石墨烯、科學(xué)文化與學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)
——訪談劉忠范院士

彭青龍

(上海交通大學(xué)外國語學(xué)院，上海 200240)

材料是工業(yè)之母。一種材料可以定義一個(gè)時(shí)代，也可以重構(gòu)一個(gè)時(shí)代。從石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代發(fā)展到20世紀(jì)早期基于高分子科學(xué)研究的聚合物材料時(shí)代，再到基礎(chǔ)科學(xué)研究與新技術(shù)相結(jié)合而迎來的功能材料時(shí)代，人類社會(huì)的歷史就是新材料不斷被發(fā)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的歷史。在過去幾十年中，因?yàn)榛A(chǔ)科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合，這種趨勢(shì)尤為明顯。1810年，瑞典化學(xué)家永斯·雅各布·貝采利烏斯(J?ns Jacob Berzelius)在實(shí)驗(yàn)中分離出了硅并將它定義為一種新元素。1947年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的威廉·肖克利(William Shockley)、約翰·巴丁(John Bardeen)和沃爾特·布拉頓(Walter Brattain)做成了世界上第一個(gè)晶體管。1958年，杰克·基爾比(Jack S. Kilby)研制出世界上第一塊集成電路，拉開了微電子技術(shù)時(shí)代的序幕。喬布斯就是利用這一技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)造出了幾十億人都在使用的蘋果手機(jī)。瑞典科學(xué)家的燒瓶中發(fā)生的簡(jiǎn)單氧化還原反應(yīng)，徹底改變了人類的生活方式。無獨(dú)有偶，安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因在石墨烯材料方面的卓越研究而在2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這一新材料被廣泛認(rèn)為將重塑工業(yè)格局和人類社會(huì)的生活方式。然而，滾滾而來的石墨烯熱，一方面，彰顯了這一新材料科學(xué)的良好前景；另一方面，也折射出浮躁不安和急功近利的社會(huì)問題。其中，科學(xué)文化，特別是科學(xué)精神的缺失，以及學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)機(jī)制的不完善等問題尤為突出，科技人文相互割裂的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。在這一背景下，上海交通大學(xué)特聘教授彭青龍率先提出“科技人文命運(yùn)共同體”的概念，期望通過系統(tǒng)性的學(xué)術(shù)研究，積極開展學(xué)術(shù)活動(dòng)，探索打破自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)的學(xué)科壁壘、消解“科技人文融通赤字”的有效路徑?；诖?，《上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)》推出“院士跨界高端訪談”欄目，圍繞“面向未來的科技人文”諸多方面，開展深入交流。本期訪談中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、北京石墨烯研究院院長劉忠范，訪談主題聚焦“石墨烯、科學(xué)文化與學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)”。

彭青龍：首先感謝劉院士能夠撥冗接受我們的訪談。眾所周知，隨著人類認(rèn)識(shí)自然、利用自然和改造自然水平的提高，越來越多的材料被應(yīng)用于追求美好生活質(zhì)量的過程中，從早期的陶器、青銅、鐵器到現(xiàn)在的功能材料和復(fù)合材料莫不如此。18世紀(jì)，技術(shù)和工藝的改進(jìn)是第一次工業(yè)革命中煤炭工業(yè)的根基。到了20世紀(jì)，技術(shù)、工藝和科學(xué)研究的結(jié)合，在新材料的制備和應(yīng)用方面分別發(fā)揮了更加重要的作用?；A(chǔ)科學(xué)研究催生新技術(shù)，新技術(shù)又為人類解放生產(chǎn)力發(fā)揮了巨大的作用。新生產(chǎn)力促使人們研究材料和新工藝，進(jìn)而誘發(fā)新的技術(shù)革命。這樣相互依存和相互促進(jìn)的關(guān)系可以說對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的影響越來越大。您可否從科技史的角度，談一談基礎(chǔ)科學(xué)研究和技術(shù)、工藝優(yōu)化之間的關(guān)系？

劉忠范：基礎(chǔ)科學(xué)研究和技術(shù)、工藝優(yōu)化之間緊密相連?；仡櫲祟惿鐣?huì)的發(fā)展歷史，碳材料一直伴隨著人類文明的腳步，從最古老的鉆木取火的干木頭，到金剛石、石墨，再到活性炭、碳纖維等，時(shí)間跨度長達(dá)上萬年。金剛石最早于五千年前在印度被發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)展成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)——金剛石產(chǎn)業(yè)，金剛石是純碳材料，它絕不僅限于用作裝飾品的寶石，在工業(yè)上也有大量應(yīng)用；石墨是450多年前在英國發(fā)現(xiàn)的，從石墨礦中開采出來的石墨可制成鉛筆芯，石墨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在是一個(gè)體量巨大的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；還有活性炭，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，例如空氣凈化、污水處理等。碳纖維經(jīng)過60年的發(fā)展已成為全球矚目的新興碳材料產(chǎn)業(yè)，在航空航天、國防軍工等領(lǐng)域成為不可或缺的材料。由此可見，人類經(jīng)歷石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代，再到如今硅時(shí)代的過程中，材料對(duì)人類文明進(jìn)步具有重要的里程碑意義。我堅(jiān)信，石墨烯的發(fā)展將造就下一個(gè)碳材料產(chǎn)業(yè)，盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)剛剛起步，未來發(fā)展方向尚不明晰。

實(shí)際上，石墨烯的發(fā)現(xiàn)頗具偶然性和戲劇性，它是用膠帶撕出來的，這一偶然發(fā)現(xiàn)起始于好奇心。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫用普通膠帶撕出了石墨烯，(1)安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫偶然間把膠帶粘在石墨上，然后撕下來，發(fā)現(xiàn)膠帶上粘上了一層薄薄的石墨片，他們把石墨薄片一分為二后不斷地操作，石墨薄片越來越薄。根據(jù)石墨的層狀解離特性，他們剝離出了僅有一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。6年后，他們獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?；A(chǔ)研究的有趣之處就在于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的偶然性，這是由好奇心決定的。我們目前從事的石墨烯研究若僅僅停留在學(xué)術(shù)界，便很難在現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮用途。我的研究團(tuán)隊(duì)致力于石墨烯材料的規(guī)模化制備，這是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在，也是石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)的基石。對(duì)石墨烯新材料制造而言，基礎(chǔ)研究決定實(shí)力，工藝研發(fā)決定質(zhì)量，裝備制造決定勝負(fù)?？偠灾?，基礎(chǔ)科學(xué)研究、技術(shù)、工藝、產(chǎn)業(yè)之間環(huán)環(huán)相扣，正所謂“產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，深度融合”。

彭青龍：長期以來，中國在包括材料科學(xué)在內(nèi)的科技領(lǐng)域一直充當(dāng)跟跑的角色，但最近10年中國的高技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，如5G技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、硅—石墨烯—鍺晶體管等。以您熟悉的石墨烯為例，中國有50多家石墨烯研究院、石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和創(chuàng)新中心正在圍繞石墨烯開展研究。2015年習(xí)近平總書記在訪問英國時(shí)還專程參觀了曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院。由此可見，中國十分重視石墨烯材料科學(xué)與工程。在這一領(lǐng)域，中國在世界上處于何種地位？是跟跑者，并跑者還是領(lǐng)跑者？中國是否有可能成為世界石墨烯科學(xué)研究中心？目前有哪些優(yōu)勢(shì)和短板？需要哪些條件才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？

