日前,第五届世界顶尖科学家论坛在上海开幕,来自20多个国家和地区、跨越12个时区的顶尖科学家应邀与会,其中包含27位诺贝尔奖得主。通过这个论坛,可以思考一些更深层次的问题:古代中国科技发达、人才辈出,但近代工业革命为何诞生于西方?顶尖科学家应该如何培养?

「延续性 稳定性」

2000多年前,中国人挖出了世界上第一口盐井,并通过开采地下的盐水层获得食盐。1050年,中国产生了名为冲击式顿挫钻凿技术的钻井技术。钻凿工具由竹子制作而成的杆子和一个铁质钻头组成,方法是利用自由落体运动,用钻头击碎岩石,钻出几十米深的洞。欧洲钻成的第一批自流井,就是利用中国在11世纪发明的这一方法。

清朝道光十五年,中国人利用钻井技术,成功打出了当时世界上最深的井,深度超1000米。1859年,美国才打出深度只有21.69米的第一口油井,而且也是使用“中国的竹缆(钻井)方法”。

英国博物学家杰克·查洛纳主编的《改变世界的1001项发明》一书中,列出了1500年前全球163项重大发明。其中,来自中国的有30项,占比18.4%。战国时期发明的指南针、西汉时期发明的舵和橹、魏晋时期的水密舱壁、唐宋时期的帆船等先进技术传入欧洲,帮助开启了大航海时代。

回顾历史,中国古代的科技发展有两个黄金时期:一个是秦汉统一时期,一个是唐宋开放之时。它们的共同点是,具有统一规范的政治、开放包容的文化以及强有力的社会支持。

古代中国制瓷工艺一般是整个村落、整个地区的传承,景德镇的制瓷技巧至今连续传承了2000多年。东晋时期的赵慨是景德镇瓷器的祖师。他运用曾在江南地区为官时所掌握的多种烧造技术,对家乡制瓷工艺进行了改良。唐代,景德镇两名巧手匠心的制瓷高手霍仲初、陶玉,烧制的瓷器“秀美如玉”,其炉火纯青的技艺得到皇帝的赞赏。清代,唐英管理景德镇御窑厂20余年,奉旨编撰了史上第一本系统记录制瓷工艺流程的《陶冶图说》。

李时珍出身于医学世家,他的祖父是挂着铃铛、背着药箱走街串巷的“铃医”,他的父亲是当地有名的医生。李家后院有一大片药草,李时珍从小就喜欢观察这些植物,还经常随长辈上山采药。长大后,他发现前人总结的本草书目繁杂重复,便“穷搜博采,芟烦补阙,历三十年,阅书八百余家”,著成《本草纲目》。

可以说,中华文明的延续性、农耕文明的稳定性、统一开放的社会文化是古代中国科技发达、人才辈出的重要基础因素。

不过,正如著名的“李约瑟之谜”所提出的:古代中国科技如此发达,为什么工业革命没有发生在中国?

正如专家所指出的,跳出文化与制度陷阱可以发现,中国没有产生近代科学不是因为缺乏所谓的民主、自由与理性思维,而是因为长期处于相对和平富足的大一统环境,缺乏参与军备竞赛和商业竞争的意志以及“困而知之”的压力。

而火药的传入和基于火器的热兵器战争,点燃了欧洲版“春秋战国”时代的野火,导致中世纪封建秩序的瓦解与近代欧洲国家竞争体系的形成。

在这个国家竞争体系下,全社会对科学技术和热兵器研发投入了很大精力,使得相关的科技人力资本和知识积累由量变到质变,引爆了一场科学革命,包括基于炮弹力学原理的“伽利略—牛顿物理学革命”和基于火药爆炸的氧化燃烧原理的“拉瓦锡化学革命”,进而催生了声势浩大的工业革命。

「好奇心 理解力」

具体到科学家培养与成长而言,追溯古今中外可以发现,关键点在于从小注重培养逻辑性、发散性、汇聚性,让他们能够在兴趣的基础上做到聚精会神、“眼中有光”。

诺贝尔物理学奖得主费曼,从小就喜欢挖掘事物背后的原理。他在造访南美时发现一个奇怪的现象:当地的孩子很早就开始学物理学,他们的课本里有很多案例,如“汽车为什么会动”“玩具为什么会动”,但给出的答案只是“能量”。诚然,这个答案没有错,但能量到底是什么,课本没有再解释下去。

费曼常说:“只要是我不能创造的,我就还没理解。”他无法理解教科书上对量子力学的解释,就自己从头研究,打造出一套自己的量子力学理解法。

钱学森曾说:“一个有科学创新能力的人不但要有科学知识,还要有文化艺术修养。没有这些是不行的。小时候,我父亲就是这样对我进行教育和培养的,他让我学理科,同时又送我去学绘画和音乐。就是把科学和文化艺术结合起来。我觉得艺术上的修养对我后来的科学工作很重要,它开拓科学创新思维。”

美国教育学家杜威把好奇心分为三个阶段:第一个阶段是儿童时期喜欢用手触摸或者其他方式去探索周围事物,第二个阶段是孩子收到有价值的反馈后开始逐步追问“为什么”,第三个阶段是少年的好奇心转化为长期的兴趣。

可以看到,第二个阶段是最宝贵的,也是家长、社会可以积极引导的阶段。正如爱因斯坦所说的,“对世界永葆好奇是上天最好的礼物”。好奇心、求知欲和理解力,可以说是科学探索与科学家成长最强大的驱动力。

在第五届世界顶尖科学家论坛上,主办方特意搭建少年科学爱好者、青年科学家与顶尖科学家直接对话的桥梁。一名“00后”的上海小囡在数学领域有着极高的天赋,14岁就攻克了“斐波拉契数列与贝祖数”这一世界难题。记者问她是否追星时,她说:“我不追电影电视明星,我仰慕的是科学巨星。”

种一棵树,最好的时间是10年前,其次就是现在。从现在开始,通过带教传承、合作项目、国际交流等,扶持青年人才,启迪他们对科学的热爱,磨炼他们不畏艰难的韧劲,砥砺他们增进人类福祉的情怀,就一定会涌现更多的“未来科学家”。

(作者:上海大学马克思主义学院 尹茜,上海财经大学商学院 徐松伟)

栏目主编:龚丹韵 文字编辑:夏斌 题图来源:新华社 图片编辑:苏唯

来源:作者:尹茜 徐松伟

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