互动科普

开放的科学，开放的创新环境

《环球科学》：为了在本期核武器专题中充分反映中国科学家的观点，我们访问了一些中国核科学家，还专门到四川绵阳中国工程物理研究院的科技馆去参观，回顾中国核盾牌铸就的历程。在不同的地方，大家都会提到你对中国核武器发展的贡献。作为“两弹一星”功勋科学家，你参加和见证了两弹研制的过程，在当时那么艰苦的条件下，中国科学家为什么能取得这样大的成就？

周光召：核武器研制和整个“两弹一星”工程，是中国科技史上很重要的事件。 中国核武器研制成功，除了有相关领导、科研人员等全国上下几十万人的努力，更重要的是，具备了历史形成的特殊条件。

解放之初，中国全社会形成了尊重科学、尊重知识和尊重人才的氛围，吸引了数万名知识分子从海外归来——这些人的回国，不仅仅是因为向往新中国，也是被当时尊重科学、尊重人才的社会风气所吸引。这一批回国的知识分子，有很多成为了“两弹一星”的功臣。

而且，除了周恩来、聂荣臻、陈毅等领导人真心实意地尊重科学、尊重知识和尊重人才外，中国政府还对核武器研制进行了战略部署。如果没有1956年制订的《1956—1967年科学技术远景发展规划纲要》（简称“十二年科学规划”），也就不可能建立后来这些参与“两弹一星”研制的研究所：计算机所、自动化所、一些化学和材料方面的研究所；就没有人才来从事“两弹一星”的研制，没有技术和知识储备来解决所面临的种种困难。

所以，当我们回顾中国核武器研制的成就时，不可以忘掉这段历史。正是当时整个社会尊重科学和知识的氛围，培养出了一大批新中国自己的技术骨干——参加“两弹一星”研制的一大批人都是在这样的环境中成长起来的。我自己就是在1954年毕业，走上科研道路，加入这一队伍，逐渐成熟起来的。

当然，这中间也经历了曲折。1958年开始的“反右”和“大跃进”等运动，过分强调了人的主观能动性，而不顾客观科学规律，造成的后果相当严重，完全破坏了科学研究的秩序和应该遵循的规律，使得整个社会丧失了科学精神。那个时候，刮起了粮食亩产几万斤、十几万斤的浮夸风；大炼钢铁运动中，仿佛完全不需要知识就可以炼出钢铁……解放初期形成的良好科学研究的氛围和实事求是的精神，被破坏殆尽。

直到1961年，这种情况才得以纠正。那一年，聂荣臻副总理提出了著名的《科研十四条》，恢复对科学、知识的尊重，重新凝聚起知识分子，让他们把精力放到研究中。1962年，陈毅副总理在“广州会议”上还脱下帽子，代表党和政府向知识分子致歉。经过了前段时间的破坏，科研环境的恢复和科研秩序的重建工作非常艰难。聂荣臻亲自到研究所，检查实验室，帮助制订实验室管理规则，他的要求细致到“要保持实验室清洁”等，就是要以严肃的态度、严密的方法来进行科学研究。经过拨乱反正，科技界的科学精神、科学态度和科学方法基本恢复到了正常状态，这样才能保证“两弹一星”的研制工作真正按照科学规律来进行。

一项重大的科技发现，由什么样的人、在什么时候发现，有一定的偶然性。但如果我们建立了良好的创新环境，形成了有高度的科研战略，集中了一批优秀的科技人才，并坚持按照科学规律和科学方法去研究，终究是会做出成果来的。

《环球科学》：最近，俄罗斯总统普京追授科瓦利“俄罗斯英雄”的最高荣誉。这样，前苏联发展核武器过程中，利用特工人员从美国获取核技术的情况得到了证实。中国发展核武器，除了苏联专家早期的帮助外，完全是依靠中国自己的科学家独立研究。

而且，当时从事两弹研制的中国科学家都非常年轻。1958年，二机部九局成立、原子弹研究正式拉开序幕时，邓稼先34岁，朱光亚32岁，更多的科研人员还不到30岁。由这样一支年轻的队伍独立自主地完成两弹研制，不能不说是一个奇迹。

