化学综述论文范文

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篇1

作者：罗观和 陈世荣 胡光辉 潘湛昌 肖楚民 田新龙 曾海霞 罗小虎 单位：广东工业大学轻工化工学院

活化浆料的分子结构为聚氨酯树脂和活化浆料的红外光谱，在聚氨酯树脂的曲线中:3547．0～3500．0cm－1峰为N－H伸缩振动;3100．0～3000．0cm－1为芳环上C－H的伸缩振动;2884．5cm－1为C－H的伸缩振动;1731．6cm－1处宽的强吸收峰是酯和氨基甲酸酯基2种C=O吸收相重叠的结果;1602．8～1573．7cm－1中强吸收峰为苯环C=C骨架振动;1262．0～1113．5cm－1对应聚酯中的C－O弯曲振动;728．6cm－1为芳环上C－H的弯曲振动［8，9］。在活化浆料的曲线中:N－H的伸缩振动几乎消失;C=O吸收峰红移到1716．6cm－1，强度进一步增强;聚酯中的C－O弯曲振动红移到1250．2～1110．9cm－1，由2个分离不太好的肩峰转变为明显的强吸收峰。由此可以推测:聚氨酯树脂－NHCOO－基团中的N，O分别与Ag+发生了配位作用，N与Ag成键，N－H的电子云移向N－Ag，从而削弱了N－H键的强度，故N－H伸缩振动显著削弱;O－Ag形成配位键后，C=O和C－O上的电子云移向Ag，故C=O和C－O的吸收峰红移，吸收强度增大。此外，Ag+还能和巯基树脂、改性壳聚糖等发生配位作用［10～13］。

化学镀铜过程试样表面形貌及性能表面形貌在PET基材上涂覆活化浆料形成电路图案，90℃烘干后化学镀铜，金属化过程的电路图案。化学镀铜前电路图案呈透明状，活化浆料厚1．0～1．2μm，此时的电阻为1．5MΩ(测试点为图案中四角的任意两角);化学镀铜30s后，原透明图案转变成灰色，并有稀少分散的铜粒出现;化学镀铜60s后，出现铜粒的位置增多，但仍呈离散状态;化学镀铜90s时出现明显的铜层，由离散铜粒相互连接而成，此时电阻大幅减小，为3000．0Ω;化学镀铜300s后铜层均匀、连续、较薄，其电阻为500．0Ω;化学镀铜900s后得到均匀较亮的铜层，电阻为20．0Ω;化学镀铜1800s后铜层均匀暗红，电阻为5．5Ω。可见，随化学镀铜时间延长，图案导电性变好。化学镀铜过程中试样表面的元素分布及形貌。化学镀铜前，活化浆料表面的银分布均匀(图略)。化学镀铜30s，试样表面存在颜色较亮的金属颗粒(图略)，银在表面颜色较亮区域分布的密度大(图略)，表明较亮区的金属颗粒主要是银原子。化学镀30s时树脂表面已经有较均匀分布的铜沉积(图略)。活化浆料在非导体表面高度分散，所以初始沉积为细微晶粒结构，以弥散、不连续的形核中心在表面分布。接触化学镀铜液后，既发生了活化浆料的迁移，也发生了晶体的聚结［14，15］，因而元素分布图上铜分布均匀(图略)，但在表面形貌图上出现了团聚颗粒(图略)。化学镀铜60s时，出现了三维生长的聚结体(图略);至90s时聚结体之间发生了连接(见图3f);当化学镀铜时间延至300s时，镀层表面仍然存在弥散的三维生长中心(图略3g)，同时存在着聚结后的大颗粒(图略)。上述现象表明，结晶生长形核由同时进行的3个过程组成，即弥散的三维生长中心的形成、三维中心的生长、三维中心的连接聚合。性能测试化学镀铜前涂覆的活化浆料与PET基体的结合力，拉扯后3M胶带表面无脱落的浆料。同样，测试化学镀1800s后铜层与PET基体的结合力，拉扯后3M胶带表面无脱落的铜粒，符合GB5270－85对镀层结合力的要求。化学镀300，600，900，1200，1500，1800s所得铜层的厚度及方阻见。结果表明:随着化学镀的进行，铜层厚度不断增加，方阻不断减小，最终得到的电路图案导电性良好。化学镀铜过程的电化学探讨化学镀是在混合电位控制下的电化学过程。可通过化学镀过程的混合电位-时间曲线研究金属的催化活性［18～20］，以判断化学镀能否进行［20］。

