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據(jù)中國科學(xué)院官方科普平臺“科學(xué)大院”公眾號（kexuedayuan）3月27日消息，近幾年，“基礎(chǔ)科學(xué)”被提得越來越多，不僅國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于全面加強基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見》，華為、阿里、騰訊等知名企業(yè)也紛紛加大了對基礎(chǔ)科學(xué)研究的投入。

（圖片來源：央視、澎湃等網(wǎng)絡(luò)截圖）

隨著中國載人飛船、月球探測、量子通信等科技成果的逐漸顯現(xiàn)，很多人逐漸認識到加強基礎(chǔ)科學(xué)研究對國家發(fā)展的重大意義。當然，對基礎(chǔ)科學(xué)缺乏了解、認為其沒什么實際用處的也大有人在。

中國基礎(chǔ)科學(xué)研究在世界上到底處于什么水平？我們耗時耗力研究基礎(chǔ)科學(xué)真的值得嗎？ 大院er就此專訪了中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理所所長王貽芳。

中國科學(xué)院院士、中科院高能物理所所長王貽芳（圖片來源：必應(yīng)圖庫）

王貽芳院士是首位獲得“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎”的中國科學(xué)家，2012年，他領(lǐng)導(dǎo)的大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式，被《科學(xué)》雜志列為當年全球十大科學(xué)突破。

（本文根據(jù)訪談內(nèi)容綜合整理。）

中國曾因不重視基礎(chǔ)科學(xué)吃了大虧

什么是基礎(chǔ)科學(xué)？我認為基礎(chǔ)科學(xué)應(yīng)該具有三方面的特征：

1.有一定的規(guī)律性，反映了自然界的基本規(guī)律；

2.不能直接應(yīng)用到實際中，但是它是解決實際問題的基本原理，比如牛頓力學(xué)并不能教你怎么蓋房子，這是土木工程需要解決的問題，但是牛頓力學(xué)是土木工程的基礎(chǔ)；

3.基礎(chǔ)科學(xué)內(nèi)部還有層次性，比如很多領(lǐng)域里雖然有獨有的基礎(chǔ)研究，但是都離不開數(shù)學(xué)，所以數(shù)學(xué)在基礎(chǔ)研究里更為基礎(chǔ)。

（圖片來源：veer圖庫）

很多人經(jīng)常問“基礎(chǔ)科學(xué)看起來離我們生活非常遠，好像沒什么實際用處”，這種想法有些急功近利。 我們無法說出某個方程、某個定律有什么具體的用途，但是整個科學(xué)體系是自洽的，基礎(chǔ)研究就像蓋房子所需的一塊塊磚頭，雖然你不知道某一塊磚有什么用，但如果把這塊磚抽掉，房子就會坍塌。

包括物理學(xué)在內(nèi)的基礎(chǔ)研究是為了讓我們認識自然界，如果我們不了解自然，就沒有辦法發(fā)展和利用它。換句話說，基礎(chǔ)研究是社會發(fā)展的最根本動力。當然，這些是不能即刻帶來經(jīng)濟效益的。它帶來的更多是短時間不能見效的東西，包括科研水平的提高，即創(chuàng)新能力的提高、人才的培養(yǎng)、對技術(shù)的推動和發(fā)展等。

中國古代雖有四大發(fā)明、也有 “勾股定理”等發(fā)現(xiàn)，但我們只停在了“發(fā)現(xiàn)”階段，并沒有進一步發(fā)展出抽象的、純粹的科學(xué)。而早在古希臘時期，西方就出現(xiàn)了幾何學(xué)、邏輯學(xué)等科學(xué)，然后通過邏輯推理發(fā)展出一整套科學(xué)體系。

鴉片戰(zhàn)爭失敗后，中國打開大門向西方學(xué)習(xí)，引進了大量西方技術(shù)，購買槍炮，但北洋艦隊還是在甲午戰(zhàn)爭中失敗了，為什么?

如果沒有掌握科學(xué)規(guī)律，人們就不能舉一反三，只能單純就事論事，那么就永遠擺脫不了落后的命運。當時我們只認為學(xué)習(xí)西方的技術(shù)才是有用的，而沒有把西方的科學(xué)體系引進到中國來。相比之下，日本在明治維新時期不僅買槍、買炮，同時還引進了西方的科學(xué)，比中國早幾十年建立起了完整的科學(xué)體系，以至于中國很多科學(xué)名詞都是從日本傳來的。

所以從根本上來說，科學(xué)應(yīng)該是主干，技術(shù)是主干上發(fā)展出來的枝葉，沒有科學(xué)只去做技術(shù)，最終可能什么也得不到。

基礎(chǔ)科學(xué)水平提升 歐美國家的崛起

回看世界歷史，歐美國家的崛起也無不與其基礎(chǔ)科學(xué)水平的提高有關(guān)。

沒有熱力學(xué)、牛頓力學(xué)以及麥克斯韋的電磁學(xué)等科學(xué)作為基礎(chǔ)，兩次工業(yè)革命根本無從談起。只知道燒煤的人是沒法做出蒸汽機的，必須要有熱力學(xué)理論的支撐。不把電磁學(xué)搞清楚，也不可能有電的應(yīng)用，如果你去問麥克斯韋他的電磁學(xué)方程有什么用，他可能沒法想到我們今天享受的科技成就與此有關(guān)，包括電和電器都是他奠定的基礎(chǔ)。

拿高能物理領(lǐng)域來說，在研究過程中產(chǎn)生過很多意想不到的新技術(shù)。比如上一代美國最大的加速器“Tevatron”，給我們帶來了超導(dǎo)磁鐵技術(shù)的突破與普及，現(xiàn)在，醫(yī)院臨床所用核磁共振設(shè)備中就采用了超導(dǎo)磁鐵。

