基礎(chǔ)科學(xué)研究是科技創(chuàng)新的源頭

張欽徽

（中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院，北京100049）

人類(lèi)歷史上的三次工業(yè)革命都極大地促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展。第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來(lái)，它以信息通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)、生物技術(shù)等新興技術(shù)集群優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間、物理空間和生物空間的深度融合。抓住第四次工業(yè)革命的歷史機(jī)遇對(duì)中國(guó)未來(lái)的科技發(fā)展至關(guān)重要。習(xí)近平總書(shū)記指出，與前三次工業(yè)革命相比，第四次工業(yè)革命是指數(shù)級(jí)而非線性速度展開(kāi)的，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，必須在創(chuàng)新中尋找出路。在第二次工業(yè)革命之后，幾乎所有重要的科技創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造都依賴(lài)于基礎(chǔ)科學(xué)研究的重大發(fā)現(xiàn)。在2021-03-05的政府工作報(bào)告上，總理李克強(qiáng)指出，基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，要健全穩(wěn)定支持機(jī)制，大幅增加投入，中央本級(jí)基礎(chǔ)研究支出增長(zhǎng)10.6%，堅(jiān)持創(chuàng)新在中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。

基礎(chǔ)科學(xué)研究是科技創(chuàng)新的源頭，因此，大力支持基礎(chǔ)科學(xué)研究已成為國(guó)家科技政策的重要戰(zhàn)略，并被寫(xiě)入國(guó)家發(fā)展規(guī)劃綱要。在2021-03-12新華社公布的《國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》的第四章第三節(jié)“持之以恒加強(qiáng)基礎(chǔ)研究”中，就有加大基礎(chǔ)研究財(cái)政投入力度、優(yōu)化支出結(jié)構(gòu)，將基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)投入占研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入比例提高到8%以上等具體目標(biāo)。然而，基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的投入增加，并不等于科研水平的大幅提高。早在2010年，英國(guó)每日電訊就刊出題為《中國(guó)科研將在2020年領(lǐng)導(dǎo)世界》的文章，當(dāng)時(shí)就有中國(guó)學(xué)者擔(dān)憂(yōu)10年后領(lǐng)先的恐怕是論文數(shù)量而非科研能力。10年過(guò)去了，中國(guó)科研依然量勝于質(zhì)，學(xué)術(shù)論文的數(shù)量與科研的能力并不成正比。本文將分析中國(guó)的科研經(jīng)費(fèi)開(kāi)支結(jié)構(gòu)、科技人力資源狀況，以及SCI發(fā)表的中國(guó)論文數(shù)量、高引用指數(shù)等方面，探究中國(guó)科研為何量勝于質(zhì)的原因，并對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行初步探討：科研經(jīng)費(fèi)投入大幅增加，是否等同于科研水平大幅增加？影響科研水平的重要因素是什么？基礎(chǔ)科學(xué)研究對(duì)科技創(chuàng)新的重要性如何？科學(xué)發(fā)展如何才能可持續(xù)增長(zhǎng)？

1 基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)穩(wěn)步增長(zhǎng)但占比低

在“大科學(xué)”時(shí)代，科學(xué)研究需要大規(guī)模的投資，以及多名科學(xué)家合作才能得以完成，因此，絕大多數(shù)國(guó)家的科研工作主要以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，在中國(guó)更是如此，加大科研任務(wù)而隨之加大對(duì)科研經(jīng)費(fèi)的總投入。2019年，中國(guó)研究與試驗(yàn)發(fā)展（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“R&D”）經(jīng)費(fèi)總投入為22 143.6億元，比2018年增加2 465.7億元，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之比）為2.23%，比2018年提高0.09個(gè)百分點(diǎn)。在科研經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模以及投入強(qiáng)度方面，中國(guó)僅次于美國(guó)，位居全世界第二，但在R&D經(jīng)費(fèi)總投入的增長(zhǎng)速度方面，中國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了美國(guó)。2015—2019年，中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)總投入與上年相比分別增長(zhǎng)8.9%、10.6%、12.3%、11.8%、12.5%，可以看到，近4年來(lái)中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)總投入已實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，而美國(guó)2010—2015年間的R&D支出的年平均增速僅為2.3%。

