当代科技发展的态势与前瞻

 

一、客观评估我国科技创新成就

我们新中国成立以来的科技创新取得了伟大成就，诸如：两弹一星、载人航天和探月工程、杂交水稻、高性能计算机、人工合成胰岛素等。但是，在世界科技排行榜上，我国在28名以外。通常，28名以内的，算是创新型国家；28名以外的，不是创新型国家，是资源型国家，或者说依赖型国家。世界科技排行榜，美国遥遥领先，位居第一，亚洲国家只有三个创新型国家，分别是排在第三名的日本，第十八名的新加坡，第十九名的韩国。另外，还有一个排法，世界各国按照最新的科技实力排名办法，大致分为五级：第一级，核心，美国，只此一家；第二级，发达，英国、德国、法国、日本；第三级，登堂入室，芬兰、俄罗斯、意大利、以色列、加拿大、澳大利亚、挪威、韩国、捷克等中等发达国家；第四级，在大门口，中国、印度、墨西哥、南非等发展中国家；第五级，落后，其余发展中贫穷国家都在此列。可是，2010年，当我们有些人看到，我国经济总量超过了日本的5%，仅次于美国，就沾沾自喜，面对西方的次贷危机、经济危机，好像需要我们来拯救，这稍微有一点点头脑膨胀了。虽然，我国2010年经济总量超过了日本的5%，但是，人均只相当于日本的十分之一。我们国家人口是世界的五分之一，任何东西都应该是世界第一。不能到世界第二，就骄傲自满了，更何况我们离美国差得更远呢。

创新大体上有三种形式。第一，美国的科技创新，是第一流的原始创新。美国是头号经济强国、科技强国、军事强国，它的科技创新在关键技术、核心技术领域具有突破性，对经济发展、社会进步有着带动作用。第二，日本的集成创新。1945年，日本无条件投降，白手起家，后经美国扶持，采取集成创新，再加上自身的一些创造，成为了创新国家。第三，韩国。一个这么小的亚洲国家，搞的是引进、消化、吸收、再创新。十多年前，在我国国家中长期科学技术发展规划纲要战略研究中，讨论说，原始创新，我们办不到；集成创新，跟着日本和韩国走，我们不服气；讨论的结果，叫自主创新，就是中国特色自主创新。应邀列席参加这项规划，坐在我旁边的一位美籍华人科学家说，我觉得，凡是创新都是自主的，难道还有他主的创新吗？我当时不知道怎么回答他，他又补充一句说，实际上自主创新应该就是美国的原始创新，那才是真正的自主。我说，我们的自主创新前面还有一个“中国特色”，是中国特色的自主创新，就是将原始创新、集成创新、吸收再创新整合起来。

至于说到国家创新体系，这里主要说说技术创新体系。过去，技术创新体系都是科学院、大学、研究机构创新完以后，企业用；现在，企业成为了自主创新的主体，就是要以企业为主体，以市场为导向，产学研相结合，形成技术创新体系。还有就是社会化、网络化的科技中介服务体系，很多政府职能都要转移给学会、协会、研究会，在国外更是这样。比如说，中华医学会完全有能力承担卫生部门、医疗部门的一些职责。我们到美国访问，一个医生如果能够拿到美国医学会的一个奖状，马上挂在墙上，因为他们医学会有权威，甚至医疗事故的鉴定都是医学会，而不是政府部门。

需要强调的是，从总体上说，我国的科技创新能力近些年来有大幅提升，正在从科技大国向科技强国迈进。“十二五”以来，在基础研究领域，涌现出量子调控、中微子震荡等一批重大原创性成果。同时，通过超前部署一系列重大科技攻关任务，在关系国家核心单键图片国家安全的战略高技术领域取得一批突破性成果，载人航天、探月工程、深海潜器、超级计算、北斗导航等，成为维护国家战略利益的利器。

二、驳斥“中国古代只有技术，没有科学”的论点

（一）科学的涵义。科学是从古希腊哲学里产生出来的。古希腊的哲学有本体论、认识论、人生哲学、自然哲学。其中，自然哲学就是自然界规律、自然界本质，就是科学。我国“科学”这个词，是从日本传进来的，才100年的历史。我国古代对科学这个词最接近的说法，叫格物致知。《礼记·大学》“格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下。”