劉忠范：中國擁有全球規(guī)模最大的石墨烯基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)大軍，是“統(tǒng)計(jì)數(shù)字上”的石墨烯強(qiáng)國。截至2020年底，中國“號(hào)稱”做石墨烯材料研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)已達(dá)2萬家，相關(guān)論文總數(shù)占全球三分之一，專利數(shù)量占全球總數(shù)三分之二，從2011年起，中國發(fā)表的相關(guān)文章數(shù)量位居全球第一。目前，中國已有30個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園、54個(gè)研究院、8個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、12個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。在石墨烯材料生產(chǎn)方面，我國也獨(dú)步全球，石墨烯粉體年產(chǎn)能逾5 000噸，高溫生長薄膜年產(chǎn)能逾650萬平方米。在中國，“石墨烯熱”已延續(xù)近十年。

我認(rèn)為，不管從研究規(guī)模還是人才隊(duì)伍看，中國在石墨烯領(lǐng)域的國際地位總體上位于第一方陣。據(jù)我實(shí)地考察，一方面，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)確實(shí)發(fā)展迅猛，同時(shí)在國際上已經(jīng)發(fā)揮引領(lǐng)性作用，前面提到的兩位石墨烯諾貝爾獎(jiǎng)得主，也經(jīng)常往來中國蹭熱度，說明中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)的確很熱鬧。但另一方面，也存在兩個(gè)問題。第一個(gè)問題是大多數(shù)人只關(guān)注眼前利益，想賺快錢?？陀^上，石墨烯領(lǐng)域的參與者，主要是一些小微甚至小小微企業(yè)，大企業(yè)很少參與，這對(duì)于一個(gè)剛剛興起的產(chǎn)業(yè)來說是非常不利的?，F(xiàn)在中國石墨烯產(chǎn)業(yè)有“三大件”： 一是新能源領(lǐng)域，將石墨烯用作鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑，很多企業(yè)參與其中，即使關(guān)于石墨烯的真正價(jià)值爭(zhēng)議很大，前景不明；二是石墨烯防腐涂料，有幾百家企業(yè)在做；三是大健康、電加熱應(yīng)用，產(chǎn)品琳瑯滿目，石墨烯護(hù)腰、石墨烯電暖畫、石墨烯眼罩、石墨烯護(hù)膝等等。三者合計(jì)，約占我國石墨烯產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的八九成。這些方向會(huì)不會(huì)成為未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的主流？我對(duì)此高度懷疑。企業(yè)只關(guān)注當(dāng)下簡(jiǎn)單的應(yīng)用領(lǐng)域，追求快速回報(bào)——這樣的思維是一個(gè)誤區(qū)，但這就是我們的現(xiàn)狀。相反，歐美企業(yè)更關(guān)心未來技術(shù)的研發(fā)，石墨烯傳感器、電子標(biāo)簽、顯示器、高端光電器件等。我認(rèn)為，政府須下大氣力布局未來，體現(xiàn)國家意志，避免出現(xiàn)未來石墨烯領(lǐng)域的“卡脖子”問題?！翱ú弊印奔夹g(shù)不僅是過去式，也是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)，還是未來時(shí)，本質(zhì)上這其實(shí)是個(gè)文化問題——企業(yè)出于急功近利的心理，明知道未來回報(bào)豐厚，還是選擇眼前利益。第二個(gè)問題是科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”現(xiàn)象非常嚴(yán)重，大學(xué)和科研院所的科研人員在實(shí)驗(yàn)室里寫文章，一大堆企業(yè)在等待核心技術(shù)，缺乏真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力——兩條平行線無法協(xié)調(diào)一致。

中國雖然位于第一方陣，但在未來技術(shù)研發(fā)方面，中國最多算跟跑者，甚至因?yàn)檠邪l(fā)投入過大都沒有跟跑的意愿。當(dāng)然，在個(gè)別領(lǐng)域中國是領(lǐng)跑者，例如我們團(tuán)隊(duì)的石墨烯薄膜產(chǎn)品、石墨烯晶圓產(chǎn)品，還有超級(jí)石墨烯玻璃就是全球首創(chuàng)，具有引領(lǐng)性?？傮w上我認(rèn)為現(xiàn)狀喜憂參半：“喜”的是對(duì)石墨烯的關(guān)注很多，“憂”的是關(guān)注現(xiàn)在的人太多，關(guān)注未來的人很少，但這個(gè)問題不僅僅是石墨烯領(lǐng)域的問題，也是整個(gè)高科技產(chǎn)業(yè)面臨的現(xiàn)狀。

至于中國能否成為世界石墨烯科學(xué)研究中心，客觀地說，如果是產(chǎn)業(yè)中心我認(rèn)為未來還有可能，成為科學(xué)研究中心有一定難度，因?yàn)檎w上我們對(duì)科學(xué)層面的關(guān)注還相當(dāng)不夠?？茖W(xué)是閑出來的，不是忙出來的，也不是規(guī)劃出來的，更不是群眾運(yùn)動(dòng)搞出來的。科學(xué)是一幫充滿好奇心的人，出于自身對(duì)其的熱愛，不懈探索、刨根問底，最后有所成就——這屬于文化現(xiàn)象，依賴一定的土壤。我們目前過度關(guān)注實(shí)用科學(xué)，但事實(shí)上科學(xué)本身就是“學(xué)”，不涉及實(shí)際問題。愛因斯坦1905年創(chuàng)立的相對(duì)論理論，純粹是基于他個(gè)人的興趣，并沒有考慮過實(shí)際用途，當(dāng)初也不會(huì)有人認(rèn)為這個(gè)概念有用，但現(xiàn)在衛(wèi)星、飛機(jī)等各種導(dǎo)航定位系統(tǒng)都依賴相對(duì)論。量子力學(xué)的誕生也是如此，20世紀(jì)20年代，一群年輕人受好奇心的驅(qū)使，勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)理論，發(fā)現(xiàn)了微觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。量子力學(xué)在當(dāng)時(shí)看似沒什么實(shí)際用途，但是今天人們離不開它，因?yàn)闆]有量子力學(xué)，就沒有集成電路芯片，就沒有計(jì)算機(jī)，沒有手機(jī)。因此科學(xué)和應(yīng)用是兩回事。石墨烯的很多基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)的前端都在歐洲，那里是石墨烯的誕生地，這也是我不敢說中國未來會(huì)成為石墨烯基礎(chǔ)科學(xué)中心的原因，因?yàn)闅W洲人花了更多的時(shí)間和精力。但是，只要政府主動(dòng)布局、積極引導(dǎo)，還是有可能成為石墨烯產(chǎn)業(yè)中心的，因?yàn)橹袊谶@方面擁有優(yōu)勢(shì)： 產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、市場(chǎng)大、人才隊(duì)伍龐大，以及我們對(duì)實(shí)用的追求欲超乎尋常。

彭青龍：下面一個(gè)問題和日本有關(guān)。我知道您在日本留學(xué)多年，對(duì)日本的文化傳統(tǒng)和科學(xué)文化十分熟悉，請(qǐng)問日本的科學(xué)文化有什么值得我們借鑒的地方嗎？日本的石墨烯研究水平在世界上處于什么地位？與歐洲、日本相比，中國的石墨烯研究有什么獨(dú)特性？