为活化浆料中银含量(用硝酸银使用浓度表征)对化学镀铜催化活性的影响，可以发现:当活化浆料中银含量低于0．001时，不能引发化学镀铜过程;当银含量大于0．005时，能够引发化学镀铜过程，引发时间可由电位突变进行判断，从开始记时起到曲线达到电位突变这段时间为诱发时间［21］;银含量由0．005增大至0．180时，引发化学镀铜的时间从383s逐渐递减至79s，表明银含量越大，达到所需活性中心覆盖率的时间就越短，即诱发时间越短，催化活性越高;银含量为0．090，0．120，0．150，0．180时的诱发时间比较接近，结合使用成本考虑，以银含量为0．090进行研究;图中除银含量为0和0．001的2条曲线外，其他曲线均有2个电位平台，第1个在一定时间内随银含量增大有不同程度的倾斜，倾斜幅度随银含量增大而增大，这是一个缓慢的化学镀铜反应，生成了铜活性中心，当活性中心在基体表面的覆盖率达到一定程度［22］，电位会出现突变，从而跃迁到第2个电位平台，电位的突跃表明浆料表面化学镀铜过程正式引发，化学镀铜反应得以快速进行。银含量少于0．001时，化学镀铜反应的ΔE=0，无镀层。银含量≥0．005能有效催化沉铜，得到均匀的铜层，其ΔE约为－0．4517V。由Kondo的吸附模型可知［23］:由于活化浆料为绝缘体，刚接触镀液时电位为电极稳定电位，电极表面存在配位平衡Cu2++L2－=CuL，K=［CuL］/(［Cu2+］［L2－］)，［Cu2+］=［CuL］/(［L2－］K)，而K很大，再加上pH值约为12．0～12．5，Cu2+与OH－发生副反应，故电极表面集中少量的Cu2+和大量L2－，OH－，电极电位为负;反应开始进行，甲醛开始被氧化，大量的Cu2+被还原，故电极表面的Cu2+几乎都被还原，而本体溶液中的Cu2+来不及补充，此时电极表面集中了微量Cu2+和大量带负电的配位离子［24～26］，电位突变。当t＞诱发时间时，电位继续负移，随着反应的进行电极表面不断生成新的铜活性中心，并连续发生铜沉积过程［25］，混合电位逐渐趋于稳定。(1)聚氨酯树脂主链－NHCOO－基团中，N和O与硝酸银中Ag+形成配位键，构成了含银活化浆料。银在浆料表面均匀分布，有利于催化化学镀铜过程。(2)活化浆料接触化学镀铜液，先得到离散均匀的铜颗粒，随化学镀时间延长最终得到均匀致密的铜层。(3)活化浆料上化学镀铜得到的电路图案具有良好的结合力和导电性，该工艺可作为一种全印制电子技术来推广应用。(4)活化浆料对化学镀铜过程的催化:开始阶段先缓慢生成铜活性中心，其在基体表面覆盖到一定程度后，浆料表面的化学镀铜反应得以快速进行，随银含量的增大，达到所需活性中心覆盖率的时间越短，催化活性越高。

篇2

作者：隆金桥 单位：百色学院化学与生命科学系

评价方式简单，对学生的学习没有压力有机化学实验学生学习评价方式分平时成绩和期末成绩两部分，而平时成绩主要来源于学生的实验报告，在评价实验报告时主要看报告写得怎么样及实验数据的处理和分析，对实验过程和实验态度难于评价。实验报告也是流于形式，大部分学生都是照抄教材，实验过程照搬硬套，被动地验证、机械地重复。如一个合成实验包括对实验过程的认识处理，实验仪器的安装、产品的提纯、后产物的处理等诸多连续的过程，一些学生只重视实验的结果，不重视实验的细节和过程，操作不规范、不熟练，认为过程是小事，只要做出产品就行[1]。一些学生没有良好的实验习惯和科学态度，设计实验的能力差，缺乏对实验进行修改、更新、提出异议的勇气[2]。在实验过程中一般一个老师带15个以上的学生，很难对每个学生的实验细节进行评价。

