一、科学的衍生功能的内涵
科学认识的目标在于对自然现象和经验事实做出解释和预见，这也是科学理论的主要功能所在。如果说这是对静态科学功能理解的话，那么，科学的功能也可以从另外一个角度，即动态的科学实践活动的角度进行理解。也就是说，科学的功能不仅体现在科学理论和科学成果本身，还渗透在科学发展的整个过程中，突出表现为衍生特征，本文将其称为“衍生功能”。
科学的衍生功能反映了科学发展的一般规律，它是与科学规范的“普遍性、公有性、无私利性和无条件的怀疑”（默顿语）这些特征密切相关的。因此，在科学理论的转移过程中，它以其特有的辐谢效果和影响力使科学呈现出加速发展的规律，也因之使科学蓬勃发展，生生不息。
在科学史上，曾有人论述过科学理论的扩散效应。“扩散原理是加速科学革命的办法。”这里的扩散多指理论的扩散。Kuhn把理论的扩散看作是前科学的特点，“只有在原有的范型发生危机时才会出现其他的范型，……而在构成常态科学特征的解难题活动中，理论只能是一元的，不能扩散”。但是Feyerabend认为，“理论的扩散越早越好，理论的扩散对某一理论的反常有放大作用，并促使科学革命的发生——推翻旧范型”。这些论述多是围绕扩散是否促使科学革命进行的，也就是说，扩散多注重科学理论的质的变化，看其是否带来新的范式，是否带来科学革命，而没有将科学的量的扩张纳入此范式关注的范围内。
科学的衍生功能与科学的扩散有关，又不仅仅是扩散。在笔者看来，科学的衍生功能渗透在科学发展的整个过程中，是科学的认识价值与实践价值不断增值的过程，它既包括质的飞跃，也有量的扩张。只要是使科学呈现加速发展的趋势，并取得这样那样的新成果，都可以看作是科学的衍生功能的范畴。科学的衍生功能因此具有了更加丰富的内涵，也更能解释常规科学时期科学的飞速发展。
二、科学的衍生功能的动因
作为一个发散性、多向性、动态性的科学实践活动，我们可以从科学的“内生性”“外生性”上寻找根据。具体说来，科学的“内生性”在于科学客体的逻辑发展过程；科学的“外生性”则主要体现为与科学主体有关的社会及心理因素；另外，还存在一个将两者合理地整合在一起的逻辑中介，即相关的研究方法与手段等等。
1.科学客体的内生性。科学客体不仅包括被研究的对象，同时还包括科学成果以及科学产物等等。科学是一种科学共同体进行的社会活动，这种活动归根结底是为了获取科学知识。科学发展的内因应当到科学本身即科学知识中去寻找，这是科学自身发展的属性、规律使然。科学知识采取理论这种逻辑形态，而理论又来源于科学的经验事实，并用来解释新经验事实。科学知识的衍生过程实质上是在“新旧理论（概念）——新旧事实”这个构架中展开的。“一句话，科学革命是在新旧事实和新旧理论四方相互作用的复杂过程中完成的。”比如科学理论与科学事实之间的矛盾，科学理论之间的矛盾以及科学事实之间的矛盾等等。这些方面的相互作用共同推动着科学的进化，引起科学的质的飞跃或量的积累，成为科学加速发展的动因。
2.科学主体的认识与实践活动。科学发展的“外生性”因素是指外在于作为科学实体的科学知识而又影响科学知识增长进程的那些因素。它们包括社会和心理两个方面，而且都是作为认识与实践主体的科学家引入的。科学家的创造性实践活动使得科学不断发展，不断接近真理。在科学的衍生功能的发挥中，主体选择表现为一种需求动因，一方面寻求和挖掘已有科学理论与方法的潜在功能，另一方面又进行创新，不断开发新功能，从而创造新价值。当然，有时科学家的需求并非只是个人动机，还可能代表着人类或时代的需求。尽管有各种各样的社会因素或其他非理性因素的制约，也不排除科学家的主观态度与价值选择的影响，但整体看来，科学家仍然会设定自己的理性目标，进行科学接力赛。正是在理性与非理性的张力中，科学家完成着自己的使命，那就是创造、发明、发现，并且进行科学普及和传播等等，因此科学家的实践活动不仅只对自己的科研活动有效并导致新成果的产生，由此带来的科学精神、科学方法和科学思想更是科学发展史上的财富。这些外生性因素会影响科学辐射的效果与速度。
