科學研究主體的變遷與我國的對策

劉步青

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科學研究主體的變遷與我國的對策

劉步青

（華東師范大學 哲學系，上海 200241）

從古代、近代直到現代，科學取得了前所未有的成就。與此同時，科學研究的主體也發生了巨大改變，科學研究的開展從近代科學家憑借一己之力發展到現代科學家之間日益密切的國際合作。對此，我國應當不斷加強與其他科學強國的交流與合作，并為人類共有的科學事業做出自己的貢獻。

科學研究；主體；變遷；國際合作

科學研究是由科學家承擔的。然而，人類文明的初期，科學并沒有成為一門獨立學科。直到近代，從伽利略開始，自然科學才作為一門獨立的學科走上了歷史舞臺，科學家創造了令人嘆為觀止的科學成果。與此同時，科學研究的主體在不斷發生重大變遷，伽利略時代，科學家大多憑借一己之力進行科學研究，而到現代，歐洲核子研究中心（簡稱CERN）成立，已經是數十個國家的科學家們共同合作，共同開展科研。這種現象值得我們深思。

一、古代及近代科學研究主體的變遷

在人類文明的初期，科學并沒有成為一門獨立的學科。在古希臘時代，科學包含在哲學之中，一般稱之為自然哲學。一些著名的哲學家，如泰勒斯、德謨克利特、亞里士多德等人不斷觀察自然，并思考自然問題，留下了許多著名的哲學論斷。

科學真正成為一門獨立的學科是從伽利略開始的。伽利略作為近代科學之父，創造并示范了新的科學實驗傳統，提出了以追究事物之量的數學關系為目標的研究綱領以及將實驗與數學相結合的科學方法[1]197。伽利略寫出了《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》和《兩門新科學》，闡述了自己的科學觀點。從伽利略開始，科學家成為一種獨立的力量走上歷史舞臺，并創造了偉大的科學文明。

應當指出，從伽利略開始，科學家之間雖然也經常互相通信，探討科學問題，但大都是憑借一己之力進行科學研究。伽利略自己設計過單擺實驗，發明了測溫計和比重計，并自己動手設計和改進了望遠鏡[1]198?200。作為近代化學之父的英國科學家羅伯特·波義耳對化學實驗的研究，英國物理學家羅伯特·胡克對彈簧問題的研究，荷蘭物理學家惠更斯對單擺問題的研究等，也大多都是由自己完成。

到了后來，科學家雖然主要還是依靠自己來研究科學問題，但互相通信、互相交流的情況已經越來越多，而且已經直接影響了科學發展進程。一個典型的案例就是科學家們在證明行星圍繞太陽做橢圓運動這一過程中，通信和交流在其中起到了極大作用。1609年，德國天文學家開普勒提出行星運動的三大定律，其中第一定律指出，行星圍繞太陽做橢圓運動。1689年1月，胡克向英國皇家學會會長雷恩和天文學家哈雷聲稱，他已經發現行星在與距離平方成反比的力的作用下做橢圓運動，但是他給不出數學證明。雷恩決定懸賞征求解答。哈雷是牛頓的好朋友，為了此事，他于當年8月專程去劍橋大學，請教牛頓行星在與距離平方成反比的力的作用下做何種運動。牛頓肯定地回答說運動軌道是橢圓，并說他幾年前就做過計算，但是一時找不到手稿，并答應三個月之后將計算重寫出來。當年的11月，牛頓寫出了《論運動》一稿，就行星運動軌道與按距離平方成反比的作用力之間的關系作了清晰的數學證明[1]213。可見，如果沒有哈雷的專程拜訪，牛頓的《論運動》未必會如此快地誕生。

隨著科學家之間互相通信、交流的日漸增多，這種通信、交流對科學研究的推動作用越發明顯。科學家們逐漸意識到通信、交流和協作對科學研究的必要性，而且科學家的研究成果需要發表，需要得到承認，于是，科學共同體誕生了。其中，最著名的是英國的皇家學會、法國的巴黎科學院與德國的柏林科學院的誕生。英國皇家學會章程寫道：“皇家學會的任務與宗旨是增進關于自然事物的知識。”[2]240科學共同體的出現，對科學發展的影響愈加明顯。需要注意的是，科學共同體是科學家共同的組織，但并不是科學研究的主體，此時科學研究的主體依舊是科學家個人。

