基础研究是现代文明的基石_科学论文

基础研究是现代文明的基石_科学论文

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新世纪伊始,世界主要发达国家在部署科学技术工作时,都将基础研究置于优先发展的战略地位,纷纷加大了投入,这一前瞻性的战略部署,体现了人类对于科学史和科技发展规律的科学认识和正确判断。在我国,基础研究也受到空前重视,近年来,党和政府不断加大对基础研究的投入,基础研究呈现出蓬勃发展的态势。在国家关于科学技术三个层次的发展布局(基础研究、发展高新技术及其产业、面向经济建设主战场)中,基础研究是最基础、最广泛、最活跃的层次,其发展面临许多新形势、新特点和新问题,有必要进行探讨。

基础研究与先进文化建设

江泽民同志不久前提出的“三个代表”的重要思想,对我国科学技术发展具有极为重要的指导意义。科技是先进生产力的突出代表。在发展先进生产力的同时,在党的领导下建设先进的文化,是为民族复兴奠基的伟大事业。科学自诞生以来,始终是文化建设的主题之一。在文化建设中,作为科学技术先导和源泉的基础研究,应是大有可为的。

回顾近代科学的诞生和发展,离不开观念和意识形态的影响,思想的解放必然带来科学和文化的繁荣。四个世纪以前,伟大的文艺复兴运动,把欧洲从长达千年的宗教统治、思想禁锢中解救出来,带来了艺术、文学、科学的全面繁荣。几年前,我到佛罗伦萨的博物馆参观,发现在文艺复兴的大变革年代,停滞了几百年的艺术风格,在几十年之内发生了根本性的变化。圣母玛丽亚的画像,原来目光呆滞,形容忧伤,毫无光彩可言。然而,经过文艺复兴洗礼之后的作品,变得双眸炯炯,神采飞扬。这一番转变,来自心智的释放,性灵的觉醒,也可称之为思想的解放。从此,布鲁诺、哥白尼、伽利略等前赴后继地站出来反对地心说,由此引起了一场真正意义上的思想革命,其中包括科技革命。中国的“五四”新文化运动,树立起“科学”与“民主”的旗帜,并使之成为后来文化建设的两大主题。历次思想解放运动,对推动中国革命和建设事业、促进科技和经济发展都起到了巨大的作用。小平同志提出的“解放思想、实事求是”的理论精髓,更是使中国迎来了改革开放的伟大时代,其中包括“科学的春天”。

另一方面,以基础研究为先导的科学技术的迅猛发展,极大地促进了人类文明进步、文化繁荣、思想解放,更是人所共知的事实。基础研究的新发现、新方法丰富了人类的知识宝库,基础研究的重大成果往往具有深刻的哲学意义,导致人们自然观、宇宙观、价值观的重大转变,影响人们思维方式。江泽民同志曾指出:“人类近现代文明进步史已充分证明,基础研究的每一个重大突破,往往都会对人们认识世界和改造世界的能力的提高,对科学技术的创新、高技术产业的形成和经济文化的进步产生巨大的不可估量的推动作用。”基础研究的作用有四个方面:人类文明进步的动力,科技与经济发展的源泉和后盾,新技术、新发明的先导,培养和造就高层次科技人才的摇篮。这四个方面都构成文化的内核。因此,基础研究不仅具有经济功能,而且具有教育功能和文化功能。基础研究是人类认识自然,认识自我,拓展知识领域,揭示客观规律,创建科学理论和方法的主要途径,是奠定人类现代精神文明的基石,是培育科技创新人才的园地和沃土,基础研究队伍是先进文化建设的生力军。在一定程度上可以说,基础研究是先进文化建设的源头活水之一。

我国传统文化历史悠久,在世界民族文化之林占有重要和显著的地位,与我国古代四大发明有着密切的联系。同样的,我国现代一些科学家的杰出成就,包括“两弹一星”等重大科技成果(其中更含有“两弹一星”精神),构成了我国社会主义新文化的重要内容。重视和加强基础研究,有利于发扬科学传统,培植科学精神,提高人民的科学素质和理性思维能力,对先进文化建设无疑大有裨益。

