●AMS-02放在空间站后，将是人类第一次有系统、有计划地测量来自宇宙的带电粒子，包括反物质和暗物质粒子。因此，AMS-02被称为“观测带电粒子的哈勃望远镜”。

 

　　●粒子物理学再要向前，就得转变思路，包括回归到对宇宙射线的研究。AMS的实验，把粒子探测器搬到了太空，这是前所未有的。丁先生走出了第一步，他是这个领域的先锋。在未来的五十年、一百年，这很可能成为粒子物理和天体物理学研究的主导方向。

 

　　●20世纪初由于新的科学实验在物理学上空升起的两朵“乌云”，引来了物理学的现代革命，以至带动上世纪现代科学技术的迅猛发展。这次粒子探测器的搬上太空，是否会在21世纪对科学产生同等的效果呢？这是可以期待的。

 

　　刘伟：上海市科学学研究所所长、《世界科学》主编

 

 

　　今天的座谈会由上海市科学学研究所、《世界科学》编辑部和《文汇报》科技部联合主办，座谈会的题目是“物理学未来与中国基础研究――从丁肇中正在实施的AMS项目看基础科学的发展”。

 

　　为什么选择这个主题？从2009年10月份开始，特别是在2010年，上海市科学学研究所配合上海市科委组织上海市相关领域的专家学者研究编制了上海市科技“十二五”发展规划。在和这些专家学者交流的过程中我们得出了一个总体判断，即未来科学技术的发展会迎来一个重大的突破；而最近一段时间，有关领导、特别是温家宝总理在讲话中也提到全球科学技术的发展正在处于一个迎来重大突破的拂晓时分；科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、中国工程院也都达成了这样一个共识，在经历了一段沉默期后，全球自然科学领域正孕育着一场重大突破。

 

　　不久前，《文汇报》资深记者姚诗煌先生应诺贝尔奖获得者丁肇中先生之邀到欧洲核子中心采访，期间他同丁肇中教授有过多次面对面交流采访，10月18日在《文汇报》有四个版面做了专题的报道。今天这个座谈会的直接动因就是姚诗煌先生的这篇文章。今天我们请了在座的专家学者，围绕物理学发展的未来和中国基础研究的话题展开研讨。希望通过今天的研讨能够对物理学未来的发展方向、对中国基础研究应该采取的战略方针，以及上海市在基础研究方面，物理学研究方面应该采取什么样的措施进行深入的研讨，所达成的共识我们会提交有关政府部门或者学术机构参考。

 

　　这次到欧洲核子中心待了半个月的时间，几乎天天跟丁肇中教授在一起。回来以后在《文汇报》发表的文章已经够长了，但是我觉得还是有一些言犹未尽，我今天就谈一点我的感触,以抛砖引玉。

 

　　首先是介绍一下丁肇中的AMS工作。这是一项充满艰难和变数的科学活动。这个项目1995年正式开始实施，经历了17年，而这只不过是一个开始，接下来还有漫长的路要走。这中间有很多曲折，有一段时间这个项目基本被否定了，但是最后还是坚持了下来，丁肇中先生对科学探索坚韧、执着的精神是很值得学习的。他讲了一句话：“我遇到的反对，多极了！多极了！”。他说，在过去五十年中他做过的五、六个实验，开始都受到反对，包括AMS实验。但AMS实验最后得到美国国会的支持，这很大程度上是因为丁肇中几十年来从来没有做过错误的实验，而且他的每个实验都对科学发展有重要贡献。他在国会听证会上的5分钟演讲，首先就是介绍自己以往做过的实验。他的笫一个实验是在德国的加速器测量电子的半径，结果证明了电子是没有体积的。第二个实验是他在美国布鲁克海文实验室发现J粒子，获得了诺贝尔奖。第三个实验是1978年在德国300亿伏电子对撞机上工作发现了胶子。笫四个实验是在欧洲核子中心做L3实验。1995到1998年主持AMS-01。他说，到目前为止国际空间站没有做过重大的科学实验，而国际空间站要充分发挥作用，就要做有价值的科学实验。AMS-02就是这样的实验。最终，美国参众两院以409：15高票通过6063号法案，决定拨款1.5亿元为AMS-02提供到国际空间站的航天飞机航班。国会尽管通过了决议，但当时NASA仍没有动作，一直到奥巴马政府上台，美国宇航局局长换人，这个事情才解决。

 

