng)新能力。

我們需要解決好“為什么要研究數(shù)學(xué)”這個問題，為我國的自主創(chuàng)新創(chuàng)造社會氛圍。建立新的數(shù)學(xué)文化，為我國成為新一輪科技革命的領(lǐng)導(dǎo)者奠基。融合中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法與現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，為我國的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究尋找創(chuàng)新之路。從文化學(xué)的角度研究中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)，尋找傳統(tǒng)文化的現(xiàn)代意義，在建立文化自信的同時，找到傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新因子，實現(xiàn)我國的自主創(chuàng)新之路。