对科技创新和“钱学森之问”的再思考

 

中央正在大力倡导“大众创业、万众创新”,这是因为中国的人口红利已逐渐消失,人力成本已不再低廉,过去主要靠体力获得产值和利润的时代已难以持续。实现转型发展,更多应依靠脑力的创新和创业,这是我们的重要出路。...



中央正在大力倡导“大众创业、万众创新”,这是因为中国的人口红利已逐渐消失,人力成本已不再低廉,过去主要靠体力获得产值和利润的时代已难以持续。实现转型发展,更多应依靠脑力的创新和创业, 这是我们的重要出路。

创新不同于创业

当前的创业活动主要表现在经济模式上依靠互联网的信息工具以提高效率和质量,增加产值并从中获利。报载:“有超过一半的大学生把通过电子商务平台‘送外卖’当作创业首选。”可见,创业主要是一种投资电子商务的赢利行为。然而,科技创新则要依靠技术进步和产品的升级换代,从产业链的中、低端走向高端,以摆脱我们对核心技术的依赖和国际跨国品牌公司对我们的遏制和封锁。因此,科技创新比创业活动更为重要,更加艰难的科技原创和技术发明的研究工作,也是打破专利壁垒,从大国走向强国的必由之路。

总之,创业大多归于商业服务类,包括金融服务业(理财)、房地产服务业和各类文化服务业,均属第三产业。而创新则是工业和科技研发机构的事,两者完全不同,不应混为一谈。最典型的例子就是“华为”和“阿里巴巴”,前者是电子通讯设备实体企业,其产品有70%销往170多个国家,并依靠自主科技知识产权成为中国的知名品牌。“阿里巴巴”是一家电子商务企业,在美国上市, 美、日股份占60%以上,而中国股份不足20%。中国需要马云式的电商,但更需要千千万万个像华为和格力那样实体经济的自主创业者。

和传统的购物中心相比,电子商务节省了商场的租金,商品的摆放、标价和营业员的工资,改为利用互联网的工具,营业员在电脑、手机上下单,送往仓库,增加了货物的分发、包装、地区分检和送外卖等工作,增加了就业人数,节约了顾客去商场的时间。电子商业的让利竞争通过视屏广告吸引顾客,代替了过去商场中顾客和营业员的讨价还价和五花八门的营销策略。由于顾客不能直接看到商品,也产生了伪劣商品以次充好和退货纠纷的问题。


中国需要核心技术的自主创新

近几年来,随着建设“创新型国家”的宣传日益升温,除了“创新”一词的频繁出现,“完全自主知识产权”一语也经常在一些企业领导接受媒体采访中听到,以强调其产品的地位和领先水平。然而,在报道中却往往缺少对核心技术的描述,也少有对国内外同类产品技术水平的对比和评价,对于知识产权的创新内涵以及发明人的重要贡献更是模糊不清, 使人难以了解所宣传的“ 创新技术” 的突破点和领先的实质。



于是, 人们开始探询业内专家“ 完全自主知识产权” 的真实情况, 得到的答案大致是“ 仿制成功, 在性能上基本达到了仿制样品的水平。可替代进口,但在质量和使用寿命上仍有差距。” 而仿制的样品往往是发达国家多年前的专利和已解密的商品。或者“引进了国外的生产流水线,也用高价买断了核心技术,以避免知识产权纠纷,在外形上按国情做了一些修改,除少量部件尚需购买外,大部分(70%~80%左右) 实现了国产化”。格力董事长董明珠认为:中国崛起要依靠实体经济的原创能力,而非电商。中国制造的工业2.0 和3.0需要补课,才能追赶西方的工业4.0。中国若走向世界,需要核心技术的自主创新。

北京的中关村一直被认为是中国的硅谷、创新的宝地。然而,据一位中关村企业管理人员在《科学时报》上透露:“中关村缺乏创新的文化”,“有些企业所奉行的‘科技创新’,其实就是‘引进’或是‘模仿’,以及‘基于本土的非核心技术创新’。”可见,中国缺少有分量的原始创新和突破性的核心技术发明。因而,中关村要真正成为中国的“硅谷”,还要加强原始创新。