然而，分析科研經(jīng)費(fèi)的結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主的科研背景下，中國(guó)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2019年的R&D經(jīng)費(fèi)總投入中的基礎(chǔ)研究部分，占比僅為6%，而應(yīng)用研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)展的經(jīng)費(fèi)占比則為11.3%和82.7%。2017年的美國(guó)這3個(gè)數(shù)據(jù)分別為17%、20%、63%。2007年以來(lái)，中國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)占比一直為4.7%左右，到2015年才首次突破了5%。盡管R&D經(jīng)費(fèi)總投入逐年大幅增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超美國(guó)，其中，基礎(chǔ)科學(xué)研究的經(jīng)費(fèi)支出也穩(wěn)步增長(zhǎng)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)占比（15%左右）相比，仍然有很大的差距。

衡量一個(gè)國(guó)家的科技活動(dòng)規(guī)模、科技投入水平和科技創(chuàng)新能力高低的重要指標(biāo)為R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之比）。中國(guó)的R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度自1995年（0.57%）以來(lái)逐年增加，2002年達(dá)到1.06%，2014年首次突破2%（2.02%）。2015年，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度為2.07%，比2014年增長(zhǎng)了0.05%，該數(shù)據(jù)比“十二五”規(guī)劃確定的發(fā)展目標(biāo)2.2%低0.13個(gè)百分點(diǎn)。隨著中國(guó)的GDP持續(xù)增長(zhǎng)，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度逐年增加并保持著穩(wěn)步增長(zhǎng)的勢(shì)頭，但仍然不及美國(guó)、日本等國(guó)家。中國(guó)的“十三五”規(guī)劃提出了R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度2.5%的發(fā)展目標(biāo)，至2019年中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度為2.23%，與“十三五”規(guī)劃確定的目標(biāo)低了0.27個(gè)百分點(diǎn)。

中國(guó)政府為推進(jìn)科技進(jìn)步和創(chuàng)新，采取了一系列措施。其中，除了不斷加大科研經(jīng)費(fèi)總投入及投入強(qiáng)度，逐步完善科技獎(jiǎng)勵(lì)制度，建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的創(chuàng)新體系，鼓勵(lì)科研人員大膽創(chuàng)新，還實(shí)施了一系列人才工程和科技人才計(jì)劃，建設(shè)“人才特區(qū)”，引進(jìn)海外高層次人才。這些措施使中國(guó)成為第一科技人力資源大國(guó)。2018年，中國(guó)R&D人員總數(shù)為438.1萬(wàn)人年（萬(wàn)名就業(yè)人員中R&D人員為56.5人年/萬(wàn)人），比2017年增加34.8萬(wàn)人年，增長(zhǎng)8.6%，比2017年提升了4.6個(gè)百分點(diǎn)，其中，R&D研究人員為186.6萬(wàn)人年（萬(wàn)名就業(yè)人員中R&D研究人員為24.1人年/萬(wàn)人），而美國(guó)這一數(shù)據(jù)僅為143.4萬(wàn)人年（萬(wàn)名就業(yè)人員中R&D研究人員為92.3人年/萬(wàn)人）。雖然R&D研究人員總數(shù)中國(guó)位居第一，但每萬(wàn)名就業(yè)人員中，美國(guó)R&D研究人員的數(shù)量是中國(guó)的3.8倍。

