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青年科技工作者要瞄准世界前沿科学善于做交叉研究投身科学事业

发布时间:2020-05-22 20:28:49 已有: 人阅读

  抗击新冠肺炎疫情的战斗,让当代青年的民族自豪感和国家责任感大大提升。在抗疫过程中,监测新冠肺炎感染病例发病点,进行大数据比对,追踪与疑似患者密切接触人员线索;开放人工智能算力加速病毒分析、疫苗研发从救治到防控,从科研攻关到设备生产,我国科技人员运用各种高新技术,助力国家打赢疫情防控阻击战。这也充分说明了科学事业的重要性。青年是国家的未来,是民族的希望,年青创新人才要瞄准世界科学前沿,投身科学事业。

  英国科学史专家李约瑟的《中国科学技术史》中说,距今300多年以前中国一直是世界上的科技强国,50%的科技发明来自中国。他提出了“李约瑟难题”:为什么在公元前一世纪到公元十六世纪之间,古代中国人在科学和技术方面的发达程度远远超过同时期的欧洲?中国的政教分离、选拔制度、私塾教育和诸子百家为何没有在同期的欧洲产生?为什么近代科学没有产生在中国,而是在十七世纪的西方,特别是文艺复兴之后的欧洲?

  回答这些问题,可以简单回顾世界科学史。欧洲文艺复兴以来,近代科学体系初步形成。哥白尼的“日心说”,让天文学经历了深刻;伽利略突破了亚里士多德对物体运动及其原因的解释;开普勒发现了天体运动的规律;牛顿构建了经典力学。

  在1900年,普朗克提出“量子”概念;海森堡、薛定谔分别创建矩阵力学、波动力学;爱因斯坦提出狭义相对论及广义相对论,近代物理科学体系基本框架形成。由此带来了20世纪工业的蓬勃兴起和发展。后来计算机的发明,引领了信息化。

  明末清初,中国的科技强国地位已成为过去,中西方科技差距日益扩大,多数人对工业与近代科学兴起无知,使中国丧失了宝贵的发展机遇。直到1879年,以牛顿三大定律为代表的近代科学思想才传入中国。

  新中国成立时,全国科技人员不超过5万人,专门研究机构只有30多家。而且这30多家的规模、队伍、研究领域和条件等都无法与今天相比。

  党的以后,我国已经成为具有重要影响力的科技大国,科技创新对经济社会发展的支撑和引领作用日益增强。同时,必须认识到,同建设世界科技强国的目标相比,我国发展还面临重大科技瓶颈,关键领域核心技术受制于人的格局没有从根本上改变,科技基础仍然薄弱,核心科技创新能力特别是原始创新能力还有待提高。

  纵观人类发展历史,创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量,也是推动整个人类社会向前发展的重要力量,创新是多方面的,包括理论创新、体制创新、制度创新、人才创新等,但科技创新地位和作用十分显要。我国是一个发展中大国,目前正在大力推进经济发展方式转变和经济结构调整,必须把创新驱动发展战略实施好。

  世界各国都将科技创新提升为国家发展战略,大幅度增加投入,强化战略部署,争夺人才。面对全球经济格局巨大变化,比如美国提出“科学与创新规划”。世界科技发展一直处于快速发展态势,基础科学的重大前沿突破,学科交叉和技术融合加快,创新要素资源加速流动。物质科学向宏观拓展、微观深入和极端条件方向发展,如揭开暗物质和暗能量之谜,将是人类认识宇宙的又一次重大飞跃。例如,量子世界研究从观测、解释为主走向操纵,正处于“调控”的新起点。基因组学和系统生物学研究,正在进入系统解析生命规律新阶段。NBIC四大汇聚技术更多关注交叉科学的发展趋势、全球气候、能源、环境、健康、安全。

  科技新突破将对人类产生重大影响,将引发社会生产方式、全球竞争格局和人们生活方式等重大变革,将带动学科体系发生重大变化,科研模式更多选择,综合、交叉更突出。我国科技工作者能否把握历史机遇,奋起直追,意义重大。

  青年人要有大志向,瞄准世界前沿的科学研究。1905年,爱因斯坦才26岁,就发表了五篇文章,篇篇影响深远。他获得诺贝尔物理奖只经历了十年,从1910年被提名到1921年获奖,以光电效应定律为名。当今,爱因斯坦是公认的最伟大的物理学家,他足足产生了百年的影响。2005年国际上用整整一年来纪念他的伟大成就,因为没有爱因斯坦的质能关系就不可能有原子能的发展,没有量子力学就不可能有晶体管和集成电路。

