(中科院院士、中科院数学与系统科学研究院研究员)
从本期起,“格物论坛”将推出一组名为“专家学者谈自主创新”的稿件,论者多为京沪地区知名学者,难能可贵的是他们的议论多结合各自的科研实践有感而发,在千字文内讲清一个观点,这种文风值得推崇。——编者
什么叫做文化?它不是数学,我不知道有没有精确的定义,可能只能意会,不能言传?我觉得文化是一个很大的、难以确定边界的概念,而这里指的文化应该包含了对哲学、数学、自然的研究,但又不是一个具体的成果,而是研究者所具有的科学精神、科学方法,他们的风格、品位、追求、见解等等。
回顾科学史,可以看到这些文化传统对科学发展的深深烙印。16世纪前后,欧洲正是先有了文艺复兴,然后激发、诱导了科学复兴。当时人们刚从宗教神权之下摆脱出来,发生了观念上的根本变化,对天、地、生等有关大局的定论也发生了怀疑,并提出了一系列新的见解与科学的方法,例如哥白尼的日心说、达尔文的进化论、伽利略的宇宙论、笛卡儿的解析几何、莱布尼茨和牛顿的微积分,以至于达 · 芬奇的投影画法等等,都是在欧洲文化传统下产生的。有一个值得注意的现象,当时人文与科学往往集于一人之身,例如达 · 芬奇是画家、笛卡儿是哲学家、莱布尼茨是外交家和律师。可见大的科学是与文化分不开的。
20世纪爱因斯坦、海森堡等对最大(如宇宙)或最小(如基本粒子)的世界提供的解释,也是基于上述文化传统以及自由宽松的学术氛围。似乎可以说,有什么样的文化传统影响,就有什么样的科学。反观时下,如果有许多人都忙于多发表文章、多得奖、快提职,这样的文化(号称竞争文化)恐怕只会产生许多牛角尖的成果或昙花一现之作。这是大家所不愿看到的。
中国科学院的文化有什么传统?就我的经历,中科院数学研究所在20世纪50年代储备着好几个数学家,有获得首届国家科技最高奖的吴文俊,还有现已不在世的华罗庚、关肇直、冯康、陈景润等等,他们都有自己的见解和风格,这些见解和风格往往是书本上或正式演讲中看不到和听不见的。但正是这些无形的科学文化,影响了众人,产生了一批数学人才。
记得数学所建在西苑旅社时,有一间俱乐部,一边放着留声机,一边数学研究者在聊天,谈他们的成果与国际行情,点评哪些是重要的问题,哪些并不重要;哪些是长远性的,哪些是一阵时髦;哪些是本质的,哪些是表面的;哪些是创新的,哪些是画葫芦的。这些问题本身并不是数学,是说如何选题,如何做研究。但是这种“俱乐部文化”大大刺激了青年们的跃跃欲试之心。而且,留声机中所播放的音乐,可以产生激情,而科学最需要的正是激情。所以俱乐部可能是促进科学发展的一个好场所。有人甚至说,法国的布巴基学派以及波兰的巴拿赫学派等都是在俱乐部、咖啡厅或餐馆的环境里产生的。
数学所的这种传统看来是传下来了。最近,在数学与系统科学研究院的一次座谈会上,几乎所有的青年杰出人才,都说他们的业余兴趣在于聊天,有的说他们从老师那里学到的并不是数学,而是聊天中流露出来的治学精神和科研风格。据说陈省身也关心聊天文化,最近,他问几个大学校长:教授们平时都在聊些什么,是股票还是科学?也就是说从聊天文化中可以窥见科学。
现在,中国科学院的办公条件有了根本的改善,多数人都喜欢到办公室工作。但是,整个中关村却没有一个有凝聚力的俱乐部或咖啡厅,这是很遗憾的。数学和科学太难了,如果没有聊天文化(轻松的讨论或交流),一个人很难看到大局,容易钻牛角尖。在基础研究领域,取得重大突破或者产生原始性创新并不是一朝一夕的事情,任何一个重大突破都是通过长时间的积累,最后由少数人站在巨人的肩膀上完成的。
现代科学研究的传统在欧洲,大多数重大发现也在欧洲产生。回顾欧洲科学的发展史,在数学领域最伟大的创新之作是公元前300年欧几里得的《几何原本》,这是人类历史上第一次系统提出理性的思维方法。第二次重大创新则是微积分方法的诞生,而这之间经过了2000年的时间,最后才由牛顿等几个“幸运儿”摘到了“苹果”。再看中国的数学研究,在公元500年前后就有《九章算术》,而1000多年后吴文俊院士在继承中国算法传统的基础上,开创了数学机械化的研究,取得了重大突破。因此,在浩瀚的科学海洋中,珍珠的产生和发现总是要经过漫长的时间,没有大多数人的不懈探索,就没有少数拾贝者的成功,这是可遇而不可求的。在这个提倡和鼓励创新的时代,应该谨慎而理智地看到,“创新”一词已经被用得太多了,连研究生的毕业论文评定也流行加上“创新”二字。只有产生新的学科或对人类生活方式产生改变的科技成果,才能真正称之为重大原始性创新。
在20世纪评出的百年百位科学家中,图灵、哥德尔和冯 · 诺伊曼3位数学家虽然没有获得过菲尔茨奖(相当于数学的诺贝尔奖),但是他们从事的数学研究却给计算机的诞生、设计和发展奠定了理论基础。可以说,没有他们的工作,就不会有计算机的今天。这样的研究成果才是真正的重大原始性创新。
我国目前正处于经济快速发展的重要阶段,科技作为第一生产力,得到了政府的高度重视和大力支持。从1995年提出科教兴国战略到1998年科学院实施知识创新工程,我国对原始性创新加大了支持力度,加快了革新步伐。从科技部到中科院,都紧锣密鼓地行动起来,为科技人员创新创造条件。重大科技创新产生的外部条件已经形成。政府的投入加大,以及硬件水平逐渐与世界接轨,并不等于会马到成功。一个课题的开展,从建立实验室到组织人才,这个过程一般需要2年左右,科研取得一定成果通常需要3~5年时间,而取得重大成果往往需要5年甚至10年的时间。因此,创新的产生不能急于求成。
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吴文俊,中国科学院院士。1940年毕业于上海交通大学数学系。1956年获得国家自然科学一等奖,1957年成为中国最年轻的中国科学院学部委员。他在代数拓扑学领域的奠基性工作(运用计算机进行数学定理证明和非线性方程组求解),彻底改变了数学机械化领域的面貌。他的成果曾被5位菲尔兹奖获得者所引用。2001年2月19日,被授予国家最高科学技术奖。
对菲尔兹奖的重要性和中国数学研究现状吴文俊院士曾经这么说过:
菲尔兹奖是一个非常高等级的奖,已经有70多年的历史,每四年只评出4人。一个奖项水平的高低并不是看奖金的数目,获得菲尔兹奖的人一定在数学上有非常大的贡献,有很大的影响并被国际公认。这是一个很高的荣誉,任何一个献身数学的科学家都不会忽视这个奖。对获奖者来说,除了精神上得到很大的鼓励,同时也是对他工作的肯定。我认为中国数学有一定的实力,但离最高层次还有一定的距离。我想说的是,2002年8月20日在北京召开的世界数学家大会是一件很不容易的事情,这需要大家投票产生的。