教学大纲的改进和教材编写自2006升本以年以来，实验室按照加强基础、培养技能、体现地方特色、反映最新科技新成果的原则，组织人员编写了有机化学实验教学大纲，并进行了多次修改，根据不同专业的情况，删除了验证性实验(师范类专业不删除)，增加了综合性与设计性实验，整个实验大纲侧重于培养学生的基本实验技能和综合能力。在教材方面，参编了广西高校自己编写的有机化学实验，全书分为有机化学实验的一般知识、有机化学实验的基本技术、有机物的分离提纯办法、有机物物理常数测定和波谱分析、有机物的制备、天然有机物的提取、现代有机合成实验新技术与新方法、综合性化学实验和研究/设计性实验、有机化合物的性质实验等十个部分。基本操作训练立足于让学生掌握常用仪器设备的基本使用方法、实验操作的基本技能，加强有机化合物的分离、纯化技术；有机化合物的制备实验则以典型的有机反应为基础，融入一些应用及影响面广、内容较新的反应及化合物类型；天然有机物的提取实验则以典型天然化学成分的分离纯化为基础，并融入具体的生物活性；综合性化学实验突出综合训练和应用性；研究/设计性实验仅给出合成要点或思路，以学生为主体进行研究训练。本教材的定位是广西高校用的实验教材，体现了地方特色：一是乡土性，选用较多例子是和广西优势特色资源有关(当然还要注意与通用性统一)；二是先进性，把有机化学研究的新成果新技术新手段反映出来，把各高校在质量工程中取得的新成果体现在实验教材之中；三是编排体系上比较新颖；四是在思考题和注释上狠下功夫；五是在研究性和设计性实验上下功夫多，侧重训练学生的思维。教学内容更新加强实验的系列性单个的合成实验在完成实验后所得产品往往同实验废液一起集中处理掉，这样会使实验的成本提高，也会造成环境污染。如果能将不同的实验内容串联起来，使上一实验的产品为下一实验的原料或溶剂，就可以节约成本、减少环境污染。在教学过程中，我们根据实验教材和实验条件具体情况加入了系列性实验，比如环己烯，己二酸和己二酸二乙酯的制备实验，我们先由环己醇脱水制备环己烯，此反应生成物环己烯作为下一个实验己二酸的原料，而生成己二酸又成为下个实验己二酸二乙酯的制备的原料，这样的系列实验，具节约了实验成本，又减少了化学药品对环境的污染。在这样的系列实验中，学生只有认真地做好上一个实验，得到理想的产物，才能为下一个实验提供好的材料。如果上一实验的产率太低、太少或产品的纯度不够，那么下一个实验就无法进行下去，或者得不到好的结果[2]。因此，在进行系列实验时，学生必须对每个实验都要充分准备，认真研究，谨慎操作，细致观察，才有可能完成这一系列实验，这即有益于学生实验技能的提高，又可以培养和激发学生对有机化学实验的兴趣，提高了学生的综合素质。加强综合性、设计性实验，培养学生的综合素质原用《有机化学实验》教材中化合物的制备，大多是单个有机化合物的制备，缺少综合性、研究性/设计性与创新性强的实验内容，不利于培养学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力，更不利于创新能力的培养。

综合性、研究性/设计性实验是实验课程知识的综合体现，势必能够提高学生综合思考问题的能力，进一步培养学生的创新能力。所以在教学计划的制定过程中加强综合性、设计性实验，比如秦皮中七叶内酯和七叶甙的分离纯化，就是一个综合性实验，这个实验包括多种基本操作，如回流、萃取、蒸馏等，可以在短时间内让学生学会较多的实验单元操作，同时实验内容贴近生活，增强了学生的学习兴趣，培养了学生的综合素质。增加地方特色项目，培养学生的学习兴趣教学过程中，我们还注重学生学习兴趣的培养，增加了地方特色、贴近生活的实验项目，比如黑胡椒中胡椒碱的提取、从茶叶中提取咖啡因等。学生在实验过程中，所用原料是日常饮用的茶叶和煮菜用的黑胡椒，会大大激发他们的实验兴趣，提高他们的学习积极性，同时也激发了学生对于日常生活的观察和探索的兴趣，从而培养了学生科学研究的能力。更新教学模式和教学方法根据我校的教学条件和有机化学实验的特点，我们大胆进行改革，对一些基本操作训练的实验，我们通过多媒体的方式展现给学生，让学生掌握基本操作，比如简单蒸馏操作，我们通过多媒体，把蒸馏所用的仪器，实验条件，实验注意事项，安装仪器的顺序、拆仪器的顺序等一步一步的演示给学生看，让学生对蒸馏装置和实验条件有比较深刻的认识。在研究性实验中我们要求学生主动参与、根据实验内容认真查阅资料，提出实验方案，审核通过后才能进行实验研究，这样可以提高学生学习兴趣，让学生领悟科学研究的方法，从而构建了“稳基础、抓能力、促创新”的探究式有机化学实验教学模式。加强学生实验的评价，培养学生严谨科学态度加强学生实验的评价是对学生实验成果的肯定重要体现，是培养学生严谨科学态度的重要方法，学生平时成绩的评价除看学生的实验报告外，还要对学生的实验态度、实验操作，对实验过程中突发事件的处理，团结协作等方面进行评价，这样的评价才是学生平时成绩有较完好的体现。评价的方法是教师先制定相应的评价细则，从操作，实验过程，注意事项，失败及其原因，实验效果，团结协作等六个方面进行评价。导师不一定每个实验对每一个学生都进行全面的评价，可以每次实验对一、两组进行评价，依次轮流进行。

