历史的答案

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  人们只能通过自己的实践和人类的实践去认识客观世界。生而知之,生而能之的科技大师是不存在的。在宇宙中,我们已知的比未知的少,我们每个人所会、所知之于人类已经掌握的知识犹如沧海一粟,无论你是谁,从这样的视角看科技大师,就会拉近普通人和科技大师的距离,就不会觉得高不可攀。
  最近几年的媒体一直在议论,为什么中国培养不出自己的科技大师?中国的科学家什么时候才能获诺贝尔奖?对于这些只关心结果,不关心过程的功利主义色彩浓厚的提问,我们不妨换一种说法:科学研究的发明创造过程有没有共同的规律可循?科学大师除了天赋以外,有哪些异于常人的特点,这些特点有无共性?这些共性和创造过程的共同规律又有什么样的内在联系。这样我们可以分清,哪些是科技大师的内在条件,哪些是和这些内在条件相生相克的外部条件,这对科教兴国、人才强国的国策是一个值得研究的课题。
  马克思说:“一切科学都是历史科学。”回答发明创造过程中有无规律,回答科技大师有哪些异于常人的特点:也必须回到历史中去,去寻找智慧,去寻求答案。
  
  理论和实践
  
  任何实践,都是时空坐标上的一个点,它反映事物和个性,虽说个性中隐含着共性,但是表面现象和本质之间并不存在必然的逻辑联系,科学家的最高使命是寻求对自然现象都有效的普遍规律。这种寻求离不开现象世界:离不开科学实验,也离不开科学家的抽象思维,这样,人们才能从了解自然、再现自然,达到演绎自然、预测自然的高度。从总结电磁学实验出发,获得了Maxwell方程组,预言了电磁波的存在,开辟了无线电世界的广阔天地,就是显示出理论巨大威力的一个光辉范例。人类经过50年苦苦求索,只是在焦耳实验给出了热功当量后,能量守恒定律才得以完整地表述,这两个例子分别说明了理论的伟大和实践的重要性。
  
  科学和假设
  
  当科学实验发现光电池的光电效应与光强无关,光电子的逸出只有在光波的频率超过一定值时,光电效应才产生,当时人们还不知道光波和电子能量的交换必须是量子化的。
  爱因斯坦从逆向思维出发,在一个尚未得到物理学界公认的黑体辐射的粒子学说的假设刚刚问世之时,就用光波的粒子性解释了光电效应的谜团,写出了光电效应公式hц-W=Em。
  Em是逸出电子的动能,w是光电材料的逸出功,ц是光波的频率,h是普朗克常数,hц名为光子。就是这么一个简单公式开辟了光电子科学的新篇章,并荣获诺贝尔奖。并同时使普朗克的假设再一次得到了验证。“踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”,这是爱因斯坦的超级智慧呢?还是看到科学实验、科学假设、理论的抽象这“三驾马车”完成了科技创新的思想飞跃?
  光电效应如此,狭义相对论也如此,其他各式各样的科技创新的认知哲学大凡也是如此。科技创新不是闭门造车,不是踩着模仿的脚步亦步亦趋,更不是科学家随意的天才创造,科技创新是有规律可循的,同时它也是时代的产物,迎接那些即将出生的时代产物,是科学家的天职。
  
  光荣和梦想
  
  不少青年学子,因为崇拜爱因斯坦走上了科研之路,期望能有朝一日成为科技大师,以满足自己的雄心壮志。尤其在1957年李政道、杨振宁荣获诺贝尔奖以后,更成为此后中国几代青年人的“光荣和梦想”。
  人们崇拜爱因斯坦是崇拜他的名望、地位,还是崇拜他的智慧和对人类的巨大贡献,如果是后者,就应该悉心研究他的著作,从中获得有益的借鉴,提高自己研究工作的水平。把科学家看成是人,科学家就是一个可以学习的榜样,把科技大师看成是神,就阻碍了走向科技大师的道路。
  19世纪末,当测试“以太”的一切努力都宣告失败,杜绝了绝对时空的设想,才为“光速不变原理”的假设铺平了道路。狭义相对论不是人类智力竞赛的里程碑,它是时代的产物。
  时代不同了,社会对科学家的期待也不同了,当丁肇中博士准备把一个几十吨的大磁铁扔向太空去探索暗物质和暗能量的时候,我们中国科学家为何就不能去设想,大力发展风力发电,抵挡滚滚而下的黄沙侵蚀我们的土地;向珠穆朗玛峰要塞开辟通道,来灌溉新疆和大西北;加速宇航开发,向宇宙深处要能源;2300年前秦始皇都有修建万里长城的勇气,今天,中华民族为什么就不能利用科技的力量重新安排山河呢?
  
