淺議新科技革命與基礎科學人才教育發展問題

張玲

摘 要：當今世界正醞釀著一場新的科學技術革命和產業變革，中央提出了創新驅動戰略，將轉變經濟增長方式與產業變革結合起來。發展科技依靠人才，培養人才靠教育。教育擔負著更加繁重的任務。當前教育要為人才輩出打下堅實基礎，特別要關注貧困地區和貧困人口的教育問題，避免青年才俊因貧困而失去受教育的機會。

關鍵詞：新科技革命 基礎科學人才 教育

中圖分類號：F241.23

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2014）01-044-02

一、20世紀科學技術的積累

當今世界之所以會興起新科技革命和產業變革，主要有三個原因：第一，和平與發展的時代特征會長期持續下去。現在世界上有些地區存在動亂和武裝沖突，但各個大國之間尚能和平共處，這就能穩定住大局，各國有條件致力于和平發展，為新科技革命創造出一個和平環境。第二，經濟危機的壓力。2008年由美國開始的金融危機，中印等新興經濟體也受到拖累。至今，經濟復蘇仍然舉步維艱。歷史經驗證明，當經濟危機來臨時，會形成一種壓力，推動科技革命和產業革命。第三，科學技術的積累效應。科學技術越積累越多，能量越來越大，引發一場科技革命并推動經濟快速發展。在20世紀前30年，發生了以量子力學、原子科學和相對論為標志的科學革命，同時發生了兩次世界大戰，各交戰國忙于戰爭，除軍用技術以外，無暇顧及其他用途。這就積累了大量的科學技術，二戰結束，這些積累和儲備的科學技術知識釋放出來，引發了一場科技革命，帶來了20多年的經濟大發展。現在，有幾十年未發生科學技術革命，中國科學院院長白春禮稱之為“科學沉寂的60年。”科學技術的沉寂，標明其正醞釀著一場革命，稱之為科學技術的積累效應。

分析科學技術的積累效應，首先要考察其起源。現在都是將科學技術連成一體，而在19世紀以前，科學同技術是分開的，二者有不同的源頭。科學起源于人的智力。人從觀察自然現象中搜集到信息，用大腦進行分析判斷得到知識，知識經過系統化就形成了科學。這一精神生產過程與物質生產過程有相似之處。信息相當于勞動對象（原料），智力相當于勞動工具，科學知識相當于產品。科學起源于人腦（智力），技術則起源于人手（生產經驗）。人在生產實踐中，經驗的積累就形成了技術。現代技術與古代技術（技能技巧）有明顯區別，古代技術以實物和人為載體，人不在光有實物也不行，技術隨之消失。現代技術除了實物和人作載體以外，還有文字信息作載體，人不在，技術還能延續下來。技術與科學的區別，在載體上，技術有實物作載體，科學則沒有實物載體，只有文字信息載體。在18世紀以前，科學和技術是分離的，如牛頓力學受到推崇，但在產生100多年時，尚不能用于生產技術。技術發明依賴生產經驗，而并非按照科學原理，最有力的證明是蒸汽機的發明。1712年蘇格蘭鐵匠紐可門制成了單式蒸汽機，這種機器熱效率低，耗煤量大，只是在煤礦用。瓦特長期修理紐可門機，積累了經驗，在1768年發明了復式蒸汽機，由此引發了第一次工業革命。這項技術上的重大發明，全靠經驗摸索，并不依靠什么科學原理。在蒸汽機發明和應用了幾十年以后，法國物理學家卡諾于1856年從蒸汽機中總結出熱力循環規律，稱卡諾循環。蒸汽機的發明應用，是技術先于科學和科學技術分離的證明。發電機的創造發明，則是科學先于技術的開端。英國物理學家法拉第于1837年提出了電磁定律，號稱法拉第定律，在這項科學定律出現了30年之后，德國西門子公司按照這一科學定律，發明了世界上第一臺發電機，由此引發了第二次工業革命。發電機的發明和電力的應用，是科學先于技術的證明，也是科學與技術結為一體的證明。進入20世紀，科學與技術更加緊密地結為一體，任何一項重大技術發明，都是遵照已有科學原理，再也沒有全靠經驗的技術發明了。同時，科學的發現和發展，也更加依賴于技術的支撐。以原子能科學技術的發展為例，當年居里夫人發現鐳的放射性，揭示了原子核內部有能量釋放出來。1916年愛因斯坦發表相對論，從理論上證明了原子核內部蘊含有巨大能量。這些科學發現只是證明了原子核內部有巨大能量，如何證明原子核內部有能量特別是如何利用原子能，就依賴于技術發明。美籍意大利物理學家費米與1938年建成了世界上第一臺原子反應堆，是在原子能科學的指導下進行的，他證明了以前關于原子能的推論，并推動了原子科學的發展，由此產生了一門名為核物理學的新學科。原子能的利用，又產生了一大批新學科。由此可見，科學與技術的結合并在實際中應用，會派生出一些新學科。兩門以上科學結合會產生一門新學科，如分子物理學與生物學相結合形成了一門名為分子生物學的新科學和遺傳工程新技術。還有從老科學中也能派生出新科學，如熱力學是19世紀就有的老科學，在20世紀70年代，普里高津從研究熱力學中開創了名為耗散結構論的新論說，又派生出專門研究模糊（不確定）現象的模糊數學。由科學與技術相互滲透與結合，不斷分化與綜合出新學科，使得科學技術滾雪球式的增多，到20世紀末，人類進入了知識爆炸時代。

