“錢學(xué)森之問”與庫恩科學(xué)發(fā)展模式

黃艷秋

一、“錢學(xué)森之問”含義解讀

錢學(xué)森是我國著名的空氣動力學(xué)家、系統(tǒng)科學(xué)家，工程控制論創(chuàng)始人之一，中國科學(xué)院學(xué)部委員、中國工程院院士，“兩彈一星”功勛獎?wù)芦@得者。扈中平教授在《“錢學(xué)森之問”是錢學(xué)森的心中之問嗎》[1]一文中向大眾普及了關(guān)于所謂“錢學(xué)森之問”的由來。據(jù)其考察，錢學(xué)森曾發(fā)問：“現(xiàn)在中國沒有完全發(fā)展起來，一個重要原因是沒有一所大學(xué)能夠按照培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造人才的模式去辦學(xué)，沒有自己獨特的創(chuàng)新的東西，老是‘冒’不出杰出人才，這是很大的問題?！边@是著名的“錢學(xué)森之問”的最初版本?！盀槭裁次覀兊膶W(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”[2]這一問題則來自錢學(xué)森去世后，沈正斌等多名教授緬懷錢老所作文章重新概述出錢學(xué)森的這一大感慨，由此產(chǎn)生了“錢學(xué)森之問”。

扈中平教授指出，對于新華網(wǎng)刊發(fā)的文章《11名教授公開致信袁貴仁：直面“錢學(xué)森之問”》的講述是有問題的，直接用引語的方式，容易被認(rèn)為那是錢老的原話，還有一個問題則是局限了對錢老感嘆“冒”不出杰出人才這一觀點的解答范圍。但無論如何“錢學(xué)森之問”引起了關(guān)注，有各方人士進(jìn)行研究。

自“錢學(xué)森之問”被提出之后，許多學(xué)者從教育角度出發(fā)對這個問題進(jìn)行分析，從多個方面給出了建議，但主要是關(guān)于教育制度方面的建議。的確如扈中平教授所言，不應(yīng)該只是看到教育層面的問題所在，還應(yīng)該看到所謂“冒”隱含著當(dāng)時人才培養(yǎng)環(huán)境有阻礙，存在教育體制以外的影響因素。

另一種含義的“錢學(xué)森之問”感嘆我國為何沒能夠培養(yǎng)出高精尖的人才，其也有思考的價值。因為這兩種對“錢學(xué)森之問”的解讀，都聚焦人才培養(yǎng)，焦點是一致的，只是在考慮人才培養(yǎng)的角度有所不同。所以要想回答錢學(xué)森的這個問題，就需要對人才培養(yǎng)問題進(jìn)行分析研究。人才培養(yǎng)不僅僅和教育制度密切相關(guān)，也與科學(xué)發(fā)展環(huán)境、科研方向有很大的關(guān)系。

本文依據(jù)庫恩的理論總結(jié)出的科學(xué)發(fā)展的模式，分析“錢學(xué)森之問”可能的影響因素，并結(jié)合科學(xué)家傳記和相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行解答。

二、庫恩科學(xué)發(fā)展模式概述

庫恩《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》[3]一書從介紹常規(guī)科學(xué)入手，第二章到第四章詳細(xì)地介紹了常規(guī)科學(xué)，可見常規(guī)科學(xué)的重要性，但該書沒有概括出科學(xué)發(fā)展的模式。林超然的《現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)教程》[4]對庫恩《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》涉及的科學(xué)發(fā)展模式進(jìn)行了簡潔的概括?？茖W(xué)發(fā)展的模式被如是呈現(xiàn)：前科學(xué)時期—常規(guī)科學(xué)時期—反常與危機(jī)時期—新常規(guī)科學(xué)時期，并進(jìn)入循環(huán)。

