基础研究的重要性-----学习卢鹤绂思想之四

“卢鹤绂院士是我国著名的物理学家，他长期从事理论物理和核物理方面的教学和研究，做出了卓越的贡献。我们将永远缅怀他的业绩和精神。”“作为我国著名的物理学家，卢鹤绂院士在理论物理和核物理的教学和研究方面取得了重大成就。他硕学宏才，本固枝荣，为新中国科学技术事业的发展和进步做出了重要贡献，在学术界享有很高的威望。”诺贝尔奖得主埃德蒙·费尔普斯在2014年3月15日举行的第二届诺贝尔奖经济学家中国峰会上发表主题演讲时说，中国需要本土和草根创新。他认为，“中国从上世纪70年代以来的生产力增长和创新要大幅度低于美国。可能中国有这样一种担心，将来会重蹈欧洲覆辙，将来可能会丧失掉生产力上升和工资上升的源泉，这就需要中国进行高速的本土创新”。卢鹤绂说过：“历史表明，学习和运用物理学知识，对提高自然科学水平，从而能更有效地创造物质文明，是必不可少的。如果说，物理学是人们对无生命自然界所呈现的物质运动和物质转变的知识做出的规律性总结，那么，尽管自然科学的其他领域，特别是各门工程学，也有其自身兴旺发展历史，其最终依靠的基本规律仍属于物理学的范畴。经验表明，有了一定程度的物理知识，对人类已掌握的传统性工艺技术以及工程科学就会有了掌握规律性理解的基础，有利于灵活运用，做出创造改革。美国人认为日本人之所以后来居上，在于认识到深深扎根在国家体制中的技术转移机制的重要性，而转移的立足点是理论创造。”

李政道认为：“没有今日的基础科学，就没有明日的科技应用。”吴为民教授从三个方面进行了阐述:第一，人们只有对自然规律有了基本的理解，才有可能发现其应用的规律。“举个例子，人们不知道E=mc²这一重要的质量与能量转换关系，不知道某些原子核，例如铀，可以产生裂变从而释放能量，那么原子能的开发利用是完全不可能的。”吴为民教授说。第二，基础研究开发与应用了大量的高科技技术，例如超导，低温，快电子学，光导，网络，计算机等等，从而使其在日常生活中得到了普遍的应用。中国的第一封E-mail的发出是最好的例证。第三，由基础研究所需而产生的附带设施及产品，可以直接用于造福人类的各种技术中，例如费米国家实验室的中子治癌中心等。卢鹤绂指出：“理论预言指导实践是当代重大技术发展的特征，光引进不创造只能永远跟在别人后面。我像“蚂蚁啃骨头”一样，整整花了一年的时间，终于以绝大多数“自产”元器件成功制造一台180度聚焦形质谱仪。我以物质应变时内部有分子驰豫过程导致第二种粘滞性不是零为根据,修改推广了原有的纳威尔—斯托克斯非线性方程,取得了解释声吸收反常现象的结果。”

诺贝尔奖得主、物理学家丁肇中教授说：“基础研究是社会发展原动力。”希格斯说：“基础科学知识的储备是将基础科学的研究推至新高度的必要条件。在此过程中，遇到问题，解决问题，并继而获得新的实际应用——我想，这大体是人类社会通过科学及其应用而发展的进程。”吴为民教授总结道：“基础科学研究，不仅仅是文明社会的文化修养，也是文明社会生活质量不断提高，从而成为一个文明强国的基石，我想引用威尔逊先生说过的另一句话，Weproducenothingbutknowledge。”美国人亨利·奥古斯特·罗兰在1893年（即中日甲午海战爆发前一年）发表的文章《纯科学的呼吁》：“为了应用科学，科学本身必须存在。假如我们停止科学的进步而只留意科学的应用，我们很快就会退化成中国人那样，多少代人以来他们（在科学上）都没什么进步，因为他们只满足于科学的应用，却从来没有追问过他们所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用的同时发展出化学，甚至物理学。因为只满足于火药能爆炸的事实，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步。”卢鹤绂说出了自己的心声：“作为一个中国人,当时我自感有责任将铀核分裂释放巨能之事合盘贡献给国人，使之对此有所认识,并予以应有的注意,乃于一九四二年四月利用业余时间撰就《重原子核内之潜能及其利用》一文,几经周折,发表于一九四四年在重庆复刊的《科学》杂志上，这是第一次在国内全面介绍核裂变的实验发现和理论认识及其大规模利用的可能性。一九四五年八月上旬，美国先后两次在日本投掷原子弹，举世震惊。当时我已在贵州湄潭国立浙江大学理学院物理系任教授，应中国科学社之邀撰文介绍关于原子堆和原子弹的详情。由于当时弹及堆的大小在美国尚属绝密，不得已只好自行估算（所得结果与后来公布的相合）。一九四六年暑假,我完成了《原子能与原子弹》一文,第一次在国内阐述原子堆及原子弹的发明经过,并在世界上上第一次公开发表弹及堆大小的估算,这后一部分投稿美国物理月刊,经美国原子能委员会审查一年后才给予发表,此文经中国科学社在一九四七年一月的《科学》杂志上发表。为此,美国人称我是“第一个揭露原子弹秘密的人。我在这项研究中不仅发现了磷矾石的效应，而且还发明了“时间积分法”，在世界上首次准确地测定了锂7、锂6的丰度比。”

北京大学物理学院教授钱思进教授讲过：“没有基础科学，就没有应用科学，也就没有服务于我们生活的各种新技术和新产品。现在还无法预料新粒子的研究将来会有什么实际用途，但它无疑会深化人类对物质本质的理解，为科学技术的持续发展开拓新的前景。　”法国著名分析化学家、定比定律的发现者约瑟夫·普鲁斯特（JosephLouisProust，公元1754.9.26～1826.7.5）和法国化学家贝托莱(ClaudeLouisBerthollet，公元1748.12.9～1822.11.6)，为定比定律激烈地争论了9年．最后普鲁斯特胜利了，他发现了定比定律，誉满天下．但他却执意把发现定比定律的一半功劳归于贝托莱．他说，“由于贝托莱总是提出反面意见，逼我为驳倒他而去认真思考，因此才激发了我的智慧，从而才深入地研究了它，所以才最后发现了它．”可见，争论对发现新的真理是多么重要．即使是争论中的错误意见，对发现新的真理也有着不可忽视的作用．据美籍华人学者、美国杜邦中央研究院退休院士、物理学家、现任《前沿科学》编委的沈致远教授，发表在2008年6月1日《科学时报》上的文章说:：全世界有几千物理学家和数学家从事弦论研究，阿根廷、荷兰、瑞士、西班牙、加拿大等都有人在最前沿作出一流贡献。我国从事这方面研究的有几人？有人说真正在做弦论者不超过10人，这或许低估了点，但人数之少肯定与大国地位不相称，甚至还比不上某些小国。研究万物之理对物理和数学要求极高，甚至要发展出新数学方法，基础薄弱者不得其门而入。最后用卢鹤绂的这段话结束本文：“格物致知，融会贯通，学而时习，运用自如。必须强调的是，人们掌握物理学知识绝不仅仅为了理解或解释自然界发生的现象，更重要的是运用物理学中规律性的认识做出正确的预见和判断，据以指导进一步的实践，迫使自然界为人类服务。让年轻人在借鉴前人之经验的基础上，自己闯出一条路来。”