　　其次是关于AMS研究的意义。丁肇中说，“宇宙有两种射线，一种是光子，它没有质量，过去五十年，我们对宇宙的了解，主要是通过测量光子，比如利用哈勃望远镜。但对来自宇宙的带电粒子，知之甚少。由于这些粒子在进入地球大气层后，被大气吸收或相互作用，所以从地面上测得的宇宙射线，主要是次生粒子。要直接了解来自宇宙的带电粒子，必须到大气层外面的太空测量，而空间站提供了这样的条件。AMS-02放在空间站后，将是人类第一次有系统、有计划地测量来自宇宙的带电粒子，包括反物质和暗物质粒子。因此，AMS-02被称为‘观测带电粒子的哈勃望远镜’”。丁先生还说，“我们的目的是测量反物质和暗物质粒子，但物理学实验往往会有意外的结果，最后测到的很可能与原来想的完全不一样。”

 

　　台湾“中央研究院”院士李世昌先生说，“宇宙射线的研究，对粒子物理学做出过重大的贡献，第一个反物质――反电子就是1932年在宇宙射线中发现的。上世纪五、六十年代，对粒子的研究转移到了加速器。于是，加速器越造越大，CERN的大型加速器，周长已经做到27公里了。对撞粒子的能量，已近极限；而宇宙射线的粒子能量，要远远高于加速器的粒子能量。所以，粒子物理学再要向前，就得转变思路，包括回归到对宇宙射线的研究。AMS的实验，把粒子探测器搬到了太空，这是前所未有的。丁先生走出了第一步，他是这个领域的先锋。在未来的五十年、一百年，这很可能成为粒子物理和天体物理学研究的主导方向。”

 

　　第三是由丁先生的工作引出的对基础研究的思考。邓小平第一次接见丁肇中时讲过一句话，“科学工作要想得远一些，看的宽一些，一是要派人出去学习，二是要请人来讲学。”丁肇中认为邓小平对科学研究是很有见识的。丁先生有一个“金字塔理论”：基础研究等于金字塔下面的底座，底部上面的塔身形成了很多应用领域。只有底部不断拓宽，塔身才能不断升高。现在底座正在朝两个方向发展，一是朝研究微观的粒子、夸克发展，一个是向研究宇观的恒星、宇宙系发展。AMS实验同时体现了这两个方向，一个是微观的，一个是宇观的。

 

　　丁肇中认为基础研究需要充分的自由空间和长期的展望。他说从发现一个科学新现象到这一科学成果的市场化大约需要20年到30年的时间，对政治家和企业家来说这一时间显得过于漫长了，他们更愿意在自己的任期内看到科学研究带来的效益，但是基础性研究常常会让他们感到失望。尤其当研究工作深入到未知领域时，科学家很难作出短期的预言和展望，很难保证某一项研究会获得成功。在科学研究领域，错误常常是成功的一个组成部分，因此对基础研究需要给予充分的自由空间和长期的展望。

 

　　丁先生非常明确地说，他的研究动力就是兴趣，兴趣是科学家基础研究工作的原动力。随着基础研究越来越走到“金字塔”最外面的角落，因其远离日常生活而受到责难，但过一段时间以后，当“金字塔”的应用部分长高了，公众对新的现象熟悉了，它们才会被理解。

 

　　丁先生认为，航天技术的发展应该与基础研究相结合，中国的航天事业取得了很大的成就尤其是神舟系列的发射，但航天不能长期停留于为国争光，而要为发展基础研究服务。国际空间站就是一个例子，国际空间站多年来颇受美国科学界批评，指责其没有体现出重大积极的价值。李世昌院士就讲，今后探测器也可能会放到卫星上，卫星可以调整方向，可以对准某个有超高能量辐射的星体或区域，超导磁体也可以不用液氦，而用太阳能冷却，甚至可以把探测器放在月球上，中国正在发展登月技术，现在中国就开始培养这方面的人才，将来就能在这方面有所作为。

 

　　我首先对丁肇中先生非常钦佩，他是科学上的领军人物，他的AMS项目进行了18年，最终能够把它放在空间站上这是非常不容易的事情，要有一种魄力，领军人物的魄力和组织能力。我见过丁肇中教授一次，在美国国家实验室，我那时候是研究生，在那里实习，我听过他的一次演讲。他讲话非常生动，是一个非常了不起的人物。

 

　　丁肇中先生一个观点我非常欣赏，实验上的发现很多不是意料当中的，这次9月22日超光速中微子的发现就是一件意料之外的事情，研究团队原来打算测量中微子振荡，突然发现中微子的速度超过光速，物理学家的同行反映非常强烈，这怎么可能呢？但是丁肇中教授在现场发布会就表扬了这个研究团队，说他们做了一件非常美妙的事情。

