让我们插上科学的翅膀自由地翱翔-第五届北京青少年翱翔科学论坛

让我们插上科学的翅膀自由地翱翔

北京市科协副主席

中国智慧工程研究会副会长 王渝生 原中国科学技术馆馆长

各位老师、同学们：

下午好！我看到你们，我就马上想到三年前，胡锦涛总书记到我们中国科技馆去视察青少年科技工作的时候，对在场的青少年说的一段话，他说：“少年儿童代表着我们国家的未来和民族的希望，你们今天是国家的小主人，明天将成为国家的建设者，希望你们从小就要树立远大理想，培养优良品德，学好文化知识，锻炼强健体魄，努力成为对人民、对社会的有用人才。”胡锦涛总书记在视察了一个多小时要离开科技馆的时候，又对在场的青少年说了下面一段话：“看了科技馆以后，我们都感到，科学技术的发展越来越快，我们要建设我们美丽的祖国，要创造更加美好的生活，就要掌握现代科学技术。同学们从小就要努力学习科学知识，树立科学精神，还要培育创新意识，要为将来建设祖国做好充分的准备。”

一、科学与科学的社会功能

今天要讲创新、科技创新，我想先讲讲什么是科学。我查了一下词典，我做的笔记有三十多种，拿我自己的体会我讲以下几个层次：第一，科学即知识；第二，科学不是一般的、零散的知识，科学是理论化、系统化的知识体系；第三，科学还是科学共同体、科学家全体对自然、对社会、对人类自身的规律性的认识活动；第四，在现代社会，科学还是一种社会建制；第五，小平同志说科学技术是生产力，科学技术是第一生产力。那么最后一点我补充，如果说科学技术是第一生产力，那么科学精神就是第一精神力量。科学还是一种文化，科学理所当然地属于先进文化。爱因斯坦在70年前1937年有一篇文章，讲科学的社会功能。他说：科学的社会功能有两个，第一，科学直接地、但科学更是间接地通过生产工具促进生产力的发展；第二，教育功能，科学作用于人类的心灵。这个功能看起来不像第一个功能那么明显，但是它和第一个功能同等重要。所以我们讲，学科学，除了学科学知识，学一些技术技能，可以直接转换为生产力之外，更重要的是我们要掌握科学方法，树立科学思想，弘扬科学精神，这是我们潜移默化、取之不尽、用之不竭的精神财富，它使我们正确地对待我们社会的一切，正确地对待我们的经济、政治、自然界以及人类自身，使得我们有科学的、文明的、健康的生活方式，使我们有科技创新的意识和能力。这样，我们这一辈子就可以过得更有意义，就可以对社会做出较大的贡献。

二、中华文明在世界历史上的地位

科学的发生，同人类的历史一样久远。我们说人类在地球上生活了几百万年，但是绝大部分时间都是在蒙昧状态和野蛮状态之中，只是到了最近不到一万年，我们人类才进入了文明社会，我们的文明时代也就几千年。我们说中国是世界四大文明古国之一，我们又说中华文明上下五千年，当然不只五千年，可能有七千年或者九千年，那么五千年前世界文明四分天下的话，中国有其一。到了两千多年前，古埃及、古巴比伦、古印度的文明相继衰亡下去，出现了中断现象，中华文明还在持续发展。这个时候，在欧洲的爱琴海，崛起了一个新兴的、奴隶城邦制的古希腊文明，可以说两千年前，伟大的中华文明和新兴的希腊文明犹如两颗璀

