科學(xué)研究主體的變遷與我國的對策

劉步青

?

科學(xué)研究主體的變遷與我國的對策

劉步青

（華東師范大學(xué) 哲學(xué)系，上海 200241）

從古代、近代直到現(xiàn)代，科學(xué)取得了前所未有的成就。與此同時(shí)，科學(xué)研究的主體也發(fā)生了巨大改變，科學(xué)研究的開展從近代科學(xué)家憑借一己之力發(fā)展到現(xiàn)代科學(xué)家之間日益密切的國際合作。對此，我國應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)與其他科學(xué)強(qiáng)國的交流與合作，并為人類共有的科學(xué)事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。

科學(xué)研究；主體；變遷；國際合作

科學(xué)研究是由科學(xué)家承擔(dān)的。然而，人類文明的初期，科學(xué)并沒有成為一門獨(dú)立學(xué)科。直到近代，從伽利略開始，自然科學(xué)才作為一門獨(dú)立的學(xué)科走上了歷史舞臺(tái)，科學(xué)家創(chuàng)造了令人嘆為觀止的科學(xué)成果。與此同時(shí)，科學(xué)研究的主體在不斷發(fā)生重大變遷，伽利略時(shí)代，科學(xué)家大多憑借一己之力進(jìn)行科學(xué)研究，而到現(xiàn)代，歐洲核子研究中心（簡稱CERN）成立，已經(jīng)是數(shù)十個(gè)國家的科學(xué)家們共同合作，共同開展科研。這種現(xiàn)象值得我們深思。

一、古代及近代科學(xué)研究主體的變遷

在人類文明的初期，科學(xué)并沒有成為一門獨(dú)立的學(xué)科。在古希臘時(shí)代，科學(xué)包含在哲學(xué)之中，一般稱之為自然哲學(xué)。一些著名的哲學(xué)家，如泰勒斯、德謨克利特、亞里士多德等人不斷觀察自然，并思考自然問題，留下了許多著名的哲學(xué)論斷。

科學(xué)真正成為一門獨(dú)立的學(xué)科是從伽利略開始的。伽利略作為近代科學(xué)之父，創(chuàng)造并示范了新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)，提出了以追究事物之量的數(shù)學(xué)關(guān)系為目標(biāo)的研究綱領(lǐng)以及將實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)方法[1]197。伽利略寫出了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》和《兩門新科學(xué)》，闡述了自己的科學(xué)觀點(diǎn)。從伽利略開始，科學(xué)家成為一種獨(dú)立的力量走上歷史舞臺(tái)，并創(chuàng)造了偉大的科學(xué)文明。

應(yīng)當(dāng)指出，從伽利略開始，科學(xué)家之間雖然也經(jīng)?；ハ嗤ㄐ?，探討科學(xué)問題，但大都是憑借一己之力進(jìn)行科學(xué)研究。伽利略自己設(shè)計(jì)過單擺實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了測溫計(jì)和比重計(jì)，并自己動(dòng)手設(shè)計(jì)和改進(jìn)了望遠(yuǎn)鏡[1]198?200。作為近代化學(xué)之父的英國科學(xué)家羅伯特·波義耳對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，英國物理學(xué)家羅伯特·胡克對彈簧問題的研究，荷蘭物理學(xué)家惠更斯對單擺問題的研究等，也大多都是由自己完成。

到了后來，科學(xué)家雖然主要還是依靠自己來研究科學(xué)問題，但互相通信、互相交流的情況已經(jīng)越來越多，而且已經(jīng)直接影響了科學(xué)發(fā)展進(jìn)程。一個(gè)典型的案例就是科學(xué)家們在證明行星圍繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)這一過程中，通信和交流在其中起到了極大作用。1609年，德國天文學(xué)家開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，其中第一定律指出，行星圍繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)。1689年1月，胡克向英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長雷恩和天文學(xué)家哈雷聲稱，他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)行星在與距離平方成反比的力的作用下做橢圓運(yùn)動(dòng)，但是他給不出數(shù)學(xué)證明。雷恩決定懸賞征求解答。哈雷是牛頓的好朋友，為了此事，他于當(dāng)年8月專程去劍橋大學(xué)，請教牛頓行星在與距離平方成反比的力的作用下做何種運(yùn)動(dòng)。牛頓肯定地回答說運(yùn)動(dòng)軌道是橢圓，并說他幾年前就做過計(jì)算，但是一時(shí)找不到手稿，并答應(yīng)三個(gè)月之后將計(jì)算重寫出來。當(dāng)年的11月，牛頓寫出了《論運(yùn)動(dòng)》一稿，就行星運(yùn)動(dòng)軌道與按距離平方成反比的作用力之間的關(guān)系作了清晰的數(shù)學(xué)證明[1]213?？梢?，如果沒有哈雷的專程拜訪，牛頓的《論運(yùn)動(dòng)》未必會(huì)如此快地誕生。

