科学技术体系是随着人类认识能力的进步而不断丰富完善的，它是历史的产物。科学技术体系不仅反映了人类在实践过程中对客观规律的认识程度，而且也体现了科学技术内在的逻辑关系。因此，对科学技术体系的研究和探索，无论是对科学统一性的认识，还是对科学技术研究的管理，以及对科学技术发展规律的掌握，都是十分必要和有益的。
研究科学技术体系，首先必须区分几个相近概念。从近代起，“科学分类”(classificationofscience)—词就普遍地使用了，它是“认识科学之间相互关系的一种方式。1而科学之间的关系又称为“知识结构”。《哲学大辞典》对知识结构做了如下的叙述：“知识结构是知识系统诸因素相对稳定的结合方式。具体有三种用法：(1)指人类社会总体知识的内在结构，即不同门类、学科的知识的数量、质量、类别及其相互关系与功能;(2)指任何一门知识的内在结构，即‘知识系列’或‘学科知识结构’(3)指知识体系，在认识主体头脑中的内化而形成的由智力联系起来的多要素、多系列、多层次的动态综合体。
本文中的科学技术体系(ysmofscienceandecnolog)是在钱学森的科学技术体系学的意义上使用的。它类似于知识结构的第一层意义。但是至少有两点是不同的。第一，科学技术体系是科学与技术的结构，而不是任意知识的结构;第二，科学技术体系并不等同于科技知识体系。因为技术中包含有不可编码的信息，而知识是可编码的信息。在媒体中，我们还能看到另外一种科学技术体系概念，它是指社会中科学技术的各类社会实体的关系，把它称为科学技术社会体系更为恰当。
1.科学技术体系的基础
从大的方面看，科技体系的形成和发展必须具备以下基本条件：
(1) 众多的科技知识:众多的科技知识是科技体系创建的基础。众多知识的出现后，不同知识之间自然地就会滋生联系，同时人们会产生掌握或控制这些知识的需求，并希望应用这些知识解决问题。人们正是通过这些活动编织起知识之网。在科学技术知识的历史长河中，知识从浑然一体的自然哲学知识，到分门别类的自然科学知识，再到科技一体化知识，一步一步地打造科技体系的基础。科技体系的质的跃升要以科技知识的累积达到一定数量为前提。所以，在整个科学技术史中，科学技术体系的变化与科技知识的变化相比，要缓慢得多。
科技观:科技观是人们对科学技术的本质的理解解是人们关于科技问题的总体认识和基本看法，是对于科技的来源、发展规律和价值等问题的一种哲学思考。科学技术既是理性能力的产物，同时也是理性能力给予批判的对象。科学技术观为我们描述了一个整体科学技术的图画，试图告诉人们科学技术是什么和为什么的问题。同时，人们对自己创造的事物及其价值也要给予理性的评价，对其合理性作出判断。所以，科学技术观对于科学技术的发展起到了模板和制约的作用，并进一步影响到科学技术的组织形式。
(2) 科技体系的社会基础:首先，科技体系总是以一定的社会结构为载体。科技体系通过专业结构和学科结构等影响到教育、科学技术社会体系，甚至影响到产品结构、产业结构和官僚体制。反之，科技体系也受到专业结构、学科结构等社会因素的反作用，受到社会的制约。其次，社会的传统的力量总是会维护其在科技体系中的地位，从而不断地强化其合法性。新生的社会力量力争在科技体系中寻找到自己的位置，通过知识来明确其合法性。于是，科技体系成为一个社会结构的写照。它的变革成为社会结构变革的条件。第三，社会需求影响科技体系的发展。一个社会之中，实践层面、制度层面和观念层面的社会需求都会影响到对科学技术的社会评价,并形成一个对各类学科价值评价的分布曲线，从而波及到各个学科的发展快慢和规模，影响到科技体系。
特别是19世纪后，在社会领域逐渐形成了建制化的科学技术社会体系，它包括从事研究与开发的组织体系结构、投资体系结构和管理决策体系结构，如国家研究组织、高等教育机构、工业研究实验室等。科学技术社会体系与科技体系之间存在着互动的关系：知识的产生为其社会建制奠定了基础，而科学技术的社会建制反过来又会通过自己的变化来影响科技体系的性质。
