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人类文明的推动要技术,更要科学
更新日期:2017-05-06  | 访问量:

来源:中国科技网    作者:鲁 白 张双南 汤 超    责任编辑:桂楷东

近年来,很多科技大咖、投资人、企业家在谈科学的时候,都有一个非常自豪的说法:你看我做人工智能、做芯片、做DNA测序检测,这就是做科学。

听得多了,不觉有些担心:这些社会的精英阶层把科学和科技给混淆了。

实际上,人类文明的推动要技术,更要科学!只注重技术而忽视科学是没有前途的。

科学:技术背后的道理

这个问题要从比较有名的李约瑟难题说起。李约瑟是英国的历史专家,他发现中国古代的技术和文化很发达,但并没有产生太多的科学。中国古代有非常好的技术如四大发明,但李约瑟不认为这是科学。

那么,什么是科学呢?简单来讲,技术背后的道理是科学。牛顿定律、爱因斯坦的相对论、量子力学,以及各种生物学规律,这些规律是科学,而规律的应用是技术,这是科学和技术的一个区别。在研究过程中有时候并不太好区分。研究技术找到背后的道理,这时候就变成了科学;研究科学变成规律后马上应用,这个应用变成了技术。

有些科学对技术影响非常深远。比如牛顿发现牛顿力学三定律、万有引力定律的时候,真的没有什么应用,应用是很晚以后的事。他那时候关心太阳系里面天体到底是怎么运作的,他发现牛顿力学三定律和万有引力定律可以精确解释太阳系的运动,这背后的道理就是科学。量子力学、相对论是一百年前发现的,它们的应用今天才开始逐渐显示出威力,这是科学和技术表现上所展现的不同。

说到中国四大发明之一的指南针,也可以称之为技术,但是在中国没有变成科学。我们老祖宗没有问“为什么有指南针?磁到底怎么回事?有没有什么规律?”。而西方安培和法拉第玩电流、玩磁场没有任何应用目的,就是觉得很有意思,却发现其中有一些规律并开始总结。到了麦克斯韦,他们把电磁学整个科学总结了出来——直到这个时候还没有什么应用。但麦克斯韦方程出来以后,可以用于电磁波做通信,现在所有通信基本上都基于麦克斯韦方程组,包括电视、电话、手机等等。可以看到,技术不能代替科学,没有科学上的真正突破,技术也只能停留在指南针层面,虽然也有用,但是谁也想不到有现在的通讯时代。

人类发展:最根本的是由科学推动

人类的文明到底是怎么被推动的?是科学推动还是技术推动?有人说瓦特的蒸汽机造就了工业革命;有人说爱迪生是最伟大的科学家,因为他有很多发明,包括推动历史发展的电灯;还有人说互联网是推动历史发展的一个动力。

爱迪生是伟大的科学家,还是伟大的工程师?应该说他是非常出色的工程师和发明家。今天我们可以造出火箭、造出卫星来,这些不是爱迪生发明的,要依靠牛顿的力学理论来计算轨道、进行各种力学的设计。更精确地说,更宏大、更先进的技术背后都有非常深刻的道理。当然,我们需要非常好的工程师、发明家才能有很多创新,但是这并不意味着技术可以取代科学在背后起到重要的作用。

当然,技术非常重要,首先,技术使科学成果可以造福人类,造福社会。其次,技术往往反过来可以促进新的科学发现。比如因为计算机技术、互联网技术越来越好,所以现在有大数据,有数据科学,相信对数据的研究本身可能带来新的科学,给数学本身带来挑战。人工智能技术,到后来可能也会变成科学。

不能总用别人的知识做产品去赚钱

有人说科学是很伟大,但是需要投入的太大了,要等待的时间实在是太长了,中国可不可以就发展技术,让美国那些发达国家去做科学,等科学发明出来以后,再把它的科学应用弄来发展我们的经济。一个国家可不可以没有科学,只发展技术?

技术可以直接影响到国计民生。短期看这样做是可以的,长期看就永远跟着别人背后跑了。作为大国这样做是很不相称的,从长期来说一定要静下心来发展科学。

科学已是人类文化很主要的一部分,除了民族自信心之外,研究科学很显然也有实际的用处。毫无疑问,现在世界上最发达的国家是美国,而近代最重要的科学成果大部分是从美国出来的,这不是偶然的事情,这里面是有必然联系的。如果我们要想长久地维持繁荣,就不能总是用别人的知识来做成产品,卖去赚钱。

历史借鉴:未来要靠科学

美国的科学真正兴起是二战以后,那时候有富兰克林、杰弗逊,有一些从欧洲带来的科学传统。所谓科学传统就是去玩,完全从好奇心出发去研究大自然,没有目的性。等到美国建国以后,因为经济发展,它反而有很强的目的性,所以那时候应用科学代替了基础科学,有很长一段时间,基本上有一个世纪,美国在基础科学上没有什么建树,那时候美国太急功近利了。二战的时候,大量的科学家从欧洲移民到美国,美国运用科学和科学带来的技术打赢了战争,整个美国忽然醒悟了:科学是有用的,科学是可以赢的,没有科学我们就被灭掉了。因此从那时候开始对科学有很大热情,加上它的体制等原因,其优势一直持续到现在。

比较日本和美国,可以看到日本人在产品方面往往是做得比较好的,但是颠覆性的技术创新来自于日本的比较少,大部分来自于美国。为什么美国人具有颠覆性创新的能力?这和美国的文化,尤其是要追求规律、追求科学的文化非常有关系。全世界优秀的人都被它搜罗过去了——这些人带着创新精神,这种创新精神带来了科学的创新、科学方面的诺贝尔奖,也带来了技术的创新。而在美国之前,很多颠覆性技术创新来自于英国。从牛顿那时候开始的科学革命发生在英国,导致了它的工业革命,正如美国的科学革命导致了它的技术革命。

中国:是时候注重科学启蒙问题

科学其实是一种文化,是文明的一部分,而且是很重要的部分。除了科学引领技术之外,还因为有一种科学的探索方法、科学的精神、科学的思想。科学是一个求证和按照逻辑推理的过程;讲究个人创新,你要想得跟别人不一样,要标新立异等,这种精神可能和我们的传统文化追求有不太一致的地方。

应该说,中国经济层面现在已经到了产品能做得比较好的阶段了,下一个阶段如果要想再上一层,要想能够有颠覆性的创新,难度会非常之大。如果要想领先,就要有高度创新的能力,那一定会和中国未来的科学发展有紧密的关系。

(鲁白:清华大学药学院教授、《知识分子》主编;张双南:中国科学院高能物理研究所研究员;汤超:北京大学讲席教授、前沿交叉学科研究院执行院长)