稳住基础性研究这一头——兼论基础科学的功能与作用,本文主要内容关键词为:这一论文,基础科学论文,基础性论文,作用论文,功能论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
《中共中央关于建立社会主义市场经济体制若干问题的决定》指出,在进一步改革科技体制的过程中,要实行“稳住一头,放开一片”的方针,加强基础性研究,发展高新技术研究,放开技术开发和科技服务机构的研究开发经营活动。在“科学技术是第一生产力”日益深入人心的今天,为何还要重提稳住基础性研究这一头?问题在于,虽然方针已定,尚有不少同志还没有把与基础研究密切相关的基础科学也列入“第一”的位置,尚存在一种轻基础研究,重应用、开发研究,急功近利的倾向,基础学科的报考少有人问津、高等学府的基础学科大课门庭冷落,勿要轻视基础性研究的呼吁也时有报道。因此,我们认为有必要对基础科学的功能与作用再作一番理论上的审视与探讨,以扫清“稳住基础性研究”认识上的障碍,并就如何稳住基础性研究作一初步的探讨。
一、基础科学的功能
1.生产功能。
基础科学是自然科学的重要组成部分,它以研究自然界各种物质运动形态的基本规律、物质的结构、特性为宗旨。一般认为,物质结构、天体演化、生命起源是近代自然科学三大基础理论课题;数学、物理学、化学、天文学、地学和生物学则是基础研究中的六大学科。据联合国科教文组织的统计,在迄今为止的2000多种自然科学的学科中,当代基础科学已发展到500个以上的主要专业。
对于基础科学生产功能的理解,以往的主要依据是马克思一百多年前就指出的“生产力中也包括科学”一说①。故几乎所有的哲学教材、经济管理教材中,都将科学技术列于生产力范畴,但只作为生产力系统而非基本要素处理。而邓小平同志根据他对马克思主义理论的深刻理解和对当今全球科技事业飞速发展的现状的深刻观察。提出了“科学技术是第一生产力”的全新命题。这样便突破了生产力系统的原有结构,使科学技术在生产力系统中上升为“第一”的要素位置,即对生产力的发展能起到第一位的变革作用。这个命题的深刻之处正在于,在生产力系统中,将科学技术、当然也包括基础科学的作用推到了“第一”的无与伦比的位置高度。基础科学的生产功能便是这“第一”的佐证。这已为人类的科技发展史所证实。
19世纪下半叶后,由于基础科学理论的推动,产生了一系列技术学科,带来了一系列重大的社会物质成果:牛顿力学作为基础学科的第一个带头学科,独领风骚200年,引发了机器制造业的大规模发展;法拉第、麦克斯韦创立的电动力学成了工业电气化的基础,并导致波波夫创立了无线电联系;原子理论——量子力学最终导致巴索夫与普罗赫洛夫创造了工艺学,制造出了医学上广为使用的激光器,基本粒子物理学、原子核的研究导致了电子计算机、自动化新技术的出现,实现了热核爆炸,同时也展现了人类和平利用原子能的广阔前景。特别是近几十年来,由于科学“按几何级数发展”的结果,带来了“知识爆炸”的新时代。作为基础科学,更精确、更完美地阐述自然规律和现象的新理论、新学说层出不穷,不断涌现,从而也带来了社会物质成果的“大爆炸”。
基础科学推动社会生产发展,以此创造人类的社会财富,这正是科学作用于社会根本功能的最突出表现。正如马克思所说,生产过程成了科学的应用,而科学反过来成了生产过程的因素即所谓职能①。这种生产过程的因素即所谓职能,便是基础科学的生产功能,也是基础科学的最主要的功能。
2.认识功能.
