世纪之交的科学随想 课文

　　世纪之交的科学随想

　　杨振宁

　　□在即将到来的新世纪，新事物将会层出不穷，人类的生产力将会大大提高，自然科学将会更蓬勃的发展；科学、工业、经济的连锁发展将会持续下去，推动世界前进。

　　两百多年前，美国科学家富兰克林曾经讲过这么一句话，他说：将来人类的知识将会大大的增长，今天我们想不到的新发明将会屡屡出现，我有时候几乎后侮我自己出生过早，以致不能知道将要发生的新事物。

　　我坐下来想一想，他所讲的新事物，包括些什么呢？我可以随手列出一个很长很长的单子：火车、轮船、飞机、高楼、升降机、自来水、电话、电灯、电影、电视、手提电话、光纤、计算机、胰岛素、器官移植、心脏搭桥、原子弹、核能发电、人造卫星……等等，几乎无穷无尽。

　　为什么能够在这200年来产生这么多的新事物呢？归根到底，其实原因很简单，是因为工业的发展大大增长了人类的生产力。这个变化是一个非常惊人的事情。

　　我可以随便举个例子：100年以前，世界的农业人口占人口总额的80%以上；今天，你要看美国的农业人口，只占全国人口的1%到2%，他们生产出来的成果，不仅可以供全美国人食用，还可以出口到世界各地去。

　　我可以再举个例子。去年，《财富》杂志说，近30年来新成立的科技公司的总资产，已经接近10000亿美元，而这个增长速度还在与日俱增。

　　□过去100年、50年，科学、工业、经济这3个互相连锁的环节，推动着世界前进。而从基本原理到工业产品，过程正在大大加快。

　　所以，我们可以想一想，这两百年尤其是近100年、50年来，世界是由3个互相关连的环节推动着前进的：一个是科学，科学带动了工业；工业则带动了经济；而经济的发展反过来又促进了科技的发展。工业发展过程中提出来的问题、题目，由科学家来研究解决。科学研究也可以直接促进经济的发展，如20世纪发展出来的统计学，在农业、工业、医学等方面都有决定性的影响，当然经济的发展也可以使得更多的投资在工业。科技、工业、经济这3个互相连锁的因素，是近代世界发展的总的趋势。这个趋势发展下去，对将来的世界会发生什么影响，今天很难讲。比如说，前些时候我在报纸上看到一个很惊人的消息，它说，有生物学家估计，到2050年，人类的平均寿命可能增长到150岁。我不知道将来是否会发生这样的事情。我想很多人可能会同意我的想法，就是希望这件事情不要发生。因为这件事情如果发生，对整个世界不可想像的影响实在是太大了。

　　我们再看看过去50年的发展，就会得出另一个重要的结论，就是从基本原理转变为工业的速度在这50年尤其是近20、30年大大的增加。我可以举出的例子（见表）：

　　在半导体方面，有名的「摩尔定律」在1965年提出，芯片的容量每十八个月就要加倍；1971年，一个芯片上差不多有3000个transistar（晶体管），但到去年就已经有10的7次方个transistar在一个芯片上，而且没有人知道这个发展的极限在那里。

　　我们现在可以得出的结论是：更新的事物将会层出不穷，一些今天不容易梦想到的东西不久将变成事实；人类的生产力将会大大提高，自然科学将会更蓬勃的发展；科学、工业、经济的连锁发展将会继续持续下去。我想这些都是我们今天可以有很大的自信心讲的话。

　　在这种情形之下，对于每一个人、每一家学校、每一个国家，都会立刻发生这样一个问题，就是你是多用「科」、还是多用「技」？我们知道，全世界每一个国家都有「科技部」，科技部既要管「科」，也要管「技」，问题是对「科」多注进一点资源，还是对「技」多注进一点资源。这是一个非常复杂的问题。对个人、学校、国家，都会是一个非常困扰的问题。

　　在1921年4月，爱恩斯坦第一次到了美国，准备到爱迪生的机构去做研究，抵美后受到盛大欢迎。他到波士顿的时候，有一个记者给了他一张纸，上边有一系列实际的问题，包括谁发明「对数」？美国那一个城市制造最多的洗衣机？纽约到水牛城有多远？声音的速度是多少？……因为爱迪生对每一个要聘用的人都会进行考试，问的就是这一类题目，所以记者就先拿这些题目来考一考爱恩斯坦，结果爱恩斯坦完全不合格。

　　这个故事要描述的是爱迪生和爱恩斯坦这两个人，他们的着眼点不一样，价值观不一样，所以会产生刚才那个故事。这是一个真的故事。

　　□「创新」已经是一个非常流行的名词。美国的教育哲学和亚洲包括中国的教育哲学，在鼓励创新方面哪一个更优胜？这是一个非常复杂的问题。

　　对「科」与「技」的重要性，那一个更重要一些的问题，没有一个简单的回答。在今年一月，美国的《科学》杂志访问了中国的科技部长朱丽兰，谈到了「九七三计划」。我很高兴朱部长讲了这么几句话（刊登于1999年2月26日《科学》杂志）：对我们部里的人来说，最重要的一点是通过科学与教育振兴国家。这个政策，使我个人感到又高兴、又焦虑。高兴的是国家领导人对科学、对教育特别重视，焦虑的是我们有责任要有效地推动社会进步和经济发展。

