科技革命與“革命者”

科技革命是當今中國社會關(guān)注度比較高的話題，也是媒體中的高頻詞之一。國家希望抓住新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的機遇，迎頭趕上，建成世界科技強國。廣大科技工作者矢志于科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明和技術(shù)創(chuàng)新，為科技自立自強和現(xiàn)代化強國建設(shè)作出貢獻。

科學(xué)技術(shù)史是理解科學(xué)和技術(shù)的一個有效途徑?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展是有跡可循的，比如具有長期積累和階段性變革的周期性特征。下面從歷史視角來探討科學(xué)革命和技術(shù)革命及“革命者”。

科學(xué)革命和技術(shù)革命

科學(xué)革命是科學(xué)思想的變革，源于現(xiàn)有理論與科學(xué)觀察、科學(xué)實驗的本質(zhì)沖突，表現(xiàn)為新理論體系的構(gòu)建。技術(shù)革命是人類生存發(fā)展手段的變革，表現(xiàn)為集群式的發(fā)明和科學(xué)的創(chuàng)造性應(yīng)用，并且總是與工業(yè)革命相伴發(fā)生。16世紀以來，世界上發(fā)生了兩次科學(xué)革命和三次技術(shù)革命（即工業(yè)革命）[1]。

第一次科學(xué)革命發(fā)生在16至17世紀，標志性成就是日心說、經(jīng)典力學(xué)和微積分，代表人物有哥白尼、伽利略、牛頓等。以經(jīng)典力學(xué)為代表的近代科學(xué)在闡釋自然現(xiàn)象與規(guī)律方面取得了巨大成功。第二次科學(xué)革命發(fā)生在20世紀前葉，標志性成就是量子力學(xué)、相對論、遺傳學(xué)、DNA雙螺旋模型、板塊構(gòu)造理論等，代表人物有普朗克、愛因斯坦、沃森等。

第一次技術(shù)革命始于18世紀，以蒸汽機的發(fā)明和應(yīng)用及機器作業(yè)代替手工勞動為主要標志，最著名的代表人物是瓦特。英國在技術(shù)革命中，首先走向工業(yè)化和工業(yè)社會。第二次技術(shù)革命始于1930年代，標志性技術(shù)有電力、電機、內(nèi)燃機、煉鋼等，代表人物有法拉第、馮·西門子、愛迪生、狄塞爾、貝塞麥等。歐美國家借助這場技術(shù)革命，將工業(yè)化推進到新階段。第三次技術(shù)革命發(fā)生在20世紀前葉和中葉，標志性技術(shù)突破出現(xiàn)在電子、化工、航空、航天、核能、計算機和信息等領(lǐng)域，代表人物有很多，包括弗萊明、肖克利、哈恩、馮·布勞恩、馮·諾伊曼、圖靈、莫奇利等人。這場技術(shù)革命使工業(yè)化更加成熟，并且向信息化方向發(fā)展。

為便于表述，科學(xué)革命和技術(shù)革命下統(tǒng)稱為“科技革命”。

科技革命的發(fā)生與科技活動的地理分布有著密切關(guān)系?？茖W(xué)史家的粗略統(tǒng)計顯示，在一定時期內(nèi)，科學(xué)成果數(shù)量超過世界科學(xué)成果總數(shù)25%的國家就會成為“科學(xué)中心”。16世紀以來，世界科學(xué)中心經(jīng)歷了從意大利半島，依次到英國、法國、德國、美國的轉(zhuǎn)移。如今，美國仍然是世界頭號科學(xué)中心和技術(shù)中心，德國、英國、法國、日本等少數(shù)國家在一些學(xué)科領(lǐng)域居中心地位。

近代以來，科學(xué)和技術(shù)越來越相互滲透，科學(xué)革命和技術(shù)革命的聯(lián)系愈加密切。第一次科學(xué)革命并未直接引發(fā)第一次技術(shù)革命，卻為這次技術(shù)革命的升級及第二次技術(shù)革命的發(fā)生奠定了理論基礎(chǔ)。近代技術(shù)越來越“科學(xué)化”，形成了土木、機械、造船、冶金、化工、電機、航空、航天、電子、信息等工程科學(xué)，這些學(xué)科體現(xiàn)出近現(xiàn)代技術(shù)與古代技術(shù)質(zhì)的差異。

科技革命時期，科學(xué)家和工程師面臨重大問題的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造的機會比較密集。在非科技革命時期，似乎缺少大的機會和“大英雄”。實際上，科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展在大多數(shù)時間里都處于非革命時期，在此期間，人們遵循已有的知識范式，解決各種科技難題，完成發(fā)明創(chuàng)造，當然也可能實現(xiàn)革命性突破。例如18至19世紀，科學(xué)家提出氧化學(xué)說、原子論、元素周期律、電磁學(xué)、細胞學(xué)說、進化論等具有變革意義的科學(xué)理論。

