工程哲学对重大工程的作用和意义

殷瑞钰院士在“哲学家与工程师的对话”中的演讲报告

（本刊记者田宗伟、孙钰芳根据录音整理）

殷瑞钰：冶金学家，钢铁冶金专家，中国工程院院士。

你们是玩水的，我是玩火的，水火相融，水火相契，都是为中华民族的崛起而奋斗。

这次要我花20分钟时间讲讲工程哲学，我面临着考试（笑），工程哲学我在三峡讲过两次，那是在十年前，可能有的参加了有的没有参加。今天要我讲讲工程哲学对重大工程的作用和意义。

我对三峡工程一直怀着崇敬的、钦佩的心情来看待，虽然社会上有一些噪音、杂音，他们或是不了解三峡工程，或是有某些误解，或是因为某些误导，这很正常。但我认为三峡工程是中华民族的伟大工程。

下面，我想就工程哲学的问题来和大家谈谈。内容大致为五个方面。

在人类历史进程中，工程一直体现为直接生产力

工程是人类生存、发展历史过程中的基本实践活动。在原始社会阶段，就蕴涵着原始形式的工程作为生产力的标记。

1994年中国工程院成立以后，大家都在问工程是什么，和科学技术是什么关系？工程和经济有什么关系？等等。由此，我们开展了工程演化论的研究、工程本体论的研究、工程方法论的研究，现在正在进行工程知识论的研究，再加上科学、技术、工程三元论，就构成了中国工程哲学的完整体系。这项工作已经开展了15年，有二三十个院士、一百多位专家参加。今天带了两本书，一本是《工程哲学》（第二版），是讲工程本体的，一本是《工程方法论》，是去年出版的。这些成果是集体智慧的结晶。在我们研究的过程中，三峡工程是有代表性的案例，有哲学含义的，有辩证思维的案例。

地球演进诞生了生命，随之进化出不同的生物物种，继而进化出了人类。人类又是群居性动物，就形成了社会。现在大家看到的世界有两种：一种是纯自然的物理世界，基础研究是研究这个，数理化、天地生等。另一种是人类劳动所形成的人工物的世界。人类进化发展就是人工物世界的发展。三峡工程就是人工世界的存在物。

我们的生活必须依靠自然、适应自然，而且要适度的改造自然，冷了要多穿点，老虎厉害要在树上搭个窝躲避起来。这是我们人和自然之间的关系，是人类社会和自然之间的关系。在这个过程中人类逐渐在认识自然。自然到底是怎么回事？认识自然就出现了科学，这是自然科学。

如果说要征服自然，就受到报复、惩罚，例如，北京的PM2.5。我们应该遵循自然规律，合理地改造自然。我想建设三峡工程就是这样的思路。改造世界要处理好人和自然、人和社会、人和人之间的关系，世界的演进形成了自然、人、社会“三元”，人类的一切活动都和“三元”有关系。

人类历史是怎样演进的？是生产力推动着发展的，没有生产力是发展不了的。什么是生产力，工程就直接体现为生产力，是现实的生产力。光有原理不行，物理方程造不出来三峡工程，可见，科学不一定是直接的生产力。

工程是人类生存、发展的历史过程中最基本的生产活动，人的吃喝拉撒睡统统与工程有关系，即使在原始社会，也蕴涵着原始形式的工程作为生产力的标志。从唯物史观看，工程实际上是先于科学出现的，工程活动往往成为随后的科学活动的诱因或者是提出科学命题的源头。有巢氏构木为屋、挖土为穴、燧人氏钻木取火这些活动都是工程活动，当时人们并不知道它的原理，也不知道什么是科学。即使到现在科学技术如此发达，但是要大规模地形成直接生产力，也离不开工程这一关键环节。比如，我们知道核聚变的道理，但工程化中受到阻力，变不成生产力，目前还只能停留在实验室阶段，它不是工程化的技术，只是实验室的技术。因此，我们要正确理解工程和科学技术之间的关系。

