基础研究不容偏废

基础研究不容偏废

●1978年，小平同志将一股清泉注入了科学工作者久已干涸的心田。86岁的中国科学院院长郭沫若，以其诗人般的激情欢呼“最灿烂的科学的春天到来了”！自此我国科学技术事业开始进入了一个全新的发展时期。市场的大门打开了，经济建设成为了国家的首要任务，应用科学备受国家领导集体和科技界的重视。而此时小平同志的头脑仍是非常清醒的。

〇他定是在应用科学领域鼓足干劲的背后，看到了基础科学这片已被“文革”破坏的“重灾区”。

●正是！我国基础科学本身就很薄弱，“文革”后，新中国成立以来我国基础科学和世界先进水平已经缩小的差距反而又拉大了。自1975年始，小平同志就不止一次地极力为基础科学恢复名誉。在改革开放初期，人们容易被新的世界弄得头脑发热，如果我们把经济效益作为衡量科研水平的唯一标准，把科研活动只作为经济活动的一部分，基础性研究必然会受到削弱，社会持续稳定发展的基础又从何而谈。

〇小平同志高瞻远瞩地认为：

不论是现在或者今后，还会有许多理论研究，暂时人们还看不到它的应用前景。但是，大量的历史事实已经说明，理论研究一旦获得重大突破，迟早会给技术带来极其巨大的进步。^[13]

在我国基础理论、基础科学研究比较薄弱的情况下，一味注重生产力的提高、应用研究的拓展，虽然见效快，但从长远利益来看，会损害经济和社会的可持续发展。因而，在面向经济建设、加强科研成果转化的同时，要全面部署，保留和积蓄一批高科技研究力量，建设高水平的科研基地，形成精英式的科研队伍，这才是我国迎头赶上西方发达国家的良方。

●基础科学对一个国家的发展意义实在重大！

〇其实，历史和现实早已为我们昭示了这一点。

●请您给我们讲讲历史上的故事。

〇还记得我们在前面讲到的几次科技革命吗？18—19世纪以蒸汽机和各种机械发明为标志的工业革命，19世纪的电气化革命，20世纪中期至今的新能源利用以及现代信息革命。每一次革命都是首先在基础科学研究上的突破，引起技术上的创新，从而引起工业技术的发展。

●按照您讲的思路，我讲一些，请您及时纠正。

17世纪，牛顿集哥白尼、伽利略、开普勒天文学研究之大成，通过实验方法得到事物运动之物理因果关系及由此抽象出的理性思维方式，创立起经典物理学理论体系。牛顿力学与热力学结合，为以蒸汽机、机械为主的工业革命奠定了坚实的理论基础；19世纪，麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831～1879）以其方程统一电学和磁学，建立了经典场论。这使人们对世界有了新的认识，引发出一场电气化革命，电灯、电话成为了人们生活的重要组成部分；20世纪，物理学又发生了革命性的进展，相对论和量子论的发现为人类揭示了崭新的时空观、运动观和物质观，人类对自然界的认识从宏观世界向微观世界和宇观世界深入和拓展。科学的飞跃，带来的是半导体技术、核技术、激光技术和信息技术的腾空出世。

〇你所分析的历史很不错。从中不难发现，每一次基础科学研究上的重大突破，都会引发技术领域的变革，从而带动工业的发展和社会的进步。所以说，基础科学为人类打开了自然界的大门，揭示世界运动的客观规律，是人类客观世界的过程和手段。由基础科学研究揭示的科学规律和知识体系是技术创新、技术革命的先导，是培养科学人才、技术精英的摇篮。没有基础科学的突破，就没有技术的划时代发展。

●可见基础科学研究的重要性，没有基础科学研究的积淀，应用科学研究就像无源之水、无根之花。

〇21世纪以来，日本科学家频频登上诺贝尔奖的领奖台，日本的基础科学已经日臻成熟。

●日本原是以技术立国，通过积极引进国外先进技术成果，用15年时间集中了世界上50年的开发成就。然而，到了20世纪90年代，我们看到日本经济总体增长乏力，复苏缓慢。为了适应90年代以后信息化社会的新要求，村山富士首相于1995年1月提出了科技创新立国的新战略，标志着日本的兴国观念从“技术立国”到“科技兴国”，实质有了战略性的转变。

