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周光召:對我國基礎研究布局的幾點思考

2019-06-06 中國科學院院刊
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語音播報

  根據2011年11月15日在第五屆“973計劃”專家顧問組第二次會議上的講話錄音整理。第五屆“973計劃”專家顧問組由47位中國大陸和中國香港的科學家組成,其中周光召任榮譽組長,徐冠華任組長,陳佳洱、林泉、朱道本任副組長。2019年5月15日時值周光召先生90周歲華誕,《中國科學院院刊》特于2019年第5期刊發此文,以表對周先生的敬賀!本文經徐冠華院士審定。

  我一生之中,在學校待了一段時間,后又在國外做基礎研究,加起來大概是六七年;在工業部有關部門工作十七八年,在中國科學院工作十幾年,然后在中國科協和科技部“973計劃”專家顧問組(以下簡稱“顧問組”)做了十多年。所以,“973”是我人生中很重要的經歷。

  “973”是指國家重點基礎研究發展計劃,新一屆顧問組里集中了國家在基礎研究方面最主要的科學家。能夠再次在這里見到很多老朋友我感到非常高興;這個擔子交給新一屆(第五屆)顧問組,我覺得非常放心。相信你們能把這個計劃繼續做好!

  在管理部門和科學家的共同努力下,“973”已經取得了非常多成績,在科技界產生了廣泛影響。但是這些成績是不是真的滿足了社會需求,國家是不是足夠滿意?今天我著重談一談那些做得還不夠的地方,以及一些需要改進的地方。

  1 科技要發展,必須得到政府和社會的支持

  根據這些年我對全世界的觀察,一個國家在經濟發展比較順利的時候,一般是愿意支持科技發展的。鄧小平同志深刻認識到科技的重要性,一直非常支持科技。在相當長的一段時間里,很多科技相關的事務都是小平同志親自“拍板”。比如,“863計劃”就是由幾位專家提出來,直接送小平同志批復。小平同志是有遠見的政治家,能在那個時候非常明確地支持科技。但在國家經濟有問題的時候通常會有人提出來削減科研經費。不僅在中國是這樣,在美國也是如此。20世紀80年代,我到中國科學院工作不久,就去美國訪問。那時正好是日本發展比較快的時候,日本的產品占領了美國市場,就像現在(2011年)我國資本購買了美國的很多大樓、資產等一樣。那段時間,由于經濟乏力,美國對基礎研究的看法就有所不同。

  這些問題說明科學要得到長遠和長久的支持,就必須為社會發展和經濟發展作出貢獻。這也是為什么我國在1997年的時候能夠形成“973計劃”,其中一個重要原因就是國家希望基礎研究能夠為國民經濟服務。

  2 認識到科技與社會之間存在的問題并嘗試解決

  當前(2011年),科技和社會的關系仍存在較多的問題。2011年4月27日,時任國務院總理溫家寶在中國科協第八次全國代表大會上指出,“經濟和科技仍然是兩張皮”。而這一說法與我1984年初到中國科學院時聽到的話基本上相似。

  我是1984年到中國科學院工作的,那時候就知道政府有一個提法,叫作“科技要促進經濟,經濟要依靠科技”。但是,彼時中國科學院的很多老院士并不贊成這一提法,而是希望安安靜靜地在實驗室里做研究。我擔任中國科學院院長的時候,也面臨這個問題。

  那么20世紀80年代中國科學院如何去面對、去解決這些問題呢?從理論上來講,一方面要尊重科學自身的規律,另一方面要尊重經濟社會發展的規律。從實踐上來講,從解決農業、黃金、產業這3個社會亟待解決的問題入手,展現科技對于社會的重大作用。

  2.1 理論層面

  (1)尊重科學自身規律。科學有自身發展的規律,尤其是基礎研究不能像“上山下鄉”那樣,但是科學又不能完全脫離社會。在二戰以前,世界上的大學可以“脫離社會”做科研,那是因為彼時的大學是以培養學生為主,做研究反而是業余的。到了二戰期間,人們發現科學研究產生的成果,與戰爭有極大關系。例如,最明顯的一個是雷達,一個是核彈,還有噴氣式飛機等。美國政府以及當時的德國政府,都清楚地認識到了科技對國家和國防力量的重要性。在這樣的情勢下,參加有關工作的科學家才開始在社會上產生影響。美國國家科學基金會就是在二戰后(1950年)成立的,同時美國也成立了若干個大科學研究中心。與此同時,世界范圍內科學研究也開始從小科學的模式發展到需要更多的資金、更多的投入去開展。

