第063期：量纲与学科建设（下）
科学发展的源头在哪里
科学是一切自然和人文社会学科的总称，而学科又是科学的具体表现。科学发展的源头在哪里？各学科发展的逻辑序列又是怎样的？我们的答案如下：
如果我们把自然和人文社会科学比作一条河流，那么，它们的源头就是数理学科了。也就是说，数学和物理是一切科学发展的源头。南宋诗人朱熹说：“问渠那得清如许?为有源头活水来”。由此可见，重视和发展数理学科是多么的重要。
数学是逻辑思考的方法和工具，物理是一切自然学科研究和发展的起点。当物理学研究进入到分子和原子层次时，化学就应运而生了。化学离科学的源头不远，是上游学科，也是其它自然学科的基础。
当化学研究进入到氨基酸和蛋白质等微观分子领域时，生命科学及其下属的生理学、病理学、脑科学、分子生物学、基因组学和基因工程等学科也就逐渐成熟。生命科学的研究最终离不开物理和化学，其本质问题最终要靠物理和化学来解决。物理和化学研究最先涉及到的问题都是与人民生活息息相关的生命科学、资源、能源、材料等问题，随着对这些问题研究的深入，生命科学、资源、能源、材料、农业、环保等新型学科也就随之产生了，这些学科并行发展，都是中游学科。
当生命科学研究涉及到人的精神和情感等社会科学的问题时，心理学、教育学、管理学、经济学和法学等人文社会科学就会得到快速发展，它们是下游学科。下游学科的发展，又会进一步推动文学、艺术、伦理道德和宗教信仰等人类学的深入发展。
人类学研究人类的过去、现在和终极问题，是系统庞大自古就有的形而上的世界文化。不管自然和人文社会科学从源头的数理学科如何向下游发展，它们都会最终汇入并服务于形而上的世界文化。
学科上下游关系之我见
如前文所述，一切学科都是从数理这个源头发源，延绵不断，源远流长，形成了上下游诸多的学科。形成的学科各有千秋，下面按照上游学科和下游学科两大类解读一下二者的关系。
上游学科偏自然重物质，下游学科偏人文重精神；上游学科重经济基础，下游学科重上层建筑。上游与下游学科的关系，本质上就是哲学的物质与意识的关系。只有上游坚实的自然科学基础，才能支撑好下游高尚的人文意识形态。
上游学科是人类生存发展的物质理论基础，失去了它，下游的一切学科都将成为空中楼阁或无源之水，无本之木。故人们只有首先了解物质世界，才能更好地了解精神世界。而中游学科是物质和精神的过渡交叉，是形而上和形而下的复合体。形而上的人文社会和人类学多是上层建筑，是世界文化的崇高追求和归宿，是人类文明的最高境界，是大同和谐世界的最终归属。
上游学科重定量、重逻辑、重物质、重基础；下游学科重定性、重人文、重精神、重社会活动。上游学科中数理基础好的人，研究下游学科的问题相对容易。反之，下游学科缺乏数理逻辑的人，研究上游学科的问题就很难。这也就是大学生转专业只能按照理工、农医、工商、管理、社会、人类学的顺序依次往下调转的道理所在。
每个学科的发展都需打基础和上水平。打基础即学习和继承该学科上游学科的理论，这样才能夯实基础，站稳脚跟。上水平即发扬光大，向下游学科延伸，与下游学科交叉融合，解决它们的具体问题。唯此，学科才能真正发展壮大。
自然与社会学科的区别
人类社会发展的历史告诉我们，世界文化总是不断从物质到精神，从形而下到形而上发展变化的。人类文化的科学越接近自然时，其文化形而下的自然观特征，即定量性、逻辑性、科学性、物质性和规律性就越明显。反之，人类文化的科学越接近人文的社会意识形态时，其文化形而上的人生观特征，即定性性、非逻辑性、艺术性、精神性和道德性就越明显。从自然科学的理、工、农、医等到社会科学的文、史、哲、商等，学科的人文精神特性越来越明显。反之，从社会科学的文、史、哲、商等到自然科学的理、工、农、医等，学科的自然物质特性越来越明显，如图1所示。
图1 各学科特性的变迁
上图中，理科就是指“数、理、化、天、地、生”，工科就是指“机、电、土、化”。理科是干什么的? 它就是创新、发现、观察及解释现象,就是透过现象看本质，找原理。工科是干什么的？它就是解决实际问题，无中生有地创造出世上没有的东西。没有理的工是无源之水、无本之木；没有工的理是坐而论道、纸上谈兵，只有理工融会贯通才能情高致远，理论联系实际，更好地为人民服务。
形而下的物质科学是一切知识和学问的基础，它包括科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics），简称STEM。STEM也就是我们所说的理工科，它支撑和助长着实体经济，是国家经济基础的坚强后盾，必须优先和重点发展，这样才能真正体现好哲学上讲的物质第一性，物质决定意识。
图1各个学科内涵的本质区别就是对逻辑思维方法使用程度的不同，即对数学依赖程度的不同。也就是说，图1从左到右学科的逻辑特性依次降低，非逻辑的精神和道德特性依次升高，即图1越靠左的学科越属自然观，越靠右的学科越属人生观。