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璨的明珠，在世界的东方和西方交相辉映。这个时候，我们说世界文明两分天下的话，中国有其一。到了一千多年前，确切地说来公元476年西罗马帝国灭亡，欧洲进入了封建时代。直到14世纪、16世纪文艺复兴之前，一千年欧洲的封建时代，科技的发展、经济的发展、社会的进步受到了极大的阻碍，史称“黑暗的中世纪”。而这一千年，中华文明大踏步地前进，以至于英国有一个科学史家叫李约瑟，他写了一部七卷本三十四分册的《中国科学技术史》。在每一册的扉页上，他都有这样一句话，他说：“从公元三世纪到十三世纪，中国保持了一个世界其他民族、其他地区所望尘莫及的科学知识水平。”所以一千年前中华文明在世界上是一枝独秀。我们中华文明几千年，从四分天下有其一，到半壁江山，到独领风骚，中华文明一直在前进，所以我们作为一个炎黄子孙感到无比的骄傲和自豪。

可惜，近几百年以来，中国开始落后了。从什么时候开始落后的？那就是14世纪到16世纪，欧洲出现了文艺复兴、宗教改革、科学革命；欧洲出现了思想启蒙运动、资产阶级革命、资本主义大机器生产的方式。这样欧洲、西方在思想解放运动和近代科学的指引下，沿着资本主义机器大生产的大道阔步前进。而中国明清以降，还在封建的老路上蹒跚地爬行，还把西方的先进科学技术当成是什么奇技淫巧、玩物丧志，所以中国就开始落后。这个落后就是从思想的落后、制度的落后、科技的落后开始的。这落后才几百年，但是西方就远远把我们抛在了后面。

三、西方的科学革命

14世纪到16世纪，刚才讲了三大革命运动：一个是文艺复兴，一个是宗教改革，一个是科学革命。科学革命它的诞生有一个标志性的年代，是1543年。这一年，波兰出现了一个天文学家，他的名字叫哥白尼。他出版了一本书叫《天体运行论》，提出了“日心地动说”，那完全是对从古希腊以来中世纪教会承认的所谓“地心说”的一个反动、一个创新。无独有偶，又是1543年，比利时还有一个大夫叫维萨里，他在诊所里面看病，心不在焉，眼睛总望着窗外。为什么呢？他窗外有一条路是从城里到山上的墓地，他只要看见某一天有人抬着棺材，吹吹打打去埋葬死人，他就兴奋不已，早早地把他的诊所关了，天刚刚黑他就拿着锄头、绳子跑去盗墓。他不是去盗金银财宝，他把人家的尸首背在背上，用绳子捆上，提着锄头跑回家来，把尸首搁到他的解剖台上来解剖。辛勤地工作一个夜晚，第二天天不亮，他又把尸体背回去埋葬好，从来没有被人发现，他已经盗了三十多首尸首，男女老少都有。然后他出版了一本书叫《人体构造论》。注意，中世纪的欧洲跟我们中国古代一样，人的身体是不能够随便解剖的，不能伤害的。西方认为是上帝耶稣创造了人类，我们中国认为人的肤发都来自父母不能随便动。医学不建立在解剖学的基础上就会弄错，不解剖就得不到正确医学知识和生理学知识。因此1543年哥白尼的天文学革命、维萨里的生理学革命，一个是从自然界的大宇宙，一个是从人体的小宇宙，分别把天文学和生理学建立在观察和实验的基础上！实事实证，实事求是，这就是近代科学的精髓。

然后又经过了一百多年，到了大概是1687年，牛顿出版了一本书叫做《自然哲学的数学原理》。牛顿的功劳就在于把物理学的规律、自然的规律数学化了。牛顿三大定律，特别是第二定律“F=ma”，我作为学数学的人来讲，我认为它是人类历史上最伟大的数学公式——把三个物理量用这么一个简单的数学公式表达，放之四海皆准。牛顿的万有引力定律“F=KM1M2/R”。我记得我在学牛顿万有引力定律的时候，我就给老师提了个意见。我说牛顿的第二定律那么简单，“F=ma”，一会儿就记住了，也好算。为什么万有引力定律“F=KM1M2/R”呢？我说干脆简化些，比如说万有引力定律“F=M1M2”不就行了嘛，

