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?對談“科學(xué)與科技”。左起：魯白、張雙南、湯超

主持 | 魯    白（清華大學(xué)藥學(xué)院教授、《知識分子》主編）

嘉賓 | 湯    超（北京大學(xué)講席教授、前沿交叉學(xué)科研究院執(zhí)行院長） 

          張雙南（中國科學(xué)院高能物理研究所研究員）

整理 | 鄧志英

責(zé)編 | 李曉明

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魯    白：我先做一個開場白。很多科技大咖、投資人、企業(yè)家在談科學(xué)的時候，有一個非常自豪的說法：你看我做人工智能、做芯片、做DNA的測序檢測，這就是做科學(xué)。這樣聽得多了以后我開始擔(dān)憂，連社會的精英階層都把科學(xué)和科技給混淆起來了。因此對“什么是科學(xué)？什么是科技？”我有一肚子的話要說。

張雙南：我們從比較熟悉的問題、李約瑟難題說起。李約瑟是英國的歷史專家，寫了很多中國科技史的著作。他發(fā)現(xiàn)中國古代的技術(shù)和文化是很發(fā)達(dá)的。但很顯然我們中國沒有產(chǎn)生科學(xué)。我們從小到大學(xué)科學(xué)的教科書所有的知識，都來自于西方，包括我們數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)都是來自于西方，為什么？

我們中國古代有非常好的技術(shù)，四大發(fā)明。李約瑟問“為什么中國沒有產(chǎn)生科學(xué)”這個問題的時候，不認(rèn)為中國古代四大發(fā)明是科學(xué)。什么是科學(xué)？簡單來講技術(shù)背后的道理是科學(xué)。牛頓定律、愛因斯坦的相對論、以及量子力學(xué)，還有各種生物學(xué)規(guī)律，這些規(guī)律是科學(xué)，而規(guī)律的應(yīng)用是技術(shù)，這是科學(xué)和技術(shù)的一個區(qū)別。

有時候研究過程中兩者是不太區(qū)分的。研究技術(shù)找到了背后的道理，這時候就變成了科學(xué)；研究科學(xué)變成規(guī)律了馬上應(yīng)用，這個應(yīng)用變成了技術(shù)。有些科學(xué)對技術(shù)影響非常深遠(yuǎn)，比如牛頓做出牛頓力學(xué)三定律、萬有引力定律的時候，真的沒有什么應(yīng)用，應(yīng)用是很晚以后的事。他那時候關(guān)心太陽系里面天體到底是怎么運(yùn)作的，他發(fā)現(xiàn)牛頓力學(xué)三定律和萬有引力定律可以精確解釋太陽系的運(yùn)動，這背后的道理就是科學(xué)。量子力學(xué)、相對論科學(xué)是一百年前發(fā)現(xiàn)的，它們的應(yīng)用今天才開始逐漸顯示出威力，這是科學(xué)和技術(shù)表現(xiàn)上所展現(xiàn)的不同。

湯    超：剛才張雙南說到四大發(fā)明，其中有一個是指南針，指南針是一個發(fā)明、也可以稱之為技術(shù)，但是在中國沒有變成科學(xué)。我們老祖宗沒有問“為什么有指南針？磁到底怎么回事？有沒有什么規(guī)律？”沒有問為什么。西方安培、法拉第玩電流、玩磁場沒有任何應(yīng)用目的，就是覺得很有意思，發(fā)現(xiàn)其中有一些規(guī)律，開始總結(jié)。到了麥克斯韋，把電磁學(xué)整個科學(xué)總結(jié)了出來——直到這個時候還沒有什么應(yīng)用。但麥克斯韋方程出來以后，可以用于電磁波做通信，現(xiàn)在所有通信基本上都基于麥克斯韋方程組，包括電視、電話、手機(jī)等等?？梢钥吹?，技術(shù)不能代替科學(xué)，沒有科學(xué)上真正突破的話，技術(shù)也只能停留在指南針，雖然也有用，但是誰也想不到有現(xiàn)在的通訊時代。