与应用科学不同的是,基础科学是一种以认识为目的的科学。所谓认识为目的,指的是要解决一些诸如微观世界的结构、宏观世界的演化、生命的起源等有重大价值的课题。基础科学的认识功能与认知价值就在于,它以人类意识的最高系列——理论系列,反映人类认识的最高成果。基础科学的每一步发展无不标志着人类认识的深化与飞跃,而且是伴随着与愚昧、迷信和宗教信仰这些错误的认识,相比较而存在,相斗争而发展的。
而认识的实质在于发现。要在科学上有所发现,仅靠迷信权威、引经据典是远远不够,也是无济于事的,它需要的是大胆的预言、假设,甚至幻想;也就是说,需要与众不同的,不断创新的独创性劳动。列宁关于认识的一段话很令人回味:“智慧(人的)对待个别事物,对个别事物的摹写(=概念),不是简单的、直接的,照镜子那样死板的动作,而是复杂的、二重化的、曲折的、有可能使幻想脱离生活的活动”。关于幻想,列宁还特别注明:“否认幻想也在最精确的科学中起作用,那是荒谬的:参看皮萨列夫论推动工作的有益的幻想以及空洞的幻想。”②这真是对基础科学认识活动特点与形式的一种绝妙写照。
由幻想到预言,或者假设,往往成为一种正确认识的前导。如爱因斯坦曾预言,光线经过大质量物体时会出现弯曲;门捷列夫在1871年预言三种未知晓的元素;哈雷在二百年前预言慧星回归的间隔时间是75-76年;现代科学家对物质微观结构新层次“夸克”的预言等,都是对自然规律、物质结构的一种认识,尔后被事实或实验所证实。当然也有暂时未被证实的,如某些有关天体演化理论的假说,但它们毕竟为揭示天体形成的奥秘提供了某种可能性。
值得提及的是,基础科学的这种认识功能能够极大地满足人们的精神需要。作为人类精神生活的形式,人类思想观念的一种形态,基础科学本身属于文化范畴,反映了文化的最高成就。人们的精神需要不仅归结为对艺术、音乐、大自然美的酷爱,对世界物质结构和自然界多种物质运动形态基本规律的了解,同样是人类的一种需要。
另外,这种需要往往还能起到哲学、艺术、伦理无法取代的作用,对人们的世界观、价值观、生活方式产生极大的影响。以科学巨匠爱因斯坦为例,由于他从未囿于传统的观念,从不受权威、社会偏见、常规的习惯的束缚,所以才能够在勇敢地突破牛顿的经典力学理论框架后创立狭义相对论与广义相对论。而在生活方式上,爱因斯坦也是一直身体力行——精神上的自由比物质上的享受重要得多,高尚得多。今天,基础科学理论给人们思维、观念、习惯等带来的变化,以及对社会文化、心理等方面的影响,更值得理论工作者作进一步的探索与总结。
3.育才功能。
先进的技术只有在坚实的基础研究上才能创造出来,即使是引进的技术,也要在扎实的基础科学功底上完成消化、改造与吸收。这是合乎逻辑发展的认识。简言之,无论是应用研究,还是开发研究的人才,都要经过基础理论的学习和培育。这是基础科学育才功能的广义理解。
基础科学育才功能的最大特点,在于培养学生的智能、创造性思维与探索精神。显然,这是对传统教育理论——“仓库理论”的一种挑战。“仓库理论”把学生大脑看成是一个仓库,教师的任务似乎就是向这个仓库大量灌输知识。但知识不等于智能,智能还应包括知识的活用能力、创新能力。基础研究的过程正是这种智能、创造性思维与探索精神的孕育过程。近50年来,美、日、德,前苏联等工业发达国家中的半导体、集成电路、激光新材料等产业中的重要专家几乎都是由基础科学理论研究培养出来,然后转移过去的。
基础科学的育才功能是很值得引起我们重视的,因为新技术革命挑战的核心,归根结底是人才的挑战。如何在高等院校加强基础科学的学科建设,吸引和培养基础研究未来人才;如何通过基础研究向应用、开发研究培养和输送人才;如何培养基础、应用研究复合型人才,都是摆在我们面前的任务与课题。
二、基础科学的作用
1.先导作用。
理论可以而且应该走在实践的前面,并且指导实践。技术在解决“做什么”、“怎样做”的问题时,它必然要求科学先解决“是什么”、“为什么”的问题。在新科学技术革命的浪潮席卷全球时,基础科学的先导作用显得尤为突出。因为一项课题如果在科学理论上还没有搞清楚,要解决技术上的一系列问题是很困难,有时甚至是不可能的。比如电子技术上所使用的一些材料,要求把杂质控制在亿分之几的痕量程度;对制造宇宙火箭的主要金属材料纯度同样提出了很高的要求,而这样高纯度的材料在自然界是不存在的,用一般的加工方法也达不到这样的高要求。显然,如果不是在科学上首先认识到,在这样的纯度下材料会有崭新的性能,肯定不会有人去做这样复杂的材料研制工作。而近代物理学、化学,特别是固体物理学、结晶化学和量子化学等,正是研制这类新材料的先导。
