科學史家所公認的是,世界科學中心有過5次大的轉(zhuǎn)移。
什么叫世界科學中心?這最早是由英國科學家貝爾納創(chuàng)造的概念,他借此描述科學力量的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。后來,日本學者湯淺光朝受到啟發(fā),用了定量的方法,“很科學地”界定了世界科學中心。
根據(jù)定義,科學成果超過同時期內(nèi)全球科學成果25%的國家,就被稱為世界科學中心。
從近代科學的誕生之日算起,世界科學中心有過5次大的轉(zhuǎn)移,分別是在意大利、英國、法國、德國、美國。
距離我們最近的一次轉(zhuǎn)移,發(fā)生在二戰(zhàn)時期。世界科學中心從德國轉(zhuǎn)移到了美國,根據(jù)公開資料,二戰(zhàn)之前,美國只有8人獲得諾貝爾獎自然科學獎,英國有10人,德國有11人。而在二戰(zhàn)之后,美國獲獎人數(shù)突然大幅增加,至今幾乎從不缺席,一家獨大。
過去80年來,美國一直是世界科學的燈塔,是全球科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)軍者。美國高校每年孵化出超過1100家以科學為基礎(chǔ)的初創(chuàng)公司,它們帶來了現(xiàn)代生活中如此多的技術(shù)奇跡,如晶體管、計算機、激光、太陽能電池板、疫苗、免疫療法和抗病作物等。
但如今,情況正在發(fā)生改變。
世界科學中心的前幾次轉(zhuǎn)移,與科學史中偉大人物的生卒時間相對應。
比如說,意大利是第一個世界科學中心,伽利略的出現(xiàn)功不可沒。在當時,大量古希臘古羅馬學派的書籍,從阿拉伯世界傳回了西歐,意大利憑借其靠近阿拉伯世界的地理位置,在當時興起了最為活躍的思潮。伽利略就是其中的集大成者。
然后便是牛頓開始放射光芒了。根據(jù)現(xiàn)行的歷法,牛頓正好出生在伽利略逝世那年。在牛頓時代,西歐科學的中心無疑在英國。無論是經(jīng)典物理學大廈的建成,還是微積分的發(fā)明,都讓英國保持領(lǐng)先地位。
關(guān)于微積分的發(fā)明權(quán),牛頓與萊布尼茨爭執(zhí)了大半生。有趣的是,萊布尼茨是法國人,法國當權(quán)者選擇支持自己的國民。英國皇家政府也當仁不讓,他們捍衛(wèi)牛頓式微積分的正統(tǒng)。然而,我們現(xiàn)在使用的微積分,是萊布尼茨式的,因為它的表現(xiàn)更直觀更簡潔,牛頓式的微積分過于繁瑣。
法國作為接替者,它的先天條件也足夠硬。前有思想家笛卡爾,后有萊布尼茨,其后更是涌現(xiàn)出各個理論和學問的創(chuàng)始人,如法拉第、麥克斯韋等。
可以說,在19世紀以前,“一部科技史,就是幾個科學家的私人史”。既然是“私人史”,它的發(fā)展脈絡(luò)自然是很清晰的。
界定了“世界科學中心”的學者湯淺光朝提出,世界科學中心的轉(zhuǎn)移,大概以80年為周期。也就是說,一個國家在科技發(fā)展上的領(lǐng)先地位,只能維持80年左右。
這個現(xiàn)象,在20世紀以前的前4次科學中心轉(zhuǎn)移都被驗證了。不難揣測,周期為80年,這與獨立的科學家本人的壽命,有著很大的對應關(guān)系。
不過,來到20世紀,“湯淺現(xiàn)象”也被認為就不夠準確了。
美國成為世界科學中心始于1930年,根據(jù)規(guī)律,它應該在21世紀初喪失領(lǐng)先地位。再不濟,將美國科技興盛的起點定在二戰(zhàn)結(jié)束(1945年),那么,此時的它理應后繼乏力了。
然而,現(xiàn)實的一面是,截至目前,美國籍科學家仍然是諾貝爾獎科學獎上的??停贿^去20年,每年都有美國籍的科學家獲此殊榮。這一現(xiàn)象不但沒有衰落的跡象,甚至在創(chuàng)立新學科、發(fā)明新技術(shù)方面,保持著絕對領(lǐng)先的地位。
為什么?
科技激烈改造世界的同時,也改造了自身。簡單來說,20世紀以前的科技時代已經(jīng)過去了,在那個時代,草根出身的法拉第,能夠在簡單學習電線圈的理論知識后,業(yè)余發(fā)現(xiàn)電磁效應。更有毫無知識背景的愛迪生,僅僅在自己帳篷大的地下室里,創(chuàng)造出他最負盛名的發(fā)明。
20世紀伊始,科學研究往職業(yè)化的方向發(fā)展,它拒絕“民科”,再也不會有“個體戶”。換言之,科研此時成為一項耗費巨大的事業(yè),不再是個人或小型的獨立團隊所能承受的。
以物理學科為例,早期伽利略的實驗工具,只是斜面、計時器、渦輪滑輪等簡單工具,但到了20世紀,最富成就的發(fā)明當屬核能量的釋放。據(jù)了解,美國在當年用了全國1/3的電力,來支持核武器的發(fā)明。
試想,除了國家,還有誰能完成這一項科技研究呢?
