我的科学观｜赵东元：“卡脖子”问题源头“卡”在科学精神上

·我们国家技术确实存在着“卡脖子”的问题，但科学不存在“卡脖子”问题，问题源头“卡”在科学精神和科学创新上。我们需要提倡学科学、用科学、讲科学、爱科学、挑战创新，用科学实现我们的梦想。

我做了很多年科研，从1998年来复旦大学，已经24年过去了。作为一名科技工作者，我总在想，我们如何解决科技领域的“卡脖子”问题。在我看来，我们面临的很多“卡脖子”的技术问题，根子是基础理论研究跟不上。其实基础研究都不保密，我们所有的成果都会发表论文，基础研究唯一的表达就是论文。那么，我们的基础研究到底是卡在什么地方呢？我认为是卡在全民对科学的崇尚，卡在科学精神、科学思维和创新，对科学的普及、对科学的认识上。

（一）

什么是科学？在中国，现代意义上的“科学”是外来词，这个词是从日语中引入的。康有为被认为是国内最早从日语中借用了这个概念的人，严复在《天演论》的翻译中也使用了这个概念，之后通过五四运动在中国广泛流传。

“科学”两字在中国古代文献中出现过，但指的是“科举之学”、“分科之学”。中国古代比较接近现在“科学”概念的，是“格物致知”，我们通过对物体的研究，得到知识。新文化运动的时候，人们用“赛先生”来指称科学，“赛先生”是science的昵称，但是它们都没有“科学”一词那样深入人心，被广泛使用。

有人说科学是科学家从事的事业，也有人说科学就是对的、正确的、真的、有道理的、好的、高级的……我们经常说科学的方法，可能只是好的方法而已，这是对科学比较肤浅的理解。

我们经常说“科技”，其实科学和技术一定要分开，科学是科学，技术是技术。科学是对于自然、社会规律完整、理性的认识，是系统理论化可证实的知识体系。技术是改造自然的手段和方法，是利用知识改造自然的过程。纯“科学” 不是生产力，科学的技术是生产力。

“科学”有一些特征，譬如发现规律，既包括社会规律，也包括自然规律。科学具有逻辑性、定量性和实证性，没有数学谈不上科学。除此之外，科学还具有四大特征，分别是客观性、验证性、系统性和发展性。科学一定是遵从客观实际的知识，它是一门完整的具有自己理论体系的系统性学科，我们要用科学的研究方法来验证它，通过不断地补充，推动它持续向前发展。

科学的精神需要有质疑性、独立性和唯一性。质疑性是指一定要去问为什么；独立性是指科学研究所发现的规律是“独立”于其他研究者、研究手段和研究方法的，科学研究者必须具有独立的思想，科学研究工作是独立进行的；唯一性是指科学规律是唯一的。

在现代科学诞生之前，科学和哲学是一体的。罗素曾说过：“哲学是介于神学与可见之间的东西。”科学圈定了一切能确定、能用实践证明的知识；另一些超乎知识、无法证明的被认为是神学，介于两者之间的则是哲学。早在公元6世纪，希腊哲学家泰勒斯第一次把科学和哲学从神学中提炼出来，第一次思考物质世界到底是由什么构成的？到了17世纪，牛顿力学体系的建立标志着西方近代科学真正形成。

（二）

回溯中国历史，可以看到中国传统文化里并没有太多科学元素。科学为什么没有在近代中国萌芽？我个人的理解是因为地域、文化的差异。

西方的希腊、希伯来“两希”文明都是靠海的，在这样一个地理位置生活，不可能实现自给自足，必须依赖贸易，所以是重商的文化；中国则完全可以在封闭的农耕环境下自给自足，所以中国古代长久以来重农轻商。

文化差异也是因素之一。西方人喜欢冒险，尊崇自由、平等、契约精神；中华民族则偏重集体协作、国家主义。西方艺术完全是泛科学化的，掷铁饼人的雕塑已经用上透视，凡尔赛宫是几何式的；中国则不同，苏州园林有丰富的层次感，移步换景，李白的诗里有“黄河之水天上来”，这样的想象完全是虚拟的……中国人天生就是艺术家，我们讲一个人“太有才”了，通常是指琴棋书画无一不通，中国人不会因为一个人数学很好，说他“真有才”。

在写《中国科学技术史》(Science and Civilisation in China ) 时，李约瑟说，在中国人眼里自然并不是没有秩序，而是这种秩序不是由一个理性的人所定下的，因此中国古代知识分子更关注人事人伦。