纵观世界,新科学技术革命的飞速发展,在许多领域使科学突破与技术创新的时间日益缩短,发现到应用的周期也越来越短,有时甚至是平行推进的。科学必须先行于技术,才能加快技术发展的步伐,才能不失时机地提高新产品的市场占有率。当然,生产与技术不断向科学提出新课题,这也成为基础科学进一步发展的一种源头与动力。
2.储备作用。
基础研究推动技术开发,基础研究直接为经济建设服务,这只是问题的一个方面。问题的另一方面是,基础科学毕竟是由概念、原理、假设、定律构建成的理论体系,不能要求一个新的基础理论研究,一个新的基础研究突破,可以即刻投入使用,并取得立竿见影的效果。
许多基础研究,当时确实很难看到它的应用前景。许多基础研究诺贝尔奖的获得者都是在有重大发现几十年后才得到的;基础理论科学家生前无名,死后出名的也不在少数。实践对认识真理性的检验确实是个历史过程。对于基础研究的某一理论、发现、假说或者预言,也许今天的实践不能或无法对它的真伪加以证实,但实践最终一定能鉴别出这些理论、学说的真理性。
基础科学的储备作用有利于对基础研究价值取向的理解与正确选择。迄今为止,不是掌握真理的成熟形式是科学,包括自然科学,当然也包括基础科学。不同于实用主义的价值取向,基础研究乃是一种创造价值、潜在价值,认识价值;而实用主义的价值取向是用“有用”来规定真理,而不是根据真理来理解有用。实用主义的价值取向乃是一种急功近利、短视的价值取向,这对基础研究的发展是十分不利的。一部人类科技发展史证明,基础研究的任何一个重大突破,迟早会给技术和生产,会给社会带来巨大进步。明乎基础科学的这一“蓄水池”般的储备作用,也就不会对基础研究取急功近利、实用主义的价值取向了。
3.基础作用。
这是基础科学的最根本,最本质的作用。其表现有二:
一是任何国家、任何地区要取得或保持科学技术的高水平,在考虑、制定科技发展战略时,都必然将加强基础性研究放到一个重要层次。因为只有通过坚实的基础研究过程,才能牢靠地创造,掌握、使用、消化、改造高新技术,才能开拓新的科学技术领域,才能推动社会的持续进步,为国民经济的发展奠定基础。如我国1992年3月经国务院通过的《国家中长期科学发展纲要》,在对我国科技工作战略目标的三个层次布局中,就把加强基础研究列为一个重要层次。加强基础性研究也确实成了另外两个层次,即“直接为实现国家经济发展目标服务的研究与开发工作”与“发展高新技术及其产业”的基础。战后,日本一方面通过“购买”专利等举措从国外大量引进先进科技,一方面也是大力发展基础与应用研究,以消化、综合、改进从国外引进的先进技术。许多事实说明,基础研究始终对科学技术的工作方式、规模、生产技术的水平起基础性的决定作用。
二是从基础研究、应用研究与发展(开发)研究三者的密切联系来看,基础研究始终是应用研究与开发研究的理论基础。一般来说,应用研究主要研究带有方向性的生产技术问题,但不考虑产品的具体规格和型号;开发研究则研制包括技术样品、装备原型、建造中间实验工作等。应用研究、开发研究正是基础研究的应用;应用研究、开发研究也常常是从基础科学的理论中去寻求突破口。基础研究对于应用、开发研究的这一基础作用,决定了我们在选择基础研究项目时,除了要考虑其国际的前沿性外,还必须注重其在经济发展、高新技术产业的形成方面所具有的学术理论价值。
在认识基础科学的基础作用上存在一种误区,即认为基础、应用、发展(开发)研究三者的投资比例一般公认为1∶2∶4的范围内比较合适,这就造成一种错觉,似乎应用与发展比基础研究重要得多。其实,基础研究、应用研究,发展研究的关系是一种按比例协调一致向前发展的关系。基础研究向应用与开发研究的转化实际上是潜在的生产力向现实的生产力转化的过程,我们当然要将有限的财力更多地投放于能很快产生效益的应用与发展研究方面。但这并不影响到基础科学的基础作用,因为倘若没有基础研究,这种转化岂不成了“无米之炊”?!针对轻基础,重应用与发展研究的倾向,美国华裔物理学家、诺贝尔奖得主李政道博士曾说过:“中国不能等富了以后才发展自己的基础科学。”这是一句富有哲理的告诫。
