电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

【科技專論】如果沒有基礎(chǔ)科學(xué),我們將會(huì)失去什么?

 昵稱20064513 2016-04-08

本文由賽先生(iscientists)授權(quán)轉(zhuǎn)載,整理:楊璐


通常,我們認(rèn)為科學(xué)研究促進(jìn)創(chuàng)新,帶來技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步。然而,英國上議院議員馬特·瑞德利(Matt Ridley)在發(fā)表于《華爾街日?qǐng)?bào)》上的《基礎(chǔ)科學(xué)的迷思》(The Myth of Basic Science)一文中,發(fā)表了反對(duì)意見(該文中譯版請(qǐng)見基礎(chǔ)科學(xué)真能產(chǎn)生很多新發(fā)明嗎?。他認(rèn)為,技術(shù)能夠自主演化并進(jìn)步,人們并不能阻止或促進(jìn)它;人類乃是技術(shù)進(jìn)步過程中的小卒,只是乘坐創(chuàng)新的浪潮,而無法駕馭它。

同時(shí),他還認(rèn)為,“科學(xué)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)商業(yè)”這一說法基本上是錯(cuò)的,反而是商業(yè)驅(qū)動(dòng)了創(chuàng)新,而創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)了科學(xué),正如科學(xué)家被實(shí)際需求所驅(qū)動(dòng),而不是科學(xué)家驅(qū)動(dòng)實(shí)際需求一樣??傊J(rèn)為“科學(xué)突破是技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果,而不是原因”。

最后,對(duì)于科學(xué)如果沒有政府資助就沒有其他資金來源的觀點(diǎn),瑞德利同樣持反對(duì)意見。他認(rèn)為“政府并沒有很大需要去資助科學(xué)”,因?yàn)椤肮I(yè)界可以自行解決”;并且政府資助會(huì)排擠私人和商業(yè)資助,在某種程度上阻礙科學(xué)發(fā)現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

科學(xué)與技術(shù)發(fā)展有著什么樣的關(guān)系?基礎(chǔ)科學(xué)到底應(yīng)不應(yīng)該由政府來資助?如果沒有基礎(chǔ)科學(xué)研究,我們將會(huì)失去什么?對(duì)于這位英國上議院議員先生的這篇文章及其觀點(diǎn),《賽先生》品質(zhì)委員會(huì)的學(xué)者們發(fā)表了生動(dòng)精彩的短篇演說。

吳寶?。?/strong>


這篇文章的作者認(rèn)為技術(shù)的革新和科學(xué)研究本身的發(fā)展沒多大關(guān)系,這是一個(gè)很大的命題,但是他舉的例子并不足以支持他這么大的觀點(diǎn)。從物理上說,一些大學(xué)普物層面相關(guān)的技術(shù),也許不需要理論上有多少突破,只要在處理實(shí)際問題中不斷改進(jìn),就能有所進(jìn)步,但從真正的電磁理論和量子理論開始,沒有理論支撐,壓根就談不上什么技術(shù)革新。典型的例子就是手機(jī),人類如果沒有寫出麥克斯韋方程組 ,并且發(fā)現(xiàn)電磁波,就根本不可能有手機(jī)這個(gè)東西。還有硬盤,如果沒有量子力學(xué) ,沒有自旋的概念,人類不可能了解到巨磁阻效應(yīng),更不可能發(fā)明大規(guī)模存儲(chǔ)的硬盤。


這篇文章如果放在第一次工業(yè)革命以前,也許能拿出來說一說。但放在現(xiàn)在說,就不合適了。人類現(xiàn)在的科學(xué)與技術(shù)水平,早已經(jīng)不是過去瞎貓碰死耗子的狀態(tài)了。技術(shù)上解決的都是小數(shù)點(diǎn)以后多少位的問題,沒有理論研究上的預(yù)估作為指導(dǎo),窮極一生又能有什么突破呢?


