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科学问题无大小 厚积薄发方是真

来源:中国教育信息化网
作者:李志民

  人类文明不断发展,尤其是近几百年来狂飙猛进,这与科学和技术的重要推动作用是分不开的。然而拜人物传记以及现代传播学的需要所赐,做出重大贡献的科学家以及科学成果上的重大突破为了表述方便都被人为割裂,客观上涂抹上了“神话”的面纱,使得大众产生以下两个重大误解:其一,做出科研巨大突破的科学家如同平地惊雷,天才万能,仅靠一个人就实现了科学的巨大跨越;其二,科学的重大突破或者重大技术成果是可以预见的,可以规划的,可以通过工程项目的形式直捣黄龙的。

  然而这并不符合科学的规律以及科学史的实际,做出过重要贡献,名垂史册的科学家无一不是踩在前辈的肩膀上建功立业,而任何伟大的科研突破或者技术成果几乎都是“后知后觉”,都是需要在实践中不断丰富应用,而且需要历史和时间来证明。如果你跨越时空去1905年的瑞士专利局,去问刚刚发表《论动体的电动力学》(提出狭义相对论)那篇论文的阿尔伯特·爱因斯坦,“先生,您认为自己的研究成果会对人类产生多大的影响”,他一定认为你是个不折不扣的疯子,或者是不怀好意的玩笑,因为那时爱因斯坦甚至不知道那篇论文是否正确。

  另一方面,科学史上的重大成就屈指可数,而且是都是几代人数十年积累,集体智慧的结晶。比如大名鼎鼎的牛顿三大定律的发现,与“苹果树下”的神话相距甚远,该发现是基于亚里士多德等人的学说,再结合笛卡尔等现代哲学和数学家以及伽利略、哥白尼和开普勒等天文学家的学术成果,特别是他证明了广义二项式定理,与莱布尼兹发明了微积分,提出了以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献,才有了后来的光学和万有引力定律。

  真正能读懂相对论的科学家对爱因斯坦的发现是有争议的,爱先生被神话是传媒的功绩,当读不懂“相对论”的普罗大众跪下时,伟人就出现了。“相对论”是在数学发展到非欧几里德几何学阶段的支撑下,以发展演变的动态宇宙观,根据黎曼几何的洛伦兹变换方程组推演,才推导出了相对论,否定了传统的绝对时空观,揭示了时空的可变性,奠定了爱因斯坦的物理学地位。

  技术成果上的重大突破更是如此,以互联网为例,互联网之父就不止一个人,而是一个群体:拉瑞·罗伯茨(Larry Roberts)、罗伯特·泰勒(Robert W. Taylor)、蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)、温顿·瑟夫(Vint Cerf)、罗伯特·卡恩(Robert Kahn)等,正是在他们“开放、平等、协作、快速、分享”的互联网精神引领下,无数工程人员和技术人员从底层架构到上层应用不断进行完善、丰富,才有了如今花团锦簇的全球信息高速公路。在后期对于互联网之父们的访谈中,其中绝大部分人都会惊讶于互联网如今的“神迹”。在他们当时看来,最初研发阿帕网的任务就是为军方提供“炸不断”的通讯链路技术,后来参与的研究人员利用其进行研究信息交流,谁也没有想到在普通大众参与实践后,互联网在短短五十多年间竟然深刻改变人类社会,并演化为独立于现实三维空间的万维世界。

  反观前苏联的互联网构想,军事工程师、控制论先驱安纳多利·基托夫(Anatoly Kitov)提出的红书计划比美国的APRANET还要早,但最终,带有明显宏观规划的大科研项目,苏联主导的互联网工程(OGAS项目)还是以失败而告终。

  搞清楚这些问题对于当前中国科研的意义何在?我们认为有以下三点:

  第一,对于科研工作者来说,科学发现是一点一点逼近,技术难题是一步一步攻克。我们讲尊重科学家瞬间闪光的思想,这些闪光思想也是在一定基础上的小突破,在原来难题上解决了一步。因此,科研工作者可以树立伟大的志向,却必须杜绝好高骛远,要从兴趣和解决实际问题的角度出发,遵从学术规范,集腋成裘,积沙成塔,这样才能慢慢建构自己的学术体系,才有可能做出经得起检验,为后世敬仰的重大发现。

  第二,对于普通公众来说,不要产生科学迷信。科学史上以及现实中著名的科学家不是神,其成功本身是由社会环境、时代机遇、自身的聪慧和个人努力等多种因素成就,是很多人智慧的集大成者。此外,科研人员自己宣称有重大突破者,往往不靠谱,科学成就要靠历史检验,需要科学共同体和实践的认定,而不是靠空口白牙。

  第三,对于政策制定部门来说,科学问题无大小,研究人员也不应分尊卑或长幼,今天的尊长并不一定能比卑幼者出成果更早;要明白无论是原发性的基础科研还是行业共性科研,尤其是先发性,原创性的成果,基本上不可能以工业思维的规划实现。如果从科学史倒推,几乎所有的重大发现以及巨大技术成果都是无心插柳的结果,甚至连发现人或者发明人都不明白自己发现或者发明的意义何在。比如电话诞生之初,被誉为“电话之父”的亚历山大·贝尔(Alexander Graham Bell)不断告诉人们电话将是把音乐会带回家的最好办法;而集成电路之父罗伯特·诺伊斯(Robert Norton Noyce)则坚信微处理器将为钟表业带来革命性的变化;1935年在比兹堡,记者问爱因斯坦原子能是否可能实际应用,他回答说:“这就像在黑暗中射击飞鸟,而此地仅仅有几只鸟而已。”连这位被誉为最伟大的物理学家都没有料到原子能时代已经近在咫尺……

  因此,科研项目不宜以重点、重大等形容词来界定,这种分类的“潜台词”重大或者重点项目只要有钱就能够砸成功,依然是工程思维在作祟,并不符合科学规律。而是应该根据研究者的项目申报、研究计划、申请内容,根据研究者项目的实际需求,通过专家评审来确定资助金额。

  同时,应该千方百计扩大“面上项目”资助数量和资助范围,量大面广,充分调动和利用广大科研人员的智力,在基础科研领域一点一点突破,这样才能积累出大突破。

  (2020-09-12)

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