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中國科技發展不靠任何人「恩賜」

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在不少流行的文章里,中國的發展似乎都是美國「恩賜」的,一旦美國收回對中國的恩賜,中國立刻就要崩盤。他們之所以做出這種描述,是因為在他們看來,中國毫無科技實力。實際上,這個前提的荒誕程度令人發笑。難道你認為,美國一遏制中國,中國的教授和研究員就不會做科研了嗎?中國的工程師就不會發展技術了嗎?中國的工人就不會造東西了嗎?簡直是滑天下之大稽!

中國現在所有問題的核心在哪裡?

對於這個基本問題,越來越多的人意識到了正確答案:就是科技。

為什麼呢?因為人類進步的本質,就是科技進步。從原始社會到農業社會,到工業社會,到信息社會,每一次社會形態的飛躍,都是由科技進步推動的。

當今世界,所有的發達國家都是科技先進的國家。他們之所以富裕,是因為他們在某些領域技術先進,從而佔據壟斷地位,從而獲得超額利潤。獲得超額利潤以後,又可以以更高的力度投入研發,保證技術繼續領先。如此這般,形成一個技術領先-壟斷地位-超額利潤-投入研發-技術領先的閉環。這個閉環,是唯一正常的發達模式,是中國希望實現的目標。

這當然不是說科技之外的因素如體制、文化、地理環境等沒有用處,而是說,科技先進是發達的直接原因,其他因素是間接原因。其他因素如果有用,是通過反映到科技這個直接原因上起作用的。

從根子上說,科技水平決定了一個國家生產力的上限。發達國家的支柱人員是那些領先行業的科學家、工程師、管理者、勞動者,他們賺取的超額利潤通過市場和政府調節擴散到全國,養活了大多數普通人。發達國家的餐飲業者、理髮師收入比發展中國家的同行高很多,並不是因為他們做的飯特別好吃,理髮的質量特別高(實際情況往往正相反),而是因為身在一個發達的社會裡,沾了那些造晶元、機床、飛機的人的光。而對於發展中國家來說,如果技術力量不夠,賣香蕉的就只能賺賣香蕉的錢,不可能達到賣飛機的水平。

這些道理看起來非常基本,但許多經濟學家、政治學家似乎並沒有意識到。他們把注意力幾乎都集中在了體制、文化等因素上,對科技創新卻十分外行,甚至抱著許多錯誤的觀念,導致他們的高談闊論經常變成無的放矢。例如耶魯大學教授陳志武,在其著作《金融的邏輯》的序言中說:「沒有派上任何實際用場的一代代銀河計算機,也是一堆廢鐵,是在摧毀價值。」

《金融的邏輯》

最近,在中美競爭和貿易戰的背景下,這種常見的錯誤就顯得更加突出。例如在不少流行的文章里,中國的發展似乎都是美國「恩賜」的,一旦美國收回對中國的恩賜,中國立刻就要崩盤。他們之所以對中國做出這種描述,是因為在他們看來,中國毫無科技實力,只能依靠外國轉移的產業和外國市場生活。你的前提既然是「中國毫無科技實力」,那你再怎麼推來推去,結論當然都是「中國必定輸」,因為你的前提就包含了這個結論嘛!

實際上,「中國毫無科技實力」這個前提的荒誕程度令人發笑。科技實力是保存在人身上的。日本和德國在二戰後,從一片廢墟出發迅速恢復了發達國家的地位,正是因為他們的科技人員仍然保留著科技實力。難道你認為,美國一遏制中國,中國的教授和研究員就不會做科研了嗎?中國的工程師就不會發展技術了嗎?中國的工人就不會造東西了嗎?簡直是滑天下之大稽!這個例子充分說明,許多學者對於科技的隔膜到了什麼程度。

事實上,許多客觀數據都表明,中國已經成為了世界主要的科技大國之一。當然,美國在大多數領域都處於領先,我們需要踏踏實實耐心地用很長的時間來追趕。不過跟英國、法國、德國、日本這些傳統的科技大國相比,中國已經在許多指標上超過了它們,或者比較接近。因此,我們完全可以穩健地說,中國的科技實力跟英法德日處於同一層級,只跟美國有顯著差距。在變化趨勢方面,則毫無疑問,中國的進步速度在所有的科技大國中是最快的。

