人們只能通過(guò)自己的實(shí)踐和人類的實(shí)踐去認(rèn)識(shí)客觀世界。生而知之,，生而能之的科技大師是不存在的,。在宇宙中,，我們已知的東西，比未知的東西,，總是太少,、太少，我們每個(gè)人所會(huì),、所知比人類已經(jīng)掌握的知識(shí)猶如滄海一粟,，無(wú)論你是誰(shuí)從這樣的視角看科技大師，就會(huì)拉近普通人和科技大師的距離,，就不會(huì)覺(jué)得高不可攀,。 ; K# l; p/ c( R& U: s ^
１９５７年秋，李政道和楊振寧榮獲諾貝爾獎(jiǎng),，當(dāng)時(shí)就有人斷言,，在中國(guó)這樣的條件和環(huán)境下，是培養(yǎng)不出獲諾貝爾獎(jiǎng)人才的,。對(duì)此,，錢(qián)學(xué)森先生說(shuō)：“世界上任何發(fā)明創(chuàng)造都是可及的，不是不可及的”,。是否可以理解,，錢(qián)先生不同意這樣的斷言。
最近幾年的媒體一直在議論,，為什么中國(guó)培養(yǎng)不出自己的科技大師﹖中國(guó)的科學(xué)家什么時(shí)候才能獲諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)于這些只關(guān)心結(jié)果,，不關(guān)心過(guò)程的功利主義色彩濃厚的提問(wèn),，我們不妨換一種說(shuō)法：科學(xué)研究的發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程有沒(méi)有共同的規(guī)律可循﹖科學(xué)大師除了天賦以外，有哪些異于常人的特點(diǎn),，這些特點(diǎn)有無(wú)共性﹖這些共性和創(chuàng)造過(guò)程的共同規(guī)律又有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系,。這樣我們可以分清，哪些是科技大師主體的內(nèi)在條件,，哪些是和這些內(nèi)在條件相生相克的外部條件,，這對(duì)科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)的國(guó)策是一個(gè)值得研究的課題,。
很多人祟拜愛(ài)因斯坦,，卻少有人通曉愛(ài)因斯坦對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)知哲學(xué)�,？茖W(xué)上面是哲學(xué),，哲學(xué)上面是宗教——是信仰。也許科技大師們異于常人的一個(gè)共同之處,，在于他們都有相似,、相通的科學(xué)哲學(xué)觀�,？茖W(xué)和哲學(xué)的根本區(qū)別,，在于科學(xué)上所有的認(rèn)知，都必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)才能得到確認(rèn),，科學(xué)應(yīng)該接受哲學(xué)的指導(dǎo),，又必須和哲學(xué)嚴(yán)格區(qū)分。馬克思說(shuō)：“一切科學(xué)都是歷史科學(xué)”,，回答發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中有無(wú)規(guī)律,，回答科技大師有哪些異于常人的特點(diǎn)；也必須回到歷史的回顧中去,，去尋找智慧,，去尋求答案。
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人與自然 9 h. z+ x; D, T
人通過(guò)觀察了解自然,，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)自然,，通過(guò)思維，抽象出能反映自然本質(zhì)的科學(xué)原理和由科學(xué)原理組成的自然科學(xué)體系,，建立起人和自然對(duì)話的橋梁,。必須指出，這個(gè)由人創(chuàng)造的自然科學(xué)體系應(yīng)該是自治的,，卻不是封閉的,；是合理的，卻不是完美的,，這樣才能為科學(xué)的發(fā)展留下空間,。
理論和實(shí)踐 : l. c3 [9 y! i! t4 {- S. Q" P