中国的知识分子不信自然定律，不去实证。中国重于技术的研究，四大发明便是代表。中国最早的综合性科学技术著作是1637年的《天工开物》，里面有化学、农业、冶金业、造纸等知识，我们的炼铜术比欧洲早了700年，虽然书籍里面记录了完整的方法，却没有人知道为什么这样能炼出铜，没人去追究这个关键的“为什么”。古代中华民族能工巧匠人才辈出，但是古代少有科学家，理性的翅膀一旦拴上了应用的铅砣，那它永远飞不了。我们所有的古代发现都是马上能拿去应用的，不再去追问为什么。

自近代从西方引入后，现代科学在中国一直发展缓慢，改革开放以来的这些年才是科学研究的真正春天。我国的基础研究起步非常晚，我们对“科学”内涵的理解还非常浅薄。早年像钱学森、屠呦呦的研究领域都比较尖端，但长期的、比较连续的科研发展时期就是改革开放后。

（三）

就我个人来说，我是学化学的，化学是最接近应用的科学，化学创造的很多材料都鼓励应用。我喜欢做多孔材料，大家平常使用的干燥剂都是多孔材料。大家都知道微观、宏观，还有一个叫介观，介于微观和宏观之间，介孔就是处于这中间的2-50 nm孔的材料。它的表面积非常大，两克介孔比一个足球场还大，在催化、生物医学、水处理等方面都是非常有用的材料。

我过去做了一些无机化合物的介孔材料，想把有机的高分子材料，例如导电高分子、生物高分子、富勒烯碳材料、金刚石等这些价值连城的好材料做成介孔。经历了无数次的失败，最终我们的一个本科生试着用最古老的高分子酚醛树脂做前驱体，一试就成功了，后来我们发现其实成功要回归哲学最原始的逻辑——把复杂的问题简单化。

最终我们建立了体系化的合成方法，我们做的材料是目前最稳定的分子筛，热稳定性达到2000摄氏度。我们课题组围绕这个课题发表了200多篇论文，全世界用我们这个方法发表了4万篇论文，引发了学术界的研究热潮。

我们现在正在把这项科研成果进行应用转化，规模化生产，应用于电动汽车、钯碳催化剂、药物的中间体、废气处理等领域，通过介孔材料把有害气体全部吸附掉，转化成二氧化碳和氮气。我们还在尝试用介孔材料做一次能源高效转化的催化剂。未来的能源一定是能够循环利用的，新能源的开发也势在必行，前提是基础研究要走在前面。

（四）

跟西方数百年、上千年的科学研究相比，我们的基础研究起步非常晚，我们对“科学”内涵的理解还非常浅薄；我们缺乏从0到1的原创性科学研究成果，这是我国的科学之痛。我以为，因为中国传统文化的限制，我们需要的科学发展的时间可能要更长。

如果我们对照日本的历史，会发现日本从1868年明治维新开始科技改革，到了20世纪30年代末期，日本人才真正在世界科技史上有所作为。像量子力学、化学的进展，要到1950年左右才有所突破，耗时至少70年。

举日本为例，是想说明我们要给基础科研一点时间，急是急不来的。现在这个时候，我们应该强调全民科学意识，强调科学思维，强调科学精神，科普非常重要。科学意识一定程度上可能会对传统的文化体系有所冲击，但这是不可避免的。

任何急功近利都无助于科学的发展。所谓纯基础研究，就是没有任何实用的目的，抛开任何功利，当下看起来没有什么用的科学规律。纯基础研究不会追求经济和社会效益，无功利而言，科学技术研究从诞生之日起就要遵循这样的真理。

创新是科学基础研究的永恒主题，要创新就要有创新的思维、创新的想象力、创造力。这些从哪来的？靠的是科学家的信心、勇气、胆识和闯劲，以及坐冷板凳的耐心。

我们国家技术确实存在着“卡脖子”的问题，但科学不存在“卡脖子”问题，问题源头“卡”在科学精神和科学创新上。我们需要提倡学科学、用科学、讲科学、爱科学、挑战创新，用科学实现我们的梦想。

（作者赵东元，系中国科学院院士，复旦大学党委常委、化学与材料学院院长、校学术委员会主席，国际介观结构材料协会主席，世界科学院（TWAS）院士。本文部分内容首发于复旦大学EMBA项目、复旦商业知识微信公众号，经作者审阅后，授权澎湃科技刊发。）