(3) 科技知识的实现方式:科学技术作为人类解决问题的工具，必然受到解决问题的目的与形式的约束。知识的实现是指它们产生效用的过程，可分为两大类，即知识对人的思想的影响以及知识的物质化。知识的实现方式可以大致分为以下三种：
①以解惑为目的的哲学式的知识，主要的实现方式是主体的语言交流活动，我们称其为主体型的知识实现方式。这一传统秉承了哲学家传统的基本方法，知识只有在传播和发展过程中通过人的理解活动才能得以完成。人文科学大多采取此种实现方式。哲学便是主体型知识实现方式的典型代表。
”②近代的实验科学崇尚构造，要求科学理论知识能够还原为“机器语言”，最终通过实验、观察或其他实践达到对象化。其实现方式主要是通过实验或类似于实验的实践活动，我们称其为中介型的实现方式。它强调实证以及主客体的一致性。
③当代科技一体化与智能化，使得知识的实现具有较多的“自动性”按波普尔的世界3的语言，这种“自动性”就是客观知识与世界1之间直接发生相互作用，只不过此世界1主要是人工自然界。这种知识的实现方式我们称其为客体型，它是人工智能时代知识的主要实现方式。此时的知识实现过程中，有较多的环节是无人参与的。
可见，知识的三种实现方式的演变过程中，人在知识物质化过程中参与得越来越少，从人的完全参与逐渐过渡到知识自己去实现其效用。显然，各个时期知识不同的实现方式决定和影响着科技体系的发展和演变，而科技体系的发展则应当使知识的实现方式更加简洁、可行和有效。
2.传统的以“学”为主的科学技术体系
以“学”为主的科技体系，强调以“学术”为知识活动的核心，把哲学或理论科学知识置于知识金字塔的顶端。这种体系，实际上直至19世纪才真正出现。在此之前，只能称为哲学或科学体系。按历史顺序，我们把以学为主的体系分为三种:关于哲学的体系、关于科学的体系以及关于科学技术的体系，它们分别对应于古希腊、近代和现代的三个科学技术发展时期。
在古希腊，我们看到了一种热爱智慧的学术精神。在这种智慧的理性能力的广泛应用下，产生了大量的哲学知识。在这些知识中，有希腊民主所需要的辩论的智慧一辩证法知识;也有对现实生活没有直接意义的、但是哲学家们所钟爱的自然哲学和社会哲学知识。雅典时期的重要职业并不仅限于智者，还有占卜者和手艺人等。但是，在哲学家的知识分类表中，理性的知识是唯一的。“希腊科学是空悬在社会学的真空之中，自然哲学家们进行的是毫无实用价值、似乎也毫无意义的个人研究。柏拉图在对苏格拉底的阐释中，创立了一种能成为一切话语评判者的话语一哲学。他最先将知识划分为辩证法知识、物理知识和伦理学知识三种，视它们为理性智慧的结晶。亚里士多德在进一步明确了哲馳学的獅方法后，把哲学分为理论哲学传统的以“学”为主的科学技术体系从古代发来把技术看成科学性的东西于是，科学与技术取展至今其结构随着科学技术的发展不断丰富和发识活动的知识，包括数学、物理学、形而上学)、实践哲学(实践活动的知识，包括政治、经济、伦理等)和创造哲学(创造出来的事物的知识，包括艺术、诗歌、演讲等)。同时，亚里士多德也倡导把理性能力应用于对具体事物的研究上，发展经验知识，丰富哲学知识体系。
进入近代以后，科学知识迅速增长，实验方法确立为普遍的科学方法论原则，人文主义成为主导的思想观念。培根认为，科学发展不仅是理性能力的表现，同时也进一步丰富了理性能力的内容。他主张科学分类应从人类理性出发，非科学主题应从属于科学主题。为此他按照人类知识所对应的知性类别而将主题划分为三类：诗歌、历史和哲学，分别对应于想象、记忆和理性。他还把三类知识划分了等级：诗歌居于底层，然后是历史，居于顶端的则是哲学或科学。培根分类思想的核心在于用理性原则把科学与非科学区别开来，科学分类的概念取代了知识分类或哲学分类的概念。
培根强调实验的重要性，他批判了亚里士多德的“沉思加演绎逻辑”的知识观，提出了“实验加归纳逻辑”的科学观14，开启了一个新的科学传统。实验科学原则上进入的他的知识分类表的中心。虽然他认为知识就是力量，但是，当时的科学与技术之间的逻辑桥梁还没有建立起来，因此，在培根的知识分类中，技术仍虚位以待。总体上看，实验的科学开始从思辨的哲学中分化出来。“分科之学”的科学分类格局开始显现。
