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杨振宁:中国发展最前沿基础科学,需要慢慢建立“传统”
94岁的物理学家杨振宁依然活跃在中国科学圈。
杨振宁认为,科学的发展应该与国家的全面发展之间做平衡。杨振宁供图
近几年,他都会如约出现在“求是奖”的颁奖典礼上,为一拨拨华人科学家颁奖。颁奖典礼后会有一场讨论会,今年的主题是“原创基础研究——中国的时代到了吗”。在10月15日的讨论会上,杨振宁做了简短的发言,在他看来,在原创基础研究上,中国不要着急,“要想有最重要的原创基础研究,不是技术问题,而是你知道什么问题是当时最重要的。”
当早报记者11月上旬在清华园的科学馆见到杨振宁时,他发表了一致的看法。在一个小时的对话中,杨振宁声音洪亮,反复强调的一个词是科学的“传统”。他提到自己在芝加哥大学求学时的经历,一个具备长期科学积累的地方会营造一种科学的“空气”,在那里可以捕捉到对于当时而言最重要的研究方向,可以知道该用什么新角度去摸索。这也是他认为中国科学在发展路径中以前所没有的,现在还未建立起来的。
但他并非对中国科学发展抱有消极态度,也不认同“中国科学发展得不行”的观点。至于科学的“传统”如何建立,他说这不是一天、两天的,是要慢慢来的。
在专访中,杨振宁爱举例子,他想从科学史的故事中传达的是,颠覆性的科学成果有时就在一个细小的想法中萌生了,有偶然性。但杨振宁也提到,尽管对于基础科学来说,往往没有预先准备好的方向,但不意味着无需准备,需要在各个学科有扎根于此的科学家,培育起科学的“传统”。
至于如何在有限的科研资源下选择重点发展的项目,杨振宁说这正是最难的问题,他不觉得有一个最好的解决方法,这也并非只是中国的问题,而是全世界的难题。
在杨振宁对于中国科学如何发展的看法中,有一个他坚持了几十年的想法是,科学的发展应该与国家的全面发展之间做平衡。“每个科学家都希望他自己的东西可以发展,可是你要看整个国家,不只是他一个领域。”杨振宁说。
1. 中国现在科学的成功和当年西南联大时的是一样的,不足之处也是一样的
东方早报:您对中国的基础科学现状怎么看?
杨振宁:现在好像国内大家一致觉得,中国科学发展得不行,我认为这是一个错误的看法。科学的发展,现在方向很多,我认为中国的科学发展,有一些部门是非常成功。怎么证明呢?只要看改革开放以来,中国国防工业、航天工业、造船、造铁路,这些都是全世界羡慕的高速发展。要能有这些发展的话,必须有非常多称职的工程师和技术人员,他们多半是改革开放以后训练出来的。所以从这个角度讲起来,基础科学教育的发展在中国这几十年来,不是不成功,而是非常成功。
至于说,最前沿的基础科学,比如说像得诺贝尔奖之类的科学研究,那中国这几十年来是没有发展出来。偶然有一两个重要的贡献,不过整体讲起来,还是很落后。
这个并不稀奇,因为西方前沿的近代科学的发展,搞了好几百年。现在要把它压缩十倍,在几十年内就发展出来,这是不可能一下子就成功的。因为不管哪个领域,科学发展需要一个“传统”。
什么叫“传统”呢?比如说,物理学有它的传统,一个年轻人要想钻到这个领域里头,他得学习过去几百年已经有的知识,还不止这个,他还得能够知道今天这个领域里头正在高速发展的是哪些问题。你如果在美国,在一个好的学校里头,你就浸淫在那“空气”里头,知道什么东西是重要的问题。这就是“传统”。
这个“传统”不是一天、两天可以发展出来的。我举个自己的例子:我是在西南联大念了本科加硕士六年,加上后来在中学教书,还是经常回到大学参加讨论会,所以一共是待了七年。这七年无疑是给我奠定了一个非常瓷实的、基本的物理学的底子。然后我就到芝加哥大学读了三年博士。
我看出来,西南联大和芝加哥大学之间的差别。我在西南联大无疑是得到了最好的、很接近前沿的基础物理学教育。可是我在芝加哥大学所浸淫的空气是跟西南联大完全不一样的,是只注意当时的问题。这些“当时的问题”在昆明不知道,在芝加哥之后就完全在这里头。这就是因为中国到那时候为止,前沿物理学的“传统”还没有发展起来,不知道一九四几年的时候有什么新问题。
事实上,芝加哥的研究生课程一二年级绝对不如在昆明念的,但芝加哥的好处是随时都知道现在有些什么新的问题。所以从这个讲起来,我占了很大的便宜,我把基础的东西在中国念得好好的,到那去用到当时的问题上。
这个例子代表说,一个学科的发展是有一个过程的。从这个讲起来,现在整个中国的发展,它成功的地方就像西南联大的成功,它不成功的地方也就是因为它还没有得到要了解最新的东西在哪里的“传统”,还没有建立起来。这个不是一天两天的,是要慢慢来的。
东方早报:您说的当时西南联大和芝加哥大学能够代表现在中国和美国高校之间的差别吗?
