马大猷

 

 

自主创新，最主要的是作者的见解和努力，包括作者所赞成的和所反对的。如果作者无自己的见解，或提不出自己的见解，就说不上自主创新了。所以，自主创新，就是指要思想活跃，有科学水平，敢于破除一切局限和束缚，从而取得新知识。

 

研究工作主要是强调科学基础和水平。现有科学技术的改革与提高，是基本的自主创新，常被称为技术创新，从事此类创新至少需要大学水平。技术创新的范围非常广，工作可以直接促进国家经济的发展，因而显得异常重要。我国在这方面已颇有成就，海外到处都是“中国制造”就是证明，但还有发展余地，水平还需要提高。只要努力推广、提高质量，在国外注意和谐关系，前途不可限量。

 

至于重大科学技术的自主创新，常被称为研究开发。这是我国的弱项，而这方面的劣势也是我国科技和经济发展水平长期落后于先进国家的重要原因。研究即基础研究，对我们而言，即是寻求帮助我国达到世界一流科技和经济水平的科学知识。开发是把知识转化为实物，是事实上的第一生产力。研究与开发使我国有可能向一流科技和经济水平发展，是我国科技事业所承担的最迫切的任务。但关键在水平，不在规模，这是研究的特点。人海战术无用，一般要求具有博士水平以上的优秀科学家和技术专家，以及他们中间的科技大师——要依靠这些高级科技人员，并培养后继人员。

 

我国科学家和技术专家（以下称科技专家）在水平上基本达到这些要求，只是人数较少。美国科技专家不止我国十倍，日本则是我国的两倍。我国的主要问题也是产出少、水平低，但状况比技术创新人才更严重。根据1997年到2002的五年统计，美国科技专家一人发表的论文等于中国五人，日本则等于中国三人；美国论文中，优秀的占8.6%，日本的占5.5%，我国只占3%。同时，美日科技专家的成绩主要是依靠他们自身的兴趣和爱好取得的。统计显示，1997年到2002的五年间，美国发表了23723篇优秀论文，日本2600篇，而中国只有375篇，相差悬殊。这一阶段也是我国问题很多的阶段，科技人员几乎说不上对科学研究工作的兴趣和爱好。现在，工作和生活条件均已有所改善，学术自由的思想也得到理解，国家号召自主创新，要求20年建成创新型国家，这正是科技专家鼓起勇气，探讨新问题、深入思考、大胆设想的生动体现。不顾一切局限与束缚，争取胜利，此其时也！科技专家还等什么！年龄较大的科技专家可能不再适于具体的科技课题研究，但可以著书立说，主持基础课，考虑一些重大的科技问题。主要的自主创新工作要落在年龄较轻的科技专家身上，但在开展自主创新的过程中，要提醒他们注意两个方面，那就是读书和交流——不但要读专业书，也要读非专业的书和文献，以增加基础知识，这是研究工作的资本；要与同辈和小辈经常坐在一起谈论科学研究话题，不一定是本专业或涉及自己的课题，为的是增加交流、保持思想活跃，以期有所启发。

 

但最根本的措施还是严格培养新生力量，可以国际著名科技专家的成长过程作为参考。中国科学院外籍院士丘成桐的经历大家都知道，在他身上，体现了我国老一代科学家以及外国一般科学家的典型成长过程。丘成桐教授说：“我第一次得到导师（陈省身，编者注）给的无人解过的世界水平的博士论文题目。开始主要是好奇心，对论文进行深入思考时，越想越要想，兴趣大增。问题是没人解过，没有现成解。因此，必须想出新的可能，于是大胆提出设想。如果得解，就是胜利；否则再想，直到大胆设想，得解，完成学位要求。这是巨大收获，喜悦无穷。从此，对专业更加充满热爱和兴趣。”以后，他就自己提出问题，自己研究解决，继续取得不少重大科学成绩，对数学的热爱和兴趣与日俱增，逐渐成为科技领导人物、科技大师，从而享受到数学研究的无穷乐趣。他的经验表明，一开始就要从严、从难，才会在以后有所成就。

 

显见，要想改变我国的研究开发形势，就要在体制改革方面采取更为严格的培训方法，以建立我国自己的科技专家队伍。这是不可替代的。过去，引进形成巨大浪费，任何模拟、重复、跟踪，基本都是抄袭，浪费了时间。我国研究开发方面的优秀论文少，这也是原因之一。要改变形势，除科技专家的努力外，引进一些外力也很重要（海外侨胞可能更愿来）。科技人员在三四十岁时处于最活跃的时期，建议邀请一些优秀的博士后助理教授来国内工作，承担科技研究工作并指导一两名优秀大学毕业生，指导他们直接攻读博士学位（可能需要五六年）。支持其互相讨论和参加国际学术会议，以不断提高水平。稳定支持三五年，必大有可观。

 

以下举两个例子，进一步说明高级科技研究工作的经验。

 

 

丁肇中院士在20世纪50年代获得博士学位。他了解到电子体积是当时非常重要的研究问题。早在1948年，几位科学家就提出电子有质量但没有体积的观点，并得到当时所有实验的证明，因而获得了诺贝尔奖。但是，哈佛大学和康奈尔大学的著名教授用了几年时间，作了两个不同的实验，于1946年得到意外结果，说量子电动力学是错的，电子是有体积的。他们的结果得到物理学界的认可和重复。这就成了问题，电子到底有没有体积？辩论是没有意义的，只有实验才能解决问题。

 