法国的圣西门从客观研究对象出发，把科学分为四类:天文学(包括几何天文学和力学天文学)、物理学(力、热、声、光、电)、化学(分为无机和有机化学)和生理学(包括植物和动物生理学)。同一时期的法国实证主义奠基人孔德延续了圣西门的客观分类原则，按照研究对象将科学区分为数学、天文学、物理学、化学、生理学和社会学，把科学知识系统扩展到社会领域。而且孔德还认为，人类的知识形态经历了神话、形而上学后，发展到了实证科学的形态。所以，孔德明确地把实证科学放在科学知识体系的核心，取代了形而上学。
第二次技术革命标志着科学超前于技术以及技术科学化时代的到来。电力与无线电等现代技术与传统的手工技艺的本质区别就在于现代技术是以科学为基础的。人们开始倾向于把技术与科学联系起代了科学知识，成为知识分类的对象。同时，社会的科学技术化与科学技术的社会化也迅速展开。科学技术开始进入工厂、军队、政府、学校以及社会的各个领域社会资本进入科学技术领域科学研究职业化倾向越来越强，社会中出现大量的科学技术研究实体，学校中科学技术专业化教育加剧。科学技术与社会的结合，最终导致科学技术社会体系浮出水面。
进入20世纪以后，科学技术分化越来越细，学科越来越多，传统学科之间的界限不断被打破，交叉学科、横断学科和综合性学科等大量涌现，人文学科之中逐渐分离出相对成熟的社会科学。这些科技发展的新特点和新趋势不断促使着人们去进一步探索新的学科体系结构，建构更合理的科学技术体系。
我国著名科学家钱学森根据当代科学技术的状况，构造了一个适应于当代科技特征的以“学”为主的现代科学技术体系。
在门类结构方面，钱学森把当今科学技术知识划分为四个层次，按抽象程度依次排列:马克思主义哲学、基础科学、技术科学和工程技术。工程技术是直接改造客观世界的知识;技术科学是为工程技术直接提供理论基础的知识;基础科学处于技术科学之上，它是揭示客观事物规律的基本理论;马克思主义哲学是对自然、社会和人类思维的最一般规律的概括和总结。在基础科学与马克思主义哲学之间，还架设有沟通的桥梁，即种类专业哲学。在学科结构方面，钱学森把基础科学划分为十大类：自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、文艺理论、军事科学、行为科学、地理科学。与十类基础科学相对应的十座桥梁分别为自然辩证法、历史唯物主义、数学哲学、系统论、认识论、人天观、美学、军事哲学、社会学、地理哲学。
以系统科学为例，基础科学层次为系统学，技术科学层次有控制论、运筹学、信息论等学科，工程技术层次有系统工程等学科。各层次学科之间有着上下因果链的关联，同层次之间的学科也有着内在的联系。所以，钱学森框架从整体上看，就构成一个纵横交错的知识之网。
3.传统科学技术体系的困境
展，但体系框架一直没有变化。哲学与基础科学依然是科学技术体系的核心，位于最底层的是实用技术与应用科学。我们一直在这种传统科技体系的框架下使用和创造人类的知识。但是在科技发展的现状和背景之下，传统的以“学”为主的科学技术体系逐渐陷入了往日不曾出现的困境。
(1)“知识爆炸”导致的体系混乱。
随着人类观察视野的不断扩张，科学的分化越来越细，学科越来越多，逐渐形成一种“知识爆炸”的状态。例如，用物理学的理论和方法去研究化学运动形式和生命形式，就产生了物理化学和分子生物学;用化学的理论和方法去研究胚胎运动形式，化学胚胎学就诞生了;用力学的理论和方法去研究生物运动形式，生物力学就诞生了;如此等等。似乎隔不了多久，科技体系中就有新成员来“报到”这使得整个系统迅速膨胀，庞大的惊人。
