6加强基础科学的研究.docx

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1、加强基础科学的研究习近平总书记指出：“重大原始创新成果往往萌发于深厚的基础研究，产生于学科交叉领域，大学在这两方面具有天然优势。要保持对基础研究的持续投入，鼓励自由探索，敢于质疑现有理论，勇于开拓新的方向。”基础科学以自然现象和物质运动形式为研究对象，探索自然界发展规律的科学，包括数学、物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、逻辑学七门基础学科及其分支学科、边缘学科。对于基础科学的定义，著名物理学家李政道曾有一个形象的比喻，他认为自然界里的所有现象，虽然表面上都很复杂，可是它都有一些基本的原理，只要把最基本的原理抓住了，就找到了一个总的机关。科学讲究因果关系，自然界的种种“果”都是由不同的“因

2、”所致。而基础科学好比是研究自然界因果的“总机关”，从基础科学这个“总机关”入手，其他的问题就能迎刃而解。综合来看，当一个国家发展到一定阶段时，必然会产生对基础科学研究的需求。基础科学研究实力的强弱，往往决定了一个国家创新能力的高低。从这个角度而言，对于基威科学，似乎怎么强调也不为过。一.为什么基础科学如此重要首先，基础科学是创新的源泉。中国科学院院士朱日祥曾以中国地球科学研究举例，20世纪40年代学界认为海相沉积物中才有石油和天然气，但中国科学家们通过研究中国的地质条件，提出陆相沉积物中一样可以有石油和天然气，由此提出著名的“陆相生油理论”。在这个理论的指导下，才有了建国后的大庆油田。201

3、6年诺贝尔生理学或医学奖获奖者大隅良典也曾表示，刚开始关于细胞自噬的研究时，他并不确信细胞自噬与癌症以及与人类寿命问题有关。上述研究成果，都是随着基础科学研究而逐渐扩展的结果。因此大隅良典认为基础科学十分重要。其次，基础科学对应用科学和生产市场具有重要的意义。纵观历史，从爱因斯坦1905年的狭义相对论，到后来的海森堡、薛定诺的量子力学，还有费米、泡利的量子统计学，这些基础科学研究成果为后来核能、激光、半导体、超导体、超级计算机和网络等技术做了重要铺垫。而目前大家都非常熟悉的互联网，对人类文明未来发展的贡献可以说无法估量，但现在恐怕很少有人知道，互联网技术是来源于高能物理这一基础科学研究，而且时

4、间并不久远，距现在不到30年。可以这样说，没有前面基础科学的铺垫就没有后来先进科学成果的诞生。最后，只有重视基础科学的研究，才能永远保持自主创新的能力。著名物理学家李政道认为，要有效地开展基础科学研究，就要知道科学的发展规律。科学研究就像海洋里的浪头一样，一浪一浪地过去。当一个浪头达到最高峰的时候，其下一步必定要下落，然后新的浪头再出来。一国若要发达，必须自己找到新的浪头，看准新的浪头是从哪里开始，在它还没有达到最高峰时，最好在它刚要开始时就将它抓住。抓住源头的关键，就在于强化基础科学的研究，找到基础科学研究的新规律。中科院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳认为，基础科学关系到全人类的共同命

5、运，希望加大对基础科学的知识的挖掘，与各国科学家一道加强基础科学研究。2019年诺贝尔物理学奖获得者迪迪埃奎洛兹则强调，科学无国界，必须在培养基础科学人才上投入足够的力量，这要从早期教育做起。二、基础科学最大的特点：慢慢慢综合来看基础研究具有长期性、复杂性、不可预见性等特点，有时十年、百年甚至更久才可能“有用例如1979年诺贝尔生理学或医学奖得主、数学家阿兰柯马克创建的数学理论，10年以后才在医学领域掀起了一场革命。而日本早在几十年前就开始强化对基础科学研究的重视，进入21世纪以后才取得“斩获19个诺贝尔奖”的丰硕成果。如今日本制造业强国的地位也得益于几十年如一日对基础科学研究的重视。此外，基

