“科学的技术”的出现，在时间上是从公元1500年到1750年。在此时间段，科学与技术在“职业”上进一步分道扬镳，但在“解决技术问题”上却开始合作。于是出现了一种不同于以往经验技术的新的技术，学术界称之为“科学的技术”（scientifical technology）。
文艺复兴之后，在西方，由于新人文主义、培根的经验论哲学和实验主义的兴起，导致了科学事业的发展，从而也导致了科学理论的迅速发展，科学家这种科学的社会角色在社会上开始出现。当时科学家除研究理论外，积极地参与军事、海运、工业和农业中问题的研究已逐步成为时尚。在这个时期，科学研究工作主要是由科学家承担，而技术则由工匠、技师和工程师们承担。从这个意义上说，科学与技术在职业上进一步分道扬镳。但是，科学与技术这两种文化系统相互作用，开始有组织、有规模地出现。这主要表现在，科学家研究从技术中派生出来的问题，而技术工作者们则求助于科学家们来帮助他们解决技术难题；另一方面，科学家在自己的研究中使用技术工作者们为他们提供的新的实验设备，从而使科学研究有所突破。
科学与技术的相互作用，导致了技术发展的科学化趋势。在这个时期，技术科学化的形式主要是技术求助于科学来解决自己的难题。例如，在17世纪英国皇家学会的科学家的科研选题50%以上是有关解决技术难题的（见下表）。涉及到的方方面面有：（1）海上运输与航海技术，如罗盘的研制、海图和水文的研制、测定船在海洋中的位置的方法、潮汐时间测算、造船方法和船的附属设备的发明，等等；（2）采矿与冶金技术，如提升矿石的方法、关于水泵与水传导设备的实验研制、矿井通风与控制“矿中毒气”的方法和一般采矿技术；（3）军事技术，如研究子弹的轨道与速度、铸造工艺与枪炮的改进、枪管的长度与子弹射程的关系、反冲现象和火药研制等1775年的欧洲罗盘等；此外，还有纺织技术和农业技术等等。这些问题的解决，往往得出一些类似于定律性的技术结论。为说明问题起见，我们以意大利科学家伽利略的事例为例。为解决建筑技术中难题的需要，他研究了“梁的抗断裂力问题”，他通过力学分析和数学计算，最后得出如下命题：（1）任一给定的宽度超过厚度的直尺型梁或棱柱体梁侧立时要比平放时具有更大的抗断裂力，且这两个抗断裂力成宽与厚之比；（2）长度相等但厚度不等的棱柱体和圆柱体梁，其抗断裂力与裂面底厚度的立方成正比等等。
英国皇家学会会员科研选题分类表
以上类似于上述伽利略命题为依据的技术，显然不同于历史上的经验技术，它完全烙上了科学的印记，因此学术界称之为“科学的技术”。这种新技术与经验技术比较起来，有一个明显的差别，即传统经验技术中所涉及技术范式中的工艺知识往往只是工匠们的个人经验，而科学的技术中所涉及的工艺知识的一部分（不是全部）则是应用科学理论来求解技术难题时所得出的结论。
由此可见，科学已开始向技术渗透了，其切入点是技术范式中的工艺知识。
技术科学时期
“技术科学”的产生，在时间上是从公元1750年到1850年。此时间段是西方第一次工业革命时期。在这个时期，工业的发展需要更大的技术进步来解决它的四大问题：（1）原材料大量生产问题；（2）不断地提高生产效率的问题；（3）按比例增加技术的临界维数问题；（4）提高技术过程的更高的精确性问题。为了解决这些问题，单靠对现存技术的修改、组合已显得力不从心了，因为当时技术靠自身取得进步的潜力已经枯竭了。在这种情况下，只能进一步地求助于科学：靠科学为技术提供新的“技术原理”，从而启发新技术的发明；靠科学打开技术“黑箱”，使得技术过程的理论得以优化以及实际应用所涉及到的材料和程序的条件范围变得可以确定。这也就是说，科学要以上述途径向技术活动中的工艺知识进行全面地（而不是像前面所提到的“科学的技术”那样只是部分地）渗透，这种渗透的结果便产生了一种更为科学化的技术。由于这种技术的工艺知识均科学化了，可以看作是一种独立的科学知识体系，于是学术界便将这种新型的技术称为“技术科学”（scientification of technology）。