科學(xué)研究是具有很高不確定性的探索活動。歷史上看，事先不容易判斷發(fā)生革命的領(lǐng)域和突破口，很難預(yù)知具體什么時候發(fā)生革命，也很難猜出哪些人是未來的革命者。即使是很有戰(zhàn)略眼光的科學(xué)家，他們也只能作出比較模糊的預(yù)判，而且要不斷修正預(yù)判。

基礎(chǔ)研究的目的是創(chuàng)造新知識，追求新發(fā)現(xiàn)，探索新規(guī)律，提出新方法，創(chuàng)建新學(xué)說，更新知識體系?；A(chǔ)研究是技術(shù)創(chuàng)新的知識源泉，基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的周期在縮短，但具體什么時候能夠轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，則不易準確預(yù)判，會受到很多因素影響。

現(xiàn)當代的科技創(chuàng)新與近代有一些明顯的差別。第二次世界大戰(zhàn)以來，在核武器研發(fā)、航天等領(lǐng)域出現(xiàn)“大科學(xué)”研究模式。它與常見的個人、研究小組或幾個實驗室合作的科研不同，屬于規(guī)模大、投資大、多學(xué)科交叉、耗時較長的協(xié)作研究，往往要靠國家來組織實施，或者通過國際合作來推進。例如，阿波羅登月工程歷時大約11年，耗資255億美元，動員了80多個科研機構(gòu)、200多所大學(xué)和2萬家企業(yè)，人數(shù)超過20萬。這項工程集成和運用了已有的技術(shù)和科學(xué)理論，同時在技術(shù)和管理等方面作出了創(chuàng)新。

我國發(fā)揮舉國體制的優(yōu)勢，成功實施了一些大科學(xué)工程，取得了以“兩彈一星”為代表的重大成就。兩彈元勛彭桓武在談到成功經(jīng)驗時強調(diào)了創(chuàng)新和集體合作的重要性：“日新，日新，日日新；集體，集體，集集體?！?/p>

科技革命推動國家現(xiàn)代化

工業(yè)革命以來，西歐各國和越來越多的國家由農(nóng)業(yè)社會向工業(yè)社會轉(zhuǎn)變，這個巨變歷程就是通常意義上的“現(xiàn)代化”?？茖W(xué)和技術(shù)是現(xiàn)代化進程中的關(guān)鍵力量。

例如，第二次技術(shù)革命催生了電力、電器、汽車、石油化工等一大批新型產(chǎn)業(yè)，使第一次技術(shù)革命中的技術(shù)和制造業(yè)得以升級，將工業(yè)社會由機械化推向電氣化。電機、電燈等新發(fā)明構(gòu)成了以電力為核心的新技術(shù)體系和工業(yè)體系。電報、電話等新創(chuàng)造導(dǎo)致全球信息的高效傳遞系統(tǒng)的構(gòu)建。內(nèi)燃機逐步取代蒸汽機，帶來汽車、拖拉機等制造業(yè)的興起，石油和天然氣逐步成為世界主要能源。鋼鐵、合金、高分子材料為制造業(yè)提供了大量新材料。鋼筋混凝土在19世紀末開始廣泛應(yīng)用，開啟了土木工程和建筑的新時代。

歷史證明，技術(shù)革命與現(xiàn)代化表現(xiàn)為“直接相關(guān)”[2]。每次技術(shù)革命都塑造新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群，推動一些國家由農(nóng)業(yè)社會向工業(yè)社會轉(zhuǎn)變，促使世界格局發(fā)生深刻變革。英、法、德、美等國在科技革命中做出許多發(fā)明創(chuàng)造，憑借科技和經(jīng)濟的優(yōu)勢，在19世紀進一步向世界各地擴張，強力開辟殖民地，包括以“堅船利炮”打開清朝的國門。

比較而言，科學(xué)革命與現(xiàn)代化曾經(jīng)主要表現(xiàn)為“間接相關(guān)”，在當代則愈加“直接相關(guān)”?？茖W(xué)成為新發(fā)明的知識源，為人們提供新知識、新方法和新理論，還塑造著人們的世界觀、價值觀與方法論，從精神層面影響著現(xiàn)代化的進程。

事實上，“創(chuàng)新”是技術(shù)發(fā)展的常態(tài)，也是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這里所說的“創(chuàng)新”是經(jīng)濟學(xué)家定義的，意思是將新概念的構(gòu)想或技術(shù)發(fā)明轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力并進入市場的過程，即技術(shù)發(fā)明與經(jīng)濟之間的中間環(huán)節(jié)。目前，美、德、日、英、法等國創(chuàng)新能力較強，擅長將國際上的基礎(chǔ)研究成果和技術(shù)發(fā)明轉(zhuǎn)化為先進的工藝、產(chǎn)品和市場競爭力。這些國家的創(chuàng)新型企業(yè)在科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力方面發(fā)揮了突出作用。

創(chuàng)新是后進國家走向現(xiàn)代化的一條捷徑。一些未曾發(fā)生科技革命的國家搭上科技革命和工業(yè)化的便車，通過創(chuàng)新及相關(guān)舉措進入現(xiàn)代化國家行列。美國這個移民國家在19世紀和20世紀抓住科技革命的機遇，推進工業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵技術(shù)發(fā)明，并打好科學(xué)和教育的基礎(chǔ)，后來在科技革命中作出更多的貢獻。日本同樣抓住科技革命的機遇，首先著力推進工業(yè)化，消化吸收科技革命中的先進技術(shù)，同時謀求創(chuàng)新和發(fā)明，大力發(fā)展科學(xué)研究和科技教育。