总之,“自主”应当是独立和不依赖(independence), “完全”更应是100%的自主和国产化,“知识产权”应表现出技术的先进性和真正的原始创新,即对国际同类产品有突破性变革,具有替代原有产品的竞争力,并被国际同行认可。有些中国汽车品牌只是外形自主设计或作了修改,但核心部件仍是外国的,这不应称作“完全自主知识产权”。前面提到的华为电子通讯产品和中国高铁动车组也都有部分核心部件仍需要依赖进口,民航客机的情况亦如此,这是我们必须承认的差距。
“创意设计”和“技术创新”的区别

建筑设计、工艺设计、各种生活用具(如茶具、餐具、家具、箱包、首饰、钟表、玩具、服装、车辆等)的结构外形和内饰设计以及桥梁的造型和美学设计,城市园林、绿地等环境景观设计的创意都包含丰富的民族人文因素,也是创作者个性的表现,因而很少具有共性,也不可能重复。在专利申请中,除发明专利外,还有实用新型和外观设计两类,但后两类的评判往往见仁见智、各有所好,除非其中包含特殊的工艺技术,否则只要稍作微小的变化,进行仿造和复制,就很难追究其法律责任,因而知识产权的意义不大。当然,品牌和商标是不能假冒的,是受法律保护的。

桥梁作为标志性和景观建筑物,除了交通功能外,其造型和美学设计也需要创意,如塔形和桥墩的造型、梁体的外形和线条,而且还要和周围环境相协调,才能在长期使用中被称颂和热爱,成为人们幸福生活的一部分,甚至成为文化的背景和载体,得到永久的怀念。可见,文化艺术的创意设计(Creative Design)都具有鲜明的个性,可以满足人们不同的爱好。

中国人崇古,并习惯于模仿,因而时常缺乏创意。创意源于丰富的想象力和敢于奇思妙想和标新立异的理念, 我们要鼓励中国的建筑师和设计人员加强创新理念和思维,摒弃模仿和抄袭。与创意设计不同,包含科学内涵的技术创新(Technical Innovation)却具有共性,因而就有先进和落后之别。成功的新技术将战胜和淘汰传统的旧技术, 从而推动生产技术和产品的进步及其更新换代。一种先进技术的出现包含着首创者和发明家的智慧和艰辛过程,并可造福全人类,因而需要专利保护,防止仿造和抄袭,以尊重发明者的原创成果。

例如,中国歼10机的发动机仍需从俄罗斯采购,因为仿制的苏—27发动机寿命期仍不过关。俄罗斯空军领导人曾扬言:“即使中国的发动机仿制成功,也只是我们20年前的技术水平。”最近报载俄罗斯可能将向中国出售苏-35 战机及其更先进的发动机以帮助中国应对性能更好的美国F-22隐形战机。又如,中国芯片的纳米级落后了二代,而且生产芯片的装备也依赖进口。中国“天河一号”超级计算机号称速度世界第一,但其核心元件“处理器”却是从美国进口的,因而也不宜过于高调宣传。再如,中国手机的产量居世界之首,但其中的核心元件大都是从美、日、韩进口的。

总之,技术创新是国家和品牌公司之间相互竞争的核心力量,是竞争力的源泉。只有通过长期的研发投入和努力并站在巨人的肩上才能获得真正的原创技术,超越和替代原有技术,具备战胜竞争对手的能力,占据领先地位。
改变传统思维模式,培育创新人才

“钱学森之问”曾引起国人的热议:为什么中国“没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的、创新的东西,老是冒不出杰出人才,这是很大的问题”。对于中国大学在国际学术界的真实地位,有一篇报道说:“全世界22个学科约6000余位高引用率的前沿科学家中,美国占4100人,约2/3。其中世界排名前20位的顶尖大学(其中美国占17所)分别拥有超过100 位的前沿科学家,其他世界一流大学(后80位,其中并没有中国大学)也有10~20位以上,而中国内地总共只有三位,其中仅有一位在大学(另二位在中国科学院)。”这是令人吃惊和值得深思的巨大差距。

中国每年发表的论文数和申请的专利数已名列前茅, 然而量大质次是不争的事实。中国培养了世界最多的工科大学生,但质量也不佳。可以说,中国的教育体制(从小学到大学)已经到了非改革不可的境地。虽然体制改革是解决中国教育改革的重要措施,但培育创新人才的根本出路还必须从改变中国人的思维模式和文化传统入手,因为落后的体制和积习正是由思想和文化决定的。

