天然自然过程与人类自然技术系统或技术活动过程有着内在的统一性，这就是都遵循着客观自然规律，但人类技术系统中的自然规律与天然自然中的自然规律起作用的情形是不同的，并因此使技术成为人类特有的现象。那么，技术系统中的自然规律起作用的情形怎样的？从规律论视角如何理解技术？现代基础科学研究和技术科学研究对现代技术发展有何作用和意义呢？本文将对这些问题进行讨论。
1 技术系统中的自然规律
自然规律特指自然物质运动变化的规律，它以自然物质包括天然自然、人工自然甚至人的自然身体为载体，存在和形成于自然事物的相互作用和运动变化过程中，并通过事物之间的相互作用和运动变化表现出来；自然规律的存在和作用离不开特定的物质载体如分子、生物、金属材料等及其条件(指对物质产生作用的其他事物)。自然规律是客观的，它们依照自己的必然性起作用，在人类利用自然规律的活动中也保持着独立性，即具有“天然的自在性”。但在天然自然界与技术物或技术系统中，它们起作用的情形是有很大区别的，因为物质运动遵循什么样的规律和规律如何起作用，既与物质载体自身的状况有关，还与对自然物质产生作用的物质条件有关。
在天然自然中，自然事物存在于由其它各种自然物构成的“自在”的天然自然条件中，并由于其自身的组成、结构等的不同，在天然自然条件下，使其在存在和发展过程中既受多个必然性规律的支配，还受到许多偶然因素的作用，从而自然而然地生成着并消逝着，并使自然事物的存在和发展过程呈现出多样性和复杂性来。一方面，在相同规律的作用下，某些自然过程和自然事物具有相似性，如千百万年来地球上重复着雨的形成过程。另一方面，受不同规律的作用及各种偶然因素的影响，人们又会发现即使是同类事物或现象也还存在着诸多差异。如每一次雨发生的地区、雨量大小会不同。在天然自然中起作用的规律，既不依赖于人的意识，也不依赖于人及其活动，是一种完全自发地、盲目地起作用的力量。
在技术物或技术系统中，人工物体同时处于天然条件和人工条件之中，因而存在自然发生的过程，但更多的是人为控制的过程。因此，客观自然规律的自发作用仍会存在，但由于人自觉地或实际上选择特定的自然物质和人工条件，从而客观上选择了在人工系统中起作用的自然规律和该规律起作用的方式，使被应用于人工系统中的自然规律是否发生作用以及怎样发生作用依赖于人的活动、人的力量甚至人的意志，使自然规律起作用的过程和结果都深深地打上了人类意志的烙印。这种自觉作用的自然规律在技术系统中居主导地位并使技术物或技术系统区别于天然自然。技术系统中的自然规律起作用的情形区别于天然自然中自然规律起作用的情形，主要表现在以下两个方面：
第一，自然规律是否发生作用以及以何种方式发生作用依赖于人的活动。人类总是根据自身的实际需要从事技术活动的，因而，无论是在生产技术系统中还是产品技术系统中起作用的自然规律都是被有意识地加以选择的，表现在人工赋予的技术结构中对物质(即材料)和条件及其相互作用方式的选择和控制。自然事物也有结构和功能，只不过天然事物的结构是自然形成的，是自然进化的结果，而技术物或技术系统的结构是人工赋予的，是靠自然进化不可能得到的，它体现着人的目的、愿望和创造力。比如电动机的设计与制造，正是对“安培定律”规律的有意识地创造性的应用。
对特定规律及其作用方式的选择和控制，也就意味着对偶然因素的尽量排斥，条件控制越严格，偶然因素的作用就越小，技术系统就更能稳定、持续和重复地工作，对于生产技术系统而言，生产的稳定性和产品的标准化程度就会越高。