3.科学中介的作用。科学中介解决的是“如何解决”科学中的问题。科学中介不仅包括研究手段及研究途径，还包括科学方法以及科学精神的传播等等。科学主体的“传、帮、带”与科学客体普及运用都要通过科学中介进行转化。好的中介不仅有联结使用，还有催化和优化功能。它能缩短科学主体对事物本质认识所需要的时间，优化认识过程，使其科学化、规范化，从而促进科学认识主体的成长，加快科学理论或科学成果形成的步伐。毛泽东曾经说过：“我们不但要提出任务，而且要解决完成任务的方法问题。我们的任务是过河，但是没有桥或船就不能过。不解决桥或船的问题，过河就是一句空话。不解决方法问题，任务也只是瞎说一顿。”这句话可谓道出了科学方法等作为中介的重要性。因此，对科学知识、科学思想和科学方法进行科学普及，并且建立科学与人文协调发展的纽带就显得举足轻重。
当然，科学的衍生功能的发挥是一个系统工程，以上几个方面也是互相渗透，互济互补的，难以截然分开。在这里，把它划分为几个层次仅仅是为了论述和理解的需要。诺贝尔奖作为科学活动的典型现象，较为集中地反映出科学的衍生功能。下面我们将结合诺贝尔奖中的一些具体事例来分析一下科学的衍生功能是如何得到发挥的，并从中得到启发。
三、从诺贝尔奖看科学衍生功能的成果
科学的衍生功能整体上延伸了科学的触角，扩大了科学的影响，使科学的能力得到广泛深入的扩展，也因此在某种程度上放大了科学的原有功能，使科学呈现出加速发展的趋势。为避免问题的讨论陷于浮泛和抽象，我们将结合诺贝尔奖中的典型事例透视一下科学衍生功能的效果。作为科学动态发展中的典型形态，诺贝尔奖集中地体现了科学的衍生功能。
1.推动科学普及与科学传播
科学是属于全人类的事业。但是在某些科学理论与技术出现的时候，它往往只掌握在少数科学家手里。因些，如何使公众理解与接受这些科学成果，就成为一个令人关注的问题。让科学走下“神坛”，走向民众，需要科学普及与传播。科学普及是社会发展对科学家的要求，也是科学家推进科学事业发展的需要，其目的在于激发公众对科学的兴趣，提高公众的科学素养。能上得去（研究前沿性课题），也能下得来（为民众所理解），是民众对科学家的期望，也是科学家自身的追求。
在诺贝尔奖的历史上，许多诺贝尔奖获得者身体力行，为科学普及和科学教育做出了突出的贡献。1933年诺贝尔物理学奖得主薛定谔在《生命是什么》的普及读物中，用通俗的语言阐明了用物理学的新观点研究生命现象的重要性，呼吁物理学家投身到生命科学的研究中去，在新领域里大展宏图。《生命是什么》被誉为从思想上“唤起生物学革命的小册子”。正在剑桥大学攻读物理学博士学位的克里克读后，从中品味到生物学广阔的领域需要物理学家参与共同开拓，便毅然改弦更张转向了生物学。无独有偶，美国青年学者沃森也受《生命是什么》的影响，转而研究基因。1953年，克里克与沃森合作，以《核酸的分子结构》为题，分布了他们建立的脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为“20世纪以来生物学领域最伟大的发现”，标志着分子生物学的诞生。克里克和活森终因揭开生物遗传信息秘密方面的贡献，而双双荣获1962年诺贝尔生理学及医学奖。
还有科学家通过自身的科普著述和演示，使科学成就为公众所理解和支持。首届诺贝尔物理学奖得主伦琴发现X射线后，在一个月内即发表《一种新射线》的文章，不久，伦琴应邀赴皇室作X射线的科普报告，接着又主持有医学界、科学界人士参加的大型科普讲座，社会各界反应热烈。于是，“伦琴热”和对X射线的兴趣席卷欧洲和美洲。伦琴致力于X射线的普及，对公众理解这一新发现产生了很好的效果。
