透過“卡脖子”表象你看到了問題的實質(zhì)嗎

1、透過“卡脖子”表象，你看到了問題的實質(zhì)嗎?當前，中國在諸多核心技術領域被卡了脖子。但這只是表象，問題的實質(zhì)是我們的基礎科學大幅落后于美西方。從根本上推動人類文明發(fā) 展的是科學，還是技術？技術的 重要性毋庸置疑。首先，科學成 果是通過技術發(fā)明來造福人類 的；其次，技術進步又能極大地 促進科學發(fā)現(xiàn)。然而，真正決定 人類精神和物質(zhì)世界的歷史、現(xiàn) 狀和未來的是科學，而不是技 術，科學對于技術的支撐和引領 作用無以替代。在舉國關注“卡 脖子”問題的當下，搞清楚這個 問題至關重要。去功利化，超越對科學的膚淺理解科學和技術是什么關系？考 察最近三百年的人類歷史，我們 很容易看到這樣的情形，即技術 發(fā)明促進科

2、學發(fā)現(xiàn)，或科學發(fā)現(xiàn) 引領技術發(fā)明。一個典型的案例 是，蒸汽機催生了熱力學，而熱 力學又讓蒸汽機得以改進。世界科技史學家W. C,丹皮 爾在科學史及其與哲學和宗教 的關系一書中說：“科學過去是 躲在經(jīng)驗技術的隱蔽角落辛勤 工作，當它走到前面?zhèn)鬟f而且高 舉火炬的時候，科學時代就可以 說已經(jīng)開始了?！钡て査f的 “科學時代”發(fā)端于十九世紀六 七十年代的第二次工業(yè)革命。此 前，發(fā)明家的成就一般要靠實際 生活需求來推動。但從這時起， 人們看到為了追求純粹的知識 而進行的科學研究，開始走到實 際應用和發(fā)明的前面，并且啟發(fā) 和引領實際應用和發(fā)明。當代科學和技術發(fā)展的一 大趨勢是融合?？茖W和技術之間 的界限

3、越來越模糊，呈現(xiàn)出科學 技術化和技術科學化的特征。從 形成一種新知識到把這種知識 運用到產(chǎn)品和工藝，所用的時間 也在不斷縮短。甚至還有一部分 科學正在變成技術，材料科學、 基因科學、人工智能等很多領域 的發(fā)展都提供了這方面的例證。 技術越新，包含的科學知識越密 集。另一方面，科學的進步也越 來越依賴最新技術裝備的支持。凱文凱利在技術想要什 么一書中原創(chuàng)了一個英文單詞 “Technium”,臺灣學者將其譯 為“科技體”，大陸學者很快也采 用了 “科技體”的譯法。應該說， “科技體”的意譯更準確地表達 和延伸了原創(chuàng)者的意圖，就是要 把科學和技術看作是一個整體， 進而闡述這個整體的演化規(guī)律。有學者曾

4、做過一個“橄欖” 的比喻：“橄欖”的兩端分別是科 學和技術，而中間部位是科技 體。而事實上，盡管相互融合是 大趨勢，但科學和技術的各自主 體還遠未合二為一。因此，“啞 鈴”或許比“橄欖”更為貼切。當 然，啞鈴的中間部位正不斷壯 大。即使將來有一天，“啞鈴”真 的變成了 “橄欖”，橄欖兩端也仍 將是獨立的客觀存在，否則就不 能稱其為“橄欖”了。需要強調(diào)的是，盡管科學與 技術具有相互促進、相互融合的 特點，但這并不足以打破科學引 領技術的主流趨勢和總體規(guī)律。 牛頓運動定律和愛因斯坦相對 論支撐著人類航天夢想，麥克斯 韋電磁理論奠基了電力和電子 工業(yè)，圖靈原理和模型孕育了馮 諾依曼現(xiàn)代計算機構(gòu)架，同

5、位 素的發(fā)現(xiàn)讓原子彈成為可能，還 有許多生物工程、新藥、新材料 無不是科學發(fā)現(xiàn)所派生的產(chǎn)物。 更先進、更宏大、更精確的技術 背后也必然地包含著更深刻的 道理，而這些道理便是科學。科學和技術是兩個完全不 同的概念。簡單地說，規(guī)律的運 用是技術，而技術背后的道理是 科學?？茖W幫助我們認識和發(fā)現(xiàn) 自然，而技術幫助我們征服和改 造自然；科學解決“是什么”和 “為什么”的問題，而技術解決 “做什么”和“怎么做”的問題；科 學一般與生產(chǎn)實踐沒有直接關 系，而技術通常可以立竿見影地 惠及大眾，造福百姓；科學往往 以知識形態(tài)存在于無形，而技術 以物質(zhì)形態(tài)存在于有形；科學屬 于上層建筑，而技術則是經(jīng)濟基 礎的一