剛才張雙南說到量子力學(xué)，量子力學(xué)怎么發(fā)現(xiàn)的？也不是因?yàn)榇蠹乙プ黾夹g(shù)、要有創(chuàng)新等什么目的，是當(dāng)時一幫物理學(xué)家毫無目的地就發(fā)現(xiàn)黑體輻射——就像現(xiàn)在我（在有光的地方）看在暗處的你們都是黑的，其實(shí)你們也在輻射一些不同的電磁波光譜。但測量這個光譜的分布后，發(fā)現(xiàn)跟經(jīng)典的建立在牛頓力學(xué)基礎(chǔ)上的統(tǒng)計物理很不一樣。大家覺得很奇怪，怎么回事？因此完全出于好奇心，后來發(fā)現(xiàn)了量子力學(xué)。還有相對論的發(fā)現(xiàn)——愛因斯坦很小的時候問，我如果跟著光跑會是什么樣子？后來發(fā)現(xiàn)光速是不變的，你永遠(yuǎn)追不上光，你跑再快，光也跑得快。量子力學(xué)、相對論發(fā)現(xiàn)基本上奠定我們所有技術(shù)的基礎(chǔ)，包括超導(dǎo)、半導(dǎo)體、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全部基于量子力學(xué)、相對論和麥克斯韋方程。

?魯白

魯    白：我想到一個問題，人類的文明、歷史到底是怎么被推動的？是科學(xué)推動還是技術(shù)推動？有人說瓦特的蒸汽機(jī)造就了工業(yè)革命；有人說愛迪生是最偉大的科學(xué)家，因?yàn)樗泻芏嗪芏嗟陌l(fā)明，包括推動歷史發(fā)展的電燈；還有人說互聯(lián)網(wǎng)是推動歷史發(fā)展的一個動力。我想聽聽兩位的觀點(diǎn)。

張雙南：當(dāng)然愛迪生是非常偉大的，是偉大的科學(xué)家，還是偉大的工程師，有不同的說法。所以上次在深圳開會有人講愛迪生是他最崇拜的科學(xué)家的時候，我就微信問旁邊的魯白，愛迪生是科學(xué)家嗎？魯白立刻回我說，不是，愛迪生不是科學(xué)家，愛迪生是非常出色的工程師和發(fā)明家。這是比較清楚的。

今天的社會，技術(shù)先進(jìn)到了什么程度？我們可以造出火箭、造出衛(wèi)星來，這些不是愛迪生發(fā)明的。要依靠牛頓的力學(xué)理論來計算軌道、進(jìn)行各種力學(xué)的設(shè)計，我們的橋梁、建筑，所有的這些設(shè)計背后的力學(xué)基礎(chǔ)全部是牛頓力學(xué)；飛行器在太陽系里面飛行還要考慮相對論的效應(yīng)。更精確，更宏大，更先進(jìn)的技術(shù)背后都有非常深刻的道理。當(dāng)然我們需要非常好的工程師、發(fā)明家才能有很多創(chuàng)新，但是這并不意味著（技術(shù)）可以取代科學(xué)在背后起到重要的作用。

湯    超：技術(shù)當(dāng)然非常重要，首先，技術(shù)使科學(xué)成果可以造福人類，造福社會。其次，技術(shù)往往反過來可以促進(jìn)新的科學(xué)的發(fā)現(xiàn)。比如因?yàn)橛嬎銠C(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越好，所以現(xiàn)在有大數(shù)據(jù)，所以有數(shù)據(jù)科學(xué)。雖然現(xiàn)在（人們）主要是講技術(shù)，但是我相信對數(shù)據(jù)的研究本身可能帶來新的科學(xué)，給數(shù)學(xué)本身帶來挑戰(zhàn)。人工智能技術(shù)，到后來可能變成一個科學(xué)。技術(shù)本身可能也會促進(jìn)科學(xué)發(fā)展。