直到有一天我们发现，学科数与知识量的急速增长，以及新兴的交叉学科、横断学科和综合学科的不断涌现，已经逐渐使传统的“知识树”变成了一棵老朽不堪的古树:众多的树藤交叉学科)爬满树枝(学科分支)联结成一张密不透风的网，空中飘动着从树枝垂下的无处着落的根须(边缘学科)树干之上也布满了从地中生出的枝藤(相对独立的新学科)传统的逻辑清晰的知识树已变成了一团混乱。这种混乱一方面导致理论体系多、专业多、学科多、课程多，达到让人无法承受的地步;另一方面，科技体系的面貌也变得模糊不清，从而使得科技体系在一定程度上阻碍了科学技术知识的创造和应用。
(2)湩“学，，轻“用”的理性。
学观逐渐转向科学技术观。人们不仅从语义的角度科学。在传统的体系中，强调基础知识的重要性并没有什么错误，但是，把知识的功能仅仅限制于对真理的追求，重“学”轻“用”就会影响到科学技术整体的发展。当代科学、技术与社会已经成为紧密相联的系统。科学理性不仅仅表现为对科学知识的真理性批判，更重要地表现为对技术的真理性与善的批判。如果只从“学”的角度审视科学技术科学技术就可能演变为社会中的不加控制的怪物。在传统的科学体系中，科学与哲学的关系紧密，但是，技术与哲学的关系并无多少联系。科学哲学家的声音远远高于技术哲学家的声音。所以，从近代以来，在狭隘的科学观指导下，人们让技术一次又一次地逃避了批判的视野。当代的科技观，已经开始从单纯的科理解知识，还要从语用的角度理解知识;我们不仅要把知识理解为真理，也要把它理解为“解决问题”的方法。
(3)难以发挥当代信息技术的功能。
以“学，’为主的体系，追求的是知识自身的完美。从几何学中抽象出来的公理化方法，成为近代科学理论的范例。在这种方法中，一个理论对应于一个研究对象并且提供一套解决问题的方法。“专著”是这种理论的典型载体。随着研究对象按几何级数递增，理论体系也相应地呈现出指数增长的规律，最终形成理论的森林，专著的海洋，让人望而生畏。进入信息时代后，数字化的信息技术使得科学技术研究在实验、思维、交流等方面都发生了根本的变化。数字信息技术的功能的发挥要求突破“专著”的壁全，要把“专著”打散为一个个知识网络上的节点，使得人们能够根据目的，应用网络重组相关的知识点。在网络上，知识创造成为一项“工程”，求解问题的“算法”取代“几何式”的公理化方法，成为核心的研究程序。
数学信息技术的平台是信息网络，它的基本特点是交流结构的扁平化。但是，以“学”为主的科技体系是一个金字塔式的结构。如果我们把这个金字塔数字化后，搬到信息网络上去，形式与内容的不一致就是必然的了，并且也难以发挥数学信息技术的优势。例如，我们把一本本书数字化，最多只能达到良好的阅读，并不能超越印刷时代。
4.以“用”为主的科学技术体系
对于传统的科学技术体系的一系列困境，我们认为：未来的科学技术体系的建构，应当逐渐过渡到以工程技术为核心。传统的以“学”为主的科技体系会慢慢向以“用”为主的科学技术体系演变。
谢希德教授主编的《当代科技新学科》中，构造了一个集束式的科学技术体系，就是一个典型的以“用”为主的体系一它是根据工程技术为划分标准对知识进行分类，把科学技术分为若干束，每一束面对着一类工程技术问题。工程技术位于集束式知识框架的核心，例如电子工程、机电工程、采矿工程、管理工程等等，分别构造了一个个集束式的知识群。核心的外围是与工程直接相关的技术科学。再向外走，是支持技术科学的基础科学，也就是常说的理论为什么以“用”为主?这是由工程技术自身的进步性决定的。
(1) 工程技术与基础科学相比，具有更多的内容，更具有批判的价值。
一直以来，基础科学是以追求“真”为内在动力和根本目标的，这也是传统的以“学”为主的科技体系始终强调基础科学的重要性的原因。随着现代科学技术的大发展，科学的物质功能和应用价值直接推动了人们对自然界的利用和改造。如今，生物、信息等技术在世界范围内的迅猛发展，尤其是许多新的研究领域的出现，已经深刻地影响了人们的传统价值观念。在科学、技术、社会三者紧密相连的今天，追求“真”这一目标已经不能够完全概括当代对科学技术的评价了。相比之下，当代的工程技术是包括基础科学在内的技术，它不仅以追求“善”为目的，同时还以追求“真”为前提。所以，对日新月异的工程技术进行更彻底的真与善的批判，能使理性得到进一步发展.