周光召：和所有爱国志士一样，中国科学家也有一个心愿：希望中国繁荣强大，得到世界各国的尊重，自立于世界民族之林。新中国成立后，尽管我们已经取得了较高的成就，但我们在世界上，还是被很多人看不起。因此，研制核武器就成为科学家们报效祖国的一种方式。毛泽东和陈毅都曾讲过，有了核武器，我们的外交工作才好做，也是这个原因。

有了这样的心愿，再加上国家领导人对科学研究的关心和支持，使从事“两弹一星”研究的年轻人深受鼓舞。这支队伍从组建开始，就具有很强的凝聚力和团队精神，来自各个领域的人能够不计较个人利益，全身心投入到共同的研究中。那个时候，没有上下级的概念，没有干部、群众的区别，没有知识分子和工人、军人的区别，大家都是一条心：要把核武器做出来。这是在当时的历史条件下，自己能为祖国做的最重要的一件事。这种氛围就让每个人都激发出很强的创造力，去克服各种困难，完成研究工作。

我要强调，在中国发展核武器的过程中，老一辈科学家发挥了至关重要的作用。一位很重要的科学家是钱三强。他为中国的核武器研究准备了人才和技术。从科学家的角度看，钱三强对中国核武器研制的远见和部署，对这个领域人才的储备和培养，在核武器研究中起的作用是非常大的，我们尊重和怀念他。

《环球科学》：当年，中国经济和科研水平都相对落后，两弹的研制工作却进展非常迅速，研究水平也相当高。现在，我们科研人员的科研和生活条件都改善了很多，在新的历史条件下，我们怎么借鉴“两弹一星”成功的宝贵经验，把整体上仍然相对落后于发达国家的中国科学研究水平迅速提高呢？

周光召：其实，不仅仅是核武器，新中国的很多科技创新，都是在物质条件相当差的情况下创造出来的。因为有这种报效国家和按照科学规律办事的精神，科研工作者们会努力去完成各种任务。当然，过分夸大精神的力量，就会出现“大跃进”那样过分强调主观能动性的运动，造成严重的后果。但在物质条件相对较差的时候，精神还是会发挥非常重要的作用。

不仅是中国，世界上重要的科技发明和创新，有许多也是在困难条件下做出来的。上个世纪科学界最重要的三个发现：相对论、量子力学、DNA的双螺旋结构，都是在相对困难的条件下产生的。

相对论的产生，主要应归功于爱因斯坦。但年轻时的爱因斯坦处境非常困难。大学毕业后，他两年找不到工作，在朋友的帮助下，才谋得了一个专利局小职员的职位。在工作之余，爱因斯坦一直没有放弃自己的理想，坚持进行研究。但在1905年提出相对论后的很长一段时间里，他并没有得到科学界的承认。直到1909年，爱因斯坦才终于得到了一个大学的教职。

20世纪20年代，德国科学家海森堡等人建立起量子力学方程。在量子力学的发展中，英国、丹麦等国的科学家都做出了重要贡献，但德国科学家的作用是最大的。第一次世界大战结束后不久，德国经济正处于最困难的时期。而且，德国科学家被禁止参加国外的科学会议。在这样的困境中，德国科学家还是做出了这样的成就，究其原因，德国政府固然采取了很多措施，但科学家的“精神力量”更不可忽视。

DNA双螺旋结构的发现，是在1953年。第二次世界大战后的英国，经济也遭到了严重的破坏，科研条件也不好。但由于当时的英国有鼓励科技创新的环境，几个年轻人才能做出这样的成就。

我讲这些例子，也是因为对科技界现状有一些感触。目前，我国面临许多重大问题：人口问题、资源问题、国际竞争力问题等。经过近几十年的发展，中国取得了很大的成绩，但我们和美国等发达国家的差距，还是客观存在的。这就需要中国科技界和社会各个阶层，把解决国家重大问题放在首要位置，形成共同的意志，才能在相对艰苦的条件下克服困难，找到解决这些问题的独特办法。