科学的特征是什么？科学就是探索、发现。万有引力在牛顿出生之前、发现之前就已存在，万有引力不是他发现以后才有的，所以，严格地讲科学没有创新的问题，科学是探索、发现、揭示客观事物的本质、构成和运动规律的学问。技术活动的特征是什么？技术活动的特征是发明、创新。中国的四大发明是技术、技艺，不是科学。火药发明者，他懂化学元素周期表吗？他懂化学反应方程式吗？他都不懂，但是他知道这几个东西放在一起可以爆响，它是典型的技术和技艺，是发明创新。工程的特征是什么呢？是集成和建构。要把技术要素、经济要素等集成起来，而且要建构出工程实体系统来，使其能够运行、发挥作用。我想三峡工程、青藏铁路、绕月工程等都是这样。

由此，我们进而可能会联系到产业。产业是社会生产力发展到相当水平以后，建立在各类专业技术，各类工程系统基础上的各种行业性的专业生产、社会服务系统。例如水利工程有三峡工程、溪洛渡工程、小浪底工程、葛洲坝工程。产业发展的特征是什么？产业发展具有行业性和效益性。像化工工业、纺织工业、冶金工业、机械工业等都各是一行，都讲效益。

从知识链的角度看，从自然出发，探索认识自然客观规律是科学，为了经济效益、工业效益形成的从事相同性质的生产或同类产品的经营的系统是行业。工程是组成直接生产力的。相关的工程归在一起是产业，第一产业+第二产业+第三产业是经济，经济+政治+文化是社会。从这里我们可以看到，工程处在核心生产力这一非常重要的位置。科学探索自然认识自然，是真理取向，有用无用值钱不值钱它不管，工程讲的是功效和价值取向的，没有价值的事或是负价值的事是不会干的。

“中国工程院院士三峡行”院士们参观考察三峡工程展览馆 摄影/孙荣刚

科学是探索事物的构成、本质和运动规律，工程是技术集成体，技术知识、技术方法、技术手段、技术设备是工程活动必不可少的前提和基础。我们同时还要看到，工程不是单一学科的理论和技术的应用，它必须是由技术要素和非技术要素集成而来，不能简单地归结为科学技术的应用。从产业角度看，工程是产业的组成单元，相关的相同类型的工程实体（工厂、企业等）是产业的细胞。工程往往具有产业特征，不同类型的工程可以形成不同的产业。从经济的角度看，投资是工程活动的基本要素，物质性的工程活动是经济运行的承载实体，是实体经济的主要构成内容和主要形式。

工程和科学是有交叉的，工程科学和技术科学不一样，水力学、水工学属于工程科学性质不属于基础科学。工程和技术的交界，形成工程技术，工程技术不是实验室的技术。技术有四类，实验室技术、中间实验技术、工程化技术、商业化技术，前两个都不是工程化技术，不能成年累月运转并批量化生产出商品、产品。

综上所述，关于自然的知识和活动可分为工程、技术、科学“三元”，不仅是科学、技术“两元”。从现代知识意义上看，科学-技术-工程-产业之间存在着若干相关的知识链或者说知识网络。工程和产业的关系更直接更紧密。对于不同时期人类社会而言，工程一直是直接生产力。从原始社会到现在，如果要观察现实的人工世界应该从工程本体论出发来考察。工程体现着自然界和人工界在要素配置的组织、集成与建构和运行，工程活动特别是工程的理念是体现价值取向的。