任何實(shí)踐,，都是時(shí)空座標(biāo)上的一個(gè)點(diǎn),，它反映事物和個(gè)性,，雖說(shuō)個(gè)性中隱含有共性，但是表面現(xiàn)象和本質(zhì)之間并不存在必然的邏輯聯(lián)系,，科學(xué)家的最高使命是尋求對(duì)自然現(xiàn)象都有效的普遍定律,。這種尋求離不開(kāi)現(xiàn)象世界，離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn),，也離不開(kāi)科學(xué)家的抽象思維,，這樣，人們才能從了解自然,、再現(xiàn)自然,，達(dá)到演繹自然、預(yù)測(cè)自然的高度,。從總結(jié)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā),，獲得了Ｍａｘｗｅｌｌ方程組，預(yù)言了電磁波的存在,，開(kāi)辟了無(wú)線電世界的廣闊天地,，就是顯示出理論巨大威力的一個(gè)光輝范例。人類經(jīng)過(guò)５０年苦苦求索,，只是在焦耳實(shí)驗(yàn)給出了熱功當(dāng)量后,，能量守恒定律才得以完整地表述，這兩個(gè)例子分別說(shuō)明了理論的偉大和實(shí)踐的重要性,。
科學(xué)和假設(shè)
當(dāng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光電池的光電效應(yīng)與光強(qiáng)無(wú)關(guān),，光電子的逸出只有在光波的頻率超過(guò)一定值時(shí)，光電效應(yīng)才產(chǎn)生,，當(dāng)時(shí)人們還不知道光波和電子能量的交換必須是量子化的,。
愛(ài)因斯坦從逆向思維出發(fā)，愛(ài)因斯坦之重大貢獻(xiàn),，在于一個(gè)尚未得到物理學(xué)界公認(rèn)的黑體輻射的粒子學(xué)說(shuō)的假設(shè)剛剛問(wèn)世,，就用光波的粒子性解釋了光電效應(yīng)的謎團(tuán)，寫(xiě)出了光電效應(yīng)公式ｈμ－Ｗ＝Ｅｍ,。
Ｅｍ是逸出電子的動(dòng)能,，Ｗ是光電材料的逸出功，μ是光波的頻率,，ｈ是普朗克常數(shù),，ｈμ名為光子。就是這么一個(gè)簡(jiǎn)單公式開(kāi)辟了光電子科學(xué)的新篇章,，并榮獲諾貝爾獎(jiǎng),。并同時(shí)使普朗克的假設(shè)再一次得到了驗(yàn)證,。踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)功夫是祟拜愛(ài)因斯坦的超級(jí)智慧呢﹖還是看到科學(xué)實(shí)驗(yàn),、科學(xué)假設(shè),、理論的抽象這三駕車完成了科技創(chuàng)新的思想飛躍﹖
光電效應(yīng)如此，狹義相對(duì)論也如此,，其他各式各樣的科技創(chuàng)新的認(rèn)知哲學(xué)大凡也如此,。科技創(chuàng)新不是閉門(mén)造車,，不是踩著模仿的腳步亦步亦趨,；更不是科學(xué)家隨意的天才創(chuàng)造，科技創(chuàng)新是有規(guī)律可循的,，同時(shí)它也是時(shí)代的產(chǎn)物,，迎接那些即將出生的時(shí)代產(chǎn)物，是科學(xué)家的天職,。
光榮和夢(mèng)想
５０年來(lái),，不少青年學(xué)子，由于崇拜愛(ài)因斯坦走上了科研之路,，期望能有朝一日成為科技大師,，以滿足自己的雄心壯志。尤其在１９５７年李政道,、楊振寧榮獲諾貝爾獎(jiǎng)以后,，更成了此后中國(guó)幾代青年人的“光榮和夢(mèng)想”。
人們祟拜愛(ài)因斯坦是祟拜他的名望,、地位,，還是崇拜他的智慧和對(duì)人類的巨大貢獻(xiàn)，如果是后者,，就應(yīng)該悉心研究他的著作,，從中獲得有益的借鑒，提高自己研究工作的水平,。把科學(xué)家看成是人,，科學(xué)家就是一個(gè)可以學(xué)習(xí)的榜樣，把科技大師看成是神,，就阻礙了走向科技大師的道路,。
１９世紀(jì)末，當(dāng)測(cè)試“以太”的一切努力都宣告失敗,，杜絕了絕對(duì)時(shí)空的設(shè)想,，才為“光速不變?cè)怼钡募僭O(shè)鋪平了道路。狹義相對(duì)論不是人類智力競(jìng)賽的里程碑,，它是時(shí)代的產(chǎn)物,。沒(méi)有愛(ài)因斯坦,，會(huì)有彭加萊，會(huì)有洛倫茲,。不是誰(shuí)想當(dāng)愛(ài)因斯坦都能當(dāng)?shù)昧说摹? O2 x( X7 N8 D: l5 w
