看完电视剧《立功》，引发我深思。功勋录八共和国英雄。当然，他们八个都是英雄的代表，能文能武。李延年代表抗美援朝英雄，张付青代表基层干部，申纪兰是提高妇女地位的代表，其余五位是在科技领域探索的科学家。于敏、黄旭华、孙家栋、屠呦呦、袁隆平，大部分篇章用来记录新中国成立以来在基础科学和应用领域做出突出贡献的科学家。这引起了我对中国基础科学领域的思考，所以今天我们就来谈谈如何知道中国基础科学是否落后。
我国基础科学的主流观点是落后。原因是我们长期以来对世界基础科学的发展毫无贡献。当然，在基础科学应用的某些领域也有成果。比如前段时间中国用二氧化碳人工合成淀粉，上世纪人工合成胰岛素。我们落后是事实，没有什么不能说的。毕竟基础科学领域、定理、公式没有一个是以中国人的名字命名的，但是我们也应该看到，建国70年来，我们与落后的差距已经大大缩小。中华人民共和国成立时，中国在基础科学领域至少落后200年。如果一些海外科学家没有回到中国，说中国落后了300年也不为过。
例如，数学是现代科学的基础。基本上所有的发现和假设都是靠数学来推理和证明的。我们看了于敏的功勋作品氢弹设计。理论设计需要大量的计算。如果计算结果有误，就不能投入实际生产。16、17世纪，现代数学在欧洲成为体系，牛顿已经发明了微积分。但在300年后的中国，我们能叫得出名字的数学家是从海外归来的华·。但是现在差距已经缩小到不到50岁。你看，有人说落后二三十年，有人说落后三四十年，很少有人说落后五十年。这是基于中国已经达到了西方1970年的水平，无论是基础科学还是应用，什么都不能达到。
中国没有诞生现代科学的原因有很多，包括我们的地理环境，我们两千多年的封建制度，这些都是合理的。如果过去了，历史不可能回来，但我相信，即使历史回来了，现代科学也不可能诞生在2000多年前就注定的中国。比如我刚才说了，数学是现代科学的基础。我们小时候学数学，先学代数，再学几何。代数是比较直观的数学，几何比较抽象。它把你能看到的数学现象抽象出来，用于逻辑推理和理论研究。300年前，庄子说:“一日取半尺，则万古长存。”意思，就是一尺长的棍子。每天截一半，永远也截不完。其实已经触及到几何的边缘了，可惜庄子讲完就完了。你要继续推理，总结出一个公式。不是。也是在2300年前，古希腊的尤金·奥尼尔写出了原始几何学，抽象出一些数学现象。原几何最大的贡献不在于你推导了几个公式，而在于它奠定了一种思维模式。我们的世界可以用另一种方式来理解和认知，可以用逻辑推理出来。这种思维模式是现代科学的基础。可惜2000多年前，我们误入歧途。还有其他类似的例子。比如我们都知道勾股定理，直角三角形，两条直角边的平方和一定等于第三条边的平方。谁首先发现了这个勾股定理？有明确记录的是中国人。300年前，中国西周的时候，有一个叫商高的人说了一句关于勾三缕四玄五玄的话。中国最早的数学著作，2100年前的周《经》就记载了这件事，所以勾股定理也叫商定理。但是，这个东西你发现了就要去证明。为什么它勾选三股四得到第五个结果？直到1400年后，三国时期的数学家赵爽证明了，同一时期的数学家刘徽也证明了。但在西方，毕达哥拉斯定理，又称勾股定理，已经有3000年的历史了。毕达哥拉斯在2600年前就证明了，后来奥基里德也证明了。后来用各种方法证明勾股定理，证明勾股定理的方法有500多种，基本都是西方人证明的，很少有中国人做这样的事。要是能读一本圣贤书就好了，万一中了状元呢。但是数学的证明过程促进了一种逻辑推理的思维方式，这是现代科学诞生的基础。所以不是历史没有给我们机会，而是我们丢掉了。