 

　　我在1989年到2001年参加了美国一个引力探测器B的大型项目，这个项目进行了半个世纪之久，花了7.5亿美元，今年5月份他们才拿研究报告出来，我参加了其中的误差评估，因为每项大型的实验都有很多误差。这个实验误差有几十伏，根据我的误差分析，实验的误差要比理论的误差大得多，当然最后这个装置还是升上去了。这个项目跟丁肇中先生的项目有很大的反差，丁先生的AMS项目旨在调查宇宙太空当中带电粒子的分布，而引力探测器B是单向的，就是为了检验广义相对论引力磁性小小的偏颇，这个偏颇非常小，五年后才出来数据。

 

　　由此我提两点建议，第一，大型试验项目的评估和上马一定要多听各种不同的意见；第二，大型试验项目上中国不需要做领头羊，有些项目要量力而行，可是在基础理论的研究上我们要有创新的精神。

 

　　关于未来物理学的方向，一个是宇宙学，一个是粒子物理学，统一起来是大统一理论。我认为在实验方面搞一些大型项目是应该的，如大亚湾的中微子探测器，北京高能所的电子对撞机，但我认为实验上主要还是要参与国际合作，加强国际合作，但是理论方面我不主张跟着国际已有的理论走，我们要开辟自己的理论。特别最近30年来搞大统一理论成为物理学的主流，问题很大，我认为这不一定是物理学的进步，甚或是一种退步，这不是我一个人的看法。现在主流科学家把一些理论的研究成果称之为是成熟的科学，其实不是。譬如宇宙大爆炸说，到底是不是爆炸了？尽管谱线变长了，但没有一个实验证明这个星系速度往外走了，现有的都是理论上的推测，推测出来宇宙大爆炸，是不是可以允许其他理论存在呢？

 

　　我对中国基础研究现状也提几点建议。现在中国科技有几个特点。一是科研经费投入大，动辄几十万、几百万。二是花大钱引进科技人才。三是论文数量全世界第二，但原创性成果很少。我认为衡量基础研究成绩的标准，应当是实验上有中国人的新发现，理论上有中国人提出的公式。

 

　　我个人不主张再大幅增加科研经费，不主张高薪引进人才，不主张追求论文数量。我主张应在改善中国科研的软环境上下更大的力气，要给大家自由探索的空间，要真正做到百家争鸣。

 

　　我主张应花大力气办好中国的科学期刊，学术期刊应该是原创性见解的保护器、学术交流的园地、成果的发布处。现在中国的科学期刊很少有人看，这是一个大问题。我主张所有的科学期刊都要开辟科学园地、争鸣园地。我认为中国的期刊特别是《中国科学》要起到领头羊的作用。为什么好的论文一定要到美国的《科学》、英国的《自然》发表，是不是也能发表到《中国科学》上呢？当然要达到这一步需要时间和努力。但用英文发表论文确实限制了许多中国人的创造力。

 

　　另外，我建议办好电子论文库，这次超光速论文没有送到《自然》、《科学》发表，而是先挂到论文数据库上，这个论文库不是一般的论文库。我十年前提到这个事情，给科技部写过报告，建议成立这个数据库，后来也搞起来了。相比之下，美国的论文数据库更有权威性，他们有专人来管，不是审稿，而是看文章是否符合规格、基础知识对不对，对就放上去，挂上去以后就相当于是半正式发表。论文数据库起到一个很好的作用，是不花钱、少花钱的新思想的保护器、学术交流的园地。

 

　　我先说一个真实的故事，是关于对待科研的态度的。AMS-01送上天以后何祚庥告诉我说，丁肇中的AMS-01上去以后有一个很奇怪的大发现，看到了普通粒子谱以外居然有一个很重的粒子，无法解释。他知道在国内做这个东西的人是我，我是做奇异粒子（strangelet）的，他问我有没有兴趣解释一下，我说当然有兴趣了。

 

　　后来我就做了可以解释谱线上的这个峰的工作，当然我很高兴，我和学生两个人联名把相关的解释投给PRL。后来这篇文章的审稿人的一句话给我非常深刻的印象，他说这个实验结果丁肇中并没有发表，也就意味着这个实验可靠程度没有确定，所以你给这样一个还未发表的工作做解释似嫌过早。这件事也说明一个事实，丁肇中对发表文章是非常慎重的。我觉得这一点是尤其要向丁先生学习的。这是我跟丁先生的渊源，后来没有再追随这些工作。这是我想说的第一句话，任何科学都是非常严肃的。人家丁先生是个榜样，不服不行。

 

