5位戰略科學家之問：原始創新從哪里來
點擊： 作者：厚宇德 來源：科技導報 微信號 發布時間:2021-10-01 10:50:18
近日，在中央人才工作會議上，習近平總書記提出，要大力培養使用戰略科學家，有意識地發現和培養更多具有戰略科學家潛質的高層次復合型人才，形成戰略科學家成長梯隊。
戰略科學家是科技人才中的“帥才”，在跨學科研究、大兵團作戰組織等方面發揮著重要作用，是擔綱“國之重器”、突破“卡脖子”技術難題的領軍人物。
但現階段，我國人才隊伍大而不強，推動高質量發展的人才支撐還不夠。而如何培養更多創新型科技人才，讓更多的戰略科學家涌現，發揮其“帥才”作用，也是很多科學大家所關注的話題。
本文以“科學大家關于創新之問”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家圍繞中國科技創新話題所做的深思與探索。
優秀的科學家（尤其理論物理學家），都具備出色的洞察力，他們或能對紛繁的現象做出恰當的數學描述，或能在錯綜復雜的現象中感悟并洞察到內在規律。面對復雜現象，明確提出關鍵問題是科學家探索工作的一個重要環節。
正如“錢學森之問”是中國科學界、教育界過去10年里廣為關注的熱點話題之一，為中國教育開出了“藥方”。
不止是錢學森，很多杰出的中國科學家，不僅取得了出色的科學成就，對中國的科技與教育發展也極為關切，留下了豐富的思想遺產。
彭桓武之問
科研創新問題是不是教育問題？
2005年，中國科學院院士彭桓武在接受《物理通報》訪談時提出了多個問題，包括教育和創新關系的問題。
這個問題來自于兩類人給他的特殊印象：第一類人多是只讀過中學的科學愛好者，常稱自己做出了巨大科學貢獻，期待得到“伯樂”賞識；第二類是一些受過物理學高等教育的人，有扎實的物理學專業基礎卻缺乏研究和探索激情。
由此，彭桓武提出了問題：“有知識的不創新，沒有知識的瞎創新。這個問題怎么解決？”
關于為什么“有知識的不創新”，彭桓武認為：“現在學生要學很多很多，學到后來把銳氣都磨掉了……（所以）受正規訓練的人，反而沒有創新的能力了。”揭示了教學過程中存在只傳授知識而不重視培養創新意識與能力的問題。
而對另一種情況，彭桓武提出：這是不是教育出了問題？
“物理學是精確科學，是定量科學，又是實驗科學。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關系。”他指出，“沒有讀過研究生是很難做（物理學）研究的，總是要在大學畢業之后做研究生或是助教開始（接觸和從事物理學研究工作）”。
“彭桓武之問”反映出的核心問題之一是，有必要向學生講明白關于科學是什么以及科學研究本身的一些基本常識，并正確培養和引導他們的創新意識與創新能力。
“彭桓武之問”揭示了科研創新與科學教育息息相關，解決創新問題就要破解科學教育的一個老問題——如何向學生有效傳授扎實的基礎知識又能避免“填鴨式”教學，而使學生對科學研究仍保持濃厚的興趣和研究的積極性。
這個老問題在應試教育大環境下長期存在，而事實上卻一直被忽視。
其結果正如丁肇中在1991年所說：“中國學生往往念功課成績很好，考試都得近100分，但是面臨著需要注意的研究工作時，就常常不知所措了。”
楊振寧在1982年也談過類似的現象，在1995年更直接地表達了類似的觀點：“中國現在的教學方法，同我在西南聯大時仍是一樣的……是一種‘填鴨式’的學習方法。”這樣教出來的學生，“不能對整個物理學有更高超的看法”。
有理由相信，在相當長的時期內，“彭桓武之問”在教育界、科技界仍具有較強的現實意義，仍需深入探索破解它的可行辦法。
周光召之問
決定科技創新的關鍵因素是什么？
曾任中國科學院院長、時任中國科協主席的中國科學院院士周光召，在1999年召開的“跨世紀物理學前沿問題高級研討會”上發問：中國人要獲得諾貝爾獎到底缺少什么？
帶著這個問題研讀了20世紀初物理學的發展史后，周光召又提出了一個問題：為什么20世紀最重要的物理學發現會出現在德國？
將這兩個問題結合起來，周光召得出了結論——中國物理學家做不出諾貝爾獎級別的科研成就，不是因為生活和工作條件的限制。
他認為，量子力學能夠誕生在當時比美國、英國經濟落后的德國，主要有以下幾個方面：“理論緊密地和實驗結合在一起，非常強的數學傳統和打破哲學上的機械論，對于德國能在這種（經濟不利）環境下產生本世紀（20世紀）最偉大的科學發現起了決定性的作用。”
研究德國物理界取得輝煌的原因，對于中國物理學乃至整個科技的發展，具有一定的啟發與借鑒意義。
周光召之問讓我們認識到，優越的生活與工作條件雖然必要，但卻并非是科學家做出重要科學貢獻的唯一先決條件。
中國科學院院士馬大猷也曾說：“基礎研究工作的成功關鍵在人，不在設備。……關鍵在人，在于有科學修養、有獨立見解和真知灼見的科學家！”
改革開放以來，包括科技人員在內的中國知識分子的生活水平與工作條件已經有了巨大的改善，討論周光召之問更是為了正視科研軟環境存在著嚴重不足。