我们可以用这个时期著名的钢铁冶炼技术的发展为例来说明这一点。在这个时期，由于机器的大量使用，铁的需求量便骤增，然而炼铁遇到了种种困难，因为自然状态的铁通常都是作为铁的氧化物存在的。为了生产出金属状态的铁，必须设法从铁矿石中把氧排除出去。
传统的方法是用木炭冶炼铁矿石。当木炭燃烧时，它可以脱掉氧化铁中的氧。但木炭是用木材制作的，当时英国的森林资源已减少到一个相当吓人的程度，于是人们开始改用焦炭来冶炼铁矿石，而焦炭可以从煤中提炼出来，并且煤资源是丰富的。把铁矿石中的铁变成熔化的金属之后，仍然含有杂质，其中主要是碳。含碳很高的铁可用做铸铁，但很脆不易被铁匠打制成形，只适用于浇铸。脱去几乎全部碳杂质的铁，在加热之后才可以锤打成各种形状的东西，如马蹄铁、铰链和五金器具等。这种具有较好延展性的铁被称为熟铁或钢。为了冶炼出钢来，1776年，约翰·威尔金森首先使用鼓风机向熔铁炉鼓吹空气，使吹入空气中的氧与熔铁中所含的杂质碳起化学反应，生成一氧化碳或二氧化碳挥发掉，从而得到不含碳的金属钢。威尔金森在这儿实际上是依据化学反应理论为炼钢技术提出了一个新的基本原理和具体的工艺流程。1784年，亨利·科特通过对熔化的铁进行搅拌，使钢的生产大有改进。1856年贝斯麦发明了转炉炼钢法，产量大且成本低。但贝斯麦的技术并不能照搬到英国和欧洲各国的钢铁生产中去，因为他们所用的铁矿石中含磷（氧化磷或磷酸）较高。这个问题是由托马斯解决的。他在大学里攻读过化学，他阅读了大量的科学、技术文献，并用科学理论来分析技术问题，同时还做一些具体的实验，历时四年之久。1879年，他从化学理论出发，为炼钢技术提供了一条关键性的技术原理：用添加含镁的石灰石的填料来吸收掉熔铁中所含的氧化磷或磷酸杂质，从而炼出好钢来。从这个例子我们可以看到，在整个炼钢技术的发展过程中，两条工艺流程至关重要，一是威尔金森吹氧去碳的工艺流程，另一条就是托马斯的加含镁的石灰石去氧化磷或磷酸的工艺流程。这两条工艺流程实际上都是根据科学理论提出来的。这样，科学理论便渗透到整个炼钢技术的工艺知识中去了，或者说，整个工艺知识科学化了。可以说，威尔金森、托马斯炼钢技术就是一种典型的“技术科学”。
“技术科学”与“科学的技术”的差别在于，在技术范式的工艺知识（K）中，前者是全部科学化的，而后者则是局部科学化的。
“理论技术”的出现这表明科学向技术渗透的力度更大了。从上述威尔金森炼钢技术来看，可以说，它是一个化学反应方程式的物化。
“理论技术”的出现，是从1870年起到今天。如我在第三讲中所述，到19世纪末，科学发展进入全盛时期。与此同时，出现了“工业研究”。19世纪70年代，德国的染料和化学工业企业，由于在人才方面普遍地雇用了专业化学家，成立了工业研究实验室，企业技术和经济得到迅速发展。当时德国已有了研究生培养制度，凡是那些在学术机构里找不到工作的人，都被邀请到企业中去从事工业管理和技术创新研究。第一次世界大战后，许多国家都出现了类似的工业研究，而且规模日趋增大。在这个时期，技术进步主要是与这种对工业的研究与开发有关的。
与这种发展相应，科学与技术的相互作用发展到一种新的水平上，即科学往往以其一门科学理论或某几门科学理论渗透到一种具体的技术理论中去，形成一种新的技术，学术界把这种技术称为“理论技术”（theoreticaltechnology）。这种新型的技术往往是作为一些科学基础研究在技术中的“投入—产出”的结果。或者说，它是通过用科学来构造技术理论，从而达到某种技术目标的结果。它往往是通过如下两种途径实现的：一是用几门科学理论来表述一门技术原理，一是将一门科学理论具体化为一门技术原理。因此，这种技术的工艺知识（K），本身就是一种理论或理论群。