時(shí)代不同了,，社會(huì)對(duì)科學(xué)家的期待也不同了，當(dāng)丁肇中博士準(zhǔn)備把一個(gè)幾十噸的大磁鐵扔向太空去探索暗物質(zhì)和暗能量的時(shí)候,，我們中國(guó)科學(xué)家為何就不能去設(shè)想,，制造自己的航空母艦來(lái)保衛(wèi)我們的海疆,；大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,，抵擋滾滾而下的黃沙侵蝕我們的土地；開(kāi)辟通道向珠瑪朗瑪峰要水,，來(lái)灌溉新疆和大西北,；加速宇航開(kāi)發(fā)，向宇宙深處要能源,。２３００年前奏始皇都有修建萬(wàn)里長(zhǎng)城的勇氣,，２３００年后的今天，中華民族為什么就不能利用科技的力量重新安排山河呢﹖
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探索和自由 4 P% d- P) P6 l- [2 {9 P
早在奴隸社會(huì)羅馬元老院內(nèi)就有Ｄｅｍｏｃｒａｃｙ民主 一詞,。民主一開(kāi)始是屬于少數(shù)人的,，隨著社會(huì)進(jìn)步才逐漸擴(kuò)大，隨著民主的逐漸擴(kuò)大,，社會(huì)才不斷進(jìn)步,。在高等學(xué)府和科研院所內(nèi)，如果沒(méi)有學(xué)術(shù)民主,，科技何以繁榮所以一定要反對(duì)學(xué)閥,、學(xué)霸、以權(quán)勢(shì)壓人的學(xué)術(shù)壟斷,，要給科學(xué)家營(yíng)造一個(gè)學(xué)術(shù)民主的周邊環(huán)境,。 0 ]1 C$ F0 h% I0 B$ l- A
但是自由更重要，它是一切生命最原始的呼喚我們講學(xué)術(shù)自由是指探索的自由,，在科學(xué)研究這條大道上,，任何人都不能代替別人去思考，科學(xué)研究從來(lái)都屬于科學(xué)家的個(gè)人創(chuàng)造,，是不能搞人海戰(zhàn)術(shù)的,。科學(xué)研究是人和自然的對(duì)話,，是和無(wú)言的上帝對(duì)話,，誰(shuí)又能替代普朗克去發(fā)掘蘊(yùn)含在黑體輻射中的量子論呢﹖ 3 b( @) {) _: a7 r5 N
我們現(xiàn)在老要追問(wèn)自己，什么時(shí)候中國(guó)人能獲諾貝爾獎(jiǎng)﹖這難道很重要嗎﹖能改變我國(guó)仍然是發(fā)展中國(guó)家的現(xiàn)狀嗎﹖這種害怕槍打出頭鳥(niǎo)的心態(tài),，這種“中庸之道合理”的儒家哲學(xué),，會(huì)斷送中國(guó)科學(xué)家的創(chuàng)新精神,。沒(méi)有意氣風(fēng)發(fā)的獨(dú)立思考，沒(méi)有自信自強(qiáng)的精神狀態(tài),，任何科技上的重大發(fā)現(xiàn),，都不會(huì)屬于我們的，所謂善待知識(shí)分子,，重要的是：給他們學(xué)術(shù)自由的創(chuàng)新空間,，給他們一個(gè)學(xué)術(shù)民主的氛圍，給他們一個(gè)公開(kāi),、公正學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)體系,，和一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)、同工同酬的工作環(huán)境,。
科技和創(chuàng)新 $ W* T8 |* q; w1 f2 J
科技創(chuàng)新,，關(guān)鍵在一個(gè)“創(chuàng)”字，去做前人沒(méi)有做過(guò)的事,，以達(dá)到另辟溪徑,、縮小差距、后來(lái)居上的目的,。這就是科技創(chuàng)新應(yīng)有的科學(xué)發(fā)展觀,。中國(guó)的資源有限，事事都創(chuàng)新,，既無(wú)必要,，也無(wú)可能，因此為何創(chuàng)新,，怎樣創(chuàng)新,，創(chuàng)什么新，實(shí)在有理清的必要,，有所不為,，才能有所為，需要有明確的政策規(guī)范,。
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１,、科技創(chuàng)新的源泉 ' K8 H6 [0 A5 h1 q, k1 Z