在诸多种科学的定义中，我最欣赏的是英国科学家贝尔纳对科学所下的定义，他说，科学是一种见证，一种方法，一种积累知识的传统，一种维持发展生产的主要要素，一种构成我们信仰和对宇宙人类态度的最强大的势力之一。我将这个定义稍微中国化一点进行理解。第一，科学即知识。弗朗西斯·培根说，知识就是力量。拉丁文的知识和科学是同一个词汇，所以说，知识就是力量，也就是说科学就是力量；第二，科学不是一般的零散的知识，它是系统化、理论化的知识体系；第三，科学不是死的，知识体系是活生生的科学共同体，科学家群体为了获取知识和知识体系的一种生动活泼的社会实践活动；第四，在现代社会，科学还是一种社会建制；第五，科学技术是生产力。科学不仅对物质文明建设，而且对政治文明建设、精神文明建设、生态文明建设都有重要作用。无论是搞政治的，还是搞精神文明建设的，都要用科学精神、科学思想来武装头脑。

 

（二）我国曾有的科技辉煌成就。我国古代有著名的“四大发明”。马克思在1863年1月28日致恩格斯的信中，用了下边的一段话高度评价了中国的四大发明，他说，火药将封建堡垒和封建骑士阶层炸得粉碎；指南针使世界航海，从而资本主义建立海外殖民地成为可能；造纸印刷术是传播新教，进而传播文化的工具。总而言之，中国古老的四大发明是新兴资产阶级赖以生存和发展的前提和条件。

对于“中国古代只有技术没有科学”言论，我深感诧异。我国古代至少有农学、医药学、天文学、算学这四大科学体系。开创世界机械化数学的一个崭新方向的吴文俊同志，在37年前，1978年，给我们上的第一堂数学课时，讲了一段话，以《九章算术》为代表的中国传统数学，同以几何为原本为代表的古希腊数学，各有千秋，犹如两颗璀璨的明珠在世界的东方和西方交相辉映，在世界数学历史发展长河中，此消彼涨，互为取代，一路西方数学占了上峰，以至于我们今天一提到数学，言必称希腊、阿基米德、欧基米德。在20世纪40年代，电子计算机发明后的今天，计算机的原理和我国传统数学的思想方法不谋而合。因此，可以断定，未来的21世纪，以《九章算术》为代表的算法化、程序化、机械化的数学思想方法体系，不是没有可能超越以几何为代表的古希腊的公理化、演义化、逻辑化的数学思想方法体系。所以说，我们不要妄自菲薄。

（三）近代以来我国的科技落后了。近代以来，西方出现了科学革命、技术革命，引发了人类的工业文明。1543年波兰天文学家哥白尼创立了日心说，出版了一本书叫《天体运行论》，从此，把科学建立在观察实验和数学的逻辑推理基础上。经过伽利略、开普勒到了牛顿，这位英国的科学家在1687年出版了一本书叫做《自然哲学的数学原理》，提出了运动学的三大定律，万有引力定律，从此，近代科学就诞生了，进而，引发了两次工业革命。

第一次工业革命：18世纪60年代--19世纪中期，人类开始进入蒸汽时代；从此蒸汽机风靡全世界（中国除外）。西方有了科学，有了技术，有了热力学原理，有了蒸汽机的制造，整个时代就从封建时代进入到了资本主义时代，从农业文明进化到了工业文明。那个时候，土地不再值钱，最值钱的是机器、工厂、矿山、能源，地主变成资本家了，农民变成工人了。工业革命以后，科技的发展、经济的进步、社会的进步，把还在封建老路上蹒跚爬着的中国远远地甩在了后边。

