在河北興隆觀測站,“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星過境,科研人員在做實驗(合成照片)。
近幾年,“基礎科學”被提得越來越多,不僅國務院發(fā)布了《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》,科技主管部門全面推進基礎科學研究,華為、阿里、騰訊等知名企業(yè)也紛紛加大了對基礎科學研究的投入。
隨著中國載人飛船、月球探測、量子通信等科技成果的逐漸顯現(xiàn),很多人逐漸認識到加強基礎科學研究對國家發(fā)展的重大意義。當然,對基礎科學缺乏了解、認為其沒什么實際用處的也大有人在。
中國基礎科學研究在世界上到底處于什么水平?我們耗時耗力研究基礎科學真的值得嗎?瞭望智庫、《財經(jīng)國家周刊》就此采訪了中國科學院院士、中國科學院高能物理所所長王貽芳。(下為訪談內容整理)
基礎科學研究的重要性體現(xiàn)在它對整個科學領域的影響,一個國家有影響力的基礎研究成果越多,這個國家的基礎科學水平就越高。
如何判斷基礎研究的成果有沒有影響力?看看我們的教科書就會明白。
無論學的是數(shù)學、物理還是化學,無論是在中學、大學還是研究生階段,教科書里都會寫到一些用科學家名字命名的基礎研究成果,這些就是最經(jīng)典的基礎研究,它們會永遠流傳下去,比如,現(xiàn)代物理學繞不開愛因斯坦的相對論,不可能不用量子力學。
當然,還有一些研究成果是被論文引用較多的,雖然也有較強的影響力,但跟寫進教科書相比還是差了點。
中國古代沒有建立起基礎科學的體系,所以中國的基礎科學基本就是從“零”開始,經(jīng)過多年努力,中國的科技水平如今已經(jīng)在世界高科技領域占有一席之地了。但因為起步較晚,中國基礎科學研究跟歐美的發(fā)達國家還存在一定差距,教科書中也很少有用中國人名字命名的公式、定理等。
近幾年有媒體報道說,在國際上,中國的科技論文被引用數(shù)排到了第二。這是科技進步的反映,畢竟30多年前中國在國際上有一定影響力的基礎科學研究很少,現(xiàn)在能被國際同行認可并引用,算是跨越了一個很大臺階。
我們國家善于集中力量辦大事,所以我們能夠看到某個領域突然冒頭,但總體看來依舊是薄弱的,還有很長的路要走。比如高能物理領域,我國只是某個項目在國際上取得了領先的地位,但若要說整個高能物理,從規(guī)模和人員上,我們跟國際上還有相當差距。
我們國家必須產(chǎn)生更多的重大成果,而不僅僅是一般成果,這才是質的轉變。而質的轉變不可能一蹴而就,必然要經(jīng)歷這樣一個路徑:從幾乎為“零”開始到出現(xiàn)大批一般成果,然后才是重大成果。
首先要擺正心態(tài),不能急功近利,更不能揠苗助長。
基礎科學具有規(guī)律性,需要經(jīng)過幾代、十幾代甚至幾十代人的共同努力,我們要遵循其發(fā)展規(guī)律。
很多搞基礎科學研究的科學家,隨著年齡增長可能很難再出新成果,這就需要下一代人才的繼續(xù)接力。值得開心的是,現(xiàn)在中國做基礎科學研究的人才隊伍更加壯大,國際交流更加密切,與老一輩科學家相比,年輕一代科學家在國際上的影響力有了很大提升。
其次就是人才,基礎科學的發(fā)展離不開人才。人才怎么來呢?先從教育開始。
一所好大學一定有非常強的基礎科學實力,無論清華、北大等國內名校,還是國外名校,都是如此。很多大學實力不強,說到底還是基礎研究能力不足。
很多大學老師只會教學生基本的知識,但有了知識并不代表就有創(chuàng)新能力,創(chuàng)新需要有方法并在實踐中鍛煉,大學老師不但要教給學生知識,更重要的是教授方法并給學生“練”的機會,知識會過時,但方法永遠不會。
對于基礎科學,最需要的就是培養(yǎng)學生“從無到有”的方法論,要讓他們學會做前人未做過的事,這跟培養(yǎng)工程師的思路是不一樣的?;A科學承擔的任務基本處在“無人區(qū)”,都是需要思考別人沒解決的問題。有了更多掌握“從無到有”方法論的人,我們社會的整體創(chuàng)新性才能提高。
除此之外,基礎科學發(fā)展也離不開國家的經(jīng)費投入。
在我國的研發(fā)經(jīng)費里面,基礎研究的經(jīng)費比例偏低,只占5%左右,其中包括基礎性研究和應用基礎研究,和美國相比,我們國家過去三十年真正用于基礎科學研究的經(jīng)費實在是少得可憐。現(xiàn)在我國一些重點研究所、重點大學的基礎研究經(jīng)費已經(jīng)能達到國際水平,而在10多年前,這可能連發(fā)達國家的十分之一都不到,40多年前,大概只有發(fā)達國家的百分之一。
用別人百分之一的錢,還要做得比別人好,這根本不可能。所以,之前的很多年,我國的基礎科學研究落后于發(fā)達國家,而現(xiàn)在5%的水平,只能夠維持跟跑世界先進水平,但如果我國有未來引領基礎科學研究的雄心,就必須加大經(jīng)費投入。
只有大幅度增加基礎研究的投入,才能在根本上解決這個問題。到了我們成為了能夠產(chǎn)生科學知識、而不只是消費西方產(chǎn)生的科學知識的時候,我們的原始性創(chuàng)新、顛覆性創(chuàng)新,就會源源不斷地產(chǎn)生出來了。
談到經(jīng)費投入,很多人可能會問:基礎研究領域眾多,對國家來說,怎么判斷在哪些項目上投得多一點,哪些投得少一點?
最基本的原則就是要均衡支持,不能因為某個領域是冷門就不支持,某個領域是熱門就死命支持,從而影響了全面發(fā)展。
對于一個國家特別是大國來說,在基礎科學方面一定要均衡發(fā)展,每個領域都要得到持續(xù)的支持。經(jīng)費投入的研究很復雜,一般需要政府管理部門進行非常精準的專門研究,組織各領域的專家進行研討,參照國際做法及整個國家基礎科學發(fā)展的歷史來敲定。
而均衡支持要注意兩個問題。