　　第二个方面，关于丁先生AMS-02实验的结果。这个工作最后的结果如果让我预言的话，很可能是种豆得瓜，当然也可能得豆。他要测反粒子我觉得可能不一定能测到，如果反粒子找到的话宇宙学可能要做重大修改。为什么种豆得瓜呢？如同AMS-01上去一样，因为AMS-02是国际上第一个能够放上空间站长时间运行的装置，而且它还能测量粒子，过去的许多卫星只能测量辐射，所以它一定会有所发现，这个我深信不疑。我个人觉得这个实验是绝对值得关注的。

 

　　为什么丁先生AMS-01的东西不发表，就是因为宇宙线一直是可遇不可重复的东西，这就是真正做科学的人的缜密之处，是我们应该学习的。而这次AMS-02不一样了，现在送上去不是10天、一个礼拜，而是几年，很可能会找到重复的东西。所以我认为AMS-02应该能够种豆得瓜，很可能不仅得豆，而且得瓜。当然如果它放上去以后长时间测量不到反粒子，也是个很重要的发现，起码说明我们宇宙的真实情况是怎么样的。

 

　　第三个方面，关于这几年国家对科学的投入。别的我不知道，我是科技部973重点项目的咨询专家，每个项目平均约三千万。国家的科研投入一年比一年多，我现在发愁的，或者说替很多人发愁的是，拿了这么多钱将来拿什么来交差。怎么向国家交差，怎么向人民交差。当然最终交差都能交，交差时还是说好话的多，但是最后实实在在有什么可以拿出来，这才是最关键的。

 

　　第四个方面，关于我们的科学研究。1999年，李政道先生接着20世纪物理学有两朵乌云的说法，说21世纪物理学的晴朗天空里有四朵乌云。一是看不见的夸克；二是缺失的对称性；三是类星体的能源到底是什么；最后一个是暗物质能量。过了几年他又做了一个报告，说这四朵乌云现在变成了一团黑雾。不管怎么说，李先生这样说一定有他的道理。事实上，暗物质暗能量的研究已经成为现在的一个很热门的方向。

 

　　最近又有很多新的实验是值得好好研究的，比如超光速问题，现在出来的文章有很多。有三种类型：一是对其实验的可靠性质疑，二是如果存在怎么来解释，包括洛仑兹破缺等等，这仅仅是一些猜测，三是有没有办法做新的实验来验证这个事情。美国费米实验室正在准备启动相关实验。除了这些是不是还有许多很有兴趣的问题呢？有，还有精彩的，天文学家发现在北天区和南天区测出来的精细结构常数α值不一样。国内已经有不少地方准备做实验讨论这些问题，比如武汉的数学物理所准备用深度冷冻的激光方案来量α。

 

　　我觉得最近会有新的变化，但是我还是强调，要做这些工作一定要对所有以前的理论吃透，研究未来的东西需要对过去的东西真懂，不要半懂胡闹。这个话有可能听起来刺耳，但是我觉得这是科学态度，追时髦可以，也应该追，但是要有科学态度的追时髦。我个人觉得，科学是容不得半点瑕疵的。随便就可以宣称自己发明了某种理论的风气不可长，要打倒以前的理论可以，但要踏踏实实的，在真懂的基础上，知道里面的问题在什么地方是必须的。

 

　　就丁先生做的工作谈点自己的感受。丁先生的研究涉及反物质、暗物质，这是新东西，对物理学和天文学有重大意义，需要下大力气深入探究，结果如何尚不得而知，但丁先生的科学精神令人钦佩。

 

　　我多年为研究生上课，上课时常会对听课学生讲，有些内容我讲给你们听的可能未必完全正确。后人有的工作会否定前人工作中的某个结论，但通常并不是全盘否定，一定是在某种程度上的否定。天文学中的宇宙观最早出现的是地心说，托勒密是地心说理论集大成者，这个学说流行了1,400年。后来哥白尼的日心说否定了地心说，但托勒密有不少观点仍然正确。如他认为大地是一个球，人家不信是因那时没有万有引力的概念，认为在球下方的人会掉下去！托勒密的图像太复杂了，令人难以相信，最终哥白尼的日心说取代了地心说。相对论修正了牛顿引力理论，同样并没有全盘否定，实际上在太阳系范围内许多问题牛顿理论就可以解决，无需引入相对论。可以说，实用方面现在牛顿理论还是比相对论来得的多，如日月食等天象的预报，许多人造飞行器的轨道设计等。牛顿引力理论发表300多年后，相对论才面世，至今也就100年多一点，以后就不会改进了？现在恐怕不能轻易说绝对会还是绝对不会，但未来也许会有这个可能。科学就是在后人否定或修正前人结论的过程中发展的，这就是我之所以在讲课时提醒年轻学子的出发点。