自然的认知逻辑

人类的知识是在实践和思维中不断获得，不断积累、不断综合、不断创新、不断发展的。这种关于自然方面知识的获得、积累的综合过程，如果从实践的历史时序过程看，常常是从“工程的构建知识→技术发明的知识→科学发现的知识”这样一个过程。如果从认知过程理论的逻辑角度看，则又有一个“探索发现科学知识→发明创新技术知识→集成建构工程知识”的过程。认知过程和实践过程是两个过程，并不完全同步、并不完全一致。所以必须承认，科学、技术、工程三者之间存在密切的关系，但承认三者之间存在着密切关系并不意味着可以笼统地把科学与技术混为一谈，也绝不意味着可以笼统地把技术和工程混为一谈。必须强调指出，技术绝不仅仅是科学的简单运用，技术除了根据科学原理和科学方法之外，还不能排除巧妙的构思和实践的经验。光有科学知识不一定行的，巧妙的构思和实践经验往往成为技术画龙点睛的内容和成分，就像专利。

工程是人类有组织、有计划利用各种资源和相关要素，制造和建构人工实在的活动。工程具有某种形式对基础科学的应用，但工程不仅仅是科学的简单应用和堆砌，现代工程除了要懂得科学的基本原理和技术科学的理论和方法之外，还必须有关于处理诸如在多层次、多尺度、多因素命题条件下的多学科交叉的新知识的综合集成，这是工程科学问题。例如：长江这条河，其季节性、区域性，其时空尺度非常明显，三峡工程是个复杂的工程系统，不是一条原理的简单应用。

工程活动必然和基本经济要素的配置有关，工程还要善于通过有序、有效的系统组织和实践，构建出新的存在物或新的系统来。工程是一枚硬币的两面，一面是工程系统的“实在”，另一面是系统工程组织管理的技术。这是两回事，现在有时混了，将系统工程的内涵泛化了。系统工程是一个管理组织的方法，工程系统是物质实体。总而言之，认识工程不能简单地把工程看作科学的应用，更不能把工程看做只是对基础科学的直接、简单应用。工程是在一定边界条件之下，即客观自然、社会经济、人文要素和信息环境下，对技术要素和非技术要素的集成、建构、运行和管理。

工程的本质和模型

工程本质是什么？它是怎样一个模型的反映？工程本质可以理解为是利用各种知识、技术和各种相关的基本经济要素，构建一个新的存在物的集成过程、集成方式和集成模式的统一。

可以从三个方面来解析：

第一，工程是各种要素的集成方式，这种集成方式是与科学相区别、技术相区别的，这是工程最本质的特点。

第二，工程所集成的要素包括了技术要素和非技术要素（主要是基本经济要素），非技术要素也很重要，这两类要素构成了工程的基本内涵，非技术要素也是工程的重要内涵，例如经济、人力、市场等。两类要素相互关联、相互制约、相互促进。

第三，工程的进步既取决于基本内涵所表达的科学、技术要素本身的状况和性质，也取决于非技术要素所表达的一定历史时期社会、经济、政治、文化等因素的状况。例如在文化大革命、抗战、大跃进时期，三峡工程是搞不起来的。所以这样的话，工程的要素及其系统像个鸡蛋，如图所示：

“中国工程院院士三峡行”院士们考察三峡左岸电厂 摄影/廖望阶

它的核心是技术要素，如同蛋黄，非技术要素如同蛋白，资本、土地、资源、劳动力、市场、环境等都属于非技术要素，又叫支撑因素。所以从哲学的角度看，工程活动的核心是构建出一个新的存在物，例如一个建筑物、一个工厂、一条道路等。工程活动中所采用所集成的各种技术，特别是专业核心技术，始终围绕着构建一个新的存在物的需要而展开。所以构建新的存在物是工程活动基本标志。这就是工程本体论。

社会、经济的发展不能脱离物质性的工程活动。工程活动有两端，一端是自然（包括资源等）与知识，另一端是市场与社会。工程立足自然，运用各类知识，实现市场价值（经济效益）和社会价值（和谐发展、可持续发展）。

工程是直接生产力，而且是各类相关技术的动态集成系统。科学发展、技术创新一般都要通过工程这一动态集成系统，才能转化为直接生产力，进而通过市场、通过社会体现其价值（包括增值、就业、利润、社会服务、文明进步、环境友好等）。