科學技術能夠以信息文字為載體永遠存在下去，如兩千多年來造的船，都是遵循阿基米德原理（浮沉原理），船早已消失，而阿基米德原理永存。科學技術還永不過時，永不減少。如18世紀發明的蒸汽機，到20世紀70年代已停用，從蒸汽機中總結出的熱力學理論并未過時停用，至今仍在用，并由此衍生出耗散結構理論。200年來造出多少臺蒸汽機沒有統計，但總是用一臺少一臺，而熱力學用的人再多，也不會減少，反而會增多，如20世紀首年（1900年）德國物理學家普朗克就是從熱力輻射中發現了量子，并由此開創了量子力學。20世紀初，出現了量子力學和相對論力學，號稱物理學革命，這里講的革命（Revolution）指重大變革，并非是否定了牛頓力學。實際上牛頓力學并未過時，仍然適用。而科學革命只是揭示了其適用范圍：量子力學指明，牛頓力學在宏觀物理世界適用，不適用于微觀物理世界；相對論力學指明，牛頓力學對靜止和低速運動物體適用，對高速運動（指接近光速）物體不適用。其實，任何科學都有其適用范圍，舉個簡單例子，歐幾里得幾何學產生了兩千多年，也用了兩千多年，到19世紀末，俄國數學家羅巴切夫斯基創立了一套幾何學，同歐氏幾何大為不同，乃至相反，號稱非歐幾何學。如歐氏幾何有條定理是：三角形三內角之和等于180度；非歐幾何證明三角形三內角之和小于180度。德國數學家高斯還在阿爾卑斯山設立了足夠大的三角形，測量結果是等于180度，并宣稱，在地球范圍內，歐氏幾何是完全正確的。直到20世紀中期，有了射電天文學技術，測量結果證明，在大于5光年的世界，即是遠大于太陽系，三角形三內角之和方才小于180度。充分證明，歐氏幾何定理在地球范圍內是完全適用的。至此可以發現，科學技術以信息文字為載體，成為人類精神的遺傳基因，只生不滅，越積累越多，而且科學知識的增多，會產生連鎖反應，進一步的增多，使得科學技術加速發展，越走越快。恩格斯把科學的發展比作人口的增長，指出：“人口的增長同前一代人的人數成比例，而科學的發展同前一代人遺留下的知識量成正比，因此，在最普通的情況下，科學是按幾何級學增長的。”由于人的科學知識積累越多，這就形成了一座龐大的精神資源，并在不停的膨脹，且越用越多，而地球上的物質資源則越用越少，這就會陷入物質資源匱乏的困境。隨著世界各國，特別是發展中大國，工業化、現代化的進展，這一困境將會越陷越深，擺脫這一困境的出路，就是發揮精神資源的優勢，依靠科學技術的力量。時代在呼喚科學技術革命，當前，科學技術積累已相當深厚，也正醞釀著一場新的革命。endprint

二、發揮教育的基礎作用

由于科學知識越積累越多，則學會已有的知識所需要的時間即受教育的時間就越來越長。同時，現代從事各種產業的工作，都需要掌握科學知識。同時，當今世界，科學知識變革很快，不斷地出現新知識、新技術，要求人不斷地學習掌握。古代近代社會，沒有文化知識，照樣可以種地、作手藝乃至打仗，現代就不行了。這樣一來，教育就關乎經濟的發展，文化的傳承，乃至國家民族的盛衰。在世界面臨新科技革命來臨時，教育就更加顯得突出重要。習近平總書記在學習會上指出：“物質資源必然越用越少，而科技和人才卻會越用越多。”又說：“要深化教育改革，推進素質教育，創新教育方法，提高人才培養質量，努力形成有利于創新人才成長的育人環境。”實施創新驅動戰略靠人才，培養人才靠教育，要發揮教育的基礎作用。