第二次工业革命：19世纪下半叶--20世纪初，人类开始进入电气时代,并在信息革命、资讯革命中达到顶峰。进入到20世纪头30年，新的科学技术革命，叫物理学革命，诞生了两大成果。一是爱因斯坦的相对论，1905年狭义相对论，1915年广义相对论；二是1900年普朗克量子论，1928年狄拉克量子力学。在这两大科学理论指引下，有了20世纪理论科学的重要模型：一是微观物理学中的卢瑟福－玻尔原子模型；二是强子结构的夸克模型；三是宇宙学中的大爆炸模型；四是地质学中的地质板块模型；五是分子生物学中的DNA双螺旋结构模型。

在200余年的全球工业化进程中，中国与这两次工业革命失之交臂。在“康乾盛世”，1800年中国GDP占世界约40%。但在短短一百多年的时间里，中国急剧地坠入落后挨打的境地，1900年GDP下降到4%。

三、对于科学问题要给以科学的认识

我们先来回答一个问题：“物质是无限可分的”这句话是真的吗？物质本身是科学概念，它有质量、有能量。两千多年前，人类已经认识到了原子，古希腊哲学家德谟克利特提出了原子论，原子是组成物质的最小微粒；1897年发现了电子；1919年发现了质子；1932年发现了中子；直到20世纪60年代，盖尔曼证明了夸克的存在，到目前为止，夸克是组成物质的最小微粒。夸克可能还有构造，但是这种可能性需要证明，否则我们就不能说，夸克肯定有构造，并做出物质是无限可分的论断。

在哲学里面讲，事物是一分为二的。因为事物是一个具体的、抽象的概念，不是一个科学的概念，它不是一个有质量、有能量的物质体，所以，可以泛泛地说，事物是一分为二的。但是，“物质无限可分”，这是一个科学问题，科学上要讲无限，必须有可以证明的数学理论。再比如，在哲学里边，可以说，时间无始无终、宇宙无边无际。根据宇宙大爆炸理论，有一个宇宙的起点——137亿年。大爆炸既是时间的起点，也是空间的起点。也就是说，宇宙大爆炸创造了时间和空间，由此说来，在大爆炸之前，即137亿年以前，还没有时间，这是科学领域对于时间的理解。可见，科学问题是科学问题，别的学问是别的学问，不能取代、混淆。

与科学认知问题相关的，是我国公民令人堪忧的科学素质问题。

公民基本的科学素质，除了了解必要的科学知识外，还要掌握基本的科学方法，树立科学思想、崇尚科学精神，并且具备一定的应用处理实际问题，参与公共事务的能力。其中，只有科学知识可以算是直接的生产力，至于其他的方法层面、思想层面、精神层面的，则属于意识形态。1937年，爱因斯坦讲过一段话，科学的社会功能有两个：其一，直接地，但更多是间接地通过生产工具转化为生产力，促进生产发展；其二，教育功能，科学作用于人类心理。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。身为科学家的爱因斯坦认识到，发明创造需要有科学素质，即便不是发明创造，是搞别的工作的也要有科学素质，因为科学作用于人们的心理，使人具有科学思维，看问题比较严谨，说话比较有逻辑性。

2005年，我国公民具有基本科学素质的人口比例有1.6%；2010年达到了3.27%；计划到2015年年底，达到5%；再过5年，到2020年希望达到10%。万万没有想到，这个提法惊动了高层领导，问我，你们那个科学素质是怎么测出来，怎么这么低？我国改革开放都几十年了，我想请问你，全国有多少大学毕业生？有多少科技人员？有多少领导干部？加起来，不止那个数吧，难道他们都不具备科学素质？是怎么测的？我说，有10道题。例如：“两弹一星”是哪“两弹”，哪“一星”？有95%的人都答错了，其正确答案应该是：核弹、导弹、人造地球卫星，或说是核弹、导弹、卫星。坦率地讲，大家可能第一次接触这个数字。所以，提高全民科学素质迫在眉睫。

 

领导干部和公务员具备基本科学素质，需要树立这样几个观念：第一，科学技术是第一生产力；第二，科学思想是第一精神力量；第三，科学决策要以科学发展观为指导。我们的领导干部和公务员都是有科学知识的，要从已有的科学知识向广度、深度进军，学习前沿科学、了解高新技术的最新进展，了解交叉科学、边缘科学的最新动态，还要把科学精神、人文精神有机结合起来，做到多元并举，全面发展。

