工程技术的首创水平、突出瓶颈与突破,自然辩证法论文.docx

工程技术的首创水平、突出瓶颈与突破,自然辩证法论文黄松平(下面简称 黄 ):您一直致力于科技创新研究,并特别关心中国的创新驱动战略。在这一课题下,您近期详细关注哪些方面存在的问题?朱亚宗(下面简称 朱 ):当下,世界经济、政治、军事格局面临重大变革与调整,综合国力的竞争日趋剧烈,因而,中国施行创新驱动战略更为紧迫,而科技创新的要求也愈来愈高。这样的形势和背景使中国工程技术的首创性问题凸显出来。在几年以前的一次学术会议上,我曾作过中国工程技术首创性缺乏方面的报告。但是,这一问题似乎仍未遭到学界、媒体与相关部门的高度重视,有些人更愿意讲述中国工程技术的进步与成就,而忌讳中国工程技术首创性缺乏的问题。 其实,弘扬成绩与评判缺乏本是一枚硬币的两面,弘扬成绩虽然能总结经历体验、加强自信,批评缺乏则能够正视问题、看到差距。对于将来的进步而言,正确的批评能够提供更强大的动力。 1、通向发达的必由之路 黄:您为什么提出中国工程技术的首创性问题? 朱:工程技术的首创性是人类文明发展的重要推动力,首创性成果则是人类文明发展的重要标志。对不同发展水平的国家而言,工程技术首创性的重要性并不一样。发展中国家主要关注创新成果的引进、移植和拓展,发达国家则相对关注工程技术的首创性。在现代,不管是发展中国家还是发达国家,工程技术首创性的高低都是其综合国力的重要标志,不仅仅是其硬实力的重要标志,同时也是其软实力的重要标志。人类历史上曾出现的稳定百年以上的世界性强国,如古代的中国、近代的英国、当代的美国等,无一例外都是强大的军事实力与高度的工程技术首创能力相结合的结果。华而不实,军事实力的强大也在相当程度上决定于相关工程技术的首创性,而重大工程技术首创性带来的先发优势与赢家通吃红利,又成为世界强国不可或缺的经济、文化基础。中国封建社会早、中期的强大,即以冶炼、农业栽培与驯养、水利、中医药等重大工程技术的首创性为基础。近代英国历经七年战争(1756 1763年)参军事上击败竞争者 法国,紧接着便有1764年织布工哈格里沃斯发明高效的珍妮纺车、1768年阿克莱特发明水力纺纱机,十分重要的是1781年瓦特发明了开启近代工业革命的高效能蒸汽机。美国首先通过独立战争与南北战争解决民族独立和资本主义体制问题,而领先世界的崛起则依靠随之而来的一系列工程技术首创:1876年贝尔发明 ,1879年爱迪生发明电灯,1903年泰勒首创科学管理、莱特兄弟发明飞机,1906年德福雷斯特发明三极真空管,1908年福特首创汽车生产流水线,等等。因而,无论是古代中国、近代英国还是当代美国,其长期稳定的世界强国地位,均由前期政治、军事革命与后期重大工程技术首创两个环节奠定。而历史上出现的有限强国,包括近代的葡萄牙、西班牙、荷兰以及20世纪的德国、日本与苏联,有的曾有强大的军事实力,但在重大工程技术的首创性上,均无法与古代中国、近代英国与当代美国相比,缺乏重大工程技术首创带来的赢家通吃红利,不能不讲是这些一时的强国难以经久不衰的重要原因。 首创性问题对于处于民族复兴时代的中国而言,更有其特殊的重大意义。中国长期的高速增长虽有政策、劳力的支持,但是也以中、外工程技术的宏大落差为客观条件。工程技术落差愈大,通过引进、移植促进科技进步的速度也愈快,相应的经济效益就愈明显。随着中、外工程技术落差的逐步缩小,中国的科技产品与发达国家的产品从高度互补逐步转向竞争,由此造成引进、移植的壁垒与国际贸易的摩擦,中国华为、中兴等公司在美国遭到排挤即是中外格局变化的明证。 在这里格局中,中国唯有突破首创性瓶颈,才能从制造大国迈向创造大国,才能真正实现民族复兴的中国梦。 黄:如今常讲的自主创新问题与您强调的首创性问题有何不同? 朱:自主创新包含很多层次,从简单的引进仿制、消化吸收,到综合集成,再到原始创新。 在我看来,综合集成与原始创新之间并无绝然的界线,很多原始创新作为学科穿插的成果,本身即是综合集成,而综合集成与原始创新都可称之为 初次创新 ,我这里讨论的首创性即包含这两个层次。