第二，技术系统中起作用的诸多规律被有目的地、有机地组织起来。为了满足人的各种需要，在生产技术系统或产品技术系统中起作用的规律通常不会是单一的，往往有多个规律共同起作用。人们通过赋予技术系统以特定的结构来“选择”、“限定”和“预设”多个自然规律及其起作用的方式和相互关系，以此来实现特定的功能。这种技术系统结构既包含有空间上的结构也包含有时间上的结构，这使得特定的多个自然规律起作用的情形被选择和控制，也使得各个起作用的规律按特定的关系有机地组织起来，以实现任何单一规律不能产生的结果。比如，在电动机工作时，既有“安培定律”规律在起作用，也有“毕奥-萨伐尔定律”规律以及“杠杆原理”等多个规律在起作用，而且它们的作用方式被人为地“限定”或“控制”，从而实现电能向机械能的转化。又如在粮食生产过程中，一般要经历选种、播种、打药、施肥、收割、干燥等工序，因而先后要应用力学规律、生物学规律、化学规律、物理学规律等。在天然自然事物和过程中也有多种规律共同起作用，然而即便是包含众多低级运动规律的精致复杂的生物规律和机制也是自发地形成和起作用的，这与人工系统中的自然规律的自觉作用有本质的区别。
2 从规律论视角理解技术
基于自然规律在人类技术活动与天然自然过程的区别与联系以及各种技术现象的共性，可以将技术界定或理解为“人工控制条件下自然规律的定向作用”。
第一，技术是自然规律的创造性运用。自然规律是可以被利用和运用的，其前提是人们对自然规律要有所认识，不管这种认识是深刻还是初浅的，并将这种认识创造性地运用于人类活动中。由于人类的生存和发展依赖于物质资料的生产和消费，为了得到特定的消费资料，就需要在认识自然规律的基础上，有意识、有目的地选择特定的物质载体和条件，使特定的自然规律以特定的方式发生作用以取得预期的结果。比如，电磁铁是“毕奥-萨伐尔定律”规律的创造性利用，毕奥-萨伐尔定律告诉了人们通电导体周围有什么样的磁场存在，但将导线制作成线圈从而获得一个叠加的强大的可以方便进行控制的磁场是需要人的创造性的。有观点认为技术是科学的应用，这客观地反映了人们通过科学认识和运用科学规律实现利用自然规律的事实。不过，技术并非都是科学的应用，经验技术就是基于经验认识的，人们不一定知道在经验技术中利用了什么规律，但在客观上必然符合或利用了特定的自然规律。比如，远古时期的人类就使用了独本舟，这实际上创造性地运用了“浮力定律”规律。
与自然规律的利用相反，巫术、炼金术等活动虽然包含了技术思想(指通过人的活动或干预去变革和控制自然)，但没有实际地实现自然规律有目的的运用，因而是伪技术。
第二，技术系统中自然规律的“定向作用”体现着人的目的。目的性是技术的根本属性，但技术(物)的目的性是人赋予的，是人的目的性的转移或物化。技术系统中自然规律的“定向作用”区别于天然自然界中自然规律的自发作用。在自然规律的作用下，技术系统与天然自然表现出许多相似的过程。如自然界也有“生产”，大自然“生产”出了动物植物、珠宝钻石、石油煤炭等，马蚁还会种蘑菇、养“奶牛”等，蝙蝠能进行超声波探测、鸡胃能进行“球磨加工”等。自然界的“生产”和自然事物具有的特殊功能当然遵循着一定的机制，这与人类提出技术原理具有内在的一致性，否则将无法解释自然物品是怎样生成的，也无法解释仿生技术何以可能。正因为如此，有学者认为存在着“天然自然技术”。事实上，自然界的“生产”和“机制”只不过是自然规律的自发表现，“天然自然技术”是不存在的。技术活动是属人的活动，是为了满足人的需要在改造自然的过程中产生的，是人对自然规律有目的的、创造性的运用，因而在技术中深深地打上了人类意志的烙印，具有目的性和社会性。如果说自然界也普遍存在着目的和选择，那也是一种客观目的或趋向，“只是在借用的意义上可称之为‘目的’”的[1]。