2000多年前的春秋战国时代,中国也有一批伟大的思想家,和同时代的希腊哲学家曾交相辉映。然而,希腊人向理性思维前进,并且在文艺复兴中得到了继承和发扬, 形成了逻辑思维的科学体系,进而在工业革命后孕育出了近代和现代科学。遗憾的是,中国的思想界却满足于感性和形象思维,崇尚写意而不求实,不追求探索事物的本质,没有实现从感性到理性思维的飞跃,这应该是对“李约瑟难题”的一个有说服力的解读。

日本在1853年明治维新后仅50年就成为工业大国,二战后又从战败的废墟上迅速崛起,到1970年大阪世博会时已实现了第一次现代化,成了科技强国。韩国从1970年才开始起飞,仅用了30年就使人均GDP从1000美元跃升为1.2 万美元,在世界百强品牌中也占据了三席。60年代的韩国在汽车、造船、半导体、计算机等方面都是空白,落后于中国。如今韩国的柴油机、手机、核电设备和汽车等都较强大。根本原因是他们学会了西方的思维模式,改变了教育体制,注重自主创新,从而提升了民族的创造力和科技水平。

改革开放后,中国曾想以“市场换技术”,事实证明“核心技术是买不来的”。国家领导人曾多次强调引进以后要“消化、吸收、再创新”和“集成创新”,但收效甚微,而原始创新成果却寥寥无几,反而丧失了自主创新的动力。

鲁迅先生曾说“承认不足是前进的车轮”,对国人总爱在自满和蒙骗中自欺欺人的劣根性深恶痛绝。不勤于总结失败教训的结果,就是一再重犯同样的错误。为了“中庸”和“平衡”往往会掩盖矛盾,结果会隐藏更大的不平衡。缺少批判、质疑和求真精神,是阻碍中国科技进步的重要原因之一。
中国的出路在全面教育改革

中国的出路在自主创新,而创新就要依靠有创造力的领军人才。要解答“钱学森之问”必须建设真正的世界一流大学,因为走向高端的核心技术创新必须依靠建立由科学家、工程师和高级技师组成的顶尖研发团队。中国科学院第一批233位学部委员中,近2/3是归国学者;23位两弹一星元勋中,有21位是在欧美强国取得博士学位后回国效力的精英人才。

改革开放30余年来,中国大学培养了数千万大学生, 数百万精英学子留学海外,但大都选择商科的财经管理专业,学习理工的并不多,回国效力的更少。海归学子大都以经商创业为主,不少海归进入外企在华的研发中心,也主要是为打开中国市场服务,进入中科院、高校研究所和国家重点实验室专心科技创新的比例很低,这也是中国长期不能攻克核心技术的原因。我们要重新考虑培养未来科技领军人才的思路,不能让中国顶尖大学成为外国公司廉价培养人才的基地,更不能让许多中学尖子以从商创业致富为自己的梦想。

总之,中国要在本世纪内成为科技强国,必须依靠更年轻一代学子的报国心和创造力。为此,要从幼儿园和小学教师的思维模式和教育理念的改革入手,着重于启发幼儿的好奇心和培养热爱祖国的情怀。建议让品学兼优的全国前三名中学毕业生作为种子,由校长直荐进入各地的师范大学(只有最优秀的中学生才能进入师范大学,因而十分受人尊敬),成为未来新一代的优秀中小学教师,承担起培养青少年对科学的好奇心、想象力, 对思考的兴趣和动手能力的重任。这样, 也许在十余年以后,当新一代儿童进入大学时,从事科技创新事业会成为他们的第一志愿。同时, 经过体制、教材和教学方法改革, 摒弃了应试教育并回归了大学精神和学术自由的中国现代大学,才有可能培养出钱老所期望的既有报国志怀,又有科技创造能力的精英人才,由他们带领各行各业走向科技强国,实现中华复兴之梦。



