[内容提要]学科和学科建设的涵义—常规科学时期单学科理论发展的两种模式—“科学革命时期”单一学科理论发展的三个特点—单一学科理论发展的特点对学科理论建设的启示—学科队伍发展的若干规律及其对学科队伍建设的启示—西方发达国家学科教育建设的六个特征—世界一流的学科基地建设的四个特点—多学科或跨学科导向型中，科学理论发展和学科建设基础的问题。
2006年我国颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，在规划科学研究即基础研究时指出，要“重视基本理论和学科建设，全面协调地发展数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物学等基础学科”；“基础学科之间、基础学科与应用学科、科学与技术、自然科学与人文社会科学的交叉与融合，往往导致重大科学发现和新兴学科的产生，是科学研究中最活跃的部分之一，要给予高度关注和重点部署”。这里涉及到科学理论的发展与学科和学科建设的关系。认清这个问题，对从事科学研究和规划发展科学事业，都是十分重要的。今天我们介绍西方发达国家在这个问题上的一些做法和认识。
科学研究，也称基础研究，是技术创新活动的重要一环，是建设创新型国家的重要基础。科学研究以深刻认识自然现象，揭示自然规律，获取新知识、新原理、新方法和培养高素质创新人才等为基本使命，是高新技术发展的重要源泉，是培育创新人才的摇篮，是建设先进文化的基础，是未来科学和技术发展的内在动力。如何将我国科学研究工作搞好，这是一个大家关心的重大话题。
学科的涵义与分类
如果从学科的角度来看，那么科学、技术的研究与开发活动的开展在近代以后实际上是按学科领域进行的。在科学中，学科一词的使用，是人们对科学知识分门划界以及专门化的结果。它在科学中的使用，是从17世纪中叶“人们把自然科学细分为物理、化学和生物学”才开始的。由于专门化的研究对科学知识生产的有效性，这就促进了科学在18世纪按学科发展的必然性。作为它的副产品，特别是到了19世纪之后科学家的角色也专门化，出现了物理学家、化学家和生物学家，这就使得“学科”的内涵深化，即“学科首先是一个以具有正当资格的研究者为中心的研究社群。各个体为了利于互相交流和对他们的研究工作设立一定程度的权威标准，组成了这个社群”。也就是说，科学家共同体也分门划界，出现了物理学家共同体、化学家共同体和生物学家共同体等“学科共同体”。在学科共同体内，科学家有共同的、专门的“学科范式或研究传统”，赞助学科活动和颁布学科价值的专业组织，出版学科和专门研究的期刊，支持学科研究和教学的基金管理机构，以及评价学科内的研究成果的同行评论者。这就是说学科成了“科学社会建制”中的一种“亚建制”。美国科学哲学家T.库恩指出，“一门成熟科学（学科）的专业人员，是在一个具有传统理论以及工具、数学和语言技巧的复杂总体中受到训练的。结果，他们组成了某种特定的亚文化群，其成员是彼此著作的唯一读者和裁判。这些专家们研究的问题，不再由外部社会提出，而是产生于内部，为了扩大现存理论与自然界相互适应的范围并提高其精确度而提出的挑战。用来解决这些问题的概念，一般同以前专业训练中所提供的概念紧密有关。简而言之，与其他专业的创造性工作相比较，成熟科学的专业人员是从他们在其中过着特殊专业生活的文化环境中实际分离出来的。”
有鉴于此，我们可以说，在自然科学中，学科是根据对自然现象研究角度的不同而形成各种专门化的“亚建制”。它有自己特定的研究对象和领域，并与其他学科相区别，有自己专门化研究范式或研究传统，有自己专门化的认知主体或人才队伍及其学会，有自己专门化的学术杂志，有自己特定的培养人才的学科课程体系，等等。
技术中的学科也可有类似的界定。
