

科創的土壤
縱觀科技發展歷程,重大的創新成果,只有在尊重知識、尊重人才的土壤中才會大量產生。
中國從歷史到當代不乏各類學術大師和重大發明創造者,但他們的貢獻往往被嚴重低估。有學者對中國的重大創新成果進行了梳理,列出24項并進行了分類和評價:第一類甲,漢字和中醫;第一類乙,粟作和稻作、蠶桑絲織、木結構營造技藝、青銅冶鑄術、十進位計數法、鋼鐵技術、中式烹調術、制瓷、造紙術、印刷術、茶的栽培焙制、指南針、火藥、火箭、曲蘗發酵釀造、生態農藝;第一類丙,漏刻和珠算;第二類,琢玉、髹飾、深井開鑿、水運儀象臺。
縱觀24大發明,有一個現象發人深思。這24項發明中,有4項始自史前、3項始自夏至春秋、7項始自戰國秦漢時期,其他10項分屬中古和近古,其中唐代2項,宋代6項,元明各1項,至清代便再也沒出現過任何原創性重大發明。這表明,中國人的原創力在戰國秦漢時處于巔峰狀態,唐代仍具盛世氣象,宋代承前朝遺澤、經濟發達,為中國古代科技發展的高峰期。元明已呈衰顏之象,而清代雖號稱有“康乾盛世”卻昧于世界大勢,不思進取亦無能進取,釀成國弱民貧的百年落后局面。凡此種種都與該時期社會意識形態密切相關。
創新的動力源于民智的開發、心靈的解放、志趣的追求和功利的激勵。所有這一切都需以一定的社會條件為其前提。中國近古時期政治經濟體制遲遲不能更新,對知識和人才缺乏尊重,眾多的發明及主要貢獻者淹沒在歷史長河之中,不甚了了,導致社會發展滯緩、民智閉塞、心靈禁錮、鮮有志趣的追求和功利的激勵。這一沉重的歷史教訓,我們理應牢牢記取。
中國工程院2019年報告《建設科學強國,努力成為世界主要科學中心》指出,許多科學家的重要發現和發明,都產生于風華正茂、思想最敏捷的青年時期。這提示我們,在今天的商業社會,對科學家、發明家、實業家、能工巧匠的精神表彰或物質鼓勵是有深遠意義的,而恰當的物質保障及精神呵護是在為創新人才創造可生存的空間。
能工巧匠與工匠精神
一個重大工程的實施,其成功是由“科學家+工程師+能工巧匠”三駕馬車共同完成的,如數百米跨海大橋的精確合龍、600米以上摩天大樓的建設、500米直徑射電天文望遠鏡鏡面拼接等,這些工程都要求誤差控制在幾毫米之內,沒有能工巧匠長期實踐的積累,完成它們是不可想象的。
工匠精神在中國歷史上曾被弘揚后又被壓抑。宋代是中國經濟與科技最發達的時期,工匠精神得到很好發揚。宋朝發明活字印刷術的畢昇,原是宋初的一個杭州書肆刻工。其時,始于隋朝的雕版印刷多有不便。慶歷年間,他根據實踐經驗,勇于探索、反復試驗,發明了在膠泥塊上刻字,一字一印。用火燒后的陶質活字可以一字多用、反復使用,省時省力,成為改變歷史的中國古代四大發明之一,后來由蒙古人傳入歐洲,成為人類近代文明傳播交流的先聲。
宋代能工巧匠眾多,其重要原因是宋代工匠社會地位較高,突破了儒家將“工”視為“末業”的觀念。宋人陳襄的《百工由圣人作賦》中的工匠簡直是一種有著哲理般崇高的職業;“統爾六職,良哉百工。何藝事以斯作,由圣人而是崇。辦器成能自乃神而立制,化材適用本惟睿以MqnTeewaKOX1ckjb2KXywv+N1si5/FrGDkYllWvHjuw=興功……”
南宋朱熹也曾言:“來百工,則通功易事,農末相資,故財用足。”所以宋代工匠成就屢出,甚至宋徽宗時期的宰相李邦彥也是銀匠出身。王惟一的《銅人腧穴針灸圖經》,記載著青銅鑄成針灸銅人在醫學發展上的重要作用,以及北宋李誡的《營造法式》也是對能工巧匠建筑技術的總結。
弘揚工匠精神除要提高工匠的社會地位外,需讓工匠享受與之匹配的經濟報酬,推動其科技文化自信,激發出其精益求精的職業追求。
