李淼:做到工业第一,才能科技第一
2019-06-24曹柠常天丞
曹柠 常天丞
改革开放40年来,科教兴国从理念成为现实,科学技术是第一生产力成为社会共识。如何透过历史经验看待中国迅猛发展中的科技实力?科学与技术是什么关系?为什么我们需要更好的科学教育和科學普及?《南风窗》记者专访了著名物理学家、科普作者、中山大学天文与空间科学研究院院长李淼。
科学是好的,技术不一定
南风窗:“科学技术是第一生产力”的观念已经为国民熟知,但仅将科技视为生产力,会不会简化科学本身的内涵?我们该怎么理解“科学是什么”?
李淼:这句话不是说科学是全部生产力,说的是科学是第一生产力。“第一”的内涵非常丰富,不仅是说科学先行、科技是第一生产力,还是推动经济提高的动力。而且,科学跟哲学一样,可以提升人类的认知水平。使命、愿景和价值观,也是生产力的一部分。对中国而言,这与书同文、车同轨和统一思想一样重要,都能带来生产力。
科学属于文明的一部分。文明是人类和其他所有的生物不一样的地方。生物进化最高的阶段是哺乳动物,哺乳动物最高的阶段是人类。人类在哺乳动物中有什么独特性?在于他有思想、有文明。而科学是人类文明很重要的一部分,所以科学、科技不仅仅是第一生产力,还是让我们跟其他的哺乳动物不同的地方。重视科学,人类才是地球上唯一的智慧生物。
南风窗:很多科技大咖、投资人、企业家在谈科学的时候,经常提到的是做人工智能、做芯片、做DNA的测序检测等,这些不加辨析的说法,在公众认知层面会把科学和技术给混淆起来。从你的角度来看,科学和技术的关系是什么?
人可以把科学变成技术,变成人手里的刀,可以为善,也可以作恶,技术是有两面性的。所以科学是好的,技术是可好、可坏的,技术只是科学的应用,区别很大。
李淼:科学是技术之母,是基础研究,是理解这个世界的规律。理解了世界的规律以后,才有可能把它用到技术上。三次工业革命都是科学性的:第一次工业革命的瓦特蒸汽机、珍妮纺织机,是因为前面有牛顿力学。第二次工业革命的发电机和电动机,也因为前面有法拉第。第三次工业革命,我们同样会说计算机和核能是因为之前有量子力学、有相对论。所以,科学是技术之母,科学是理解自然的运行的规律。人可以把科学变成技术,变成人手里的刀,可以为善,也可以作恶,技术是有两面性的。所以科学是好的,技术是可好、可坏的,技术只是科学的应用,区别很大。基因测序也好,互联网也好,云计算也好,全部是技术,它们可以好,也可以坏。可能被人用来传播低俗和暴力,也可以拿来传播知识。
南风窗:科学是好的,但技术可以是坏,如果缺乏价值的约束,技术的确有被滥用、误用的危害。你怎么样看这个问题?
李淼:防止技术被滥用,这不是科学家的责任。科学家的责任永远是发现自然规律,而技术好坏的责任是整个人类共同体的责任,不是科学家的责任,也不仅仅是政治家或任何特殊群体的责任。不要把这么沉重的担子都压在科学家的身上。
科技的繁荣要依靠国家实力
南风窗:技术的广泛应用使得国人自信和自豪,目前中国的基础科研领域,与发达国家相比还有多少差距?从历史的角度,怎么理解这种差距?
