【粤语话科普】《空中科普》第五百一十五期,工程师和科学家到底有什么区别?
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《空中科普》第五百一十五期来啦
近日,“国家工程师奖表彰大会”在人民大会堂举行,81 名个人被授予“国家卓越工程师”称号,50 个团队被授予“国家卓越工程师团队”称号。
图源:新闻截图
那什么是“工程师”呢?“工程师”和“科学家”,这两个称呼到底有什么区别?
在日常生活中,很多人会觉得科学家和工程师都是跟科学和知识打交道的人,并没有什么区别。但实际上,这两个称呼是不一样的。就好比,我们在很多科学家故事集里读到的爱迪生、莱特兄弟、瓦特等人,严格地说,他们并不能算作是科学家,说是“工程师”可能更合适一些。
“不到 200 年”的科学家
首先,我们看一看“科学家”。在《现代汉语词典》中,科学家的解释是“从事科学研究有一定成就的人”。而“科学”则是“反映自然、社会、思想等客观规律的分科的知识体系”。这么一来,科学家就可以被描述为“研究自然、社会、思想等客观规律和知识体系,并且在其中获得了一定成就的人”了。
在英语世界里,《韦氏词典》(Merriam-Webster's)对“科学家”一词的定义是“在科学知识领域,特别是自然科学领域富有学识的人”。
按照这样的定义,在过去几千年的人类历史中,探寻自然规律、试图从规律中建立起系统知识体系的大师们和科研工作者们,当然是可以被称作科学家的。比如,总结并发现浮力定律的阿基米德,总结出小孔成像规律的墨子,开创力学、光学的牛顿,还有建立电磁场理论的麦克斯韦等。
有意思的是,科学家这个身份已经有了数千年的历史,但“科学家”这个词却只有不到200年的历史。它的出现跟英国的博学家、哲学家和科学史研究者威廉·休厄尔(William Whewell)有关。
休厄尔本身是一位数学家,同时在物理、地质、化学上也颇有成果,但他似乎很难找到一个明确的词来说清楚自己是什么人。休厄尔还发现,这并不是他一个人的问题,随着人们对世界的探索越来越多,当时很多的学者都碰到了这样的问题。
于是,1834 年的时候,休厄尔在《季刊评论》(The Quarterly Review)上发表文章,首次使用了科学家(scientist)这个词。也有科技史专家认为,1833年,在英国科学促进会于剑桥召开的会议上,休厄尔仿照 artist (艺术家)发明了 scientist 一词。
休厄尔的观点是,科学世界的趋势越来越分崩离析,人们很难找到一个统一的词来称呼做科学研究的群体,数学家就是数学家,化学家就只是化学家。在剑桥和牛津的学生们,很难找到一个词来描述自己所追求的事情。
当时,人们会使用“哲学家”这个词来描述这个研究群体,但这个词太宽泛,而且听起来似乎太崇高了。因此,休厄尔建议,使用科学家(scientist)这个词,来描述那些从事科学、经济学领域研究的人。
不过,他的这篇文章并没有引起太大的关注。还好,休厄尔并没有放弃。
1840 年,休厄尔再次发文呼吁使用这个词。之后,“科学家”一词开始在英国和美国广泛流行开来。这个词用起来确实很方便,就以牛顿为例,如果不说他是个科学家,我们就必须用“物理学家+自然哲学家+经济学家+天文学家”这样的表达,来概括他的绝大部分贡献了。
工程师不是“想称就称”的
接下来,我们再看一看工程师。
还是要先从《现代汉语词典》说起。《现代汉语词典》对工程师的解释是“技术干部的职务名称之一,能够独立完成某一专门技术任务的设计、施工工作的专门人员”。按照这个说法,“工程师”就是一个专有的称呼,只有获得工程师职称的人才可以被称作工程师。
英语中的情况也是一样的。《韦氏词典》对工程师的解释是“接受过工程专业的培训或者从事工程专业的人员”。在西欧以及美国,自 1961 年以来,对于“职业工程师”这样的称呼更是有明确规范的,必须经过系统的工程师基础教育和培训,能够运用科学的观点和方法来解决工程问题。
由此可知,无论在我国还是西方国家,没有经过系统学习和培训,或者没有获得工程师职称的人是不能被随意称作“工程师”的。
不过,如果严格按照这个定义会碰到一个问题。比如,一位教授或者研究员,职称序列并不是工程师序列,但却有可能会去负责设计建造一个工程项目。这时候,他可能也会被称作工程师。
此外,对于古代负责设计和建造金字塔的人,负责设计建造都江堰的人,显然是不可能有职称的,但我们还是会将他们称为工程师。这样的称呼可以被看成广义上的工程师了。
科学家和工程师确实可能有重叠
当然,科学家和工程师的身份也并不是绝对的。
科学家可能在探索研究科学规律之后,亲自运用这些规律,亲自参与到工程项目中去。比如,著名的“两弹一星”元勋——钱学森,他在研究空气动力学知识,探寻空气流体规律的时候,毫无疑问是一位科学家。而当他运用这些知识,为中国建设导弹和火箭的时候,他又是一名工程师。所以,钱学森不仅是中国科学院院士,同时也是中国工程院院士。
而工程师在解决实际问题的时候,同样也可能需要探索和归纳客观世界的规律,在这个过程中,他们可能会摇身一变成为科学家。比如信息论的创始人克劳德·香农。他最初的身份是电气工程师,运用物理学和数学知识来改进武器的火控系统,以及解决加密信息传递问题。而解决这些问题的过程中,香农总结出了系统的数学理论,奠定了信息论的基础。
可能正是因为有些科学家和工程师的身份有一定的重叠,因此让人们会误用或者混用科学家和工程师这两个概念。
科学家和工程师们自己怎么区分?
其实,很多科学家和工程师自己也讨论过“科学家”和“工程师”或者是“科学”与“工程”的区别。
比如,钱学森的导师、火箭专家冯·卡门就曾经说过:“科学家研究已有世界,工程师创造从未有过的世界。”
这并不是说科学家跟未来世界无关。冯·卡门想表达的意思是,科学家需要从已有的世界中探寻世界的规律和知识,重要的是“研究”的过程,而工程师要运用知识创造出能改变我们生活的东西,重要的是“创造”的过程。
曾经担任过中国科学院院长的物理学家周光召也提到过“科学”和“工程”的区别。他认为,科学是“人类在认识世界和改造世界过程中所创造的,是正确反映客观世界现象、物质内部结构和运动规律的系统理论知识。科学理论内容必须符合客观实际,要逻辑严谨,没有矛盾,能够指导实践。”而工程是“人类有组织地综合运用多门科学技术进行的大规模改造世界的活动,它除了要考虑技术的先进性和可行性,还要考虑成本和质量,做到经济、实用、美观,要考虑对环境的影响,以避免污染。”
简单的概括就是,科学家的任务是寻找规律,工程师运用这些规律改造世界。
当然了,尽管科学家和工程师这两个称呼有所区别,但在实际生活中,科学家和工程师往往需要共同协作,才能更好地改变世界。