總之，創(chuàng)新這個環(huán)節(jié)上做不好，科學(xué)技術(shù)就不容易高效地轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，對經(jīng)濟發(fā)展的推動作用就會打折扣。

科學(xué)和技術(shù)的“革命者”

科技革命是由人來完成的。誰是科技革命中的“革命者”？

我們可以將科技革命中的重要發(fā)明創(chuàng)造者和重大科技事件的主導(dǎo)者視為“革命者”。他們既有自己的個性和專長，又有一些共同的特點。他們有創(chuàng)造天賦，好奇心強，不喜歡循規(guī)蹈矩，敢于質(zhì)疑已有的知識和權(quán)威觀點，敏銳地發(fā)現(xiàn)或提出重要問題，提出新的觀點、路徑、方法、方案和思想等。

科學(xué)家們的重大成果大多數(shù)是其在創(chuàng)造力的黃金年齡段取得的。我們從科技通史著作中選了100位科學(xué)家（其中物理學(xué)家42位），對他們完成主要科技成就的年齡特征做了初步統(tǒng)計[3]。結(jié)果顯示，取得主要成就的年齡在22～30歲之間的占29%，30～40歲的占45%，41～50歲的占20%，大于50歲的只占6%。約50%的科學(xué)家在取得主要成就時，還沒有晉升到教授或相當于教授的職級，有些還在大學(xué)里讀學(xué)位，如愛因斯坦提出狹義相對論時只有26歲，當時是瑞士伯爾尼專利局的技術(shù)員。

下面簡單舉幾個實例。

16至17世紀的“工程師—科學(xué)家”專注于思考實踐中產(chǎn)生的新問題和新知識，努力為這些問題尋求新的理論基礎(chǔ)。這反映了學(xué)者傳統(tǒng)與工匠傳統(tǒng)相結(jié)合的趨勢。伽利略是“工程師—科學(xué)家”的杰出代表。他偏離了傳統(tǒng)的主流學(xué)術(shù)，敏銳地關(guān)注火炮使用、鐘表、造船等實踐中的復(fù)雜問題，提煉出彈道、落體、單擺、材料變形和斷裂等力學(xué)問題并加以研究，還探討了行星運動問題，質(zhì)疑、挑戰(zhàn)了亞里士多德等人的權(quán)威解釋，終于發(fā)現(xiàn)了落體運動規(guī)律、物體的慣性、材料形狀與受力的關(guān)系。他不但引領(lǐng)了力學(xué)研究的新方向，而且提出了實驗與數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法論和科研范式，對后世的科學(xué)發(fā)展影響深遠，被譽為“科學(xué)革命之父”。愛因斯坦認為：“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學(xué)的真正的開端?！盵4]129-131

科學(xué)家沒有共同的臉譜，他們可以分為不同的類型。2009年，數(shù)學(xué)物理學(xué)家戴森（F. Dyson）發(fā)表了一篇演講稿，題目是《鳥和青蛙》。他說：“有些數(shù)學(xué)家是鳥，其他的則是青蛙。鳥翱翔在高高的天空，俯瞰延伸至遙遠地平線的廣袤的數(shù)學(xué)遠景。他們喜歡那些統(tǒng)一我們思想、并將不同領(lǐng)域的諸多問題整合起來的概念。青蛙生活在天空下的泥地里，只看到周圍生長的花兒。他們樂于探索特定問題的細節(jié)，一次只解決一個問題?！薄皵?shù)學(xué)既需要鳥，也需要青蛙?！盵5]他認為，希爾伯特和楊振寧等數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家都是領(lǐng)頭的鳥。希爾伯特給“青蛙”數(shù)學(xué)家們提出了23個著名問題。楊振寧先生認為自己是“保守的革命者”[6]184。

牛頓和愛因斯坦當然都是像鳥一樣的科學(xué)家，是擅長構(gòu)建宏大科學(xué)圖景的大師。牛頓在1687年寫成《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。他綜合伽利略的動力學(xué)理論和開普勒的行星運動理論，提出運動三定律和萬有引力定律，統(tǒng)一了地球上的運動和天體的運動。這本書還運用了極限理論、微積分。牛頓的工作影響遍及數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)、人文和社會科學(xué)等領(lǐng)域。愛因斯坦主要是從物理學(xué)自身的發(fā)展中發(fā)現(xiàn)問題，選擇解決問題的突破口[4]93-96。到19世紀末，經(jīng)典物理學(xué)大廈已經(jīng)基本建成，物理學(xué)家似乎只能在學(xué)科框架內(nèi)研究一些特殊問題。然而，這一平靜的外表下，變革的動力卻正在積蓄。力學(xué)、熱力學(xué)和電動力學(xué)共享了空間、時間等基本概念，隨著實驗物理學(xué)和各門分支的快速發(fā)展，三者探究邊界問題的不同模式，最終產(chǎn)生無法在經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)解決的問題。1900年，普朗克提出量子的概念。愛因斯坦在1905年提出狹義相對論，1916年完成廣義相對論，前者揭示了運動與時間、空間的統(tǒng)一性，后者揭示了四維時空與物質(zhì)的統(tǒng)一性。以相對論和量子力學(xué)為支柱的現(xiàn)代物理學(xué)，對科學(xué)的各分支都產(chǎn)生了深刻影響。