  (2)尊重經濟社會發展的規律。二戰之后,特別是1947年半導體發現以后,研發半導體的科學家開始成立公司,如英特爾公司。這些公司經過多年曲折最終發展起來,并對促進美國經濟發展產生了重大影響。從半導體,再到后來的集成電路,新科技對美國的國防也產生巨大作用。所以在美國形成了一個企業大量支持科技發展的新格局,從而企業逐漸成為科技發展的主力。

  這就充分說明了科學發展的兩方面動力源:一是得到科學基金的支持而發展,科學基金以支持基礎研究為主,這是受到科學前沿的推動;二是企業受到市場的推動而支持科技發展,而新科技的成功應用又反過來促進企業獲得更多收益。

  2.2 實踐層面

  1987年,中國科學院在受到很大壓力的情況下,組織了3項具體工作,從而初步改變了社會對于科技不能有效支持經濟發展的印象。

  2.2.1 提高糧食產量

  為了解決群眾吃飯問題,中國科學院在黃淮海調研后,提出黃淮海地區要年增產500億斤糧食,也就是2500萬噸。“每年增產2500萬噸”,這在現在(2011年)看起來也是相當大的數目!我國糧食年產量在1998年達到最高峰時是5.12億噸。后來隨著市場經濟發展,按照經濟學家的說法,農業不用再列入最緊要的問題中。因為“只要有錢,市場價格就上來了;上來了以后就會有人把錢投進去,價格就又下來”,所以有人認為不用再擔心糧食產量,由價格調控就可以了。但結果糧食產量就慢慢地掉下來。

  為什么呢?因為,這個事情從理論上講是可以自圓其說的;可是,中國分成兩部分人,一部分是比較有錢的人,有錢的人根本不在乎價格上漲,但大部分是窮人,恩格爾系數①超過50%的人都要拿出錢解決吃飯問題。有錢的人把錢投到市場利潤最大的地方,而不會投向農業。市場是按照經濟利益最大化的方向走,因此到了20世紀90年代糧食產量開始下降。

  到2003年的時候全國糧食年產量下降到4.3億噸,這較1998年的峰值(5.12億噸)已經下降的相當多了,以至于發生了很嚴重的糧食危機,引起社會不穩定。因此,糧食安全重新引起了政府的注意,國家開始采取措施使糧食產量慢慢回升。回升到現在(2011年),據說2010年是5.4億噸左右,2011年5.5億噸,但這與1998年最高值比也就增加了4000萬噸。所以,中國科學院1987年提出能夠每年增產2500萬噸,實際上是相當大的數目,并得到了中央的認可。

  2.2.2 冶煉黃金

  1987年,中國外匯非常缺乏,黃金儲備也非常少,外匯主要靠產品換。而中國當時能夠換取外匯的產品又很少,于是國家希望能夠增產黃金。黃金冶煉造成的污染非常大,但中國科學院有相關技術儲備,于是在黃金冶煉方面開展了很多工作,確實為我國增產了不少的黃金。

  20世紀80年代,中央領導也非常關注中國科學院解決了國家當時急需的問題。這是因為中國科學院恰好有相關技術準備,所以就去完成了這個“當務之急”。

  2.2.3 培育中國的科技型產業

  培育中國的科技型產業這個過程很長,也非常復雜。因為,科技人員中同時具備企業家素質的人才相對較少,科技轉化中的問題也非常之多。但是,中國科學院還是擠出了一部分經費去支持一些科研人員發展相關科技產業。現在(2011年),最成功的企業有聯想公司;還有一些做得不錯的領域,如釹鐵硼磁鐵等。

  2.2.4 小結

  不管怎么樣,20世紀80年代深刻感覺到科學和社會應有的互動關系,并付諸實踐。雖然中央領導對科學有感情,但也受到了來自于整個社會的壓力。如果科技不能有效地服務經濟社會發展,壓力會一直很大。

