星空与导弹

　　问：中国发了这么多所谓高档次论文，对生活有什么影响？纯粹是骗经费的！

　　答：这也是一种很典型的观点，它反映了很多人的浅薄和傲慢。

　　首先，人类的追求不只有物质生活，好奇心与求知欲也是基本价值。超越功利的理性思维是一种高尚的乐趣。你完全可以低头看路，但不要冷嘲热讽那些仰望星空的人。

　　其次，基础研究决定了人类能够达到的上限。弓箭用得再好，也无法对抗导弹。《三体》里三体人用智子扰乱地球人的粒子物理实验，阻止了地球人粒子物理的发展。由于粒子物理是一切物质科学的基础，地球人就被锁定在了当前的水平上。其实三体人的科技水平并不比地球人高太多，可能只高一个级别，在神级文明看来两者都是秒杀的对象，但高这一级就足以碾压地球人了。

　　再次，基础研究的效果要通过应用研究、生产试验、工业生产等多个环节，才能传导到日常生活。确实不是立竿见影，但这绝不是轻视基础研究的理由。正如罗兰在《为纯科学呼吁》中所言：“难道我们总是匍匐在尘土中去捡富人餐桌上掉下来的面包屑，并因为我们有更多的面包屑而认为自己比他更富裕吗？但我们忘记了这样的事实：他拥有面包，这是所有面包屑的来源。”当然，中国的传导机制还不够通畅，成果传化率还不够高，在这方面有很多需要改进的地方。

　　然后，中国的基础研究已经对生活产生了重大影响。袁隆平的杂交水稻、李振声的杂交小麦养活了全世界数以亿计的人口，屠呦呦等人的青蒿素拯救了全世界数以百万计的疟疾患者，师昌绪的材料学研究大大提升了航空发动机的性能，徐光宪的稀土化学研究是中国稀土工业的基础。看不到这些的人，是自己目光如豆。

　　最后，骗经费的人有没有？有，例如伪造“汉芯”的陈进。我们对骗子及相关负责人处理太轻，这确实是很令人气愤的，需要大力加强打击学术不端的力度。但合理的结论是打击假的，支持真的，有些人却要把孩子连洗澡水一块倒掉，那就太荒谬了。

　　诺贝尔奖情结

　　问：中国为什么还没人得诺贝尔自然科学奖？

　　答：其实得过了，杨振宁、李政道1957年拿奖时还是中国国籍。当然，如果把问题改成“为什么还没有新中国培养的人得诺贝尔自然科学奖”，那就是一个很有意义的问题了。对此简短的回答是：不要急，会得的。诺贝尔奖授予的是经过检验、得到公认的成果，往往是几十年前做出来的。日本近年来多次获奖，是因为日本在20世纪80、90年代科研经费高速增长，获奖者的成就大多是那些时候做出的。中国现在已经有了一些非常重要的成果，如薛其坤等人发现量子反常霍尔效应，杨振宁认为这是诺贝尔奖级别的，而且还在不断产生新的重要成果，如最近的预测和发现外尔费米子。可以确信，几十年后一定会出现中国科学家获奖的高潮。至于具体什么时候得，谁因为什么成就得，那就很难预测了。

　　重要的是，现在的基本图像是百花争艳，不能确定哪一朵最先绽放，而不是只有一两朵，即使绽放了也不代表春天到来。在诺贝尔奖问题上，有些人处于悲观的极端，认为中国永远得不了(体制问题！)，而另一些人处于愤世嫉俗的极端，声称诺贝尔奖纯粹是西方的阴谋。这话用来说和平奖、文学奖或许可以成立，但用来说自然科学奖就离谱了。不要吃不到葡萄就说葡萄酸，耐心点，自信点。葡萄是甜的，而且你必然有吃到的那一天。

　　诈唬也是一种战术？

　　问：听说过去几年美国突破了许多关键性技术，中美实力差距再度拉开了？

　　答：这种说法是典型的以偏概全。中美这样的大国，都不断有许多进步。只提美国的进步，假想中国停着不动，才会得出这种离谱的结论。固然可以举出美国突破的许多关键技术，但同样可以举出中国突破的更多关键技术。对于这么大规模的问题，凭印象举几个例子是不够的，需要定量统计。前面列举的各种数据就是统计。任何没有预设结论的观察者都会看出，中美差距是在缩小而不是拉大。相信这种奇谈怪论的，说到底是对科技了解太少，对美国迷信太多。即使出于亲身体验对中国有了些信心，但信心还很微弱。一听到有人鼓吹美国不可战胜，第一反应就是习惯性的相信，膝盖立刻就软了。败军之气，累世而不复，说的就是这种心态。治疗方案：多学习。