6、部分；科學有時能夠顛覆 人類對宇宙的根本認識，讓世界 觀發(fā)生徹底改變，而技術卻很難 做到這一點。科學是分學科的，還有應用 科學和基礎科學之分。一些科學 有應用價值；一些現(xiàn)在沒有，將 來可能有；還有一些永遠都沒 有。很多科學研究只是為了揭示 自然規(guī)律，探索宇宙奧秘。就基 礎科學而言，我們尤其不能片 面、機械、僵化地理解和強調(diào)“理 論聯(lián)系實際”?；A科學對技術 的巨大推動作用，往往都是“無 心插柳柳成行”。事實上，科學研究沒有“沒 用”的。科學，探索的是自然規(guī) 律。人們每掌握一條規(guī)律，都是 一次自然認知的升華，從而在更 高的精神境界中生產(chǎn)和生活，直 至創(chuàng)造出新的文明。興趣是人類最好的老師，也一個現(xiàn)

7、代化強國，不僅要有技術，而且要有 科學，特別是基礎科學;必須擁有一大批足 以改變?nèi)祟惷\的偉大科學發(fā)現(xiàn)，以及眾 多能夠領導世界潮流的科學大師。否則，那 就不是真正意義上的現(xiàn)代化強國。是推動科學發(fā)展的最強大也最 持久的動力。很多科學研究只是 為了滿足好奇心，我們的天性使 然。人類渴望了解這個世界，迫 切地想要知道我是誰？我從哪里 來？我到哪里去？所有的文化，包 括宗教在內(nèi)，都是在嘗試回答這 些問題時給出的不同答案。而科 學的使命就是要不斷地揭示宇 宙的本質(zhì)和真相，也只有科學探 索才能找到正確的答案。在此過 程中，科學促進了人的全面發(fā) 展，進而推動著整個人類文明的 進步。我們應該超越對科學功利 化

8、的膚淺理解?？茖W支撐著美國的世界霸主地位在當今世界上，直觀體現(xiàn)美 國霸主地位的可能是其核動力 航空母艦，或作為儲備貨幣在全 世界通行的美元。但這些表象背 后的實質(zhì)是，美國在科學，特別 是基礎科學領域?qū)ζ渌麌覔?有碾壓式優(yōu)勢。二十世紀二三十年代，世界 數(shù)學的中心在德國的哥廷根，那 里聚集著世界上最杰出和最龐 大的數(shù)學家群體。這個時期，世 界物理的中心也在德國。相對論 的提出者愛因斯坦、量子力學的 創(chuàng)始人之一普朗克以及矩陣力 學的鼻祖海森堡等都是德國科 學家。那時候，美國的科學充其量 只能算作二流。但希特勒上臺 后，情況開始發(fā)生變化。這位大 獨裁者把德國的科學精英源源 不斷地驅(qū)趕到其他國家，尤其

9、是 美國。歐洲最杰出的科學家?guī)缀?都定居美國，這大大促進了美國 科學的興起?？梢钥隙ǖ卣f，如 果沒有這些人，美國后來在科學 上無法與蘇聯(lián)競爭并獲得冷戰(zhàn) 的勝利。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在70%以上 的諾貝爾科學獎獲獎者居住在 美國。2020 年6月 10日，2021 年QS 世界大學排名發(fā)布，排名前三的 大學依然都來自美國，分別是麻 省理工學院、斯坦福大學和哈佛 大學。在排名前10的高校中，美 國大學占據(jù)5所。美國擁有許多舉世聞名、全 球最頂尖的實驗室，包括勞倫斯 伯克利實驗室、勞倫斯利弗莫爾 實驗室、林肯實驗室、加州理工 學院噴氣推進實驗室、洛斯阿拉 莫斯實驗室、布魯克海文實驗 室、橡樹嶺實驗室、貝爾實驗