  3 把握科技與經濟社會發展規律進行基礎研究布局

  盡管現在(2011年)中國經濟發展速度是世界上最快的,但是中國經濟大體上1/3的動力靠出口。而出口完全靠勞動力,不是靠知識產權。但是現在這一情況已經有所改變,因此這幾年國家很明確地提出要調整經濟結構。而過去盲目發展造成的問題非常多,如資源、環境、污染等,這是“交了學費”的,因為在那個時候根本沒有力量去支持相關方面的基礎研究。比如,目前(2011年)中國的汽車數量產量是世界第一,而這要消耗多少汽油、污染多少空氣?所以,根本是不可持續的。中國科學家很早就提出這個問題,但沒有用。現在這個問題逐漸凸顯出來:一方面,能源供給發生很嚴重的問題,50%以上能源依靠進口;另一方面,很多依靠資源發展起來的企業由于創新不夠,開始面臨非常多的問題。

  現在國家對于科技的需求和迫切性正在逐漸增加,因而開始強調科技體制改革。科技界必須認識到這一點,必須想辦法采取措施自己解決。科技界不僅要掌握科技的規律,還要掌握社會發展的規律,使科技的發展能夠與社會的發展適應、協調,從而才能促進科技自身的發展。

  當前的科技發展沒有經費是不行的,而且經費需要的越來越多,這就越來越依賴社會。而社會能不能、愿不愿意支持科技發展呢?如果社會愿意支持,就必須有社會可看得見的成績才行。但是科學家又不能像不懂科學規律的一部分人那樣,不顧科技本身的發展規律,不搞清楚就急于求成。

  顧問組是領導“973計劃”的組織,要規劃“973計劃”的發展方向、采取的戰略,這是非常重要的工作。因此,顧問組一定要提高站位和視角。絕不能僅僅從一個一個課題和項目的角度來看問題,而是要首先考慮上文已談到的問題:既要符合科技本身發展的規律,又要適應社會發展的需要。

  4 走前瞻擘畫、創新超越的科技發展之路

  戰略問題屬于全局性問題,因此一定要有前瞻性。“973計劃”是基礎研究的重點計劃,所以不是針對今年或明年的問題,而要針對稍微長遠一點的。當然,也不能長遠到無期限。希望“973計劃”能夠經過5—10年,在社會上看到一些可觀的影響。當然并不是要求每一個“973計劃”的支持項目都這樣,因為有一些研究領域支持10年依然不夠,依然還需要持續的穩定支持。但是,另一些項目就需要重新審視,至少是那些在穩定支持了10年還看不出任何效果的項目,就不能再維持下去。我們提到的前瞻性,并不針對某些專家或領域,因為我自己的思考也還不夠。以下關于前瞻性,舉2個信息領域研究的例子。

  (1)芯片。此前我們討論信息的時候,提了3個方面的內容,其中之一就是中國要有一個“芯”,也就是CPU(中央處理器)。現在這個目標基本上沒有達到,幾乎所有的“芯”還是外國的。雖然也有中國的,但先進的、關鍵的技術還是掌握在別人手里,我們只是“用”而已。同時,我們要看到這么多年來,這個“芯”發生了很大的變化,跟我們原來想像的完全不一樣了。我們此前規劃的“芯”還是一種跟蹤性質的:比如說英特爾有什么樣的“芯”,我們就希望我國也有什么樣的“芯”,然后逐漸接近它,并最終超越它。但是,現在來看,我們這種跟蹤、接近和超越的思路對這種快速發展的技術是行不通的。因為最近幾年,國外反倒有一些不是很大的企業,發展新的技術以占據未來的芯片領域。例如,芯片制造的ARM結構,很可能是將來的主流技術。ARM結構是英國一個小公司研發出來的,它完全脫離了原來英特爾的一套,最近幾年在手機領域有很大的發展,現在看起來有可能會替代原來英特爾的芯片結構。所以,信息領域不是沒有可能后來居上的。

  (2)操作系統。我們提出來的另一項信息領域的研究,是要超越國外的計算機操作系統。操作系統過去提出要想辦法超越微軟,其實現在很難說以后到底是微軟還是新的操作系統站住腳。比如像由Google倡導的操作系統,是否將占據市場最主要的位置還不一定。

  在信息領域我不是專家,我只是有一種感覺,我們在創新問題上確實做得還不夠,我們被國外的一些大公司擋住了視野,不能從里面跳出來找到全新的路。現在(2011年)Google的操作系統已經快要和微軟的并駕齊驅了,在芯片結構上ARM將來可能也會走到前面。

