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5位戰(zhàn)略科學(xué)家之問(wèn)：原始創(chuàng)新從哪里來(lái)

點(diǎn)擊：5735  作者：厚宇德    來(lái)源：科技導(dǎo)報(bào) 微信號(hào)  發(fā)布時(shí)間:2021-10-01 10:50:18

 

 

近日，在中央人才工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記提出，要大力培養(yǎng)使用戰(zhàn)略科學(xué)家，有意識(shí)地發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多具有戰(zhàn)略科學(xué)家潛質(zhì)的高層次復(fù)合型人才，形成戰(zhàn)略科學(xué)家成長(zhǎng)梯隊(duì)。

 

戰(zhàn)略科學(xué)家是科技人才中的“帥才”，在跨學(xué)科研究、大兵團(tuán)作戰(zhàn)組織等方面發(fā)揮著重要作用，是擔(dān)綱“國(guó)之重器”、突破“卡脖子”技術(shù)難題的領(lǐng)軍人物。

 

但現(xiàn)階段，我國(guó)人才隊(duì)伍大而不強(qiáng)，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的人才支撐還不夠。而如何培養(yǎng)更多創(chuàng)新型科技人才，讓更多的戰(zhàn)略科學(xué)家涌現(xiàn)，發(fā)揮其“帥才”作用，也是很多科學(xué)大家所關(guān)注的話題。

 

本文以“科學(xué)大家關(guān)于創(chuàng)新之問(wèn)”為視角，梳理了彭桓武、楊振寧、周光召、郝柏林、李政道、馮端等幾位著名科學(xué)家圍繞中國(guó)科技創(chuàng)新話題所做的深思與探索。

 

優(yōu)秀的科學(xué)家（尤其理論物理學(xué)家），都具備出色的洞察力，他們或能對(duì)紛繁的現(xiàn)象做出恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)描述，或能在錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象中感悟并洞察到內(nèi)在規(guī)律。面對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象，明確提出關(guān)鍵問(wèn)題是科學(xué)家探索工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

 

正如“錢學(xué)森之問(wèn)”是中國(guó)科學(xué)界、教育界過(guò)去10年里廣為關(guān)注的熱點(diǎn)話題之一，為中國(guó)教育開出了“藥方”。

 

不止是錢學(xué)森，很多杰出的中國(guó)科學(xué)家，不僅取得了出色的科學(xué)成就，對(duì)中國(guó)的科技與教育發(fā)展也極為關(guān)切，留下了豐富的思想遺產(chǎn)。

 

彭桓武之問(wèn)

科研創(chuàng)新問(wèn)題是不是教育問(wèn)題？

 

2005年，中國(guó)科學(xué)院院士彭桓武在接受《物理通報(bào)》訪談時(shí)提出了多個(gè)問(wèn)題，包括教育和創(chuàng)新關(guān)系的問(wèn)題。

 

這個(gè)問(wèn)題來(lái)自于兩類人給他的特殊印象：第一類人多是只讀過(guò)中學(xué)的科學(xué)愛(ài)好者，常稱自己做出了巨大科學(xué)貢獻(xiàn)，期待得到“伯樂(lè)”賞識(shí)；第二類是一些受過(guò)物理學(xué)高等教育的人，有扎實(shí)的物理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)卻缺乏研究和探索激情。

 

由此，彭桓武提出了問(wèn)題：“有知識(shí)的不創(chuàng)新，沒(méi)有知識(shí)的瞎創(chuàng)新。這個(gè)問(wèn)題怎么解決？”

 

關(guān)于為什么“有知識(shí)的不創(chuàng)新”，彭桓武認(rèn)為：“現(xiàn)在學(xué)生要學(xué)很多很多，學(xué)到后來(lái)把銳氣都磨掉了……（所以）受正規(guī)訓(xùn)練的人，反而沒(méi)有創(chuàng)新的能力了。”揭示了教學(xué)過(guò)程中存在只傳授知識(shí)而不重視培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與能力的問(wèn)題。

 

而對(duì)另一種情況，彭桓武提出：這是不是教育出了問(wèn)題？

 

