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中国科技实力正以多快的加速度逼近美国?

在职博士网      2015-08-14       来源: 袁岚峰

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;原标题:解读中国科技实力正以多快的加速度逼近美国。本文原载于作者博客)



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