　　俄罗斯的正面与反面

　　问：俄罗斯的国际论文发的少，是因为他们不屑于在英文杂志上发文章。俄罗斯的科技比我们强得多！更加以人为本！中国的高档次论文超过俄罗斯，是耻辱而不是荣耀！

　　答：这也是一种典型的错误论调，错误在于混淆增量和存量。如前所述，我们爆炸式发展的时间还比较短，某些领域科技的存量可能还不如其他一些国家，这其中最典型的就是俄罗斯。但是在各种增量指标上，我们远超俄罗斯。这无论如何都是好事，把这当耻辱的人，心态太扭曲了。

　　俄罗斯的优势基本只剩军工、航天和资源开采，这都是苏联时期的老本。在其它大多数领域，俄罗斯已经显著落后于中国。一个非常有讽刺性的例子是，中国一汽与俄高尔基汽车集团成立合资企业，在米亚斯乌拉尔汽车制造厂组装解放牌卡车。一汽是当年苏联援建的，结果现在老师不会造汽车了，只好请学生帮忙。就像《倚天屠龙记》第24回里，张三丰听说少林派被灭时，把百年前郭襄送给他的演示罗汉拳的铁罗汉交给俞岱岩：“你日后送还少林传人，就盼从这对铁罗汉身上，留传少林派的一项绝艺！”

　　苏联解体后经济崩溃，俄罗斯科学界遭受了一场大劫难，许多科学家不得不离开了科研，或离开了自己的国家。普京上台后虽然有所改善，但投入仍然很不足。我认识的一位经常访问俄罗斯的老师说，俄国的科研人员大都是50—70岁的，年轻人很少。因为科研的收入太低，年轻人大都在外面打两份三份甚至五六份工，编程序之类。这样还愿意搞科研的，只能说是真爱了。科研人员外流很严重。再过10-15年，老的退了，新的补不上来，要完的节奏。中国的情况正相反，每年毕业的博士硕士是世界第一多，在学术圈内找工作成了一大难题。好的高校、研究所的位置基本都填满了，以前名不见经传的单位也在快速提高标准。

　　有人说搞科研不需要很多钱，俄罗斯仍然有很多成就，举出俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼的例子。他证明了庞加莱猜想，却是个避世隐居的怪人，从来不拿国家的研究经费，连数学界的最高荣誉菲尔兹奖都拒绝去领。但是这个例子很偏颇，因为数学和物理、化学、生物这些自然科学不一样，数学命题无法用实验来证明，只能靠数学家的头脑。所以无论钱多钱少，所有的数学家都处于同一起跑线上。这也能解释为什么数学方面的民科特别多，宣称自己证明了哥德巴赫猜想的不计其数。自然科学就不是这样，实验是对理论最终的判决，而现代的实验是非常烧钱的。拿个试管在自己家里就能做出重大发现的时代，早就过去了。粒子物理的加速器花钱是以百亿元计的。即使你只做理论，不做实验，现代的理论研究也往往需要大量的计算，我的专业理论与计算化学就是如此。这些计算不是拿纸笔能够完成的，需要很多硬件软件，这也是不菲的花费。俄罗斯由于缺人缺钱，科研每况愈下，这是明摆着的事。

　　至于说俄罗斯以人为本，就更是笑话了。俄罗斯人的预期寿命是70.16岁，低于中国的75.15岁，酗酒的、贩毒的、走私军火的一大堆，叶利钦时代差点连核武器都偷卖给黑帮，真是相当的以人为本哪！

　　科研的总量与人均

　　问：中国的人口相当于俄罗斯或日本的10倍，发表论文数达到他们的10倍了吗？

　　答：没有达到。问题是，按照人口平均计算科技成就的意义很小。科技成就不是实物，而是知识。苹果这样的实物给别人就没有了，知识却是可以无限复制的。很多知识还必须配合在一起才有用，好比你只知道怎么造返回舱，那么还是造不出飞船。所以对于衡量国家实力而言，科技的总量比人均重要得多。