〇说起日本，还记得第二次世界大战结束不久，美国《时代》周刊刊登了被炸成一片废墟的东京的照片，照片下面写着一行字：“没有技术的民族的末日。”战后，日本汲取二战中科技失败的教训，从高速增长时期的技术引进，到1980年提出并实施“技术立国”，到1995年提出并实施“科学技术创造立国”，日本对发展科学技术一直倾尽全力。2002年，当我们正在釜山亚运会上大收金牌时，日本人却在一个远为重要的领域连获两枚金牌，你有所耳闻吗？

●您是说2002年日本连获诺贝尔奖中的物理学奖和化学奖吗？这是日本自2000年以来连续第三年获奖。截至2002年，日本已12次问鼎诺贝尔奖。

〇你说得很好，日本连续3年4次获得诺贝尔自然科学奖，这是日本历史上绝无仅有的，学界将此看成是日本的基础科学在整体上崛起的强烈信号。如今，日本的科学研究基本上可以划分为基础科学、应用科学和二者相结合的三个领域。活跃在这三个领域中的教师，既不会因为自己是一名应用科学领域的教师而得到什么优待，也不会因为是一名基础科学领域里的教师而受到歧视。据日本学者佐伯浩（さえきひろし，1941～　）介绍：当前的日本学术界的趋势是基础科学与应用科学的促进合作。他还为我们举了个生动的例子：

数学系的老师和工学系专门进行城市规划研究的老师，会在一起研究地铁站建在什么地方最合适，所以我的感想是，应用科学领域和基础科学领域的融合将会变得越来越重要。^[14]

●十年树木，百年树人。看来，近几十年来日本多次获得诺贝尔奖，不是偶然，而是水到渠成。基础科学的发展不如应用科学和技术研究立竿见影，发展需要时间，因此我们也要及早认识到基础科学的作用、重视和发展基础科学才行啊！

〇我国古代文化传统太过注重实用，而对于纯粹理论、终极问题缺乏探究的兴趣。这样的思想百年来一直牵绊着中国的发展思路。两千多年前的庄子就已指出了国人思想认识上的这一弊病，“人皆知有用之用，而莫知无用之用也。”可是，古来文人雅士，徒知吟咏庄生词句，少有解其真谛之人，真令人扼腕而叹惜。

●在今天处理好基础科学、应用科学和产业之间的关系，对于一个国家的经济持续稳定发展更至关重要。

〇如果把基础科学比作“积雨云”，把应用科学比作“雨”，把产业比作“地表水”，那么，在美国这三位一体的关系处理得比较好，形成了良性循环。

●如今亟需强化国人“无用之为用，方为大用”的思想。

〇要解决好科技与经济相结合的问题，必然就涉及科技系统内部基础科学研究和应用科学研究关系协调的问题。小平同志为我们开了个好头，他适时地指出：

科学不是划分为基础科学和应用科学吗？生产部门也要搞一些基础科学的，但要着重搞应用科学；科学院和大学可以多搞一些基础科学，但也要搞应用科学；特别是工科院校。^[15]

小平是在说，基础科学和应用科学研究也需要做好兼顾统筹工作，只有力量均衡、共同发展才能推动社会经济生活的可持续发展。

●基础科学研究和应用科学研究也是需要两手抓、两手都要硬的啊！

〇在小平同志正确的指引下，《1978～1985年中国科学院发展规划纲要草案》就曾满怀欣喜地展望：

到本世纪末，基础科学各分支学科要大部分或绝大部分接近当时世界先进水平，有相当部分赶上当时世界先进水平，个别学科要居于领先地位。^[16]