魯    白：有人說科學(xué)是很偉大，但是需要投入的強(qiáng)度（太大了），要等待的時間實(shí)在是太長了，中國可不可以就發(fā)展技術(shù)，讓美國那些發(fā)達(dá)國家去做科學(xué)，等科學(xué)發(fā)明出來以后，再把它的科學(xué)應(yīng)用弄來發(fā)展我們的經(jīng)濟(jì)。一個國家可不可以沒有科學(xué)，只發(fā)展技術(shù)？

湯    超：技術(shù)可以直接影響到國計民生。短期看這樣做是可以的，長期看就永遠(yuǎn)跟著別人背后跑了。作為大國這樣做是很不相稱的，從長期來說一定要靜下心發(fā)展科學(xué)。

張雙南：中國是一個大國也是文明古國，我們今天一再強(qiáng)調(diào)我們國家要有自信，其中一個就是文化自信。無法否認(rèn)，科學(xué)已經(jīng)是人類文化里面很主要的一部分，當(dāng)我們以及我們下一代學(xué)習(xí)科學(xué)的時候，如果教科書里面永遠(yuǎn)都是外國人的名字，我們的民族自信心到哪里去找？至少從這一點(diǎn)來講它也是非常重要的。

除了民族自信心之外，研究科學(xué)很顯然也有實(shí)際的用處。毫無疑問現(xiàn)在世界上最發(fā)達(dá)的國家是美國，而近代最重要的科學(xué)成果大部分都是從美國出來的，這不是偶然的事情，這里面是有必然聯(lián)系的。如果我們中國要想長久地維持繁榮，為作為一個中國人而感到自豪，我們也需要在人類文明里面很重要的這一部分做出我們的貢獻(xiàn)，不能總是用別人的知識來做成產(chǎn)品賣去賺錢，我想作為一個民族來講不應(yīng)該是這樣子的。

?張雙南

魯    白：剛才說了美國的例子。從歷史角度考察，比如說英國，它是怎么崛起的？又怎么落后了？美國是怎么到現(xiàn)在仍維持著世界領(lǐng)先的優(yōu)勢？再有一個參考就是日本，很多年以前它的國力曾經(jīng)逼近過美國，大有超過美國的架勢。回顧一下這幾個國家，也許對中國有一些借鑒。

湯    超：美國的科學(xué)真正興起是二戰(zhàn)以后，雖然它在殖民地時期的科學(xué)也還不錯，那時候歐洲是主流，美國就是一個小荒島，但是那時候有富蘭克林、杰弗遜，有一些從歐洲帶來的科學(xué)傳統(tǒng)，所謂科學(xué)傳統(tǒng)就是去玩、完全從好奇心出發(fā)去研究大自然，沒有目的性。等到美國建國以后，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展，它反而有很強(qiáng)的目的性，所以那時候應(yīng)用科學(xué)代替了基礎(chǔ)科學(xué)，有很長一段時間，基本上有一個世紀(jì)，美國基礎(chǔ)科學(xué)上沒有什么建樹，那時候美國太急功近利了。二戰(zhàn)的時候，大量的科學(xué)家從歐洲移民到美國，而且美國運(yùn)用科學(xué)、科學(xué)帶來的技術(shù)幫他們打贏了戰(zhàn)爭，整個美國忽然醒悟了：科學(xué)是有用的，科學(xué)是可以贏的，沒有科學(xué)我們就被滅掉了。因此從那時候開始對科學(xué)有很大熱情，加上它的體制等原因，（優(yōu)勢）一直持續(xù)到現(xiàn)在。

日本是一個很好的例子，就是技術(shù)發(fā)展非常好，它做什么都可以比別人做得更好。其實(shí)日本很早的時候就有點(diǎn)擔(dān)憂他們沒有后勁，因此對科學(xué)投入很大，有一大批科學(xué)家可以扎扎實(shí)實(shí)很安心做自己的事，這個也就是為什么近些年日本幾乎每年都有一個諾貝爾獎。但是我認(rèn)為真正的大科學(xué)、創(chuàng)新科學(xué)，像量子力學(xué)、相對論、牛頓三定律這樣的科學(xué)要在日本產(chǎn)生，還需要有更大的變化。不僅僅是投入的問題，還有文化的問題，社會文化是不是特別鼓勵科學(xué)上創(chuàng)新的這些問題。