鉴于学科实际上是科学技术的一种“亚建制”，学科领域的科学、技术的研究与开发活动，是靠学科共同体来完成的，因此学科建设这个概念就等价于“学科共同体的建设”的概念，它包括学科理论建设、学科队伍建设、学科基地建设、学科教育建设。
由于科学自古希腊时代以来发展了两千多年，其领域已经非常庞大，因此对科学的学科分类也愈来愈精细。您能介绍一下学科分类的情况吗？
分类是很人为的，对科学的学科分类也有多种方法。现在一些科技大国如美国的通常做法是，将整个科学技术区分三个层次：即领域、学科和二级学科（专业），学科从属于领域，专业从属于学科。
首先，可将整个科学技术分为若干个领域：如物质科学、生命科学、地球与空间科学、数学、工程技术、临床医学等领域。其次，在一个领域中可再细分为若干一级学科，如将物质科学领域分为物理学、化学等学科，将工程技术领域分为机器人、集成电路、电信、内燃机、钢铁等学科。再次，在一级学科中可再细分出若干二级学科（专业），如将物理学学科分为经典力学、电动力学、量子力学、统计力学、凝聚态物理、原子分子物理、等离子体物理、光学、声学、原子核物理学和粒子物理学等专业。
现在，科学人员一般来说是从属于某一学科的，其业务活动范围、研究工作甚至职称等等，都烙上了学科的印记。因此，现代科学研究活动也具有学科的特点。如果您从这一个角度去看，会得出什么结论呢？
从学科的角度来看，科学研究活动的类型有两种，一种是单一学科导向型，即研究活动立足于单一学科；另一种是多学科或跨学科导向型，即研究活动立足于多学科。从17世纪起到19世纪中叶，科学研究活动的类型基本上是单一学科导向型。但是从19世纪中叶之后特别是20世纪50年代之后，科学研究活动的类型除了有单一学科导向型外，还出现了多学科或跨学科导向型。
学科内科学理论发展的规律
那您先从单一学科导向型的科学研究活动谈起吧。
在这种类型的研究活动中，科学学科理论发展有什么规律？
对科学研究活动立足于单一学科的情况，现在学术界主流的观点是采取西方科学哲学中历史主义学派的观点。这个学派最早形成于20世纪60年代，之后又不断发展和完善。其代表人物主要有美国的T.库恩和L.劳丹、英国的I.拉卡托斯等。他们的观点可概括如下：
（1）单一学科的科学研究（即基础研究）从本质上来说是一种在科学范式支配下解决问题的活动。一种成熟的科学范式包括如下几个方面的内容：每一个科学范式都有若干具体的“理论”；于每一个科学范式都包含一定的“自然观和哲学信条”。该自然观规定了存在于该领域或该科学范式所在领域基本实体的类型，该哲学信条为科学研究提供了初始的理由；
盂每一个科学范式都包含一定的“方法论法则”，它们涉及到实验技术、理论检验和评价方式等等；榆每一个科学范式都包括着一些关于“科学目的或目标”的见解，它进而为科学研究活动提供了许多价值标准。
（2）单一学科的科学理论的发展可以分为两种不同的时期，即常规科学时期和科学革命时期，其模式如下：常规科学时期寅科学革命时期寅新常规科学时期当一个学科的科学范式形成之后，科学家便在这个科学范式的指导下进行科学研究活动，于是科学理论的发展就开始进入常规科学时期。在这个时期，科学范式把科学工作者吸引到自己的周围，使之成为一个团结一致的科学家共同体，而科学家共同体内的科学工作者都信奉这个科学范式，把它作为进行进一步研究即解决科学问题的基础。对物理学学科来说，在17世纪牛顿的物理学范式形成之后，物理学学科的发展便进入常规科学时期。
在常规科学后期，科学范式逐渐丧失了它对反常问题和其他概念问题的解决能力。这时，无论科学家们如何修改研究传统，甚至是特设性地修改科学范式，仍然不能很好地解决反常问题和概念问题，于是科学共同体的成员对科学范式深感不安，常规科学便陷入“危机”。此时，理论的各种不同形式便流传出来，科学范式逐渐丧失了它的控制，一种多理论、多科学范式的多元化局面开始出现了。原来处于一个科学共同体中的不同成员开始使用不同的理论和科学范式，于是科学共同体名存实亡。这种情况在西方文艺复兴之后一段时期内或20世纪初都出现过。危机的后期，会出现相互冲突的科学范式共存的现象。如果人们开始普遍地抛弃原来的科学范式，转而接受另一种新的科学范式，这时便产生了科学革命。科学革命是科学史上客观存在的一类重要历史现象。
