文|令狐伯光
2024年以来,中国科技和美国科技呈现出一种非常反差的现象,比如就登月来讲,中国嫦娥6号登陆月球背面有着重大突破,而美国波音两名宇航员上了国际空间站,结果到现在回不来了。
可以在明年初将宇航员Barry Wilmore和Sunita Williams从国际空间站(ISS)带回家。 如果他们无法更早地乘坐波音星际客船离开,备用计划将依赖于SpaceX的Crew-9任务,该任务的发射已被推迟,反正就是暂时回不来了。
实际上,这两年从新能源到芯片,从航天再到各行各业,我们都能发现一件事情。那就是美国科技,包括欧美科技确实越来越差,而中国科技是突飞猛进的。但是因为历史惯性,我们提到这件事的时候。
很多网友下意识就会觉得,科学发源自欧洲,现在美国是科技前沿,中国科技怎么可能超越美国,不要自大,赢,永乐大典,反正那些东西就来了,那么问题来了,中国科技到底如何了呢。
中国科技发展,到底如何了中美科技当然还有很大差距。这种差距,既不在于基础科学研究和探索,也不是技术工程的实现能力。这些都只是时间问题,不是方向问题。
中西科技的差距,根本在于:目前中国的科技进步,是在美国(西方)科技大树上,目前发育得比较出众的一支。既立根于它,纵使突出前部,也需从根部吸取营养才能继续生长,这既是目前隐忧,也是未来上限所在。具体而言至少有:
1,科技发展的驱动,需要由外部牵引或压迫产生的驱动过渡到内生自发驱动,只有后者才能提供持续驱动。
2,科技土壤和体系,目前在产业界的进步,亟需反哺自身的体系建设和土壤培育,比如搭建自主的标准体系,开放活跃的社群与组织,基于中文的知识库,等等。总之中国产业界目前并没有向下生长出属于自己的根系。
3,科技革命的哲学,目前科技和研究的思维范式,都还是沿用西方的,中国要在未来持续科技领先西方,必需在摸着西方哲学过河的同时,找到属于自己且胜过西方的方舟,才能走得更远。
欧洲见识到中国火药后,造出了更响更爆的火药,就算超越中国科技了吗?显然不是,它们找出了火药爆炸的内在机制,通过无数个类似这种内在机制的发现,最终且培育出科技土壤和体系后,才引发几百年的科技革命。中国的机会在于:万事有起必有落,西方科技也会如此,中国要找到其局限性,加以突破改进,形成新的范式逻辑和更优的体系,才会从根上对它胜出。
日韩科技相继都有大发展,都是西方科技树上长出来的,日本曾稍显旺势,即被裁剪,以中国之体量,岂可还幻想靠嫁接在别人身上就能长出参天大树?
当然,这些大话题更是一个时间问题,未来乐观可期,中国科技也应该会有全面超越美国的时候,但那不会(也不应该)是以诺奖或几大期刊文章来体现。就目前而已,说科技实力已超美国,窃以为实在太早。
比如这几年中国已经世界第一的引用论文,我的感受就是国内虽然发文章很多、很好,但是原创性的重大突破还不多(举个熟悉的例子,中科院大连化物所的单原子催化剂是我国化学家的原创),更多地是跟在国外已经开创的方向之后做推进、完善(比如现在有大量搞锂离子电池研究的,开山祖师是美国的Goodenough教授,2019年诺贝尔化学奖得主)
追随研究热点容易发文章,但不能起到引领科学发展的作用。
我觉得原因有二:一是基础科学理论探索短期内就是纯烧钱,难以获得实际应用的产出(材料、化学还好,物理尤甚),且需要非常长时间的积累才能出成果,我国是近些年才有余力大量投入基础研究(之前科研经费相对于太多急需投入的应用研究还远远不足)。
所以我国积累尚薄弱,以诺贝尔奖为指标的话,美国、日本大量获奖也是在其经济腾飞以后若干年了(美国19世纪末经济腾飞,两次世界大战之间才开始密集获奖;日本在二战后经济腾飞,大部分奖都是本世纪才拿的,当然,也有从做出成果到颁奖的滞后因素)。
另一个原因是国内很多人心态过于浮躁,追求快速发文章,也是国内竞争压力、考核方式使然,但愿意沉下心来做基础科学理论探索的,往往能够成长为国内相关领域的领军人物,这样的人越来越多,才能真正推动科学研究水平的提高。