有机化学实验教学自改革以来，学生的学习积极性、主动性得到提高，实验动手能力得到加强，分析和解决问题能力有很大改善，学生进实验室的主动性增加了，探索研究的气氛浓厚了，参加广西高校大学生化学化工类论文设计竞赛和“挑战杯”大学生课外学术竞赛的学生增多了，论文质量一年比一年好。当然，有机化学实验教学改革是一项系统工程，今后将继续推进有机化学实验教学改革的深入发展，继续探索教学模式与方法，切实提高有机化学实验教学的质量；继续注重对学生动手能力、思维能力、创新精神和科研能力的培养，培养适应社会需求的高素质应用型人才。

篇3

作者：安梅梅 李晓东 单位：天水师范学院 天水师范学院

缓蚀剂的作用机理缓蚀剂通常是通过与青铜器金属表面吸附、配位后在青铜文物表面形成一层铜离子与缓蚀剂紧密结合的配位型高聚物膜[Cu（Ⅰ）-BTA）]n[10,13-14]，从而将在外界的铜离子包裹起来，防止“青铜锈”向内部金属铜的进一步转移腐蚀，而反应过程中产生的Cl-会在完成的清洗中去除，从而减少了青铜器的进一步腐蚀.其作用机理以苯并三氮唑（BTA）与铜离子的作用过程为例加以说明（图略）.目前，常用的缓蚀剂主要有苯并三氮唑（BTA），5-氨基-2-巯基-1,3,4-噻二唑（AMT），2-氨基-5-乙硫基-1,3,4-噻二唑（AETD），2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑（AETDA），5-苯基-4-氢-1,2,4-三唑-3-硫醇（PTAT），2-巯基苯并恶唑（MBO），2-巯基苯并噻唑（MBT）和2-氧代苯并咪唑（MBI）等.其优化后的几何构型见（图略）缓蚀剂分子的构型一般而言，缓蚀剂分子与金属作用时其活性中心主要是分子中的氮原子（N）、氧原子（O）和硫原子（S）等杂原子[15-16]，而这些杂原子主要存在于吡啶环、噻唑环和三唑环等分子及其衍生物中，这些杂原子又与碳原子相互作用，影响到缓蚀剂分子与金属的相互作用.所以，本文在利用Gaussian09程序在B3LYP方法和631+GD基组的基础上，对缓蚀剂分子中杂原子与碳原子、杂原子之间的键长（表略）和几何构型作了详细的分析，以利于研究缓蚀剂分子与铜离子的作用原理.通过对8种常见的缓蚀剂分子进行结构优化后发现，其大多数分子成平面型或近似平面型结构，仅有PTAT分子的几何构型中苯环和三唑环各处于不同的二个平面中，其主要原因是二个环仅有一个碳碳单键相连所致.对表1的数据归纳后还发现，所有缓蚀剂分子中都存在共轭体系.在AETD分子中C1=N1、N1-N2、N2=C2和C2=N3双键的键长比非共轭体系中相应的键长（0.128nm、0.137nm和0.128nm）要长0.001nm、-0.010nm、0.002nm和0.010nm.可见，该分子中N原子以P轨道上的孤对电子参与共轭，使得C=N双键键长增长，N-N单键键长缩短；另外，在AETD分子中C1-S1-C2单键键长分别为0.178nm和0.177nm，比单独的C-S单键键长缩短了0.005nm和0.006nm，说明S原子中3P轨道上的电子也参与了共轭体系.在其它的缓蚀剂分子中也同样存在与AETD相似的键长增长与缩短的现象，可参见表1相关数据和图2中优化后的几何构型得到其结果.