由于关涉物理学的基本观念，丁肇中决定用不同的方法测量电子半径。但那时丁肇中刚刚得到博士学位，还没有多少经验，因此没人相信他能作这样的实验，也没人支持他。直到1965年，他得知德国新建了加速器方面的研究所，就放弃了在美国大学的前途，到德国工作。8个月后，他的实验证明，电动力学是正确的，电子没有体积，原子半径最小10-8厘米，甚至电子半径测量到10-14厘米也找不到。

 

这证明自主创新最重要的是具备有前途的课题，课题重要就会得到支持，同时也证明不盲从专家结论的重要意义。事实上，哈佛大学和康奈尔大学的教授都是世界级的专家，但他们的结论同样可能存在漏洞。

 

丁肇中的第二个实验是新粒子。1974年以前，物理学界认为所有粒子都是由三种夸克组成的。1970年初，丁肇中开始怀疑宇宙间只有三种夸克的说法，希望找到新的夸克，因而要建立一个高灵敏度的探测器，于是就设计了这个实验。实验中，每秒要向探测器射入100亿个高能质子，从中找出一个新的粒子。当时，物理学界相信只有三种夸克，而且这种实验很危险、很困难，也没人相信他能成功，因此，也得不到支持。直到1972年，美国的布鲁克海文实验室支持了他的实验。布鲁克海文实验室经过大量复杂的准备工作，做成复杂的探测器。两年后，果然发现了一种新的粒子（J粒子），其特点是寿命比已知粒子长一万倍。不久，别人也发现了同样寿命的类似粒子。这些新的粒子改变了物理学界长期认为只有三种夸克的观念。现在我们知道，世界上至少存在六种不同的夸克。

 

因新粒子（他取名为J粒子，因为J像中文的丁字）的发现，丁肇中获得了诺贝尔奖。在颁奖仪式上，他用中文作了科学报告，这在诺奖颁奖典礼上是第一次，反映了他对中国的感情（他是在中国长大的）。叶剑英元帅写了一首诗给他：“攻城不怕坚，攻书莫畏难。科学有险阻，苦战能过关。”

 

丁肇中认为，实验是自然科学的基础，理论需要实验证明。当实验推翻了理论以后，才可能创建新的理论，但理论不能推翻实验。这种意见对科学研究有重要指导意义。

 

他的著名实验工作还有三项，即第三个实验——胶子的发现，第四个实验——在欧洲核子中心作的L3实验，第五个实验——目前已启动的在国际空间站上开展的AMS（alfa质谱仪）实验。这些实验都涉及宇宙起源问题，因而非常重要。实验从各国吸收了不少助手，培养了大批科研人才。这些助手参加实验，只做技术工作，学习研究方法，不涉及课题科研的基本工作，即决定课题、设想、计划、实验方法、结果分析、总结等，因此不是合作研究。所以，助手一般只用一半的工作时间做主要研究人员指定的辅助工作，另一半（每周大约20小时）做自己的研究工作。在L3实验中，共用了几百位助手，发表了271篇文章，有300人为此获得了博士学位。只在胶子的工作中，前后就有20多位中国科学工作者参加了实验，其中唐孝威很快被选为中国科学院院士。

 

 

王选1937年出生于上海，从小学起一直做干部，工作很有成绩。1958年毕业于北京大学数学力学系，打下了坚实的数学基础。不久参加了北大的中型计算机——红旗机的研制工作，基本是主力，协助导师担当领导职责。1964年承担了高级语言编译系统的ALGOL-60编译系统的研制。他对软硬件都很熟悉，提出了联合使用的思路。1975年开始从事汉字“精密照排系统”的研究。1981年完成我国第一台计算机激光汉字照排系统原理性样机。1985年到1993年推出六代产品，在全国推广应用。1992年完成方正彩色出版系统，获得专利。任北大教授，计算机研究所所长。1991年当选为中国科学院院士，1993年当选为第三世界科学院院士，1994年当选为中国工程院院士，1994年获得联合国教科文组织科学奖，2002年获得国家最高科学技术奖。

 

1975年参加“精密照排系统”研究时，王选还只是个助教。从20世纪30年代起，国际上已经进行了四代照排机的研制和生产，欧美广泛使用的是第三代，第四代还在研制。汉字照排只有日本发展了第三代，但还无法投入使用。国内已有五家开始工作，但都采用模拟存储的方法，为的是便于参照英文照排的经验。一个“小助教，一点儿名气都没有”（王选语），忽然提出发展第四代汉字激光照排系统，使所有人都大吃一惊，相信的人很少，有人说他是玩弄骗人的数学游戏，也有人说“你想搞第四代，我还搞第八代哪！”对这些，他有充分思想准备，毫不动摇地向“748自动化工程”提出申请，得到支持后很快就工作起来，解决了复杂技术问题，终于在1993年发展完善，在全国推广应用。彩色出版系统则是于1992年完成的。

 

丁肇中和王选的工作都是对复杂科技问题进行处理，都属于研究与发展工作。研究方面虽然没有表达出来，但其实都是大家考虑已久的问题，每个人心里都有数，几个可能的方案也是有难有易。难的，大家都发怵，估计也难以找到支持。在这种情况下（王选还受到过讽刺），二人经过深思熟虑，都选择了难的课题，并辗转取得了资助。这需要多大的魄力和决断！这都是人所难能的。二人在研究工作中一往无前、坚忍不拔、利用一切助力的精神，令人饮佩。尤其是王选，开发目标虽已基本完成，但仍精益求精，务期达到万无一失，待到开发完善，才推出在全国应用。他完成了汉字印刷方式的高水平换代工作，功不可没。

 

这些精神和工作都是我国所急需的，尤其需要我国企业界作更深入的思考，关键技术是买不来的，在企业方面，原始研究是很重要的。