彈道是一個很特別的問題。它像“導(dǎo)火索”一樣，影響了伽利略的選題，也促進了現(xiàn)代計算機的發(fā)明。一個問題對兩次“革命”的發(fā)生都有貢獻，這真是很奇妙的歷史巧合。第二次世界大戰(zhàn)時期，美國陸軍軍械部在馬里蘭州設(shè)立彈道研究實驗室，目的是為炮兵部隊做大量的彈道計算，而當時的計算工具遠不能滿足要求。軍械部的代表、數(shù)學(xué)博士戈德斯坦（H. Goldstine）促成軍械部委托賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院的副教授莫奇利制造一種能夠計算彈道的機器。這個計算機研制團隊以莫奇利和?？颂貫楹诵?，前者擅長作整體設(shè)計，后者擅長解決技術(shù)難題，二人特長互補、配合默契。在他們的率領(lǐng)下，團隊在1946年2月完成了軍械部的任務(wù)，研制出電子計算機ENIAC[7]。這時，莫奇利不足39歲，而?？颂剡€不滿27歲。1944年，馮·諾伊曼因一個偶然的機會加入ENIAC團隊，重點思考設(shè)計方案，在1945年6月與合作者提出“存儲程序”概念、二進制原理和存儲程序計算機模型，為現(xiàn)代計算機設(shè)計確定了基本原則。

從取得科研成績的年齡來看，有些科學(xué)家年少得志，從小就顯露出天賦，青年時期就取得重大的成就。例如，馮·諾伊曼從小被譽為神童，6歲時能心算8位數(shù)除法，在純數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計算機等領(lǐng)域都做出了開創(chuàng)性工作。也有許多科學(xué)家在年輕時并不被看好，成年后才充分展示自己的潛質(zhì)。比如，物理化學(xué)家哈伯（F. Haber）在讀書階段基本上沒有突出的表現(xiàn)，物理學(xué)成績比較差，化學(xué)成績也不突出，但在成年之后表現(xiàn)出色，發(fā)明了合成氨工藝等，創(chuàng)建了德國威廉皇帝學(xué)會的第一個研究所，被政府聘為科學(xué)顧問，獲得了諾貝爾化學(xué)獎。

有些重大的科研成果可能需要一個較長時間的探索和積累才能夠完成，發(fā)表的時間還可能受到多種因素的影響。牛頓在45歲時寫成經(jīng)典力學(xué)的集大成之作——《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。達爾文長期研究自然歷史，并為此環(huán)球航行，進行動植物和地質(zhì)學(xué)考察，在50歲時出版了挑戰(zhàn)神創(chuàng)論的《物種起源》。伽利略68歲才寫成《關(guān)于兩大世界體系的對話》，第二年被教會限制活動自由，直至其74歲，該書才出版。

當然，學(xué)習(xí)過理工農(nóng)醫(yī)等學(xué)科的某個專業(yè)，并不意味著畢業(yè)之后就一定從事與這個專業(yè)相關(guān)的工作。改行的“革命者”和事業(yè)成功者也很多，如魯迅、李約瑟。李約瑟本來是生物化學(xué)家，在胚胎學(xué)研究領(lǐng)域取得了重要成就。然而，他在40多歲時改變了學(xué)術(shù)興趣，半路出家，改行研究歷史，成為享譽世界的科學(xué)史家。他后半生傾力發(fā)現(xiàn)中國科技知識傳統(tǒng)，“揭開中國的神秘面紗”，成為劍橋大學(xué)最杰出的校友之一。

“地域性的”科技革命

歐洲首先發(fā)生了科學(xué)革命和技術(shù)革命，這是歷史上的特例。只有幾個國家是科技革命的原發(fā)地，科技革命的浪潮由此涌向世界各地，廣泛傳播新的科學(xué)和技術(shù)，在許多國家和地區(qū)引發(fā)了不同于原發(fā)地的、“地域性的”科技革命。以下以中國為例，作一點探討。

中國古代做出了許多重大的發(fā)明創(chuàng)造，為人類文明發(fā)展貢獻了中國智慧和中國力量。16至18世紀，歐洲古典科學(xué)技術(shù)以及少部分與科學(xué)革命相關(guān)的知識傳入中國，促進了數(shù)學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、火器、鐘表和儀器等學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，但并沒有導(dǎo)致中國科技的根本變革。當時，中國人并不知道歐洲發(fā)生了科技革命。

