维也纳学派哲学家石里克曾说，科学的本质原则上不外是“同样的事物而在不同的对象中之发现”。这里拟从经济增长极概念入手，通过类比方法，提出科学增长极概念，并就科学增长极的功能和分类进行初步讨论，以期刷新人们的有关认识。

 

增长极概念是法国经济学家佩鲁1957年提出来的。他认为，经济增长首先发生在具有创新能力的行业，而不是同时出现在所有的部门。这些具有创新能力的行业常常聚集于经济空间的某些点上，这样就形成了增长极。经济增长率先发生于增长极上，然后通过各种方式向外扩散，并对整个经济发展产生影响。区域经济学家把佩鲁的增长极概念和思想引入区域经济研究中，便形成了解释区域经济增长过程和机制的区域增长极理论。

 

仿效区域经济学家的做法，笔者在此将佩鲁的增长极概念和思想引入科学研究问题的讨论中。翻开科学史，我们不难发现，在科学发展过程中，亦存在着增长极——科学增长极。它是指在一定的历史时期，某一门或某几门学科的成果最多。而这一门或几门学科就是所谓的科学增长极。

 

有如经济增长率先发生于增长极一样，科学增长极是科学研究成果的高产出率的“区域”。例如，就物理学而言，17世纪的力学、18世纪的热学、19世纪初的化学、19世纪末的电磁学和20世纪初的核物理学等，就是各历史时期的科学增长极。

 

在区域经济学中，增长极的作用表现在：（1）支配效应——周围地区的经济活动随着增长极的变化而发生相应变动；（2）乘数效应——增长极对周围地区经济发展的作用会不断得到强化，影响范围和程度并随之增大；（3）极化和扩散效应——极化效应是指增长极的吸引和拉动使得周围地区的生产要素和经济活动不断趋向增长极，而扩散效应则是指增长极向周围地区输出生产要素和经济活动并刺激和推动周围地区的经济发展。

 

科学增长极的功能类似于经济增长极的功能，也具有支配效应、乘数效应、极化和扩散效应。换言之，科学增长极宛如一个“引力中心”。我们不妨想象一个现代的爱因斯坦的引力形式：更大的物体使周边时空弯曲，并使之发生倾斜和扭曲，从而改变引力场范围内的较小物体的行为和运动。从科学发展历程看，科学增长极一旦形成，就成为一个引力中心，产生相应的引力作用，对其“引力场”范围内的科学发展产生一定影响。例如，17世纪经典力学取得巨大成就后，力的概念不仅向其他学科渗透，而且对经典力学范围以外的物理运动规律的研究，人们也往往冠以“力学”二字，如热力学、电动力学、量子力学等等。无独有偶，系统科学兴起后，系统、信息、反馈等概念的使用，无不早已步出原来的学科领域而走向更加广阔的学术天地。

 

科学增长极，按其性质可以分为事实增长极和理论增长极。所谓事实增长极，指的是科学创新或科学巨进是通过对相关事实的研究而形成的增长极。例如，19世纪物理学天空中的“两朵乌云”——以太漂移实验和紫外灾难即典型的事例之一。1887年，美国物理学家迈克耳孙和莫雷进行了著名的以太漂移实验。该实验结果同经典物理学理论的预言完全相反，因而否定了以太假设，确立了光速不变原理，促使了相对论的建立。英国物理学家瑞利和金斯所进行的黑体辐射实验表明，热辐射特征在低频范围、温度较高时与实验数值相符，但在高频范围却与实验结果差距甚大。经典物理学由于无法解释这一现象而陷入困境。这一困难被称为“紫外灾难”。1900年，德国物理学家普朗克针对实验结果，提出了“能量子”假说。因此，在一定意义上可以说，正是“紫外灾难”的降临催生了量子力学的诞生。被人们誉为“理论地理学之父”的德国地理学家克里斯塔勒，于1933年提出和创建了中心地理论。但应该知道的是，这是他经过4年的实地调查后才取得的成就。

 

所谓理论增长极，应指科学创新或科学巨进是通过对已有科学理论的深化和升华等而形成的增长极。科学史表明，牛顿曾经彻底地阅读过伽利略的著作。实际上，我们今天所熟知的牛顿力学三定律的正确性都能从伽利略的著作中得到验证。或许正因如此，牛顿才感叹：“如果说我比其他人看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。”科学史实明证，通过研读科学经典而取得科学研究成果者比比皆是，像德国的“样样皆通的大师”莱布尼茨，似“一座高耸的金字塔”的法国数学家、天文学家拉格朗日等等，遍布于科学历史的苍穹之中，不胜枚举。

 

科学增长极，从发生学的向度看，是先有事实增长极，后有理论增长极；若从共时性的某一横断面看，则往往二者共存，既有事实增长极，也有理论增长极。

 

《吕氏春秋》有言：“一引其纲，万目皆张。”认识科学增长极的形成规律，对于提高科学研究成果的产出率将大有裨益。

 

（作者为山西师范大学城环学院副教授）

 

《科学时报》 (2009-3-27 A4 周末评论)