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还要除以什么R2啊？老师笑了，说你发明了“王氏万有引力定律”，他说任何数学公式反映物理的规律，必须符合客观实际，没有办法，这个万有引力就是跟两个物体的质量成正比，跟他们距离的平方成反比，而且还要有个比例系数。所以我才知道科学发现不是随便来的，一定要符合客观的规律，所以我们要好好地学习。

四、关于科学创新

现在有个提法叫“科学创新”，有些科学家就提意见，说科学不能创新！科学是反映客观规律，你只能认识他，真正的创新在技术上。什么是技术？技术就是利用科学原理或者人类的经验，能够制造出一些原本自然界没有的东西。它的工艺流程，甚至包括它的工具或者方案，这些都可以称之为技术。技术要以科学原理为依据。但是技术很高深的人有时候他不懂科学，他就是世代相传的、师徒相授的实践经验，他也可以技术很高。不懂科学的人也会使用技术。比如说，人生下来到了一岁，就能够站立起来走路，我们不能说这个小孩懂重心原理，懂物理学，懂科学。他由于本能，由于经验，能够站立和行走。一个农民没有学过科学，他会使锄头，会挑担子，他懂得杠杆原理吗？他不懂。杠杆原理是古希腊的物理学家阿基米德发现的：动力×动力臂=阻力×阻力臂。因此阿基米德才可以说下面一句话：“给我一个支点，我可以撬动地球。”换一个人说不出这样惊天动地的话来。所以用科学可以指导技术，技术变成工程，那就为人民服务。你们今天在这个礼堂里面听报告，你们举目四望，天花板、地板、门、窗、墙、桌子、板凳，全都是原本自然界没有的东西。哪儿来的？是人类运用科学技术，创造发明出来的！没有的东西，我们把它创造出来了，这就是创新。实际上，创新在西方是一个经济学的词汇，主要是指一些新的技术、新的工艺，包括产品到市场去销售，完成一个赚钱的经济效益的流程，叫做创新。所以西方只有技术创新，西方只有企业创新。

我们是中国特色的创新。2006年1月8号，我在人民大会堂出席“国家中长期科技发展规划纲要”的会，也是“全国科学技术大会”，胡锦涛在全国科学技术大会上的报告，题目就叫《坚持走中国特色自主创新道路为建设创新型国家而努力奋斗》。所以我们的自主创新是中国特色的，外国人不理解：创新就是技术创新嘛，最多是企业界的事嘛。企业是技术创新的主体，这是毫无异议的嘛。我们还要把这个国家创新体系，企业是自主创新的主体，作为一个现在要很好地贯彻执行的一个指导思想。因为我们长期以来搞的是计划经济，我们的研究就是在大学里面或者在科研院所里面，跟企业脱节，这很不应该。同时，正因为我们还要继续解放思想，所以我们把创新这个词扩大了。除了技术创新、企业创新，有时候我们也笼而统之叫科学创新。虽然“科学创新”这个词不太科学。我们现在还要提制度创新，还要提观念创新，所以这个词在我们国家倒是有点泛化。另外我们为什么要强调自主创新？目前从中国来说，原始性的创新、关键技术、核心技术没有专利。从这样一个影响国家的经济安全来看，我们还是强调一下自主创新。但是，我们的自主创新是中国特色的，不仅仅是原始创新，还包括基础创新，还包括引进、消化、吸收、再创新，那就是开放创新了。我们讲的自主创新实际上代表了整个创新，所以叫“中国特色自主创新”。

一部科学史就是创新人才不断涌现和创新成果不断涌现的历史！西方有了科学革命，紧接着又带来了两次技术革命，一次是19世纪的电力革命，在它之前还有18世纪的蒸汽机革命。18世纪蒸汽机革命，它的旗手是英国的发明家瓦特。有了蒸汽机，机器就进入了人类的舞台，进入了人类的生产和生活的各个方面，我们才开始有了火车、轮船，后来才有了汽车，才有了各种工作的机器，到现在也不过才两百多年。19