通过以上分析认为，8种缓蚀剂分子都存在P-p共轭体系，而P-p共轭的结果使缓蚀剂中杂原子上的电子更易离域，p电子将更加容易转移到铜离子或铜原子上，从而形成配位键.同时，也利于未氧化的铜原子向缓蚀剂分子的空轨道反馈电子，使缓蚀剂分子稳定地与铜原子表面形成有效吸附，阻止了腐蚀介质向其它铜原子扩散.缓蚀剂中杂原子的电荷密度当缓蚀剂和青铜器相互作用时，缓蚀剂中杂原子的电子云会进入青铜器中铜离子的空轨道，从而形成化学键[16].缓蚀剂中杂原子的电荷密度越多，即净电荷越多，理论上则会有更多的电子进入铜离子的空轨道，所形成的化学键也愈加稳定，则缓蚀率就愈高，所以，通过判断缓蚀剂中杂原子上的电荷密度，就可以从理论的量化参数上初步确定缓蚀剂的缓蚀能力.，在缓蚀剂分子中杂原子N、S和O的电荷密度值有正负之分，正值表示在该原子上相对于其它原子有较少的净电荷，而负值则恰恰相反.通过比较表2中的各种缓蚀剂后发现，杂原子中净电荷较多的缓蚀剂有MBI、BTA、AMT和AETDA，并且在N原子上的净电荷要大于O和S原子上的净电荷，所以推测在和铜离子形成的配位化学键主要发生在N原子缓蚀剂的前线轨道能量前线轨道理论认为[15,17]分子的最高占有轨道HOMO的能量EHOMO越低，则表示分子给予电子的能力越弱；反之，EHOMO越高，则分子向外提供电子的能力越强，随之亲和性也就越强.而分子的最低空轨道LUMO能量ELUMO越低，表明分子接受电子的能力就越强，反之则越弱.另外，分子的最低空轨道与最高占有轨道的能量差（ELUMO－EHOMO）是分子稳定性的重要指标，其差值越大，分子越稳定，越不易参与化学反应；差值越小，分子越不稳定，越易参与化学反应.图3为文中所列的8种缓蚀剂分子的最高占有轨道、最低空轨道和能量差值.从图2中可见，缓蚀剂分子中EHOMO最高的分子是MBI，最低的是BTA；ELUMO中最高的是MBI，而最低的是BTA.从以上分析说明分子MBI具有较强的亲和性，易于铜原子或铜离子发生作用，但不易接受铜原子的反馈电子，使得其形成的配位键稳定性降低，而缓蚀剂BTA则恰恰与MBI相反，能与铜原子或其离子形成较为稳定的配位键，但难于铜离子或原子相互作用.从图3还可见，缓蚀剂分子中最低空轨道与最高占有轨道的能量差E以AEDTA为最高，而BTA和MBI分子的能量差几乎一样.可见，要得到既能快速与铜离子或原子作用形成配位键，又可使其配位键键能提高的缓蚀剂是今后设计开发的又一挑战.缓蚀剂的最高占有轨道量子化学中的前线轨道理论认为，反应物间的相互作用仅在分子的前线轨道之间进行[15,18]，所以要进一步了解缓蚀剂分子与铜离子或原子间的相互作用就必须了解其分子的HOMO与LUMO的轨道分布，才能直观清楚的掌握缓蚀剂分子的作用机理.图4和图5分别为上述8种缓蚀剂分子的HOMO和LUMO轨道分布图形.从图4中可以清晰地看出，MBI的轨道能均匀的分布于整个分子的周围，增加了HOMO轨道在有效空间内的活性区域.这种分布提高了MBI分子的亲和性.从图5中可见，BTA分子的LUMO轨道分布较其它轨道更为均匀，有利于外界的孤对电子进入该轨道.该结论也符合ELUMO与EHOMO的变化.

本文对8种常见的缓蚀剂分子采用Gaussian09程序，在B3LYP方法和631+GD基组的基础上对分子结构和反应活性作了详细的理论分析.结果表明：大多数分子成平面型或近似平面型结构，所有缓蚀剂分子中都存在共轭体系；并且缓蚀剂分子MBI、BTA、AMT和AETDA中所有N原子上的净电荷要大于O和S原子上的净电荷，推测其活性中心可能在N原子上；通过对所有缓蚀剂分子的HOMO、LUMO和E分析后发现，BTA和MBI分子在ELUMO和EHOMO上具有其特殊的能量值，并且在轨道分布图形中得到验证.结合以上理论分析可以得出最具有缓蚀性能的缓蚀剂是苯并三氮唑（BTA）和2-氧代苯并咪唑（MBI）.