但到了明代,嚴格的匠籍制度規定“匠不離局,匠役永充”,使得工匠地位又大大下降,且限制了工匠的獨立自主經營,致使工匠的自我意識喪失,其創新精神焉在?清代和民國戰亂不斷,工匠精神大部泯滅,中國經濟、科技發展進入停滯期。
我國自古就有“萬般皆下品,唯有讀書高”的古訓和“勞心者治人,勞力者治于人”的傳統觀念,奉行“朝為田舍郎,暮登天子堂”“學而優則仕”,這對青年人擇業有深刻影響。加上技能人才向上發展空間狹窄,社會對技能人才關注、激勵、尊敬不夠,都是培養能工巧匠的障礙。要扭轉這一局面,需要從當政者倡導、適當的制度與思想教育出發,舉全社會之力,用非一日之功以改變之。
在尖端科技研發過程中,能工巧匠的突破,常常是該項技術進步的關鍵。此外,還取決于對細節的把握。
錢學森以火箭航天技術為例曾說過,一枚火箭由幾百萬甚至上千萬個零件組合在一起,要使火箭可靠性達到99.9999%,即抽取100億個零件,不可靠的不能多于一個。
工匠精神就是在每一個細節上都精益求精、精雕細琢。但工匠精神需要長期有計劃培養。
德國的職業教育久負盛名,支撐了德國高端產業的正是“工匠精神”。“工匠精神”的培養絕不是簡單低端的事業,需要注入許多科學的、技術的、經濟的知識。
“如果讓你經營一個擁有150頭牛的牧場,你如何精確計算出所需的水、電、農業機械、精粗飼料、藥物的用量及雇員的工資、稅收等各項費用?”這是德國一所農業職業學校課堂上的題目,經同學熱烈討論后,教員會拿出畜牧研究所的權威報告,再結合自己的經驗分析、解釋、點評學生的方案。
21世紀初開始,我國經濟轉型,從高速發展轉變為高質量發展,對高技能人才的需求更加迫切,勞動者技能與崗位需求不匹配造成就業的結構性矛盾,頻頻出現“技工荒”,已嚴重制約當前產業優化升級的需求。目前,我國已基本形成以企業行業為主體,技工院校等職業院校為基礎,學校教育與企業培養緊密聯系、政府推動與社會支持相結合的高技能人才培養體系。只要我們不斷弘揚中國工匠精神,給各行各業的能工巧匠以應有的待遇和上升空間,中國的工匠就一定能再現輝煌。
在繼承、競爭、合作中成長
在中國近6000年文明中,出現最早、最接近“創新”語境的詞匯是“超越”。漢代桓寬《鹽鐵論·和親》一節中,“丁壯弧弦而出斗,老者超越而入葆”,這句話的哲學邏輯內涵,是在對某一個思想基礎的包容、承認與合理性傳承中,發現其矛盾性、無效性和不合理性,而后在這個基礎上進行提升和跨越,重新認知并展現出其中的解釋力、概括力和實踐力。在超越語境中,并沒有徹底否定或全面替代的意味,而是再吸收、反思、傳承和躍遷,即“創新”。
另外,在實踐中提倡不因循守舊、求新求變的思想在中國古籍中也頻頻出現,如:
窮則變,變則通,通則久——《周易》
茍日新,日日新,又日新——《禮記》
茍利于民,不必法古,茍周于事,不必循舊——《淮南子》
人類所有的文明成就是可學習、可傳承、可交流和可持續性生存和發展的,文明的傳播和發展就是不斷解決其不完整性、悖論和矛盾,并不斷創新的進程。所以文明的本性就是超越,就是包容、學習、借鑒、競爭、糾錯和創新的升華過程,就是“站在巨人的肩膀上”不斷揭示從宇宙到地球生態規律的過程。如果不是這樣,人類就走不到今天,更沒有未來。
世界的科學中心曾發生過多次轉移,中國工程院《建設科學強國,努力成為世界主要科學中心》咨詢報告2019年曾對此做過統計。
例如從20世紀30至40年代起,特別是第二次世界大戰,促使科學中心向美國轉移。興起于歐洲的電磁學研究也成為美國的研究前沿,特別是半導體晶體管的發現。1959年1月,美國仙童半導體公司的羅伯特·諾伊斯將美國得州儀器公司杰克·基爾比的專利發明進行改進,完整形成現代集成電路思想。兩家公司經過激烈競爭后,于1966年達成了共享生產許可證的協議。兩位發明者均獲得美國國家科學獎,并入選美國發明家名人堂,諾伊斯享年62歲,而基爾比在82歲時獲得了2000年諾貝爾物理學獎。