●那么，我国对基础科学研究和应用科学研究做了怎样的战略布局呢？

〇1982年，中共十二大报告中又重申“重视基础科学的研究”。1985年，《中共中央关于科学技术体制改革的决定》再次强调要重视有应用前景的基础研究，要根据财力支持“一时看不出应用前景，但对认识自然现象、自然规律确有价值的工作”，并且明确提出“主要靠国家预算拨款”，从而解决了基础科学研究经费来源的后顾之忧。^[17]随着科技体制改革的有力推动，我国科学技术发展在20世纪80年代末90年代初逐步形成了面向经济建设主战场和加强基础性研究两个层次的部署，构筑了新时期科技发展的战略布局。

●您能再说说这两个层次的具体内容吗？

〇好的。面向经济建设层次，是指直接为我国经济和社会发展的战略目标服务的应用研究和技术开发工作。其主要任务是：围绕经济建设和社会发展中提出的关键性科学技术课题开展技术攻关，提高传统产业的技术水平和经济效益，并推动和促进新兴产业和高科技产业的形成和发展；加强基础性研究层次，是指在应用研究和技术开发的基础上，跟踪世界先进科学技术水平，着眼于国家更长远的发展，从而推动科技、社会和经济持续稳定的进步。

●基础科学与应用科学间应统筹兼顾、相得益彰才好。

〇《礼记·中庸》说：“万物并育而不相害，道并行而不相悖。小德川流，大德敦化，此天地之所以为大也。”基础与应用的兼顾正是这个道理。

●在我们身边有没有这样的例证呢？

〇北京大学王选院士开发的汉字激光照排印刷系统就是一个从基础科学向应用科学发展的成功事例，以及他创建的北大方正集团也是科学技术成果向应用转化的代表。

●对于王选院士的事迹，我仅知道他领导了中国计算机汉字激光照排系统和后来的电子出版系统的开发工作。汉字激光照排系统的研制成功，引发了中国乃至亚洲报业及印刷业的大变革，彻底改造了沿用了上百年的铅字印刷术。但我还是第一次听说在这场印刷业技术革新的背后还掩藏着基础科学的光辉。

〇你说得不错。人们都知道王选和他的汉字激光照排系统，切身感受到了“告别铅与火、迈入光与电”的印刷技术的革命，甚至了解王选团队的大胆抉择——越过当时日本流行的光机式二代机和欧美流行的阴极射线管式三代机，直接研制当时国外尚无商品的第四代激光照排系统。但谁又知王选为什么敢这样想、敢这样做，而且最终能够做成？

●为什么呢？

〇王选的底气，是他在北大打下的深厚扎实的基础科学的功底。

●王选的基础科学根底与激光照排系统有什么样的联系呢？

〇数学可称得上是科学之基。王选是位数学家，他在深入开展数学研究的基础上创造了把折线轮廓转换成点阵等若干新的算法，还推演出了精巧的递推公式，将汉字信息压缩500倍且仍能保证字形的质量。这种方法的采用，在全世界还尚属首例。直到20世纪90年代，当我们采用了15年之后，国外才开始使用这种附加参数的字形描述法。在完整的汉字印刷系统中，除了王选利用数学方法发明的核心技术外，还涉及了激光物理、信息科学等各个领域，其中处处可见基础科学的身影。

图7-2　王选院士与激光照排技术

●王选激光照排系统缔造了亚洲出版业的奇迹，能想象出它创造了何等的经济效益。

〇是的。我之所以选择王选激光照排系统这个例子，是因为他不仅使我们看到基础科学研究的重大意义，同时它还是科技成果转化的成功案例。激光照排技术占领了中国国内报业99%和书刊（黑白）出版业90%的市场，以及80%的海外华文报业市场；方正日文、韩文出版系统进入国外市场后也取得了巨大的经济效益和社会效益；世纪之交时，方正集团多家分公司，员工总数约6 000人，总资产50亿元，销售规模超过100亿元。从王选激光照排系统的例子中，我们可以看到，如果没有基础科学的突破，就很难实现技术上的飞跃和创新。