和美国科技相比,中国科技,到底是不是“大而不强”首先,用“科技界”来指代学术界不合适。高科技企业从事高科技产品的设计和生产,有的甚至也开创新技术,也能推动技术乃至科学的发展(有了新技术,有可能导致可以观察到新现象,从而推动科学发展),当然也应该属于“科技界”。
学术界的核心任务是创造新知识。为什么学术界通常并不认为中国已经超越USA,主要原因是因为学术界对研究成果的评价方式和工业界或者说产业界完全不同。虽然无论中外,学术界都存在追逐高影响因子杂志的风气,但是真拿Nature Index这种基于杂志的统计方式来作为科学家和科研成果的评价标准,中外的大多数科学家都不会认同。
原因是在于,学术贡献看重原创性。假设你开创了一个领域,在你之前没有人涉足这个问题,而你在之后有很多科学家开始发现你研究的问题的重要性,还是转向这个方向开展研究。不论在领域开创之后,你是否还是该领域学术成果产出最亮眼的科学家,你都会享有这个领域最高的荣誉,就因为你独一无二的原创性。
其他人在这个领域发再多自然,科学杂志的论文,都无法得到你享有的评价,甚至于说,他人取得的成绩越大,你的贡献就越大,你的地位就越高,就因为在你之前这个前景如此广阔的领域,竟然没有第二个人发现它的价值。
学术界这个评价方式的逻辑之根本,在于鼓励原始创新,鼓励去探索未知。
中国的学术研究的整体实力确实已经很强了,如果用Nature Index来评价,甚至已经第一了,可是学术界仍然不会认为中国已经第一。原因就在于,中国依然缺少科学家敢于去探索真正的未知,大家很习惯在西方科学家踩了脚印的方向去努力,结果就造成中国的科学家们始终难以拿到看重原创性的诺贝尔奖。
但对于一个国家的硬实力而言,诺贝尔奖其实并不那么重要,国家的强大,依赖真正掌握的技术能力的高低。哪怕原创的科学原理都是中国科学家提的,但是假如工程实现上都依赖外国,自己这个设备那个设备都造不了,那么诺贝尔奖拿再多也没多大意义。
但是话说回来,如果各种高科技产品中国都能造,产品可以跟整个中国之外的所有国家比肩,但如果中国科学家总是需要外国科学家来指导研究方向,发现新的有价值的问题,那么中国学术界也会一直缺乏足够的自信。
纯依靠逻辑建立不了现代科学,现代科学最核心的内容是提出要用实验来验证理论的正确性。理论的建立依赖数学,你肯定也认同数学是人类最精确的逻辑推理了。但是,完全依靠数学来推动的弦论,几乎成为了理论物理分支中的“宗教”,完全脱离了实验可以验证的范畴,它也就彻底不关心现实实际情况,走得太远,无法推动物理学的进步了。
评价科学研究的原创性,无法依靠自然指数,因为它的计算方式本身就不考虑原创性。很多原创的工作,初始之时,往往简陋缺乏新闻性和对眼球的吸引力,不好发到自然杂志社选的那些期刊上,这是事实,没什么好辩论的。如果考虑原创性,必然需要追溯到具体的人,能讲得清楚谁做了什么贡献。
自然指数只是选取了一些特定的杂志,统计论文篇数并按照作者国别做加权统计,没法告诉你发表的论文彼此之间科研思想的传递关系。如果非得用现有的某种统计数字来评价原创性,相对靠谱的方法是统计高被引科学家,高被引数跟原创性相关性比自然指数更高一些,因为原创者更有可能带出大量的追随者,但它本身也不是针对原创性进行统计,非原创但对热门领域重要的改进工作同样可以获得大量引用——当然,这对各国也都如此,但体量大的,会获益更大。
这里给出2023年高被引科学家人数统计,我国大陆地区在这项统计中列第二,还有上升趋势,达到1275位,但人数不及USA的一半(2669位)。如果往下看,香港达到120位,香港的科研人员体量和科研金额投入跟大陆相比,差了岂止十倍,这背后的差别,不是用物质条件可以完全解释的。
我国还在进步,是好事,我对我国的未来是乐观的,但是我不像项立刚那样以为中国已经领先世界了。