 

　　还有如暗能量，这涉及到所谓Ia型超新星。通常认为此类超新星爆发时最大光度是恒定的，于是可以用作“标准烛光”来确定远方星系的距离，并引出了宇宙加速膨胀和暗能量的概念。我们能不能来怀疑一下？星光到达地球而为我们所见到是需要时间的，太阳光从发出到达地球约需8.3分钟时间，我们看到的太阳是它8.3分钟之前的样子，我们永远无法看到太阳“现在的模样”。所以，我们看到的越远的超新星，也就是越年轻的超新星。你有什么理由说不同年龄的超新星爆发时的最大光度是恒定的呢？事实上已经发现在距离差不多的2个星系内，2颗Ia型超新星的星等居然相差0.8等，如果这不是一个特例，那么超新星极大光度的“标准烛光”特性便很值得进一步的探究。

 

　　再谈谈科研管理。现在的管理体制我觉得有很大问题。刚才苏汝铿先生讲到钱的问题，实际上钱真的不少，包括研究的、技术的。据我知道我们天文台现在的科研经费也不少，但上面的管理方式肯定不行的，老是要下面制定各种所谓的“计划”，需知一些重大科学发现往往不是“计划”出来的。现在的情况是，越是名人越能拿到多的项目，经费越多，而不出名的人就没有。

 

　　印象很深的有两个例子，一个是“文革”期间拟建中的上海天文馆要下马，当时已专门调配人建这个天文馆，而下马的理由是中央下了文件停建楼堂馆所。上面有人找筹建天文馆的人谈话，说你这个馆的确与其他的馆不一样，但不管怎么说总是一个“馆”，所以也在下马之列。很好笑吧。第二个例子发生在某直辖市，我有一同行在该市某大学工作。该校某日接到市科委一个电话，问你们学校有没有得诺贝尔奖的，如果有的话赶快来申报院士！这样的人在管理科研实在太糟糕了，还是直辖市啊，不是什么贫困县的科委。

 

　　还有，媒体报道中有些新闻以夺人眼球为主，这个不好。我认识一些记者，因为熟了讲话就随便些。我曾说你们不要巴不得一出现不明飞行物（UFO）就想到这个东西就是外星人，这样不行的。媒体记者要学点自然科学知识，未经专家证实的科技新闻千万别乱登、误导，因为中国老百姓对媒体还是比较信任的。

 

　　世界级大科学家丁肇中先生的严谨、严密、严格的科学研究风范是应当好好学习的，他关于科学、科研的许多观点更值得我们深思。无论丁肇中先生所领导的AMS-02，还是全球物理界正在追踪的暗物质等研究都是探测难度极高的科研课题，这类大课题不仅需要巨额经费、全世界科学家合作，而且是‘守株待兔’式的、考验耐心的项目。兔子什么时候能够撞到树上？那谁知道，这是不能够预测的。例如2002年诺贝尔物理奖得主、日本小柴昌俊领导的超级神冈探测器对来自超新星1987A的中微子探测、对大气中微子、对反应堆中微子的探测所取得的重要结果前后就花费了20多年的时间。我很同意苏教授刚才所说的判断：AMS-02种豆得瓜是肯定的，因为在外太空收集的数据多得难计其数，碰上几颗豆是可能的。

 

　　不过，在这项马拉松的‘守株待兔’的过程中，在丁肇中先生的熏陶下培养出一批人才将是最大的“得”。刚才谈到台湾物理学家李世昌先生的意见，我很赞成。人类研究宇宙深度空间的探测器将来肯定要放到卫星上，放到空间站上，放到月球上，所以上海从现在起就应当动手准备了，按照仪器、设备需乘火箭去外太空的技术要求出主意，集思广益，想课题，提方案，搞设计，都是该做的事了。

 

　　在某些资料中我们可以见到很矛盾的提法，既提出要“关注、紧跟”世界科技发展的新动向、新趋势，又提要当领头羊。领头羊只有一个，紧跟之后还是领头羊吗？上海在生、化研究方面有人才优势，可不可以立项，率先探讨一些难题？既使世界上没什么人搞这类研究，我们也应提出来，先务虚，为未来做点预研究。

 