工程的基本特征就是工程活动体现着自然界与人工界要素配置上的综合集成和与之相关的决策、设计、构建、运行、管理等过程。工程活动特别是工程理念体现着价值取向。工程的特征是工程集成系统动态运行过程的功能体现与价值体现的统一。

三峡工程的功能体现丰富多彩。与孙中山先生的构想相比，现在三峡工程的功能丰富多了，历史条件、认识水平、经济背景、社会背景都变了。所以，工程是经过相关技术进行选择、整合、协同而集成为相关技术群，并通过与相关基本经济要素的优化配置而构建起来的有结构、有功能、有效率的体现价值取向的工程系统、工程集成体。工程功能的体现应包括适用性、效率性、可靠性、安全性、环保性等价值。现在提出长江不搞大开发保护长江生态，说明价值取向在扩展、价值导向在变化，不同时代的侧重点会有不同的体现。工程体现了相关技术的动态集成运行系统，技术（特别是先进技术）往往是工程的基础和要素。

下面给大家介绍一个工程的模型。模型有上下两排牙齿，下面的牙齿是技术集成系统，包括诸多相关的、异质的技术的集成，但是不能出现象牙、老虎牙，牙齿必须是整齐的。升船机和船闸要配合起来，结合到一个有效和谐的系统中去。上排的牙齿是产业与经济，是基本经济要素的配置，包括资源、土地、资本、劳动力、市场、环境等。上下牙齿是耦合的，是互动、协同、集成、演进的。发电技术、机组都是在演进。上面的牙再向上走，就形成了产业，产业集群、产业集合再形成经济。下面是自然，一定要依靠自然，适应自然，适度改造自然，进而加深对科学的认识、对技术的认识。回过头来，工程技术对科学和技术又提出了新的命题，他们是双向的，相互促进的。现在应该是认识科学、技术、工程“三元”的关系的时候了，他们是双向循环相互影响的。

在工程的构建模型中，其逻辑程序应包括：工程理念-集成理论与方法（集成优化和演变创新）-设计与构建（结构-效率-功能的获得并优化）-动态运行与管理（多目标的优化选择与权衡）-生命周期评估-对自然、社会环境的适应性与演变性。

现代工程的理念，体现了自然、人、社会之间的和谐发展，特别是自然、社会、工程之间的可持续发展，而不是人定用天。工程与工程之间的演化体现着：价值与战略的取向，具体发展步骤的选择和取舍，对自然、社会、人文系统的适应性、选择性和进化性。

工程创新是创新活动的主战场

针对现实，我国当前面临的经济发展问题，首先是物质性的工程问题。我国目前已经达到了每年工程投资几十万亿元之巨的水平，这是我们面临的主战场，是我们必须面对的直接的基本现实。工程在经济发展中已经凸显其重要性，工程对建设创新型国家的过程也正在凸显其重要性。

我谈对三峡工程的认识

三峡工程体现了依靠自然、适应自然和适度改造自然的理念，是可持续、有综合效益的工程。三峡工程体现着水利、地质、土木、发电、航运、物流、环境生态等学科的复杂综合集成性，集成在一个工程系统中，体现了集成-建构-转化等工程知识的特征。我要强调“转化”，如果不能“转化”为现实生产力，那么就是构建出来也是没有用的，工程一定要转化为有价值的直接生产力。三峡工程是正确决策的体现，经过几十年的论证，是伟大的工程，是复杂工程成功的范例，是利国利民的工程。

三峡工程是一个复杂、开放、动态、有序的工程系统，是通过系统工程的工具手段组织、管理、集成、构建出来的现代工程体系。它体现着工程理念的创新、工程功能的创新与拓展、工程运行的信息化等；体现着工程设计、工程建造和工程运行的先进性、集成创新性，有效转化为直接生产力的过程中与自然、社会的和谐化。