对第一种情况，我们可以“工程热物理学”为例。工程热物理学是研究热力机械与热力设备中能量转化与传递过程的一门技术理论，它着重研究工作介质的压缩、燃烧、膨胀、传热传质等热物理现象的基本规律及其工程应用。它有工程热力学、热机气动热力学、传热传质学和燃烧学四个有机联系的分支学科。从19世纪到20世纪30年代，在生产发展和热工理论研究的基础上，人们相继发明了蒸汽机、内燃机和燃气轮机。这些热机的发展，要求人们在原有热工理论的基础上，更综合更系统地应用物理学等基础科学的有关基本规律和基础知识，更深入更全面地分析和研究它们内部的热力过程，工程热物理学这门理论技术就应运而生了。
工程热物理学是综合运用几门基础科学表述技术原理的结果。它的第一个分支学科即工程热力学除了使用热力学第一、第二定律外，还要使用统计物理学的基本理论；热机气动热力学是在工程热力学的基础上，加上牛顿第二定律；传热传质学则是在上述基础上，再引入物理学中关于热传导、对流传热、热辐射和物质输运等定律；最后， 第四个分支学科燃烧学还需运用化学反应动力学定律。由于许多新型热机的内部工作过程非常复杂，上述许多基础学科的基本规律虽然可以很好地用来分析问题，但往往还是不够的。人们还需对具体热机的各个具体工作过程通过在专门设计的模拟实验器上进行深入内部的细致测量工作，才能找出它们的问题所在，建立基本上反映物理本质的模型，得出相应的数学方程，用计算数学的方法在电子计算机上得出数值解后，还需在较完整的部件或整机实验台上验证和发展理论。
对第二种情况，我们可以以“基因工程技术”为例。所谓基因工程技术，就是用人工的方法，把不同生物的核酸分子提取出来，在体外进行切割，彼此搭配，重新“缝合”，再放到生物体中，把不同生物的遗传特性组合在一起，创造出生物新类型，以满足人类日益增长的物质需要。这项技术是20世纪70年代后发展起来的。其实这项技术只不过是分子遗传学理论转化为技术的结果，从20世纪50年代以后，分子遗传学得到迅速的发展，它揭示了生物体遗传密码的保存、传递、转录、翻译的本质及其机理。将其原理付诸为一个工艺过程，就成为日后的基因工程技术。在基因工程技术原理的构思过程中，显然人们用的发明技法是“科学原理推演法”。
作为理论技术的例子还可以举许多，譬如化学工程学、自动化技术等等。现在人们常常谈论“高技术”，其实高技术也属于理论技术，有人把它定义为“以最新科学成果为基础且能主导社会生产力发展方向的知识密集型的技术”。譬如，人们常常称“基因工程技术”为高技术，而这种技术恰恰是理论技术。
“理论技术”与“技术科学”的差别在于，前者是由一门或几门科学理论构成其工艺知识，而后者是由一门科学理论中的部分定理来表述其工艺知识的。这种差别反映了技术科学化程度上的不同。实际上，它们与“科学的技术”的差别也在于此。从经验技术到科学的技术，从科学的技术再到技术科学，从技术科学进一步到理论技术，是技术发展科学化趋势不断加强的过程。
理论技术的出现表明，科学向技术的渗透达到极至，认清这一点对我们认识现代高技术很有帮助。从经验技术到科学的技术，从科学的技术再到技术科学，从技术科学进一步到理论技术，在这个系列中，后面的技术总比前面的技术所含的科学理论要多，要更先进。那么，后面的技术是否因此就取代了前面的技术，前面的技术就因此退出了历史舞台？
不，比如算盘技术和计算机技术，并不因为现在有了计算机技术，算盘技术就消失了，不少人仍然在使用算盘技术。在技术发展的历史序列中，前后项的关系并不是否定关系而是积累关系，技术发展是积累性的。当技术从经验技术时期发展到科学的技术时，经验技术从总体上并没有被否定，并没有从社会上消失，而是与科学的技术并存于社会之中。这种情况也同样适用于技术发展的后面几个时期。技术发展到今天，各种类型的技术，如经验技术、科学的技术、技术科学和理论技术，在今天的技术领域内都是同时并存的。由于这些技术受到科学的渗透在程度上不同，我们对有关技术人才的培养的要求也应不同，要分层次进行，培养的目标、课程设置等都不能简单划一。
现代技术的综合性特征及意义
20世纪后期，人们对现代高技术的认识有没有进一步深化？
有。这就是人们将现代高技术看做是多个科学学科和三种类型技术的复合。