现在，一提到我们的科技创造力低，首先埋怨的就是投入不够。的确，我们的投入和发达国家差很远，但我认为，硬环境的创造，比如投资、设备、基础设施建设等，是科学研究的必要条件，但绝不是充分条件。更重要的是软环境的建设，这就包括战略规划、目标选择、人才储备等。我们现在的科研选题，是不是针对国家面临的重大问题？我们是不是把自己的精力集中到了这些重大问题上？我们有没有建立能够激发所有人积极性和主动性的创新环境？有没有一个目标能够把大家集合、凝聚在一起？如果没有超前的战略部署，没有科学精神、科学态度和科学方法，要想取得重大科学成就，是很困难的。最多是做一些枝节性的论文，或者在人家的重大发现基础上去做一些渐进性的改进。

中国一向很看重诺贝尔奖，却一直很少思考诺贝尔奖得主是在什么样的环境下产生的。我们都知道，美国获得的诺贝尔奖是最多的，这与它的教育和科研体系有很大关系，也就是说与它的软环境有很大关系。但美国模式也不能简单地复制，世界上每个国家，都应该有自己的特点。比如说德国，在一战后最困难的时期，形成了量子力学。二战后，有影响的犹太籍科学家都已离开，德国分裂成东德和西德，经济被摧毁，国家面临空前困难。德国科学界在很差的条件下，一方面不断争取政府增加投入，一方面团结德国科学家，一步一个脚印地坚持创新，形成了创新的环境。在那里，你很少看到急于求成的浮躁心理。他们的坚持取得了成效，近年来，德国人获得的诺贝尔奖也逐渐多了起来。

《环球科学》：你一直强调营造科学研究的软环境和创新的软环境，软环境究竟包含哪些内容，又发挥着怎样的作用呢？

周光召：科学研究分为两种，一种是基础研究，可以由科学家分散进行；另一种是应用研究，常常需要一批科技人员共同进行。对解决国家重大问题进行的应用研究，必须有明确的目标和强大的、凝聚力很强的科研团队，营造良好的创新环境，激励产生一种生动活泼的创新精神。当然，即使是基础研究，也经常需要学科的交叉，也需要学科间的合作。无论是基础研究或是应用研究，都需要民主的学术气氛和合作的精神。

回顾 “两弹一星”的研究，那时候团队精神和学术民主的氛围都很好。拿今天的话来说，是软环境很好。当时，我们完全是针对问题本身展开各种讨论甚至争论，根本没有等级和身份方面的顾虑和限制。大家都积极地提出自己的想法，希望自己的想法被大家讨论，早日找到解决问题的办法。现在，这种情况很难看到了，反倒经常出现两种不开放的情况：一是缺乏学术民主的氛围，往往是院士或领导一讲话，就再没有人敢讲话了；二是实行不必要的封锁，大家都生怕自己的想法被别人知道了。

事实上，要完成重大课题的研究，就需要很多学科的专家共同参与。“两弹一星”是这样，刚刚发射的“嫦娥一号”也是这样。但现在，部门之间、学科之间的协作和交流越来越少了，更不用说激烈的争论。而当年我们没有上下级之分，也没有说谁是教授谁是刚毕业的学生，大家都可以大胆提出自己的想法，进行争论。

现在大家都在提创新，创新作为科学研究中的较高要求，更需要环境。创新需要的软环境，比硬环境更为重要，而且需要超前培育。一般来说，创新分为两种，一种是渐进性创新，一种是颠覆性创新。中国目前最需要的是颠覆性创新。

今年是半导体发明60周年，同时也是超导理论发现50周年。有一位科学家在这两个领域都取得了重大成就，两次获得诺贝尔奖，他就是巴丁。

美国科学家约翰·巴丁（John Bardeen）是一个很有意思的科学家，他不是爱因斯坦那样的天才，不像爱因斯坦那样不具有可复制性。相反，他非常努力，跟一般人的奋斗有很多相近的地方。比如，他在大学时非常喜欢物理，但他也考虑就业，所以选择了电子工程专业。毕业后，因为美国经济大萧条，他也没有办法从事自己所学的专业，转行去搞地质勘探工作。后来他终于自费去念了最喜欢的物理专业的研究生，结果二战爆发，他应征入伍。战后，他仍然希望在大学从事自己喜欢的物理研究工作，但是大学提供不了生活所需的一年3,000美元的薪水，于是他去了贝尔实验室搞半导体。在贝尔实验室，巴丁也不顺利。半导体晶体管的发明，巴丁和实验物理学家布喇顿密切合作，取得了突破性发现。1956年，巴丁、布喇顿和肖克利三人因发明半导体晶体管获得了诺贝尔物理学奖。但在晶体管发明后不久，巴丁的领导肖克利就开始排挤他。他只好离开贝尔实验室，去了伊利诺伊大学。在那里，除了继续从事半导体研究外，他还开始了自己一直很感兴趣的另一领域——超导理论的研究工作。