劉忠范：我對(duì)日本文化比較熟悉。我1984年去日本留學(xué)，1993年回國，留學(xué)九年，正值青春年華，深受日本文化的影響。我的導(dǎo)師藤島昭先生對(duì)我的影響很大，包括我創(chuàng)建北京石墨烯研究院，從基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，都是受到了他潛移默化的影響。藤島昭先生的基礎(chǔ)研究做得非常好，但他也很喜歡追求實(shí)用性，他是“光催化之父”，大家所熟悉的二氧化鈦?zhàn)郧鍧嵧苛暇褪撬l(fā)明的，已被應(yīng)用在國家大劇院上。我也受到了他的科學(xué)精神潛移默化的影響。

我認(rèn)為日本人做事比較樸實(shí)，更愿意執(zhí)著于一件事，而不是趕時(shí)髦。我是1993年回國的，至今已經(jīng)28年有余。2019年我在上海參加中日有機(jī)固體會(huì)議，見到很多當(dāng)年留學(xué)時(shí)代的日本朋友，他們竟然還在做30多年前的研究。我不禁感慨，日本人不管是在基礎(chǔ)研究上還是技術(shù)研發(fā)上都是如此的堅(jiān)持。日本企業(yè)中的百年老店數(shù)量居全球之首，甚至還有上千年歷史的企業(yè)，這是日本的文化特質(zhì)造就的。人是根植于文化當(dāng)中的，你的一舉一動(dòng)、一顰一笑、思維方式、行為方式，甚至科研態(tài)度，其實(shí)都折射出文化的特質(zhì)。我認(rèn)為日本有很多東西值得我們學(xué)習(xí)，2000年起日本幾乎平均每年一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，現(xiàn)在已經(jīng)19個(gè)。當(dāng)年他們提出50年30個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)計(jì)劃，可能用不了50年就能實(shí)現(xiàn)。他們是幾十年如一日地做學(xué)問，這一點(diǎn)在我看來非常難得。日本有些諾貝爾獎(jiǎng)得主不會(huì)說英文，也從不寫英文文章，甚至沒有出過國，這在我們看來不可思議。這種現(xiàn)象在中國絕無可能，因?yàn)槲覀兒腿毡镜脑u(píng)價(jià)機(jī)制不一樣，中國人更追求在美國、英國的知名期刊上發(fā)所謂的高檔文章，我們與日本的文化自信差異巨大。

但中國石墨烯研究并不落后于日本，其中有些歷史原因。20世紀(jì)80年代以來，新型碳材料相繼問世，1985年富勒烯被發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)者1996年獲得諾貝爾獎(jiǎng)；1991年日本科學(xué)家飯島澄男發(fā)現(xiàn)碳納米管；2004年石墨烯問世，兩位發(fā)現(xiàn)者獲得2010年諾貝爾獎(jiǎng)。目前碳納米管還沒有獲獎(jiǎng)，日本政府對(duì)飯島澄男寄予厚望，也投入了很大的財(cái)力物力在碳納米管研究領(lǐng)域?？傮w上看，日本人對(duì)石墨烯的研究投入不如碳納米管，當(dāng)然不少日本企業(yè)的石墨烯研發(fā)工作做得還是很不錯(cuò)的。再拿碳纖維材料舉例，日本東麗公司在碳纖維領(lǐng)域三分天下有其一，占全球市場(chǎng)30%份額。從某種意義上說，如果沒有東麗公司堅(jiān)持半個(gè)世紀(jì)的研發(fā)，碳纖維產(chǎn)業(yè)是否存在都值得懷疑，這就是東麗公司的價(jià)值。他們從1961年成立碳纖維研發(fā)部門，1971年推出T300，之后推出T800、T1000等，一直保持領(lǐng)先地位。東麗公司在碳纖維領(lǐng)域的研發(fā)投入超過1 400億日元，直到2011年才開始穩(wěn)定盈利，從1961年到2011年歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的努力和堅(jiān)持，只為了一個(gè)并不確定的未來，這一點(diǎn)恰恰是我們所欠缺的。東麗公司是我心目中的榜樣，我希望幾十年后，北京石墨烯研究院對(duì)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)的價(jià)值也能獲得同樣認(rèn)可。

與歐洲、美國、日本和韓國相比，中國石墨烯行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)更多在實(shí)用性產(chǎn)品的研發(fā)上，國外則更多地關(guān)注真正體現(xiàn)石墨烯新材料特性的未來型技術(shù)研發(fā)。歐洲是石墨烯的發(fā)祥地，兩個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都是曼徹斯特大學(xué)的教授。歐盟于2013年啟動(dòng)為期十年的“石墨烯旗艦計(jì)劃”，每年投入1億歐元，聯(lián)合了23個(gè)國家的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，希望將其石墨烯基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換成產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。韓國由于有三星公司這樣的大企業(yè)牽頭，形成了石墨烯研發(fā)與產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，屬于石墨烯領(lǐng)域的“黑馬”，許多方面做得有聲有色?？傮w而言，各國的做法都帶有一定的文化特征，我國的劣勢(shì)是過度關(guān)注現(xiàn)在，對(duì)未來關(guān)注不夠，優(yōu)勢(shì)是人多力量大，產(chǎn)業(yè)化欲望強(qiáng)烈。

彭青龍：中國石墨烯研究是科技發(fā)展與創(chuàng)新的一個(gè)縮影。誠然，正如您所說，中國的石墨烯研究在世界上處于領(lǐng)先的位置，至少在第一方陣。有論者認(rèn)為，盡管中國科技創(chuàng)新取得了令世人矚目的成就，但中國在科學(xué)技術(shù)的理論研究和基礎(chǔ)研究方面仍存在不少短板，可否請(qǐng)您結(jié)合石墨烯研究的現(xiàn)狀，談一談我國科技創(chuàng)新在這方面存在的問題？如何扭轉(zhuǎn)這一局面？

劉忠范：我們需要從文化層面思考這件事，國人對(duì)科學(xué)精神的認(rèn)識(shí)尚顯不足。古往今來，我們更重視技術(shù)而非理論，講求實(shí)用價(jià)值。從某種意義上講，中醫(yī)和中藥就很好地詮釋了國人的“科學(xué)觀”。我們非常重視“經(jīng)驗(yàn)主義”，重視系統(tǒng)性和抽象性的描述，而不是“庖丁解?！笔降睦碚撽U述。相比之下，西醫(yī)把人視為一部機(jī)器，解剖機(jī)器的每個(gè)零部件進(jìn)行分析，現(xiàn)代西醫(yī)理論是建立在分子層次上的，西藥通過原子分子水平的化學(xué)合成獲得。而中藥常常是一堆成分，還有“藥引子”，人們未必清楚哪些成分真正起作用，不明成分間的“協(xié)同性”則是一個(gè)很好的說辭。我們常常不愿意深究中醫(yī)中藥背后深層次的科學(xué)原理，盡管它們已有數(shù)千年的歷史。