19世紀中后期，第二次技術(shù)革命繼續(xù)向縱深發(fā)展。在西方列強的強力沖擊下，清朝政府開始引進西方火器和艦船技術(shù)，通過創(chuàng)辦機器局、開辦學(xué)堂和翻譯書籍等舉措，逐步了解近代技術(shù)和科學(xué)。經(jīng)歷了甲午戰(zhàn)敗、戊戌變法和庚子事變，清朝政府宣稱實行“新政”，包括1902至1904年的學(xué)制改革。

20世紀初，第二次科學(xué)革命正在歐洲興起。清朝政府將理工農(nóng)醫(yī)學(xué)科納入到新學(xué)制，使近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與人文社會科學(xué)相提并論，甚至與儒家圣賢之學(xué)比肩，成為社會主流知識的重要組成部分。這在中國歷史上是空前的。此后，高等院校、科研機構(gòu)和工業(yè)企業(yè)得到發(fā)展，科學(xué)家和工程師等新型人才走上歷史舞臺，近現(xiàn)代科技在中國得到發(fā)展，并且結(jié)出果實。這些顯著變化表明，中國發(fā)生了“地域性的”科技革命，這對國家的現(xiàn)代化產(chǎn)生了深遠的影響[8]。

20世紀，一些中國青年接受了系統(tǒng)的科技教育，部分人還有機會師從世界一流的科學(xué)家，個別人則主要靠自學(xué)成才。他們?nèi)〉昧烁咚降目蒲谐晒瑸榭萍己蜕鐣l(fā)展作出了重要貢獻。這樣的人物中有工程科學(xué)方面的詹天佑、侯德榜等，地質(zhì)學(xué)方面的翁文灝、李四光等，數(shù)學(xué)方面的陳省身、華羅庚、吳文俊等，物理學(xué)方面的王守競、王淦昌、錢三強、楊振寧、李政道等，力學(xué)方面的錢學(xué)森、郭永懷等。對中國來說，他們也是科學(xué)和技術(shù)的“革命者”。

詹天佑幼年讀私塾，1872年成為清朝留美幼童中的一員，1878年考入耶魯大學(xué)，學(xué)習(xí)鐵路工程。1881年獲學(xué)士學(xué)位，并奉朝廷之令回到中國。七年之后，終于有機會參與修筑鐵路，發(fā)揮所學(xué)專長。1905—1909年，他將科學(xué)化的近代技術(shù)（借助了自然科學(xué)的近代鐵路技術(shù)）移植到國內(nèi)，創(chuàng)造性地主持修筑了京張鐵路，成為中國第一批近代工程師的翹楚。他還在1913年創(chuàng)建中國第一個工程科學(xué)社團——中華工程師會，為工程科學(xué)向中國的移植和成長立下開創(chuàng)之功。詹天佑的成就也是中國技術(shù)從古代階段躍升到近代階段的一個重要標志。

這場“地域性的”革命使中國實現(xiàn)了由經(jīng)驗科學(xué)到實驗科學(xué)的跨越，這也是古代科學(xué)向近現(xiàn)代科學(xué)的轉(zhuǎn)變。王淦昌的學(xué)術(shù)歷程就很好地印證了這點。他先讀私塾，后讀新學(xué)制的小學(xué)和中學(xué)，1929年獲清華大學(xué)物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1930年到柏林大學(xué)物理系深造，并在威廉皇帝學(xué)會化學(xué)研究所做研究，1934年獲得博士學(xué)位并回國任教。1941年，他在抗戰(zhàn)大后方提出探測中微子的實驗方法。第二年美國物理學(xué)家據(jù)此做實驗，證實了他的預(yù)言。1959年底，他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用蘇聯(lián)杜布納核子研究所的加速器，發(fā)現(xiàn)了反西格馬負超子，這是杜布納的一項標志性成就[9]。王淦昌在1960年回國，第二年參與領(lǐng)導(dǎo)核武器研制，作出重大貢獻。他曾是杜布納研究所的副所長，杜布納用他的名字命名了一條路，以紀念他作出的科學(xué)貢獻。

科技領(lǐng)軍人才的作用

科技革命者和其他高層次科技專家通常具有很強的學(xué)術(shù)洞察力和研究能力，扮演領(lǐng)軍人才的角色。下面，介紹一位基礎(chǔ)研究的領(lǐng)軍科學(xué)家——丹麥物理學(xué)家玻爾[10]。

玻爾無疑是20世紀科學(xué)革命的重要貢獻者。他1911年26歲時在丹麥哥本哈根大學(xué)獲得博士學(xué)位，當年就去劍橋大學(xué)卡文迪什實驗室工作，幾個月后加入曼徹斯特的盧瑟福團隊，1916年回到丹麥任教，“把英國的方法移植到哥本哈根”。1913年提出原子模型理論，九年后，獲得諾貝爾物理學(xué)獎。1921年，36歲的玻爾創(chuàng)辦了哥本哈根理論物理研究所，并擔(dān)任所長。他做了大量的事務(wù)性工作，爭取政府對研究所的投入和民間的募捐，為物理學(xué)家營造優(yōu)越的學(xué)術(shù)環(huán)境，使這個研究所發(fā)展成為世界上最重要、最活躍的理論物理研究中心，為基礎(chǔ)科學(xué)研究樹立了典范。許多著名科學(xué)家和青年學(xué)者來到哥本哈根，進行交流與合作研究，共同推動物理學(xué)特別是量子力學(xué)的發(fā)展。