从事超导理论研究时，巴丁坚持他的团队合作精神，并发挥了科研领导才能，他从其他学校找了两个不同专业的学生——来自麻省理工学院的施里弗和杨振宁推荐的、正在普林斯顿高等研究院读博士后的库珀，三个背景不同的人在一起工作，把超导理论问题解决了。他们三人合作的成果被称为BCS理论（B——巴丁，C——库珀，S——施里弗），由于超导理论，巴丁于1972年第二次获得诺贝尔物理学奖。

讲这么长的故事，是想说明，无论是渐进性创新还是颠覆性的创新，都需要长期执著地坚持，需要团队精神和合作精神。巴丁很聪明，但他和社会是融合在一起的。他会去适应社会，比如去搞地质勘探、当海军等，都很出色，但最后他放弃了这些高薪工作，绕回到自己喜欢的领域。而现在有的人却很脆弱，经历这样一番波折，可能就不行了。

至于软环境的内容，我们上面谈到的，都是创新软环境的内容。如尊重科学、尊重知识和尊重人才；遵循科学规律和维护科研规范；坚持科学精神和学术民主；百折不回的奋斗精神和协调合作的团队精神等等。营造创新环境需要全社会的努力，但科技工作者要带头。

《环球科学》：你举巴丁这个例子，给人启发。你对创新软环境的概括，使人想到一个问题：颠覆性创新特别需要求异思维，要鼓励每个人独立思考，最大限度地激发他们的创造能量。但在营造创新环境中，怎么处理好集体和个人的关系，却是一道难题。

周光召：这个复杂的问题，其实社会各界已经开始讨论了。

出现这样的问题，和我们以前的措施有关系。我们总是抓住复杂问题中的某一方面进行强调，但很多东西强调过头，就会走到反面去了。比如说，在很长时间内，我们的很多奖励都给了集体，但强调集体过头了，就扼杀了个人的积极性；后来我们又只奖励个人，只突出个人的成就，这就产生了另一方面的影响：在需要形成强大的科研团队时，不利于凝聚一大批人，去解决复杂的科研难题，因为每个人都可能会考虑自己在团队中的位置，能不能得奖。如果不在得奖之列，就很可能失去参与这件事的积极性。

其实，这个问题在世界范围内也存在，也有可借鉴例子和解决办法，今年的诺贝尔和平奖，奖给了一位个人（戈尔）和一个集体（IPCC），这可不可以供我们参考呢？我们强调组建强大的科研团队，但对个人的主动性和团队合作精神二者都不能偏废。团队的主要职责，就是让个人的积极性、主动性得到充分发挥，而每一个被激活了最大创造力的人，都要为共同的团队目标而努力。

处理基础研究和应用研究的关系也存在同样的问题。几十年来，我们一会儿强调基础研究，一会儿强调应用研究，而且常常矫枉过正。强调基础研究，就一切都以论文发表为标准；强调应用研究的时候，又要求所有的研究所开门办所，到工厂中去找课题。这种跷跷板式处理问题的方式不行，恐怕要考虑平衡木式的处理方式。

解决复杂问题的简单思路是开放。计算机操作系统越来越复杂，问题也越来越多。于是有人搞了开放源代码的Linux操作系统，让大家都来贡献力量，一起来解决这一复杂问题，结果是问题得到很好解决，Linux操作系统风行世界。IT技术中，无论是软件或硬件，开放系统随处可见。开放的思路解决了很多复杂问题。创新环境的营造，也是一个复杂问题，也要用开放的精神和开放的思路来解决。人与人之间开放，机构与机构之间开放，个人与机构之间开放，全社会开放，营造创新环境的基础就形成了。

现在回想起来，我所参与的两弹研究工作，其实是在极端保密的条件下，给科研人员营造出一个很宽松、很开放的创新环境，让每个人的创造潜能都最大限度释放出来，于是取得了成功。