制圖：蔡華偉

每當我國科學家在某個基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得重大進展、相關(guān)論文在國際權(quán)威刊物上發(fā)表時，經(jīng)常會聽到這樣的聲音：這個研究有啥實際用處？能治療腫瘤還是能多打糧食？

類似的聲音還有許多：中國仍處在社會主義初級階段，能不能少搞點玄妙的基礎(chǔ)研究、多搞些實用的技術(shù)研發(fā)？中國的基礎(chǔ)研究搞了那么多年，為什么沒有一項成果獲得諾貝爾獎？……

針對不少讀者關(guān)心的這些問題，從今天起，我們推出連續(xù)報道“四問基礎(chǔ)研究”，誠請大家共同關(guān)注和探討。

——編者

從普通科研人員到中科院院長白春禮，高智商的精英們經(jīng)常被一個簡單的問題問倒：基礎(chǔ)研究有什么用？

那些玄妙深奧的新發(fā)現(xiàn)、新突破，既不創(chuàng)造經(jīng)濟效益,也不解決實際問題——除了發(fā)發(fā)文章，基礎(chǔ)研究還能有什么用？

基礎(chǔ)研究是技術(shù)創(chuàng)新的源泉

如果沒有電磁理論，就不會有后來的電動機和無線通信

在基礎(chǔ)研究、應用研究和技術(shù)開發(fā)三大類科研活動中，基礎(chǔ)研究既不像應用研究那樣有明確的目的性，所產(chǎn)出的新知識、新原理、新定律也不像技術(shù)開發(fā)所產(chǎn)生的新產(chǎn)品、新方法、新技術(shù)、新材料那樣具有實用價值。

“但技術(shù)創(chuàng)新不是憑空產(chǎn)生的，它們的源頭和根基，就是基礎(chǔ)研究所產(chǎn)出的新知識、新原理、新定律。”中科院水生生物研究所副所長徐旭東告訴記者，“特別是第二次工業(yè)革命之后，所有重大的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造，都是依賴于基礎(chǔ)研究創(chuàng)造的重大發(fā)現(xiàn)。”

“如果沒有電磁理論，就沒有今天的電和無線通信。”徐旭東舉例說：19世紀20年代，英國科學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并據(jù)此在1831年研制出世界上第一臺發(fā)電機；在法拉第電磁理論的基礎(chǔ)上，英國科學家麥克斯韋把數(shù)學方法引入這一研究，預言了電磁波的存在，這一預言得到德國物理學家赫茲的實驗證實；1895年，意大利電氣工程師馬可尼據(jù)此發(fā)明了世界上第一臺實用的無線電報系統(tǒng)，人類由此進入無線電通訊時代。

“沒有牛頓的萬有引力定律，就沒有今天的載人航天；沒有巴斯德發(fā)現(xiàn)微生物，就不會有今天的疫苗。”徐旭東說，“基礎(chǔ)研究對人類生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的巨大影響，遠遠超出了人們包括科學家本人的想象。”

“基礎(chǔ)研究是科技之本，沒有好的基礎(chǔ)研究，一定不會有杰出的技術(shù)創(chuàng)新。”清華大學教授施一公說，無論是美國、英國，還是日本、以色列，世界上所有科技強國的基礎(chǔ)研究都非常強；反過來看，也沒有哪一個國家基礎(chǔ)研究很好、技術(shù)創(chuàng)新很差。“對于一個國家的科技事業(yè)來說，基礎(chǔ)研究相當于地基；如果沒有厚實的地基，是蓋不出高樓大廈的；即使勉強蓋起來了，也一定是海市蜃樓。”

基礎(chǔ)研究是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的捷徑

如果沒有錢學森、趙九章、郭永懷等著名科學家，就不可能有震驚世界的“兩彈一星”

施一公有中科院院士和美國科學院、美國人文與科學學院外籍院士等三個院士頭銜，但他最看重的，還是“清華大學教授”這一個。“我回到清華大學的主要目的，就是從事研究、培養(yǎng)學生。”

“說到人才的重要性，‘兩彈一星’是最好的例子。”施一公說，如果當初沒有錢學森、趙九章、郭永懷、鄧稼先、周光召等著名科學家回國效力，就不可能有我們今天仍然引以為豪的“兩彈一星”。“在‘兩彈一星’元勛中，大部分科學家在國外留學時都是從事基礎(chǔ)研究的。回國后他們服從國家需求，轉(zhuǎn)入應用研究和技術(shù)開發(fā)。他們研制‘兩彈一星’所憑借的，正是在國外跟從導師做研究時所接受的嚴格的科學訓練、扎實的理論功底。”

施一公認為，基礎(chǔ)研究是培養(yǎng)創(chuàng)新人才最好的方式。

不搞基礎(chǔ)研究的教授不是照樣能培養(yǎng)出創(chuàng)新人才嗎？

“當然可以，但層次可能很不一樣。”施一公說，從事基礎(chǔ)研究需要接觸最前沿的科學進展、運用最新的科學儀器和科研方法，在這個過程中培養(yǎng)出的學生創(chuàng)新能力，與只接受舊知識、舊方法的學生肯定是有很大差別的。“基礎(chǔ)研究最能培養(yǎng)年輕人的邏輯思維、創(chuàng)新思維，激發(fā)他們的創(chuàng)造潛力。”