中國(guó)對(duì)科研經(jīng)費(fèi)總投入和投入強(qiáng)度的增加以及科技人才總量的增加，并不等同于中國(guó)的科研水平也在等幅提高。對(duì)一個(gè)國(guó)家科研水平的衡量，還涉及論文發(fā)表數(shù)量、可引用文獻(xiàn)量、自引量、被引頻次、高引用指數(shù)（H-index）等要素。2018年，被SCI收錄中國(guó)的科技論文為41.82萬(wàn)篇，在數(shù)量上，中國(guó)已連續(xù)十年排在世界第二位，占SCI收錄的世界科技論文總數(shù)的20.2%，所占比例提升了1.6%。2018年，美國(guó)被SCI收錄的科技論文為55.2萬(wàn)篇，占總數(shù)的26.7%，是中國(guó)的1.3倍，排名第一。2018年，排名前五的國(guó)家分別為美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本。

2009—2019年（截至2019-10）中國(guó)科技人員共發(fā)表國(guó)際科技論文260.64萬(wàn)篇，穩(wěn)居世界第二位，但每篇文章被引頻次在2019年僅為10.92次（2018年為10次），低于世界科技論文平均每篇的被引頻次——12.68次。2019年，中國(guó)的高引用指數(shù)（H-index）僅為884，排在第十三位，約為美國(guó)的1/3（美國(guó)為2 386，排名第一）。據(jù)2019年的《英國(guó)科研表現(xiàn)之國(guó)際比較》報(bào)告，中國(guó)的科技論文在2018年的域加權(quán)引用影響因子（Field-weighted citation impact）約為1.03，近五年時(shí)間增長(zhǎng)了30%（2013年為0.79），增速排在世界第一位。該指數(shù)的世界平均水平為1，大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的該指數(shù)在1.2～1.6之間。2018年，英國(guó)為1.56，排名第一，美國(guó)為1.4，排名第二。由此可見(jiàn)，中國(guó)學(xué)術(shù)論文的數(shù)量一直位居世界前列，在影響因子方面暫時(shí)偏低，僅僅達(dá)到世界平均水平，但是影響因子的增速較快。

2 中國(guó)以任務(wù)為導(dǎo)向的科研政策

目前中國(guó)R&D人員總數(shù)居世界第一位，科研經(jīng)費(fèi)總投入的規(guī)模以及全球占比居第二位，收錄在SCI的中國(guó)的科技論文總數(shù)量連續(xù)多年排名第二，然而，2019年中國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究占R&D經(jīng)費(fèi)總投入的比例僅為6%，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度為2.23%，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大的差距。2019年中國(guó)的論文高引用指數(shù)（H-index）僅排第十三位，域加權(quán)引用影響因子（Field-weighted citation impact）僅為1.03左右，約為世界平均水平?？梢钥闯觯袊?guó)的科研經(jīng)費(fèi)規(guī)模雖然居世界第二位，但產(chǎn)出效率卻不高。被SCI收錄的中國(guó)的科技論文總量也居世界第二位，但論文在質(zhì)上和影響力上則有待提高。

中國(guó)的科研水平與多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然有很大的差距，原因之一是以任務(wù)導(dǎo)向?yàn)橹鞯目蒲姓?。建?guó)初期，百?gòu)U待興，個(gè)人與國(guó)家的命運(yùn)緊密相連，知識(shí)分子們將自己的個(gè)人興趣融入到國(guó)家需要中，國(guó)家的需要就是個(gè)人夢(mèng)想，國(guó)家的需要就是研究方向?？蒲腥藛T將國(guó)家需要和國(guó)家任務(wù)放在第一位進(jìn)行科學(xué)研究，在他們心中，科研任務(wù)永遠(yuǎn)是第一位，個(gè)人興趣永遠(yuǎn)是第二位。1956-01，周恩來(lái)總理在政治報(bào)告中提出“向現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)大進(jìn)軍”的號(hào)召。在這樣的號(hào)召之下，老一輩科研人員潛心研究，才有了1964年第一顆原子彈、1967年第一顆氫彈和1970年第一顆人造衛(wèi)星的試驗(yàn)成功。