“物理學(xué)是精確科學(xué)，是定量科學(xué)，又是實(shí)驗(yàn)科學(xué)。這些都不碰，就在那里紙上談兵，夸夸其談，那根本就同物理毫無(wú)關(guān)系。”他指出，“沒(méi)有讀過(guò)研究生是很難做（物理學(xué)）研究的，總是要在大學(xué)畢業(yè)之后做研究生或是助教開始（接觸和從事物理學(xué)研究工作）”。

 

“彭桓武之問(wèn)”反映出的核心問(wèn)題之一是，有必要向?qū)W生講明白關(guān)于科學(xué)是什么以及科學(xué)研究本身的一些基本常識(shí)，并正確培養(yǎng)和引導(dǎo)他們的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

 

“彭桓武之問(wèn)”揭示了科研創(chuàng)新與科學(xué)教育息息相關(guān)，解決創(chuàng)新問(wèn)題就要破解科學(xué)教育的一個(gè)老問(wèn)題——如何向?qū)W生有效傳授扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)又能避免“填鴨式”教學(xué)，而使學(xué)生對(duì)科學(xué)研究仍保持濃厚的興趣和研究的積極性。

 

這個(gè)老問(wèn)題在應(yīng)試教育大環(huán)境下長(zhǎng)期存在，而事實(shí)上卻一直被忽視。

 

其結(jié)果正如丁肇中在1991年所說(shuō)：“中國(guó)學(xué)生往往念功課成績(jī)很好，考試都得近100分，但是面臨著需要注意的研究工作時(shí)，就常常不知所措了。”

 

楊振寧在1982年也談過(guò)類似的現(xiàn)象，在1995年更直接地表達(dá)了類似的觀點(diǎn)：“中國(guó)現(xiàn)在的教學(xué)方法，同我在西南聯(lián)大時(shí)仍是一樣的……是一種‘填鴨式’的學(xué)習(xí)方法。”這樣教出來(lái)的學(xué)生，“不能對(duì)整個(gè)物理學(xué)有更高超的看法”。

有理由相信，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，“彭桓武之問(wèn)”在教育界、科技界仍具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，仍需深入探索破解它的可行辦法。

 

周光召之問(wèn)

決定科技創(chuàng)新的關(guān)鍵因素是什么？

 

曾任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)、時(shí)任中國(guó)科協(xié)主席的中國(guó)科學(xué)院院士周光召，在1999年召開的“跨世紀(jì)物理學(xué)前沿問(wèn)題高級(jí)研討會(huì)”上發(fā)問(wèn)：中國(guó)人要獲得諾貝爾獎(jiǎng)到底缺少什么？

 

帶著這個(gè)問(wèn)題研讀了20世紀(jì)初物理學(xué)的發(fā)展史后，周光召又提出了一個(gè)問(wèn)題：為什么20世紀(jì)最重要的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)在德國(guó)？

 

將這兩個(gè)問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，周光召得出了結(jié)論——中國(guó)物理學(xué)家做不出諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的科研成就，不是因?yàn)樯詈凸ぷ鳁l件的限制。

 

他認(rèn)為，量子力學(xué)能夠誕生在當(dāng)時(shí)比美國(guó)、英國(guó)經(jīng)濟(jì)落后的德國(guó)，主要有以下幾個(gè)方面：“理論緊密地和實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，非常強(qiáng)的數(shù)學(xué)傳統(tǒng)和打破哲學(xué)上的機(jī)械論，對(duì)于德國(guó)能在這種（經(jīng)濟(jì)不利）環(huán)境下產(chǎn)生本世紀(jì)（20世紀(jì)）最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)起了決定性的作用。”

 

研究德國(guó)物理界取得輝煌的原因，對(duì)于中國(guó)物理學(xué)乃至整個(gè)科技的發(fā)展，具有一定的啟發(fā)與借鑒意義。

 

周光召之問(wèn)讓我們認(rèn)識(shí)到，優(yōu)越的生活與工作條件雖然必要，但卻并非是科學(xué)家做出重要科學(xué)貢獻(xiàn)的唯一先決條件。

 

中國(guó)科學(xué)院院士馬大猷也曾說(shuō)：“基礎(chǔ)研究工作的成功關(guān)鍵在人，不在設(shè)備。……關(guān)鍵在人，在于有科學(xué)修養(yǎng)、有獨(dú)立見(jiàn)解和真知灼見(jiàn)的科學(xué)家！”

 

