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不管在意不在意,科学都是这个时代最重要的话题。一个国家强大还是不强大,关键是科学的水平如何。(技术当然也很重要)当前的中国,经过四分之一世纪的发展,科学领域突飞猛进,所以很多人都很想知道,当下的中国科学水平究竟是几流的水平。特备是到了2035年,是否符合科技强国的要求。
技术方面我不清楚,但是科学方面可以说一说。首先是科学的水平是如何评价的。
科学的情况自身比较奇特,自从库恩的《科学革命的结构》出版以来,虽然争议非常大,但是大家还是明显的认可,科学的进步分为本质上不同的两类。第一类是常规科学,就是在已经知道的领土上盖大楼,(这类工作本身极其重要,因为一些领域就是发现了也依然隐藏着许多无法理解的秘密)第二类是科学的变革,找到新的可能性。这两类实际上,并不能完全的拆开,关键是发现的新颖程度究竟有多大。整个科学都是一个体系,都是彼此关联的。之所以会分为两类,是因为真实的世界太复杂了。
这个新的可能性让人困惑,很显然我们的世界就一个,没有新的世界。所以,这个新的可能性,是我们对这个客观世界的理解。我们对这个世界的了解不是完整的,是残缺的,这导致我们的理解是不完全的,甚至会出现错误。(不管这个世界有没有最终的真理,我们对这个世界的理解一定不是直达最后的真理)而科学的进步,就是让这个图景更加完整。但是在完整的过程中,不是像画画那样,一点点的出来的,而是当出现新的理解的时候,以前的画也变得不一样了。这个是有很大的争议的,因为是一种很理想的情况。但是很多人都承认,一些变革,的确导致我们对世界的理解的整体性发生了变化。
这种变化有多大,是我们评价科学进步的标准。
所以,正如我以前博客中所说,科学评价分为两类。第一类是诺贝尔奖之上,以及诺贝尔奖水平的研究。诺贝尔奖之上的工作,是对整个自然科学都会产生影响,也就是对这个世界的普适性的理解。很多民科的想法,实际上就是推翻这个,这当然是不可能的。不是这个层次的结果不能推翻,而是需要极其漫长的时间才有机会。
诺贝尔奖水平的研究,就是开拓了一个研究领域,或者给出一个研究领域关键的概念和规律。这些工作都是开创性的,所以不容易进行评价。这类工作的出现,也没有什么经验可说,几乎都是偶然的结果。并不是知识本身有什么偶然性,而是出现这类工作,条件过多,不容易出现。
常规研究要容易很多。一个领域被发现后,其实有许多问题要解决,甚至是很多难题。这些问题的解决都很难,有些难题被解决后,甚至会影响整个研究领域的理解,这方面的研究自然是一流的水平。经常提到的重大进展,基本上是概念有了,思路有了,但是在细节上出现了关键的突破,这就是二流水平的研究。这里工作当然很重要,是确定性的证实性的工作。
科学研究,以猜想和证实为主。第一次出现的(最终被证明是正确的),基本上就是诺贝尔奖级别的。第二次出现的,就是第一流的研究工作。第三次出现的,就是第二流的研究工作了。后边就是普通的研究。
第二流的研究,是最容易被认可的重大突破。因为一目了然,都很清楚。这类的研究,也是Nature、Science以及各个领域的顶级杂志的主流工作。虽然说,是顶级的杂志,但是文章自然也不少。不否认,一流的研究工作也会发表在这上边,但是这类的工作也是不多的。(虽然整体上来说,其实是非常多的,因为一个研究领域总会出现关键的突破,改变我们对整个领域的看法)
一流的研究工作,就是一个研究领域内的重要突破。这类的工作,很多时候也会让人摸不清楚。所以这类的工作也是分等级的,常规的一流的,超出一流接近诺贝尔奖级别的。在一流研究和诺贝尔奖级别的研究之间,有一个很大的空挡,关键是研究的影响力。
比如AB效应的发现,改变了我们对电磁学中电磁势的理解,我们认为这是诺贝尔奖级别的研究,但是没获奖。(这里边的关键,还是这个电磁势的物理的重要性让人有些质疑)这里边的A,也就是阿哈罗诺夫,提出了一个后选择弱测量,这个想法非常简单而重要,获得了美国国家科学奖章。但是这个可能无法达到诺贝尔物理学奖的水平。因为它的影响,不管是对理论,还是应用都还不够。
诺贝尔奖级别的研究工作,可能需要漫长的时间。因为很多方面在开始的时候可能都不清楚,甚至研究的方法和思路不明确。只有很长的时间以后,我们才能了解更多的全貌。比如超导的发现,开始的时候确实就感觉很意外。但是也不知道究竟发生了什么。比如黑洞的研究,一开始的时候感觉就是胡说八道。
所以当前中国的科学研究水平,已经达到了二流以上的水平,还不到一流的水平。这个判断的标准是非常明确的。二流的水平,是因为现在已经发表了大量的Nature、Science以及各领域顶级杂志的文章。但是一流水平的研究工作,也就是在一个研究领域达到了最好水平的研究工作,中国依然很少。这类的工作,其实并不容易。因为在一个已经建立的领域做研究,还做出更好,要付出极大的代价。
中国当下还只有屠呦呦先生一人获得了本土的诺贝尔自然科学奖,所以离原始创新还有很长的时间要走。但是按照当前的情况来说,还是有一定的可能在未来的十年拿下一个诺贝尔自然科学奖。在2035年,实现科技强国,达到一流水平,我觉得可能还会差一点。这方面的要求,就是一流研究工作的数量,我觉得像量子反常霍尔效应这样的工作,如果一年能做出20个到30个,应该是科技强国的一个基本要求。
一流水平的工作肯定很难,但是这其实是最容易实现的,因为只要有聪明的研究者,大量的投入就是可以做出来的。因为难题很多。(科学研究,真正无法控制的是发现新的研究领域)中国当下的问题,其实是在一个领域内还没有走到最前沿,因为过于重视发文章,导致无法积累到一流的水平上来。一流的研究工作是比较容易识别的,比如量子反常霍尔效应,以及最近在拓扑物理领域做出的一些工作,比如一些量子技术方面的突破,是很清楚的。这类工作也比较明确,因为各个领域难以解决的问题,几乎都是比较清楚的。
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