接下来说第二个问题。现在我们已经落后了，应该如何看待这种情况？你怎么看？必须心平气和地做。虽然过去几十年我们一直在快速追赶，但落后是几百年积累下来的。想要在短时间内赶上甚至超越，肯定是不现实的，也不是说你下大力气，举国体制就能一起改变。为什么这么说？可能有人觉得只要全力以赴，国家体制起来了，那么多成就，两弹一星都是成功的。为什么基础科学不好？我来分享一下我的看法，大家来批评。西方基础科学几百年来一步步发展，基本功非常扎实。中国的基础科学是速成，能出几门绝活，但是基本功不够，这是事实。我举个例子，它会有什么样的缺陷。你觉得对吗？现在国际上每年都有很多基础科学领域的研究成果，大量的研究成果都不保密，公开发表。西方科学家看到一篇论文，可能会发现这篇论文的研究成果对于某个领域是有启发性的。比如按照这个思路走，理论研究就打开了新的思路和局面，他就继续研究，最后成果就出来了。中国科学家可能很多。
这不是说中国科学家笨，而是缺少了一个很重要的东西，科学的传承。很微妙，不太好解释。我举个例子来说明。例如，旧中国有许多商人或资本家。解放后，这些资本家的后代基本都不吃饭了，没有做生意的土壤。你应该做你想做的任何事情。后来改革开放以后，你可以看到很多先富起来的人都是这些资本家的后代，这就是传承。就像电影《1942》里张国立演的那个逃跑的地主，在去沙漠的路上对他的长工说，十年后，你大爷和我还是主人。
现代科学在西方发展了几百年，这种经验的积累很重要。西方科学家自然能发现的，对他们来说可能是一种感觉，而中国人没有这种感觉，而且不是你付出再多的努力就能达到的。这种感觉，制度一建立，全国都有。不可能，没有几十年、上百年的传承也不可能形成。现在很多中国人出国留学，已经完成学业，还留在国外做研究。其实应该理性对待。也不全是因为西方科学先进，当然也要先进。这不得不承认，更重要的是西方科学的氛围和感觉，这是中国所缺乏的。他们临时出国留学更容易出成果，也能更好地受到这种传承的影响。未来会有更多海归把这份传承带回来，也是一件好事。有人可能会说，在中国搞科研更功利。我踏踏实实致力于科研，连一笔科研经费都批不下来。别人的项目只是个幌子，职称都评过了。科研经费不缺，心里不平衡。这种现象其实并不奇怪，因为这也是遗传，不好的东西也是遗传的，短时间内改变不了。如果一个政策下来就变了，那它就已经变了。不可能一直呆到现在，只能慢慢逆转。怎么扭转？我举个例子，比如中科院院士、工程院院士，他们很牛逼，在社会上很受尊重，甚至可以影响国家决策。几个院士签一封信，或许就能改变一个行业的发展方向，这是世界上其他国家，甚至是美国不敢想的。看，钟南山能赢得共和国勋章，美国的福奇看起来像个赛跑运动员。就这些院士而言，他们在中国的崇高地位，其实是科学工作者的楷模。投机取巧的人，下半辈子想都不会想。绝对不能用院士的立场来掺沙子。正是这些潜移默化的东西，才能慢慢扭转国内的科研和学术风气，刻不容缓。
所以当我们看待中国科学发展的现状时，我们应该冷静，正视差距，承认落后，不要气馁。落后国家在基础科学领域落后，这并不可耻。比如美国，1896年美国的GDP是世界第一。但是，与基础科学方面的欧洲强国相比，美国差得不是一点半点。你听说过100年前美国有什么伟大的科学家吗？不多，一个著名的富兰克林，发明了避雷针的那个，远远落后于欧洲科学家。另一个叫爱迪生，很有名，但他是一个伟大的发明家，应用技术。直到二战后，美国把世界上的科学家全部清理干净，带到美国，世界科学的中心才转移到美国。但是，美国的这一招在中国用不了，我们不可能让全世界的科学家都来中国。