基礎(chǔ)研究需要鼓勵科學(xué)家自由暢想，寬容他們的失敗。玻爾本人喜歡與青年學(xué)者討論問題，營造了平等、寬松的氛圍。年輕人與科學(xué)大師們在一起，開心地研討科學(xué)問題，勇于挑戰(zhàn)已有的理論，批評錯誤的觀點，不斷深化各自的研究。

玻爾強調(diào)，研究所是科研場所，也是培養(yǎng)青年科學(xué)家的場所。只有積極吸收優(yōu)秀的年輕人，才能不斷提出新問題，產(chǎn)生新思想。他不怕被年輕人質(zhì)疑和批評。例如，他主動邀請海森伯這位當面質(zhì)疑自己觀點的年輕人一起散步，討論原子理論的歷史及其中的問題和困難。海森伯后來回憶說，他與玻爾的散步談話對自己的科學(xué)生涯影響深遠。

玻爾和他的研究所是世界頂級科研機構(gòu)，對世界各地的優(yōu)秀物理學(xué)家很有吸引力。在他主持工作的40年里，有600多名物理學(xué)家來到這個物理學(xué)中心，其中三分之二的人不足30歲。僅在頭十年，就有17個國家的63位物理學(xué)家來到這里，其中，泡利、海森伯、朗道、伽莫夫等后來均成為很有成就的大科學(xué)家。哥本哈根物理學(xué)家的“朋友圈”非同一般，學(xué)術(shù)層次很高，不是現(xiàn)在的“飯圈”。

在近現(xiàn)代科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)中，特別是大科學(xué)工程中，領(lǐng)軍科學(xué)家的角色越來越重要。例如，中國數(shù)學(xué)領(lǐng)域的華羅庚。再比如，在世界航天領(lǐng)域，有德國的馮·布勞恩、蘇聯(lián)的科羅廖夫、中國的錢學(xué)森。錢學(xué)森在1934年獲得交通大學(xué)機械工程學(xué)士學(xué)位，后來去麻省理工讀碩士學(xué)位，之后到加州理工學(xué)院跟隨力學(xué)家馮·卡門讀博士學(xué)位，在力學(xué)、工程控制論等學(xué)科領(lǐng)域取得了重大研究成果。1955年10月，他回到祖國，角色發(fā)生了重要轉(zhuǎn)變。他在1956年2月向中央提交《建立我國國防航空工業(yè)的意見書》，闡述了發(fā)展火箭武器的方案，幾個月后，牽頭起草了《1956—1967年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃》中的“噴氣和火箭技術(shù)的建立”部分，直接參加了國家發(fā)展尖端科技的頂層設(shè)計和領(lǐng)導(dǎo)工作[11]。他還親自主持了中科院力學(xué)所、國防部五院、中國科大力學(xué)系等單位的工作，為“兩彈一星”研制、航天事業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)作出了杰出貢獻。

科學(xué)史表明，領(lǐng)軍科學(xué)家有能力洞察科技發(fā)展大勢，或者說，角色需要他們把握科技發(fā)展的趨勢和規(guī)律性。這也是許多高層次科學(xué)家對科技史比較感興趣的一個緣由。

專業(yè)選擇和創(chuàng)造力培養(yǎng)

以科學(xué)研究為職業(yè)，這是一個非常好的人生選項。即使將來不以此為職業(yè)，也需要接受科學(xué)訓(xùn)練，具備一定的科學(xué)素養(yǎng)。1941年1月31日，毛澤東主席在給毛岸英和毛岸青的信中，鼓勵他們學(xué)習(xí)科學(xué)，并且強調(diào)：“只有科學(xué)是真學(xué)問，將來用處無窮?！盵12]

中國正在實施“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”，致力于科技自立自強，建設(shè)世界科技強國。國家迫切需要優(yōu)秀科技人才，希望拔尖人才、領(lǐng)軍人才不斷涌現(xiàn)。這為科學(xué)家、工程師和其他科技從業(yè)者帶來了大量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機會。顯然，青年人才在科學(xué)原創(chuàng)、技術(shù)攻關(guān)、企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面，都大有可為！

選擇什么專業(yè)，這是一個重要的話題。我們常聽到這樣一種說法，大學(xué)生本科階段選學(xué)校，碩士階段選專業(yè)，博士階段選導(dǎo)師。2002年，南開大學(xué)和清華大學(xué)校友、數(shù)學(xué)家陳省身接受中央電視臺采訪，強調(diào)做學(xué)問的成功經(jīng)驗是找最好的老師。的確，跟著高水平導(dǎo)師做研究，能夠開闊眼界，學(xué)習(xí)怎么選方向和研究專題，結(jié)識更多的專家和同學(xué)，拓展自己在學(xué)界的人脈。