从“科学普及”到“科学传播”，科学家与公众的关系经历了深刻的变化，现代科普又称为“让公众理解科学”，与公众建立平等对话的关系，相互交流，共同合作，建立科普的反馈机制，并对科技的正负效应进行全面传播，已成为今天的科学家推进科学事业必不可少的组成部分。科学知识、科学理论是科普内容的重要组成部分，但与此同时，素质科普、理念科普、科学精神的科普也是科普工作不可或缺的一环。比如，诺贝尔奖的产生与发展，大大促进了科学精神的传播。而诺贝尔精神作为最高意义上的科学精神，是“创新——求实——献身”三位一体的科学意识，它的核心是鼓励科学创新。与美国等国家相比，我国的教育历来重视对知识的传授，而忽视对创造能力的培养。我们要提高国家的科学能力，就要克服一些弊端。创新教育应是我们教育思想的精髓，也是我们从诺贝尔获奖者那儿得到的启示。
科学技术是人类文明和进步的阶梯，科学研究的重大成果是人类的共同财富，通过普及，使新思想、新观念、新发现为公众理解，由此大大缩短转化为生产力的进程，使科学成果得以向纵深发展。正如我国著名科普作家高士其所说：“科学技术正是通过普及的途径和手段变为生产力的。”
2.促进方法创新
科学价值的增值往往是伴随着新理论、新方法和新学科诞生的。新个体的发生往往有两种，即分化和重组。具体而言，主要指研究对象、研究方法各自及相互的分化、重组。这往往产生大量的边缘学科、交叉学科与综合学科。在分化与重组的过程中，新方法的引入与创新是增值的关键。新方法的运用可以产生新的结合点与生长点，有助于发现新事实或解决新问题。因此，方法的移植与综合，最终离不开新问题的发现与解决。
方法的创新一般有两种。一种是移植法，也就是将一个学科领域中所发现或创造的新原理或新技术，应用或移植到其它领域的研究中。包括两个方面：其一，已有概念和原理内涵的拓延。例如，申农在信息论中，为表示信息的发送、传输和接收过程中的不确定程度时，将热力学中用来描述分子运动无序程度的一个物理量——熵的概念移植过来，提出了信息熵的概念。其二，技术的移植。利用某一学科的技术为另一领域的发展提供指导原则和技术手段，以产生新的技术或开辟新的研究领域。另一种是在原有方法的基础上进行再创造，即根据新问题的实际情况和客观规律，创造性地运用新方法，或对原有的方法进行适合新情况的改造。实践证明，这种方法能适应形势变化的需要，也能对各种复杂的科学现象做出及时的反映。当然，在应用过程中要注意科学方法的应用限度和范围，进行适度的引进和改造。
21世纪以来，不同学科间的交叉、融合将更为深刻与广泛。世界许多重大科学技术的突破都是从多学科的角度，运用多种知识、理论和方法才是以解决的。数十年来科技发展的历史证明，学科交叉造就科学技术的重大突破，是增强方法创新的重要途径。在1998年度诺贝尔化学奖获得者名单中，美国的奥地利裔科学家瓦尔特·科恩教授和英国的约翰·波普教授分别为物理学家和数学家。他们分别以物理和数学为工具，在量子化学领域做出了举世瞩目的成就。这表明，科学的发展使学科之间的界线越来越模糊，一个物理问题的解决可能同时也是一个化学问题的解决，一个数学问题的突破可能对化学学科的发展更具实际意义，学科的相互交叉和渗透将会给科学带来更广阔的发展天地。
3.转变科技发展思路
作为20世纪科技风向标的诺贝尔奖，在它走过百年时，正在发生着深刻的变化。2001年获得生理学及医学奖的三位科学家（瑞典的卡尔松、美国的格林加德和坎德尔），都没有特别突出的发现，而是在几十年研究中，持续站在基础科学的最前沿，对某一个问题形成了系统的研究成果，长年累积，最后实至名归。即使技术性非常强的计算机工业，这次的奖励也是给了三位年过七十的老人：俄罗斯的阿尔费罗夫、美国的克勒默和基尔比，因为他们为信息技术做出了“基础”性贡献。中科院院士王守武认为，诺贝尔奖“奖励的不是发明一块芯片，而是半个世纪以来计算机工业的不断进步”，正是芯片技术的日新月异，为其奠基者带来了荣誉。
