據(jù)中國科學院官方科普平臺“科學大院”公眾號（kexuedayuan）3月27日消息，近幾年，“基礎科學”被提得越來越多，不僅國務院發(fā)布了《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》，華為、阿里、騰訊等知名企業(yè)也紛紛加大了對基礎科學研究的投入。

（圖片來源：央視、澎湃等網(wǎng)絡截圖）

隨著中國載人飛船、月球探測、量子通信等科技成果的逐漸顯現(xiàn)，很多人逐漸認識到加強基礎科學研究對國家發(fā)展的重大意義。當然，對基礎科學缺乏了解、認為其沒什么實際用處的也大有人在。

中國基礎科學研究在世界上到底處于什么水平？我們耗時耗力研究基礎科學真的值得嗎？ 大院er就此專訪了中國科學院院士、中國科學院高能物理所所長王貽芳。

中國科學院院士、中科院高能物理所所長王貽芳（圖片來源：必應圖庫）

王貽芳院士是首位獲得“基礎物理學突破獎”的中國科學家，2012年，他領導的大亞灣反應堆中微子實驗發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式，被《科學》雜志列為當年全球十大科學突破。

（本文根據(jù)訪談內(nèi)容綜合整理。）

中國曾因不重視基礎科學吃了大虧

什么是基礎科學？我認為基礎科學應該具有三方面的特征：

1.有一定的規(guī)律性，反映了自然界的基本規(guī)律；

2.不能直接應用到實際中，但是它是解決實際問題的基本原理，比如牛頓力學并不能教你怎么蓋房子，這是土木工程需要解決的問題，但是牛頓力學是土木工程的基礎；

3.基礎科學內(nèi)部還有層次性，比如很多領域里雖然有獨有的基礎研究，但是都離不開數(shù)學，所以數(shù)學在基礎研究里更為基礎。

（圖片來源：veer圖庫）

很多人經(jīng)常問“基礎科學看起來離我們生活非常遠，好像沒什么實際用處”，這種想法有些急功近利。 我們無法說出某個方程、某個定律有什么具體的用途，但是整個科學體系是自洽的，基礎研究就像蓋房子所需的一塊塊磚頭，雖然你不知道某一塊磚有什么用，但如果把這塊磚抽掉，房子就會坍塌。

包括物理學在內(nèi)的基礎研究是為了讓我們認識自然界，如果我們不了解自然，就沒有辦法發(fā)展和利用它。換句話說，基礎研究是社會發(fā)展的最根本動力。當然，這些是不能即刻帶來經(jīng)濟效益的。它帶來的更多是短時間不能見效的東西，包括科研水平的提高，即創(chuàng)新能力的提高、人才的培養(yǎng)、對技術的推動和發(fā)展等。

中國古代雖有四大發(fā)明、也有 “勾股定理”等發(fā)現(xiàn)，但我們只停在了“發(fā)現(xiàn)”階段，并沒有進一步發(fā)展出抽象的、純粹的科學。而早在古希臘時期，西方就出現(xiàn)了幾何學、邏輯學等科學，然后通過邏輯推理發(fā)展出一整套科學體系。

鴉片戰(zhàn)爭失敗后，中國打開大門向西方學習，引進了大量西方技術，購買槍炮，但北洋艦隊還是在甲午戰(zhàn)爭中失敗了，為什么?

如果沒有掌握科學規(guī)律，人們就不能舉一反三，只能單純就事論事，那么就永遠擺脫不了落后的命運。當時我們只認為學習西方的技術才是有用的，而沒有把西方的科學體系引進到中國來。相比之下，日本在明治維新時期不僅買槍、買炮，同時還引進了西方的科學，比中國早幾十年建立起了完整的科學體系，以至于中國很多科學名詞都是從日本傳來的。

所以從根本上來說，科學應該是主干，技術是主干上發(fā)展出來的枝葉，沒有科學只去做技術，最終可能什么也得不到。

基礎科學水平提升 歐美國家的崛起

回看世界歷史，歐美國家的崛起也無不與其基礎科學水平的提高有關。

沒有熱力學、牛頓力學以及麥克斯韋的電磁學等科學作為基礎，兩次工業(yè)革命根本無從談起。只知道燒煤的人是沒法做出蒸汽機的，必須要有熱力學理論的支撐。不把電磁學搞清楚，也不可能有電的應用，如果你去問麥克斯韋他的電磁學方程有什么用，他可能沒法想到我們今天享受的科技成就與此有關，包括電和電器都是他奠定的基礎。

拿高能物理領域來說，在研究過程中產(chǎn)生過很多意想不到的新技術。比如上一代美國最大的加速器“Tevatron”，給我們帶來了超導磁鐵技術的突破與普及，現(xiàn)在，醫(yī)院臨床所用核磁共振設備中就采用了超導磁鐵。