歐洲在文藝復(fù)興后走出中世紀(jì)的蒙昧，開始用科學(xué)的工具、科學(xué)的知識(shí)和理性的思維去認(rèn)識(shí)自然、理解自然，逐漸孕育出現(xiàn)代科學(xué)精神。諸多歷史原因?qū)е陆F(xiàn)代科學(xué)在中國的嚴(yán)重滯后。我們的老祖宗發(fā)明了指南針，但背后的電磁理論是歐洲人建立的。中國人發(fā)明了火藥，但其背后的化學(xué)理論也是歐洲人建立的。我認(rèn)為，科學(xué)是第一層次的東西——先認(rèn)識(shí)世界才能改造世界；而技術(shù)只是表象的、第二層次的東西。我們不善于去刨根問底，科學(xué)在中國只是技術(shù)的附庸，而非技術(shù)的源頭。一百年前中國掀起的新文化運(yùn)動(dòng)，“德先生”和“賽先生”進(jìn)入中國，弘揚(yáng)科學(xué)精神、“科學(xué)救國”成為時(shí)代的主旋律。

有一點(diǎn)特別重要，科學(xué)根植于文化土壤之中，文化是每天都在呼吸的空氣，對(duì)科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)精神有著無法回避的影響。文化是人類思維活動(dòng)的積分，而創(chuàng)新則是人類思維活動(dòng)的微分。因此，創(chuàng)新性文化是科技創(chuàng)新的土壤和空氣。我們常常把科學(xué)和技術(shù)簡(jiǎn)稱為“科技”，有時(shí)把科學(xué)和技術(shù)混為一談。實(shí)際上，科學(xué)只有發(fā)現(xiàn)，沒有創(chuàng)新；而技術(shù)才有發(fā)明和創(chuàng)造。科學(xué)是人類最高的智力游戲，不能急功近利。有人講，現(xiàn)在的大學(xué)生和研究生不好用，不接地氣。其實(shí)最接地氣的是“藍(lán)翔技?！?，是“汽車駕校”，但這屬于“技能培訓(xùn)”，而不是科學(xué)訓(xùn)練，這就是大學(xué)和職業(yè)學(xué)校的區(qū)別。我們需要從文化層面思考一些東西，改變認(rèn)識(shí)、提升認(rèn)識(shí)： 科技創(chuàng)新需要培育一種創(chuàng)新性的文化土壤，不能急功近利、急于求成。歷史告訴我們，沒有一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)是規(guī)劃出來的，也很少有發(fā)明創(chuàng)造是用錢堆出來的，很多重要的發(fā)現(xiàn)發(fā)明都是“閑”出來的。

我有一個(gè)建議，應(yīng)該提高基礎(chǔ)研究的門檻，因?yàn)檎嬲幸饬x的基礎(chǔ)研究不是誰都能做的。我們現(xiàn)在的一個(gè)誤區(qū)是，發(fā)文章的研究是基礎(chǔ)研究，發(fā)好文章的研究是好的基礎(chǔ)研究。陳景潤當(dāng)年攻克哥德巴赫猜想，是出于純粹的熱愛，埋頭鉆研，無關(guān)名利，也沒有特殊的經(jīng)費(fèi)支持。他一輩子就做了這么一件事，就在數(shù)學(xué)史上留下了位置。還有北大校友張益唐，十幾年如一日地癡迷于孿生素?cái)?shù)猜想，終有所成，一舉成名。他曾經(jīng)靠打工養(yǎng)活自己，當(dāng)了十幾年的編外講師，只是因?yàn)闊釔鄄艌?jiān)持下來。科學(xué)需要熱愛，中國現(xiàn)在真正熱愛科學(xué)的人太少，多數(shù)人都是受功利性和目的性驅(qū)使，而源于好奇心的科學(xué)并不需要目的。由此看來，我們還有很長的路要走。

彭青龍：工匠精神是中國發(fā)展科學(xué)文化事業(yè)中的重要一環(huán)?？茖W(xué)研究、技術(shù)和工業(yè)的有效結(jié)合在今天顯得愈發(fā)重要。您也提到對(duì)于石墨烯新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，需要工匠精神，要追求卓越、追求極致和不屈不撓。值此中國從大國向強(qiáng)國邁進(jìn)之際，特別是中國在努力實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)的過程中，工匠精神更是不可或缺。德國、瑞士的工匠精神使他們的醫(yī)療設(shè)備和電子產(chǎn)品行銷世界，荷蘭人的工匠精神使他們的光刻機(jī)成為炙手可熱的高精尖設(shè)備。您如何看待中國人的工匠精神？它與科學(xué)精神有什么異同？如何培養(yǎng)符合時(shí)代需求的工匠精神？

劉忠范：我認(rèn)為做研究需要科學(xué)精神，做產(chǎn)業(yè)需要工匠精神，目前我們都有所欠缺。中國的科研缺少真正的原創(chuàng)性突破，高精尖產(chǎn)業(yè)缺少核心技術(shù)根基?？v觀近現(xiàn)代科學(xué)史，很少看到中國人的影子，從一個(gè)側(cè)面反映出中國文化當(dāng)中缺少刨根問底、格物致知的科學(xué)精神。工匠精神又是什么呢？工匠精神就是把一件事情做到極致，把不可能變成可能。慢工出細(xì)活，工匠需要耐力和耐心，例如做材料就要做到極致、做到最好。中國幾乎沒有百年企業(yè)的現(xiàn)狀也反映出我們?nèi)狈θ毡灸欠N工匠精神——日本人常常關(guān)心的不是賺多少錢，而是把事情做到極致。

某種意義上，匠人所做的都是“卡脖子”技術(shù)。比如日本有一家小公司，靠著小小的螺母壟斷全球市場(chǎng)，這就是工匠精神。而我們的企業(yè)常常是“橫著走”，什么都做，只要能賺錢，最后都做房地產(chǎn)去了。中國企業(yè)很難堅(jiān)持做一件事，因?yàn)樽鲑I賣的心態(tài)太重。我們擅長做買賣，不愿意做技術(shù)，真正涉及高精尖技術(shù)時(shí)，無法幾十年如一日地堅(jiān)持，這是產(chǎn)生諸多“卡脖子”問題的根本原因。其實(shí)“卡脖子”技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)和科學(xué)原理都是已知的，科學(xué)上不存在“卡脖子”問題，卡的都是技術(shù)和工藝本身，都需要長期不懈的堅(jiān)持。

中國企業(yè)缺乏工匠精神，這是“卡脖子”問題出現(xiàn)的根本原因。2018年《先進(jìn)材料》發(fā)表了一篇文章，康斯坦丁·諾沃肖洛夫和安東尼奧·尼托(Antonio Neto)分析了來自美洲、亞洲與歐洲60家公司的粉體石墨烯樣品，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)公司樣品中石墨烯含量低于10%；石墨烯是純碳材料，里面是100%的碳，但目前絕大多數(shù)所謂“石墨烯材料”的碳含量不足60%，也就是說，有超過40%的材料成分連碳都不是。這樣的材料，怎么能支撐起石墨烯產(chǎn)業(yè)大廈呢？如果滿足于這種現(xiàn)狀，不在材料制造源頭上下功夫，未來還會(huì)被國外“卡脖子”。我們的許多“卡脖子”技術(shù)，光刻機(jī)、芯片、碳纖維等等，起步并不晚，但堅(jiān)持不下來，一直在重復(fù)同樣的事情。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是，我們的某項(xiàng)技術(shù)一旦有了突破，國外就降價(jià)賣給我們，我們自己就放棄已有的努力，以“拿來主義”和做買賣的心態(tài)，得過且過地行事。就這樣走走停停，盡管算起總賬來投入很大，但研發(fā)始終堅(jiān)持不下去——這就是目前面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