建设无愧于时代的先进文化,必然对基础研究提出了很高的要求。一个民族只有站在最新科学思想和科学成就的高度上观察和处理问题,才能从根本上摆脱愚昧落后,才能屹立于世界先进民族之林。没有先进的科学思维,文化必然落后,民族复兴就失去了基础。当前,我国基础研究要适应先进文化建设的要求,必须坚持以自主创新为目标,必须要有新的突破和大发展。当然,科学促进先进文化建设决不仅限于基础研究领域。正如李岚清同志所指出的:“一个国家要有爱因斯坦文化和爱迪生文化,这两种文化的有机结合,就是科学发现和技术发明的结合。”加强基础研究,发展高科技,实现产业化,同时着眼建设基础平台,提高国家基础科技能力,增强民族文化底蕴。因此,发展包括基础研究在内的科学技术,是我国先进文化建设的基础工程。

理论价值与实用价值

评价基础研究的价值是我们选择资助领域和发展模式的基础。基础研究的价值可以概括为理论价值和实用价值,理论价值主要强调对自然界基本规律的认识,实用价值主要强调对人类生产和生活的潜在用途。在我们现有的认识水平基础上,有价值的基础研究大致可分为三类:一是既具有明显的理论价值,又具有明显的实用价值;二是具有明显的理论价值,但实用价值不明显;三是具有明显的实用价值,但理论价值不十分明显。这三类研究有共性,也有个性,共性在于基础研究发展有稳定性和持续性的特点。因此,对这三类研究的资助和部署,应该保持一个适当的比例,使基础研究实现稳定、持续、按比例协调发展,促进基础研究的繁荣和突破。

对基础研究的理论价值和实用价值的选择不可偏废。有的实用价值并不明显的基础研究,可以在国际上争得一席之地,为人类扩展基本认识作出我国自身的贡献。一些基础研究中引以自豪的重大建树能为国家争光,为民族扬威,是增强中华民族向心力和凝聚力的重要因素之一。从这个意义上讲,也应注重基础研究的文化价值。国家自然科学基金近年来资助的项目中,有些成果已在国际上争得一席之地。如1998年6 月和1999年9月,中国古生物学家在Nature 上先后发表的关于中华鸟龙的发现,革命性地改变了人们对早期鸟类起源和演化的认识,受到国际同行的高度重视。再如数学方面的数学机械化理论及应用、微分动力系统和哈密尔顿系统的辛几何算法研究等;物理、化学、材料科学方面的新核素合成、分子反应动力学研究和碳—60团簇分子、碳纳米材料及新型功能材料研究等。

谈及基础研究的价值,更直接的是与经济相联系。基础研究作用于经济的方式是多模式的。大致可以分为三种:一种是任务为经,学科为纬,至少一些指定任务的研究(missionoriented research)是如此。我国“两弹一星”的成功实践也是这种研究的一个很好的例证。另一种是学科为经,任务为纬。通过发展学科和长期积累,增强解决问题的能力。第三种是有间接的联系和影响,或者暂时没有什么联系,只作为一种积累、孕育或储备,但是有朝一日可能派上大用场。明确基础研究作用于经济发展的多模式,可以开阔和丰富我们的思路,有利于更好地为基础研究营造宽松的环境,支持和鼓励创新,并避免一些急功近利的做法。

在近年来的发展势头中,我们还注意到在一些科技领域,基础研究与应用研究难以严格区分,科学与技术的界限变得模糊,从理论研究到实用的周期显著缩短。如国家自然科学基金资助的“三维叠前深度偏移理论”研究,结合我国陆相成油的地质特点,开发出10余种软件包,应用于大庆及其它油田,对确定特殊储层的空间分布获得较好效果,对深层石油、天然气勘探具有指导意义,利用这套软件多次找到了日产千吨级原油的丰产油井。

基础研究有着基础性、超前性和长远性的特点,但其超前性也有长短期之分。在“有所为、有所不为”方针指导下,从我国国情国力出发,对近期、远期的基础研究都应有所部署。在这种情况下,似应寻找一个恰当的比例,使各类研究协调发展。我国支持基础研究的面是比较宽的。印度的基础研究水平在发展中国家是比较高的,但他们支持的面不及我们。例如我国国家自然科学基金支持59个学科的探索性研究,具有广泛的覆盖面,有力促进了我国自然科学学科的协调发展。我国领导人是高瞻远瞩的,对比较远期的基础研究如若干重大科学工程也相当重视,作了部署。如80年代就建造了北京正负电子对撞机。在我国大科学工程计划中,也有世界上最大的多通道光谱望远镜计划等。总的来说,基础研究是广泛的、活跃的,其发展模式有多样化的特点,相应的资助方式也应多样化。