常規(guī)科學(xué)是科學(xué)發(fā)展的常態(tài)存在，反常與危機(jī)的出現(xiàn)會對它的地位造成威脅，一旦由反常進(jìn)入危機(jī)，說明反常不再只是常規(guī)科學(xué)當(dāng)中出現(xiàn)的不可用該理論解釋的個例，案例的不斷增加，動搖了常規(guī)科學(xué)的地位，必將會有科學(xué)家對該反常進(jìn)行研究，對危機(jī)進(jìn)行處理。此時舊常規(guī)理論將不再為科學(xué)共同體中的所有人接受，于是就會出現(xiàn)科學(xué)革命。當(dāng)科學(xué)革命進(jìn)入尾聲，就將出現(xiàn)新的常規(guī)科學(xué)取代舊常規(guī)科學(xué)。

值得一提的是，庫恩提出的科學(xué)發(fā)展模式是一種“解難題活動”，“庫恩認(rèn)為常規(guī)科學(xué)的本質(zhì)不是否定舊范式、肯定新范式，而是不斷闡明、發(fā)展、驗證和完善自己已形成的范式。常規(guī)科學(xué)的目的不是要做出某種重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，而是運用已有的范式去解決難題，從而使已有的科學(xué)知識穩(wěn)步地擴(kuò)大和精確化，是科學(xué)發(fā)展的漸進(jìn)過程。”[5]庫恩的科學(xué)發(fā)展動態(tài)模式在一定程度上符合辯證唯物主義的對立統(tǒng)一規(guī)律[6]。

常規(guī)科學(xué)是常態(tài)的，而反常和危機(jī)相對而言是短暫出現(xiàn)的，引起科學(xué)革命，隨后又會進(jìn)入新的常態(tài)科學(xué)時期。二十世紀(jì)為什么會出現(xiàn)很多的頂尖科學(xué)家，就在于他們所處的時代是科學(xué)反常出現(xiàn)的時代。例如物理學(xué)，自牛頓建立力學(xué)以后的兩百年間，沒有較為突出的成就，其原因就在于對牛頓力學(xué)的權(quán)威崇拜，所有的科學(xué)家都認(rèn)為牛頓力學(xué)可以解釋所有。可見在一個領(lǐng)域的常規(guī)科學(xué)時期，多是對現(xiàn)有理論的完善和精確，較難有極為突出的成就出現(xiàn)。等到反常與危機(jī)的出現(xiàn)，科學(xué)家提出新假說、理論，隨后科研會向新的方向發(fā)展。這促使儀器設(shè)備也要推陳出新，甚至于出現(xiàn)一個全新的領(lǐng)域。既然需要有儀器設(shè)備或者更為合理的假說、理論出現(xiàn)，那么就要尋找常規(guī)科學(xué)時期所出現(xiàn)的問題，尋找反常和危機(jī)，從而出現(xiàn)科學(xué)革命。

三、“錢學(xué)森之問”的解讀與解答

(一)結(jié)合庫恩理論分析“錢學(xué)森之問”

一是前科學(xué)時期我國正處在恢復(fù)階段。前科學(xué)時期是科學(xué)發(fā)現(xiàn)信息混雜的狀態(tài)，是混沌的，這一階段的科學(xué)發(fā)現(xiàn)要靠科學(xué)家敏銳的眼光發(fā)現(xiàn)規(guī)律，在紛繁復(fù)雜的線索當(dāng)中總結(jié)出相關(guān)的理論。例如門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素的規(guī)律創(chuàng)建元素周期表。一開始的元素是零散、孤立地被發(fā)現(xiàn)，門捷列夫?qū)⑵渚C合在一起探索元素出現(xiàn)的規(guī)律，化繁為簡后總結(jié)出元素周期律，為元素化學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