從根本上來說，不追求“工匠精神”就不可能解決“卡脖子”問題。為此，中國需要培育千千萬萬個(gè)獨(dú)角獸企業(yè)、隱形冠軍企業(yè)，只專注于做一件事。但現(xiàn)狀是一個(gè)企業(yè)同時(shí)做十件事情，反而一事無成。因此這是產(chǎn)業(yè)生態(tài)和創(chuàng)新文化層面的問題，這個(gè)問題如果不解決，老實(shí)說“卡脖子”問題很難真正突破。

彭青龍：您曾經(jīng)說過，“科技工作者的最高境界是： ‘或者上書架’‘或者上貨架’?！蠒堋⒎呛?jiǎn)單地發(fā)表學(xué)術(shù)論文，而是真正對(duì)科學(xué)有用，成果能夠?qū)懙浇炭茣铮粼诳茖W(xué)史上；‘上貨架’并非簡(jiǎn)單地申請(qǐng)幾項(xiàng)專利，而是研究成果真正用得上、變成產(chǎn)品，對(duì)國計(jì)民生起作用。這就是所謂的‘頂天立地’，要做到這些實(shí)際上非常難?！边@也是基礎(chǔ)科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用之間的區(qū)別與聯(lián)系，也影響著今天我國的創(chuàng)新發(fā)展的動(dòng)力和體制保障。您認(rèn)為“上書架”與“上貨架”之間的關(guān)系是什么？您所說的實(shí)際困難有哪些？

劉忠范：首先我們要定義一下什么是“上書架”和“上貨架”。所謂的“上書架”，其實(shí)就是做學(xué)問，一是名留科學(xué)史，二是寫進(jìn)教科書。我曾經(jīng)開玩笑地說，所謂的成就感就是你能自豪地和孫子說的事。你肯定不會(huì)講爺爺曾經(jīng)發(fā)過多少篇《自然》(Nature)、《科學(xué)》(Science)，因?yàn)閷O子會(huì)嘲笑你有毛??；但是你可以講課本里的某個(gè)定理、公式是爺爺?shù)墓?，這才是真正的“上書架”。

中國科學(xué)界缺少真正的重大突破，是因?yàn)椤白鰧W(xué)問”的人太少，“搞研究”的人太多?；A(chǔ)研究成果的一個(gè)表現(xiàn)形式是發(fā)表學(xué)術(shù)論文，當(dāng)今的學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)機(jī)制是“數(shù)數(shù)”，看誰發(fā)表的論文多，存在嚴(yán)重的“數(shù)字化”和“庸俗化”傾向。我們?cè)谠u(píng)獎(jiǎng)、評(píng)項(xiàng)目和評(píng)“帽子”時(shí)，會(huì)統(tǒng)計(jì)你發(fā)表過多少論文，寫了多少本專著，被引用了多少次等等，本質(zhì)上是一種“評(píng)勞模”的做法，年齡越大、團(tuán)隊(duì)越大越有優(yōu)勢(shì)。大家所熟知的諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審則完全不同，常常只需要一句話： 獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)現(xiàn)了什么，或者發(fā)明了什么，足矣。一篇在三流甚至不入流期刊發(fā)表的論文，照樣可以拿諾貝爾獎(jiǎng)。這就是我們和國外的差距，我們的學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)基于統(tǒng)計(jì)數(shù)字，而國外就是“一句話”而已。如果不糾正這種以量取勝的做法，中國的科學(xué)很難真正進(jìn)步。我認(rèn)為，“做學(xué)問”跟“搞研究”不是一碼事。學(xué)問只能自己做，別人幫不上忙；而研究可以一堆人幫你搞，最后成果寫上你的名字。當(dāng)下倡導(dǎo)的“領(lǐng)軍人才”，用于基礎(chǔ)科學(xué)研究，就會(huì)出現(xiàn)這種問題。

另一個(gè)原因是中國的科學(xué)研究總是伴隨著實(shí)用主義思想，必須說清楚用途，否則很難申請(qǐng)到經(jīng)費(fèi)。過度的實(shí)用主義很難做好學(xué)問?？陀^地講，盛行了二十年的“唯論文”和“唯影響因子”的現(xiàn)行學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)體制造就了學(xué)術(shù)界的繁榮和發(fā)展，也縮小了我國學(xué)術(shù)界與國外的巨大鴻溝，但這種簡(jiǎn)單粗暴的“數(shù)字化”評(píng)價(jià)方式也造成了學(xué)術(shù)界的浮躁現(xiàn)實(shí)，甚至背離了科學(xué)精神。愈演愈烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力甚至導(dǎo)致個(gè)別學(xué)者鋌而走險(xiǎn)偽造數(shù)據(jù)、抄襲剽竊，給中國的學(xué)術(shù)信譽(yù)帶來潛在的危機(jī)，不可漠然視之。

所謂的“上貨架”，就是做真正有實(shí)用價(jià)值的東西，攻克某個(gè)“卡脖子”性的技術(shù)難題，應(yīng)用到國計(jì)民生之中惠及大眾。實(shí)際上，技術(shù)難題的解決通常依賴于扎實(shí)的基礎(chǔ)科學(xué)研究，把科學(xué)成果真正轉(zhuǎn)化成實(shí)用產(chǎn)品，這就是“上貨架”。

“上書架”和“上貨架”之間的關(guān)聯(lián)就是科技與產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)，“上書架”是“上貨架”的基礎(chǔ)，但是“上書架”的人和“上貨架”的人未必是同一個(gè)人。就現(xiàn)狀而言，我們既缺少看似毫無意義的純基礎(chǔ)研究，也缺少針對(duì)性的基礎(chǔ)研究，很多情況下是“上不著天”“下不著地”地泛泛發(fā)論文的研究而已。我們常常為了急于解決實(shí)際問題而直奔主題，繞過了基礎(chǔ)研究，在得過且過的心態(tài)作祟下，不斷產(chǎn)生“卡脖子”問題。需要強(qiáng)調(diào)的是，“重視基礎(chǔ)研究”和“重視基礎(chǔ)”不應(yīng)混為一談。基礎(chǔ)研究通常是刨根問底式地解讀自然，由好奇心驅(qū)動(dòng)，針對(duì)一個(gè)自己認(rèn)為有意思的問題開展工作，屬于科學(xué)家們隨心所欲的智力勞動(dòng)；而重視基礎(chǔ)常常是指從基礎(chǔ)抓起的實(shí)用性研究，例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、光刻機(jī)攻關(guān)等等，需要從最基礎(chǔ)的材料抓起，從加工技術(shù)和加工工藝抓起，從裝備設(shè)計(jì)制造抓起，等等，具有非常明確的目標(biāo)，與前述的基礎(chǔ)科學(xué)研究不完全是一回事。換句話講，泛泛地強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究并不能解決現(xiàn)實(shí)的“卡脖子”問題，因?yàn)椤翱ú弊印奔夹g(shù)通常是建立在已經(jīng)完成的科學(xué)研究成果基礎(chǔ)之上的。我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)不過關(guān)，是缺少從材料到工藝到加工制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究積淀和數(shù)據(jù)積累，需要一大堆人做有強(qiáng)烈針對(duì)性的基礎(chǔ)研究。從一定意義上說，“卡脖子”技術(shù)是“熬”出來的，不是靠砸錢、人海戰(zhàn)術(shù)突擊出來的，“重大專項(xiàng)”的做法不是靈丹妙藥。