●真是学术突破与经济效益的双丰收啊！

〇可是，在这个商业化飞速发展、人心浮躁的社会，人们常常会忘记科学研究的起源，忘记科学家的应有的精神气质。

●它们是什么呢？

〇科学，就其本义来说是一种精神的探险，是本着求真的态度、无功利色彩对自然现象的探究。就其起源来说，科学也正是起源于这种精神和态度。基础研究是科学家出于对自然和宇宙的好奇心去不断探索，而不是出于经济利益。我国基础研究基于种种原因举步维艰，发展曲折，存在许多令人担忧的深层次问题。问题之一是，我们常常把科学与技术混为一谈，或重技术不重科学，或以技术涵盖甚至代替科学，重应用研究不重基础研究；二就是改革开放初期每个人萌发的使命感、拼搏精神和不求名利的勃勃朝气，在当今也有所失落。

●您在前面曾提到，恩格斯说过：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”那么，我们怎样才能摆正科学与技术、基础与应用的关系呢？

〇恩格斯说得非常对。但基础与应用的关系好比“金字塔”的底部与顶部，应用的增多能带来金字塔的增高，但它的前提是底部基础的不断扩大，这样才能得到一个稳固的支撑和持续增长的可能。社会需求固然重要，但推动科学发展的源动力并非是功力的，无论是万有引力的提出，还是电磁感应的发现，抑或是相对论的问世，无一不说明了这一点。

●那么，科学、技术恰与17世纪功利主义盛行的英格兰同步，这又如何解释呢？

〇这个问题很有意思，其实它恰恰例证了重视基础科学的重要意义，揭示了科学本义与技术应用的双生双栖。诚如你所说，在17世纪的英格兰功利主义成为了一套流行的价值标准，但根据科学史学家默顿（Robert King Merton，1910—2003）的论证来看，当时英格兰的科学家大多具有清教主义的精神气质，他们不仅强调功利主义，应用科学技术“行善”，造福于人，同时更重视研究自然，探索自然的奥秘；既强调经验主义，也不忽视与理性主义的结合。这一切，为英格兰科学技术的发展提供了良好的文化条件。

●原来是这样的。

〇对于“功利”的看法也应分为两种，一种是有利于国家经济效益的功利追求，另一种是有利于科学家本人经济利益的功利追求。因这两种追求，而放弃科学探索真谛的做法都是不可取的。中国科学院外籍院士李政道教授就讲：时代要发展，不能一切只讲钱。如果只讲钱，那这个时代的文化就不是高层次的。从事基础科学研究没有钱当然不行，但更重要的是要有奉献精神。上个世纪科学家们研究光和热，不是为了钱。想赚钱，极可能就研究不了光和热的基础规律。现在研究暗物质、暗能量，也不能为了钱。1905年，爱因斯坦创立了著名的狭义相对论，当时爱因斯坦相当穷，他是否可以将质能关系式E＝mc²申请为专利呢？爱因斯坦当然没有这样做，也决不会有这个想法。一位真正的科学家的成果是属于全人类的。

图7-3　李政道教授

●李政道教授的这段话发人深省。

〇正如爱因斯坦所言：“对真理的追求要比对真理的占有更为可贵。”相对论的思考及发现，爱因斯坦一做就是16年。爱因斯坦把科学家的奉献和品格集中表述在他为居里夫人（Maria Sk-lodowska-Curie，1867～1934）所作的悼词里：

在像居里夫人这样一位崇高人物结束她的一生的时候，我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义，在道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大，即使是后者，它们取决于品格的程度，也许超过通常所认为的那样。

我幸运地同居里夫人有20年崇高而真挚的友谊。我对她的人格的伟大愈来愈感到钦佩。她的坚强，她的意志的纯洁，她的律己之严，她的客观，她的公正不阿的判断——所有这一切都难得地集中在一个人身上。她在任何时候都意识到自己是社会的公仆，她的极端谦虚，永远不给自满留下任何余地。由于社会的严酷和不公平，她的心情总是抑郁的。这就使得她具有那严肃的外貌，很容易使那些不接近她的人发生误解——这是一种无法用任何艺术气质来解说的少见的严肃性。一旦她认识到某一条道路是正确的，她就毫不妥协地并且极端顽强地坚持走下去。

她一生中最伟大的科学功绩——证明放射性元素的存在并把它们分离出来——所以能取得，不仅是靠着大胆的直觉，而且也靠着在难以想象的极端困难情况下工作的热忱和顽强，这样的困难，在实验科学的历史中是罕见的。