當(dāng)代科學(xué)技術(shù)在我國開始傳播的時間，相對西方國家而言并不算長。以化學(xué)學(xué)科為例，近代化學(xué)興起近300年，但是在我國化學(xué)科研發(fā)展不過近百年[7]。化學(xué)從前科學(xué)時期走到常規(guī)科學(xué)時期，用了很長一段時間，經(jīng)歷了多次重大的變革——化學(xué)革命，近代化學(xué)才慢慢地興起。物理學(xué)在近百年時間里發(fā)生了巨大的變化；以物理學(xué)、化學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科慢慢分化出來，生物學(xué)開始出現(xiàn)。但是近代以來，中國面臨三座大山壓迫，沒有余力進(jìn)行科學(xué)探索，錯失了時機(jī)。新中國成立之初，遭到以美國為首的西方國家的封鎖，對外科技交流受到很大的影響，我國的科學(xué)家白手起家、全力攻關(guān)，取得了“兩彈一星”、人工合成牛胰島素等重大突破。改革開放后，中國科技的發(fā)展日新月異，但科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)的問題還沒得到根本解決，優(yōu)秀的杰出科學(xué)家“冒”得不多，這正是“錢學(xué)森之問”關(guān)注的核心問題。

二是常規(guī)科學(xué)時期難以有巨大的成就出現(xiàn)。就整個世界而言，雖然近年來科技不斷地推陳出新，但仍處于庫恩模式當(dāng)中的常規(guī)科學(xué)時期，沒有較大的危機(jī)與反常出現(xiàn)，處在相對穩(wěn)定的范式當(dāng)中。從庫恩的范式理論來看，在常規(guī)科學(xué)的發(fā)展階段，科學(xué)家大都是在對已有的范式理論做出修補(bǔ)，在已有范式的指導(dǎo)下進(jìn)行常規(guī)的實驗和理論研究，而不會大動干戈地改動范式的內(nèi)容。例如很長一段時間里，物理學(xué)家認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)無可撼動，后人只能對經(jīng)典力學(xué)提出更加精確的證實理論。當(dāng)時的學(xué)科知識并沒有今天這樣的豐富，都難以突破牛頓力學(xué)的范式，何況當(dāng)下知識和科技理論的數(shù)量是爆炸式遞增的，因此想要掌握好基礎(chǔ)理論并且對已經(jīng)有成熟理論體系的學(xué)科進(jìn)行研究，取得重大突破是很難的。所以處于常規(guī)科學(xué)這個時期可能取得的成就不如危機(jī)和反常出現(xiàn)時所帶來的成就那么震撼人心，當(dāng)然這樣的創(chuàng)新也是很有價值的，只是較難有危機(jī)反常出現(xiàn)時產(chǎn)生的改變所帶來的影響那么深刻。

如此大背景下全世界的科學(xué)發(fā)展水平，每一學(xué)科都有細(xì)枝末節(jié)的不斷突破，但是目前的科技發(fā)展時期或正處于庫恩范式理論當(dāng)中的常規(guī)科學(xué)發(fā)展時期。我們?nèi)匀豢梢钥吹叫碌倪M(jìn)步與發(fā)展，但是沒有像量子力學(xué)發(fā)現(xiàn)使得經(jīng)典力學(xué)根基動搖這樣大的危機(jī)與反常的成就。全球化進(jìn)程下在已有科學(xué)基礎(chǔ)上的研究，尤其是具有完整系統(tǒng)的領(lǐng)域其知識含量十分驚人，例如物理學(xué)、化學(xué)領(lǐng)域各自的總知識量是驚人的，哪怕是一個分支學(xué)科的資料都是很多的，要想完全掌握，梳理清晰并在此基礎(chǔ)上有巨大的突破是極為困難的。我國的科學(xué)水平在不斷地追趕西方，并且試圖超越，這已經(jīng)是一個不錯的成果。但整體而言，我國的基礎(chǔ)科學(xué)目前落后于發(fā)達(dá)國家，只有5%的領(lǐng)域能夠維持跟跑世界先進(jìn)水平[8]。