陳省身在1926年15歲時考入南開大學(xué)，選擇跟姜立夫教授學(xué)數(shù)學(xué)。19歲去清華大學(xué)讀碩士，其間，在北京大學(xué)聽了德國漢堡大學(xué)布拉施克（W. E. Blaschke）教授作的學(xué)術(shù)報告。北大的數(shù)學(xué)報告影響了清華的學(xué)生，促使陳省身產(chǎn)生跟隨這位德國數(shù)學(xué)家學(xué)習(xí)的想法。1934年，陳省身去漢堡跟布拉施克攻讀博士學(xué)位，科研上取得了重要突破。法國數(shù)學(xué)家韋伊（A. Weil）認為，陳省身把布拉施克學(xué)派的微分幾何工作推到了更高水平。在漢堡，陳省身研讀了法國數(shù)學(xué)家嘉當（E. J. Cartan）的論著，于是想到去跟這位大數(shù)學(xué)家做研究。1936年，他來到巴黎跟嘉當做博士后，參加了布爾巴基學(xué)派青年數(shù)學(xué)家組織的“嘉當?shù)臄?shù)學(xué)工作”討論班，感覺收獲很大?；貒?，他到西南聯(lián)大任教。他于1943至1945年在普林斯頓高等研究所取得了世界一流的研究成果，一項是黎曼流形的高斯—博內(nèi)公式的內(nèi)蘊證明，另一項是埃爾米特流形的示性類論。

陳省身強調(diào)：“中國人的數(shù)學(xué)才能是不容懷疑的?！眳俏目』貞浾f，陳先生“善于提攜后進，指導(dǎo)有方”[13]，是陳先生同意他到中央研究院數(shù)學(xué)研究所工作，帶他進入代數(shù)拓撲研究領(lǐng)域。他后來也成了數(shù)學(xué)大家。1999年底到2000年初，陳省身接受數(shù)學(xué)史家的口述史訪談，談到了數(shù)學(xué)才能問題。他說：“我想對于一個人，你是不是應(yīng)該搞數(shù)學(xué)，是不是應(yīng)該拿數(shù)學(xué)作為終生的職業(yè)，主要的是你的數(shù)學(xué)才能好不好。哈代說：‘一個決定性的因素是你是不是比老師好。如果在上課時，你對課程的了解不亞于你的老師，那你就可以念數(shù)學(xué)?！睂τ诓拍懿贿m合搞數(shù)學(xué)的學(xué)生，他說：“他當然有別的才能可以發(fā)展，天無棄材?！盵14]

楊振寧《晨曦集》里有一篇文章講了他對學(xué)生選擇正確方向的看法：“我看到物理界有許多人在念書的時候?qū)W習(xí)成績都很好，可是過了二三十年，他們的差別卻很大。有人取得了很大成就，有人老是做一件事，費了很大的勁，卻沒有什么成就。什么原因呢？這里雖然有能力等問題，但都不是主要的。最主要的是會不會選擇正確的方向，哪個方向?qū)頃行碌陌l(fā)展。如果你在做研究生的時候，掌握了兩三個方向，這些方向在5年或10年內(nèi)有大發(fā)展的話，那么只要你是一個不壞的研究生，你就一定有前途。如果你搞的那個方向是強弩之末，你再搞進去，不知道轉(zhuǎn)行，那就不會有大成就?！盵6]298-299

可見，在名校學(xué)習(xí)，跟著名師做研究，可以提高自己的學(xué)術(shù)起點，清楚地選擇研究方向，少走彎路；另一方面，還要發(fā)現(xiàn)自己的天賦和學(xué)術(shù)興趣，做適合自己特長的工作，這就容易取得好的成績。這是一般的經(jīng)驗。

不過，總有一些例外。有些學(xué)者無緣在高水平研究機構(gòu)或大學(xué)工作，主要靠業(yè)余研究，也創(chuàng)造了不凡的業(yè)績。例如，陸家羲在1957年考入東北師范大學(xué)物理系，畢業(yè)后，先后在包頭的鋼鐵學(xué)院和中學(xué)教物理。他在1957年對“柯克曼女生問題”產(chǎn)生興趣，開始利用業(yè)余時間研究組合數(shù)學(xué)。1983至1984年，他以包頭九中物理教師的身份，在國際刊物《組合論》上連續(xù)發(fā)表了6篇高水平論文[15]。他去世之后，其研究成果獲得國家自然科學(xué)一等獎。

大家都知道，中國學(xué)生在考試方面表現(xiàn)出眾，但考試分數(shù)高不一定意味著創(chuàng)造力強。科學(xué)家們特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)造力，反對應(yīng)試教育。1984年5月，李政道對中國科大少年班的學(xué)生們說：“最重要的是創(chuàng)造力，是要能帶頭，而不是人家?guī)ь^，你跟在后面走?！薄翱荚囍皇强家粋€人的記憶力，考的是運算技巧，并不是學(xué)習(xí)的重點，學(xué)習(xí)的重點是能力的培養(yǎng)?！盵16]