四、20世纪科学技术回顾与21世纪的科学技术

（一）20世纪初我国科学技术的发展状况。我国最老的大学，2015年已经建校120周年的天津大学，其前身为北洋大学。相比来看，英国的剑桥大学、牛津大学都有800、900年的历史了。20世纪30年代，我国有了第一座现代化大桥——钱塘江大桥；20世纪40年代，我们有了一些科学成果，在国际上崭露头角。在抗日战争的艰苦岁月，我们党也引导了科学工作，1940年成立了延安自然科学院，成立了陕甘宁边区自然科学研究会。徐特立在延安自然科学院成立大会上有一段话，听后令人心喜若狂。徐特立说，科学是国力的灵魂，科学是人类社会进步的标志，因此，前进中的政党，必须要不失时机地把握住前进中的科学。也就是说，科学也是党的事业所要随时把握住的一个重要组成部分，如果不能够把握住前进中的科学，那个政党就不能够前进，多么深刻的话语！

1956年，我国制定了《1956-1967年科学技术发展远景规划》。20世纪50年代，我们有了很多重大科技成就，特别是在苏联的帮助下，1958年，建成了第一座原子反应堆，由此，“两弹一星”有了基础；到了20世纪60年代，有了人工合成牛胰岛素，有了原子弹、氢弹；20世纪70年代，有了杂交水稻、汉字激光照排；20世纪80年代，有了正负电子机对撞；20世纪90年代，有了秦山核电站、大亚湾核电站；跨入新世纪我们有了长征5号火箭、神州号系列飞船、嫦娥号飞船等等。

（二）20世纪六大技术发明。

第一，核技术。1945年发明了原子弹，1952年发明了氢弹，1954年发明了核电站。

第二，空间技术。1903年发明了飞机；1957年发射了第一颗人造卫星，那是无人航天；1961年加加林遨游太空，这是载人航天；1969年，阿波罗登月，这是航天航道延伸上去了；1981年10月12日哥伦比亚号航天飞机，既有航空又有航天，是高新技术。现在，我国走到了探月工程，人要上去还要有一段时间。航天飞机就根本不搞了，美国从1981年到2011年搞了30年，宣布不搞了，现有的航天飞机全部送到科技馆。因为又花钱，又死人。

第三，信息技术。从1945年第一台电子计算机诞生，现在我们进入了信息时代。

第四，生物基因技术。从1971年开始，我们有了基因重组技术。基因技术是生物技术的一种，但不是全部。生物技术包括基因技术、蛋白质技术、细胞技术、酶技术、染色技术等等。克隆技术只是停留在细胞阶段，根本没有牵涉到基因，只要取下你的一个体细胞，就可以克隆复制出一个一模一样的个体，因此叫复制，或叫克隆。刚刚有了克隆技术的时候，很多科学家都很兴奋，想试一试，能不能够给我克隆一个？事实上，只需要取出你的一个头皮屑，就完全可以做到。

第五，纳米技术。纳米仅仅是一个长度单位，一个纳米等于10亿分之一米，一个纳米等于10的负9次方米。物质微粒在纳米尺度有特殊的物理性质、化学性质。比如说，碳，一般的碳的存在方式都是脆的，但是，在纳米尺度看，叫纳米碳，可以做成纳米碳管，纳米碳丝。纳米尺度下的材料叫纳米材料，应用于纳米材料领域，对纳米材料进行加工的技术，叫纳米技术。

第六，激光技术。1960年，美国有了世界上第一台红宝石激光器，我国1961年有了激光技术。

（三）21世纪的科学技术。我认为，生命科学会成为21世纪的带头学科。现在，全世界的IT产量相当于全世界GDP的二分之一，我们还处在信息时代，未来的10年、20年，我们会迎来生命科学、生物技术时代。与生命科学相对应的是非生命科学，叫物质科学，物质科学也是工程技术的基础，21世纪也要得到发展。信息科学虽然要让位于生命科学，但是，信息的获取、形成、传输、运用已经成为了一个庞大的信息产业。生命科学，后来居上，为了建设环境友好型、资源节约型社会，21世纪要大力发展环境保护技术和新能源技术。还要了解太空奥秘、发展空间产业、空间技术。有人提出，21世纪，以制造业数字化、网络化、智能化为核心技术，信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透，带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命，这是新一轮的工业革命。