核武器是個極端的例子,但科技發(fā)展到20世紀,或多或少地都順應了“舉國趨勢”。此時,科技成就的出現(xiàn),不再是單純仰仗個別的天才,參與競爭的實際上是國家實力。
更具體地說,20世紀后的科技拼的是三種實力:經(jīng)濟實力、科研實力和教育實力。
毫無疑問,二戰(zhàn)過后,美國至今仍然在全球占據(jù)霸主地位,以上三種實力,美國都獨占鰲頭。因此,它擁有最多的和最先進的科技成就,也就擁有最多的諾貝爾獎科學獎的獲得者。
不過,也有觀點認為,“湯淺現(xiàn)象”的失效,應當歸咎于全球化。他們的論據(jù)有兩方面,一是,世界科學中心最后一次轉(zhuǎn)移時,從德國到美國,人才的轉(zhuǎn)移是決定性的。二是,時至今日,盡管獲獎?wù)叨嘣诿绹?,但其中約38%的獲獎?wù)呤且泼瘛?/p>
以上兩種論據(jù),都涉及移民。在他們看來,美國科技的強大,有很重要的原因在于,它吸收了大量全球范圍內(nèi)的他國人才。所以,不是“湯淺現(xiàn)象”錯了,而是相當于美國“作弊”了。
誠然,世界科學中心從德國向美國的轉(zhuǎn)移,取決于在它背后極為特殊的歷史。二戰(zhàn)時期,在德國被迫害的猶太民族,在美國才終于找到一張安靜的書桌。歷史地看,這讓美國撿到了大便宜。
二戰(zhàn)結(jié)束后,美國政府意識到,通過對高校和科研機構(gòu)的資助,美國可以引領(lǐng)世界創(chuàng)新,這一投資帶來了世界上最好的研究型大學,也帶來了無數(shù)科學發(fā)現(xiàn)和研究上的突破,進一步鞏固了美國的霸主地位,是“美國例外主義”最優(yōu)越的根基之一。
得益于“政府資助+學術(shù)自由”的美國科研模式,過去幾十年來,全球范圍內(nèi)的人才,持續(xù)地往美國跑。
過去80年來,作為全球科學中心的美國,一直是科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)軍者,說是科學的燈塔并不為過。
但隨著全球化退潮,右翼政治和民粹政治在西方社會興起,并主導了社會生活和國家事務(wù),科研領(lǐng)域的象牙塔,被紛擾的政治力量所攪亂。在美國體現(xiàn)得尤為明顯,曾經(jīng)在全球廣泛吸納科研人才的景象,出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)。
如今,大量科學家正在離開或考慮離開,正如當年德國科學家的出逃那般,其原因也相似,政治勢力正在重創(chuàng)科學研究的根基。尤其是特朗普政府,持續(xù)不斷地攻擊科研機構(gòu)和高校,大幅度削減科研資助的資金,大規(guī)模解雇科學家,收緊移民政策,把某些學生和科研工作者送進拘留中心。這讓美國科學家們憂心忡忡:過去,美國科學體系具有獨特的穩(wěn)定性,但現(xiàn)在“這種穩(wěn)定性已不再有保障”。
3月,美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院約1900名成員代表全美國的頂尖科學家發(fā)布了一封公開信,信中稱:“我們正在發(fā)送求救信號,敲響警鐘:美國的科學事業(yè)受到了重創(chuàng)?!笨茖W政策專家警告道,特朗普政府的破壞,可能讓美國倒退幾十年?!昂芏鄠Ω緹o法逆轉(zhuǎn),恢復起來可能要很久?!惫鹂夏岬蠈W院科學政策專家JohnHoldren表示。
JohnHoldren的警告正在應驗:2025年1月至3月,美國科研人員海外工作申請激增32%,瀏覽國際職位者增長35%。
外國科學家進入美國科研系統(tǒng)的渠道受阻,大量美國科學家的集體逃離,也將一個新的問題推到了臺面上:美國科學霸主的地位,是否走向崩塌?世界科學的格局將如何演變?
隨著美國科研吸引力下降,歐洲、亞洲多國科研機構(gòu)可能借此機會增強自身影響力,全球高等教育和科研中心,也許將不再過度集中于美國,部分新興國家科研實力有望提升,逐漸向多極化方向發(fā)展。
“這不僅是人才流動,更是科研結(jié)構(gòu)的重新布局。”北京大學哲學系教授、科學技術(shù)哲學教研室主任周程說。
每80年轉(zhuǎn)移一次的周期,是否會迎來一個遲來的應驗?暫時還無法得出結(jié)論。畢竟,美國在頂尖基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新通道中,依然擁有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。
現(xiàn)在,人們能夠看到的是,中國正以高速增長的Ramp;D(研發(fā))總量、規(guī)模化的政府投入與國家戰(zhàn)略項目,步步逼近,并在一些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車。
如果把時間維度拉長,再過10年、20年,世界的科學格局,將是怎樣的景象?這引人浮想。