隨著科學(xué)家之間互相通信、交流的日漸增多，這種通信、交流對科學(xué)研究的推動(dòng)作用越發(fā)明顯?？茖W(xué)家們逐漸意識(shí)到通信、交流和協(xié)作對科學(xué)研究的必要性，而且科學(xué)家的研究成果需要發(fā)表，需要得到承認(rèn)，于是，科學(xué)共同體誕生了。其中，最著名的是英國的皇家學(xué)會(huì)、法國的巴黎科學(xué)院與德國的柏林科學(xué)院的誕生。英國皇家學(xué)會(huì)章程寫道：“皇家學(xué)會(huì)的任務(wù)與宗旨是增進(jìn)關(guān)于自然事物的知識(shí)?！盵2]240科學(xué)共同體的出現(xiàn)，對科學(xué)發(fā)展的影響愈加明顯。需要注意的是，科學(xué)共同體是科學(xué)家共同的組織，但并不是科學(xué)研究的主體，此時(shí)科學(xué)研究的主體依舊是科學(xué)家個(gè)人。

到了18、19世紀(jì)，自然科學(xué)的發(fā)展愈加迅速，科學(xué)研究的規(guī)模也越來越大，科學(xué)家“閉門造車”的工作方式已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代的要求，科學(xué)家個(gè)人的力量已經(jīng)不足以應(yīng)付越來越多的科學(xué)難題和越來越復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)研究合作化成為大勢所趨。此時(shí)，歐洲有些大學(xué)已經(jīng)建立了專門的實(shí)驗(yàn)室和科研中心。1871年，劍橋大學(xué)校長威廉·卡文迪許捐資建立了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室以英國著名科學(xué)家亨利·卡文迪許的名字命名。第一任實(shí)驗(yàn)室主任是英國著名的物理學(xué)家、電磁場理論的奠基人麥克斯韋。此后，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出了眾多世界著名的科學(xué)家，并做出了許多科學(xué)上開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)，例如，1897年，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子；1910年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了原子核，建立了原子的有核模型；1914年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；1935年，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子；1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結(jié)構(gòu)，等等。上述科學(xué)家均獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。值得注意的是，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)非常有組織的科研團(tuán)體，科學(xué)家之間互相幫助，互相協(xié)作，他們共同參與同一個(gè)科研項(xiàng)目，共同研究同一個(gè)課題，分工明確，各盡所能。到了這個(gè)時(shí)代，科學(xué)研究的主體已不再是個(gè)人，而變成了科學(xué)家集體。

二、現(xiàn)代科學(xué)研究主體的變遷

到了20世紀(jì)40年代，情況又發(fā)生了變化?？茖W(xué)研究的主體不再是個(gè)人，也不再是集體，而變成了一個(gè)國家，其標(biāo)志就是美國的“曼哈頓計(jì)劃”。1940年，美國得知德國有可能在二戰(zhàn)結(jié)束之前研制出原子彈，經(jīng)愛因斯坦提議，1941年12月6日，美國總統(tǒng)羅斯福批準(zhǔn)了原子彈研制計(jì)劃，即著名的“曼哈頓計(jì)劃”?！奥D計(jì)劃”動(dòng)用了美國各個(gè)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)大批的物理學(xué)家和技術(shù)人員，總?cè)藬?shù)達(dá)到了五十萬人，占用了全美國三分之一的電力，總耗資25億美元。這樣的規(guī)模，是任何一個(gè)大學(xué)或科研機(jī)構(gòu)都無力承擔(dān)的，只有國家才可能實(shí)現(xiàn)。1945年7月16日，人類歷史上第一顆原子彈爆炸成功[1]494。

“曼哈頓計(jì)劃”是一個(gè)標(biāo)志性事件，它標(biāo)志著大科學(xué)時(shí)代到來，也標(biāo)志著科學(xué)研究的主體從集體向國家轉(zhuǎn)變。美國之后，蘇聯(lián)的原子彈研制計(jì)劃，中國的“兩彈一星”計(jì)劃，也充分體現(xiàn)了國家在科學(xué)研究中的重要地位和作用。