那么我们应该如何迎头赶上呢？最后说一下这个话题。赶上了就一定会赶上。基础科学是主干，各种应用技术是枝叶。基础科学扎实，各种应用技术才能蓬勃发展。我们举个例子。我们现在的生活是丰富多彩的。玩游戏，查资料，刷手机，点外卖，都离不开电脑的发展。现在公认的计算机之父有两位，一位是计算机理论之父图灵，另一位是由他研制的世界上第一台电子计算机冯·诺依曼。我们现在用的电脑都是你的手机和笔记本电脑，还有互联网上的云服务器，包括我们家里的智能家电，电视，电视机。没有图灵的理论，冯·诺依曼不可能造出第一台计算机。我们现在生活便利，不知道还要多久才能实现。图灵也是人工智能之父，他在人工智能领域的理论至今仍在指导着人工智能的研究方向。
但是追赶应该分一种追赶方式，是全面覆盖还是有针对性的发展，这也是有争议的。例如，杨振宁坚决反对建造大型粒子对撞机。我们不是专家学者，很难判断哪个命题是对的。这两个命题我们都来说说。主张全面加强中国基础科学的发展也是合理的。西方科学界在研究的东西，我们也要研究，而不是别人的研究，这样我们才能用得上。虽然基础科学的研究成果一般不保密，但我们不能仅仅满足于结果。有时候，研究过程中获得的收益往往大于结果本身。我们举个例子，一个问题。a同学做到了，B同学做不到。b同学抄袭了A同学的答案。虽然他得了满分，但是意义不一样。就算A同学手把手教B同学，这个问题怎么证明呢，对吧？我已经把所有的解题思路都告诉你了。对于同学B来说，自己做还是没什么意义的，因为同学A怎么会有这个解题思路呢？这是教不来的。只有学生B自己做题，反复做，才能想到自己的解题思路。否则学生A还是会做，学生B不会，这就是区别。从事基础科学研究，取得研究成果是一回事，在研究过程中锻炼自己解决问题的能力是另一回事。一方面，光靠看论文是学不到这个的，而且在研究这个课题的时候，还有很多意想不到的收获，可能会点亮其他的科技之树。比方说，比如很多人认为现在的互联网是前美军的网络形成的。其实不是，世界上第一台能够显示网页的服务器诞生于欧洲，这是现代互联网的基础。之所以会出现，是因为欧洲核子研究中心的专家在寻找希格斯粒子。希格斯粒子，又称上帝粒子，蕴含着宇宙起源的奥秘。宇宙起源之初，各种粒子都在以光速运动。换句话说，这些例子没有质量，因为有质量的物体速度无法达到光速。这些粒子是如何产生质量，形成物质的？是因为希格斯场减缓了这些粒子的速度，产生了质量和物质。这是你的理论吗？希格斯粒子就是证明，所以寻找希格斯粒子的意义就在于此。这是一个大项目。科学家需要交换太多的信息和数据，所以你可以访问整个服务器。结果希格斯粒子没找到，互联网就发展起来了。当然希格斯粒子是后来发现的，这是后话了。
这是我国倡导全面加强基础科学研究的优势。我们不能依赖外国。光看书是学不会游泳的。另外，我们提倡有针对性的开发。主要原因是我们现在国力有限，不能大饼似的分配资源。我们应该把有限的资源用在最需要的地方。这实际上是我们现在正在走的路。我们强调一下，现在基础科研要花很多钱。又不是几百年前，伽利略一手拿着10磅重的铁球，一手拿着比萨斜塔顶上的1磅重的铁球。当他松手时，两个铁球同时落地。你认为它值多少钱？现在，一项研究花费几千万美元是很正常的。刚才我们说寻找希格斯粒子需要一个大型粒子对撞机，这个需要几千亿美元。我们现在的国力还不能覆盖所有方面，所以建国以来，我们对基础科学的研究，包括应用技术的研发，基本上都是很有目的性的。需要打二星或者一星，那就举全国之力吧。屠呦呦的青蒿素是原创的，国际上还没有这个方向的研究。我们也从事它，实际上是因为我们需要它。另外大家感兴趣的我们国家在高超音速武器方面处于世界领先水平。