彭青龍：良好的學(xué)術(shù)生態(tài)環(huán)境對(duì)于激發(fā)包括科技工作者在內(nèi)的學(xué)者的積極性和創(chuàng)造性十分重要。國家提出的“反五唯”(2)2020年10月13日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》(中發(fā)〔2020〕19號(hào))，強(qiáng)調(diào)扭轉(zhuǎn)不科學(xué)的教育評(píng)價(jià)導(dǎo)向，堅(jiān)決克服唯分?jǐn)?shù)、唯升學(xué)、唯文憑、唯論文、唯帽子的頑瘴痼疾。政策就是旨在營造好的科學(xué)研究環(huán)境，但是在執(zhí)行的過程中有“走過場(chǎng)”或者“一刀切”現(xiàn)象，您如何看待這一現(xiàn)象？自然科學(xué)與工程領(lǐng)域的評(píng)價(jià)具有其自身的獨(dú)特性，怎樣構(gòu)建反映學(xué)科規(guī)律和特性的多元評(píng)價(jià)體系？現(xiàn)在學(xué)科交叉科研成果日益增多，怎樣有效評(píng)價(jià)學(xué)科交叉的成果？

劉忠范：“破五唯”涉及的是“唯帽子”“唯職稱”“唯文章”等科技評(píng)價(jià)體制問題。實(shí)際上，產(chǎn)生“五唯”現(xiàn)象的深層次原因在于過度頻繁的科技成果和科技人才的行政化評(píng)價(jià)。許多有識(shí)之士講，如果停止國家獎(jiǎng)以及包括院士在內(nèi)的諸多帽子評(píng)審，中國的科學(xué)技術(shù)會(huì)前進(jìn)一大步。目前我國的人才評(píng)價(jià)制度可以形象地總結(jié)為：“戴帽子”“拔蘿卜”“盯著母雞下蛋”。“戴帽子”，就是送上一頂“帽子”來評(píng)價(jià)你的水平，現(xiàn)在科技界廣泛詬病“帽子滿天飛”問題，優(yōu)青、杰青、長江學(xué)者、領(lǐng)軍人才等莫不如是；“拔蘿卜”，就是將你從茁壯成長的環(huán)境土壤里拔出來，換到另一個(gè)地方當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)，作為對(duì)你的重視，美其名曰“雙肩挑”甚至“多肩挑”；“盯著母雞下蛋”，就是天天盯著你干活，時(shí)不時(shí)檢查、評(píng)估、匯報(bào)等等，名目繁多，讓你緊張得“無法下出蛋來”。需要指出的是，這些都是政府行為，行政部門過度積極地介入學(xué)術(shù)共同體的人才和成果評(píng)價(jià)——這就是中國的學(xué)術(shù)生態(tài)現(xiàn)實(shí)。

我認(rèn)為，學(xué)術(shù)共同體對(duì)學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)應(yīng)該負(fù)起更大的責(zé)任，應(yīng)勇敢地?fù)?dān)當(dāng)起自己的角色，與政府一道，通過減少學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)的過度行政化來從根本上解決“五唯”問題。在我所從事的石墨烯領(lǐng)域，我非常清楚哪位學(xué)者學(xué)問做得好，誰是牛人，根本不需要知道那些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，也絕不會(huì)簡(jiǎn)單地認(rèn)為他發(fā)了一篇《自然》等所謂的好文章水平就高起來了。產(chǎn)生“五唯”的直接原因是把毫不相干的人放到一個(gè)鍋里“爭(zhēng)食”，不同領(lǐng)域和不同學(xué)科的人放到一起，只能依賴統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說話，否則就會(huì)給“不正之風(fēng)”提供機(jī)會(huì)。一個(gè)值得注意的傾向是，為了貫徹“破五唯”精神，有些評(píng)審評(píng)價(jià)要求不能列“帽子”“獎(jiǎng)勵(lì)”，甚至“文章”，大家都很困惑，那么靠什么標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)呢？實(shí)際上，這些都是治標(biāo)不治本的表面文章。一個(gè)簡(jiǎn)單的建議是，做好行政部門和學(xué)術(shù)共同體的角色分工，人才和學(xué)術(shù)成果評(píng)價(jià)交給學(xué)術(shù)共同體，而學(xué)術(shù)共同體的監(jiān)督評(píng)價(jià)交給政府，各司其職。在學(xué)術(shù)共同體內(nèi)部，“五唯”問題是很容易解決的。

在談?wù)摻徊鎸W(xué)科的成果評(píng)價(jià)之前，我想先談?wù)劷徊鎸W(xué)科本身。實(shí)際上，早期的自然科學(xué)是不分科的，至少界限很模糊。早年的科學(xué)家人數(shù)不多，往往都是全才，都是交叉學(xué)科專家。當(dāng)年的PhD直譯是哲學(xué)博士，不叫物理博士或化學(xué)博士，或許就隱含了這個(gè)意思。隨著知識(shí)量的爆炸性增長，出于知識(shí)傳承和知識(shí)傳播的需要，自然科學(xué)開始分類，才有了物理、化學(xué)、生物、地理等學(xué)科，這其實(shí)只是一種手段而非目的。從字面上看，“科學(xué)”倒過來就是“學(xué)科”，很有意思。其實(shí)任何要解決的問題本身并未貼上明確的學(xué)科標(biāo)簽，只是有所偏重而已。比如，我的專業(yè)是物理化學(xué)，其實(shí)就是來自物理和化學(xué)的交叉，利用物理學(xué)理論和物理學(xué)原理研究化學(xué)的基本規(guī)律；再比如，把量子力學(xué)原理用到化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展出了量子化學(xué)；等等。因此，物理化學(xué)、量子化學(xué)都屬于古老的交叉學(xué)科，如今已經(jīng)成為與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)一樣的傳統(tǒng)學(xué)科了。這就是說，交叉學(xué)科具有過渡性、動(dòng)態(tài)性，是一門新學(xué)科誕生的胚胎階段。一般而言，一個(gè)成熟的學(xué)科是相對(duì)穩(wěn)定的，擁有特有的研究對(duì)象、研究方法乃至研究工具，是相關(guān)科學(xué)研究發(fā)展到一定程度后的規(guī)律性總結(jié)。

我認(rèn)為，交叉學(xué)科值得重視，它是科學(xué)發(fā)展的前沿，也是新學(xué)科誕生的先導(dǎo)。但是，絕不能把交叉學(xué)科與需要不同學(xué)科參與的問題研究混為一談。任何實(shí)際問題常常都不是單一學(xué)科能夠解決的，需要不同背景、不同領(lǐng)域的人參與，但并不意味著等同于交叉學(xué)科研究。否則，就屬于科學(xué)發(fā)展的倒退，把成熟的學(xué)科劃分后再混合起來制造出一個(gè)不倫不類的新名詞。我個(gè)人認(rèn)為，交叉學(xué)科盡管具有過渡性和亞穩(wěn)態(tài)特征，也須具有共性的問題、共性的研究方法，有其自身的規(guī)律可循。對(duì)于新的問題和新的挑戰(zhàn)，可以搭建一個(gè)研究平臺(tái)，讓各種學(xué)科背景的人交流、合作，這是國外的通常做法，不能與交叉學(xué)科混為一談。