　　当然，如果要论科研人员的效率，人均指标是重要的。我们的人均指标确实不如俄罗斯、日本以及很多其他国家，需要大力改进。不过这里要强调一下，首当其冲的改进是质朴无华的增加投入，而不是人人都想指点两句的体制问题。我们的人均科研投入比许多国家少很多，这是人均产出比他们低的最直接的原因。现在已经有人在问：我们给大学投资了这么多，为什么还没有产生世界一流大学？是不是体制问题？这个问题其实很滑稽。你觉得投资很多，那是跟自己以前比，横向跟世界一流大学比一比，还是比人家少得多。

　　《史记·滑稽列传》里有个故事：楚国大举进攻齐国，齐威王派淳于髡出使赵国请救兵，让他带上礼品黄金百斤、驷马车十辆。淳于髡仰天大笑，把帽带子都笑断了。齐威王问：“先生认为礼物少吗？”淳于髡说：“何敢！”齐威王问：“这么笑难道有什么说法吗？”淳于髡说：“我从东方来，看见路旁有祭祀田神的，拿着一只猪蹄、一杯酒，祈祷说：‘贫瘠旱地的收获装满筐笼，低洼水田的庄稼装满车辆，五谷丰登，丰盛满家。’我见他的祭品少而想要的多，所以笑他。”于是齐威王把礼物增加到黄金千镒、白璧十对、驷马车百辆。淳于髡告辞起行，到了赵国。赵王给他精兵十万，战车千辆。楚国听到消息，连夜引兵而去。我们还要被当代的淳于髡仰天大笑吗？

　　客观评价毛泽东时代的科技成就

　　问：中国重大的科技成就都是在毛泽东时代取得的，如两弹一星、沙眼衣原体、牛胰岛素、杂交水稻、青蒿素、哥德巴赫猜想的1+2。改革开放30多年，论文发了一大堆，有什么比得上毛泽东时代的成果？

　　答：这种观点虽然错误，但比前面的几种观点还是要高明不少。因为它举出了若干项真实的成果，并且讽刺了“科学的春天”80年代，那时由于“向钱看”的社会风气，经费不足，脑体倒挂，许多科研人员流失。

　　毛泽东时代科学家们的爱国精神是一座永远的丰碑，如我就读的科大化学物理系的创始人郭永怀先生(1909-1968)，飞机失事牺牲时，和警卫员紧紧拥抱在一起，用身体保护了导弹试验数据。毛泽东时代的科研体制也有不少优点值得总结、继承与发扬，如重点攻关，大协作，学术民主。然而是古非今是不对的，80年代固然是让科研人员过了一段紧日子，但经费增加后的爆炸式发展也不能否认。高铁、北斗、四代机、空间站、人工角膜、量子反常霍尔效应、量子信息、外尔费米子等都是重大的成果，不应该出于政治理念贬损它们。

　　对毛泽东时代前辈们的丰功伟绩我们非常崇敬，同时也应该做一些客观分析。那时的科技成就可以分为两类，一类是追赶型，一类是原创型。

　　两弹一星、核潜艇、造汽车飞机等是追赶型，就是已知别人造出了这个东西，我们想办法也造出来。追赶的难度跟原创有本质区别。

　　爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。”爱因斯坦正是因为问出“如果光速在所有惯性参照系中都不变会怎样”、“如果自然规律遵从的是洛伦兹变换而非伽利略变换会怎样”，才得到了狭义相对论，为人类打开了一扇全新的真理之门，这是天才的思维方式。

　　提出问题之后，又有一大难关，就是你不知道这个问题在当前的条件下是否可以解决，能判断出这一点也需要很高的智慧。例如可控核聚变和量子计算，在物理原理上是可以实现的，但实验路径设计了好几种，每一种都有严重的局限性，将来是否能成功，需要发明新的路径还是只需改进现有的路径，都没人知道。

　　追赶相当于把提出问题和判断可行性这最难的两步都跳过去了。有人说原子弹最大的秘密就是它可以造出来，只要知道这一点，你就已经获得了最关键的信息，这个说法完全正确。

　　说这些不是为了贬低两弹一星元勋们的伟大成就，前辈们在“一穷二白”的条件下(我们穷则穷矣，其实不是那么“白”的，后文详述)发挥了很强的创造力，做出了许多新的科学发现，如于敏的氢弹构型。两弹一星能造出来这一点全世界都知道，但绝大部分国家还是造不了，正是因为他们解决不了这些问题。不过我们应该明白，我们不能永远处于追赶的位置，原创是必须要走的路。