2015年4月的香山会议[1]以“中国桥梁技术发展战略” 为主题,讨论了中国桥梁的现状和未来发展计划。与会专家充分肯定改革开放三十余年来中国桥梁不仅走出了一条自主建设的成功道路,并且赢得国际桥梁界的认可和尊重。同时,也认识到在创新设计理念、耐久性、高性能材料、软件、装备和规范标准等方面尚存在的问题和差距。大家一致认为:未来十年是中国桥梁转型发展的重要战略机遇期,为了完成历史赋予的重任,建议实施“中国桥梁2025”十年科技计划,克服瓶颈问题,缩小和发达国家的技术差距,为未来中外跨海工程中面临的难题做好技术储备,以提升中国桥梁在21世纪的国际竞争力。

与会专家还一致建议:科技部和交通运输部支持组建“中国桥梁产业技术创新战略联盟”,学习韩国“Super Bridge 200”计划的经验,通过建立“研究所企业”,把企业研发中心、大学研究所和国家重点实验室组织起来,联合攻关,以克服理论研究脱离实际、成果转化不力、产业化不足的缺点,将技术、资本和运营结合起来,更有效地促进中国桥梁的转型发展,走向高端和前沿,以早日实现中国桥梁的强国梦。

〔1〕香山科学会议——1993年正式创办,宗旨为创造宽松学术交流环境,弘扬学术民主风气,面向科学前沿,面向未来,促进学科交叉与融合,推进整体综合性研究,启迪创新思维,促进知识创新。以学术讨论会为主要形式、同时还举办学术报告会、专题讲座等,并出版《科学前沿与未来》等系列专著。
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李约瑟难题

尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献, 但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?

为什么在公元前1世纪到公元16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17世纪的西方,特别是文艺复兴之后的欧洲?

如果我的中国朋友们在智力上和我完全一样,那为什么像伽利略、拓利拆利、斯蒂文、牛顿这样的伟大人物都是欧洲人,而不是中国人或印度人呢?

为什么直到中世纪中国还比欧洲先进,后来却会让欧洲人占了先机呢?

怎么会产生这样的转变呢?”……

英国学者李约瑟在1930年代开始研究中国科技史时, 他提出了上述问题。被称为“李约瑟难题”。

很多人把李约瑟难题进一步推广,出现:“中国近代科学为什么落后?”“中国为什么在近代落后了?”等问题。对此问题的争论一直非常热烈。

李约瑟难题的实质内容在于中国古代的经验科学领先世界一千年,但为何中国没有产生近代实验科学,这是关于两种科学研究范式(Paradigm)的起源问题。

“为何科学发生在西方社会?”是李约瑟问题的反面。

“李约瑟难题”很耐人寻味,它犹如科学王国一道复杂的“高次方程”摆在了世人面前。中国是享誉世界的文明古国,在科学技术上也曾有过令人自豪的灿烂辉煌。除了世人瞩目的四大发明外,领先于世界的科学发明和发现还有100种之多。

然而,从17世纪中叶之后,中国的科学技术却如同江河日下,跌入窘境。据有关资料,从公元6世纪到17世纪初,在世界重大科技成果中,中国所占的比例一直在54%以上,而到了19世纪,剧降为只占0.4%。中国与西方为什么在科学技术上会是一个大落,一个大起,拉开如此之大的距离,这就是李约瑟不可思议、久久不得其解的难题。

1949年新中国成立以来,尤其是改革开放后,各个学科都取得了显著的成绩。但总的来说,我们与发达国家相比,依然存在很大差距。国内生产总值虽然排在世界第7位,但科技竞争力却排在世界第28位,科学研究和专利指标的国际竞争力分别为世界第32位和21位,科技竞争力远远落后于经济竞争力。中国科技论文的发表数量也比较少。据瑞士洛桑国防管理开发研究院的统计,1997年中国在国际上发表的论文在世界排第9位,在《科学论文索引》上发表的论文数居第12位,仅占当年世界论文总量的1. 6%,相当于美国的6%,英国的19%。世界发表论文最多的200所大学没有一所是中国内地的。再如,美国现在每年申请国内发明专利20多万件,日本40多万件,中国只有1.3 万件。

在经济有了长足进步的今天,我们依然没有摆脱“李约瑟难题”的困扰。

李约瑟在《中国科学技术史》中不仅提出了问题,而且一直努力地寻求这个难题的谜底。虽然他所寻求的答案还缺乏系统和深刻,就连他自己也不甚满意,但却为我们留下了探索的足迹,为这个难题的解答提供了有价值的思维成果。


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