彭青龍：科學(xué)精神是現(xiàn)代科學(xué)誕生與職業(yè)化后所內(nèi)化為科學(xué)家精神氣質(zhì)的一套規(guī)范結(jié)構(gòu)，是科學(xué)區(qū)別于其他領(lǐng)域的顯著特征，包括認(rèn)知方式、行為規(guī)范和價(jià)值取向等。在科技發(fā)展日新月異的時(shí)代，科學(xué)精神應(yīng)該體現(xiàn)怎樣的時(shí)代內(nèi)涵？具體而言，如何在基礎(chǔ)教育、高等教育和社會(huì)教育中系統(tǒng)性地建設(shè)有利于科技創(chuàng)新的文化環(huán)境和土壤？

劉忠范：我認(rèn)為科學(xué)精神最重要的內(nèi)涵有兩點(diǎn)： 一是勇于探索、刨根問底的好奇心和求知欲，二是堅(jiān)持真理、實(shí)事求是的做事態(tài)度。

對(duì)于第一點(diǎn)，我就結(jié)合自己幾十年的學(xué)術(shù)經(jīng)歷和科研實(shí)踐談一談。經(jīng)常有人講，中國的教育是填鴨式的，以知識(shí)灌輸為主，強(qiáng)調(diào)死記硬背，我個(gè)人也深有體會(huì)。我自己從小到大都是學(xué)霸，所有課程的成績(jī)都非常好，特別擅長考試。但是，如果說真正特別喜歡什么，根本談不上。我喜歡的似乎只是死的知識(shí)而已，還談不上喜歡科學(xué)。但是，在東京大學(xué)求學(xué)期間的一次實(shí)驗(yàn)誤操作改變了我。當(dāng)時(shí)我在暗室里做偶氮苯單分子膜的光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，因粗心大意擰反了儀器按鈕，導(dǎo)致本應(yīng)出現(xiàn)的電化學(xué)信號(hào)不見了。在強(qiáng)烈的好奇心驅(qū)使下，我又偷偷地重復(fù)了幾遍“誤操作”，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象竟然可重復(fù)，意味著背后隱藏著“未知”的科學(xué)道理。當(dāng)然，“誤操作”是不能作為實(shí)驗(yàn)依據(jù)的，而且會(huì)損壞儀器設(shè)備。后來我從儀器結(jié)構(gòu)原理上分析“誤操作”究竟會(huì)發(fā)生什么，甚至自購了一些電子器件組裝模擬，最后在“正常操作”情況下重復(fù)了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的“電場(chǎng)異構(gòu)化反應(yīng)”。這件事情對(duì)我的學(xué)術(shù)生涯影響很大，受到導(dǎo)師的高度贊賞，讓我真正感受到科學(xué)的樂趣，從此走上了科學(xué)研究的道路?，F(xiàn)在想起來，這就是科學(xué)精神，在強(qiáng)烈的好奇心、刨根問底的精神驅(qū)使下發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象，沒有什么功利心，就是想搞明白怎么回事。應(yīng)該說，我們的教育恰恰缺少對(duì)這種科學(xué)精神的培養(yǎng)。

對(duì)于第二點(diǎn)，我愿意拿我所從事的石墨烯新材料研究舉例。石墨烯是個(gè)非常時(shí)髦的明星材料，也引起了中國延續(xù)至今的“石墨烯熱”。石墨烯產(chǎn)業(yè)園、石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，還有大大小小的石墨烯公司在全國各地如雨后春筍般冒了出來，一場(chǎng)轟轟烈烈的“造烯運(yùn)動(dòng)”已然開始。作為一名從事石墨烯研究的一線科技工作者，自然深知其中“水有多深”“路有多長”，過于盲目的炒作忽悠嚴(yán)重違背科學(xué)精神，不能置身事外、漠不關(guān)心。知識(shí)分子的良心驅(qū)使我發(fā)出了“石墨烯產(chǎn)業(yè)不能搞大煉鋼鐵運(yùn)動(dòng)”的呼吁，引起習(xí)近平總書記的高度重視。當(dāng)然，僅僅呼吁是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，經(jīng)慎重考慮，我決定親自率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)付諸實(shí)踐。怎樣做不行很容易講，怎樣做才行需要實(shí)踐去證明。為此，我創(chuàng)建了“北京石墨烯研究院”，開始了把石墨烯材料推向產(chǎn)業(yè)化的艱苦奮斗旅程。我認(rèn)為這也是科學(xué)精神的重要體現(xiàn)，作為知識(shí)分子要敢于質(zhì)疑，敢于堅(jiān)持真理，勇于探索，勇于擔(dān)當(dāng)。

關(guān)于如何在小學(xué)、中學(xué)等基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)科學(xué)精神，我認(rèn)為關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的好奇心，而不是簡(jiǎn)單的知識(shí)灌輸。知識(shí)是學(xué)不完的，但好奇心可以讓你終生保持旺盛的求知欲，好奇心可以把人的創(chuàng)造力釋放出來。事實(shí)上，很多奧林匹克競(jìng)賽金牌得主最后都放棄了所學(xué)的專業(yè)，因?yàn)橥麄儾⒎钦嬲矚g，而是為了考大學(xué)加分，完全是功利性的目的。我在日本留學(xué)九年，接觸了很多外國人，發(fā)現(xiàn)外國人常常是憑興趣做事，一旦對(duì)某個(gè)問題感起興趣來，就拼命鉆研，半年后就成了有模有樣的專家。相比之下，中國的教育通常是平鋪直敘，學(xué)生學(xué)得很多，也很泛，但缺少利用知識(shí)去解決問題的求知欲。中國教育存在的問題在于，總是過于在乎知識(shí)的灌輸，認(rèn)為知識(shí)就是全部，學(xué)生缺少運(yùn)用知識(shí)的動(dòng)力，只有學(xué)習(xí)知識(shí)的努力。事實(shí)上，知識(shí)沒有好奇心的翅膀是飛不起來的，我們恰恰缺少對(duì)學(xué)生好奇心的培養(yǎng)?，F(xiàn)在小學(xué)、中學(xué)的課業(yè)太過繁重，就算實(shí)行了“雙減”政策也很難改變現(xiàn)狀。孩子們?yōu)榱顺蔀槿?，被各種培訓(xùn)班所囚禁，導(dǎo)致沒有時(shí)間去培養(yǎng)好奇心，最后孩子充滿創(chuàng)造力的天性也被澆滅了。

彭青龍：科學(xué)文化來源于科學(xué)實(shí)踐，是文化中的一種亞文化，對(duì)于科技創(chuàng)新十分重要。您對(duì)展示中華民族的文化自信非常重視，也提到在街巷文化的展示中還應(yīng)該包括科學(xué)文化，您如何看待科學(xué)文化與中國獨(dú)有的科學(xué)文化？應(yīng)該如何在科研工作者之外、向公眾展示科學(xué)文化？