　　到底像朱部长那样掌握着中国科技事业发展前途的人，会决定在哪些方面注入更多的资源，通过她刚才那番说话，我们可以相信，凭着对整个大局的了解，一定可以得出一个恰当的结论。

　　这就引起我要同大家提出以下这个问题。今天，大家在讲科技的时候都要讲创新，「创新」在中国已经是一个非常流行的名词，在报上经常都可以看到。究竟怎样才可以鼓励创新呢？这又是一个非常复杂的问题。在这个问题上，我个人有深深的感受。因为我是在中国出生、成长，念完了中学、大学还拿到了一个硕士学位之后才到美国去的；博士学位是在美国拿的，然后做研究、教书，到现在已经50多年。我觉得自己对中国、美国的教育哲学都有相当深入的认识。这两个教育哲学是相当不一样的，而这两个不同的教育哲学在怎样鼓励创新这件事情上的差异，是值得我们深思的。

　　在这些方面，两种教育哲学是有很大的分别。我相信任何一个在美国教书教了很多年的人，看到来自香港、台湾、新加坡以及这些年来自中国大陆的学生，拿他们来跟美国的学生一比，就会很清楚显示出刚才所讲的这些差异来。

　　到底这两种教育哲学那个好、那个不好？这是一个非常复杂的问题，是要用辩证的方法来仔细了解。我认为，这两种教育哲学都能够鼓励创新，不过他们各自对不同类型的学生产生的最大效应是不一样的。我觉得，美国的教育哲学对排在前面的30%到40%的学生是有益的，因为这些学生不需要按部就班的训练，他们可以跳跃式学习，给了他自由，他可以自己发展出很多东西，当然他的知识不可避免地会有很多漏洞，但如果他真是很聪明的话，将来他自己可以弥补这些漏洞。所以这种学生受到美国式的教育训练，会比较快、比较容易成功。可是，亚洲的教育哲学对排在后面的30%到40%的学生较有益处，为什么呢？因为这些学生通过按部就班的训练，可以成才，而且成才之后可以跟比他聪明的人竞争，因为他有扎扎实实的知识，可以了解很多不是几天就可以学会的东西。这方面我自己有亲身的经验。

　　记得我刚到美国芝加哥大学念研究院，两三天以后就看见很多同学他们都非常的聪明，随便讲什么题目好像都知道，当时我觉得美国的同学很厉害。可是过了两个月之后，我发现不是那么一回事，因为他们对名词知道得很多，可是如果你连问他3个问题，他就回答不上来了。所以到了考试的时候，我的分数远比他们的好得多。

　　回到那个问题上，究竟哪一种教育哲学比较好呢？或者说，对于学生来讲，应该着重哪一种哲学？我最后得出的结论是：如果你在讨论的是一个美国学生，那就要鼓励他多学一些有规则的训练；如果讨论的是一个亚洲学生，他的教育是从亚洲开始的，那么就需要多鼓励他去挑战权威，以免他永远太胆怯。

　　北京大学前身的京师大学堂，是1898年成立的，去年北京大学刚刚庆祝成立100周年纪念。在京师大学堂刚成立的时候，基本上可以说是没有科学的，那时候全中国懂微积分的人相信不会超过3个。从那时候开始向外国派留学生，可以说到了我这一代，我是1942年在西南联大毕业的，中国的大学生才开始真正接触科学。

　　科学在中国大大的发展，是1949年中华人民共和国建国以后的事情，这50年间有了长足的进步。那么，如果你要问这样一个问题，中国血统的科学工作者在世界所有不同的科目里头，那些科目可以最先达到领先的地位？这可以很容易的回答：数学是最先的。华罗庚、陈省身，毫无问题在40年代就已经达到世界的最前线。其次是理论物理。到了50年代，华裔的理论物理学者也达到了最前线。那时如果看最重要的生物科学的志杂，那上面中国学者写的文章是很少的，可是到今天，中国人的名字在这些杂志上已屡见不鲜。

　　这里面是什么原因呢？其实很简单，因为数学跟理论物理比较简单。我们学物理的人很聪明，专门选能够解决的问题去解决。而人的身上可能发生的病可以有好几百种，所以选题很难。

　　数学和物理是非常深奥，但是可以单刀直入，所以如果是非常聪明的小孩，你给了他方向以后，他可以非常快的一下子就达到最前线。所以，数学最先成功、理论物理最先成功，然后是实验物理、才到生物学。

　　昨天，有新闻记者问我：杨教授，你觉得华裔的学者什么时候才能够得到生物学的诺贝尔奖？我说，我相信10年之内就可以得到。到现在，最少已经有5位华裔的生物学家被提名过诺贝尔奖。

　　我相信华裔学者10年之内就可以拿到诺贝尔的生物奖。中国本土的科学家则要更长时间。学术要有传统，这个传统不是10年20年可以建立起来的。

　　然后第2个问题是，在中国本土上的中国学者，能拿到诺贝尔奖又是什么时候呢？这个问题比较复杂。因为里面有一个很重要的问题是经费的限制，今天中国的科研经费比起20年以前已经有大大的增长，比起50年前更是天文数字的增长，可是比起先进国家还是差很远。这是第一个困难原因。第二个困难是，学术需要有传统，这传统不是一天两天、一年两年甚至10年20年可以建立起来的。因为这些困难，所以到今天还没有一个在中国本土上的学者得到诺贝尔的科学奖。但我跟那个新闻记者说，我相信20年到40、50年内，这件事一定会发生。

　　摘自《大公报》99.12.1

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