篇4

对科学的理解是当代科学哲学的任务之一，因为真实的科学并不是我们常识中所认识的科学。我们可以直观一朵花是什么，但是科学却不存在一个类似的实体。我们可以把某些物质的、可感知的东西称为科学，如牛顿的手稿、爱因斯坦相对论的出版物等等，但这只是科学的某种体现或它理论化形态，我们还不能说这就是科学本身。科学知识只是某种类型的可见形态，理解科学更需要认识科学的社会历史本性。

一、作为“意识形态”的科学

将科学视为意识形态，实际上是把科学视为一种历史存在的人类意识，它不同于曼海姆对意识形态的经典定义。说科学是一种特殊的意识形态，就是因为科学与人类社会历史具有某种内在的联系，这与说科学是一种特殊的精神活动相类似。目前，将科学看作一种特殊的意识形态已经得到许多学者的认可，①但是科学作为一种意识形态的特点尚需作出必要的说明。

科学之所以可以作为一种意识形态看待，首先是因为科学是对现实世界的认识，是关于客观世界的“意识”。科学的发展深刻地影响着我们的思维方式、价值观念乃至整个的世界观。现代科学的每次重大的统一，都必然伴随着观念上的重大变革。科学本质上是关于自然的认识，是对自然的研究，是关于自然的观念，这是科学作为一种意识形态或精神生活最本质的方面。“科学被专门建立起来，是为了直接地解释自然界、社会和思维的所有现象的本质的、最主要的方面。”②在科学这一意识形态中，对人类认识任务的解决成为首要的使命，而科学知识的取得又是与人类社会的物质关系和生产需要分不开的。科学从最初的对自然秘密的探究到它成为一种理论成果、再转化为改变我们生活的力量，它带给我们生活各方面的深远影响是不容置疑的。从最初对对自然的好奇，到后来逐渐给予我们一种新的自然界的图像，一种我们看待自然界乃至整个世界的观点，以至改变了我们的整个生活方式和精神面貌。

科学的发展带来的并不只是具体认识的改变，而且是人对整个世界看法的改变，因此也必然地引起包括宗教思想在内的意识形态的深刻嬗变。从另外一种意义上，科学也会演化出意识形态，科学本身也包含了意识形态的因素。对此，哈贝马斯（J. Habermas）等法兰克福学派成员作出过深入的研究。但正如宗教中孕育了科学一样，基于科学实践而产生的某种意识形态（如唯科学主义）也是科学的副产品，是属于“科学文化”的范畴。正因为科学的应用可以带来各种各样的社会问题，并在不同的社会阶层和社会群体之间造成利益上的矛盾，因此对科学的不同态度就会成为一个“意识形态”问题。哈贝马斯从否定的意义上理解意识形态，他认为，作为“意识形态”的科学技术会产生消极的政治效应。科学技术作为生产力，实现了对自然的统治；科学技术作为意识形态，则实现了对人的统治。他不像其先辈霍克海默、马尔库塞等人那样认为科学技术从来就是意识形态，而是强调只有在现代社会中，当科学技术成为第一生产力时，它才履行意识形态职能。③哈贝马斯不把科学技术产生消极的社会作用归结为社会环境，而认为科学产生的消极的社会作用完全是由科学技术本身造成的：“这种意识形态的独特成就就是，它能使社会的自我理解同交往活动的坐标系以及同以符号为中介的相互作用的概念相分离，并且能够被科学的模式代替。同样，在目的理性的活动以及相应的行为范畴下，人的自我物化代替了人对社会生活世界所作的文化上的既定的自我理解。”④

科学还与其他人类精神创造活动相互依存，紧密地联系在一起。当代学者伊安·巴伯认为，“科学是一项真正的人类事业，它具有人类从事的其他活动的许多特征。”⑤同人类其他文化形式相类似，科学不但具有实用的、功用的一面，同时它也有超越性、创造性的一面，即可以从科学活动中获得人的自由。首先，从历史来看，科学与宗教、哲学、伦理、文学艺术等处于一种相互渗透又相互区别的关系中。从科学知识的萌芽期开始，科学与宗教、神话、寓言教交织在一起，构成了科学的古代形态。即使是在今天，科学与各种不同的知识形态、意识形态之间的相互影响、相互渗透、相互作用仍然构成了科学科学知识系统生存和发展的动力。爱因斯坦曾经描述过信仰因素在科学探索中的重要作用，说明了宗教与科学在当代构成了一种特殊关系。科学活动是需要信念的，这种信念既包括对科学功能的社会性信念、科学对人类社会的正向价值、科学价值的世俗性的认可，也包括了某种对自然（自然的美、自然的秩序、自然的统一）的惊异和敬畏，这种情感在在某种意义上具有了宗教性。科学家所体验到的宗教情感，并不必然是对某种宗教教条或宗教神学的认可，因为科学信念首先是以自己的科学实践活动为基础的，这一切都没有取消科学事业的独立性。科学说明不同于宗教的教条或神学理论，相对于这些文化体系，科学为人类提供了一种“客观的说明”，这是我们对科学的基本信念。