李淼:中国目前在基础科研领域还是落后的。但我们要历史地看待这个问题。现代科学是从伽利略开始的,当然从伽利略开始的时候还不看国力,因为伽利略是一个人开启了现代科学。可是他只是开始,他没有整个把现代科学“动”起来。整个把科学发展起来是在牛顿的时代。牛顿时代为什么能开始?这是因为牛顿时代,处于英国的海洋霸权时期。英国打败了西班牙和荷兰,成了世界第一强国。有了牛顿,之后才有了系统的科学革命。牛顿发表《自然哲学的数学原理》,只不过是纯粹的科学,并没有延伸到工业。近一个世纪后,才有了瓦特改良的蒸汽机、珍妮的纺织机。18世纪,在英国发生了第一次工业革命,这促使英国成了当时的世界霸主。因此,科技兴国是必然的。
第二次工业革命源于电气时代的法拉第。法拉第发明了电动机,就是有了电,这个机器就可以转,就可以为人类所用。但还不够,因为它不是能源,它只是为我们做事。法拉利10年以后又发现了电磁感应。他发现电磁感应现象的第二年,法国人发明了发电机,发电机可以把机械能、水能、风能,一直到今天的核能、太阳能,变成可以储存的电能。因为其他形式的能都不能被储存,只有电能可以储存及远途运输,这样法拉第奠定了第二次工业革命的基石。那时,英国还是领先的。英国的领先地位,一直保持到19世纪末。
此后,美国崛起,美国GDP成为世界第一,但是美国当时没有引发任何工业革命,因为美国那时的科技不行。经过了两次世界大战,美国“挖”来了很多欧洲的科技人才。然后在欧洲和美国,发生了第三次工业革命,图灵、冯·诺伊曼提出了计算机的概念。当然,这个时候美国的经济已经成为第一,所以美国的科学才可能取得领先地位,美国才能成为世界第一强国。但是要知道,三次工业革命中只有前两次工业革命带来产能的极大提升,而第三次工业革命并没有。有统计数据表明,美国的中产从20世纪60年代到今天,收入提高极不明显,这是很奇怪的一件事,但它是事实。所以,现在学术界认为,只有能源革命才能提升工业产能,才能提升GDP。
南风窗:改革开放40年,我们的科技发展取得了长足的进步,积累了什么宝贵的经验?下一步做什么?
李淼:改革开放之前的30年内,做了什么有利于科技发展的事呢?最重要的一件事是做到了独立自主。中国真正成为主权国家,中国不像韩国、日本,我们没有其他国家的驻军。尽管当时很穷,但是前30年我们做到了独立自主,这个非常不容易,影响深远。主权是要依靠实力的,没有实力哪里来的主权。
我是1962年出生的,我体会过那段挨过穷受过饿的日子。因为我们父母的那一代很穷,什么也没留给我们。而我们现在能为我们的后代留下一些积累,是因为我们享受了40年来改革开放的红利。但这40年红利不是白来的,是基于前30年的主权国家,否则你怎么改革开放?所以中国要成为世界第一大国,首先要做到的是经济第一、科技第一。当然,前提是独立自主。
中国不像韩国、日本,我们没有其他国家的驻军。尽管当时很穷,但是前30年我们做到了独立自主,这个非常不容易,影响深远。
我们中国改革开放的40年也非常不容易。我们曾是一穷二白的国家,在清朝的时候是已经被打垮了的国家。但是我们必须要有科学,要以工业和科技兴国。科技很多,我们可以从轻工业开始,这个是不需要太多科学,容易起步。所以,我们中国40年改革开放,农村从轻工业开始起步,开始第一次工业革命,然后开始向外输出。那时靠出口挣来的一点点的外汇,养活了自己。现在,中国的经济总量已经世界第二了。而且我们的GDP按照购买力平价来看,已经世界第一,这些都是通过经济数据能看到的。发展到现在,依然要靠科技立国。眼下到了一个非常紧要的时候,要产业升级。
但中国同样要走一段很长的路。什么意思呢?中国只有工业和GDP成为第一,才有可能科技成为第一,而科技成为世界第一是不可能一朝一夕做到的。如果从美国的经验看,可能要50年。我们这一代50、60年代后的人,为后几代打开了中国的大门,我们改革开放走出去了。但中国要想成为世界第一,不是我们这辈的能力所及。我们做不了,要靠现在的青少年,以及他们的孩子甚至更远,中国才有可能成为世界第一。所以,我們中国的科学要发展,要靠一代一代的人,甚至一年一年的人去积累。中国在4年前已经开始加强本科生教育,以前我们是扩招,看重数量。现在加强本科生教育,像美国一样,我们也尝试做博雅教育,加强实践教育和科学教育。还是那句话,没有人就没有国,没有人就没有科学。
“我现在不会鼓励学生出国”
南风窗:有一句话是“科学无国界,但科学家有祖国”,你认同吗?学术交流能否完全遵从学术共同体、专业共同体的需求,还是说不可避免地会受到政治力量,包括国家的竞争、意识形态冲突的干扰?