到了18、19世紀，自然科學的發展愈加迅速，科學研究的規模也越來越大，科學家“閉門造車”的工作方式已經不適應時代的要求，科學家個人的力量已經不足以應付越來越多的科學難題和越來越復雜的科學實驗。科學研究合作化成為大勢所趨。此時，歐洲有些大學已經建立了專門的實驗室和科研中心。1871年，劍橋大學校長威廉·卡文迪許捐資建立了卡文迪許實驗室，實驗室以英國著名科學家亨利·卡文迪許的名字命名。第一任實驗室主任是英國著名的物理學家、電磁場理論的奠基人麥克斯韋。此后，卡文迪許實驗室培養出了眾多世界著名的科學家，并做出了許多科學上開創性的貢獻，例如，1897年，湯姆遜發現了電子；1910年，盧瑟福發現了原子核，建立了原子的有核模型；1914年，盧瑟福發現了質子；1935年，查德威克發現了中子；1953年，沃森和克里克發現了脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結構，等等。上述科學家均獲得了諾貝爾獎。值得注意的是，卡文迪許實驗室是一個非常有組織的科研團體，科學家之間互相幫助，互相協作，他們共同參與同一個科研項目，共同研究同一個課題，分工明確，各盡所能。到了這個時代，科學研究的主體已不再是個人，而變成了科學家集體。

二、現代科學研究主體的變遷

到了20世紀40年代，情況又發生了變化。科學研究的主體不再是個人，也不再是集體，而變成了一個國家，其標志就是美國的“曼哈頓計劃”。1940年，美國得知德國有可能在二戰結束之前研制出原子彈，經愛因斯坦提議，1941年12月6日，美國總統羅斯福批準了原子彈研制計劃，即著名的“曼哈頓計劃”。“曼哈頓計劃”動用了美國各個大學和科研機構大批的物理學家和技術人員，總人數達到了五十萬人，占用了全美國三分之一的電力，總耗資25億美元。這樣的規模，是任何一個大學或科研機構都無力承擔的，只有國家才可能實現。1945年7月16日，人類歷史上第一顆原子彈爆炸成功[1]494。

“曼哈頓計劃”是一個標志性事件，它標志著大科學時代到來，也標志著科學研究的主體從集體向國家轉變。美國之后，蘇聯的原子彈研制計劃，中國的“兩彈一星”計劃，也充分體現了國家在科學研究中的重要地位和作用。

20世紀50年代之后，特別是跨入新世紀后，隨著科研規模的日益擴大，舉一國之力已不足以應對科研形勢的發展，科學研究國際化勢在必行。這時候，科學研究的主體已經由國家變成了科學家之間的國際合作。其中的典型案例就是歐洲核子研究中心（以下簡稱CERN）的建立與發展。

1954年9月，CERN成立，總部位于瑞士日內瓦近郊的梅因地區。其宗旨是：“供歐洲國家在純科學性和基礎性的亞核研究及相關研究領域進行合作，有關實驗及理論研究成果將公開發表以供更廣泛的利用。”CERN是規模最大的一個國際性的實驗組織，它的成員國包括英國、法國、德國、意大利等20個歐洲國家，觀察員包括美國、日本、俄羅斯、印度等國家以及歐洲委員會、聯合國教科文組織。目前有來自80多個國家500多個大學和研究單位的6500名科學家在CERN從事研究工作[3]52。CERN作為國際性實驗機構，擁有雄厚的財力、物力和技術力量。科學家們相互協商，精誠合作，使CERN取得了舉世矚目的成就。1984年，CERN兩位物理學家魯比亞和范德梅爾因在發現弱相互作用傳遞子W和Z粒子方面所做出的決定性貢獻而獲得了諾貝爾物理獎。1992年，物理學家夏帕克因其發明和發展了粒子探測器，特別是發明和發展了多絲正比室而榮獲諾貝爾物理獎。CERN自成立以來先后建成了質子同步回旋加速器、質子同步加速器、交叉儲存環、超質子同步加速器、大型正負電子對撞機，擁有世界上最大的氫氣泡室[3]54。2008年，CERN建成了世界上能量最高的質子加速器——大型強子對撞機（簡稱LHC），其能量達到了T級電子伏特。與之形成鮮明對照的是美國著名的費米實驗室，費米實驗室建成于1967年，它最著名的實驗設備是1983年建成的Tevatron質子加速器。在LHC之前，Tevatron是世界上能量最高的粒子加速器。但是，隨著LHC的啟用，CERN超越了費米實驗室，成為世界粒子物理研究的最前沿。美國政府在LHC啟用后，于2011年9月30日關閉了Tevatron。