居里夫人的品德力量和热忱，哪怕只要有一小部分存在于欧洲的知识分子中间，欧洲就会面临一个比较光明的未来。

科学不是朝夕之事，必须坐得起“冷板凳”。从事基础科学的科学家，必须有献身科学、追求真理的一种精神。别人的基础研究是无法实现我们自己的技术创新的，只有营造好深厚、广泛而持续的基础研究才能孕育出技术革命，才能技超群雄，建立起自己的支柱产业。

●在当前经济形势一片大好的国情下，党和政府是否注意到要加强对基础科学的扶持力度？

〇中国的基础科学目前正在步入历史最好的发展时期。一方面国家在制订中长期规划中专门设立了基础研究的专题；另一方面国家不断加大对基础研究的资金投入。从2000年的18亿元增至目前的34亿元，近十年来平均每年增加20%多，这一增长远远高于世界其他国家。

“十一五”期间，我国又进一步明确了基础研究的发展目标，即完善学科布局，培育和支持新兴交叉学科，促进学科全面协调发展；在若干科学前沿领域实现重点突破，解决一批国家经济社会发展中的关键科学问题；加强国家研究实验基地建设，发展和完善科技基础性工作支撑体系；建设一支高水平的基础研究队伍，造就一批具有世界影响力的科学家和研究团队。显著提升我国的原始性创新能力，为建设创新型国家和2020年跻身世界科学强国奠定坚实基础。这些都说明我们党和国家已经认识到基础科学研究对于我国经济社会安全健康发展的重要性。

●真是英明之举啊！

〇当然，也有一些可喜的现象出现在了我国科学界。我们的科学论文在国际引用量上，即SCI总量已占到世界第五。还出现了一批有重要影响和贡献、能够和国际同行对话的科学家群体。但是，就投入来看，我国虽然增长比例上高于世界各国，实际投入量相对于发达国家还是相当低的。我们的基础研究投入长期徘徊在总投入的5%上下，而创新型国家或发达国家在经济起飞的时候，对基础研究的投入一般要占投入总量的15%～25%，甚至更高。并且基础研究占总量投入的比例不是逐渐增长的，而是先达到一个高峰，然后再平缓地降到15%～25%的。例如，美国对基础研究的投入占到财政科研投入的40%，他们对基础研究的重视是我们望尘莫及的。

●基础科学研究决定着国家的命运和人类的未来，发达国家这样重视基础研究在国家科技进步中地位。我国在基础研究方面还要继续努力！

【注释】

[1]《邓小平文选》（1975～1982年），人民出版社1983年版，第29页。

[2]《邓小平文选》第2卷，人民出版社1994年版，第111页。

[3]同上，第91页。

[4]《邓小平文选》第3卷，人民出版社1994年版，第117页。

[5]《邓小平文选》第2卷，人民出版社1994年版，第129页。

[6]同上，第133页。

[7]《中国技术引进的进展和展望——国家计委副主任顾明答记者问》，《经济导报》，1979年8月1日。

[8]《邓小平文选》第2卷，人民出版社1995年版，第129页。

[9]《关于上海科技工作的汇报》，上海市人大，2008年，第3页。

[10]《有关推进产学研结合和高技术服务业发展的政策调研》，上海市人大，2008年，第2页。

[11]《有关推进产学研结合和高技术服务业发展的政策调研》，上海市人大，2008年，第2页。

[12]《上海电气集团产学研联合的实践》，上海市科学技术委员会，2004年，第8页。

[13]《邓小平文选》第2卷，人民出版社1994年版，第85页。

[14]《日本大学：重视基础科学研究　鼓励开拓新视野》，《科学时报》，2009年3月17日。

[15]《邓小平文选》第2卷，人民出版社1994年版，第53页。

[16]《全国自然科学学科规划会议在京举行》，《人民日报》，1977年11月8日。

[17]中共中央文献研究室编：《新时期科学技术工作重要文献选编》，中央文献出版社1995年版，第148页。