东风17，乘波体，钱学森弹道轨迹，水中漂浮的大气。两天前，高超音速飞行器实现了环球飞行。外国人说是高超音速导弹。我们的发言人赵说，这是我们例行的飞船实验，对吗？中国的高超音速技术远比美国想象的先进。用美国人的话说，我不知道中国人是怎么做到的。其实这才是我们需要的。我们需要的是不对称的防御力量。你指望和美国航母打核动力，短时间内打不起来。这个例子其实说明科学是遗传的，我们的高超音速技术也是一种遗传，因为我们从一开始就在这个方向努力，这么多年形成了遗传的优势。美国人没有这个遗传。虽然他现在的科技还是比中国先进，但是如果我们让他转身发展高超音速技术，他没有一二十年是赶不上我们的。
目前，我们基础科学的某些领域已经赶上了西方水平，甚至是先进的，但只占一小部分，这也是集中力量办大事的结果。所以，现阶段，我们在各个方面不分青红皂白地加强基础科学研究，其实是不可能的，也是没有必要的。目前我们对基础科学的投入只占科研总投入的5%，相当低，远远落后于美国和日本，美国占17%，日本占12%。这也是我们的国情决定的，因为我们在应用科学上还远远落后，很多关键技术还在被扼杀。这些应用技术需要更多的资金投入，所以只能说尽快攻克更多的关键技术，不要被别人抓到把柄。俗话说，吃不饱，怎么运动？
最后，在基础科学的发展上，还有一些不成熟的个人想法，想和大家分享一下。我们的基础科学，尤其是物理学，近百年来没有重大突破。很多人说人类点错了科技树，我们被直子关起来了等等。，包括西方科学家，他们也很困惑。什么时候会有百年前基础科学爆发的盛况？我的想法是，基础科学的发展有没有必要换一种新的思维方式？从毕达哥拉斯、欧里庇得斯到牛顿，现代科学一路走来都有一个根本的思维模式，那就是我们的世界是有规律的，是可以逻辑推演的。现代科学也是如此，尤其是众所周知的化学元素，很多都是先计算出来的，用逻辑推理证明了这个东西的存在。然后人类发现了它们，但是自从量子论和相对论出现以后，人类发现这个世界越来越不可理解，有很多东西你推不出去。比如电子的轨迹，你知道电子会出现在哪里吗？不，没有出路。在原子核外画几个圈，电子可能出现在任何地方。我不知道他们具体在哪里。双缝实验更恐怖。当我看着你，你就不是你了。你们是什么状态，就看我能不能看到你们大家来学习双缝实验，薛定谔的猫，死和活都是死和活的叠加状态。你应该遵循我们的常识。如果我打开盒子，猫是活的，那么在我打开它之前，猫一定是活的，对吗？但是量子论不是这样的。在你打开盒子之前，猫可能已经死了。你能想出来的。逻辑推理完全无效。正如量子科学大师费曼所说，没人懂量子力学。如果你认为你有，你肯定没有。
但也许有些人确实明白，明朝的一个中国人，王阳明。王阳明和他的朋友们在南镇旅游。当他们看到花开的时候，他们的朋友问:“世界上没有什么意想不到的事情，让花树在山上盛开和落下。跟我心有什么关系？”王阳明答道:“你不看这朵花的时候，它就随你的心而死了。当你来看这朵花的时候，这朵花的颜色突然变得清晰起来。”这是什么意思？你没来看花的时候，还不确定花是什么样子。当你来看花的时候，花的颜色和状态就确定了。用量子力学的语言来说，观察导致坍缩。花的不确定性崩塌成确定的状态，就是你现在看到的。无独有偶，现在在量子领域，量子纠缠、量子通信，中国的研究成果在国际上处于领先地位。这是否意味着中国人的某些思维模式符合未来科学发展的方向？我只是猜测。没有任何根据。基础科学的下一次突破不一定会走以前的路。中国人的一些思维模式，阴阳相生，未必没有道理。2000年前，我们与现代科学分道扬镳。2000年后，我们又错在一起了。也未必不可能。