科学作为一种“意识形态”与经济基础处于不同的关系之中，即“自然科学的概念内容没有被归因于某种经济基础：归因于经济基础的仅仅是它们的‘目的’和‘材料’。”“自然科学与与经济基础的关系，不同于其他知识领域和信仰领域与经济基础的关系”。⑥科学只能是一种特殊的意识形态，科学与经济基础之间不是直接的“反映”关系，这说明科学与宗教等其他社会意识形态具有质的区别。

二、作为文化的科学

英国学者斯诺（C. Snow）在20世纪50年代提出了两种文化的概念，他认为，科学文化（scientific culture）“不仅是智力意义上的文化，也是人类学意义上的文化”⑦。也就是说，科学不仅代表了一种智力活动及其成果，而且也具备和人类学家视野中的文化现象一样的性质与特征。斯诺提出这样的观点，主要是基于大学里从事人文与自然科学的两种知识分子在文化上 日益严重的隔阂与对立。造成这种文化分裂的原因是深刻而复杂的，有些渊源于社会历史，有的是个人经历所造成的，还有的则是由于不同种类的精神活动本身的内在动力的差异。⑧在斯诺看来，科学是“表征人性的本质和才能”的，“对自然界的好奇心以及对思维的符号系统的运用，这正是最珍贵、最人性的两种人类本性”。⑨也就是说，文化是体现人的“本性”、与人的存在和发展有关的活动和现象，因而科学可以毫无疑义地看作是人类文化的一个组成部分。从这里，我们可以意识到科学文化与人文文化的“家族相似性”。科学之所以表征了人的本质和才能，首先体现在它是一种对待经验的成功方式：科学活动是按照某种程序进行的，它把以前已经完成的东西不断地再合并为一个不断生长的结构，这就是我们称之为科学的文化或传统。⑩在斯诺看来，科学文化是累积的、组合的、共意的，它体现着自己的过去，必然要穿越时间而进步；而另一种（人文）的文化则具有另外存在方式，它们是非累积的，是独一无二的，从彼此之间的关系上看不出内在的进步。

科学对人类社会存在的巨大影响，改变了人的自然生存条件和社会生存方式，这是科学之为“人的科学”的本质方面。科学本身涉及的层面之广以及科学的影响之深都只能用文化或文明这样的总体性概念来描述。科学知识社会学（SSK）注重探索和展示社会因素对科学知识的生产、变迁和发展的作用，并从理论上对这种作用加以阐述。英国学者巴里·巴恩斯（B. Barnes）认为，科学是文化的一部分，而且现在它成了文化的一个高度分化的要素。这种文化的变迁具有自身的连贯性、科学的不同分支具有潜在的文化内聚性、在某个特定的时期科学同事群体界定他们认为什么可算作是科学知识的方式，等等。11科学知识社会学研究进一步消除了科学研究中的本质主义和简单化观念，深入探讨了科学活动所具有的人的内涵和性质。这种倾向与某些研究者把科学看作是一种社会意识形态具有相通之处。他们注意到了科学的传播和影响过程的确可以从“文化变迁”的角度给予研究和理解，然而不能将科学最后认定为是同某种风俗、民俗完全相同的东西。巴恩斯还认为“理论是人们创造出来的一种隐喻”，“凭借它便可以把类似文化模式中的有用要素，转变为并重新组织成令人费解的事件的东西。”12总之，科学知识社会学否认理性、客观性和真理的普遍标准，认为理性、客观性和真理等概念的内容，是由具体的社会群体的有局限的文化规范决定的

英国科学家、哲学家波拉尼（M. Polanyi）从另一个角度说明了科学的文化内涵，他论述了科学知识是一种“个人知识”。他指出，科学从具体的知识上升到普遍的知识，成为人类的智慧或审美活动的过程，但这一过程是一个矛盾重重、曲折艰难的过程：“认知任何一项自然科学知识都少不了认知者在某种程度上内居于研究对象之中的行动，这种亲密的内居行动呈现一个连续的进展过程——这过程恰恰指向被誉为史学独特的研究方法的‘完全内居’（fullest indwelling）。”13自然科学要成为人类内在的知识、普遍的知识，不是依赖于它作为某种结论和实际效用的力量，而且还要依赖于整体的精神演变过程或态势。波兰尼认为，“整个人类感觉世界——智力、道德、艺术、宗教理想——都是被人类生存和成长于其中的文化遗产之构架所激活的。”14如果没有其他文化的制约，科学的发展将人类带向一个“不可预知”的未来。波兰尼认为，在科学上没有纯粹的事实，“科学也不仅仅是事实的集合，它是一套基于自身科学诠释而存在的事实体系”；“只有在一个传统信仰与价值的复杂系统之内，人们才能从事科学研究，并将之代代相传，这就好比在整个社会生活中，传统是不可或缺的。”15波兰尼通过他的研究揭示了科学研究活动与人类其他活动之间“人类学意义上”的一致性，从文化人类学的角度看，科学的文化生成过程与其他文化资源所采用的过程并无重大区别。