劉忠范：我覺得我們還是缺乏文化自信。我2017年7月起擔(dān)任九三學(xué)社北京市委主委，做的第一件事就是提出“文化北京專項(xiàng)行動(dòng)”。以前我經(jīng)常去歐洲開會(huì)，歐洲人就很有文化自信，在大街小巷和公園里，你會(huì)看到很多雕塑，展示歐洲的歷史文化。而北京盡管擁有3 000年的建城史、800年的建都史，文化卻無處可尋，只能在博物館里看到。“文化北京專項(xiàng)行動(dòng)”的一個(gè)重要內(nèi)容就是加強(qiáng)“街巷文化”建設(shè)，把首都北京的燦爛文化和悠久歷史從博物館里搬出來，通過雕塑等形式在大街小巷和公園里展示我們的文化自信。古城北京的名人很多，有帝王將相、才子佳人、民族英雄、科學(xué)家等等，不如讓他們來到百姓身邊，走近日常生活，讓文化像空氣一樣彌漫京華大地，向世界彰顯國人的文化自信。

文化自信要有抓手，不能停留在口號(hào)上。我在東京大學(xué)讀書期間，每當(dāng)看到大大小小的會(huì)議室墻上懸掛的從明治時(shí)代起的東大教授照片，就肅然起敬，深深感受到東大厚重的歷史積淀，應(yīng)該說這就是東大人的文化自信。而我所在的北京大學(xué)，幾乎看不到任何教授的照片，即便是泰斗級(jí)的老先生、老院士也很難見到。北大有一百二十多年的歷史，但是在校園里很難感受到歷史，一切都是新的，除了蔡元培老校長的雕塑，幾乎找不到歷史的痕跡。我認(rèn)為文化氛圍極為重要，文化就像空氣，每個(gè)人時(shí)刻都需要文化的浸潤和熏陶。所以我經(jīng)常講，人才決定潛力，文化決定高度。

彭青龍：最后一個(gè)問題是關(guān)于世界科學(xué)中心轉(zhuǎn)移及其特征?？茖W(xué)的歷史發(fā)展呈現(xiàn)潮起潮落的現(xiàn)象，世界科學(xué)中心也隨著時(shí)代的變遷而不斷在地域上變化。趙紅州、梁立明、戴維斯、貝爾納和湯淺光朝等學(xué)者通過統(tǒng)計(jì)分析，提出了世界科學(xué)的單一中心轉(zhuǎn)移說、多中心轉(zhuǎn)移說等思想觀點(diǎn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。世界科學(xué)中心在16世紀(jì)之后分別轉(zhuǎn)移到意大利、英國、法國、德國和美國。您認(rèn)為中國有可能成為下一個(gè)世界科學(xué)中心嗎？要發(fā)展成為世界科學(xué)中心需要哪些條件，或需要具備哪些特征？

劉忠范：科學(xué)中心從文藝復(fù)興時(shí)期的意大利、英國、法國、德國到美國，一路往西，再往西就是中國了，我相信總有一天中國會(huì)成為下一個(gè)世界科學(xué)中心。不可否認(rèn)，改革開放40多年來，我們走完了別人花100年甚至200年才走完的路程，發(fā)展實(shí)在太快，讓世界震驚，存在問題很正常，發(fā)展中的問題會(huì)在發(fā)展過程中不斷得到解決。1911年的辛亥革命結(jié)束了兩千多年的封建歷史，隨后發(fā)生的新文化運(yùn)動(dòng)把“德先生”和“賽先生”帶到了中國。因此，中國真正意義上的“文藝復(fù)興”只有一百年的歷史，時(shí)間很短。隨后我們又經(jīng)歷了十四年抗戰(zhàn)、三年內(nèi)戰(zhàn)、抗美援朝、十年“文革”，可謂是多災(zāi)多難，因此真正大踏步的發(fā)展也就是改革開放至今的四十多年而已。在四十多年里，我們創(chuàng)造了奇跡，GDP排名全球第二，排名第一指日可待。這也說明了一個(gè)事實(shí)： 中國人有足夠的智慧和干勁去迎接任何挑戰(zhàn)。中國人勤勞勇敢，堅(jiān)忍不拔，這是中國蓬勃發(fā)展的原動(dòng)力。同樣不可否認(rèn)，我們?cè)谟^念、文化層面還有巨大的提升空間，不斷進(jìn)取、勇于求索，我相信成為世界科學(xué)中心是遲早的事情。文明進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展是個(gè)過程，不能一蹴而就，我對(duì)未來充滿信心。

中國要成為世界科學(xué)中心需要以下兩個(gè)條件。首先，中國將是一個(gè)國際化社會(huì)，里面有各種面孔的人在追求自己的“中國夢(mèng)”，絕不僅僅限于中國人自己。盡管這些年日本獲得諾貝爾獎(jiǎng)的速度甚至有趕超美國之勢(shì)，但我不認(rèn)為日本會(huì)變成“世界科學(xué)中心”，一方面是因?yàn)樗w量太小，另一方面日本這個(gè)民族過于單一，國際化視野不夠開闊。相比之下，美國人講究多元性，是個(gè)成熟的國際化社會(huì)，全球最優(yōu)秀的人才聚集美國，追求自己的“美國夢(mèng)”，所以美國才如此強(qiáng)大。我認(rèn)為中國有這個(gè)可能性，因?yàn)橹袊酥v求包容性，未來會(huì)有更多的外國人才涌入中國，不同文化的碰撞會(huì)推進(jìn)世界科學(xué)中心的向中國轉(zhuǎn)移。

其次，成為“世界科學(xué)中心”需要中國人真正在科學(xué)上有所貢獻(xiàn)、有更大的貢獻(xiàn)，而不是依靠模仿抄襲，必須真正領(lǐng)跑科學(xué)發(fā)展。培育創(chuàng)新型的文化土壤，鼓勵(lì)創(chuàng)新，最大限度地發(fā)揮人的聰明才智，在這一點(diǎn)上我們還任重而道遠(yuǎn)。科學(xué)會(huì)促進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而產(chǎn)業(yè)也會(huì)推動(dòng)科學(xué)發(fā)展。中國擁有全球最大規(guī)模的市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)，也擁有最活躍的產(chǎn)業(yè)大軍，這將成為科學(xué)發(fā)展的牽引力和物質(zhì)保障。我們面臨著百年未有之大變局，需要應(yīng)對(duì)愈趨嚴(yán)重的技術(shù)封鎖，眾多的“卡脖子”問題有待解決。從另一個(gè)角度講，這也是一個(gè)前所未有的科技發(fā)展機(jī)遇，我們要丟掉幻想，放棄“拿來主義”和“做買賣”心態(tài)，筑牢科技發(fā)展根基，做到科技自立自強(qiáng)。毋庸置疑，一個(gè)一個(gè)地解決“卡脖子”問題，完善我們的產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向更高層次發(fā)展，必定會(huì)促進(jìn)中國科技的進(jìn)步。還要強(qiáng)調(diào)指出的是，基于強(qiáng)大的財(cái)力物力，中國正在快速推進(jìn)大科學(xué)裝置建設(shè)，打造“世界科學(xué)中心”的物質(zhì)基礎(chǔ)。總之，我相信在并不遙遠(yuǎn)的將來中國一定會(huì)成為“世界科學(xué)中心”。