“基礎(chǔ)研究的第二個直接產(chǎn)出就是人才。”徐旭東說，學生們在基礎(chǔ)研究中接觸了前沿的科學知識，掌握了先進的實驗方法和實驗技能，獨立工作后根據(jù)各自的興趣、特長，既可以繼續(xù)從事基礎(chǔ)研究，也可以轉(zhuǎn)入下游的應用研究和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。“如果沒有基礎(chǔ)研究培養(yǎng)出的各類創(chuàng)新人才，創(chuàng)新驅(qū)動就很難實現(xiàn)。”

基礎(chǔ)研究是孕育科學精神的搖籃

如果多數(shù)民眾具備理性、求真、獨立思考的科學精神，可能就不會有“大師”鬧劇和PX恐慌

在科學家看來，基礎(chǔ)研究不僅推動了技術(shù)進步、培養(yǎng)了創(chuàng)新人才，還孕育了不容忽視的科學精神。

“基礎(chǔ)研究特別是實驗科學，講究的是證據(jù)和邏輯，靠的是獨立思考，而這些都是科學精神的內(nèi)核。”北京生命科學研究所所長、美國科學院院士王曉東認為，科學精神不僅對科學研究至關(guān)重要，也是現(xiàn)代公民成熟的重要標志。“是否具備科學精神，不僅關(guān)乎科學自身，還關(guān)乎一個國家的健康發(fā)展。”

“求真、理性、獨立思考的科學精神是培養(yǎng)杰出科學家和產(chǎn)生重大科學發(fā)現(xiàn)的土壤，一個國家如果缺乏這種精神，就很難成為科學發(fā)現(xiàn)和科學思想的發(fā)源地。”徐旭東說，“當科學精神滲入民眾的思想、內(nèi)化成他們的行為，所帶給整個國家的滋養(yǎng)將遠遠超出科學領(lǐng)域。”

近年來頻繁上演的張悟本、李一、王林等“大師”鬧劇，以及沸沸揚揚的PX困局和轉(zhuǎn)基因口水戰(zhàn)，讓很多外國友人大跌眼鏡。王曉東和徐旭東認為，如果多數(shù)公眾具備理性、求真、獨立思考的科學精神，可能就不會發(fā)生這些現(xiàn)象。“你不懂不要緊，可以去查尋、求證。什么事情都可以討論，但要擺事實、講道理，不能像小孩子吵架，不顧事實、不講道理。”王曉東說。

“令人擔心的不僅是科學精神缺乏，還有科學信仰危機。”徐旭東說，在許多事關(guān)科學的事件中，許多人不相信科學家的解釋，卻對非專業(yè)人士的話信奉有加。“一個國家基礎(chǔ)研究很弱、缺少科學大家，怎能讓民眾建立對科學的信仰？如果我國的基礎(chǔ)研究非常強，科學家像明星大腕那樣受人推崇，情形會完全不一樣。”

在乘涼的同時也要種樹

如果中國在科學上做不出像樣的貢獻，教科書中的定理、定律都是外國人發(fā)現(xiàn)的，怎么讓別人尊重你？

“評判基礎(chǔ)研究的價值，必須要有整體觀、大局觀，不能只用實用主義和功利主義的尺子。”王曉東說，“科學史上的每一次重大發(fā)現(xiàn)，都極大地拓寬了人類視野，改變了人類對自然界及人類自身的認識。它不僅極大推動了科學自身的發(fā)展和技術(shù)的巨大進步，也對文學、藝術(shù)、哲學等產(chǎn)生了深遠的影響。”

回顧科學發(fā)展史，這樣的例子不勝枚舉：哥白尼的日心說推翻了“地球是宇宙中心”的錯誤認識，達爾文的進化論推翻了“神創(chuàng)論”和物種不變說，門捷列夫的化學元素周期律使人類對物質(zhì)世界有了更深層的認識，細胞學說的建立不僅推動了生物學的發(fā)展，也為辯證唯物論提供了重要的自然科學依據(jù)。

“基礎(chǔ)研究所獲得的重大突破和重大發(fā)現(xiàn)，不僅可以直接拉動本國的技術(shù)研發(fā)，也讓一個國家為人類文明做出了積極貢獻；不僅極大提高了本國國民的民族自豪感，也會顯著提升這個國家在國際大家庭中的地位和影響。”徐旭東說，“一個國家、一個民族要想真正贏得世界的尊重，必須對人類文明做出應有的貢獻。如果教科書中的定理、定律都是外國人發(fā)現(xiàn)的，怎么讓人家尊敬你？”

“搞基礎(chǔ)研究要有前人栽樹、后人乘涼的長遠眼光，也應該有‘自己栽樹、別人乘涼’的廣闊胸襟，不能只管乘涼、不愿栽樹�，F(xiàn)在中國已成為世界第二大經(jīng)濟體，是該在基礎(chǔ)研究中為人類文明做出貢獻的時候了。”王曉東說。