6、础科学如果想出成果，很大程度上需要群众基础。足够的人才储备是基础科学出成果的关键。因此在基础科学的规划里，最重要的是要做好人才培养的规划。20世纪那些重大科学发现基本上都是依靠一批新人、新的科学家取胜的都是在他们20多岁、30岁或近40岁时完成的，这个规律相当清楚。在诺贝尔经济学奖得主埃里克马斯金看来，基础科学研究的关键是让研究者有尽可能多的自由，而不是介入和干涉他们，尤其是年轻的科研人员应该拥有足够的独立性。中国科学院遗传发育所研究员王秀杰曾表示，基础科学研究一般周期长、不确定因素多、出成果慢。但基础科学的研究人员也需要养家糊口，对甘于寂笑、埋头从事基础科学研究的科研人员，理应要高看一眼、厚

7、爱一分。不过，著名物理学家李政道则认为，从事基础科学研究没有钱当然不行，但更重要的是要有奉献精神，要有做科学研究的真诚精神和道德。上个世纪科学家们研究光和热，不是为了钱。想赚钱，极可能就研究不了光和热的基础规律。三.基础科学的问题始终存在我们常说改革开放没有完成时，只有进行时，对于科学的基础而言也只有进行时而没有完成时，自然规律和社会规律在这一点上是相通的，马克思主义理论的核心就是把人类社会的发展规律看成和自然界的客观规律一样，不依人们的意志而转移。只要一门科学分支能提出大量的问题，它就充满着生命力，而问题缺乏则预示着独立发展的衰亡或中止。物理这门科学究竟以什么作为其问题的源泉呢?在每个物理分

8、支中那些最初、最老的问题肯定是起源于经脸，是由外部现象世界所提出。.随着一门物理分支的进一步发展，人类的智力受到成功的鼓舞，开始意识到自己的独立性。当纯思维的创造力进行工作时，外部世界又重新开始起作用。物理家们在他们这门科学各分支的问题提法、方法和念中所经常感觉到的那种令人惊讶的相似性和仿佛事先有所安排的协调性，其根源就在于思维与经验之间这种反复出现的相互作用。在解决一个物理问题时，如果我们没有获得成功，原因常常在于我们没有认识到更一般的观点，从这种观点来看，眼下要解决的问题不过是一连串有关问题中的一个环节。采取这样的观点之后，不仅我们所研究的问题会容易得到解决，同时还会获得一种能应用于有关问

9、题的普遍方法。可能在大多数场合，我们寻我一个问题的答案而未能成功的原因，是在于这样的事实，即有一些比手头的问题更简单、更容易的问题没有完全解决或是完全没有解决。这时一切都有赖于找出这些比较容易的问题并用尽可能完善的方法和能够推广的概念来解决它们。有时会碰到这样的情况，我们是在不充分的前摄或不正确的意义下寻求问题的解答，因此不能获得成功。于是就会产生这样的任务：证明在所给的和所考虑的意义下原来的问题是不可能解决的。物理问题的宝藏是无穷无尽的，一个问题一旦解决，无数新的问题就会代之而起。通过对这些问题的讨论，我们可以期待科学的进步。20世纪爱因斯坦将伽利略相对性原理加以推广，使之成为相对论的基本原

10、理。马吉1911年：“我相信，现在没有一个活着的人会断言，时间会是速度的函数。”普朗克支持：“如果相对论是正确的，爱因斯坦就是20世纪的哥白尼日本的粒子物理学家汤川秀树(HiclikiYukawa,19071981)评价爱因斯坦时说：“爱因斯坦拥有一份只有少数物理学家才拥有的美感。”爱因斯坦也曾经说：“我坦白地承认我被自然界向我们显示的数学体系的简洁性和优美性强烈的吸引住了照亮我的道路，并不断给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、是美和真。”美国物理学家费曼说的好：“可能性实在太多了，它们之中任何一个都可能是对的，也可能没有一个是对的，因此我们必须去探索”。美国科学哲学家托马斯库恩指出，在

11、科学发展史上，一种新理论的提出，一种新观点的被接受，是要有一个宣传说服过程的。谁若不信，不妨读一读格莱克的混沌开创新科学这本书吧！在那里，作者生动地讲述了混沌这门新学科一开始如何不为许多人所理解的情形。列宁讲：“物理学正在临产中，它孕育着的新理论将要诞生了。”门捷列夫说：“一个人要发现卓有成效的真理，需要千百万个人在失败的探索和悲惨的错误中毁掉自我的生命。”美国物理学家温伯格曾经表示，“我们的错误并不在于不太杷已有理论当回事，而在于我们并没有对它们给予足够的重视日本著名的生物学家、诺贝尔奖金获得者本庶佑曾将讲过：“京大有一个传统，那就是“与其第一，不如唯一”。这一点对于生物学研究来说非常重要。