在基礎研究方面,我經常引用以下三個指標:自然指數(Nature index)、研究前沿(research fronts)和高引用研究者(highly cited researchers)。

自然指數是世界頂級科學期刊《自然》制訂的一個指標,通過統計一年中在82家一流科學期刊上發表的論文,來衡量各個國家或各個研究機構的基礎研究產出。在2017年的自然指數國家排名(https://www.natureindex.com/annual-tables/2018/country/all)中,第一位是美國,得分是19579.02。第二是中國,9088.65。第三是德國,4363.57。第四到十位分別是英國、日本、法國、加拿大、瑞士、韓國、西班牙,它們之間的變化就比較平緩了。因此,自然指數基本的分布是:美國大約是中國的兩倍,中國大約是德國的兩倍,然後緩慢下降。此外,2017年相對2016年的變化率,美國是下降1.4%,中國是上升13.3%。實際上,在自然指數前十位的國家中,有九個國家在下降,只有中國在迅速上升。

2017

年自然指數前十位的國家

研究前沿的定義是:如果有一組論文頻繁地被共同引用,那麼就認為這裡存在一個研究前沿,這一組論文是這個研究前沿的核心論文。在中國科學院科技戰略諮詢研究院、中國科學院文獻情報中心與科睿唯安公司聯合發布的《2017研究前沿熱度指數》報告中,定義一個國家的研究前沿熱度指數等於兩個分指標之和:國家貢獻度和國家影響度。無論看哪一項指標,都是美國第一,中國第二,英國第三。下圖是研究前沿熱度指數前20位的國家,可以看到,美國大約是中國的2.4倍,而中國、英國、德國處於同一梯級。

2017

年研究前沿熱度指數前20位的國家

高引用研究者是科睿唯安制訂的一個指標,通過統計在22個大類中發表的高引用論文,來確定各個領域的頂尖科學家。2017年,全世界共有高引用研究者3538人。其中主要單位位於美國的最多,達到1644人,接近一半。第二是英國,344人。第三是中國,249人。第四是德國,193人。第五到十位是加拿大、法國、瑞士、日本、西班牙。這項指標最有趣的地方是,中國排在第三位,而不是第二位。顯然,這是因為高引用研究者度量的是頂級成果,這比自然指數度量的一流成果更加狹窄。中國處在快速追趕中,首先追上的必然是一流中那些次頂級的,而追上頂級的還需要更多的時間。

在看清楚中國科技實力的基本圖景之後,下一個問題就是:應該做些什麼,加快我們的進步速度?

我的基本建議非常簡單,也非常直截了當:大幅度地增加研發投入。

事實上,中國近十多年來科技實力的爆炸式增長,正是由巨大的研發投入推動的。許多數據都表明,中國的研發投入僅次於美國,排在世界第二,而且增速驚人。例如美國國家科學基金會的報告《科學與工程指標2018》(https://www.nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/report),統計了各個主要經濟體在2000-2015年的研發支出(按購買力平價計算),如下圖所示:

各個主要經濟體在2000-2015年的研發支出

在這個圖中,最驚人的是中國的曲線,從一個很低的起點開始暴漲,依次超越了法國、德國、日本,在2015年超越了整個歐盟,正在迅速接近美國。因此,許多研究機構都在預測中國研發投入超過美國的時間。無論預測是2020年、2025年還是2030年,具體的年份並不重要,最重要的是明確的趨勢。

在可預見的將來,中國是唯一的研發支出有望超越美國的國家。以這個基本趨勢為基礎,才談得上對科技發展的前瞻研究。以這樣的財力物力的投入,才能讓中國巨大的潛在人才資源庫充分發揮作用。

然而,以上統計的是研究支出的總額。用另一個指標來看,我們就會感到中國對研發的投入還十分不足,還有很大的提升空間。這個指標就是研發支出佔GDP的比例,常被稱為研發投入強度研發強度

