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基础研究离生活很近吗?

已有 2729 次阅读 2015-3-20 18:24 |个人分类:文章|系统分类:观点评述| 科研, 效益, 应用, 基础, 模型


去年第12期《环球科学》刊登了记者刘洋对欧洲研究理事会主席让-皮埃尔·布吉尼翁的采访,题为《基础研究离生活很近》。这一观点似乎与流行的看法多少有些相悖,我们一般将科学研究划分为基础研究和应用研究,即便是应用研究,也还会面临着如何向解决实际问题转化的过程。若是在钻研哥德巴赫猜想这样深奥的理论难题,就没必要再关注对实际生活的影响了。

 

在采访中,布吉尼翁谈到了这种传统划分方法的起源。1945年,为了回答美国总统罗斯福关于科技体制革新的一系列疑问,万尼瓦尔·布什(VennevarBush)将美国在第二次世界大战中解决疾病与安全等难题以及培养科学家时积累的经验汇集成书,促成了美国国家科学基金会的(NSF)的成立。在这本书中,布什提出了著名的用基础研究支撑应用研究,用应用研究支撑工业创新,用工业创新支撑经济发展的线性模型。该模型至今仍被视为阐述基础研究重要性的理论依据。

 

万尼瓦尔·布什是一位有重要影响的科学家,曾是美国重要科学计划的设计者和组织者。

 

布吉尼翁一方面赞同布什的线性模型在某些方面是非常正确的,但也认为现阶段已有其不适应性。我理解,布吉尼翁所要强调的是基础科学理论越来越贴近应用,甚至可以直接影响到开发技术的工程师。

 

无论是从布吉尼翁的观点,还是他给出的例子,我都没有体会到对布什模型的颠覆性,至多只是发生了一些量变,曾经是基础性的理论问题,现在可以直接在实际应用中产生影响。这种变化本是科学研究的规律,有的理论问题仅涉及到认识世界的方法,与实际应用很难沾边;有些理论在提出时并不完备,也谈不上应用,不断深入、完善后开始有了应用价值。对有些问题的研究,原本就是出于对科学的探索,不存在任何应用的功利驱动,同样是需要坚守的科学精神。

 

对布吉尼翁提出基础研究离生活很近这一观点,或许在某些方面是对的,近与远也是相对的。但审视中国的现状,过于强调拉近基础研究与应用的距离是否真的符合实际呢?令人担心的问题是,一些科学项目的设置会过于急功近利,一方面较少有人愿意静下心来研究基础问题,另一方面则是拔苗助长,将一些本与实际相差甚远的问题硬与应用对接,结果造成不是强人所难就是弄虚作假。

 

从布吉尼翁谈到的另一现象可以看出这种担心并非杞人忧天。他讲到,在中国、欧洲和美国,每个研究岗位都有几名最优秀的博士在竞争。但竞争并不总是最优的,很多科学家在激烈的竞争中失去了方向。生物科技风投资本家有一个经验法则:一半公开发表的科研成果都无法复制,这还是乐观的估计。

 

从这些结果中可以反映出一些所谓的研究成果确实存在虚假的现象,包括那些在科技刊物上发表的论文,也包括经过审定的科技项目,甚至受到保护的专利,都不那么可靠。原因或许是多方面的,但至少可以说明一点,若对科学的认识不端正,理论基础不扎实,对应用的支撑就会很脆弱,是靠不住的。

 

不过,从风投资本家和制药公司的做法中却可以得到启示,对科研成果的应用可行性要予以足够关注,并下功夫对其进行细致的检验和可重复性实验,以评判其应用价值和前景。无论是科技论文、科研项目,还是申报获准的专利,从数量上看,中国都已走在了世界前列,不知有多少人真正在关心这些成果的应用问题。毕竟实践检验才是最靠得住的标准,是通向最终发挥效益的必经之路。

《中国科学报》 (2015-03-20 第2版 观点)


发表时做了一些删节,将原文一并附上。


基础理论离生活很近吗?

去年第12期《环球科学》刊登了记者刘洋对欧洲研究理事会主席让-皮埃尔.布吉尼翁的采访,题为基础研究离生活很近。这一观点似乎与流行的看法多少有些相悖,我们一般将科学研究划分为基础研究和应用研究,即便是应用研究,还会面临着如何向解决实际问题转化的过程。若是在钻研哥德巴赫猜想这样深奥的理论难题,就很难再去关注会对实际生活有什么影响了。

在采访中,布吉尼翁先生谈到了这种传统划分方法的起源。1945年,为了回答美国总统罗斯福关于科技体制革新的一系列疑问,万尼瓦尔·布什(VennevarBush)将美国在第二次世界大战中解决疾病与安全等难题以及培养科学家时积累的经验汇集成书,促成了美国国家科学基金会的(NSF)的成立。在这本书中,布什提出了著名的用基础研究支撑应用研究,用应用研究支撑工业创新,用工业创新支撑经济发展线性模型。该模型至今仍被视为阐述基础研究重要性的理论依据。