三是反常與危機(jī)出現(xiàn)的機(jī)遇難以把握。根據(jù)庫恩范式理論，整個世界的知識不斷地在擴(kuò)大，以至于出現(xiàn)反常、危機(jī)的邊界在不斷外擴(kuò)，就是科學(xué)的內(nèi)容不斷增加。最初的科學(xué)知識總量較小，容易突破，有新的發(fā)現(xiàn)，但是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容不斷增加，知識總量提升了多個數(shù)量級，這就導(dǎo)致在相對成熟領(lǐng)域的研究很難有所突破。這是因為一手資料與對該領(lǐng)域研究的領(lǐng)軍人物的資料十分豐富，讀完這些資料就要耗費很大的時間和精力，而要有所突破就必須掌握這些龐雜的資料，并且表達(dá)自己的看法，實現(xiàn)創(chuàng)新，這有一定的困難。

我國的科研人員在對待反常、危機(jī)時較為保守，容易錯失機(jī)遇。因為我國的科學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱，在科學(xué)研究中一旦出現(xiàn)反常，很容易認(rèn)為是錯誤之處而被忽視。吳征鎧在自傳《我的一生》[9]里寫道，在國外留學(xué)，最深有體會的是國人對機(jī)遇的把握不如國外科學(xué)工作者，主要原因是不夠大膽質(zhì)疑，容易局限在已有的知識框架之中。

(二)“錢學(xué)森之問”可能的突破口

首先，要一直重視基礎(chǔ)科學(xué)的建設(shè)和研究。閱讀研究盧嘉錫、唐敖慶、徐光憲等多位化學(xué)家的傳記，不難發(fā)現(xiàn)眾多科學(xué)家對基礎(chǔ)研究的重視?；A(chǔ)科學(xué)是科學(xué)研究的根基，雖然看似離我們很遙遠(yuǎn)，但是這就像是蓋房子時的地基，只有基礎(chǔ)科學(xué)的基礎(chǔ)打牢，以基礎(chǔ)科學(xué)為理論依據(jù)的科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用才有發(fā)展的可能，這也是近代西方國家崛起的重要原因?；A(chǔ)科學(xué)研究的重要性就體現(xiàn)在它對整個科學(xué)領(lǐng)域的影響，一個國家有影響力的基礎(chǔ)研究成果越多，這個國家的基礎(chǔ)科學(xué)水平就越高。

其次，關(guān)注因?qū)W科交叉而出現(xiàn)的新領(lǐng)域。這些新興領(lǐng)域往往是前所未有、正待開拓的，所以在牢固的基礎(chǔ)理論上進(jìn)行新興領(lǐng)域的探索是容易取得重大成就的區(qū)域。徐光憲在《科研創(chuàng)新十六法》[10]談及學(xué)科交叉法，雖然我們身處于庫恩范式理論當(dāng)中的常規(guī)科學(xué)時期，但這是對已經(jīng)形成一定規(guī)模的科學(xué)領(lǐng)域而言的。對于未開發(fā)的領(lǐng)域，即未來可能出現(xiàn)的學(xué)科方向而言就不是處在一個相對穩(wěn)定的常規(guī)科學(xué)時期，而是充滿不確定性的、無限可能的前科學(xué)時期。既然現(xiàn)在已有的科學(xué)領(lǐng)域已趨于穩(wěn)定，那么就朝著未知的領(lǐng)域去發(fā)展，大膽假設(shè)小心求證。在學(xué)科交叉的地方開墾出一片天地，這是有可能冒出拔尖人才的一個方法。