Tevatron粒子加速器（圖片來源：必應圖庫）

還有伴隨我們生活的萬維網(wǎng)，很少有人知道，它是誰發(fā)明的，實際上萬維網(wǎng)也是在高能物理研究過程中產(chǎn)生的。

1989年，歐洲的物理學家建設了大型強子對撞機來尋找希格斯粒子，而科學家之間需要相互交流大量的數(shù)據(jù)和程序，這成為了一個重大的問題。過去，交流依靠的是美國軍方發(fā)明的E-mail（電子郵件），顯然它已經(jīng)不能滿足科學家頻繁交流的需求了，于是，歐洲核子研究中心的計算機科學家Tim·Berners-Lee開發(fā)出了世界上第一個網(wǎng)頁瀏覽器，架設了第一個網(wǎng)頁服務器，推動了萬維網(wǎng)的產(chǎn)生，促進了互聯(lián)網(wǎng)應用的迅速發(fā)展。

歐洲核子研究中心（圖片來源：https://news.cnblogs.com/n/180532/）

不僅如此，基礎科學還給西方帶來了科學的方法論?？茖W的方法論有兩個：一是邏輯推理，二是歸納。古希臘以來，人們總結出一整套推理的方法，而弗朗西斯?培根之后又有了實證科學，西方的科學體系就是建立在歸納推理以及實證等根本支柱上。

目前，在我國社會缺乏科學的方法論，所以經(jīng)常會出現(xiàn)一些違背科學的言論與事件。比如很多人相信各種“大師”們的言論，卻沒有用科學的思維問一下是不是真的合理、有沒有證據(jù)支持。如果能通過發(fā)展基礎科學，讓更多人掌握科學的方法論，整個社會將更進一步。

除此之外，還有很重要的一點是，基礎科學研究是文明的一部分。

國家經(jīng)濟發(fā)展起來并有一定的基礎后，就會發(fā)展藝術、音樂、文學以及科學，人們這時就會仰望天空，探索世界是怎么回事、宇宙的根本構成，我們?yōu)槭裁磥?、將來到什么地方去？這些探索讓我們永遠有動力追求未知。

（圖片來源：視覺中國）

中國的基礎科學在世界上是什么水平？

1. 怎么評價一個國家基礎科學水平的高低呢？

基礎科學研究的重要性就體現(xiàn)在它對整個科學領域的影響，一個國家有影響力的基礎研究成果越多，這個國家的基礎科學水平就越高。

如何判斷基礎研究的成果有沒有影響力？看看我們的教科書就會明白。

無論學的是數(shù)學、物理還是化學，無論是在中學、大學還是研究生階段，教科書里都會寫到一些用科學家名字命名的基礎研究成果，這些就是最經(jīng)典的基礎研究，它們會永遠流傳下去，比如，現(xiàn)代物理學繞不開愛因斯坦的相對論，不可能不用量子力學。

（圖片來源：視覺中國）

當然，還有一些研究成果是被論文引用較多的，雖然也有較強的影響力，但跟寫進教科書相比還是差點。到目前為止，我國已有的這些重大科學成果能夠?qū)戇M教科書的幾乎沒有。

2. 中國古往今來的基礎科學的水平

前面也提到，中國古代沒有建立起基礎科學的體系，所以中國的基礎科學基本就是從“零”開始，經(jīng)過多年努力，中國的科技水平如今已經(jīng)在世界高科技領域占有一席之地了。但因為起步較晚，中國基礎科學研究跟歐美的發(fā)達國家還存在一定差距，教科書中也很少有用中國人名字命名的公式、定理等。

近幾年有媒體報道說，在國際上，中國的科技論文被引用數(shù)排到了第二。這是科技進步的反映，畢竟30多年前中國在國際上有一定影響力的基礎科學研究很少，現(xiàn)在能被國際同行認可并引用，算是跨越了一個很大臺階。

我們國家善于集中力量辦大事，所以我們能夠看到某個領域突然冒頭，但總體看來依舊是薄弱的。像高能物理領域，其中北京正負電子對撞機，大亞灣中微子實驗、江門中微子實驗這些成績，無論是科學還是技術的，使得我們基本上站在國際的平均水平。

但我們還要清醒地認識到，中國基礎科學研究還有很長的路要走，我們只是某個項目在國際上取得了領先的地位，但若要說整個高能物理，從規(guī)模和人員上，我們跟國際上還有相當差距。我們國家必須產(chǎn)生更多的重大成果，而不僅僅是一般成果，這才是質(zhì)的轉(zhuǎn)變！而質(zhì)的轉(zhuǎn)變不可能一蹴而就，必然要經(jīng)歷這樣一個路徑：從幾乎為“零”開始到出現(xiàn)大批一般成果，然后才是重大成果。