“自然规律的定向作用”是通过物质材料的选择和人工条件控制实现的，即通过人工赋予的条件对自然物质作用的严格控制，排除偶然因素的影响，使特定的自然规律发生作用并控制其发生作用的方向。技术系统和过程莫不如此，前面所述的电动机即是“安培定律”、“毕奥-萨伐尔定律”以及“杠杆原理”的“定向”作用，并实现着电能向机械能的转化；内燃机让汽化后的汽油在受限的气缸里燃烧并推动活塞做功则是气体膨胀做功规律的定向作用，它能够满足人们将化学能转化为可用的机械能的目的。天然自然中虽然存在各种化学元素和化合物，由于自然进化中没有出现相应的严格条件，不会产生出形状记忆合金、塑料等材料，更不会有飞机、汽车、电视、冰箱等具有复杂结构的技术产品。可见，控制是技术的突出特点，人工条件具有特别的意义。
第三，“人工控制条件下自然规律的定向作用”是所有技术现象的共同特征，因而具有这种特征的过程或事物都属于技术的范畴。虽然人们对技术的理解可以有差异，但是对于具体的技术现象即哪些事物属于技术现象应该有大致的看法，这是学术界以至技术界能够对话的基础。笔者认为，技术存在于以下事物或过程之中。(1)存在于生产过程中。任何生产都是人们通过人为地控制生产条件和生产过程，自觉地运用自然规律以变革自然实现自然界人工化转化的过程。生产技术最集中地展现了人类的技术智慧。(2)存在于技术产品中。产品是生产技术活动的内容和结果，在生产过程中作为目的而存在着。技术不仅被应用于生产过程中，同样也被应用于产品之中，随着技术的进步，产品的技术含量越来越高，产品功能越来越丰富多样，从某种意义上说，技术已成为主要的消费对象。应用于产品中的技术或称产品技术集中体现在人工赋予的产品结构中，因为人工赋予的产品结构包含了人们对自然规律的有目的的创造性的运用。生产与消费是人类技术活动的主要领域，并因此使生产技术和产品技术成为技术存在的两种基本形态[2]。
此外，“技术是一个过程”[3]，作为过程的技术经历着发明、设计、制造、使用等形态[4]，因而生产技术和产品技术在四个历时形态中的表现也可看作技术存在的具体形态，可作为技术所指称的对象。如产品技术的“使用”形态，是产品技术的现实存在形态，只有在此时产品中自然规律的定向才现实地发生作用。构成生产技术的要素也可作为技术所指称的对象。如技术知识，这是关于产品或生产中如何运用自然规律的知识；生产技能，这是人们掌握的关于产品和生产中应用自然规律的实际经验和能力；技术装置，包括生产设备、科研仪器等技术装备是人们对自然规律有目的利用的物化形态。
3 从认识自然规律到创造自然技术
技术之所以可能，就在于自然规律与自然技术具有内在的统一性，自然规律是自然技术得以成立的内在根据。技术必须符合客观自然规律，违背自然规律的技术是不存在的。那么，自然规律是怎样被应用于技术活动中的呢？对自然规律认识是怎样转化为技术的？