　　天时、地利条件现在很适应我国基础研究的发展，关键是要做好“人和”，我说的“人和”指政策。在网上，我查到一些大学引进人才的资料，基本是按照文章多少，文章发表在什么刊物上，该刊物的影响因子是多少，引用率多高来录用的。在美国留学时，我参加过几次系里引进教授的报告会。除了学术研究的背景资料，他们更看重报告的学术质量，不仅关注发表了多少论文，更需要系里的教授全体出场判断候选人能不能带出有生命力的新学科方向，能不能把团队带出来。为什么这样做？因为即使在世界第一流的刊物上发表的、甚至引用率很高的学术论文十年后仍具有较大学术价值的并不超过10%。

 

　　对我国的基础研究，我建议：1）大投入与小投入的课题并举；2）跟踪课题与自主创新课题并举；3）主流课题与非主流课题并举；4）主流课题与专挑主流毛病的课题并举。研究单位在今后的年终总结中，不仅要总结紧跟国际主流学派的工作成果，还应总结本单位在该年度出了什么非主流的学术思想，完成了什么非主流的研究，这种新的总结方式应当形成规范，形成制度。尽管这类研究一时可能得不到国内‘同行’的首肯与国家级科研经费的支持，具体单位也应当关注、支持本单位学者产出的非主流的学术思想、学术观点。

 

　　我们现在存在一些不利于新人成长的审稿惯例：1）无能力审稿，用非专业评语拒稿；2）不能判断对与错，拒稿；3）两位审稿人意见不一致，拒稿；等等。科学只有第一，没有第二，真正有创造性的研究，谁也没见过，怎样评审自己不懂的东西呢？可进可退的建议是：1）挑不出作者的学术错误就应当发表，因为审稿人常常请教授、专家担任，如果教授、专家虽不敢断言“对”，但又看不出错，成功的可能性已经很大了；2）赞成办好张操先生所提的电子论文库，无论挂到国内的、美国的论文数据库都行；3）可以放在本单位的网络上，或先在非核心刊物上试发表；等等。如果不采取与鼓劲创新相适应的审稿制度，新思想是出不来的，对年青一代科学家的成长很不利。

 

　　我国多所大学和科研机构参于AMS-02项目的年轻人，他们生活条件很艰苦，令人心痛。我觉得对我国参与基础研究的科技人员，对为基础研究提供技术支撑与服务的人员，特别对参与‘守株待兔’项目的年轻人才，光提倡耐得住寂寞是很不够的，迫切需要制定出一套稳定队伍的政策。在商品经济中，他们身处清水衙门，又同样需孝敬老人，要买房结婚，孩子得进幼儿园、上学读书，没有适当的经济基础，叫他们怎么坐得住冷板凳？长期来看，他们没有论文发表，似乎只有苦劳与疲劳，职称怎样评定？怎样升迁？工资待遇怎样评定？不搞出一套办法是不行的。在我国平均文化水平较低的国情下，判断什么是“优”，什么是“人才”，什么是“成果”，仍是难题。我们需重新研究，要有新思维，要设计出不拘一格育人才的政策以适应我国总体国力迅猛增长的需求。

 

　　丁先生的实验当然是很重要的，我想结合丁先生的实验谈一谈“现场感”教学的话题。现在大家都在强调创新，但是大学培养人才的教法我觉得缺少一种创新所依据的“现场感”。我当年在大学里学物理的时候――考察几本现在的大学物理教科书大致也是如此――老师就是教怎么解题，在什么理想条件下，把答案解出来。主要就是做演绎。演绎当然也很重要，希腊人就很会演绎。但是也有人批评演绎不能给出新知识。真正的知识来自经验观察，所以实验肯定是非常重要的，科学史上有很多案例都能说明这一点。

 

　　我们现在的教学方法在这方面有欠缺。钱三强先生在1991年的一篇文章中说过一段话，我给大家读一读：“我们的教师在对学生进行教育的时候往往是应用经过几次消化了的材料来讲授，或者把已有的知识系统归纳，形成简明扼要的理论体系，这当然是必要的。但是这样的教学方法，往往会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为什么结论都可用数学推导出来，失去了对观察和实验的兴趣。”所以我们的教学方式是不是可以反思一下。

 

　　科学史提供了很多这样的创新“现场”，刚才赵教授已经举了很多例子。这里补充一个，像开普勒推导行星运动三定律的那种现场感是很典型的，他的研究基础或者说他所继承的“遗产”主要有：一是哥白尼的日心体系，二是第谷留给他的精密观测资料，三是吉尔伯特当时刚发表的地球是一个大磁体的思想。他要解决的问题是：用一种简便的方法推算行星在未来任意时刻的黄道位置。为了解决这个问题，开普勒并没有一个清晰的思路，整个过程完全是一种摸索的过程。其实他的推导过程中几乎每一步中间结果都是错的或者说是不严格的，但最终的结论是正确的。诸如此类的历史案例值得我们在现在的教学中反思，一种脱离“现场”的正确解题过程在考试中可以得满分，但对于培养科研中的创新精神可能没有多大帮助。

