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许多人还不明白 除了那些核心技术 我们还缺什么

2021-09-27 19:29:36 编辑:优米 浏览数:21苦瓜网

转发/原文标题《刘亚东:我提出“卡脖子”问题三年了,许多人还不明白,除了那些核心技术,我们还缺什么》原创:报人刘亚东  当前,中国在诸多核心技术领域被卡了脖子。但这只是表象,问题的实质...

转发/原文标题《刘亚东:我提出“卡脖子”问题三年了,许多人还不明白,除了那些核心技术,我们还缺什么》

原创:报人刘亚东
 

当前,中国在诸多核心技术领域被卡了脖子。但这只是表象,问题的实质是我们的基础科学大幅落后于美西方。

从根本上推动人类文明发展的是科学,还是技术?技术的重要性毋庸置疑。首先,科学成果是通过技术发明来造福人类的;其次,技术进步又能极大地促进科学发现。然而,真正决定人类精神和物质世界的历史、现状和未来的是科学,而不是技术,科学对于技术的支撑和引领作用无以替代。在举国关注“卡脖子”问题的当下,搞清楚这个问题至关重要。

一些脑筋灵活的人又开始贡献“聪明才智”:中国只搞技术开发,而把科学研究这种“苦活累活”留给美国及其他西方发达国家;等他们出了成果,我们再做应用,发展经济。这样做行不行?答案是否定的!

一个现代化强国,不仅要有技术,而且要有科学,特别是基础科学;必须拥有一大批足以改变人类命运的伟大科学发现,以及众多能够领导世界潮流的科学大师。否则,那就不是真正意义上的现代化强国。

01  去功利化,超越对科学的肤浅理解

科学和技术是什么关系?考察最近三百年的人类历史,我们很容易看到这样的情形,即技术发明促进科学发现,或科学发现引领技术发明。一个典型的案例是,蒸汽机催生了热力学,而热力学又让蒸汽机得以改进。

世界科技史学家W.C.丹皮尔在《科学史及其与哲学和宗教的关系》一书中说:“科学过去是躲在经验技术的隐蔽角落辛勤工作,当它走到前面传递而且高举火炬的时候,科学时代就可以说已经开始了。”丹皮尔所说的“科学时代”发端于十九世纪六七十年代的第二次工业革命。此前,发明家的成就一般要靠实际生活需求来推动。但从这时起,人们看到为了追求纯粹的知识而进行的科学研究,开始走到实际应用和发明的前面,并且启发和引领实际应用和发明。

当代科学和技术发展的一大趋势是融合。科学和技术之间的界限越来越模糊,呈现出科学技术化和技术科学化的特征。从形成一种新知识到把这种知识运用到产品和工艺,所用的时间也在不断缩短。甚至还有一部分科学正在变成技术,材料科学、基因科学、人工智能等很多领域的发展都提供了这方面的例证。技术越新,包含的科学知识越密集。另一方面,科学的进步也越来越依赖最新技术装备的支持。

凯文·凯利在《技术想要什么》一书中原创了一个英文单词“Technium”,台湾学者将其译为“科技体”,大陆学者很快也采用了“科技体”的译法。应该说,“科技体”的意译更准确地表达和延伸了原创者的意图,就是要把科学和技术看作是一个整体,进而阐述这个整体的演化规律。

有学者曾做过一个“橄榄”的比喻:“橄榄”的两端分别是科学和技术,而中间部位是科技体。而事实上,尽管相互融合是大趋势,但科学和技术的各自主体还远未合二为一。因此,“哑铃”或许比“橄榄”更为贴切。当然,哑铃的中间部位正不断壮大。即使将来有一天,“哑铃”真的变成了“橄榄”,橄榄两端也仍将是独立的客观存在,否则就不能称其为“橄榄”了。

需要强调的是,尽管科学与技术具有相互促进、相互融合的特点,但这并不足以打破科学引领技术的主流趋势和总体规律。牛顿运动定律和爱因斯坦相对论支撑着人类航天梦想,麦克斯韦电磁理论奠基了电力和电子工业,图灵原理和模型孕育了冯·诺依曼现代计算机构架,同位素的发现让原子弹成为可能,还有许多生物工程、新药、新材料无不是科学发现所派生的产物。更先进、更宏大、更精确的技术背后也必然地包含着更深刻的道理,而这些道理便是科学。

科学和技术是两个完全不同的概念。简单地说,规律的运用是技术,而技术背后的道理是科学。科学帮助我们认识和发现自然,而技术帮助我们征服和改造自然;科学解决“是什么”和“为什么”的问题,而技术解决“做什么”和“怎么做”的问题;科学一般与生产实践没有直接关系,而技术通常可以立竿见影地惠及大众,造福百姓;科学往往以知识形态存在于无形,而技术以物质形态存在于有形;科学属于上层建筑,而技术则是经济基础的一部分;科学有时能够颠覆人类对宇宙的根本认识,让世界观发生彻底改变,而技术却很难做到这一点。

科学是分学科的,还有应用科学和基础科学之分。一些科学有应用价值;一些现在没有,将来可能有;还有一些永远都没有。很多科学研究只是为了揭示自然规律,探索宇宙奥秘。就基础科学而言,我们尤其不能片面、机械、僵化地理解和强调“理论联系实际”。基础科学对技术的巨大推动作用,往往都是“无心插柳柳成行”。