當(dāng)前我國處在追趕國外科技水平的階段，但這并不意味著沒有機(jī)會在科學(xué)領(lǐng)域大放異彩。以徐光憲院士為例，從《舉重若重：徐光憲傳》[11]來看，徐光憲院士的學(xué)術(shù)生涯主要從事稀土研究，締造了稀土傳奇，被譽為“中國稀土之父”。當(dāng)時的科研條件很艱苦，理論等極為欠缺，并且由于國外對知識產(chǎn)權(quán)的重視和對我國發(fā)展的遏制，很多學(xué)科前沿的信息難以獲取，需要我國科學(xué)家一步一步艱難探索。徐光憲被委派承擔(dān)鐠釹元素分離的任務(wù)，手頭只有美國原子能委員會的解密資料，而之所以解密，無非是這些資料顯示無法串級萃取，沒有辦法將鐠釹元素完全分離，無法提煉更加純凈的元素。徐光憲從為什么無法得出更純凈元素進(jìn)行思考，通過自身的研究和團(tuán)隊的合作，更換了萃取劑和絡(luò)合劑，不斷地嘗試，配出了季銨鹽——DTPA“推拉體系”。最終徐光憲提出了混合萃取比恒定的新概念，由此提出串級萃取理論，解決了萃取級數(shù)計算的難題，填補(bǔ)了理論空白，滿足了我國對稀土的需求。徐光憲院士的經(jīng)歷說明學(xué)科交叉具有的光明發(fā)展前景。

再次，科研工作者應(yīng)重視反常與危機(jī)。科學(xué)研究人員在解決問題中必然會形成自己的思維方式，特別是大科學(xué)家，或多或少有自己獨特的思考問題方式。對這些思維方式的學(xué)習(xí)借鑒，可以成為后來者更容易取得成果的路徑。對于科研人員的培養(yǎng)，應(yīng)該注重創(chuàng)新和敢于突破的精神，盡信書不如無書，避免過于相信書籍、局限于已有的理論而不敢有所改變。

最后，引導(dǎo)更多的人員從事科學(xué)研究。這主要在于國家的基礎(chǔ)教育以及高校的人才培養(yǎng)。就個人層面而言，對于以上談到的學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式，不僅是從事科學(xué)研究的人員需要，在學(xué)生階段就應(yīng)該開始進(jìn)行思維訓(xùn)練，學(xué)習(xí)并應(yīng)用于解決問題。就地區(qū)層面而言，每個地區(qū)有其特色的產(chǎn)業(yè)，高校應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣托枰k學(xué)，因地制宜地開展科研活動，形成一個科研發(fā)展鏈。誠如徐光憲所言，科研是一場接力賽，應(yīng)當(dāng)是從前輩手中接手并深入研究，而不要相互競爭，學(xué)科在不斷地細(xì)化分化出來，就意味著有很多的方向可以研究，不要只盯著一個地方。這樣科研成果才可能百花齊放，而不是低水平重復(fù)，造成資源浪費。要加大科研經(jīng)費的投入，還要有整體把控。盧嘉錫曾任中國科學(xué)院院長，中國科學(xué)院一直以對國家建設(shè)當(dāng)中重大問題的攻關(guān)為主要方向?！侗R嘉錫傳》[12]記錄盧嘉錫在中國科學(xué)院期間談及攻關(guān)工作的四大要點：其一是加強(qiáng)對外合作；其二是對內(nèi)加強(qiáng)組織；其三是反復(fù)論證與討論，確定攻關(guān)項目；其四是加強(qiáng)思想政治工作。這四要點在當(dāng)下仍有積極意義。特別是書中提到的要求研究人員下沉到生產(chǎn)實踐當(dāng)中尋找課題，清晰地體現(xiàn)了理論和實際相結(jié)合的重要性?？傮w而言，需要結(jié)合考慮以上三個層面的問題來培養(yǎng)人才。

四、結(jié)語

基于基礎(chǔ)科學(xué)建設(shè)和學(xué)科交叉領(lǐng)域科研攻關(guān)以及人才培養(yǎng)問題，對“錢學(xué)森之問”進(jìn)行分析，“錢學(xué)森之問”是錢老對于我國科研人才培養(yǎng)的焦慮。如今我國對于科研創(chuàng)新十分重視，每年都在加大對科研的投入。其實，“錢學(xué)森之問”的實質(zhì)就是改革完善科研創(chuàng)新體系，從而為科研創(chuàng)新人才“冒”出來創(chuàng)造良好的條件。