 

　　我还想谈一下大科学时代的公众参与问题。现在的研究跟以前不一样，牛顿、伽利略时代还属于个人时代，现在是大科学时代。大科学时代的特征就是团队作战，项目竞争。我记得温伯格在《纽约时报》上写过文章，猛批载人航天，认为这是浪费钱财和时间，他认为航天员在太空做的实验机器人都可以做到。钱就这么多，社会资源就这么多，竞争肯定是要有的。一方面是专业内的竞争，送人还是机器人上去，上对撞机还是上别的什么项目，这会有竞争。另一方面是更大范围的竞争，整个社会层面上的资源竞争。你强调搞科研，但为什么不搞别的呢？比如希望工程也需要很多钱。这当中就涉及到怎么平衡的问题。

 

　　另外，对于大科技项目，从科技的政策管理层面、科学社会学的层面也可以谈一下。这种研究一方面是学术层面的，另一方面是面向公众的，这两方面都要做。学术层面，有一门相关的基础学科叫做科学哲学。现在的科学哲学家当中对物理学中的还原论批评很多。英国的卡特赖特有一本书叫做《物理定律如何说谎》，在她看来，很多还原论色彩的大项目是不用做的，应该去研究跟人类幸福密切相关的问题，譬如女性的乳腺癌问题。就是乳腺癌问题，她也认为大量经费被用来支持还原论色彩浓重的基因研究项目，而其他有很好经验支持的或许更为有效的方法得不到研究经费。科技发展归根到底是为了人类的幸福，至于宇宙诞生或末日时刻的情形跟现在地球上的人类有什么关系呢？至少在这些批评者看来是没有关系的。像卡特赖特被称作是科学哲学界的第三号人物，她的著作也被翻译到中国来了。为了能够在同一个学术水平上与这样的批评者对话，我们需要开展学术研究，培养这样的对话者。

 

　　在公众层面，相关工作也要开展起来。在美国一个项目上马、下马，纳税人是有发言权的。我想慢慢的中国也会学习起来。现在有一个比较大的词叫科学文化，这个词我觉得还是可以用的。在大众文化层面，科学现在被当做众多娱乐的元素之一了。如何用既严谨又通俗的方式把科学的概念传递到公众层面，让公众真正理解科学，对所要行使表决权的科研项目和这个项目的研究意义有一个真正的了解，这些方面还有很多工作要做。

 

　　最后，在科研管理层面上也有许多值得改进的地方。对于科学项目的管理我有一个切身的体会，觉得管理得太烦琐了。基础研究是需要有一定自由度的，不可能非常精细地规划好。现在报一个项目肯定要规划好，包括几年以后想用哪一笔钱，到哪里去出差，几个人去，买什么仪器等等，都要事先规划好。几年后想买的仪器可能有变化呢？真的是不能预言的啊。

 

　　总之，在三个层面上，学术性方面，本身要有力量；其次，面向公众，要能说明白；还有就是政府层面，管理者真懂科学才有利于科技发展。

 

　　关于物理学的未来，我已发表一些文章予以说明，这里就不再多说了，只讲一点：现代物理的进一步发展，或称之为超越或突破也好，必须、亦必然将暗物质和暗能量作为主要的新研究对象；探测暗物质和暗能量、并确定其性质证认，或使丁肇中先生的“太空版CERN”有了十分广阔的用武之地。AMS等高空探测器，为接收所谓“宇宙超高能加速器”的未知“产物”、亦即探测宇宙中种种物质未知成分提供了有力工具，成果必定是极其丰富的，这就是大家所说“种豆得瓜”的意思吧；至于反物质，经过长期探测，若能最终确证其天然存在或不存在，同样是一项重大的成就。

 

　　我一直在想，为什么我国基础研究的原创性工作还相当不足？大家谈及，如今我国对基础研究的资金投入并不菲薄，基础研究队伍也不弱小，更令人瞩目的是已经成为科研论文的产出“大国”：2010年在SCI核心期刊上发表论文总数为14万6千篇，排名世界第二，仅次于美国；当然，不会有人据此认为我国的科研水平亦已达到世界第二位。尽管评估某某工作成果，言必称如何创新、如何突破，但真正有创造性的工作实在不多。从丁肇中先生的科学生涯中可以体会到：他对自己选定的基础研究工作专注执著、心无旁骛、脚踏实地、一丝不苟；最难能可贵的就在于“长时间只做一件事”，而且是纯粹出于个人兴趣、不受传统思想束缚地做好那一件开创性的事！丁先生的这些优秀品质理应成为基础研究工作者必备的基本禀赋。