杨振宁:可以说是。当然现在和那时候不一样了,我只是举这个例子。中国成功的地方跟当初西南联大训练我物理所成功的地方,是一类的。现在欠缺的,也跟那时候西南联大所欠缺的是一类的。因为这个事情不是两年、五年、十年所能改过来的,得靠慢慢改过来。
东方早报:之前在“求是奖”的颁奖典礼上,您也说过“要想有最重要的原创基础研究,不是技术问题,而是你知道最重要的问题是什么”,而这需要“有很深厚的一个领域的学术成果积累”。
杨振宁:因为它需要有人。比如,我再举个例子:我到芝加哥的时候,恰巧整个物理学界有个新的领域出现,新的领域是怎么出现的呢?这也是当时历史上很有意思的一件事情。1945年刚打完仗的时候,欧洲困难得不得了,还要有面包票的,生产不够。但是在那种情景之下,英国、意大利做出来了几个大家想不到的实验。1946年、1947年、1948年这几个实验出来以后,震惊了物理学界,因为是发现了一些从前不知道存在的基本粒子。这就是粒子物理学或者高能物理学的开始。这些出来后,大家要去研究这个东西,这就奠定了这个领域之后的发展。如果你那时候在中国的话,消息就比较晚,不知道里面发生了什么事情,当然你就不能够跟别人竞争。现在基本上还是这种状态,最新的这些发展基本上是在美国、欧洲、日本。这要跟进,不过就晚一些。
东方早报:目前的阶段,中国想在原创基础研究上有所进展的话,最需要做的是什么?
杨振宁:我想各个领域不一样。里头有一些是没法人为操纵的,是偶然的事情。比如说前沿的固体物理学。最近十年的样子,发展出一个新的方向,叫做拓扑固体物理学。这个领域现在国内做得很好,清华、物理所还有好几个别的地方,中国的研究员、博士生做得很好。这一部分是偶然的。但是既然国内有了好几个人做这个,它就发展出来一种“空气”,新毕业的本科生就会参与进去,这就可以渐渐地变成中国容易发展的方向。
每个领域都是这样子的。前两年张益唐做出来很重要的工作(注:2013年,张益唐证明了“弱化版本孪生素数猜想”),他当初是在北大跟着潘承彪的。陈景润、潘承彪、张益唐他们都是一个领域。从华罗庚开始,数学里这么一个小但是很重要的数论,就有一个传统在这里。王元、潘承洞、潘承彪他们都搞这个,所以搞出来重要的结果,从之前的陈景润到现在有张益唐。
现在每个学科前沿有十几个不同的方向,那么中国如果能在几个方向发展的话,就可以有突破的发展。
每个领域不一样,物理、化学、数学、生物不一。尤其是生物全面发展,你知道生物学今天的投资远超过数理,为什么呢?因为生物发展影响医学,影响人类的健康。这方面最近这几十年全球的投资有非常大的好处,现在人类的平均寿命,差不多是每十年增加一岁。
我想中国如果能在生物学里有一两个领域发展出来“传统”,这里头有很多年轻人做,然后数学里再有几个……我想这样发展下去是最好的途径,恐怕也是必然的途径。
编辑:邢贺扬
关键词:杨振宁 科学发展 物理学家 中国科学圈