人才与环境

基础研究创新的关键在于培养和造就大批具有创新意识和创新能力的人才。当前我国科技界已深刻认识并正在实践“以人为本”、“以质取胜”的基础研究发展方针。李政道教授曾提出,科学的发展有四个要素:人才、方向、时间、环境。其中方向和时间主要是由人才来选择和把握的。因此我们可以认为,人才和环境对基础研究是两个至关重要的因素。

基础研究的拔尖人才应具备学者素养,即具备厚实的基础,惊人的毅力,灵敏的悟性,有效的方法,严谨的学风等。具体而言,包括以下几方面:其一,既有据点,又具视野。学问要专,视野要宽。即使承担指定任务,也能兼顾学科基础研究,注重学术交流;其二,既善于继承,又善于创新。要善于站在前辈科学家的肩膀上,审视、吸纳和综合各种不同的学术观点;其三,面临困难,绝不退缩。科研中充满难以预料的情况,科研人员必须自我鞭策,奋勇向前,方能解决难题,达到目的;其四,既要有灵感,又要重自律。纯粹科学的研究,正如文学、艺术一般必须有灵感,但仅靠乱猜乱想,没有恒心和毅力,也不能成事。实验中的数据往往枯燥乏味,科学家若不能锲而不舍,屡败屡战,往往会半途而废,功亏一篑。

为基础研究人才成长和脱颖而出营造良好的环境,是科技界乃至全社会的共同责任。人才与环境,是相辅相成的关系。“筑巢引凤”,好的环境吸引好的人才、孕育好的人才,优秀的人才可以影响和能动地改造周围的环境。我国青年人才成长的教育环境应当是比较好的,大多数青年科学家在大学本科、硕士和博士生阶段的知识基础比较扎实,创新的后劲不足一般与缺乏很好的科研训练有关。在环境建设方面,宏观的文化环境对基础研究也有潜移默化的影响和作用。文化环境靠长期积累形成,文化的重构需要相当长的时间和全社会的共同努力。从微观方面看,良好的人际关系环境也是不容忽视的。有的地方吸引人才后留不住,主要不是经费、设备等条件,而是人际关系不够和谐,这一点同样值得注意。一支科研队伍,至少有两点很重要:一要同心协力,齐创高峰。科研最好以志同道合的小组形式进行。当今时代,仅靠个人力量不足以成大事,依靠“团队”精神,大家在思想与科学上彼此启发、互相激励,方能收事半功倍之效;二要融洽无间,同甘共苦。科研小组中的同事,必须紧密合作,不分彼此,即使师徒之间亦须如此。大家要学会将功劳让给同事,把困难留给自己,方可促进科学,共创成果。

在基础研究的人才和环境方面,我国均取得了可喜的进展。国家自然科学基金作为支持基础研究的主渠道之一,稳定了大约6 万人(折合全时约4万人)的基础研究队伍。 目前我国基础研究队伍年龄结构已发生明显变化,中青年科技骨干的比例正在迅速上升。从总体上看,基础研究队伍的代际衔接和转移已取得实质性进展。1986年至1999年,35岁和45岁以下的科学基金项目负责人比例分别从1.3%提高到28.3%和从12.2%提高到64.6%。在国家重点实验室工作的中青年科技骨干比例已接近80%。参与1998年启动实施的《国家重点基础研究发展规划》项目的35岁以下的青年学者和研究生也已占60%以上。基础研究的经费环境也有了很大改善。仅以自然科学基金为例,近年来,国家在财政并不宽裕的情况下,连年增加对自然科学基金的拨款,基金每年总量由1986年的8000万元增加到2000年的12.7亿元,到2002年将达到约20亿元。随着国力的增强,国家对基础研究的投入还将不断加大。可以预期,在新的世纪,我国的基础研究必将走向新的繁荣。

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