历史主义实际上是将科学研究分为常规科学和科学革命两种不同的时期来考察，那么在常规科学时期，学科理论发展有什么特点？
在常规科学时期，学科理论发展呈“连续”“积累”“增生”的形式，这种形式一般可表现为“深化”和“分化”两种模式。下面我先介绍“深化”的模式。
在常规科学时期初期，由于科学范式的指导或规范作用，许多经验问题和概念问题逐一得到解决，在解决这些问题的过程中，学科理论得到不断地增长和扩展，这时科学理论的发展呈继承和积累式“深化”的模式。其论文发表数呈逻辑斯蒂（S型）曲线的变化规律（见第259页图）。
这种模式往往通过三种形式呈现出来。
一是“支流—江河汇并”深化模式，例如牛顿力学理论在18世纪初的发展就是如此。当时人们是在牛顿科学范式的指导下对万有引力理论进行检验与确证，如对哈雷慧星的轨道计算、预言和验证，对万有引力常数的测定，对地球形状的判明，对行星摄动的确认，等等。这些研究成果的汇积使牛顿力学理论在内容上不断增生、不断丰富。
又譬如，20世纪80年代之后，由于人类基因组的研究，导致了90年代初结构基因组学的产生，它主要研究人体基因组的结构，如DNA序列测定、基因定位，以此来破译人类的全部遗传信息，使人类能在分子水平上认识自我。到90年代后期，生物学家又在此基础上将基因组研究的重点由基因组的结构转向基因的功能，以尽快读懂人类35万个基因，弄清它们各自的功能以及基因表达的规律，以及进一步研究生物基因组的多样性与进化规律、基因组的表达及其调控、模式生物体基因研究等，由此产生了功能基因组学的系列成果。与此同时，生物学家还把研究拓展到蛋白质组——因为蛋白质是基因的物质表达——以从动态的角度来进一步揭示生命活动的规律。所以，分子生物学中，从结构基因组学到功能基因组学，再到蛋白质组学的理论发展过程，显现了学科理论发展的“支流—江河汇并”深化模式。
支流汇并成江河的比喻很形象，据说最早提出这个比喻的是英国19世纪下半叶著名的化学家W.惠威尔，他也是著名的科学史家和科学哲学家。
是的。下面我谈谈在常规科学时期，学科理论发展的第二种“深化”模式，科学家称之为“中国套箱归化”
深化模式，即后继理论比先前理论框架大，把先前理论作为一部分包含进来。例如，18世纪欧拉建立的分析力学就是牛顿力学更为一般化的形式，它可以把牛顿力学作为一部分包含进来，因为它的框架比牛顿力学要略大一些。又如，法拉第的电磁理论完全能将牛顿的力学理论归化进来，后者能解释的自然现象，前者均能解释；后者不能解释的自然现象，前者也能解释。
再如，19世纪末至20世纪初的新达尔文主义理论，是对19世纪上半叶达尔文主义理论归化式深化的发展。它通过对遗传物质基因的研究，揭示遗传变异的机制，用种质、突变、基因的不同组合和自然选择的长期作用来解释生物进化现象，从而弥补了达尔文主义的主要缺陷。从达尔文主义理论到新达尔文主义理论的发展，显现了学科理论发展的“中国套箱归化”深化模式。
将新、旧理论的关系比喻为“中国套箱”关系，也十分具体生动。中国套箱的特点，是小一号箱子能被套在大一号的箱子内，而后者又能被套在更大一号的箱子内。将旧理论比做小一号箱子，将新理论比做大一号箱子，这说明新、旧理论的发展在内容上并不完全只有简单叠加的关系，还存在着另一种更深刻的关系，即旧理论的框架小，新理论的框架大，旧理论作为一个子集合被新理论包含于其中。据说这个比喻是持逻辑经验主义观点的西方科学家作出的，可见他们的科学哲学的素质之高和文化底蕴之厚。