中國一向重視教育、重視知識的傳統。古人說：一年之計，在于樹谷；十年之計，在于樹木；百年之計，在于樹人。就是說，安排一年的生計，在于種好莊稼；安排十年的生計，在于種好樹木；安排好百年的生計，在于教育培養人。可見中國古人已深深了解教育的巨大而深遠的意義。當代世界，科教與人才成為決定社會前進的首要因素，教育對社會的推動作用，遠比古代為大，我們更有理由比古人更加重視教育。以往我們常以地大物博自豪，冷靜的分析，我國人均占有的土地和礦產資源，在世界上都排在后面。最大的特色是人口眾多，大力發展教育事業，提高人的素質，才是我們真正的優勢，我們更有理由比世界各國更加重視教育。今后國家富強，民族的復興，這一歷史重任都落在教育上，中國的教育事業可說是任重而道遠。

人們常說中國是一個經濟和文化落后的國家。新中國成立前，中國經濟落后是無可置疑的。說中國文化落后，頗有疑問。中國屬于儒學文化圈，歐美屬于基督教文化圈，即人們常說的東西文化。這二者不可比，正同中國的京劇與外國的歌劇、舞劇不可比一樣。說中國文化落后于西方，如同說京劇落后于莎士比亞劇一樣，是講不通的。因而不存在中國文化落后于西方文化的問題。但教育是可比的，如文盲、在校學生、大學生在人口中所占的比例，都是可比的，同外國一比較，中國確實明顯的落后，因此，中國的實際情況是教育落后，而并非是文化落后。

中國的教育落后在滿清時已經顯示出來。到了19世紀，歐美國家興辦學校，教授自然科學課程，屬于近代教育。我國仍然盛行私塾，全教人文科學，屬于古代教育。到了20世紀初，才開始向近代教育邁進。

教育對各個領域都發生深層次的影響，這種影響有些是看不到的，但確是巨大而深遠的。如許多地區，有豐富的資源，卻得不到合理的開發利用，依然處于貧困狀態。其中一個重要原因是缺少有眼光、有創業能力的人才。想反，有了人才，就要資金有資金，要技術有技術，資源優勢轉化為經濟優勢。同樣的外部環境與條件，只是由于管理人員的素質不同，一個企業，一個學校，一個機關，競爭會有不同的結局。少年、兒童的成長和社會風氣的好壞，極大地同家庭環境、幼兒園、學校和各種社會組織的熏陶有關，歸結起來，還是人的教育問題。

從20世紀初中國才開始有了近代教育，比歐美國家落后了一個世紀。新中國成立后，我們急起直追，教育事業得到迅速發展。

三、新形勢下出現的新問題

我國實行社會主義市場經濟，推動了經濟迅速發展，取得了舉世公認的偉大成就，同時也出現了一些新的問題。

市場經濟的一個基本特征和運行目標是追求經濟效益。教育則是百年大計，著眼于提高人的綜合素質。在一定程度上教育和市場經濟的目標存在差異。由于市場經濟的原則是追求經濟效益，因此，教育部門培養的實用人才，如會計、銷售、法律、公關以及各部門應用技術的人才，很容易為市場所吸收接納。對于基礎科學的人才，如哲學、歷史學等人文科學，理論物理學，理論數學等基礎科學，從世俗的市場經濟的觀點看是效用不大的，不能立即產生經濟效益的。從社會功能的角度看，基礎科學如同水，各門應用技術如同船，水漲船高，只有基礎科學水平提高了，應用技術乃至生產和工作的水平才能提高。基礎科學起到基礎的作用，沒有牢固的基礎何以能建起高樓大廈。故世界上的有識之士，都極其重視基礎科學人才培養。政府應有遠大眼光，不能局限于短期的功利目的，要高瞻遠矚，穩住基礎科學學科專業這一頭。

基礎科學人才是學界的精華，在精而不在多。我國過去高等學校在學科設置上，基礎科學偏多而失之于精。特別是文科的哲學、政治經濟學、歷史專業，每個綜合性大學都設置，應用專業則設置的少。近年來，由于市場大潮的沖擊，基礎科學學科受到巨大沖擊，以至于取消或改變專業方向。為今之計，應本著少而精的原則，穩住基礎科學系科這一頭，選擇條件好的院校，設置基礎科學專業，培養高精尖人才，為科研機構與高等院校造就一批學科帶頭人乃至具有世界水平的科學家。

科學界精英人才也是教育應當穩住的一頭。特別是要關注底層平民家庭中有天賦、有潛能、有強烈的向上意識的子女的培養教育，使他們有機會、有條件得到更多學習深造的機會。由于這部分子女有奮發圖強的精神動力，只要有良好的學習環境和求學條件，極有可能成為科學精英。因此，政府和全社會都要注視科學精英的苗子，對于那些勤奮而有天賦的學生，要在經濟上予以大力支持，決不能由于家庭經濟困難使其喪失求學的機會。

參考文獻：

[1] 馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯全集，1956年版

（作者單位：太原第二外國語學校（太原市第十八中） 山西太原 030000）

（責編：李雪）endprint