改革開放以來(lái)，包括科技人員在內(nèi)的中國(guó)知識(shí)分子的生活水平與工作條件已經(jīng)有了巨大的改善，討論周光召之問(wèn)更是為了正視科研軟環(huán)境存在著嚴(yán)重不足。

 

郝柏林之問(wèn)

創(chuàng)新從哪里來(lái)？

如何發(fā)現(xiàn)并支持創(chuàng)新研究？

 

2002年，中國(guó)科學(xué)院院士郝柏林在一篇文章中，針對(duì)中國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究現(xiàn)狀提出了多個(gè)問(wèn)題，包括：現(xiàn)在各方面都在強(qiáng)調(diào)“原始創(chuàng)新”，原始創(chuàng)新從哪里來(lái)？

 

郝柏林的回答是：“科學(xué)家同工人、農(nóng)民一樣，每天都要老老實(shí)實(shí)地勞動(dòng)。沒(méi)有持續(xù)不斷的刻苦鉆研，何來(lái)創(chuàng)新靈感？”

 

而科研人員要能夠持續(xù)地從事基礎(chǔ)研究，就要得到基本的、持續(xù)的科研資助。

 

基礎(chǔ)研究要做出成績(jī)需要有很長(zhǎng)時(shí)間的積淀，科學(xué)家在此過(guò)程中判斷研究選題的眼力得以增強(qiáng)；而科研資源管理者應(yīng)該能夠從科學(xué)家前期的研究成果中，產(chǎn)生足夠的支持與否的魄力，當(dāng)然這也需要眼力，一旦決定支持一個(gè)領(lǐng)域的研究，科研管理者還要具有足夠的耐力。

 

郝柏林認(rèn)為：“自然科學(xué)基礎(chǔ)研究的資助原則很簡(jiǎn)單：只要過(guò)去5~10年有國(guó)際同行承認(rèn)的科學(xué)貢獻(xiàn)（在重要刊物上發(fā)表論文和綜述、在境外召開的國(guó)際會(huì)議上做邀請(qǐng)報(bào)告、用國(guó)際通用的語(yǔ)言發(fā)表專著等，這都是要基于本人的創(chuàng)新結(jié)果的），就可以繼續(xù)支持5年而不問(wèn)其下一步做什么。”

 

“郝柏林之問(wèn)”明確指出了，中國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究要上層次，就必須沉住氣、做實(shí)事：一方面科研管理部門要先為自己的工作職能正確定位，工作中有魄力、有耐心；另一方面研究者要有實(shí)在肯干的科學(xué)精神，瞄準(zhǔn)前沿，一步一個(gè)腳印。

 

李政道之問(wèn)

創(chuàng)新始于問(wèn)題，

21世紀(jì)物理學(xué)的核心問(wèn)題是什么？

 

1992年，李政道在復(fù)旦大學(xué)做報(bào)告時(shí)回顧了20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展史，認(rèn)為新時(shí)期的物理學(xué)家應(yīng)該借鑒19世紀(jì)末、20世紀(jì)初物理學(xué)家的成功經(jīng)驗(yàn)，而這首先要做的就是找出足以推動(dòng)21世紀(jì)物理學(xué)掀開新格局的關(guān)鍵問(wèn)題。

 

李政道指出：20世紀(jì)末物理學(xué)的大問(wèn)題，在宇宙學(xué)里有2個(gè)（類星體的能量來(lái)自哪里？另一個(gè)是暗物質(zhì)的本質(zhì)是什么？）；在粒子物理學(xué)里也有2個(gè)（為什么世界上的對(duì)稱數(shù)不守恒？為什么觀察不到單獨(dú)的夸克？）。

 

基于對(duì)這4個(gè)問(wèn)題的思考，李政道提出了一個(gè)設(shè)想：破解這4個(gè)問(wèn)題很可能取決于一個(gè)共同的關(guān)鍵突破點(diǎn)——對(duì)真空的新探索與新認(rèn)識(shí)。類星體、暗物質(zhì)的巨大能量可能來(lái)自于真空相變，打破對(duì)稱性的力也可能來(lái)自于真空相變，夸克不可觀測(cè)則可能是真空某種作用的結(jié)果。

 