20世紀(jì)60年代中期，黨中央在政府工作報(bào)告中提出，要把中國(guó)建設(shè)成為一個(gè)具有現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代國(guó)防和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的社會(huì)主義強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)“四個(gè)現(xiàn)代化”。在1978年之前，國(guó)家參照的是蘇聯(lián)的科研政策，因此，實(shí)行的是自上而下的計(jì)劃式的科研體制，采用科研院所、高校和企業(yè)相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，用計(jì)劃來(lái)推動(dòng)科研項(xiàng)目和科研任務(wù)。改革開(kāi)放之后，中國(guó)政府響應(yīng)黨中央“科技是第一生產(chǎn)力”的號(hào)召，鼓勵(lì)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，使得科學(xué)技術(shù)成果盡快轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，提高人民的生活水平。

鄧小平“92南巡”之后，對(duì)中國(guó)的科研政策進(jìn)行了比較大的調(diào)整，科技工作開(kāi)始大舉面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，大力發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)的研究。1995年，黨中央發(fā)布了《關(guān)于加速科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的決定》，在這份決定中，再次強(qiáng)調(diào)“科教興國(guó)”戰(zhàn)略，“全面落實(shí)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想，堅(jiān)持教育為本，把科技和教育擺在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要位置”。1977-10召開(kāi)全國(guó)自然科學(xué)學(xué)科規(guī)劃會(huì)議，提出要在八年內(nèi)“建成學(xué)科門(mén)類(lèi)齊全，擁有一批現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)學(xué)科研究體系”。中國(guó)政府在科技政策上一直重視基礎(chǔ)科學(xué)的研究，但仍然要求基礎(chǔ)研究要把國(guó)家目標(biāo)放在重要位置，瞄準(zhǔn)國(guó)家目標(biāo)和世界科學(xué)前沿。由于中國(guó)的科研政策改革與經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密聯(lián)系，并以在市場(chǎng)中的生存能力為判斷標(biāo)準(zhǔn)，所以，盡管中國(guó)的技術(shù)發(fā)展水平取得了前所未有的進(jìn)展，而一些以基礎(chǔ)科學(xué)研究為主的科研機(jī)構(gòu)，因其不能立刻產(chǎn)生直接的市場(chǎng)效益，則不免受到?jīng)_擊。

中國(guó)的科研政策是從國(guó)家需要為主到以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主，從以國(guó)家任務(wù)為導(dǎo)向到以經(jīng)濟(jì)任務(wù)為導(dǎo)向。因此，隨著中國(guó)在“實(shí)用”技術(shù)上的飛速進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也日新月異，而不那么“實(shí)用”的基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展則相對(duì)滯后。雖然中國(guó)政府始終強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)的研究，對(duì)基礎(chǔ)研究的科研經(jīng)費(fèi)投入也在逐年增加，但是其經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而同時(shí)，由于受中國(guó)文化的影響，科研人員缺乏求真的精神，對(duì)自然科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)研究沒(méi)有引起足夠重視。既然中國(guó)的基礎(chǔ)研究相對(duì)滯后，也能保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，那么，基礎(chǔ)科學(xué)研究對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要嗎？

3 基礎(chǔ)科學(xué)研究是科技創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)

基礎(chǔ)研究指為了獲得關(guān)于現(xiàn)象和可觀察事實(shí)的基本原理的新知識(shí)（揭示客觀事物的本質(zhì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，獲得新發(fā)展、新學(xué)說(shuō)）而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)性或理論性研究，它不以任何專(zhuān)門(mén)或特定的應(yīng)用或使用為目的?；仡櫲祟?lèi)的文明史可看到，基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展在整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展中起著重要的奠基性作用?；A(chǔ)科學(xué)的研究及其基本理論是技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)，也是科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉和后盾，對(duì)整個(gè)人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都起著至關(guān)重要的作用。如果忽視基礎(chǔ)科學(xué)的研究，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。