1985年6月15日，陳省身向中國科大少年班同學(xué)贈言：“不要考第一。”中國科大原校長朱清時對這句話的解釋是：原生態(tài)的學(xué)生一般考試能得七八十分，要想得100分要下好幾倍的努力，訓(xùn)練得非常熟練才能不出小錯。要爭這100分，就需要浪費很多時間和資源，相當于土地要施10遍化肥，最后學(xué)生的創(chuàng)造力都被磨滅了[17]。

應(yīng)試教育強化了學(xué)生們吸收知識的能力，將學(xué)生們導(dǎo)向記憶、復(fù)讀，而不是多關(guān)注知識是如何創(chuàng)造出來的。科技史上的原創(chuàng)工作并不像教科書編的那么完美。例如，經(jīng)典力學(xué)、微積分、進化論及蒸汽機、計算機、運載火箭等發(fā)明創(chuàng)造，起初都不夠成熟、不夠完美，經(jīng)歷了后來者的創(chuàng)造性修補、完善。大學(xué)生們特別是研究生們，應(yīng)該理解科學(xué)家、發(fā)明家創(chuàng)造新知識的過程和方法。當然，跟著導(dǎo)師寫學(xué)位論文，就是在學(xué)習(xí)如何創(chuàng)造知識。

如果想進一步了解科學(xué)和技術(shù)的“革命者”，可以選讀他們的傳記，以及他們的原著或原著的中文譯本。比如說，學(xué)物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科的同學(xué)，可以選讀牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、愛因斯坦的《物理學(xué)的進化》、陳省身的《我的科學(xué)生涯與著作梗概》、楊振寧的《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡史》；學(xué)生物的，可以選讀達爾文的《物種起源》、薛定諤的《生命是什么》，等等。

期待新時代的中國青年學(xué)者在創(chuàng)新實踐，特別是新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中扮演重要角色，為中華民族偉大復(fù)興作出重要的貢獻，也為人類文明進步貢獻中國智慧！

（本文為作者2021年11月7日在教育部主辦、南開大學(xué)承辦的“拔尖計劃2.0”首屆學(xué)生學(xué)術(shù)交流會上的報告，本刊發(fā)表時略有修改，并經(jīng)作者同意發(fā)表。）

[1]中國科學(xué)院. 科技革命與中國的現(xiàn)代化： 關(guān)于中國面向2050年科技發(fā)展戰(zhàn)略的思考. 北京： 科學(xué)出版社， 2009： 7-26.

[2]張柏春. 科技革命及其對國家現(xiàn)代化的推動芻議. 科學(xué)與社會， 2012， 2（1）： 21-31.

[3]張柏春. 從人才發(fā)展周期特征談培養(yǎng)、引進和任用優(yōu)秀科學(xué)家.科學(xué)與社會， 2011， 1（1）： 22-27.

[4]中國科學(xué)院， 國家自然科學(xué)基金委員會. 未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略. 北京： 科學(xué)出版社， 2012.

[5]戴森.鳥和青蛙.王丹紅， 譯.（2011-08-18）. http：//news. sciencenet.cn/htmlnews/2011/8/251096-1.shtm.

[6]楊振寧， 翁帆. 晨曦集. 北京： 商務(wù)印書館，2021.

[7]劉益東. 研制第一臺電子計算機——美國ENIAC組織管理模式//潘教峰， 李成智， 周程， 等. 重大科技創(chuàng)新案例. 濟南： 山東教育出版社， 2011： 49-63.

[8]張柏春， 田淼， 張久春. 科技革命與中國現(xiàn)代化. 濟南： 山東教育出版社， 2017： 162-164.

[9]Liu J Y， Wang F， Zhemchugov A. Chinese scientists in Dubna（1956–1965）. Chinese Annals of History of Science and Technology， 2021， 5 （2）： 31-89.

[10]尹曉冬， 田淼. 玻爾與哥本哈根大學(xué)理論物理研究所// 潘教峰，李成智， 周程， 等. 重大科技創(chuàng)新案例. 濟南： 山東教育出版社， 2011： 1-12.

[11]李成智. 中國航天技術(shù)發(fā)展史稿： 上冊. 濟南： 山東教育出版社， 2006： 55-63.

[12]中央檔案館. 毛澤東書法選： 甲編（三）. 北京： 榮寶齋出版社， 2013： 30-32.

[13]吳文俊. 序——中央研究院數(shù)學(xué)研究所一年的回憶//陳省身.陳省身文選： 傳記、通俗演講及其它. 北京： 科學(xué)出版社， 2011： Ⅰ-Ⅳ.

[14]田淼. 陳省身采訪錄. 中國科技史料， 2000， 21（2）： 117-127.

[15]羅見今. 陸家羲對組合設(shè)計的貢獻. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報： 自然科學(xué)版， 2010， 39（1）： 99-108.

[16]方黑虎， 丁毅信， 丁兆君. 永恒的東風(fēng)： 中國科大故事， 合肥：中國科大出版社， 2018： 137.

[17]朱建人. 從陳省身的“不要考一百分”說減負. 教育理論與實踐通訊， 2018（8）： 13.

關(guān)鍵詞：科學(xué) 技術(shù) 革命 革命者 ■