李政道設(shè)想：“若我們真能激發(fā)真空的話，很可能我們對(duì)宇宙的了解要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)20世紀(jì)。將來(lái)的歷史上會(huì)寫上：是在我們這個(gè)時(shí)代，把微觀世界與宏觀世界用科學(xué)的方法連接起來(lái)了。”

 

在物理學(xué)發(fā)展的特殊階段，李政道借鑒物理學(xué)家曾經(jīng)有效的成功經(jīng)驗(yàn)，極其具有大局觀的研究理念，既應(yīng)該肯定，也值得學(xué)習(xí)、借鑒。

 

馮端之問(wèn)

物理學(xué)創(chuàng)新已經(jīng)窮途末路了嗎？

 

1999年，中國(guó)科學(xué)院院士馮端在一篇文章中提出了幾個(gè)問(wèn)題，其中2個(gè)是：頂夸克的發(fā)現(xiàn)對(duì)固體物理或凝聚態(tài)物理是否有可以觀察到的影響（馮端的答案是：“沒(méi)有，到現(xiàn)在為止，似乎一點(diǎn)影響也沒(méi)有。”）；原子核的殼結(jié)構(gòu)對(duì)遺傳有無(wú)影響呢（馮端的答案是：“一般說(shuō)來(lái)看不出太大的影響。”）。

 

馮端提出這類問(wèn)題的目的是揭示科學(xué)上還原論觀點(diǎn)的片面性。所謂還原論是這樣一種信念：“將世界分成許多小的部分，每一部分研究清楚了，最后拼起來(lái)的問(wèn)題就解決了”。

 

馮端認(rèn)為，在還原論理念支配下的科學(xué)研究受阻的時(shí)期，也不意味著科學(xué)死胡同的出現(xiàn)或科研的終結(jié)。一旦突破還原論的思想束縛，科學(xué)研究領(lǐng)域就會(huì)立即海闊天空。

 

物理學(xué)研究中的還原論與非還原論，直接觸及的都是當(dāng)下物理學(xué)該做什么的問(wèn)題。

 

對(duì)此，楊振寧認(rèn)為21世紀(jì)的物理學(xué)主體應(yīng)該往技術(shù)與應(yīng)用的方向發(fā)展，“未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)的物理學(xué)，朝著這種物理知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的方向做研究，大有可為”。

 

結(jié)論

 

本文涉及的“科學(xué)大家關(guān)于創(chuàng)新之問(wèn)”主要包括：

 

（1）在向?qū)W生傳授專業(yè)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)有必要介紹關(guān)于科研的常識(shí)，應(yīng)該積極探索使傳授知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新能力二者之間相得益彰的有效方法（彭桓武）；

 

（2）物質(zhì)條件與科研成果之間并不存在必然的線性正比關(guān)系（周光召）；

 

（3）以研究者前期研究成果為主要審核、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，一定程度上能將復(fù)雜、有爭(zhēng)議的科研經(jīng)費(fèi)分配辦法有效簡(jiǎn)單化（郝柏林）；

 

（4）在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中還原論并非完全錯(cuò)誤，但追求微觀極致與終極理論并不是物理學(xué)發(fā)展的唯一向度（馮端），因此物理學(xué)研究沒(méi)必要一味地陷入牛角尖之中而不能自拔；

 

（5）借鑒20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)，21世紀(jì)的物理學(xué)家應(yīng)該思索什么是新時(shí)期物理學(xué)需要重點(diǎn)攻堅(jiān)的最核心、最關(guān)鍵的問(wèn)題，并探討解決它們的辦法（李政道）。

 

這一組問(wèn)題涵蓋了中國(guó)物理學(xué)（有些認(rèn)識(shí)適用于整個(gè)中國(guó)科技領(lǐng)域）發(fā)展過(guò)程中，所面對(duì)并必須有效解決的重要的基本問(wèn)題。

這些彼此關(guān)聯(lián)的思考可能會(huì)幫助21世紀(jì)物理學(xué)家脫離迷茫、盲從和非理性的科研慣性。

 

作者簡(jiǎn)介：厚宇德，山西大學(xué)科學(xué)技術(shù)史研究所，教授，研究方向?yàn)槲锢韺W(xué)史與物理文化。論文全文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2021年第17期，原標(biāo)題為《科學(xué)大家關(guān)于創(chuàng)新之問(wèn)》，本文有刪減（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò) 侵刪）