為了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，很多國(guó)家政府在初期都會(huì)實(shí)行以國(guó)家利益為先、以任務(wù)為導(dǎo)向的科研政策。19世紀(jì)的英國(guó)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一場(chǎng)科學(xué)改革運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)議題就是探討科學(xué)研究和國(guó)家利益的關(guān)系。贊成方認(rèn)為政府應(yīng)該大力支持科學(xué)研究，科學(xué)研究也是國(guó)家利益中的一項(xiàng)關(guān)鍵投資；反對(duì)方則出于學(xué)術(shù)自由的考慮，反對(duì)國(guó)家權(quán)力對(duì)科學(xué)研究進(jìn)行干預(yù)，認(rèn)為國(guó)家干預(yù)科學(xué)研究將使其失去自主性，而國(guó)家除了保護(hù)公民之外，無(wú)權(quán)做任務(wù)事。

兩方的觀點(diǎn)都太極端，國(guó)家的繁榮發(fā)展在一定程度上表現(xiàn)為科技實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，在當(dāng)今科學(xué)研究與國(guó)家利益之間的關(guān)系愈來(lái)愈密切的情況下，學(xué)術(shù)研究完全自由或國(guó)家權(quán)力對(duì)其絕對(duì)干預(yù)，對(duì)科學(xué)的發(fā)展來(lái)說(shuō)都是弊大于利的?？茖W(xué)研究首先應(yīng)該以整個(gè)人類(lèi)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。因此，科學(xué)共同體應(yīng)該自我管理，有一定的學(xué)術(shù)自主性，與此同時(shí)，又要兼顧國(guó)家利益，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

科學(xué)（基礎(chǔ)科學(xué)）是認(rèn)識(shí)世界的學(xué)問(wèn)，技術(shù)是改造世界的學(xué)問(wèn)。技術(shù)方面的研究因其有“看得見(jiàn)”的立竿見(jiàn)影的經(jīng)濟(jì)效益，國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)不自覺(jué)地會(huì)傾向于大力投入經(jīng)費(fèi)去發(fā)展應(yīng)用科學(xué)；基礎(chǔ)科學(xué)的研究在短期內(nèi)無(wú)法拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，無(wú)法沿著市場(chǎng)化的路徑發(fā)展，因此沒(méi)有引起足夠的重視。然而，要改造世界必須得先認(rèn)識(shí)世界，基礎(chǔ)科學(xué)研究是技術(shù)創(chuàng)新的源頭，是使人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久地可持續(xù)發(fā)展的保證。中國(guó)政府目前大力提倡科技創(chuàng)新，但是，大多數(shù)科技工作者都在從事技術(shù)創(chuàng)新，而對(duì)社會(huì)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)理論的創(chuàng)新則很少有人在研究?；A(chǔ)理論的創(chuàng)新短期內(nèi)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)回報(bào)，而且，基礎(chǔ)科學(xué)研究像“摸著石頭過(guò)河”，存在很大的不確定性。但是，基礎(chǔ)研究非常重要，如果沒(méi)有法拉第的電池感應(yīng)原理，后人就不可能發(fā)明發(fā)電機(jī)；如果沒(méi)有海森伯和薛定諤等科學(xué)家建立的量子力學(xué)和愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，就不可能有后來(lái)的核物理學(xué)，更不會(huì)有原子彈和核能發(fā)電。

基礎(chǔ)研究的目的是求真，是為了認(rèn)識(shí)世界、探索自然界的基本原理?；A(chǔ)研究“不以任何專(zhuān)門(mén)或特定的應(yīng)用或使用為目的”，在探索之初不知道今后將會(huì)有什么實(shí)際的作用。因此，政府應(yīng)該成為基礎(chǔ)科研的投資主體，讓科研工作者從人類(lèi)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，沿著自己的興趣往前走。在這個(gè)“大科學(xué)”時(shí)代，任何大科學(xué)項(xiàng)目都需要合作完成，這將對(duì)科學(xué)研究的自主性產(chǎn)生一定的限制，但這并不能說(shuō)明在大科學(xué)項(xiàng)目中科學(xué)家就不能自由地探索。在大科學(xué)時(shí)代的科學(xué)研究中，一樣可以發(fā)揮科學(xué)工作者的自由和自主的研究精神，懷著好奇心對(duì)未知領(lǐng)域進(jìn)行探索。