20世紀(jì)50年代之后，特別是跨入新世紀(jì)后，隨著科研規(guī)模的日益擴(kuò)大，舉一國之力已不足以應(yīng)對科研形勢的發(fā)展，科學(xué)研究國際化勢在必行。這時(shí)候，科學(xué)研究的主體已經(jīng)由國家變成了科學(xué)家之間的國際合作。其中的典型案例就是歐洲核子研究中心（以下簡稱CERN）的建立與發(fā)展。

1954年9月，CERN成立，總部位于瑞士日內(nèi)瓦近郊的梅因地區(qū)。其宗旨是：“供歐洲國家在純科學(xué)性和基礎(chǔ)性的亞核研究及相關(guān)研究領(lǐng)域進(jìn)行合作，有關(guān)實(shí)驗(yàn)及理論研究成果將公開發(fā)表以供更廣泛的利用?！盋ERN是規(guī)模最大的一個(gè)國際性的實(shí)驗(yàn)組織，它的成員國包括英國、法國、德國、意大利等20個(gè)歐洲國家，觀察員包括美國、日本、俄羅斯、印度等國家以及歐洲委員會(huì)、聯(lián)合國教科文組織。目前有來自80多個(gè)國家500多個(gè)大學(xué)和研究單位的6500名科學(xué)家在CERN從事研究工作[3]52。CERN作為國際性實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)，擁有雄厚的財(cái)力、物力和技術(shù)力量?？茖W(xué)家們相互協(xié)商，精誠合作，使CERN取得了舉世矚目的成就。1984年，CERN兩位物理學(xué)家魯比亞和范德梅爾因在發(fā)現(xiàn)弱相互作用傳遞子W和Z粒子方面所做出的決定性貢獻(xiàn)而獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。1992年，物理學(xué)家夏帕克因其發(fā)明和發(fā)展了粒子探測器，特別是發(fā)明和發(fā)展了多絲正比室而榮獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。CERN自成立以來先后建成了質(zhì)子同步回旋加速器、質(zhì)子同步加速器、交叉儲(chǔ)存環(huán)、超質(zhì)子同步加速器、大型正負(fù)電子對撞機(jī)，擁有世界上最大的氫氣泡室[3]54。2008年，CERN建成了世界上能量最高的質(zhì)子加速器——大型強(qiáng)子對撞機(jī)（簡稱LHC），其能量達(dá)到了T級電子伏特。與之形成鮮明對照的是美國著名的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室建成于1967年，它最著名的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是1983年建成的Tevatron質(zhì)子加速器。在LHC之前，Tevatron是世界上能量最高的粒子加速器。但是，隨著LHC的啟用，CERN超越了費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，成為世界粒子物理研究的最前沿。美國政府在LHC啟用后，于2011年9月30日關(guān)閉了Tevatron。

除了CERN外，國際空間站的建設(shè)與使用也標(biāo)志著科學(xué)研究的主體由國家向國際合作的轉(zhuǎn)變。國際空間站以美國和俄羅斯為首，包括加拿大、日本、巴西和歐洲太空局共16個(gè)國家參與研制，是世界上最大的宇宙空間站。

三、我國科研發(fā)展的對策

經(jīng)過對古代、近代直到現(xiàn)代的科學(xué)史的研究，我們可以得出以下結(jié)論：科學(xué)研究的主體經(jīng)歷了一個(gè)由個(gè)人轉(zhuǎn)變?yōu)榧w，集體轉(zhuǎn)變?yōu)閲?，國家轉(zhuǎn)向國際合作的變遷過程。

如上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)問題層出不窮，科學(xué)實(shí)驗(yàn)愈加復(fù)雜，科學(xué)研究的規(guī)模越來越大，科學(xué)家一人之力不足以應(yīng)對，便轉(zhuǎn)而訴諸集體之力，集體之力不足，便轉(zhuǎn)而訴諸國家之力，國家之力不足，繼而訴諸國際合作[4]?？茖W(xué)家在相互協(xié)作過程中，能夠放棄一己之見，甚至跨越地區(qū)、民族、國家的界限，團(tuán)結(jié)一致，精誠合作，其原因就在于默頓提到的科學(xué)家共有的精神特質(zhì)：科學(xué)的普遍主義、科學(xué)的公有性和科學(xué)研究的無私利性[5]363?375。