而在首创性与引进仿制之间则有着重大差异不同,二者产生的条件,在软、硬件方面都非常不同。中华民族在数千年的文明史中,曾有过辉煌的自主创新成果,并有过无数技术上的综合集成与原始创新成果,也即首创性成果。但是近代以来的衰落使中国高层次的能力落入低谷,而中、外宏大的工程技术落差又使中国的跟踪模拟异常发达。能够讲,近代以来,中国从不缺乏跟踪模拟的精神及能力,而中国现代的经济高速增长及军事装备进步,在技术上主要以此为基础。但是,无论国家、机构或个人,假如不能在跟踪模拟与首创之间保持恰当的张力,而是一味地依靠别人,则只能成为随波逐流的平凡者,而无法充任引领潮流的先驱者。 跟踪模拟与初次创新在资金投入、管理形式、文化环境、精神情质等方面有着霄壤之别。在我看来,中国的发展已到了强调工程技术初次创新的拐点,此时,必须大力倡导首创精神,将一批有基础、有条件的机构与个人引导到初次创新的方向上来。这就需要在资金管理、文化精神方面做相应地改革。能够毫不夸大地讲,要想从跟踪模拟主导的自主创新发展到初次创新主导的自主创新,将会面临改革开放新的深入变革,将是对我们国家的历史意识、决策管理和精神文化的一次重大考验。当然挑战难关,也意味着中华民族跻身发达国家行列的重大历史机遇。 2、不容乐观的首创水平及突出瓶颈 黄:既然工程技术的首创性问题对民族复兴如此重要,您以为中国工程技术首创性的现在状况怎样? 朱:和国家领导人对此有明确的评价。副总理刘延东于2020年5月28日在国家自然科学资金委员会调研座谈时指出: 我们已经具有相对完好的学科体系和比拟先进的科技基础设施,培养了大批创新人才,产生了一大批重要科研成果。同时也要清醒地看到,我们国家原始创新能力还不强,重大原创性成果还不多,十分是缺乏引领世界科学前沿、支撑国家产业变革的标志性成果。 这一评价符合现代中国科学技术整体上首创性缺乏的现在状况,自然也是对工程技术首创性缺乏确实认。我们国家电子信息产品制造业规模居世界,超过中国所有科研机构发表的总数,足见其大师云集的程度。 中国普遍流行 不能输在起跑线上 的观点,特别重视幼儿教育与中小学教育,学生负担异常繁重,人生竞争最剧烈的时期出如今高考阶段,而欧美却将最剧烈的竞争设计在博士、博士后阶段。二者对拔尖人才成长的影响迥然不同:前者将精神用于解千百万人已经解过的题目,最多成为将来拔尖人才的坯子,后者将精神用于史无前例的创造性研究工作,成为通向拔尖人才的重要阶梯。中国学生在幼儿、中小学时期付出的超常努力,由于缺乏剧烈竞争的大学、研究生阶段而几乎前功尽弃。出国留学持续升温由此显现其合理性的一面。 4、文化根本源头与文化适应 黄:中国工程技术首创性的匮乏,能否还有文化方面的根本源头与文化适应性问题? 朱:当然有。但这方面存在的问题非常复杂,我先从古代墨学传统失传这一历史现象出发谈一点体会。工程技术的首创,古代与当代不同。古代无科学理论,工程技术的首创靠经历体验及对经历体验的总结提升,这与中国古代的实用理性文化恰好匹配,故中国古代首屈一指的工程技术创新层出不穷,不过这些首创基本上是有创造性的工匠、农夫所为,读书人对工程技术创新有兴趣有作为者,仅墨子、沈括等极少数。文化知识与工匠技术相结合的墨家在与儒、道、法斗争中的失败与湮灭,标志着中国传统文化的分裂 上层读书人与工匠、农夫的分裂。这一文化分裂的余绪一直延续到当代。致使中国最优秀的读书人,即便是学科学的人也只擅于用笔与纸,而缺乏动手技能。钱学森在国内从小学到大学一直名列前茅,却在美国麻省理工学院受挫。 无论在性格上还是在科学研究的方式方法论上,钱学森与麻省理工学院都大相径庭。钱学森想要的是一种理论式的教育,而麻省理工学院的航空工程系则以培养具有实际动手能力、一毕业就能投入生产的工程师为傲。钱学森在中国的图书馆中长大。他的大多数美国同学则在家庭式实验室中成长,在谷仓、地下室和车库里整日摆弄汽车零配件、脚踏车、无线电和飞机模型。 结果令钱学森只要一条路好走:在美国寻找另外一所愿意录取他攻读博士学位的研究生院。 杨振宁赴美留学初期也曾碰到类似的尴尬,但钱、杨二人是幸运的,他们在科技构造完好的美国找到了发挥自个长处的地方。 