12、对于自己的发现，持续地研究下去，从那里犷展开来，世界就会变得很宽阔。这一点就是我做研究的乐趣。不是说我看到别人挖到了金矿，就马上跟进去凑热闹，成为众多淘金者中的一员，而是沿着自己已有的发现，持续地深挖下去。这样，反而是其他研究者会凑过来研究你的课题。研究者最大的乐趣，打个比喻来说，就是发现其他所有人都视而不见的小涌泉，把它培养成小河，再拓宽成大河。或者说，就像是闯入深山，在无路处开出一条路，第一个在那里搭起了一根独木桥，而绝不是把别人已经搭好的独木桥改建为钢筋水泥筑成的大桥。生物学的研究领域很广，有很多新的东西。在这种情况下，如何找到以前人们从未曾想到的新东西来？实际上，生物学也有困难的一面。

13、单纯演绛的手法是行不通的。也就是说，不能说如此这般那般地做了，就会有新的发现。因此不管是多么小的事物，只要是别的研究者还没做的研究，都可以去做。这一点很重要。”在困难的情况下创造合适的概念描述现象、追溯和发现原理是物理学研究以及一切科学研究的首要方面，在此基础之上，人们才可能把已发现的原理建造为逻辑严密的可靠理论体系。仅仅把科学当作发展完好的理论体系只会掩盖科学发现的真实过程，而很难让人具有原创能力，当面对全新未知的时候，接受这种教育的人也很可能是束手无策的。学习物理学思维的艺术就是要学习如何在非常困难的情况下思考问题，学习如何在未知领域思考问题，学习如何创造概念，学习追溯和发现原理。这是通过

14、学习获得创造性思维的关键所在。我们要拨乱反正，为物理学砍开一条冲出神学框框的道路，因为主流教义垄断着研究资源和学术裁判权，不破除这种学术垄断，新的思维和新的理论就不可能正常地生长发育开花结果。更何况，如果你的理论和主流理论相反，能得到主流理论的认可吗？（常规）科学就是在范式指导下的解难题的活动。而范式的形成受社会、政治、心理和文化等因素影响，降低了经脸在划界过程中的作用，“客观性”在减弱，“真理”、“正确”就不好说，科学无非是一种看世界的方式。所谓范式，是指从事同一个特定领域的研究的学者所持有的共同的信念、传统、理性和方法。范式是重要的科学成就，它有两个显著的特点，一是可以把一大批坚定的拥护者

15、吸引过来，二是它能指导这些拥护者进行解难题活动。因此，范式对科学研究者既有心理上的定向作用，又有实标工作上的指导作用。据此，可把有无范式的存在看作区分科学与非科学的标志。所谓科学共同体(community)是指某一特定研究领域中持有共同观点、理论和方法的科学家集团，这一科学家集团的成员受到过大体相同的教育和训练，因而有共同的探索目标和评判标准。科学知识实质上是科学共同体的产物，因为范式的产生、形成以及更替是与科学共同体成员的创造、拥护以及叛离活动联系在一起的。一种范式是、也仅仅是一个科学共同体成员所共有的东西。上海交通大学李侠教授在中国科学报2021年1月23日发表的基础研究的现状是停滞了还是

16、仍在路上一文中说：“中国基础研究的现状与改革路径问题客观地说近代科学(尤其是基础研究)是西方的舶来品，我们与西方在起点处就存在很大差距，从19世纪末开始的这个追赶过程到目前为止还没有完全结束。我们还需要花时间杷西方近300年间关于物理的意识与认知真正学来，然后才有可能实现超越。现在仍然处于学习阶段，毕竟从知道到理解还有很长的认知鸿沟需要跨越，这种跨越既需要知识的积累，也需要天才的涌现。全世界概莫能外。换言之现有的物理学范式，仍处于生命的壮年期。梳理科学史的线索可以清晰发现，从牛顿范式的建立(1687)到爱因斯坦范式的建立(1905)人类足足等了218年；现代的物理学范式从创立到现在也不过100多年的时间，远没有到理论生命的枯萎期，到目前为止该范式还没有遇到有分量的反常与危机二“始终致力于发展科学范式的目标，把科学家们坚定不移的愿望集中在那些永远超出他们最大胆想象的真理上。”物理学不仅没有终结，而且它还会迎接在一次伟大的革命。这个物理学革命必是深刻的哲学观点所引导的，对于物理学越危机越需要哲