除了CERN外，國際空間站的建設與使用也標志著科學研究的主體由國家向國際合作的轉變。國際空間站以美國和俄羅斯為首，包括加拿大、日本、巴西和歐洲太空局共16個國家參與研制，是世界上最大的宇宙空間站。

三、我國科研發展的對策

經過對古代、近代直到現代的科學史的研究，我們可以得出以下結論：科學研究的主體經歷了一個由個人轉變為集體，集體轉變為國家，國家轉向國際合作的變遷過程。

如上所述，隨著時代的發展，科學問題層出不窮，科學實驗愈加復雜，科學研究的規模越來越大，科學家一人之力不足以應對，便轉而訴諸集體之力，集體之力不足，便轉而訴諸國家之力，國家之力不足，繼而訴諸國際合作[4]。科學家在相互協作過程中，能夠放棄一己之見，甚至跨越地區、民族、國家的界限，團結一致，精誠合作，其原因就在于默頓提到的科學家共有的精神特質：科學的普遍主義、科學的公有性和科學研究的無私利性[5]363?375。

面對如火如荼的科學發展大潮，我國自然不能漠然視之，等閑面對，尤其是我國剛剛從近代貧窮落后的境遇走出來，正在努力實現中華民族偉大復興的關鍵時期，更不能閉門造車，故步自封。我國應當采取多種有效措施，加強與其他科學強國的交流與合作，不斷提高我國的科研與技術水平。

(1) 選拔和派遣自然科學以及哲學社會科學等領域內優秀的學者、研究生和本科生前往歐美等發達國家交流學習，學習當今世界最前沿的科學知識與技術水平。2010年5月5日，國務院審議并通過了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》（以下簡稱《綱要》）。根據《綱要》規定，國家留學基金管理委員會每年都會選拔為數眾多的學者、研究生和本科生等國家公派留學人員，派遣他們到世界各個發達國家交流學習。這體現了我國向世界科研強國學習方面所做出的不懈努力。

(2) 加強我國與世界科研強國和國際科研機構的交流與合作，積極參與國際性的科研計劃，并爭取在國際性的科研機構中占有一席之地。基于CERN在高能物理研究中的重要地位，中國科學家很早就開始關注與CERN的合作。1958年7月，我國著名高能物理學家張文裕教授參加了CERN承辦的國際高能物理大會；1984年10月，中國科學院與CERN簽訂了每年交流7人的合作協議，為我國高能物理及相關學科培養了大量人才；1999年國家自然科學基金委員會作為中國資助單位的代表，與CERN先后簽署了參與CMS和ATLAS探測器建造國際合作的協議，等等[3]55。接下來，我國應當爭取獲得CERN觀察員國的身份。除此之外，我國也應當積極申請加入其他國際科研組織與科研機構，并組織和承辦大型的國際科研會議，等等。

(3) 應繼續加大國內教育投入與科研投入，增強教育水平與科研水平，并不斷創造有利條件，吸引留學人員以及海外優秀的科研人才來我國開展科學研究。2008年12月23日，中共中央辦公廳轉發了《中央人才工作協調小組關于實施海外高層次人才引進計劃的意見》。“海外高層次人才引進計劃”簡稱“千人計劃”，主要內容是：從2008年開始，用5~10年時間在國家重點創新項目、重點學科和重點實驗室、中央企業和國有商業金融機構、以高新技術產業開發區為主的各類園區等引進并有重點地支持一批海外高層次人才回國（來華）創新創業。這是一個有遠見的計劃。

總之，我們應當采取多種措施，不斷努力與提高，力爭使我國的科學實力達到世界先進水平，為實現中華民族的偉大復興而不斷奮斗，為全人類的科學事業做出自己的貢獻。

[1] 吳國盛．科學的歷程[M]．北京：北京大學出版社，2002．

[2] 斯蒂芬. F. 梅森．自然科學史[M]．周煦良，等譯．上海：上海譯文出版社，1980．

[3] 張永濤．歐洲核子中心50年發展歷程和輝煌成就[J]．中國基礎科學，2004(6)．

[4] 高潔，袁江洋．國家科學與超國家科學的博弈[J]．科學文化評論，2010(6)．

[5] R. K. 默頓．科學社會學[M]．魯旭東，林聚任，譯．北京：商務印書館，2004．

〔責任編輯 葉厚雋〕

2013-11-20

華東師范大學博士研究生基本獎學金資助項目（52122903023）

劉步青（1987―），男，山東泰安人，博士研究生。

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