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基础研究有什么用?

“不解决实际问题,不产生经济效益”,很多人不禁质疑——

基础研究有什么用?

每当我国科学家在某个基础研究领域取得重大进展、相关论文在国际权威刊物上发表时,经常会听到这样的声音:这个研究有啥实际用处?能治疗肿瘤还是能多打粮食?
  类似的声音还有许多:中国仍处在社会主义初级阶段,能不能少搞点玄妙的基础研究、多搞些实用的技术研发?中国的基础研究搞了那么多年,为什么没有一项成果获得诺贝尔奖?……
  针对不少读者关心的这些问题,人民日报推出连续报道“四问基础研究”,诚请大家共同关注和探讨。

——编者

  从普通科研人员到中科院院长白春礼,高智商的精英们经常被一个简单的问题问倒:基础研究有什么用?
  那些玄妙深奥的新发现、新突破,既不创造经济效益,也不解决实际问题——除了发发文章,基础研究还能有什么用?

基础研究是技术创新的源泉

如果没有电磁理论,就不会有后来的电动机和无线通信

  在基础研究、应用研究和技术开发三大类科研活动中,基础研究既不像应用研究那样有明确的目的性,所产出的新知识、新原理、新定律也不像技术开发所产生的新产品、新方法、新技术、新材料那样具有实用价值。
  “但技术创新不是凭空产生的,它们的源头和根基,就是基础研究所产出的新知识、新原理、新定律。”中科院水生生物研究所副所长徐旭东告诉记者,“特别是第二次工业革命之后,所有重大的技术创新和发明创造,都是依赖于基础研究创造的重大发现。”
  “如果没有电磁理论,就没有今天的电和无线通信。”徐旭东举例说:19世纪20年代,英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,并据此在1831年研制出世界上第一台发电机;在法拉第电磁理论的基础上,英国科学家麦克斯韦把数学方法引入这一研究,预言了电磁波的存在,这一预言得到德国物理学家赫兹的实验证实;1895年,意大利电气工程师马可尼据此发明了世界上第一台实用的无线电报系统,人类由此进入无线电通讯时代。
  “没有牛顿的万有引力定律,就没有今天的载人航天;没有巴斯德发现微生物,就不会有今天的疫苗。”徐旭东说,“基础研究对人类生产、生活所产生的巨大影响,远远超出了人们包括科学家本人的想象。”
  “基础研究是科技之本,没有好的基础研究,一定不会有杰出的技术创新。”清华大学教授施一公说,无论是美国、英国,还是日本、以色列,世界上所有科技强国的基础研究都非常强;反过来看,也没有哪一个国家基础研究很好、技术创新很差。“对于一个国家的科技事业来说,基础研究相当于地基;如果没有厚实的地基,是盖不出高楼大厦的;即使勉强盖起来了,也一定是海市蜃楼。”

基础研究是培养创新人才的捷径

如果没有钱学森、赵九章、郭永怀等著名科学家,就不可能有震惊世界的“两弹一星”

  施一公有中科院院士和美国科学院、美国人文与科学学院外籍院士等三个院士头衔,但他最看重的,还是“清华大学教授”这一个。“我回到清华大学的主要目的,就是从事研究、培养学生。”
  “说到人才的重要性,‘两弹一星’是最好的例子。”施一公说,如果当初没有钱学森、赵九章、郭永怀、邓稼先、周光召等著名科学家回国效力,就不可能有我们今天仍然引以为豪的“两弹一星”。“在‘两弹一星’元勋中,大部分科学家在国外留学时都是从事基础研究的。回国后他们服从国家需求,转入应用研究和技术开发。他们研制‘两弹一星’所凭借的,正是在国外跟从导师做研究时所接受的严格的科学训练、扎实的理论功底。”
  施一公认为,基础研究是培养创新人才最好的方式。
  不搞基础研究的教授不是照样能培养出创新人才吗?
  “当然可以,但层次可能很不一样。”施一公说,从事基础研究需要接触最前沿的科学进展、运用最新的科学仪器和科研方法,在这个过程中培养出的学生创新能力,与只接受旧知识、旧方法的学生肯定是有很大差别的。“基础研究最能培养年轻人的逻辑思维、创新思维,激发他们的创造潜力。”
  “基础研究的第二个直接产出就是人才。”徐旭东说,学生们在基础研究中接触了前沿的科学知识,掌握了先进的实验方法和实验技能,独立工作后根据各自的兴趣、特长,既可以继续从事基础研究,也可以转入下游的应用研究和技术成果转化。“如果没有基础研究培养出的各类创新人才,创新驱动就很难实现。”