  科學發展走追蹤或跟蹤的路子會越走越窄。如果沒有最基本的創新能力,把精力都放在追蹤上面,就會越追蹤離核心問題越遠。而且,追蹤會限制我們自己的手腳。這樣說我并沒有很大的把握,因為這并不是我的專業領域,我對ARM、Google并不是非常清楚地掌握或者了解,我只是觀察。但是我覺得無論在什么時候,都要把新的東西緊緊抓住。像ARM結構現在成型了沒有,還不太清楚,因為它還在不斷地發展中。但是,至少我們不能僅僅停留在原來一些想跟蹤卻還沒跟上的芯片上,比如英特爾的芯片。

  我們在“973計劃”中追求的,必須是真正的創新。至少要有人敢去創新,哪怕是失敗或者什么,而不是在跟蹤中越來越落后。信息是發展最快的產業,我們確實很不容易掌握住它,或者超越它。但是我們一定要下定決心走一條超越的路,不然我們費了很大的力氣,卻對快速發展的技術沒有什么貢獻。

  5 帶著危機感創新基礎研究的布局

  對“973計劃”來講,有一些現在看起來越來越重要的事情,牽扯到環境、生態、農業等。與信息領域研究不一樣,這些領域需要很厚重的積累,需要堅持不懈地、逐步地往前發展。盡管如此,這些方面的創新也變得越來越重要。比如農業,農業本身對中國的經濟非常重要,沒有飯吃帶來的后果是不能想像的。怎樣才能發展出一個高效、優質的糧食品種,能夠支撐中國將來達到養活14億人口的能力,這是一個非常大的課題。如果做不到這一點,中國將面臨極度的危險。有些經濟學家認為經濟發展了,花錢去買糧食就可以了;但實際的問題是,即使花了很多錢,又能不能徹底解決中國人的吃飯問題呢?我想這仍然要打一個問號。

  中國的農業現在已經超負荷運轉,每年可以生產出多少糧食暫且不論,僅多生產糧食所造成的一些其他后果恐怕也是很難負擔的。比如,現在糧食增產主要是靠增加肥料等,這對環境和生態本身所造成的副作用越來越大。這在一定的時間就會到達臨界點,屆時用再多的肥料也不會增產而只會造成更嚴重的后果。因而,農業是絕對不能忽視的,如果超過了它的負荷范圍,不知道會發生什么后果,而且這個負荷一定同時又跟生態聯系在一起。

  諸如此類的問題需要更多地進行仔細分析和研究。中國農業的承載力到底怎么樣,糧食產量是不是會無限制增加,能增加到什么程度,什么時候會到達極限?我認為這個極限總會一步一步地接近。如果不能承載這個極限,又當以什么方式應對?不知道生態危機會不會發生,如果要發生,什么時候發生?發生的后果會怎么樣?任何事情都有一個極限,不能無限制加大投入。比如,化肥、農藥的極限是什么?我自己的一種感覺是已經快到極限了,這是一種感覺,而一旦到達這種極限就會產生嚴重后果。

  當然,我們面臨的種種問題,一定會找到合理的解決辦法;但是,過程中不能掉以輕心,以避免造成不必要的負擔。我們在很多問題上要有一定的危機感,要認識到什么樣的事情都會有極限,而事物發展到某種程度就會出現無法想象的某種結果,要有防止某些事情發生的敏銳性。

  今天就講到這里,一方面“973計劃”確實已經取得了很大的成績,有很多值得驕傲的地方;另一方面,我們現在必須要保持警惕,要有危機感。

  周光召 中國科學院院士,“兩彈一星”功勛獎章獲得者。理論物理、粒子物理學家,主要從事高能物理、核武器理論等方面的研究并取得突出成就。在中國第一顆原子彈、第一顆氫彈和戰略核武器的研究設計方面做了大量重要工作,為中國物理學研究、國防科技和科學事業的發展作出了突出貢獻。先后當選為美國等12個國家和地區的科學院外籍院士。曾任中國科學院理論物理研究所所長,中國科學院副院長、院長、學部主席團執行主席,中國科學技術協會主席,全國人大常委會副委員長等。

打印 責任編輯:侯茜

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