基礎(chǔ)科學(xué)研究是無(wú)功利的。薩頓認(rèn)為，需要是技術(shù)之母，好奇心是科學(xué)之母，好奇心比人類(lèi)本身還要古老，它也許是古代科學(xué)知識(shí)的主要起因，就像它在今天仍然是科學(xué)知識(shí)的主要起因一樣。好奇心驅(qū)使著人們?nèi)デ笾?，去探索自然界。在科學(xué)史上，因?yàn)楹闷嫘亩a(chǎn)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)比比皆是，如哥白尼的“日心說(shuō)”、牛頓的萬(wàn)有引力定律、伏打的電池原理、達(dá)爾文的進(jìn)化論。因此，從一個(gè)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，基礎(chǔ)研究十分重要。

4 再議李約瑟之問(wèn)

李約瑟在其編著的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》中提出的問(wèn)題為：盡管中國(guó)古代對(duì)人類(lèi)科技發(fā)展作出了很多重要貢獻(xiàn)，但為什么近代科學(xué)和工業(yè)革命沒(méi)有在中國(guó)發(fā)生？李約瑟提出，公元前1世紀(jì)—公元16世紀(jì)，中國(guó)科學(xué)和技術(shù)方面的發(fā)達(dá)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)的歐洲，而近代科學(xué)卻產(chǎn)生于17世紀(jì)的西方。美國(guó)著名科學(xué)史家席文（NATHAN）認(rèn)為“李約瑟難題”等同于問(wèn)“你的名字為什么沒(méi)有出現(xiàn)在今天報(bào)紙的第三版”。筆者認(rèn)為，李約瑟之問(wèn)并非沒(méi)有可取之處。已有多名學(xué)者從不同的角度對(duì)李約瑟提出的問(wèn)題給出了解答。在此，筆者想從基礎(chǔ)科學(xué)研究的角度嘗試給出自己的想法。

首先，應(yīng)該區(qū)分科學(xué)和技術(shù)?？茖W(xué)是探索自然界，是因?qū)Υ笞匀惑@奇而求知，無(wú)任何功利的目的。技術(shù)，是對(duì)科學(xué)理論、定律等的應(yīng)用，使之能造福人類(lèi)、改造世界。李約瑟認(rèn)為，公元前1世紀(jì)—公元16世紀(jì)，中國(guó)科學(xué)和技術(shù)方面的發(fā)達(dá)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)的歐洲。這個(gè)提法值得商榷，從其書(shū)中所舉的科技事例來(lái)看，古代中國(guó)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)歐洲的僅僅只是技術(shù)，并非科學(xué)。在中國(guó)古代，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和應(yīng)用研究在很長(zhǎng)一段的時(shí)間里領(lǐng)先于西方，但基礎(chǔ)科學(xué)的研究始終處于落后的狀態(tài)。李約瑟的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》實(shí)際上應(yīng)該為中國(guó)古代技術(shù)史，在書(shū)中他對(duì)中國(guó)古代的大量技術(shù)成果進(jìn)行了詳細(xì)考證和描述。

其次，中國(guó)文化里歷來(lái)缺乏求真的科學(xué)精神，對(duì)偏向純粹邏輯的物理、化學(xué)、幾何學(xué)興趣不大。儒家傳統(tǒng)中的實(shí)用主義使得人們善于解決生活中遇到的各種具體問(wèn)題，而在解決問(wèn)題的過(guò)程中產(chǎn)生了各項(xiàng)技術(shù)發(fā)明。雖然由此曾引起一些科學(xué)式的觀察和思考，但這些僅限于現(xiàn)象表層。在應(yīng)用技術(shù)滿(mǎn)足了中國(guó)人的便利之后，很少有人會(huì)深入這些現(xiàn)象背后，去思考其基本原理。比如《墨經(jīng)》中有豐富的幾何光學(xué)知識(shí)，記載了世界上最早的針孔成像實(shí)驗(yàn)，并給出了解釋?zhuān)侨狈?duì)光的本質(zhì)的思考，而牛頓的《光學(xué)》建立了光學(xué)理論，對(duì)光的性質(zhì)做了深層次的探討；《夢(mèng)溪筆談》中記載了中國(guó)古人對(duì)磁石的了解和應(yīng)用以及提出了地磁有偏角存在的現(xiàn)象，但這和吉爾伯特在《論磁》里對(duì)磁石的研究相比是完全不同的。