技術(shù)的革新與科學(xué)的發(fā)展之間的關(guān)系,不是簡(jiǎn)單的誰驅(qū)動(dòng)了誰,而是互相促進(jìn), 滾動(dòng)式前進(jìn)。在小的時(shí)間和空間尺度上,很多時(shí)候人們更容易看到技術(shù)的進(jìn)步而不是科學(xué)的發(fā)展,也會(huì)發(fā)現(xiàn)是市場(chǎng)的需求和商業(yè)利益的驅(qū)動(dòng)使得人們投資研發(fā)技術(shù),研發(fā)技術(shù)時(shí)遇到的問題又使得人們關(guān)注背后的科學(xué)問題,而解決這些科學(xué)問題最終帶來科學(xué)上的進(jìn)步。


但在大尺度上,你又會(huì)發(fā)現(xiàn)科學(xué)的突破提供了可能的平臺(tái),所有的市場(chǎng)需求、商業(yè)利益,以及相應(yīng)的技術(shù)都依托于這樣的平臺(tái)。這樣的平臺(tái)的存在保證了人類技術(shù)的發(fā)展不是瞎蒙,確保了金錢的投入不會(huì)打水漂。力學(xué)的理論、電與磁的理論、量子理論,都是這樣的平臺(tái),幾次工業(yè)革命都在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。沒有這個(gè)平臺(tái),就什么都無從提起。




顧險(xiǎn)峰:


現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展神速,純粹幾何上的任何新發(fā)現(xiàn)幾乎很快就被轉(zhuǎn)換為算法,直接被應(yīng)用,并且這一趨勢(shì)有加速傾向。我可以寫一篇文章來具體談?wù)勥@個(gè)問題。(編注:賽先生將擇日發(fā)表。)


陳學(xué)雷:


這位作者的觀點(diǎn)和中國文革時(shí)期差不多,翻譯成我們中國那段時(shí)間的說法,就是基礎(chǔ)科學(xué)沒用,重要的發(fā)明都來自生產(chǎn)實(shí)踐。殊不知科學(xué)的發(fā)展有自身的規(guī)律和邏輯,過度強(qiáng)調(diào)實(shí)用、為每項(xiàng)研究找具體應(yīng)用,勢(shì)必會(huì)影響科學(xué)整體的發(fā)展。



毛淑德:


我不太贊同作者的觀點(diǎn)。首先,中國是這篇文章的可能反例。我們?cè)?jīng)有過領(lǐng)先世界的技術(shù),但沒有抽象的理論系統(tǒng),所以就無法產(chǎn)生必須具有深刻基本理論才能發(fā)明的技術(shù),所以落后了。技術(shù)革新并不一定能引起科學(xué)突破。其次,常規(guī)性的技術(shù)革新可能推動(dòng)常規(guī)性的科學(xué)進(jìn)展,但很難想象會(huì)引領(lǐng)科學(xué)革命。我不知道量子力學(xué),尤其是廣義相對(duì)論是什么技術(shù)革新引起的。第三,大科學(xué)、高風(fēng)險(xiǎn)研究還是需要政府支持的。



 許岑珂:


我同意科學(xué)的目的不在于技術(shù)進(jìn)步。Richard Feynman once said: 'Physics is like sex. Sure, it may give some practical results, but that's not why we do it.'(理查德·費(fèi)曼曾說過:“物理就像性愛。的確,它可能會(huì)帶來實(shí)用性,但這并不是我們做它的初衷?!保┧钥茖W(xué)就是科學(xué),是好奇心和求知欲驅(qū)使的。

但是科學(xué)的確曾經(jīng)帶來過大量的技術(shù)革新。文中采用的例子都是很陳舊的。二十世紀(jì)以來,主要技術(shù)革新都有基礎(chǔ)科學(xué)做背景,比如核能、半導(dǎo)體工業(yè)等等。原文作者是議員,其目的估計(jì)只是說基礎(chǔ)科學(xué)應(yīng)該更多的由私人資金來支持。這的確是目前的一個(gè)趨勢(shì),很多民間資金已經(jīng)開始資助基礎(chǔ)科研了。

 


文小剛:


大家一般認(rèn)為應(yīng)用科學(xué)會(huì)很有用,會(huì)創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值,但基礎(chǔ)科學(xué)是象牙塔里的東西,是學(xué)者的玩意兒,沒什么用處。但這個(gè)印象是不正確的。如果沒有基礎(chǔ)科學(xué),我們會(huì)損失什么?在這里,我想舉幾個(gè)例子。如果沒有電磁理論的麥克斯韋方程,我們就不會(huì)有收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、GPS。我們甚至不會(huì)有因特網(wǎng)和有線電視,因?yàn)殡娎|光纖的設(shè)計(jì)也要靠麥克斯韋方程。如果沒有量子理論的薛定諤方程,我們就不會(huì)有半導(dǎo)體工業(yè),進(jìn)而也不會(huì)有半導(dǎo)體器件、集成電路、電子計(jì)算機(jī)、手機(jī)、電視機(jī)、LED照明,以及一切電子儀器設(shè)備。如果沒有凝聚態(tài)物理發(fā)現(xiàn)的巨磁阻效應(yīng),我們硬盤的容量將最多是4GB,而不是現(xiàn)在看到的2TB。