以“用”为主的科学技术体系强调了科学技术的事理功能，但是，这种倾向并不是“技术至上”。工程技术中的“技术”是科学化的技术是在理性科学的基础上生长出来的技术，是科学的当代形态，并不等同于常识性的技术。工程技术中的“工程”，是科学、技术与社会的协同，是理性在更广范围内的应用。所以，虽然以“用”为主，但是，其核心仍然是“理性”。在实际应用过程中，不只单纯解决“怎么办”的问题，而且还要考虑“为什么”这一科学探索问题，以及真理性的评价。
(2) 工程技术为核心更有利于解决问题。
(3)工程技术为核心
更有利于构造逻辑简单的isl的引导下，渐渐显露出来，表现为产业结构劳丹曾在《进步及其问题》中用“解决问题”取代“追求真理”，认为凡是有助于实现科学的目的的，它就是合乎理性的，而科学的根本目的就是解决问题，因而只要对解决问题有效、有用的一切思想活动，都应被看成是合乎理性的活动。他写道：“科学的目的是获得具有高度解决问题能力的理论。根据这一观点，科学的进步恰恰在于后来的理论比先前理论能解决更多的问题。”“科学的进步在于解决愈来愈多的重要问题。”19我们不妨在这里借鉴一下劳丹的理论一工程技术正是对人类改造客观世界过程中的一系列现实的具体问题的经验总结，它所体现的恰恰是科学的进步。以工程技术为核心会更有利于一个个现实问题的解决，应用性更强。
前面已经讲到，传统的逻辑清晰的知识树已变成了一团混乱。以“用”为主的科技体系可以很好地解决这个问题。根据求解的具体的现实问题对科学技术知识进行分类，将一团混乱简化为一个一个小的学科“群”使得科学技术体系条理分明、体系简单、目标明确，更有利于人们建立科技社会体系.
(4)工程技术为核心更有利于跨学科研究。
西方近代的科学分类历来强调研究对象的重要性，研究对象与理论一一对应，不同的理论应用于不同的对象。工程技术强调的是方法论的一致性，而不是研究对象的一致性。因此相对于传统的科技体系来说，以工程技术为核心更有利于跨学科研究。因为跨学科研究是方法上的跨学科，这就好比我们用计算机处理问题时，可在不同情况下用同一种软件，或在不同的程序中用应同一种算法。方法上的触类旁通、举一反三，不仅会大大简化研究中的步骤，而且也会在处理问题时节约成本。
以“用”为主的体系不是以“学”为主的体系的倒置，不是把哲学边缘化。当人们把哲学智慧与其结果混淆时，这种哲学的边缘化是可能出现的。在逻辑实证主义的科学哲学中，拒斥形而上学的口号表现出了这种倾向。在以“用”为主的科技体系中，哲学是自由的，是科学技术体系的元理论。如果我们认为人是会犯错误的动物，那么以避免这种错误为目的的哲学智慧就不可能在人类的思想中缺位。
5.结论
梅森认为：“科学主要有两个历史根源。首先是技术传统，它将实际经验与技能一代代传下来，使之不断发展。其次是精神传统，它把人类的理想和思想传下来并发扬光大。10它们分别对应于僧侣阶层和工匠阶层。在古代，精神传统在社会中占据了知识的主流地位，技术难以进入哲学家的知识分类表中。到了近代，在实验方法中，哲学家的思辨和工匠的技术第一次达到统一。实验科学的发展，形成了分门别类的以实证科学为核心的知识结构。技术的科学化，推动了科学与技术的第二次综合，其实质是在科学理性的基础上建构技术，把技术变为科学的东西，近代的科学分类进一步演变为科学技术体系。同时，科学技术的社会体系在科学技术体系结构、学科结构、专业结构、科研组织结构等，成为科学技术体系的社会载体。
但是，以“学”为主的科学技术体系，从古希腊延续至今，已经表现出了对当今科技状况的不适应。科学实践从单参数仪器到计算机在线控制的多参数仪器的发展，科学方法的系统化和电算化，人工智能的发展和应用，特别是传播方式的变革为科学技术体系的变革创造了条件，以“用”为主的科学技术体系将是一个可能的选择。