Tevatron粒子加速器（圖片來源：必應(yīng)圖庫）

還有伴隨我們生活的萬維網(wǎng)，很少有人知道，它是誰發(fā)明的，實際上萬維網(wǎng)也是在高能物理研究過程中產(chǎn)生的。

1989年，歐洲的物理學(xué)家建設(shè)了大型強子對撞機來尋找希格斯粒子，而科學(xué)家之間需要相互交流大量的數(shù)據(jù)和程序，這成為了一個重大的問題。過去，交流依靠的是美國軍方發(fā)明的E-mail（電子郵件），顯然它已經(jīng)不能滿足科學(xué)家頻繁交流的需求了，于是，歐洲核子研究中心的計算機科學(xué)家Tim·Berners-Lee開發(fā)出了世界上第一個網(wǎng)頁瀏覽器，架設(shè)了第一個網(wǎng)頁服務(wù)器，推動了萬維網(wǎng)的產(chǎn)生，促進了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展。

歐洲核子研究中心（圖片來源：https://news.cnblogs.com/n/180532/）

不僅如此，基礎(chǔ)科學(xué)還給西方帶來了科學(xué)的方法論?？茖W(xué)的方法論有兩個：一是邏輯推理，二是歸納。古希臘以來，人們總結(jié)出一整套推理的方法，而弗朗西斯?培根之后又有了實證科學(xué)，西方的科學(xué)體系就是建立在歸納推理以及實證等根本支柱上。

目前，在我國社會缺乏科學(xué)的方法論，所以經(jīng)常會出現(xiàn)一些違背科學(xué)的言論與事件。比如很多人相信各種“大師”們的言論，卻沒有用科學(xué)的思維問一下是不是真的合理、有沒有證據(jù)支持。如果能通過發(fā)展基礎(chǔ)科學(xué)，讓更多人掌握科學(xué)的方法論，整個社會將更進一步。

除此之外，還有很重要的一點是，基礎(chǔ)科學(xué)研究是文明的一部分。

國家經(jīng)濟發(fā)展起來并有一定的基礎(chǔ)后，就會發(fā)展藝術(shù)、音樂、文學(xué)以及科學(xué)，人們這時就會仰望天空，探索世界是怎么回事、宇宙的根本構(gòu)成，我們?yōu)槭裁磥怼淼绞裁吹胤饺?？這些探索讓我們永遠有動力追求未知。

（圖片來源：視覺中國）

中國的基礎(chǔ)科學(xué)在世界上是什么水平？

1. 怎么評價一個國家基礎(chǔ)科學(xué)水平的高低呢？

基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性就體現(xiàn)在它對整個科學(xué)領(lǐng)域的影響，一個國家有影響力的基礎(chǔ)研究成果越多，這個國家的基礎(chǔ)科學(xué)水平就越高。

如何判斷基礎(chǔ)研究的成果有沒有影響力？看看我們的教科書就會明白。

無論學(xué)的是數(shù)學(xué)、物理還是化學(xué)，無論是在中學(xué)、大學(xué)還是研究生階段，教科書里都會寫到一些用科學(xué)家名字命名的基礎(chǔ)研究成果，這些就是最經(jīng)典的基礎(chǔ)研究，它們會永遠流傳下去，比如，現(xiàn)代物理學(xué)繞不開愛因斯坦的相對論，不可能不用量子力學(xué)。

（圖片來源：視覺中國）

當然，還有一些研究成果是被論文引用較多的，雖然也有較強的影響力，但跟寫進教科書相比還是差點。到目前為止，我國已有的這些重大科學(xué)成果能夠?qū)戇M教科書的幾乎沒有。

2. 中國古往今來的基礎(chǔ)科學(xué)的水平

前面也提到，中國古代沒有建立起基礎(chǔ)科學(xué)的體系，所以中國的基礎(chǔ)科學(xué)基本就是從“零”開始，經(jīng)過多年努力，中國的科技水平如今已經(jīng)在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地了。但因為起步較晚，中國基礎(chǔ)科學(xué)研究跟歐美的發(fā)達國家還存在一定差距，教科書中也很少有用中國人名字命名的公式、定理等。

近幾年有媒體報道說，在國際上，中國的科技論文被引用數(shù)排到了第二。這是科技進步的反映，畢竟30多年前中國在國際上有一定影響力的基礎(chǔ)科學(xué)研究很少，現(xiàn)在能被國際同行認可并引用，算是跨越了一個很大臺階。

我們國家善于集中力量辦大事，所以我們能夠看到某個領(lǐng)域突然冒頭，但總體看來依舊是薄弱的。像高能物理領(lǐng)域，其中北京正負電子對撞機，大亞灣中微子實驗、江門中微子實驗這些成績，無論是科學(xué)還是技術(shù)的，使得我們基本上站在國際的平均水平。

但我們還要清醒地認識到，中國基礎(chǔ)科學(xué)研究還有很長的路要走，我們只是某個項目在國際上取得了領(lǐng)先的地位，但若要說整個高能物理，從規(guī)模和人員上，我們跟國際上還有相當差距。我們國家必須產(chǎn)生更多的重大成果，而不僅僅是一般成果，這才是質(zhì)的轉(zhuǎn)變！而質(zhì)的轉(zhuǎn)變不可能一蹴而就，必然要經(jīng)歷這樣一個路徑：從幾乎為“零”開始到出現(xiàn)大批一般成果，然后才是重大成果。