集成電路的發明價值是巨大的,到1971年它已演變成為擁有數千個元件的簡單微處理器,到2003年其處理器上的元件總量已超過1億個,到2015年可擴充處理器架構體系(SPARC)集成的晶體管數量達到100億個。這意味著1965年以來,晶體管集成數量累計增長了約8個數量級,平均每年增長約37%,正如摩爾定律預測的一樣。集成電路已經應用在家用電器、手機、洲際彈道導彈等幾乎一切與電子元器件相關的產品和產業。
科技進步從量變積累,到突發質變飛躍,產生巨大的科技發明,可能在不同人群中、在相近時間產生,這種情況是屢見不鮮的常態,創新就意味著時刻準備競爭,但也要準備著妥協、合作。
長期處于科技領先地位的美國,如果沒有意大利籍的恩利克·費米、德國籍的愛因斯坦和來自十幾個國家的曼哈頓項目中的群英,就難以及時研制出原子彈,進而改變二戰的進程。
從某種意義上說,科學雖然是無國界的,但科學家是有祖國的,任何一個國家都會對攸關自身戰略安全的核心科技采取一定的保密防范措施,如知識產權保護,這是合理的,且有章可循。但在這種保護措施和領域外,科學和人才交流也是必要、必需和不可阻礙的,特別是在公共科學領域,科學和人才交流的重要性和必需性已被絕大多數人認識到。事實上,美國既是國際人才交流的大戶,更是這種交流最大的受益者。科學和人才的正常有序交流,有利于全人類。
就當今的航天技術而論,火箭技術始于1932年德國一支民間業余研究小組的米拉克火箭,小組主要成員為馮·布勞恩等。1942年10月,一枚單級液體火箭發射試驗成功,被命名為“復仇武器V-2”,為納粹所用。二戰期間德軍發射了3225枚V-2火箭襲擊英國,雖精度不高,但這一顛覆性的技術引起各國重視。1945年5月德國即將戰敗,馮·布勞恩等火箭專家主動向美軍投降。以馮·布勞恩為首的一百二十多名專家和一百多枚V-2火箭及大批資料、設備被帶到美國,對美國導彈和航天計劃發揮了非常重要的作用。蘇聯則得到V-2發動機等零件,但沒有獲得完整的V-2技術文件,特別是制導系統和推進系統。但在此基礎上,蘇聯發展了自己的火箭及航天技術。1957年10月,根據中蘇《國防新技術協定》,蘇聯向中國提供了V-2的仿制品P-1和改進型P-2火箭。以此為基礎,中國研發了東風系列火箭,發展起了自己的航天事業。由此可見科學技術的傳承關系。
因而,不應人為地使環境對科技發展造成障礙。人才在世界范圍內流動是一種合理現象,近百年來中國的大批留學生到國外學習,回國后促進了社會科技等各方面事業的發展,這是毋庸置疑的。
據統計,世界高科技產業中心硅谷的軟件公司中,35%的技術主管和實驗室主任是華人,20萬名工程技術人員中有6萬多名中國人。技術人才的永久性外流是發展中國家的重大損失,也是難以替代的、最為寶貴的資源流失。目前,中國在海外的華人華僑已經有6500萬人,位列世界第一,這對中國科技發展創新來講是一個龐大的海外資源庫。
中國應認真考慮從多方面促進高科技人才引進。當前,中國經濟高速發展,環境治理持續大幅改善,已經初步具備了吸引人才的物質基礎。所以引導高科技人才參與國家科技創新發展的重點應該是以事業吸引為主,為他們創造施展才能、成就一番事業的機會;其次是情感吸引,對他們的報國情懷高度評價,充分展現尊重知識、尊重人才的態度;最后要有“對人才不求所有,但求所用”的態度,如此才能實現“人才回流”,進一步開創我國創新發展的新局面。
(摘自清華大學出版社《科技創新啟示錄:創新與發明大師軼事》 編著:金涌)