再提供一个背景资料。2013年，国务院印发《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》。根据《规划》，到2030年，我国将基本建成布局完整、技术先进、运行高效、支撑有力的重大科技基础设施体系。《规划》提出，未来20年，瞄准科技前沿研究和国家重大战略需求，根据重大科技基础设施发展的国际趋势和国内基础，以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点，从预研、新建、推进和提升四个层面逐步完善重大科技基础设施体系。

五、科技对于人类生活的改造及其发展趋势

（一）科技的发展改造着人类的生活。一百年前，自行车根本不能骑着当交通工具，像玩具一样，现在有了电动自行车，还有豪华的房车。早期的火车，经过蒸汽机、内燃机、电动机车，到磁悬浮列车，高铁动车。水里边，最早是独木舟，后来有了帆船、大轮船、航空母舰。航空方面，1903年12月17日，美国的莱特兄弟制造出早期的飞机，后来的军用战斗机很小，但是花钱很多，它是隐型的，能够逃过雷达。老式电话要有个电话线，后来是大哥大，现在3G、4G、iphone6都有了。再有，现在的仿真机器人，只要把皮毛附上去，漂亮得很，可以模仿一个人的表情、感情、甚至理智、推理。当然，机器人毕竟不是人，它不能够替代人，也不可能成为真正意义上的人。

（二）未来科技发展趋势。三句话，信息科学技术方兴未艾；新能源、新材料迅猛发展；生命科学、生物技术要后来居上。

信息时代的电脑，这几十年变化多大，从1945年的老式电子管到现在小的一个笔记本，装那么多东西。我们国产的高性能计算机，“天河一号”早在2010年就以每秒4700万亿次荣登世界第一的宝座，1秒钟可以运算4700万亿次，叫千万亿次。2011年日本超过我们，2012年美国超过日本，当然也超过我们。到了2013年，我们更新换代——“天河二号”，再度荣登世界榜首。2014年第三次获得冠军，每秒运行5万万8千万亿次。“天河二号”运算1小时相当于13亿人用计算器算1000年。所以说，科学是永无止境的，但同时说明信息科学技术差不多到头了。根据库梅定律，每隔18个月，相同计算量所需要消耗的能量会减少一半，性能增长一倍，价格降低一半。18个月快得很，现在现实元件小得很，不可能无限小，因为我们只知道夸克是组成物质的最小微粒，电子元件做到夸克就不能再做小了。所以说，信息技术的发展，是有限制的。10年，最多20年，我们就走向基因时代。

 

人类避孕已有3700年的历史了，就是能生不让生；相反，不能生却要生，仅有37年的历史，1978年有了第一例试管婴儿。另外，2013年，全球首例“定制婴儿”诞生。说的是，英国有一个家族——马修家族，这个家族很有钱，但是，这个家族有癌症遗传基因，这个家族的女性无一例外都要得恶性肿瘤，30岁以前就要死。于是，马修下定决心学医，希望能够在他们家族生下一个没有癌症基因的孩子，就是要用科学战胜这种遗传。事实证明，他们成功了。那么，可以把有害的基因取掉，能不能把有益的基因摆进去呢？我在四川做讲座的时候，前排做了夫妇俩，个子都比较矮，问我，我们能不能够使自己的孩子长高，我说，可以，姚明那种肯定有身高基因，拿来给你们，生下的孩子就像姚明那样高。但是，要考虑到，在小孩子没有出生之前，就人为地决定了他的高度，那么，可能小的时候不觉得，当他长大了，就奇怪了，爸爸妈妈你们这么矮，我为什么这么高？爸爸妈妈告诉他，当初选了姚明的身高基因。可是，也许孩子会觉得，我不需要长那么高。爸爸妈妈告诉孩子，长高可以打篮球，孩子呢，如果并不喜欢打篮球，喜欢打乒乓球，或是做一名装甲兵，这不就弄巧成拙了吗？！