基礎(chǔ)科學(xué)的研究在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著重要的奠基性作用，而中國(guó)古代的基礎(chǔ)科學(xué)研究一直落后于西方。早在1883年，美國(guó)著名物理學(xué)家HENRY（1848—1901）在一次演講（《A Plea for Pure Science》）中就呼吁“為了應(yīng)用科學(xué)，科學(xué)本身必須存在”，他認(rèn)為中國(guó)人只滿(mǎn)足于科學(xué)的應(yīng)用，卻從來(lái)沒(méi)有追問(wèn)過(guò)他們所做事情中的原理。這些原理就構(gòu)成了純科學(xué)。中國(guó)人知道火藥的應(yīng)用已經(jīng)若干世紀(jì)，如果他們用正確的方法探索其特殊應(yīng)用的原理，他們就會(huì)在獲得眾多應(yīng)用的同時(shí)發(fā)展出化學(xué)，甚至物理學(xué)。因?yàn)橹粷M(mǎn)足于火藥能爆炸的事實(shí)，而沒(méi)有尋根問(wèn)底，中國(guó)人已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界的進(jìn)步。

純科學(xué)（基礎(chǔ)科學(xué)）是無(wú)功利的學(xué)問(wèn)，對(duì)這種知識(shí)的獲取是為了知識(shí)本身。科學(xué)探索的目標(biāo)是求知，就像在一個(gè)沒(méi)有邊界的空間里探索，可能什么也看不見(jiàn)，但還是繼續(xù)在那里探索。這種探索代表求知的欲望被稱(chēng)之為純科學(xué)。自西方科學(xué)文化的搖籃時(shí)期——古希臘開(kāi)始，西方學(xué)者對(duì)自然界的探索就通常以理論的形式出現(xiàn)，很多古希臘學(xué)者甚至認(rèn)為知識(shí)只能源于思辨。重視形式邏輯是近代科學(xué)產(chǎn)生的重要條件之一。近幾百年來(lái)西方應(yīng)用技術(shù)的蓬勃發(fā)展，正是依靠從牛頓時(shí)代起所創(chuàng)立的基礎(chǔ)科學(xué)所支撐起來(lái)的。

不妨來(lái)考察另一個(gè)相似的問(wèn)題：近代科學(xué)為什么能產(chǎn)生于西方？愛(ài)因斯坦認(rèn)為西方近代科學(xué)的發(fā)展是以?xún)蓚€(gè)成就為基礎(chǔ)的：形式邏輯體系和通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)找出因果關(guān)系。古希臘時(shí)，歐式幾何展示了形式邏輯體系的強(qiáng)大力量。從文藝復(fù)興時(shí)期開(kāi)始，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的重視使得科學(xué)理論能和經(jīng)驗(yàn)事實(shí)相聯(lián)系起來(lái)，“學(xué)者傳統(tǒng)”與“工匠傳統(tǒng)”得以融合。學(xué)者們動(dòng)腦尋找上帝賦予自然的法則，工匠們動(dòng)手發(fā)展技術(shù)為了人類(lèi)的福祉，而到了伽利略，他將兩者相結(jié)合，成為近代科學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者。伽利略是世界科學(xué)史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，他將人類(lèi)對(duì)自然界的研究，尤其是天文、物理學(xué)的研究推上了正確的軌道。