诺贝尔奖价值判断标准的变化，其实是现代科学发展轨迹的一种折射。诺贝尔奖风向的转变有助于我们重新思考科技发展的思路，过去一些人希望能靠搞大工程的模式来拿诺贝尔奖，现在考验的则是一个国家的科学基础，看其是否能在基础的核心领域占有一席之地。而基础研究往往需要相当长时间的跟踪、验证，甚至不断的质疑才会形成重大突破，那种急功近利，希望三五年就见成果的方式显然是不合时宜的。有人通过对百年诺贝尔自然科学奖的技术创新成果的统计分析，得出一个结论，即百年诺贝尔科学奖体现了一种“重视应用研究(1901～1931)——重视基础研究(1932～1951)——重视应用研究(1952～1961)——重视基础研究(1962～1981)——重视应用研究(1982～1991)——重视基础研究(1992～2001)循环往复的辩证过程。”重视科学的基础研究，重视原始性创新，是当今系统综合的时代背景下的科学发展趋势。
4.为文化注入科学与理性内涵
科学作为人类文化最独特的成就，并不是孤立地存在和发展的，而是受制于“文化立场”的综合作用的。不同的文化传统决定了不同民族、社会迥异的生存状态以及对事物迥异的认知方式和认知视角，也决定着不同的主体状态对事物的认知方式和素质等等。比如欧洲人继承和发展起来的文化传统不仅培养了欧洲人强烈的求知欲和探索真理的精神，更重要的是，古希腊贤哲们的思辨传统和研究方法成为欧洲近代科学得以发生的杠杆。思辨传统给欧洲人带来了丰富的想象力、创造力；逻辑思维方法使欧洲人的思维具有突出的系统性、理论性、简明性和逻辑一致性。这是近代科学得以发生和发展的必要手段，也是西方盛产诺贝尔奖得主的重要原因。
与之形成鲜明对比的是，中国的文化传统则一定程度上限制了中国人在自然科学方法方面的创造性和想象力。例如老庄哲学的无为主义和孔孟之道使人不求进取，难有开拓及冒险精神；古代非系统、非逻辑的思维方式使中国的科学研究几千年来一直停留在常识和经验概括阶段，没有创造出系统、完整的科学理论……。通过对中西文化的简单比较，我们不难发现，由于不同的文化传统，形成了不同的思维方式和认识方法，这一定程度上制约着人的价值观念和取向，也因此影响着科学家的科学活动。正是由于中国的传统文化中欠缺科学与理性的品格，使得在诺贝尔奖获得者的队伍中一直鲜见中国本土科学家的名字。
在诺贝尔奖中，关于自然科学方面的奖项争议甚少，但诺贝尔文学奖、和平奖和经济学奖却颇有争议。个中缘由自不待言。我们仅以诺贝尔文学奖为例。尽管在评奖中有这样那样的困难与偏颇，但瑞典科学院在努力寻找一个更为广泛并且比较普适的评价标准，并且已经作出了艰若卓绝的努力。刘再复曾在《百年诺贝尔文学奖与中国作家的缺席》一方中谈到：“瑞典文学院的部分审美理想与审美标准：不求完整无缺，但求能汇集人类历史的各种文化精华，凝合出一种清新而富有活力的个性。……对多种文化的介入，正是瑞典文学院世纪末最后20年的努力。所谓‘国际化’，也就是各种文化的介入与融合。”一百年来，诺贝尔文学火炬家族共同展示了一种“心灵的真理”，宇宙的理性，这就是爱、荣誉、同情、尊严、怜悯之心和牺牲精神。由此我们可以看出，尽管人文科学有它的特殊性，但在诺贝尔奖那里，它仍然有一个相对科学的衡量标准，那就是要体现“同情与爱”这样一种人类的大意识。这不能不说是科学与文化互补互济的结果，科学往文化领域的渗透以及接受文化的洗礼，某种程度上也是科学的衍生功能的一种体现。
“科学与人文在观念上的互启、方法上的互用、学科上的互构、精神上的互融，正在成为一种日益普遍的文明建设活动。”以科学促进人文反思，以人文倡导科学的发展，是科学永不枯竭并保持活力的源泉。所以，科普工作者（包括科学家）应该肩负起科学和人文这双重的重任，创作出科学和人文精神交相辉映的科学成就，为人类的文明和进步做出应有的贡献。
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