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【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 周建明】

近年來，以美國為首的西方國家在科技上對(duì)我們的封鎖、打壓，在高科技領(lǐng)域卡我國脖子，引起了人們對(duì)加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)的重視。而今年《科學(xué)：無盡的前沿》的再版，76年前范內(nèi)瓦·布什把發(fā)展科學(xué)作為二戰(zhàn)后美國核心任務(wù)的觀點(diǎn)，再一次在人們心中引起震蕩。美國戰(zhàn)后占領(lǐng)世界科技高地的歷程，為我們實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國提供了他山之錯(cuò)，也引起了怎樣認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用類研究關(guān)系的討論。

《科學(xué)：無盡的前沿》，范內(nèi)瓦·布什著

基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的分類標(biāo)準(zhǔn)

范內(nèi)瓦·布什在《科學(xué)：無盡的前沿》中提出基礎(chǔ)研究的重要性：“今天，基礎(chǔ)科學(xué)是技術(shù)進(jìn)步的引領(lǐng)者，這一點(diǎn)比以往任何時(shí)候都接近真理。19世紀(jì)，美國人以歐洲科學(xué)家的基礎(chǔ)為主要依托，便可以憑借其機(jī)械發(fā)明大力推進(jìn)實(shí)用技術(shù)的發(fā)展，但如今的情況已經(jīng)完全不同?！盵1]據(jù)此，布什提出了政府必須承擔(dān)起領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)發(fā)展責(zé)任的觀點(diǎn)，也標(biāo)志著戰(zhàn)后美國國家科技戰(zhàn)略拉開了序幕。

對(duì)于布什的這個(gè)觀點(diǎn)，交通大學(xué)江曉原教授提出了技術(shù)和科學(xué)是兩個(gè)平行系統(tǒng)的觀點(diǎn)[2]。他以美國國家科學(xué)基金會(huì)為例，認(rèn)為美國主要的研發(fā)資金投入的是應(yīng)用類研發(fā)，提出了“美國是因?yàn)橹匾暬A(chǔ)科學(xué)而強(qiáng)大的嗎”的質(zhì)疑[3]。這個(gè)質(zhì)疑，進(jìn)一步引起了對(duì)我們應(yīng)怎樣用好有限的研發(fā)資金的思考。

要考察這個(gè)問題，首先要搞清楚什么是基礎(chǔ)研究，什么是應(yīng)用研究。寧南山在讀《科學(xué)：無盡的前言》之后，寫下了感言，也進(jìn)一步從統(tǒng)計(jì)部門的資料查詢了對(duì)基礎(chǔ)和應(yīng)用類研發(fā)資金的分類標(biāo)準(zhǔn)：

基礎(chǔ)研究是“指一種不預(yù)設(shè)任何特定應(yīng)用或使用目的的實(shí)驗(yàn)性或理論性工作，其主要目的是為獲得（已發(fā)生）現(xiàn)象和可觀察事實(shí)的基本原理、規(guī)律和新知識(shí)?！?

應(yīng)用研究是“指為獲取新知識(shí)，達(dá)到某一特定的實(shí)際目的或目標(biāo)而開展的初始性研究。應(yīng)用研究是為了確定基礎(chǔ)研究成果的可能用途，或確定實(shí)現(xiàn)特定和預(yù)定目標(biāo)的新方法”，試驗(yàn)開發(fā)經(jīng)費(fèi)是“指利用從科學(xué)研究、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中獲取的知識(shí)和研究過程中產(chǎn)生的其他知識(shí)，開發(fā)新的產(chǎn)品、工藝或改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品、工藝而進(jìn)行的系統(tǒng)性研究”。寧南山把應(yīng)用研究和試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)統(tǒng)稱為應(yīng)用類研究經(jīng)費(fèi)。[4]

其實(shí)，統(tǒng)計(jì)部門采用的分類標(biāo)準(zhǔn)是OECD1963年在意大利的弗拉斯卡蒂開會(huì)所制定的，載于《弗拉斯卡蒂手冊(cè)》：基礎(chǔ)研究是“主要為了科學(xué)知識(shí)的增加而進(jìn)行的工作，不考慮實(shí)際的特殊應(yīng)用?！睉?yīng)用研究是“考慮實(shí)際應(yīng)用而進(jìn)行的工作?！痹囼?yàn)開發(fā)“旨在利用基本研究和應(yīng)用研究的成果開發(fā)出有用的材料、儀器、產(chǎn)品、系統(tǒng)及工藝，或者對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行改進(jìn)提高的過程。”這個(gè)《弗拉斯卡蒂手冊(cè)》是英國科學(xué)政策方面的專家克里斯蒂弗·弗里曼起草的，根據(jù)的是10年前美國國家科學(xué)基金會(huì)的定義。[5]這個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究與應(yīng)用研究的分類產(chǎn)生了廣泛的影響。

而美國國家科學(xué)基金會(huì)對(duì)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的分類標(biāo)準(zhǔn)，又可以追溯到范內(nèi)瓦·布什的《科學(xué)：無盡的前沿》中提出的基本觀點(diǎn)：“進(jìn)行基礎(chǔ)研究并不考慮實(shí)際目的。它產(chǎn)生的是一般性知識(shí)以及對(duì)自然和規(guī)律的理解?！被A(chǔ)科學(xué)的特性之一是它能開辟出多種引發(fā)進(jìn)步成果的途徑。“是所有實(shí)用知識(shí)的來源”，是“技術(shù)進(jìn)步的引領(lǐng)者”。[6]