技术创造来源于对自然规律的认识和创造性的运用。我们对自然规律的认识或许只是经验的程度，或许达到科学的高度。在近代实验科学诞生以前，人类的实践活动几乎只能凭经验行事，人类技术乃属于经验技术，是经验(认识)加创造的产物。早期人类发明应用的技术是直接向大自然学习的结果，是模仿自然基础上的技术创造。比如看到木头能浮在水面上而发明独木舟，看到石头从山上滚下而发明轮子等。随着生活和生产实践的深入和扩展，人们积累的经验知识和经验技术也越发丰富，为创造发明复杂的经验技术提供了基础。中国封建社会时期的冶金、石木建筑、酿造、纺织印染、农耕灌溉、车船制造、造纸印刷等许多复杂的手工技术都是经验基础上创造发明出来的。这些经验技术，不管是简单的或是复杂的，“都能直接或间接地从自然现象中找到它的‘原型’”[5]，而且“在这些古代技术的成功应用中必定在实际上符合于客观的自然规律，暗含着科学上的道理[1]。”可以说，经验技术的成功应用是以正确地利用自然规律为基础的，自觉不自觉地符合了自然规律。
但能够被简单模仿的自然现象是十分有限的，因而经验知识的积累和在原有经验技术基础上进行技术创造的能力也是十分有限的。中国封建社会后期经验技术发展停滞就说明了这一点。因此，人类必须借助于科学实验发现和掌握自然规律，不仅要知道“是什么”还要知道“为什么”才能进一步推动技术的进步。所以，在近代实验科学兴起以后，虽然经验仍然具有重要的意义，但技术创造已越来越依赖于科学的导引和推动，运用科学理论和科学预见进行技术创造和将实验技术加以放大或扩展便成为现代技术发展的主要途径[1]。电力技术、无线电技术、激光技术、原子能技术的发明应用，突出展现了科学理论和科学预见对技术创造的导引作用；化工技术、材料技术的发明则主要来自科学实验的放大和扩展。毕竟实验是做出来的，人们在实验中不仅会发现天然事物的属性和规律，又常常会制作出前所未见的事物或过程，这在本质上(机制上)乃至形式上已是技术发明的雏形[1]。这是因为科学家借助于科学实验来探索事物的性质和运动规律，既需要选择特殊的物质对象，又要人为地创造特定的物质条件，使事物的性质和规律在人工条件下显现出来。可见科学实验不仅让人们明白了什么事物会在什么样的条件下按什么规律运动和变化，同时也掌握了利用自然规律所需要的技术条件和方法。即使是运用一定技术手段进行的纯粹观察(解剖也是为了观察)活动，观察技术手段也成为往后技术活动的基础。这样，科学实验则成为自然规律认识向自然技术转化的桥梁。
科学实验的这种双重作用在现代科学尤其是技术科学和高技术研究领域中尤为突出。只有借助于严格、特殊的实验技术手段才有可能做出新的科学发现和技术创造，同时技术的进一步发展也有赖于科学上的发现，其原因就在于科学研究已从主要对自然状态下的宏观事物的研究转变为主要对微观事物和人工条件下的人工自然事物的研究，特殊严格的技术条件或手段成为现代科学研究必不可少的前提和基础。这样，现代科学揭示出来的自然规律只有在相应的技术条件下才能表现出来或发生作用，这些实验技术条件就成为科学应用的基础，这些自然规律的利用也取决于人们是否掌握了相应的技术条件。这就是为什么许多高精尖技术中应用的科学理论或规律已为世界共知，但却无法掌握这些高精尖的技术，然而作出这些科学发现的研究机构或正在进行同类研究的机构却能够很快发明和掌握有关技术。可见，只知道科学理论是远远不够的，还必须掌握科学研究手段，才能为科学理论或自然规律的应用奠定物质基础。这也意味着，如果重视现代科学包括基础科学、技术科学的研究，在现代技术条件下发现新的科学规律，就能开拓新的技术领域并领引世界潮流。
总之，科学研究与技术进步相辅相成、相互促进。技术进步为科学研究提供强有力的手段和新的研究对象，通过科学研究进一步揭示自然规律，并掌握控制自然规律发生作用的自然事物和条件，反过来又促进技术的发展。我国随着改革和现代化建设进程的不断推进，在重视基础科学的研究的同时，还应重视技术科学的研究，以不断推进我国技术的自主创新。
（原载《科学学研究》2008年4期。录入编辑：乾乾）