張雙南：非常同意湯超老師剛才講的，比較日本和美國，可以看到日本人在產(chǎn)品方面往往是做得比較好的，但是顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新來自于日本的比較少，大部分來自于美國。為什么美國人具有顛覆性創(chuàng)新的能力？我覺得這和美國的文化，尤其是要追求規(guī)律、追求科學(xué)的文化非常有關(guān)系。全世界優(yōu)秀的人都被它搜刮過去了——這些人都帶著創(chuàng)新精神，這種創(chuàng)新精神帶來了科學(xué)的創(chuàng)新、科學(xué)方面的諾貝爾獎，也帶來了技術(shù)的創(chuàng)新。

而在美國之前，很多顛覆性技術(shù)創(chuàng)新來自于英國。從牛頓那時候開始的科學(xué)革命發(fā)生在英國，導(dǎo)致了它的工業(yè)的革命，正如美國的科學(xué)革命導(dǎo)致了它的技術(shù)的革命。

我大概在2012年寫過一篇文章，最后一部分的題目叫做《中國如何領(lǐng)先世界》，分析了中國的科學(xué)發(fā)展的情況。中國為什么科學(xué)落后？（我們的）文化土壤，現(xiàn)在看來對于科學(xué)的發(fā)展也還是很不利的，所以我說短期之內(nèi)中國的科學(xué)，不要提超過美國，超過歐洲日本都還有一定困難。這種情況之下顛覆性創(chuàng)新在中國不是那么容易產(chǎn)生。所以我在那篇文章中說，經(jīng)濟(jì)層面已經(jīng)從山寨經(jīng)濟(jì)，到了現(xiàn)在產(chǎn)品能夠做得比較好的階段了，下一個階段如果要想再上一層，要想能夠有顛覆性的創(chuàng)新，難度會非常之大。如果要想領(lǐng)先，就要有高度創(chuàng)新的能力，那一定和中國未來的科學(xué)發(fā)展會有緊密的關(guān)系。

魯    白：張雙南剛才講的一個內(nèi)容非常重要：科學(xué)其實(shí)是一種文化，是一個文明的一部分，而且是很重要的一部分。除了科學(xué)引領(lǐng)技術(shù)之外，還因?yàn)橛幸环N科學(xué)的探索方法、科學(xué)的精神、科學(xué)的思想?？茖W(xué)是一個求證的科學(xué)，是一個按照邏輯推理的科學(xué)，可能和我們中國傳統(tǒng)文化包括我們現(xiàn)代的比較浮躁、比較急功近利的這種社會風(fēng)尚有不太一致的地方。兩位能否從這個角度說一下？

張雙南：我前幾天在央視《開講啦》講了幾個故事，其中一個故事是我自己的。我從清華大學(xué)本科畢業(yè)，又到中國科學(xué)院讀了兩年研究生，又到英國留學(xué)——到英國留學(xué)給我一個很大的震驚。和同學(xué)老師討論我的研究工作的時候，他們經(jīng)常問：做這個工作的科學(xué)是什么？我完全不知道他們問的是什么，因?yàn)槲覍W(xué)過物理、化學(xué)、生物，但從來沒有人告訴過我科學(xué)是什么。我們的教育體系沒有科學(xué)教育這件事情，只是教給你科學(xué)知識，中學(xué)的時候?yàn)榱丝即髮W(xué)，是有用；考上大學(xué)是為了找工作，是有用；找了工作以后知識幫助我們進(jìn)一步晉升等等，是有用的。但是科學(xué)是什么？從來沒有人教過我。

我到美國以后我孩子開始上學(xué)，我看他們小學(xué)中學(xué)的教材里面就有這些問題，就有我到英國之后才了解的東西。我們文化不教這些，而是教很實(shí)用的東西，但是思維方法不教，這是我們文化上面很大的區(qū)別。

