美國物理學家、科學哲學家/史家孔恩(Thomas S. Kuhn,1922~1996)在他於1962年出版的成名著作《科學革命的結構》(The Structure of Scientific Revolutions)一書中,首度提出了「典範轉移」(paradigm shift)的概念;在書中以人類歷史中的科學發展重大事件──像是哥白尼天文學、牛頓力學原理、法國化學家拉瓦錫的氧化理論等等──為例證,指出科學革命並非人類知識不斷累積的結果,而是當一個被科學社群共同遵循的舊典範,有部分或全部被新出現的另一個新典範淘汰的過程。

孔恩對於所謂的「典範」有一套非常繁複的定義,簡而言之,那是一種經過「精煉」過程而被公認的科學成就,在某一段時間之內成為科學家們「解謎」──即進行常態科學(normal science)研究──的方法範例,但是當過程中出現了這個典範難以解決的異常問題(即「危機」),科學社群不得不轉向接受一個全新的典範,科學革命於焉發生。而因為是以最嚴謹的傳統科學研究方法為基礎,在孔恩看來,典範轉移──科學革命──儘管規模有大有小、有時僅侷限在某個學科中的某個專門領域,絕不可能會是在短時間內發生,可能是數十年甚至上百年。

我們大多數人應該都不是追隨孔恩理論思索人類科學發展大方向的科哲或科學史研究者(偶很久以前其實有想要醬子做,但沒成功…),然而身處於科技產業界,回顧過去這些年,我們似乎參與/見證了電子技術發展歷程中的許多典範轉移時刻。例如積體電路(IC)的誕生,PC、行動電話、智慧型手機等個人運算/通訊裝置的發明與普及,還有當半導體製程朝個位數奈米先進節點邁進,因為線寬不斷微縮,原有的IC設計方法已經不再適用…

甚至是因為人工智慧(AI)時代來臨,晶片設計架構的變化以及終端應用對於安全性的要求,使得EDA工具本身也必須要以全新的模式來開發──在1月中旬,EDA巨擘新思科技(Synopsys)總裁陳志寬獲頒科技部「一等科技專業獎章」的典禮之後,他以「Security: The New Norm in the next Generation of HW/SW Design」為題發表了一場專題演說(點此連結可以連到科技部的Facebook粉絲專業看演說重播,將時間軸拉到約-48:00左右處開始),就提到了這樣的顛覆性變化趨勢,讓人對於半導體/電子技術的未來進展感到既興奮又期待。

或許以上提到的案例在孔恩本人或是他的信徒之嚴謹標準看來,完全搆不上「典範轉移」的水準,而電子技術的演進、突破在人類歷史上的重要性/影響力也難以與「科學革命」相提並論,但是無論是科學(更精確地說是「基礎科學」)或是科技,最終目標應該都是為了解決人類所面臨的問題,提升大眾的生活福祉。因此,儘管在我們從政策、教育等面向討論該如何讓基礎科學研究與科技研發並重時,總是有來自各方的不同意見甚至相互爭論,持續鼓勵學術/工程社群擁有創新思維與大膽提出的勇氣,會是兩個領域都能繼續前進的基本原則。

在《科學革命的結構》中,孔恩提到新典範的出現通常都是在「危機」發生之前,可能原本只是一個不受重視、不被信服的新理論,卻在某個時刻成為解決異常問題的關鍵;此外他還提及一個現象:創建新典範的人若不是很年輕、就是才進入該學科不久,這是因為這些人往往能避開「當局者迷」的陷阱另闢蹊徑,使得舊有的規則被打破。科技產業領域正吹起的新創熱潮,就可能催生那些新典範的創造者;每一個擁有創新點子與無限熱情的人,也都有機會在科技發展歷史中成為革命的推手。而EE Times則將扮演忠實的紀錄者,在科學/科技典範轉移與革命發生的偉大時刻提供歷史見證!