李淼:认同。我们这里要谈到学术共同体。自从人类有了学术以后,学术共同体一直都有。那么,人类什么时候有了学术呢?如果你看文字的话,从古希腊、从苏格拉底就开始了。当然,苏格拉底的学术是口传的,柏拉图把他写下来,然后柏拉图的学生亚里士多德写成了书,但有些书后来失传了,是因为罗马吞并古希腊时的战火。其中一些流传到了阿拉伯,但毕竟是留下来,还是学术共同体。然后在西方文艺复兴的时候,又发现了又拿回去,这还是学术共同体。所以,学术共同体是自学术诞生以来,我们人类一直都有的,因此也是属于人类共同体的,所以不是哪个国家十几年就建立的。
南风窗:科技的发展,仅仅是一群少数高精尖人才的事情吗?
李淼:投入最核心的科学发展是少数的人,因为毕竟发现自然界的运行规律不是所有人都能做的,一定是少数的人。但把科学和技术混在一起是不对的。因为技术是小打小敲的,你看一些科技公司他们有多少个专利?当然,技术既不是少数人也不是多数人的事情,多数人也没有去搞技术、去申请专利,而是一部分人的事情。所以,科学是少数人的事情,技术是一部分人的事情。
南风窗:你会鼓励中学生或者大学生出国留学深造吗?比如对你自己的学生。
李淼:出国留学这件事情是个人自由选择的,我不会鼓励。我自己带了二十几个研究生,有十几个教授搭档,我为什么要鼓励他们出国呢?当然,对于其他的学生,他们就因此多了一个选择。但只是一个选择而已。
科学教育和科学普及是一码事
南风窗:一提到科学普及,很多时候都是对于公众讲的,是课堂之外的科学普及。但其实科学普及在课内也是非常重要的,因为国内的学生大多数时间还是在课堂之内。但是你怎么看待应试教育在科学普及这个层面上的效果?
李淼:在这个问题上,应试教育是要改革的,因为我们中学和小学的压力太大了,教育有时就僵化了。应试教育还是要有,但我们要加STEM教育(科学、技术、工程、数学)。一半的STEM教育,加上一半的应试教育就挺好,这意味着应试要有,但要砍掉一半。为什么?因为我们的学生所有的时间都在刷题、做题。应试教育要改革,要提高质量。
投入最核心的科学发展是少数的人,因为毕竟发现自然界的运行规律不是所有人都能做的,一定是少数的人。但把科学和技术混在一起是不对的。因为技术是小打小敲的,你看一些科技公司他们有多少个专利?
南风窗:大学的科学教育,有哪些需要改进的地方?
李淼:我会强调价值观。教授应该在课堂上讲些什么?我觉得不仅仅是照本宣科。我的第一堂课给学生讲什么?讲我们为什么要学物理。教授要讲价值观,要讲使命、愿景,要有使命感。我们这代人要做什么?我们有我们的使命,我们要成为人类的优秀人群,让中国成为科学大国。第一使命,我们要为人类作贡献。第二使命,我们要成为让中国成为科技强国的第一代人。
所以,第一堂课我给学生讲使命、讲愿景。愿景是什么?50年后我们要成为科技第一大国。价值观就是要做一个自强自立的人。我们不能仅仅照本宣科地给大学生讲课。大学首先要教学生使命感、愿景和价值观。
南风窗:你近年来致力于投入科普写作和传播,同时,科幻文学和电影也极大地推动了民众对科学的兴趣,科幻和科普之间的关联是什么?
李淼:科幻本身不是科普。刘慈欣从前也说,科幻没有科普的责任。科幻作家也没有责任做科普,毕竟他们不是科学家,他们对科学的了解也是一知半解,而且有的时候里面涉及的科学知识是错的。但是,科幻可以让小至四五岁的孩子对科学产生兴趣,这也很重要。我1999年回国,当时我就预言,我说我们中国人现在要挣钱,要做事,要做实业,所以我们可能还需要10年到20年的时间才会读书。而如今,我们已经结束了那个追求实利的年代,正在走向一个文化健康期。