的確有些基礎(chǔ)科學(xué)的成果非常有用,而有些基礎(chǔ)科學(xué)的成果現(xiàn)在還沒什么用。但基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展不是以其為社會(huì)創(chuàng)造的價(jià)值為動(dòng)力的?;A(chǔ)科學(xué)的目的是發(fā)現(xiàn)新知識(shí),開拓人類知識(shí)的疆界;而這些知識(shí)的有用或無用,并不在考慮范圍之內(nèi)。所以,做基礎(chǔ)科學(xué)的動(dòng)力,是好奇心,是對(duì)未知世界的追求,是對(duì)美的追求。一百多年前,物理學(xué)家在好奇心的驅(qū)使下,想要理解氫原子的光譜,從而發(fā)現(xiàn)了薛定諤方程。當(dāng)時(shí)沒有人想到,這一發(fā)現(xiàn),會(huì)奠定現(xiàn)在信息革命和現(xiàn)代社會(huì)的基礎(chǔ)。

歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們,對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的投入是非常值得的。它少數(shù)非常有用的成果對(duì)人類社會(huì)的影響是顛覆性的,是翻天覆地的。以有用無用為導(dǎo)向的應(yīng)用科學(xué),通常得不到如此深刻的成果。


趙平:


歷史上偉大的科學(xué)家在做出重大發(fā)現(xiàn)的時(shí)候幾乎都沒有想過那些發(fā)現(xiàn)有什么實(shí)際用處。有沒有用從來就不是他們做科學(xué)的動(dòng)力和目的。科學(xué)家做科學(xué)的動(dòng)力就是一種純粹的,孩童般的好奇心。他們的目的就是對(duì)大自然的探索。當(dāng)然大部分基礎(chǔ)科學(xué)的成果后來被證明都是非常有用的,但那多半是其他應(yīng)用科學(xué)家做的,不是原創(chuàng)基礎(chǔ)科學(xué)家做的。實(shí)際上,發(fā)現(xiàn)了自然規(guī)律本身對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)家就是一種最大的滿足,他們對(duì)這些自然規(guī)律有沒有什么實(shí)用價(jià)值一般也不太在意。


還有一個(gè)有意思的現(xiàn)象,當(dāng)人們問一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)有什么用時(shí),一般是問它能不能用于衣食住行??墒侨耸怯兴枷氲膭?dòng)物,難道只有能滿足物質(zhì)需要的東西才叫有用,而能滿足精神生活的東西就沒有用嗎?如果是那樣,那么貝多芬、莫扎特、巴赫、畢加索、莫奈、梵高、莎士比亞、雨果、托爾斯泰這些人類歷史上的文化巨匠給我們創(chuàng)造的財(cái)富又有什么用呢?顯然,這些財(cái)富的最大用處就是滿足了我們的精神生活。簡(jiǎn)言之,不僅滿足你胃的食糧是有用的,滿足你腦的食糧也是有用的,而且往往是更有用的。

每一項(xiàng)基礎(chǔ)科學(xué)的成果大都有雙重用處:首先它馬上可以填充人類的精神世界,使人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)又近了一步;其后它還很可能填充人類的物質(zhì)世界,用于人類的衣食住行。

實(shí)際上,在基礎(chǔ)科學(xué)的探索上,看起來越?jīng)]用的東西做的人反而越多。證明費(fèi)馬大定理有什么用?證明哥德巴赫猜想有什么用?但是研究這兩個(gè)問題的數(shù)學(xué)家可能比研究任何其他數(shù)學(xué)問題的都要多。多少數(shù)學(xué)天才在這兩個(gè)問題上耗盡了畢生的精力。發(fā)現(xiàn)希格斯粒子有什么用?探測(cè)到引力波有什么用?而報(bào)告這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的文章的作者是最多的??茖W(xué)家們就是這么執(zhí)著。這就是純科學(xué)的魅力。

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶 評(píng)論公約

    類似文章 更多