湯    超：還有一個區(qū)別就是中國文化比較講究和諧、講究實(shí)際，而科學(xué)講究個人創(chuàng)新，你要想得跟別人不一樣，要標(biāo)新立異，這兩者是有點(diǎn)格格不入的。剛才張雙南說了我們從小學(xué)、中學(xué)到大學(xué)學(xué)習(xí)的目的其實(shí)不是說要學(xué)一種文化，讓科學(xué)作為一種文化、一種人生觀、影響一輩子的事情，而是功利性特別強(qiáng)。魯白說的文化這個東西特別重要，我個人覺得“賽先生”可能在中國沒有站住腳，這可能是當(dāng)時魯白參與創(chuàng)辦《賽先生》的初衷，這是長時間積累的大問題，顯然靠幾個科學(xué)家說說也用處不大，當(dāng)然我們可以去宣傳，但這是一個從上到下，包括政府、教育體系的系統(tǒng)的問題，越多的人思考這個問題，可能解決得越快。

張雙南：我補(bǔ)充一下你提到的“賽先生”在中國還沒有落腳這個問題。中國有幾次科學(xué)啟蒙運(yùn)動，明清有過一次，比較系統(tǒng)地引進(jìn)了當(dāng)時西方剛剛發(fā)展起來的科學(xué)，但是很快失去興趣了，覺得對中國沒用。下一次到了“五四”時期，又一次開始把“賽先生”、“德先生”引到中國來，但是那個時候中國面臨的是民族存亡的問題，科學(xué)起不到多大作用，所以很快也失敗了。再后面一次科學(xué)啟蒙應(yīng)該是文革之后，也沒有特別成功，原因那時候我們剛開始搞市場經(jīng)濟(jì)要解決溫飽問題。也許現(xiàn)在又到了下一次科學(xué)啟蒙的時候了。

魯    白：你覺得現(xiàn)在這個時間到了嗎？

張雙南：我覺得現(xiàn)在時間到了，我們基本上解決了溫飽問題，民族存亡的問題也解決了，現(xiàn)在需要解決的是中國如何持續(xù)發(fā)展、如何成為世界的領(lǐng)導(dǎo)？解決這兩個問題的時候，很顯然是非常需要科學(xué)的。我覺得很快科學(xué)文化在中國就會有市場了，尤其是能把教育做好的話——我們已經(jīng)有了經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)了。我覺得中國科學(xué)還是非常有希望的。

魯    白：我覺得還是非常有挑戰(zhàn)的。因?yàn)楫?dāng)人嘗到成功的甜頭以后，他認(rèn)為一直這樣做下去（就會一直有甜頭）。幾十年以來的改革開放，這種想盡各種辦法達(dá)到目的的行為，逐漸形成一種功利的風(fēng)尚，成為對推崇科學(xué)思想、推崇科學(xué)文化相當(dāng)不利的一個因素。

張雙南：我覺得我們也是要了解（現(xiàn)實(shí)）的。我們?nèi)欢际歉叨鹊睦硐胫髁x者，同時也是現(xiàn)實(shí)主義者，中國現(xiàn)實(shí)就是這樣?；氐轿以?012年寫的那篇文章，我們要大力發(fā)展科學(xué)，政府給科學(xué)的投資、資助增加很快，這都是很好的方面，我們非常想做非常大的在國際上有顯示度的科學(xué)。但是我們的文化中，老百姓會問這么多錢投下去給我?guī)硎裁春锰?，雖然知識分子、科學(xué)家和政府都覺得需要做這件事情，但畢竟老百姓也關(guān)心這個問題，所以我覺得現(xiàn)階段做科學(xué)的時候，也要通過我們現(xiàn)在做的科學(xué)給老百姓帶來一些好處，這樣大家才會都支持科學(xué)。讓大家覺得科學(xué)是一個好東西，同時也能夠得到一些好處，對中國來講是很重要的，可能也是中國這個階段的科學(xué)發(fā)展，和美國不一樣的地方。 