一定是對(duì)立的嗎？

但是，這種對(duì)科技研發(fā)分類標(biāo)準(zhǔn)在20世紀(jì)90年受到了挑戰(zhàn)。

1997年，曾在美國國家科學(xué)基金會(huì)主席顧問委員會(huì)工作、時(shí)任普林斯頓大學(xué)研究生院院長(zhǎng)的D.E.司托克斯，出版了《基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新：巴斯德象限》一書，對(duì)近代科學(xué)以來的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究進(jìn)行了梳理，特別是對(duì)二戰(zhàn)以后美國對(duì)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的投入進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)布什提出的基礎(chǔ)和應(yīng)用兩分法的范式有片面性，從而提出了對(duì)研發(fā)進(jìn)行四個(gè)象限的分類：

純基礎(chǔ)研究（玻爾象限）；既包含應(yīng)用研究，也包含基礎(chǔ)研究（巴斯德象限）；純應(yīng)用研究（愛迪生象限）；還有一個(gè)象限是“包含那種探索特殊現(xiàn)象的研究，既不考慮一般的解釋目的，也不考慮其結(jié)果會(huì)有什么應(yīng)用。”[7]

在這四個(gè)象限的研究中，最關(guān)鍵的是巴斯德象限。它著眼于基礎(chǔ)與應(yīng)用相結(jié)合的研究，包括曼哈頓工程以及戰(zhàn)略研究。這個(gè)概念的提出，有力地解釋了美國戰(zhàn)后對(duì)科技研發(fā)投入中的關(guān)系。

司托克斯看來，一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新往往既包含基礎(chǔ)研究，也包含應(yīng)用研究，認(rèn)為只有基礎(chǔ)研究才促進(jìn)了應(yīng)用研究的線性觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。而對(duì)于政府的科技政策，因?yàn)榘退沟孪笙奚下?lián)著基礎(chǔ)研究，下聯(lián)著應(yīng)用研究，使這幾種研究相互關(guān)聯(lián)與滲透，無法截然區(qū)分。他以心臟手術(shù)為例：

1846年普通麻醉投入使用，使外科手術(shù)成為可能。但到能進(jìn)行心臟手術(shù)，卻經(jīng)過了一個(gè)世紀(jì)，這是由于一系列基礎(chǔ)科學(xué)與醫(yī)療技術(shù)需要突破?？_和最普斯在1975年11月號(hào)《循環(huán)研究》（Circulation Reseach）上發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)能夠進(jìn)行心臟手術(shù)實(shí)際上需要有三類研究的突破：與解決臨床問題無關(guān)的基礎(chǔ)研究；與解決臨床問題有關(guān)的基礎(chǔ)研究；還有與基礎(chǔ)生物、化學(xué)或物理無關(guān)的研究，它們所占的比例分別為37%、25%和21%，其余剩下17%中有15%的開發(fā)和2%的評(píng)估與綜合。司托克斯認(rèn)為這個(gè)例子正好證明了一項(xiàng)重大突破，包含著玻爾象限（純基礎(chǔ)研究）、巴斯德象限（基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的結(jié)合）、愛迪生象限（純應(yīng)用研究）的突破。[8]

這其實(shí)是科技進(jìn)步中的常態(tài)。

以我國兩彈一星為例。搞兩彈一星是一項(xiàng)有明確目標(biāo)的應(yīng)用性項(xiàng)目。但又不是純粹的應(yīng)用研究，因?yàn)檫€需要許多物理、化學(xué)以及其他學(xué)科的基礎(chǔ)研究，也需要一些我國所沒有的工藝技術(shù)上的創(chuàng)新。這些理論和技術(shù)都需要我國在研制過程中自行突破。也就是說，我們只知道這東西能造出來，但不知道怎樣能造出來，這就必須包括玻爾、巴斯德、愛迪生三個(gè)象限的研究。于敏對(duì)研制氫彈和核武器小型化的巨大貢獻(xiàn)，都是在純基礎(chǔ)研究上：

在氫彈研制中，當(dāng)時(shí)尚不能確定氘氘聚變、氘氚聚變和氚氚聚變哪種熱核反應(yīng)適用于氫彈。美國是通過實(shí)驗(yàn)來一項(xiàng)一項(xiàng)來試錯(cuò)的。這條路徑要求有很強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)，非常耗時(shí)，代價(jià)又大。在沒有條件做試驗(yàn)的情況下，于敏用一種近似方法估算出了所有輕核反應(yīng)的反應(yīng)截面上限，發(fā)現(xiàn)氚氚反應(yīng)并不具有特殊優(yōu)越性，予以否定，確立了氘化鋰材料核反應(yīng)中現(xiàn)場(chǎng)造氚的技術(shù)路線，使我們國家不僅大大節(jié)約了研制氫彈時(shí)間，也避開了工業(yè)基礎(chǔ)差，資源有限的弱點(diǎn)。