郝柏林之問
創新從哪里來？
如何發現并支持創新研究？
2002年，中國科學院院士郝柏林在一篇文章中，針對中國的基礎科學研究現狀提出了多個問題，包括：現在各方面都在強調“原始創新”，原始創新從哪里來？
郝柏林的回答是：“科學家同工人、農民一樣，每天都要老老實實地勞動。沒有持續不斷的刻苦鉆研，何來創新靈感？”
而科研人員要能夠持續地從事基礎研究，就要得到基本的、持續的科研資助。
基礎研究要做出成績需要有很長時間的積淀，科學家在此過程中判斷研究選題的眼力得以增強；而科研資源管理者應該能夠從科學家前期的研究成果中，產生足夠的支持與否的魄力，當然這也需要眼力，一旦決定支持一個領域的研究，科研管理者還要具有足夠的耐力。
郝柏林認為：“自然科學基礎研究的資助原則很簡單：只要過去5~10年有國際同行承認的科學貢獻（在重要刊物上發表論文和綜述、在境外召開的國際會議上做邀請報告、用國際通用的語言發表專著等，這都是要基于本人的創新結果的），就可以繼續支持5年而不問其下一步做什么。”
“郝柏林之問”明確指出了，中國的基礎科學研究要上層次，就必須沉住氣、做實事：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在肯干的科學精神，瞄準前沿，一步一個腳印。
李政道之問
創新始于問題，
21世紀物理學的核心問題是什么？
1992年，李政道在復旦大學做報告時回顧了20世紀物理學發展史，認為新時期的物理學家應該借鑒19世紀末、20世紀初物理學家的成功經驗，而這首先要做的就是找出足以推動21世紀物理學掀開新格局的關鍵問題。
李政道指出：20世紀末物理學的大問題，在宇宙學里有2個（類星體的能量來自哪里？另一個是暗物質的本質是什么？）；在粒子物理學里也有2個（為什么世界上的對稱數不守恒？為什么觀察不到單獨的夸克？）。
基于對這4個問題的思考，李政道提出了一個設想：破解這4個問題很可能取決于一個共同的關鍵突破點——對真空的新探索與新認識。類星體、暗物質的巨大能量可能來自于真空相變，打破對稱性的力也可能來自于真空相變，夸克不可觀測則可能是真空某種作用的結果。
李政道設想：“若我們真能激發真空的話，很可能我們對宇宙的了解要遠遠超過20世紀。將來的歷史上會寫上：是在我們這個時代，把微觀世界與宏觀世界用科學的方法連接起來了。”
在物理學發展的特殊階段，李政道借鑒物理學家曾經有效的成功經驗，極其具有大局觀的研究理念，既應該肯定，也值得學習、借鑒。
馮端之問
物理學創新已經窮途末路了嗎？
1999年，中國科學院院士馮端在一篇文章中提出了幾個問題，其中2個是：頂夸克的發現對固體物理或凝聚態物理是否有可以觀察到的影響（馮端的答案是：“沒有，到現在為止，似乎一點影響也沒有。”）；原子核的殼結構對遺傳有無影響呢（馮端的答案是：“一般說來看不出太大的影響。”）。
馮端提出這類問題的目的是揭示科學上還原論觀點的片面性。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，最后拼起來的問題就解決了”。
馮端認為，在還原論理念支配下的科學研究受阻的時期，也不意味著科學死胡同的出現或科研的終結。一旦突破還原論的思想束縛，科學研究領域就會立即海闊天空。
物理學研究中的還原論與非還原論，直接觸及的都是當下物理學該做什么的問題。
對此，楊振寧認為21世紀的物理學主體應該往技術與應用的方向發展，“未來一段時期內的物理學，朝著這種物理知識實際應用的方向做研究，大有可為”。
結論
本文涉及的“科學大家關于創新之問”主要包括：
（1）在向學生傳授專業科學知識的同時有必要介紹關于科研的常識，應該積極探索使傳授知識與培養創新能力二者之間相得益彰的有效方法（彭桓武）；
（2）物質條件與科研成果之間并不存在必然的線性正比關系（周光召）；
（3）以研究者前期研究成果為主要審核、評判標準，一定程度上能將復雜、有爭議的科研經費分配辦法有效簡單化（郝柏林）；
（4）在物理學的發展過程中還原論并非完全錯誤，但追求微觀極致與終極理論并不是物理學發展的唯一向度（馮端），因此物理學研究沒必要一味地陷入牛角尖之中而不能自拔；
（5）借鑒20世紀物理學發展的成功經驗，21世紀的物理學家應該思索什么是新時期物理學需要重點攻堅的最核心、最關鍵的問題，并探討解決它們的辦法（李政道）。
這一組問題涵蓋了中國物理學（有些認識適用于整個中國科技領域）發展過程中，所面對并必須有效解決的重要的基本問題。
這些彼此關聯的思考可能會幫助21世紀物理學家脫離迷茫、盲從和非理性的科研慣性。
作者簡介：厚宇德，山西大學科學技術史研究所，教授，研究方向為物理學史與物理文化。論文全文發表于《科技導報》2021年第17期，原標題為《科學大家關于創新之問》，本文有刪減（圖片來源于網絡 侵刪）
責任編輯：向太陽
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