湯    超：可能還有一個有利條件，其實(shí)中國人即使是一般老百姓，對科學(xué)還保有神圣感，非常感興趣，雖然不是很清楚科學(xué)到底是什么，但總覺得科學(xué)是挺好的。兩位包括我自己也經(jīng)常去做一些科普報告，可以發(fā)現(xiàn)大家熱情度相當(dāng)高，也許這種熱情以后可以慢慢變成實(shí)際的行動。

?湯超

魯    白：有些科學(xué)家經(jīng)常說我做這個科學(xué)有什么用，目的想要得到老百姓甚至政府的認(rèn)可，能拿到更多的經(jīng)費(fèi)。因此科學(xué)家作為一個團(tuán)體本身有一定責(zé)任，過分強(qiáng)調(diào)了科學(xué)的用處。科學(xué)有用轉(zhuǎn)化成技術(shù)再轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)效益的有很多，但其實(shí)科學(xué)是很多情況下是好奇心驅(qū)動，至少一半以上的科學(xué)在很長的時間內(nèi)是沒用的。但這不妨礙我們有這樣一個探索未知世界、探索積累知識、創(chuàng)造知識的需求，這是人類本身的需求。因此，是不是科學(xué)家自己也需要自?。坑袥]有過分強(qiáng)調(diào)科學(xué)的用處，而沒有講科學(xué)本身是人類的思想，是人類的文明，是我們探索未知，本身非常有意思的活動，是需要整個社會大家一起支持的事情。

張雙南：我的主要研究是研究黑洞和宇宙演化，這些東西用處是不大的。但是我們是不是也可以問，藝術(shù)有什么用？音樂有什么用？

這些也沒有什么用，但是大家喜歡。我們?nèi)绻尨蠹蚁矚g科學(xué)，那喜歡本身就是一個用處。人并不僅僅只需要吃飯，人還要有精神活動，如果科學(xué)成為我們精神活動的一部分，那它就有用，從這個角度來講。

從另外一個角度來講——我做科普有時候講這樣一個故事，普京當(dāng)過總理，他掌管了俄羅斯和德國合作的天文項(xiàng)目（研究暗能量的），聽取匯報時，普京說暗能量這個很好玩，有用沒有用，危險不危險？俄羅斯科學(xué)家回答不了這個問題。德國科學(xué)家很聰明，說普京總理你如果穿越一百年前問愛因斯坦相對論有沒有用，危險不危險，愛因斯坦會說不知道。但一百后的今天我們知道這個相對論很有用（而且危險）。所以現(xiàn)在問暗能量等很多科學(xué)有沒有用，危險不危險，是一個道理。這是以后的問題，現(xiàn)在我們就是想搞清楚這個事情。搞清楚了人就很開心，讓這些開心、欣賞變成文化的一部分就很好。 

湯    超：如果大家回憶一下任何顛覆性的、對整個人類社會產(chǎn)生革命性推動的技術(shù)，都是基于幾十年前甚至上百年前的科學(xué)發(fā)明，當(dāng)時的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)完全出于好奇。所以對科學(xué)的有用問題完全不應(yīng)該過分地計較。剛才魯白說其實(shí)科學(xué)是一種精神、是一種文化，就像我們有藝術(shù)家、音樂家，藝術(shù)和音樂是很多人最高的追求，這都是對大自然的理解，對大自然的真美追求?？茖W(xué)只是更精確化了，這種精神追求，也應(yīng)該成為我們文化的一部分。

魯    白：剛才張雙南說了科學(xué)除了有用，除了探索未知之外，還有一個“好玩”，對于科學(xué)家來說探索未知是好玩，發(fā)現(xiàn)的過程也是一個很有趣的事情，甚至有很多像居里夫人、愛因斯坦這樣的科學(xué)家，他們創(chuàng)造的精彩的人生也很好玩。希望對社會、對老百姓來說，了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身，也是好玩的事情。我們今天的對話到此結(jié)束。謝謝大家。