事实上,科学研究没有“没用”的。科学,探索的是自然规律。人们每掌握一条规律,都是一次自然认知的升华,从而在更高的精神境界中生产和生活,直至创造出新的文明。

兴趣是人类最好的老师,也是推动科学发展的最强大也最持久的动力。很多科学研究只是为了满足好奇心,我们的天性使然。人类渴望了解这个世界,迫切地想要知道我是谁?我从哪里来?我到哪里去?所有的文化,包括宗教在内,都是在尝试回答这些问题时给出的不同答案。而科学的使命就是要不断地揭示宇宙的本质和真相,也只有科学探索才能找到正确的答案。在此过程中,科学促进了人的全面发展,进而推动着整个人类文明的进步。我们应该超越对科学功利化的肤浅理解。

02  科学支撑着美国的世界霸主地位

在当今世界上,直观体现美国霸主地位的可能是其核动力航空母舰,或作为储备货币在全世界通行的美元。但这些表象背后的实质是,美国在科学,特别是基础科学领域对其他国家拥有碾压式优势。

二十世纪二三十年代,世界数学的中心在德国的哥廷根,那里聚集着世界上最杰出和最庞大的数学家群体。这个时期,世界物理的中心也在德国。相对论的提出者爱因斯坦、量子力学的创始人之一普朗克以及矩阵力学的鼻祖海森堡等都是德国科学家。

被称作物理界最豪华聚会的第五届索尔维会议合影

那时候,美国的科学充其量只能算作二流。但希特勒上台后,情况开始发生变化。这位大独裁者把德国的科学精英源源不断地驱赶到其他国家,尤其是美国。欧洲最杰出的科学家几乎都定居美国,这大大促进了美国科学的兴起。可以肯定地说,如果没有这些人,美国后来在科学上无法与苏联竞争并获得冷战的胜利。据统计,现在70%以上的诺贝尔科学奖获奖者居住在美国。

2020年6月10日,2021年QS世界大学排名发布,排名前三的大学依然都来自美国,分别是麻省理工学院、斯坦福大学和哈佛大学。在排名前10的高校中,美国大学占据5所。

美国拥有许多举世闻名、全球最顶尖的实验室,包括劳伦斯伯克利实验室、劳伦斯利弗莫尔实验室、林肯实验室、加州理工学院喷气推进实验室、洛斯阿拉莫斯实验室、布鲁克海文实验室、橡树岭实验室、贝尔实验室、阿贡实验室

科学的发展为技术的进步提供了不竭动力。在军工、航空航天、医学和医疗技术、信息技术等重要领域,美国都以无可匹敌的实力和压倒性的技术优势雄居世界之首。上世纪九十年代以来,全世界 90%以上的技术创新,都离不开硅谷的技术支持,背后都有硅谷的影子。

同时,在一个高度发达的市场经济环境中, 美国的产学研以及风险投资好像受到魔力的驱使,不约而同地聚集到一起。二战以后,美国的大学与工业企业互相联合的趋势不断发展,越来越多的企业科研机构甚至企业本身建立在那些顶尖级大学周围,进而形成五个庞大的区域性科学工业综合体,分别座落在波士顿-剑桥、纽约一新泽西、华盛顿-巴尔的摩、旧金山-帕洛阿尔托和洛杉矶-圣地亚哥。此外,美国还有许多以联邦研究机构为中心形成的科学工业综合体,这种科学工业综合体主要以国防部和国家航空航天局为代表。

麻省理工

美国的各种科学工业综合体以其强大的科研产出能力和成果转化能力,不断更新人类的生产生活方式,也不断强化美国在科技实力方面的霸主地位。

03  日本不吝投入,为百年科学发展布局

1985年9月22日,美国、日本、联邦德国、法国以及英国的财政部长和中央银行行长在纽约曼哈顿的广场饭店举行会议,签订了著名的广场协议。广场协议直接导致日本泡沫经济的破灭。日本从此陷入了长达十年的经济停滞,即“失落的十年”(The Lost Decade)。也有人说“失落的二十年”。我们的舆论经常乐此不疲地宣传和渲染这个话题。

的确,日本经济是出了些问题。与此同时,中国的经济规模已经大幅超越日本。于是,很多国人在历史恩怨和现实利益纠葛中,产生幸灾乐祸的心态,并且不时对日本投以鄙夷的目光。那么,日本真的没落了吗?

2019年,日本化学家吉野彰、美国固体物理学家古迪纳夫、美国化学家威廷汉共同获得诺贝尔化学奖,表彰他们在开发锂离子电池方面的杰出贡献。三位获奖者都被称为“锂电池之父”。吉野彰是继2018年本庶佑之后,日本第27名诺贝尔奖获得者,也是第8位获得诺贝尔化学奖的日本人。

日本人获得诺奖统计(截至2018年)

本世纪以来,这个只有1.26亿人口的岛国已有19人获诺贝尔奖。2001年,日本夸下海口,“50年拿下30个诺贝尔奖”。现在时间没有过半,完成的任务已经过半。事实证明,日本人没有吹牛。其实,包括已经加入了美国国籍的两位日本人在内,日本人总共已有近30人获得诺贝尔奖。本世纪获得诺贝尔奖的日本科学家人数仅次于美国,世界排名第二位。

尽管很多科学研究并非以促进生产力为目的,但它对技术创新派生的溢出效应往往十分显著。获得诺贝尔奖的每位日本科学家背后,几乎都对应着一个高新技术产业。在半导体芯片、光学、超级计算机、超高精度机床、工业机器人、顶尖精密仪器、碳纤维、工程器械、燃气机轮等多个领域都能找到这种对应关系。

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