在文化视野中，科学事业是向其他文化形式或意识形态开放的。正是由于科学的文化性质，科学可以在不同层面上与宗教文化发生关系，表现出在相容甚至互补，又矛盾甚至冲突的复杂关系。既然宗教与科学都是人类的文化活动，那么二者之间就会必然存在着共同之处，存在着可以对话的通道，存在着互诠的可能性；同时二者之间的比较也显示了它们在思维方式、影响层面、文化性质上，都存在着很大区别。无论如何，科学的作用是历史地形成的，是不会被完全解构的，正如普利高津在《确定性的终结》中说的，断言时间之矢仅仅是现象学的或者是主观的，皆属荒谬。16科学改变的不但是外在的世界，而且是人的精神世界，是对人的本质力量的改变。在这种意义上，科学可称为一种真正的文化。

三、结　语

科学虽然从内容上体现的是关于自然的知识，但是科学体现的是人的目的和手段，所以科学不是外在于人的绝对存在物，科学不但是体现了人与自然的关系，还体现人与人、人与社会的关系。因此，科学现象并不是一种自然现象，而是一种社会－文化现象。前苏联学者拉契科夫（П. Рачков）从三个不同的视角对科学概念进行了界定。第一，首先科学是人们认识世界的本质联系的一种基本形式，这种认识提供了预见事件的可能性，是人们合理行动的基础。第二，科学还是一种特殊的社会活动和相对独立的社会体系，这个体系把科学家组织起来，为认识客观规律和应用这些规律服务。第三，科学还是一种社会实践的力量，这种力量将科学成果体现在生产力和生产关系之中，并且使得因人们的行动符合客观规律而得到发展。17这实际上是从动态的、联系的、系统的角度看待科学的——因为科学与人的社会活动密不可分，纯粹知识形态的科学不可能解释科学活动的实际影响和意义。拉契科夫说明了科学作为一种社会实践力量及其与社会“生产力和社会关系”的联系，从而深刻地说明了科学的社会本性。科学具有巨大的文化影响力，当代科学的发展不但改变了人的思维方式，也意味着当代科学精神发生了重大变化，18这种变化也必然会对科学与宗教的关系产生深刻的影响，这种关系是在历史中形成的，也将在历史中不断地被超越。

① 参见曾国屏：《当代自然辩证法教程》，清华大学出版社，2005年版，第120页。

② 拉契科夫：《科学学——问题·结构·基本原理》，科学出版社，1984年版， 第24页。

③ 参见刘放桐：《新编现代西方哲学》，人民出版社，2000年版，第482页。

④ 哈贝马斯：《作为“意识形态”的技术与科学》，学林出版社，1999年版，第63页。

⑤ 伊安·巴伯：《科学与宗教》，四川人民出版社，1993年版，第195页。

⑥ R. K. 默顿：《科学社会学》（上册），商务印书馆，2003年版，第26-28页。

⑦ C. P. 斯诺：《两种文化》，生活·读书·新知三联书店，1994年版，第9页。

⑧ C. P. 斯诺：《两种文化》，生活·读书·新知三联书店，1994年版，第21页。

⑨ C. P. 斯诺：《两种文化》，生活·读书·新知三联书店，1994年版，第60页。

⑩ 参见C. P. 斯诺：《两种文化》，生活·读书·新知三联书店，1994年版，第120页。

11 参见巴里·巴恩斯：《科学知识与社会学理论》，东方出版社，2001年版，第68页。

12 巴里·巴恩斯：《科学知识与社会学理论》，东方出版社，2001年版，第71－72页。

13 迈克尔·波兰尼：《科学、信仰与社会》，南京大学出版社，2004年版，第153页。

14 迈克尔·波兰尼：《科学、信仰与社会》，南京大学出版社，2004年版，第165页。

15 迈克尔·波兰尼：《科学、信仰与社会》，南京大学出版社，2004年版，第187、190页。