科技創(chuàng)新的源泉來(lái)之于社會(huì)需求，不同的國(guó)家,，不同的社會(huì),，不同的時(shí)代有著不同的社會(huì)需求。研究這種潛在的社會(huì)需求,，是科技創(chuàng)新的源泉,。科學(xué)家要關(guān)心社會(huì)，要關(guān)心人民,�,？茖W(xué)家要去研究什么是社會(huì)真正的潛在需要。
如果我們是一個(gè)關(guān)心城市交通的科技專家,，我們就應(yīng)去設(shè)計(jì)一輛只有兩公斤重的由復(fù)合碳纖維高強(qiáng)度材料制成的可折疊的隨身攜帶的自行車,，作為城市公交的中繼和補(bǔ)充。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)樣機(jī)出現(xiàn)以后,，這個(gè)城市就會(huì)瘋狂因?yàn)樗鼘槭澜缑磕陰?lái)一個(gè)上百億美元的新興市場(chǎng),，又解緩了城市交通的堵塞，這也許是一個(gè)不切合實(shí)際的夢(mèng)想,，但是我勸大家相信,，一旦夢(mèng)想成真，大家就會(huì)反過(guò)來(lái)夸獎(jiǎng)我們是如何有先見(jiàn)之明,，無(wú)獨(dú)有偶,，英國(guó)的科學(xué)家最近已推出一款只有５公斤重的可折疊的輕便自行車。
第一個(gè)吃螃蟹的人要有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),。有沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)取決人們對(duì)事物有多少了解，才可能知道風(fēng)險(xiǎn)有多大,，風(fēng)險(xiǎn)在何處,，最后才能決定自己敢不敢冒風(fēng)險(xiǎn)，這取決人的眼光,，如果兩年前,，我們提出這樣的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，中關(guān)村的老總先生們敢投錢(qián)嗎﹖如果說(shuō),，我們現(xiàn)在手上還有上百億美元產(chǎn)值的項(xiàng)目,，有技術(shù)，有資源,，有市場(chǎng),，有超額利潤(rùn)，他們也是不敢相信,，不敢投錢(qián)的,。寧可信其無(wú)，不敢信其有,。為什么,，因?yàn)槲覀兌际峭悾覀兿嗷ブg太了解了,。既是同類,，異化不夠，就難以裂變。這是中國(guó)科學(xué)家的悲哀,，也是中國(guó)企業(yè)家的悲哀,。但隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)家少一點(diǎn)書(shū)生氣,，企業(yè)家能多一點(diǎn)書(shū)香氣,，情況就會(huì)有一個(gè)根本的轉(zhuǎn)變。我們不應(yīng)互相埋怨,，這是幾十年計(jì)劃經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的軟弱,。向前看，只有市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)才能救中國(guó),。
２,、沒(méi)有繼承就沒(méi)有創(chuàng)新
科技創(chuàng)新不是隨心所欲，任何發(fā)明創(chuàng)造都是在發(fā)掘矛盾,、解決矛盾的過(guò)程中浮出水面的,。沒(méi)有模擬訊號(hào)的彩電，就沒(méi)有數(shù)字化高清晰度彩電,。沒(méi)有牛頓力學(xué),，就沒(méi)有相對(duì)論力學(xué)，科技創(chuàng)新不過(guò)是社會(huì)進(jìn)步的腳步聲,，它和人走路一樣,，也是一步一步走向前的。如果我們用平常心看待科技創(chuàng)新,，社會(huì)就會(huì)進(jìn)步得快一點(diǎn),，就會(huì)有更多人參加科技創(chuàng)新的隊(duì)伍，會(huì)有更多人去研究科技創(chuàng)新的規(guī)律,。 2 w' A' X" \; @1 E( c( \