基础研究是孕育科学精神的摇篮

如果多数民众具备理性、求真、独立思考的科学精神,可能就不会有“大师”闹剧和PX恐慌

  在科学家看来,基础研究不仅推动了技术进步、培养了创新人才,还孕育了不容忽视的科学精神。
  “基础研究特别是实验科学,讲究的是证据和逻辑,靠的是独立思考,而这些都是科学精神的内核。”北京生命科学研究所所长、美国科学院院士王晓东认为,科学精神不仅对科学研究至关重要,也是现代公民成熟的重要标志。“是否具备科学精神,不仅关乎科学自身,还关乎一个国家的健康发展。”
  “求真、理性、独立思考的科学精神是培养杰出科学家和产生重大科学发现的土壤,一个国家如果缺乏这种精神,就很难成为科学发现和科学思想的发源地。”徐旭东说,“当科学精神渗入民众的思想、内化成他们的行为,所带给整个国家的滋养将远远超出科学领域。”
  近年来频繁上演的张悟本、李一、王林等“大师”闹剧,以及沸沸扬扬的PX困局和转基因口水战,让很多外国友人大跌眼镜。王晓东和徐旭东认为,如果多数公众具备理性、求真、独立思考的科学精神,可能就不会发生这些现象。“你不懂不要紧,可以去查寻、求证。什么事情都可以讨论,但要摆事实、讲道理,不能像小孩子吵架,不顾事实、不讲道理。”王晓东说。
  “令人担心的不仅是科学精神缺乏,还有科学信仰危机。”徐旭东说,在许多事关科学的事件中,许多人不相信科学家的解释,却对非专业人士的话信奉有加。“一个国家基础研究很弱、缺少科学大家,怎能让民众建立对科学的信仰?如果我国的基础研究非常强,科学家像明星大腕那样受人推崇,情形会完全不一样。”

在乘凉的同时也要种树

如果中国在科学上做不出像样的贡献,教科书中的定理、定律都是外国人发现的,怎么让别人尊重你?

  “评判基础研究的价值,必须要有整体观、大局观,不能只用实用主义和功利主义的尺子。”王晓东说,“科学史上的每一次重大发现,都极大地拓宽了人类视野,改变了人类对自然界及人类自身的认识。它不仅极大推动了科学自身的发展和技术的巨大进步,也对文学、艺术、哲学等产生了深远的影响。”
  回顾科学发展史,这样的例子不胜枚举:哥白尼的日心说推翻了“地球是宇宙中心”的错误认识,达尔文的进化论推翻了“神创论”和物种不变说,门捷列夫的化学元素周期律使人类对物质世界有了更深层的认识,细胞学说的建立不仅推动了生物学的发展,也为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。
  “基础研究所获得的重大突破和重大发现,不仅可以直接拉动本国的技术研发,也让一个国家为人类文明做出了积极贡献;不仅极大提高了本国国民的民族自豪感,也会显著提升这个国家在国际大家庭中的地位和影响。”徐旭东说,“一个国家、一个民族要想真正赢得世界的尊重,必须对人类文明做出应有的贡献。如果教科书中的定理、定律都是外国人发现的,怎么让人家尊敬你?”
  “搞基础研究要有前人栽树、后人乘凉的长远眼光,也应该有‘自己栽树、别人乘凉’的广阔胸襟,不能只管乘凉、不愿栽树。现在中国已成为世界第二大经济体,是该在基础研究中为人类文明做出贡献的时候了。”王晓东说。


【作者:赵永新 来自:人民日报201455日】

 

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