现代工程技术首创,比古代复杂得多。重要的首创都在科学理论指导下获得,但必须有科学 技术 工程一体化的体系支撑,有科学家、技术专家、工匠技师与管理家的穿插合作。但是文人与工匠分裂的古代文化传统、竺可桢先生在20世纪所观察到的学生嫌恶动手的风气,至今未有重大改变: 到如今我们通都大邑,虽已经有无线电、飞机的联络,可谓饱受当代文明之赐,但是人们对于手的训练仍然加以鄙视, 今日学校里边的学生还是和从前士大夫阶级一样,还是嫌恶动手,嫌恶劳动。 要追上欧美的物质文明,必需要发达实验科学, 必得人人肯用他们的手来做实验,来做工作。 这使得像牛顿、爱因斯坦、费米这样集一流理论水平与出色实验能力于一身的复合型人才在中国非常罕见,而且使得有足够理论水平的工匠技师难以寻觅。 两弹一星 元勋钱三强与王淦昌是难得一见的例外。 这必然造成从科学理论、技术原理创新到工程实现之间的延滞,更何况中国现代还有一流科学大师的宏大缺口。 关于中国工程技术首创性匮乏的文化根本源头,我还想谈的一点,是团队与个人的关系问题。对于纯粹基础研究而言,出色人才的独特创新与学术共同体内自由充分的沟通起决定作用;在技术扩散型的应用性大工程中,团队的总体素质与组织管理起决定性作用。而在首创性大工程中,则要求团队与出色个人共同发挥作用。但中国的传统文化与现、现代文化,一般讲来利于团队发挥而不利于个体创新,中国文化非常强调团队精神与人际关系,而不鼓励独立个性与自由探寻求索,这在行政领域与集群行为中会有其优势。但人类的首创性领域却有不一样的规则,它虽需各种条件支撑,但最早的突破却只能来自极少数人,甚至是个人。只要在充分尊重和欣赏个体独创性的文化中,各类首创性,包括科学、技术与工程上的首创性,才会源源不断地涌现出来。关于科学与工程技术的首创性,控制论创始者维纳曾针对穿插领域的首创性指出: 这些边缘区域也是最最不能用集体攻击和劳动分工这种公认的方式方法来到达目的的。假如一个生理学问题的困难本质上是数学的困难,那么,十个不懂数学的生理学家的研究成绩会和一个不懂数学的生理学家的研究成绩完全一样,不会更多。 维纳虽是针对穿插创新而言,其基本精神无疑适用于一般的首创性。对于工程技术的首创性而言,发现、引进与培养出类拔萃的顶尖人才具有根本性的意义,而这类顶尖人才的生长和选用必须依托相应的文化土壤。 我在美国旧金山金门大桥边看到高高矗立的首创悬索大桥设计师雕像时,不仅为设计师的首创性所感动,而且为尊重首创性的文化精神所感动。鲁迅先生在百年以前,针对中国重群体轻个人的传统文化,发出了 任个人而排众数 的呐喊,虽是鲁迅年轻气盛时为矫枉过正而发,却与、恩格斯 每个人的自由发展是一切人的自由发展的条件 的经典理论相一致,值得百年之后关心中国工程技术首创性的人们深思。 以下为参考文献： 1刘延东副总理在国家自然科学基金委员会调研座谈时的讲话N.中国科学报,2020-07-01(4). 2陆琦.实现青春梦想,走好人生第一站N.中国科学报,2020-06-28(1). 3潘希.持久性有机污染物:尴尬的国际话语权N.中国科学报,2020-06-20(1). 4苗妮.美科学杂志聚焦天河二号N.中国科学报,2020-06-20(2). 5王作跃.在卫星的阴影下M.北京:北京大学出版社,2018:92. 6恩格斯选集:第一卷M.北京:人民出版社,1972:273. 7普赖斯.小科学,大科学M.北京:世界科学社,1982. 8彭科峰,等.拿什么留住你,我的人才N.中国科学报,2020-07-11. 9周一平.中国制造,呼唤高素质技术工人N.中国科学报,2020-07-01. 10温才妃.优秀的博士该如何炼成N.中国科学报,2020-06-27. 11张纯如.钱学森传M.北京:中信出版社,2018:47-48. 12竺可桢.竺可桢全集:第2卷M.上海:上海科技出版社,2004:262. 13维纳.控制论M.北京:科学出版社,1985:2. 14鲁迅.鲁迅全集:第1卷M.北京:人民文学出版社,1991:46.