最后，中國(guó)古代的工匠地位歷來(lái)很低，需要依附統(tǒng)治者生存，在物質(zhì)上沒(méi)有獨(dú)立性，而大部分古代的學(xué)者由于受科舉制度的束縛，又只對(duì)經(jīng)史子集感興趣。因此雖然中國(guó)古代的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)十分發(fā)達(dá)，但從未出現(xiàn)過(guò)形式邏輯體系，也從未有學(xué)者通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)去尋找因果關(guān)系?！八拇蟀l(fā)明”等眾多古代技術(shù)成就只是經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的偶然發(fā)明，并不是靠著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男问竭壿嬻w系或系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)所得到的。

由此可以看出，在歷史上，中國(guó)和西方在基礎(chǔ)科學(xué)上的差距，不只是水平高或低所能概括的，中國(guó)古代科學(xué)的發(fā)展仿佛是一些離散的點(diǎn)，而西方科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已系統(tǒng)化，形成了線、面、體。而中國(guó)文化自古以來(lái)也缺少科學(xué)成長(zhǎng)的土壤，即使當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，科技水平也在不斷提高，但如果對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究及其經(jīng)費(fèi)投入力度不加以重視，以及不大力宣揚(yáng)“遺世而獨(dú)立”的科學(xué)精神，恐怕會(huì)缺少后勁，一鼓作氣，再而衰，三而竭。

5 結(jié)論

國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類(lèi)生活水平的進(jìn)步都依賴(lài)于知識(shí)的積累和科技的創(chuàng)新，當(dāng)前由基礎(chǔ)科學(xué)研究向應(yīng)用研究再轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的周期已大為縮短。因此，國(guó)家之間綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的核心就是科技水平的競(jìng)爭(zhēng)，其中科技創(chuàng)新是關(guān)鍵。而科技創(chuàng)新的源頭是基礎(chǔ)科學(xué)研究?；A(chǔ)科學(xué)研究及其基本理論是技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉和后盾，在研究的初期很難預(yù)測(cè)將來(lái)能有什么具體的作用。如果穿越到300多年前去問(wèn)牛頓他對(duì)力學(xué)的研究有什么用，他或許也無(wú)法回答。但是，今天人們知道，牛頓經(jīng)典力學(xué)在生活中的運(yùn)用無(wú)處不在，大廈的建造、橋梁的設(shè)計(jì)、地鐵的開(kāi)鑿等都用到了牛頓力學(xué)。因此，基礎(chǔ)科學(xué)是無(wú)用之用，短期內(nèi)看似無(wú)用的基礎(chǔ)科學(xué)研究，從人類(lèi)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)是大用。統(tǒng)籌兼顧是科學(xué)發(fā)展觀的根本方法?？茖W(xué)要可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧短期利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，在促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化的同時(shí)，應(yīng)重視科學(xué)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，加大基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)投入力度并提高其有效性，使得中國(guó)的科技論文在質(zhì)和量上能齊頭并進(jìn)。

1993年，楊振寧在一次演講中預(yù)言，21世紀(jì)是中國(guó)的世紀(jì)，至2050年，中國(guó)將在世界科技領(lǐng)域再度處于領(lǐng)先地位。盡管中國(guó)在科研經(jīng)費(fèi)總投入和論文發(fā)表數(shù)量上名列前茅，在某些技術(shù)突破也位居世界前列，但是由于中國(guó)以任務(wù)為導(dǎo)向的科研政策和中國(guó)的文化傳統(tǒng)等因素影響，中國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究還很薄弱，整體科研水平和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大，任重道遠(yuǎn)。然而，隨著中國(guó)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究持續(xù)加大投入，以及教育體制和科研體制不斷完善，至2050年，中國(guó)的科研水平依然有望躋身世界先進(jìn)國(guó)家行列。世界舞臺(tái)上科學(xué)的中心曾發(fā)生了多次轉(zhuǎn)移：意大利（1540—1610年）、英國(guó)（1660—1730年）、法國(guó)（1770—1830年）、德國(guó)（1840—1920年）、美國(guó)（20世紀(jì)）。在21世紀(jì)，中國(guó)依然有希望成為下一個(gè)科學(xué)的中心。