　　歼-20的总设计师杨伟说：“原来，我们曾经是有明确的追赶目标，别人在前面，我们奔着他去。现在，我们接近了，甚至在某些局部平行或超越了，这时我们所面临的挑战将更加严峻。在这种没有明确跟踪目标的情况下，创新的难度同以前相比不是一个数量级的。”他认为，应对这样的挑战，核心就是要加强原始创新。如果说以前我们对基础研究、基础科学的关注与投入还很有限的话；未来，我们需要更加关注这些领域，加大对基础科学原理的深度理解与突破。杨伟的这些观点十分中肯。

　　此外，毛泽东时代的很多成就还不只是追赶，而且是仿制，如歼-6仿制的是米格-19，歼-7仿制的是米格-21，红旗汽车仿制的是1955年型的克莱斯勒高级轿车。就连原子弹，苏联都给我们提供过模型呢。当然模型跟飞机汽车的实物不可同日而语，而且苏联后来撤走了所有专家，拿走了所有资料。仿制也不是随便哪个国家都能干的，印度有好几个国家的飞机，却仿不出来。但无论如何，仿制总比没有实物的追赶又容易一大截。中国的飞机设计，长期有一条原则“吃透原准机”。那么问题来了，没有原准机的时候怎么办？美国、苏联设计新飞机的时候，又靠什么原准机？直到歼-10才逐渐摆脱了仿制，歼-20是又一次惊艳亮相。在落后时仿制是必经之路，但把仿制的成就吹上天，同时又把现在原创的成就踩入地，那就不对了。

　　再来看毛泽东时代的原创型成果。合成牛胰岛素、提炼青蒿素等确实很了不起，但从更高的标准看来，美中不足在于这些大都是点状的突破，没有开创一大片新领域，引出一整套思想、方法、技术。达到这个程度的成就也有，如冯康的有限元方法，但可惜是跟外国科学家平行开创的，别的国家并没有受到他的太多影响。在这一点上刘耀阳有类似之处，许多人说他的层子模型相当于盖尔曼的夸克模型，但没引起国外的注意。不过总体而言，毛泽东时代还是点状的突破更多。

　　其实正因为那时成果比较少，所以才把每一个难得的成果都大加宣传，写进了课本里。而现在成果太多了，课本里写不下，媒体和公众的注意力也大部分转到科技之外去了，所以对有些人造成今不如昔的错觉。因此我想对这些朋友们说：我完全理解与支持你们对腐败与社会不公的道德义愤，不过请不要因此影响对科技问题的客观评价。

　　近代以来的大图景

　　基于前面的论述，对中国近代以来的科技发展史可以描绘出这样的图景：中国在解放前处于农业社会，科技水平比先进国家整整落后一个时代。民国时代开始引进西方的学术体系，搭起了框架，培养出了一批人才，但研究成果还是很稀少的。而且国家处于战乱之中，即使有成果也难有应用的机会。毛泽东时代开始了大规模的和平建设，把已有的人才组织起来，并培养了大量的年轻人，通过接受援助和重点攻关，在一批战略项目上取得了突破，实现了初步的工业化。文革时对许多科学家的不公正对待，是对我们有限的人才的巨大浪费。改革开放初期，旧的体制已经过时，新的体制由于投入不足而运转不良，自主创新经历了一段低潮期。不过由于技术引进，工业生产水平还是在不断提高的。随着中国经济蓬勃发展，自主创新意识与研发支出从90年代后期开始显著提高，人才的数量和质量迅速进步，近年来科研成果出现了爆发。增量的增量毫无疑问是世界第一，各个领域的增量数一数二，差距主要在存量上。目前的基本态势是全面追赶，重点突破，局部领先。外界已经在把中国作为现实的而非潜在的科技大国来重视了。这是历史性的进步！

　　如果我们把视线再往历史和未来的深处延伸，自然就会询问：在近代之前发生了什么？我们为什么会落到那时的悲惨境地？如何评价中国古代的科技发展？将来会怎么样？目前的上升势头会不会延续？世界和中国会变成什么样？

　　(作者：袁岚峰 化学博士，中科大副研究员  作者主编的《大复兴》一书将收入此文，预计由中国发展出版社2015年10月出版，敬请期待。)

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