2010年5月20日，美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所宣布，世界首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生，并将“人造生命”起名为“辛西娅”。这项具有里程碑意义的实验表明，新的生命体可以在实验室里“被创造”，而不是一定要通过“进化”来完成。我国1965年人工制造了有生命的蛋白质，它是制造了有生命的细胞结构。细胞是组成身体的基本单位，有了细胞，就可以3D打印，就可以用细胞作为原材料打出心脏、肾脏，来做器官移植。这个生命结构就可以做出一些非人类的生命。科学技术的发展有双刃剑的效用，因此要注意规避科学技术给人类带来的负面影响。

六、科技发展需要人文关照

中国人有“诺贝尔”情节。2012年，莫言获得了诺贝尔文学奖，画家范增把90岁的杨振宁和50多岁的莫言叫到一起，进行了一场“科学与文学”的对话。杨振宁说了一些文学的好话，比如说儒家注重忠诚，注重家庭关系，注重个人的勤奋，注重子女教育。这些文化将继续培养出一代又一代勤奋而又有纪律的青年。莫言说，我们应该用我们的文学作品，向人们传达许多最基本的道理，例如房子是盖来住的，不是来炒的，如果房子盖了，不住，那房子就不是房子。接着，莫言话锋一转，讲科学，在人们没有发明空调之前，热死的人并不比现在多；在人们没有发明电灯前，近视的人远比现在少；在没有电视前，人们的业余时间照样很丰富；有了网络后，人们的头脑里并没有比从前储存更多的有用信息；而没有网络前，傻瓜是否比现在少？这些话，科学家听了，可能就不太高兴了。

也有人说，有了网络后，人们的头脑里并没有比从前储存更多的有用信息；交通的便捷使人们失去了旅游的快乐；通讯的快捷使人们失去了联络的幸福；食物的过剩，使人们失去了吃的滋味。科学家看不到这些，文学家能够看到这些社会现象。于是说，没有必要用那么快的速度发展，没有必要让动物植物长的那么快。动物植物长快了，就不好吃，没有营养了，含有激素和其他的毒药，加上转基因技术，炖的鸡汤大概也没有原来鸡炖的汤那么鲜了。对于转基因的态度，我现在拿不准。我认为，转基因作为一个高新技术，应该去研究，去发展，应该让它为人类造福。现在国外的转基因食品价格便宜，有时候口感也好，像转基因大豆早就把我国原来世界第一的东北大豆打掉了，外国人的大豆进来，成为了事实。但是，转基因食品，是拿给人吃的，所以要慎之又慎。不过，我有预感，那就是转基因是一种趋势。

莫言讲到，在资本、贪欲、权势刺激下的科学的病态发展，已经使人类生活丧失了许多情趣，而且充满了危机。我们要通过文学作品告诉人们，悠着点、慢着点，十分聪明用五分，留下五分给子孙。包括我们的科学家，在向科学进军的伟大征途当中，也可以把脚步放慢一点。从科学研究来看，可以办得到的，从人文关照来看，还是要慢一点。正所谓“世间人，法无定法，然后知非法法也；天下事，了犹未了，何妨以不了了之。”科学家也要读一点文学家的东西，对我们是有启发的。

著名科学家李政道说，科学和艺术是不可分割的，就像一枚硬币的两面，它们共同的基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。因为科学和艺术都是人的脑力的充分发挥，都是为了创新，追求人类的情感和自然界的普遍性。科学需要脚踏实地，艺术也一样。艺术需要幻想，幻想也是科学的本质属性之一。所以一个全面发展的人，文理交融，既有科学头脑，又有艺术欣赏能力。科学追求真，人文追求善，包括宗教，艺术追求美。一个人应该是真善美的结合体。

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（据宣讲家网站报告录音整理

责任编辑：刘斌）

责任编辑：李贤博

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