在世界銀行的資料庫中,可以查到各個國家的研發強度(https://data.worldbank.org.cn/indicator/GB.XPD.RSDV.GD.ZS),目前的數據到2015年。自然指數排在前十位的國家,可以認為是當今世界主要的科技產出國,它們在2015年的研發強度分別是:

美國2.79%,中國2.07%,德國2.88%,英國1.70%,日本3.28%,法國2.23%,加拿大1.62%(2014年),瑞士2.97%(2012年),韓國4.23%,西班牙1.22%。

我們可以看到,中國的研發強度剛剛超過2%,處於中等偏下的位置,在十大主要科技產出國中排在第七位。只有英國、加拿大和西班牙的研發強度低於中國,而這三個國家確實越來越表現出創新乏力。而在另一端,日本的研發強度超過3%,韓國甚至超過4%,他們對研發的重視是值得我們學習的。近幾十年來,韓國確實是所有的發達國家中躥升最快的,在很多領域從名不見經傳變成了領先者,這正是他們超高強度研發投入帶來的成果。

近年來,中國的研發強度確實在提升。根據《中華人民共和國2017年國民經濟和社會發展統計公報》(http://www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/201802/t20180228_1585631.html),2017年中國的研究與試驗發展(R&D)經費支出是17500億元,比上年增長11.6%,與國內生產總值之比為2.12%。根據十三五規劃,2020年預期要把研發強度提高到2.5%。提高當然是好的,但跟日本、韓國以至於美國、德國對照一下,我們就能發現,這樣的提升速度還是太慢,太保守。

既然我們已經知道科技具有最核心的重要性,是國際競爭的主戰場,那麼還有什麼理由不大幅度地增加彈藥呢?這不應該是最直截了當的推論、最理性的決策嗎?

孟子講過這樣一個故事:「今有人日攘鄰之雞者,或告之曰:『是非君子之道。』曰:『請損之,月攘一雞,以待來年,然後已。』如知其非義,斯速已矣,何待來年?」

孟子的這個寓言,告訴了我們只爭朝夕的重要性。我們應該取法其上,把研發強度提高到韓國的程度,超過4%!從目前剛剛超過2%的比例出發,就是要翻一番。我們應該力爭,在儘可能短的時間內達到這個目標。這應該成為我國的一項國策!

當然,在增加研發投入這個硬體的同時,科研體制的軟體也需要改進。有些人可能把我的建議誤解為只改硬體不改軟體,我必須明確指出,不是這個意思,請不要歪曲我的觀點。事實上,我也經常對科研和教育的體制提出批評建議。

投入和體制是什麼關係呢?硬的資源投入決定一個體系能夠達到的上限,軟的體制、文化決定使用硬體的效率。一句諺語,「巧婦難為無米之炊」,就把二者的關係描述得很清楚。

在這裡,我想強調的是,如果我們真的想加快國家進步的速度,為人類開闢更加美好的未來,就應該把研發強度大幅度地提高。我們應該這麼做,也完全有能力這麼做,這必將給國家、人民以至於全人類帶來巨大的收益。

在這個物質層面的建議之後,我還有一個精神層面的建議,就是不要急功近利,要有持之以恆、久久為功的精神。而且不應該把科技投入當作一項苦差事,當作一個為了得到其他好處而不得不付的代價,而應該把它本身當作一件好事,充滿樂趣地去做

科技是推動人類進步的最強大力量,但科技的突破並不是可以計划出來的。科研是創造性的事業,越重大的科研成果越是不可預測,這是科技的一個基本特點。

例如粒子物理學家在申請資金建造加速器的時候,總是要寫很多預期成果。但事實上,重大的成果往往不是按照申請書寫的那樣發現的,而是意料之外的產物。丁肇中拿到諾貝爾獎的成就,發現J粒子,就是這樣做出來的。

丁肇中

這對科學家們來說,早已是個常識。只是為了拿到資助,不得不在申請書里按部就班地寫一堆預期成果。其實,如果最終得到的成果就是申請書里寫的那些,那麼科學家們會很失望,因為能預測出來的成果都不會是什麼大成果。而如果出現了申請書里沒預料到的結果,科學家們會很興奮,這裡可能埋藏著重大突破的曙光。