三、稳住基础性研究这一头
鉴于基础科学的这种特有的功能和作用,近年来发达国家都把基础研究作为获得经济竞争力的创造性技术来源予以高度重视。根据有关资料,超级科技大国美国近十多年来的基础理论研究经费每年增长10%左右,占到研究与发展经费总额的15%。日本通产省和一些企业也深感,如果不向更高更深的基础研究课题挑战,日本的科研开发事业就不会有前途。因此,1993年1月通产省确定并通过了“今后要重视基础研究”的方针。由于产业界的投资介入,日本基础研究经费近年来始终保持着高增长率。
观照我国的基础研究,一方面是在国家大力支持下,增加投入,取得了长足的进步,如实施基础性十大关键项目的“攀登计划”已于1991年启动,1992年正式开始实施。为了创造良好的科研环境,更新科研设备,支持基础研究,还建立了74个国家的重点实验室,并陆续开放实验室,在国内外产生了一定影响;同时取得了“生命起源研讨”、“纳米科学研究”等一批具有国际领先水平的基础研究独创成果。但从总体来说,我国基础研究投入较少,发展不快,甚至有后继乏人之虑。具体来说,在“放开一片”的同时,必须在认识上、政策上、管理上采取各种有效措施,稳住基础性研究这一头。
在认识上,据笔者的走访调查,高教系统,可能受商品大潮、利益差异的冲击,现在基础学科的专业是招生难、上课难、分配难。而企业界的那些老总们除非看到“实惠”的利益,否则,他们的用人宁可要技术开发人才(而且最好是带项目的),也不要哪怕是名牌大学毕业的基础学科专业人才。为了追求广告效应,他们宁可花大钱资助体育,也不肯用来支持大学或研究所或杂志社(在国外,产业界、企业界资助大学或研究所或杂志社是很普遍的)。为此,必须站在“科学技术是第一生产力”的高度,从理论界到新闻出版界、从科技界到教育界,宣传基础科学的功能、作用与价值,报道基础研究的成就,出版当代中国知名基础理论科学家的传记与报告文学,表彰有突出贡献的基础研究科技人员,形成全社会,特别是产业界、企业界关心基础研究的风尚。
在政策上,正确的科学技术政策的制定,既要求明确科学技术发展的方向和重点,又要求确定基础研究、应用研究和发展研究之间的投资合理比例,确保基础研究在稳定的基础上有所发展。对于与经济发展密切相关的基础研究,应有计划地发展与加强;对于投资大的、市场暂不需求的一些基础研究项目,政府则应通过宏观调控给予必要的安排和支持,这些都要在政策上予以保证。如前所述,现在世界上发达国家不仅科技投入多,而且基础研究的经费投入一般都要占到研究与发展经费总额的15%左右。反观我国的科技投入,据有关资料称,目前中国在科技方面的投资仅占国家全部投资不到0.7%,居世界倒数第几位;而基础研究加上应用研究的经费投入,90年代计划达到研究与发展经费总额的10%左右,所占比例也远低于国际水平,这些都需要在政策上逐步予以调整。
在管理上,根据十四届三中全会《决定》中科技体制改革的目标精神,应建立起一个既有从事基础研究的,也有从事应用研究和技术开发研究的结构优化,布局合理,精干高效的研究开发体系。笔者以为,应将原来的“发明→研制→推广”一体化组织相应地拓展为“发现→发明→研制→推广”一体化组织。有条件的大型企业集团、支柱产业都应进行适合本部门高新技术发展的对应目标课题基础研究。
在基础研究的经费管理上,因为基础研究的周期较长,短期内难以产生经济效益,故仍应坚持主要依靠国家财政拨款的科学基金制。鉴于应用科学除了有科学基金的一块投入,还有合同制的一块“收入”,所以适当提高对基础研究的科学基金投入比例也是适宜合理的。同时,可以由政府搭台,促使科学院、研究所、大专院校中的基础研究部门与经济部门、企业“联姻”,使一方提供与高新技术有关的基础研究咨询服务,一方提供资助或捐款,以便各取所需,两全其美。
注释:
①《马克思恩格斯全集》第46卷下册,第211页。
②列宁:《哲学笔记》,人民出版社1974年版,第421页。