面對如火如荼的科學(xué)發(fā)展大潮，我國自然不能漠然視之，等閑面對，尤其是我國剛剛從近代貧窮落后的境遇走出來，正在努力實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的關(guān)鍵時(shí)期，更不能閉門造車，故步自封。我國應(yīng)當(dāng)采取多種有效措施，加強(qiáng)與其他科學(xué)強(qiáng)國的交流與合作，不斷提高我國的科研與技術(shù)水平。

(1) 選拔和派遣自然科學(xué)以及哲學(xué)社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)優(yōu)秀的學(xué)者、研究生和本科生前往歐美等發(fā)達(dá)國家交流學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)當(dāng)今世界最前沿的科學(xué)知識(shí)與技術(shù)水平。2010年5月5日，國務(wù)院審議并通過了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》（以下簡稱《綱要》）。根據(jù)《綱要》規(guī)定，國家留學(xué)基金管理委員會(huì)每年都會(huì)選拔為數(shù)眾多的學(xué)者、研究生和本科生等國家公派留學(xué)人員，派遣他們到世界各個(gè)發(fā)達(dá)國家交流學(xué)習(xí)。這體現(xiàn)了我國向世界科研強(qiáng)國學(xué)習(xí)方面所做出的不懈努力。

(2) 加強(qiáng)我國與世界科研強(qiáng)國和國際科研機(jī)構(gòu)的交流與合作，積極參與國際性的科研計(jì)劃，并爭取在國際性的科研機(jī)構(gòu)中占有一席之地?；贑ERN在高能物理研究中的重要地位，中國科學(xué)家很早就開始關(guān)注與CERN的合作。1958年7月，我國著名高能物理學(xué)家張文裕教授參加了CERN承辦的國際高能物理大會(huì)；1984年10月，中國科學(xué)院與CERN簽訂了每年交流7人的合作協(xié)議，為我國高能物理及相關(guān)學(xué)科培養(yǎng)了大量人才；1999年國家自然科學(xué)基金委員會(huì)作為中國資助單位的代表，與CERN先后簽署了參與CMS和ATLAS探測器建造國際合作的協(xié)議，等等[3]55。接下來，我國應(yīng)當(dāng)爭取獲得CERN觀察員國的身份。除此之外，我國也應(yīng)當(dāng)積極申請加入其他國際科研組織與科研機(jī)構(gòu)，并組織和承辦大型的國際科研會(huì)議，等等。

(3) 應(yīng)繼續(xù)加大國內(nèi)教育投入與科研投入，增強(qiáng)教育水平與科研水平，并不斷創(chuàng)造有利條件，吸引留學(xué)人員以及海外優(yōu)秀的科研人才來我國開展科學(xué)研究。2008年12月23日，中共中央辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了《中央人才工作協(xié)調(diào)小組關(guān)于實(shí)施海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃的意見》?！昂Ｍ飧邔哟稳瞬乓M(jìn)計(jì)劃”簡稱“千人計(jì)劃”，主要內(nèi)容是：從2008年開始，用5~10年時(shí)間在國家重點(diǎn)創(chuàng)新項(xiàng)目、重點(diǎn)學(xué)科和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中央企業(yè)和國有商業(yè)金融機(jī)構(gòu)、以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)為主的各類園區(qū)等引進(jìn)并有重點(diǎn)地支持一批海外高層次人才回國（來華）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。這是一個(gè)有遠(yuǎn)見的計(jì)劃。

總之，我們應(yīng)當(dāng)采取多種措施，不斷努力與提高，力爭使我國的科學(xué)實(shí)力達(dá)到世界先進(jìn)水平，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興而不斷奮斗，為全人類的科學(xué)事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。

[1] 吳國盛．科學(xué)的歷程[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2002．

[2] 斯蒂芬. F. 梅森．自然科學(xué)史[M]．周煦良，等譯．上海：上海譯文出版社，1980．

[3] 張永濤．歐洲核子中心50年發(fā)展歷程和輝煌成就[J]．中國基礎(chǔ)科學(xué)，2004(6)．

[4] 高潔，袁江洋．國家科學(xué)與超國家科學(xué)的博弈[J]．科學(xué)文化評論，2010(6)．

[5] R. K. 默頓．科學(xué)社會(huì)學(xué)[M]．魯旭東，林聚任，譯．北京：商務(wù)印書館，2004．

〔責(zé)任編輯 葉厚雋〕

2013-11-20

華東師范大學(xué)博士研究生基本獎(jiǎng)學(xué)金資助項(xiàng)目（52122903023）

劉步青（1987―），男，山東泰安人，博士研究生。

N09

A

1006?5261(2014)04?0042?03