  2001年,获得首届最高科技奖的吴文俊先生,《在“探索与实践”我的科学研究历程》报告中认为:科学实践要“放眼世界,立足国内,寻找自己的道路。”他指出:中国古代数学与西方源于古希腊的公理化数学有完全不同之处,西方现代数学是一种公理化研究体系,是追求定理证明的一种数学,而中国的古代数学根本不考虑定理,更不考虑怎么证明定理,而主要的目的是解决形形色色实际中提出的问题,由此导致解决方程式的方法,所谓算术的“术”来表达。20世纪80年代以来,他找到了立足国内,不受国外影响的自己的道路机械化数学。

  青年人做科学研究,要善于抓住方向、善于发现机遇、普于协同合作、善于厚积薄发、善于掌握辩证、善于做交叉研究、善于师法自然。如今,战略新兴产业的源头是观念的创新,善于抓住观念创新是选准方向的前提。比如,全新量子材料-拓扑绝缘体:新奇量子效应,量子反常霍尔效应、磁单极、Majorana费米子、分数量子统计、拓扑磁性效应、巨热电效应。

  青年人的创新研究,要善于发现:1967年在日本东京工业大学进修的韩国边衡直博士于实验室制作聚乙炔时,加入超量的一千倍催化剂,使得本来该得到黑色粉末聚乙炔(顺式聚乙炔),却变成了银白色的薄膜(反式聚乙炔)。时任池田研究所助理的白川英树博士即据此结果开始研究聚乙炔。1976年,在美国化学家艾伦麦克德尔米德与物理学家艾伦黑格的邀请之下,白川到美国宾州大学进行访问,他们在量测掺碘的反式聚乙炔之后发现导电度增高了10亿倍。1977年的夏天,白川、麦克德尔米德与黑格发表了他们的研究成果,并因此获得了2000年的诺贝尔化学奖。

  青年人做科研,要善于协同合作。比如,中科院化学所有机固体院重点实验室和中科院物理所超导国家重点实验室的研究人员合作发现了第一个金属有机配位聚合物超导体。

  要学习和掌握辩证法:李振声先生在谈“科学研究的前瞻与创新”中,最深体会是:辩证唯物主义是各种科学的指针,因为辩证唯物主义思想是各种科学规律的概括与综合。他在科学实践中,曾遇到大西北流行小麦病害(小麦条锈病),他利用辩证思维,找到了两条原因,采用远缘杂交方法,把草的抗病性转移给小麦,坚持30年,获得了成功。

  青年人做科研,要善于做交叉研究。比如Bloch(用感应法)和Purcell(用吸收法)各自独立地发现宏观核磁共振现象,获得1952年诺贝尔物理学奖。Emstl因对NMR波谱方法、傅里叶变换,二维谱技术的杰出贡献1991年诺贝尔化学奖。1998年诺贝尔化学奖成果是数学、物理学、化学的交叉融合。还有沃尔特库思的密度泛函理论,使得量子力学方法可以直接应用于大分子的计算,比如生物大分子的计算。

  青年人做科研,还要善于师法自然,要有创新精神和坚忍不拔的耐心。比如,2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆(51岁)和康斯坦丁诺沃肖若夫(36岁),以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

  当前,社会上出现了各种价值理念。青年人应该积极践行社会主义核心价值观,树立科学价值理念,为国效力。

  科学是研究客观世界,是解决“是什么”,“为什么”的问题,是解决求真的问题。要为青年人的成长成才创造良好的创新环境,包括有利于激励创新的环境;有利于创新集成,实现创新升华、转化的环境;有利于创新人才队伍成长的环境;有利于团队精神发挥的环境;有利于全民科学素质提升的环境。

  科技管理者要意识到,管理创新与制度创新密切相关,相互促进或制约,但有效性是两者的关键。我们管理的对象是有知识的人科技工作者,因此,不能简单地借用一般的管理的办法。“管”是服务,“理”是为了有效、科学。

  青年人才是关键,培养中应避免出现这些问题:评价管理不规范、评价方法不科学、评价结果不客观引发、助长的科研人员浮躁、“忽悠”心态、学术不端恶化学术风气。

  古人说:“人必其自爱也,而后人爱诸:人必其自敬也,而后人敬诸。”希望老一辈的院士善养浩然正气,坚守院士称号学术性、荣誉性的本质,传播真理,传播真知,崇德问善、见贤思齐,提携后学、甘当人梯,在全社会树立良好道德风尚,多给年轻人创造良好的创新环境,多给他们建功立业搭建好科研平台。

  当今的科学研究不再局限于各个单一学科,而是向交叉学科领域发展。无论是科学研究、还是社会的生产生活,所面临的问题更加复杂化。问题的解决往往需要各学科交叉融合。近百年诺贝尔奖,近半数是学科交叉融合的结果。“术业有专攻”,闭门造车无法使个人能力持续提升,青年人要加强合作意识,这将大大提高科研效率,提升解决问题的能力。

  希望青年人能牢记科研工作者的历史使命,抓住时代赋予的机遇,努力提升自身素质,为科学事业的发展做出贡献,为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗!(作者:朱道本,系中国科学院院士,中国科学院化学研究所原所长)

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