万尼瓦尔布什是一位具有重要影响的科学家,曾是美国重要科学计划的设计者和组织者,1974年,在布什逝世后的纪念会上,麻省理工学院院长、总统科学顾问威斯纳曾对布什给出了这样的评价:“对于科学技术的发展,美国没有任何人比万尼瓦尔布什的影响更为巨大。在20世纪里可能不会再有能与他比肩的人了。”如此高的评价,一方面是由于布什在二战期间对美国军事、国防科学领域科学发展到重要贡献,包括担任组织研制原子弹计划的“军事策略委员会”主席;另一方面则是布什设计出了美国二战后科学政策的总体框架,并对20世纪世界科学产生了重大影响。

1944年11月,二次大战接近尾声,美国总统罗斯福致信万尼瓦尔布什,希望布什能将战时国家科学与发展取得的经验能继续用在和平时期,提高经济发展和国民生活水平。布什接受了这个任务,在各领域科学家协助下,主持完成了《科学———无尽的前沿》这份“划时代的报告”,于1945年7月发表。这份报告内容很丰富,包括基础科学的重要性、政府与科学研究的关系、基础科学中的自由探索精神、基础科学的特点及与技术创新之间关系等,布吉尼翁谈到的布什“线性模型”,正是在这份报告中提出的。布什在报告中特别强调了科学在国家发展中的核心作用,指出“一个在基础科学新知识方面依赖他人的国家,将减缓它的工业发展速度,并在国际贸易竞争中处于劣势。”

布吉尼翁先生一方面赞同布什的线性模型在某些方面是非常正确的,但也认为现阶段已有其不适应性。我理解,布吉尼翁所要强调的是基础科学理论越来越贴近应用,甚至可以直接影响到开发技术的工程师。他给出了一些例子,例如在很多年前,量子力学课程被认为对于培养工程师来说完全没有意义。但由于芯片技术在电话等领域的广泛应用,量子力学变得越来越重要,即便工程师也必须掌握它。

无论是从布吉尼翁的观点,还是他给出的例子,我都没有体会到对布什模型的颠覆性,至多只是发生了一些量变,曾经是基础性的理论问题,现在可以直接在实际应用中产生影响。这种变化本是科学研究的规律,有的理论问题仅涉及到认识世界的方法,与实际应用很难沾边;有些理论在提出时并不完备,也谈不上应用,不断深入、完善后开始有了应用价值。量子力学理论,也包括较难处理的非线性理论等,是在认识、研究的深化过程中逐步贴近应用的,在许多领域都会存在这样的过程,对问题的认识成熟了,自然容易贴近应用。对有些问题的研究,原本就是出于对未知世界的探索,不存在任何应用的功利驱动,同样是需要坚守的科学精神。

对布吉尼翁提出“基础研究离生活很近”这一观点,或许在某些方面是对的,近与远也是相对的。但审视中国的现状,过于强调拉近基础研究与应用的距离是否真的符合实际呢?令人担心的问题是一些科学项目的设置会过于急功近利,一方面较少有人愿意静下心来研究基础问题,另一方面则是拔苗助长,将一些本与实际相差甚远的问题硬与应用对接,结果造成不是强人所难就是弄虚作假。

从布吉尼翁先生谈到的另一现象可以看出这种担心并非杞人忧天,他讲到,在中国、欧洲和美国,每个研究岗位都有几名最优秀的博士在竞争。但竞争并不总是最优的,很多科学家在激烈的竞争中失去了方向。生物科技风投资本家有一个经验法则:一半公开发表的科研成果都无法复制,这还是乐观的估计。2012年,在关于癌症研究的53项重大成果中,只有6项可被复制。稍早前,拜耳制药公司的一个团队重新开展了67篇有重要影响的论文所做过的实验,最终成功的只有四分之一。

从这些结果中可以反映出一些所谓的研究成果确实存在虚假的现象,包括那些在科技刊物上发表的论文,也包括经过审定的科技项目,甚至受到保护的专利,都不那么可靠。原因或许是多方面的,但至少可以说明一点,若对科学的认识不端正,理论基础不扎实,对应用的支撑就会很脆弱,是靠不住的。

不过,从风投资本家和制药公司的做法中却可以得到启示,对科研成果的应用可行性要予以足够关注,并下功夫对其进行细致的检验和可重复性实验,以评判其应用价值和前景。无论是科技论文,科研项目,还是申报获准的专利,从数量上看,中国都已走在了世界前列,不知有多少人真正在关心这些成果的应用问题。文章的发表或科研成果的鉴定、验收都不容易,需要辛勤的付出,不断的质疑和反复修订,但毕竟经得住实践检验才是最靠得住的,是通向最终发挥效益的必经之路。




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