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世纪就有了电力革命，电力革命的旗手是美国的发明家爱迪生，有了爱迪生我们才有了电灯。电灯是什么时候才发明的呢？我如果没有记错的话是1879年，到现在满打满算还不到130年。美国拜耳公司发明电话是1876年，比电灯早三年。所以这个一百多年间，变化实在是令人瞠目结舌。我们现在出门有汽车，上楼有电梯，冷了开暖气，热了用空调，给我们带来这么大的方便也就是20世纪这几十年，在这以前没有这些东西。

这些东西到底给我们带来了坏处了没有呢？现在人口膨胀、资源匮乏、环境污染、生态破坏、能源枯竭，这都是科学技术过度地发展、后工业化带了的一些后果。所以现在有一种说法：“科学是一柄‘双刃剑’。”我不大同意“科学是一柄双刃剑”这个说法。第一，因为凡是剑都是双刃的，单刃的不叫剑，那是刀；第二，科学是人类对自然规律的一种认识，是一种系统化、理论化的知识体系，它是生产力，是精神力量。科学本身有什么错？错的是利用科学的人。

比如说核能，它有什么错？爱因斯坦得出了第二个人类历史上最伟大的公式，牛顿是“F=ma”，他是“E=mc”。一克物质蕴藏的能量，用这个公式来计算，可以相当于36000吨优质煤在常规状态下完全燃烧所释放出来的热能。爱因斯坦在1905年写出这个公式时才26岁。40年以后他垂垂老矣，看见他的公式变成了现实，那就是原子弹的爆炸！但是他是和平主义者，他有科学家的良知。他看到了这个科学原理用来制造原子弹给人类带来了灾难，他说了一句话，他说：早知如此，我就不该去研究相对论这一套东西，我还是宁肯去当个修鞋匠，还对老百姓的生活有点好处。他以后在他生命最后的十年，他成为一个和平主义者，甚至于社会主义者，为阻扰核战争在世界上到处奔波。由于1954年，有了核电站，他也算看到了原子能的和平利用，他在1955年去世，享年76岁。

所以，科学的发现、技术的成果，本身是中性的。我们说科学没有阶级性，科学无国界，就是这个意思。但是科学家是有立场的，科学家是有祖国的。你把核能用于战争，那当然是生灵涂炭；你把它用于和平，那就可以造福人类。所以与其把科学比成是一柄双刃剑，还不如说科学是一把钥匙，它既可以开启天堂之门，给人类带来福祉；也可以开启地狱之门，给人类带来灾难。所以每一个人，我们在学习科学知识的同时，也要学习人文知识。我们既要高举科学精神，同时还要高举人文精神，两者不可偏废。

2五、20世纪的四大科学发现和三大高新技术

20世纪这100年，有所谓“四大科学发现”：宇宙的大爆炸模型、全球大地构造的板块模型、物质结构的夸克模型，人类基因的双螺旋模型。涉及到宏观世界、微观世界、宇观世界等。简而言之，就是四个词、十个字：大爆炸、夸克、板块、双螺旋。

除了有四大科学发现以外，我们经常还说有五大、八大、十大高新技术。我简单说一下：一个是核技术，一个是空天技术（航空航天），一个是信息技术，一个是生物技术，还有一个是纳米技术。当然有时候还要讲新能源、新材料，还要讲激光技术，还要讲环境保护技术，等等。但是目前来讲，在新的世纪，鼎足而立的是三大高新技术：一个是信息技术，一个是生物技术，一个是纳米技术。

第一，信息技术。半个多世纪以前，有了信息技术。随着科学技术的发展，我认为组成世界的基本要素是物质、能量和信息。没有物质的世界是一个虚无的世界，没有能量的世界是一个死寂的世界，而没有信息的世界是一个混乱的世界。我今天在这给你们讲一个多小时，绝对是给你们传递信息。我把信息传递给你后，不像物质给了你我就没了，我的信息给了你

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