  探索和自由
  
  自由是重要的,它是一切生命最原始的呼唤。我们讲学术自由是指探索的自由,在科学研究这条大道上,任何人都不能代替别人去思考。科学研究是人和自然的对话,是和无言的上帝对话,谁又能替代普朗克去发掘蕴含在黑体辐射中的量子论呢?
  我们现在追问自己,什么时候中国人能获诺贝尔奖?这难道很重要吗?能改变中国仍然是发展中国家的现状吗?这种害怕枪打出头鸟的心态,这种“中庸之道合理”的儒家哲学,会断送中国科学家的创新精神。没有意气风发的独立思考,没有自信自强的精神状态,任何科技上的重大发现,都不会属于我们,所谓善待知识分子,重要的是,给他们学术自由的创新空间,给他们一个学术民主的氛围,给他们一个公开、公正学术评价体系,和一个公平竞争、同工同酬的工作环境。
  
  没有继承就没有创新
  
  科技创新不是随心所欲,任何发明创造都是在发掘矛盾、解决矛盾的过程中浮出水面的。没有模拟讯号的彩电,就没有数字化高清晰度彩电。没有牛顿力学,就没有相对论力学。科技创新不过是社会进步的脚步声,它和人走路一样,也是一步一步走向前的。
  我们在进行任何一项科技创新时,首先需要了解前人做了哪些工作。没有前人工作的铺垫,那岂不是石头里蹦出来一个孙悟空吗?人类的科技创新,也像天体演化那样,一幕又一幕按规律在历经,其中也有偶然性,但是历史发展的方向是不会变的,因此对科学家来讲,更重要的是要知道演化的规律,从规律的承前启后中选定适合自己能做的科技创新的内容。
  
  创新过程的一般规律
  
  对比·没有对比,就没有差别。通过对比,发现差异。找到差异来源,制定趋利避害的方案,科技创新的全过程就是不断对比、不断修正的过程。
  如果你不熟悉电子学,却急需修复一台有故障的电子仪器,不妨打开一台能正常工作的完全相同的电子仪器,用万能表同时测试两台仪器各个部位的电压分布,你就会很快发现电压分布的差异所在,确定受损的部位,进一步找到受损的元件。
  推广,由于伽利略坐标变换不满足光速不变原理,爱因斯坦重写相对运动惯性系之间坐标变换公式,使其满足光速不变原理,得到了洛仑兹变换,同时在惯性系相对运动速度远小于光速时,洛仑兹变换就蜕化成伽利略变换,这是一次有严格条件限制下的推广。指出了钟慢、尺短、质增的相对论效应。用推广的方法建立新学科亦有之,如唯象理论非平衡态的热力学的建立,就是这样一个例子。
  联想当发现介子和介子寿命半衰期异常,杨振宁、李政道推出了弱相互作用下宇称不守恒的假设;吴建雄立刻有了一个联想,是不是所有弱相互作用的基本粒子,宇称都不守恒呢?反过来验证李、杨的假设是否普遍有效。联想是跳跃性的思维方式,在认识哲学上具有更高的层次。
  知识经济时代,科学家是依靠自己的科学知识体系,依靠科学实验方法和有效的思维哲学来征服世界的。科学家的成就固然依赖于个人的天赋和勤奋,但更为重要的是思维哲学所带来的科学知觉和眼光,这大概是科技大师和一般科学家不同之处。
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