 

　　然而，从我国的科研体制和教育体制来看，似乎并不足够强调青年学子必须具备这样的禀赋和科学精神；事实上，要使基础研究多出原创性成果，关键在于人才培养以及持续性的思想教育。可是，我们的基础工作领域恰恰在这方面多有疏忽。譬如说，中小学教学大搞“题海战术”，往往会扼杀青少年的好奇心和科学兴趣；大学本科、研究生教学中经常忽视科学精神倡导和科学思想方法教学；往往有意无意地用物质奖励和官位刺激去激发年轻学者的科研热情，并单纯以论文发表篇数以及项目经费数量作为其科研业绩计算以至学术水准衡量的主要依据。于是乎，某些基础研究项目的管理部门和工作团队就把对尽可能多的科研资金的申请、管理、使用当作工作轴心来对待。其实，基础研究项目对经费的需求相对较少；特别是基础理论研究，经费并非其开展工作的必要条件，我就亲身了解一位专家，他不要点滴经费、不报任何奖项，却做出载入史册的一流创新工作，被学术界推崇为当代宗师。纵然，功利乃至功利主义对于教学和科研，有时会产生一定的刺激、激励或杠杆平衡作用；但若将功利主义认作思想教育的一根主线，则除了造成急功近利的不良氛围之外，其他负面效应（诸如浮夸张扬、甚至弄虚作假等）还真不少。对于旨在探索自然奥秘的基础研究工作者来说，功利主义思想是最要不得的，急功近利只会毁了他们的事业；基础研究的管理者和领军人物，或许更当引以为戒。

 

　　我原来在学校里面念的是土木工程，后来从事社会科学，于物理学是外行。今天听了各位发言有启发，苏汝铿教授谈的问题是值得考虑的，那就是丁肇中的研究究竟在科学精神和方法上有什么值得我们学习。我很赞成种豆得瓜的说法，因为科学发展总得要从实验开始，实验上的突破性发展总会搞出理论上新的领域出来。地上加速器所产生的能量已经不够用了，就把实验设备搞到太空中去，这样实验的条件就完全改观了。实验上的这一重大突破，长期坚持下去，必然会导致科学理论上的新发现，不过到底有什么发现谁也说不准。我想，20世纪初由于新的科学实验在物理学上空升起的两朵“乌云”，引来了物理学的现代革命，以至带动上世纪现代科学技术的迅猛发展，这次粒子探测器的搬上太空，是否会在21世纪对科学产生同等的效果呢？这是可以期待的。

 

　　改革开放以来，市场经济对促进科学技术的发展起了良好的作用，但它同时也带来功利思想的迅猛抬头。功利这个东西是需要的，但是不能急功近利，过分的急功近利，就使我们目光短浅，基础科学就没有立足之处了。“文化大革命”刚结束时，我们首先要解决温饱问题。现在我们已初步进入小康阶段了，建设的目标也已经提高，要建立创新社会了。要搞创新就得提高对科学的兴趣。

 

　　丁先生说得好，科学源于兴趣，特别对基础学科是如此。没有对基础科学创新的兴趣，完全靠功利来推动创新的话，就只能是小打小闹，搞不出大的名堂来。我们要有一个探索宇宙各种奥秘的广泛的兴趣，这个兴趣本来是人类从生出来就有的本能，要好生加以培育。我们教育最大的问题是没有使这种创新的苗子好好生长起来，反而受了应试教育的遏制。我觉得这个问题要引起高度重视。

 

　　要说近代科学的发展，哥白尼、牛顿搞科学研究有什么功利呀，还不是凭兴趣嘛！那时研究所都没有，也没有什么科研经费。所以，我觉得搞创新，要在功利和兴趣之间取得一个平衡，光偏向一面不行。这是我们要向丁肇中学习的一条。第二条我们要学习丁肇中严谨的态度，要讲诚信，不要夸夸其谈，摆花架子。创新不是胡思乱想，要建立在严格尊重事实的基础上。否则，就会把宝贵的时间和精力浪费在不着边际的无谓争论上。

 

　　总之，在科学创新中上述两条要同时并提。还是那句话：我们一定要提倡创新，但是创新一定要有严谨的态度，不能缺乏根据地把前人的东西全盘否定。