基礎研究的前世今生
【科學隨筆】
作者:金振蓉
有些話可以脫口而出,意思好像也心知肚明。就像基礎研究,科研人員人人都懂,也都在說,從(cong) 事基礎研究,要出於(yu) 好奇心,不懷功利目的,自由探索。可基礎研究這個(ge) 詞是怎麽(me) 出來的?它從(cong) 產(chan) 生就是這個(ge) 意思嗎?我要是告訴你,打從(cong) 一開始,它就不是這麽(me) 個(ge) 目的,你信嗎?
我們(men) 掛在嘴邊的這個(ge) 詞從(cong) 產(chan) 生到現在還不到百年。百年前,全世界的科學研究還隻有“純科學”這個(ge) 詞,那和我們(men) 現在理解的,本著個(ge) 人喜好去鼓搗點什麽(me) 研究成果還比較貼邊。基礎研究這個(ge) 詞它第一次出現,是在《科學:無盡的前沿》這份報告中,作者範內(nei) 瓦·布什是二戰時羅斯福總統的科技顧問,他在為(wei) 總統製定戰後的科技發展規劃時,首次提出了基礎研究這個(ge) 詞。他說,要重視不以應用為(wei) 目的的基礎研究,他向政府呼籲:“我們(men) 不能再指望以被二戰蹂躪的歐洲作為(wei) 基礎知識的來源。過去,我們(men) 致力於(yu) 應用國外發現的基礎知識。未來,我們(men) 必須更加專(zhuan) 注於(yu) 自己發現基礎知識,因為(wei) 未來的科學應用將比以往任何時候都更依賴於(yu) 基礎知識”。從(cong) 這裏,不難看出,重視基礎研究是被作為(wei) 一項戰略舉(ju) 措而提出的。作為(wei) 科學家個(ge) 人,從(cong) 事基礎研究要以探求新知識為(wei) 目的,而作為(wei) 國家戰略,基礎研究是國家戰略目標的一部分,被納入國家科學研究活動的總源頭。
華為(wei) 創始人任正非說:“範內(nei) 瓦·布什是一位傳(chuan) 奇科學家,他幫助美國在20世紀奠定了世界科技霸主的地位。”西湖大學校長施一公認為(wei) :“如果隻選一份決(jue) 定了美國科研決(jue) 策,而且影響至今的報告,則非《科學:無盡的前沿》莫屬”。範內(nei) 瓦·布什定義(yi) 的基礎研究與(yu) 此前的“純科學”不同之處在哪?先說相同處,對於(yu) 科學家個(ge) 人來說,從(cong) 事科學研究活動仍從(cong) 個(ge) 人喜好出發,按照自己的意願決(jue) 定研究什麽(me) ,不需要有明確具體(ti) 的目標,這一點沒有變,不同的是,基礎研究將這種活動置於(yu) 國家科研布局之中,基礎研究在國家層麵,是有著明確的戰略目標的,是從(cong) 研究到應用,再到生產(chan) 的科研鏈條上的起始端。
二戰時期的青黴素和雷達的廣泛應用,得益於(yu) 前端的基礎研究。作者認為(wei) ,一切新產(chan) 品和新工藝都不是突如其來、自我發育和自我生長起來的。它們(men) 都建立於(yu) 新的科學原理和科學概念之上,而這些新的科學原理和科學概念則源自最純粹的科學領域的研究。報告提出,一個(ge) 依靠別人來獲得基礎科學知識的國家,無論其機械技能如何,其工業(ye) 進步都將步履緩慢,在世界貿易中的競爭(zheng) 力也會(hui) 非常弱。這些70多年前的話,今天聽上去仍然新鮮如初。
站在國家利益的角度,範內(nei) 瓦·布什認為(wei) ,“政府應當承擔起促進新的科學知識的產(chan) 生和培育青年科學家的職責”。他設計的基礎研究機構,必須資金充足且充滿活力。它們(men) 必須能夠吸引最好的科學家,必須提供有吸引力的研究機會(hui) 和足夠的報酬。
在怎樣吸引最好的科學家這一點上,他有一個(ge) 獨特的觀點。“當我們(men) 精心挑選具有科學才華的青年才俊時,很明顯,巨額的獎學金和助學金、不成比例的貨幣和其他形式回報,都可能會(hui) 把更多的高級人才吸引到科學領域,但這樣做卻會(hui) 對國家和科學造成嚴(yan) 重的損害——我們(men) 不應當將超出科研需求的過多高級人才吸引到科學領域”。
這話聽起來,似乎是要將更多願意從(cong) 事這項研究工作的人拒之門外,其實,這是在說一種選拔機製。我們(men) 以足球比賽為(wei) 例,無論一個(ge) 國家的人口有多少,上場比賽的隻有11個(ge) 人。因此,一個(ge) 國家的足球水平,並不在於(yu) 這個(ge) 國家的人口多寡——不是一個(ge) 國家人口眾(zhong) 多就一定會(hui) 產(chan) 生更多一流球員,而隻在於(yu) 這個(ge) 國家,有沒有建立一種有效的選拔機製,把真正適合的優(you) 秀足球苗子選拔出來,並培養(yang) 成一流的球員。放到基礎研究上,也是這個(ge) 道理。基礎研究是一項開創性的科學研究活動,隻有第一,沒有第二,真正能夠從(cong) 事這項事業(ye) 的人,少之又少。人類有科學研究以來,真正能夠摘取科學皇冠上耀眼明珠的科學家,真是鳳毛麟角,在這一點上,範內(nei) 瓦·布什承認,沒有什麽(me) 特別的辦法,能夠把這些特別的人從(cong) 人群中找出來,因此,擴大基數這樣的辦法,也就成了唯一的辦法。要通過科學教育,去發現適合從(cong) 事基礎研究的優(you) 秀學子,讓他們(men) 逐漸從(cong) 中脫穎而出,他特別提到,要關(guan) 注因貧困可能無法完成學業(ye) 的優(you) 秀學生,要給予獎學金或助學金,以使他們(men) 不會(hui) 因貧困而脫離了遴選的隊伍。
從(cong) 基礎研究產(chan) 生之初,就有幾個(ge) 基本思想貫穿其中。一是好奇心是基礎研究的動力,科學家的自由探索精神必須得到保護,但同時基礎研究並非信馬由韁,基礎研究之於(yu) 國家具有十分重要的意義(yi) ,它服務於(yu) 國家戰略,具有明確的研究方向和戰略安排。科學是一種具有豐(feng) 厚利潤的、無盡的、可持續的資源。半個(ge) 多世紀以來,基礎研究對於(yu) 社會(hui) 的巨大作用日益顯現,日益引起各國的高度重視。
習(xi) 近平總書(shu) 記2021年3月16日發表於(yu) 《求是》雜誌的文章《努力成為(wei) 世界主要科學中心和創新高地》指出,科學技術從(cong) 來沒有像今天這樣深刻影響著國家前途命運,從(cong) 來沒有像今天這樣深刻影響著人民生活福祉。中國要強盛、要複興(xing) ,就一定要大力發展科學技術,我國基礎研究也迎來了大發展的新時期。
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