我們?cè)谶M(jìn)行任何一項(xiàng)科技創(chuàng)新時(shí),，首先需要了解前人做了哪些工作。沒(méi)有前人工作的鋪墊,，那豈不是石頭里炸出來(lái)一個(gè)孫悟空嗎﹖天下就要大亂了,。沒(méi)有孔子，就不會(huì)有孟子,。沒(méi)有諸子百家,，就沒(méi)有秦始皇焚書(shū)坑儒。沒(méi)有原子彈,，就引爆不了氫彈,。人類的科技創(chuàng)新，也像天體演化那樣,，一幕又一幕按規(guī)律在歷經(jīng),，其中也有偶然性,，但是歷史發(fā)展的方向是不會(huì)變的，因此對(duì)科學(xué)家來(lái)講,，更重要的是要知道演化的規(guī)律,，從規(guī)律的承前啟后中選定適合自己能做的科技創(chuàng)新的內(nèi)容。
３,、創(chuàng)新過(guò)程的一般規(guī)律 3 p Z% F( t! ?7 C7 e! p6 ^
對(duì)比：沒(méi)有對(duì)比,，就沒(méi)有差別。通過(guò)對(duì)比,，發(fā)現(xiàn)差異,。找到差別來(lái)源，制定趨利避害的方案,，科技創(chuàng)新的全過(guò)程就是不斷對(duì)比,、不斷修正的過(guò)程。 * ?# I3 L) p; N/ |
如果你不熟悉電子學(xué),，卻急需修復(fù)一臺(tái)有故障的電子儀器,，不妨打開(kāi)一臺(tái)能正常工作的完全相同的電子儀器，用萬(wàn)用表同時(shí)測(cè)試兩臺(tái)儀器各個(gè)部位的電壓分布,，你就會(huì)很快發(fā)現(xiàn)電壓分布的差異所在,，確定受損的部位，進(jìn)一步找到受損的元件,。 1 A J' z$ N0 T& o
推廣：由于伽利略座標(biāo)變換不滿足光速不變?cè)�,，�?ài)因斯坦重寫(xiě)相對(duì)運(yùn)動(dòng)慣性系之間座標(biāo)變換公式，使其滿足光速不變?cè)�,，得到了洛倫茲變換，同時(shí)在慣性系相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí),，洛倫茲變換就蛻化成伽利略變換,，這是一次有嚴(yán)格條件限制下的推廣。指出了鐘慢,、尺短,，質(zhì)增的相對(duì)論效應(yīng)。用推廣的方法建立新學(xué)科者亦有之,，如唯象理論非平衡態(tài)的熱力學(xué)的建立,，就是這樣一個(gè)例子。 5 {* O' `0 }% |% a+ a( ~- ^
聯(lián)想：當(dāng)發(fā)現(xiàn)介子和介于壽命半衰期異常,，楊振寧,、李政道推出了弱相互作用下宇稱不守恒的假設(shè)；吳健雄立刻有了一個(gè)聯(lián)想,，是不是所有弱相互作用的基本粒子,，字稱都不守恒呢﹖反過(guò)來(lái)驗(yàn)證李、楊的假設(shè)是否普遍有效。聯(lián)想是跳躍性的思維方式,，在認(rèn)識(shí)哲學(xué)上具有更高的層次,。
尤其在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)家是依靠自己的科學(xué)知識(shí)體系,，依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和有效的思維哲學(xué)來(lái)征服世界的,。科學(xué)家的成就固然依賴于個(gè)人的天賦和勤奮,，但更為重要的是思維哲學(xué)所帶來(lái)的科學(xué)直覺(jué)和眼光,，這大概是科技大師和一般科學(xué)家不同之處，本文在回顧科技創(chuàng)新歷史的同時(shí),，提出了科技創(chuàng)新的思維方法,，這有助于科技大師的孕育。除去對(duì)比,、推廣,、聯(lián)想這三部曲，還有沒(méi)有其他對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)方法呢﹖本人５４的年科技生涯,，從一無(wú)所知到略有所知,，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的認(rèn)知過(guò)程，難道這一漫長(zhǎng)的認(rèn)知過(guò)程是不可避免的嗎﹖非要到了六七十歲才知道這些并不深?yuàn)W的道理嗎﹖這不是嫌太晚了嗎﹖還有什么用呢﹖希望今后的大學(xué)教育,，科技大師在授業(yè)的同時(shí)也能傳道于天下,，中國(guó)科技的發(fā)展速度就會(huì)加快。
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