科研的成果不可預測,科研的用處更加不可預測。

例如1900年普朗克提出量子力學,1905年愛因斯坦提出相對論,這是二十世紀的兩大科學革命。直到現在,量子力學和相對論都仍然是人類的兩大基礎物理學理論。現代社會的所有技術成就,都離不開量子力學和相對論。但在提出之初,這兩個理論卻完全看不出任何用處,純粹是科學家好奇心的產物。

普朗克

愛因斯坦

到了二十世紀四十年代,曼哈頓計劃基於相對論造出了核武器。五十年代,肖克利、巴丁和巴拉頓基於量子力學發明了晶體管,這是集成電路的基礎元件。到了這種時候,基礎理論的用處就一目了然了。如果一個國家這時才開始重視基礎研究,還來得及嗎?

因此,習近平總書記經常強調,要尊重科學研究靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性的特點。如果不了解這些特點,把科學研究跟工廠流水線生產產品看作同類的事情,就會在心理預期、管理辦法、考核標準等方面犯種種錯誤。

例如一個常見的錯誤,就是混淆基礎研究與應用研究。每當我指出中國的基礎研究大有進步,發表了許多高檔次論文,就有人說這些論文跟生產實踐是脫節的,不關注中國真正面臨的重大問題云云。我想,這些人不但沒搞清楚基礎研究的重要性,而且沒搞清楚一個基本的道理,就是「各司其職」。好比中國足球隊表現不佳,那麼你應該想辦法去改進足球隊,而不是去指責中國乒乓球隊按照乒乓球的指標表現太傑出,要求乒乓球隊採取足球的指標,去搞足球。

經常有朋友跟我說,知道科技創新最重要的道理,但只是擔心中國現在轉型是否來得及,是否能成功。對此我只想說,事在人為。最好的心態就是把科技本身作為目的,而不是把科技作為實現其他目的的手段。正如下面這些格言所說:

但行好事,莫問前程。只問耕耘,不問收穫。成功不必在我,而功力必不唐捐。

把科技本身作為目的,這樣做看起來慢,但其實是最快的。歷史上最重大的科技進步,都是在這樣的心態下做出來的,而它們對社會進步、經濟發展的推動作用也是最強的。

我們應該樹立這樣的價值觀:科學本身就是好的。就基本的動機而言,科學只是為了滿足好奇心,而不是為了實用。但是當發現了新的原理之後,科學的用處卻會遠遠超過單純追求實用的做法。科學,是人類最偉大的「無用之用」!

科學最大的好處,就是它完全是講道理的,不是玄學,不是神學。一旦一個科學成果做出來,任何有足夠知識基礎的人都能理解它,不為堯存,不為桀亡,這是完全客觀的。因此,任何國家、任何文明、任何民族,只要真正尊重科學,努力學習科學,大力投入發展科學,都一定會有相應的收穫。

這裡沒有任何捷徑,但發展科技就是人類走過的最快的路、最好的路,是發展的正路。我們應該感到高興,人類成功地發展出了科學,獲得了無限的向外拓展的可能性,而不是沒有科學,封閉在傳統社會,讓無數天才的精力只能耗費在內卷化之中。

玩過《文明》類型遊戲的人都知道,對於一個文明來說,最重要的事是什麼?就是攀科技!

對於中國來說,已經站到了這樣一個歷史的關口。集中資源和注意力,努力攀科技,我們的前景就無限廣闊,就沒有任何人、任何勢力能阻止我們前進!

作者簡介:袁嵐峰,中國科學技術大學化學博士,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室副研究員,科技與戰略風雲學會會長,青年科學家社會責任聯盟理事,微博@中科大胡不歸,知乎@袁嵐峰(https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8)。2018年9月13日,本文發表於《環球時報》第15版國際評論版(http://opinion.huanqiu.com/hqpl/2018-09/13001670.html),由於篇幅限制有刪減,此為全文。

責任編輯:郭尖尖

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