10、室、 阿貢實驗室科學的發(fā)展為技術的進步 提供了不竭動力。在軍工、航空 航天、醫(yī)學和醫(yī)療技術、信息技 術等重要領域，美國都以無可匹 敵的實力和壓倒性的技術優(yōu)勢 雄居世界之首。上世紀九十年代 以來,全世界90%以上的技術創(chuàng) 新，都離不開硅谷的技術支持， 背后都有硅谷的影子。同時，在一高度發(fā)達的市 場經(jīng)濟環(huán)境中，美國的產(chǎn)學研以 及風險投資好像受到魔力的驅(qū) 使，不約而同地聚集到一起。二 戰(zhàn)以后，美國的大學與工業(yè)企業(yè) 互相聯(lián)合的趨勢不斷發(fā)展，越來 越多的企業(yè)科研機構(gòu)甚至企業(yè) 本身建立在那些頂尖級大學周 圍，進而形成五個龐大的區(qū)域性 科學工業(yè)綜合體，分別座落在波 士頓一劍橋、紐約一新澤西、華 盛頓一巴爾的

11、摩、舊金山一帕洛 阿爾托和洛杉磯一圣地亞哥。此 外，美國還有許多以聯(lián)邦研究機 構(gòu)為中心形成的科學工業(yè)綜合 體，這種科學工業(yè)綜合體主要以 國防部和國家航空航天局為代 表。美國的各種科學工業(yè)綜合 體以其強大的科研產(chǎn)出能力和 成果轉(zhuǎn)化能力，不斷更新人類的 生產(chǎn)生活方式，也不斷強化美國 在科技實力方面的霸主地位。日本不吝投入， 為百年科學發(fā)展布局1985年9月22日，美國、日 本、聯(lián)邦德國、法國以及美國的 財政部長和中央銀行行長在紐 約曼哈頓的廣場飯店舉行會議， 簽訂了著名的廣場協(xié)議。廣場協(xié) 議直接導致日本泡沫經(jīng)濟的破 滅。日本從此陷入了長達十年的 經(jīng)濟停滯，即“失落的十年(The Lost Deca

12、de)o也有人說“失落的 二十年”。我們的輿論經(jīng)常樂此 不疲地宣傳和渲染這個話題。的確，日本經(jīng)濟是出了些問 題。與此同時，中國的經(jīng)濟規(guī)模 已經(jīng)大幅超越日本。于是，很多 國人在歷史恩怨和現(xiàn)實利益糾 葛中，產(chǎn)生幸災樂禍的心態(tài)，井 且不時對日本投以鄙夷的目光。 那么，日本真的沒落了嗎？2019年，日本化學家吉野 彰、美國固體物理學家古迪納 夫、美國化學家威廷漢共同獲得 諾貝爾化學獎，表彰他們在開發(fā) 鋰離子電池方面的杰出貢獻。三 位獲獎者都被稱為“鋰電池之 父”o吉野彰是繼2 018年本庶佑 之后，日本第27名諾貝爾獎獲得 者，也是第8位獲得諾貝爾化學 獎的日本人。本世紀以來，這個只有1.26 億人口

13、的島國已有19人獲諾貝 爾獎。2001年，日本夸下?？冢?“50年拿下30個諾貝爾獎”?，F(xiàn)在 時間沒有過半，完成的任務已經(jīng) 過半。事實證明，日本人沒有吹 牛。其實，包括已經(jīng)加入了美國 國籍的兩位日本人在內(nèi)，日本人 總共已有近30人獲得諾貝爾獎。 本世紀獲得諾貝爾獎的日本科 學家人數(shù)僅次于美國，世界排名 第二位。盡管很多科學研究并非以 促進生產(chǎn)力為目的，但它對技術 創(chuàng)新派生的溢出效應往往十分 顯著。獲得諾貝爾獎的每位日本 科學家背后，幾乎都對應著一個 高新技術產(chǎn)業(yè)。在半導體芯片、 光學、超級計算機、超高精度機 床、工業(yè)機器人、頂尖精密儀器、 碳纖維、工程器械、燃氣機輪等 多個領域都能找到這種對應

14、關 系。以大家現(xiàn)在最關注的半導 體芯片技術為例，這個產(chǎn)業(yè)涉及 的十大設備生產(chǎn)商中，美國企業(yè) 4家，日本企業(yè)5家。半導體芯片 有19種必需的材料，具備極高的 技術壁壘。日本企業(yè)在其中硅晶 圓、合成半導體晶圓、光刻膠、靶 材料、封裝材料等14種材料上均 占50%及以上的市場份額。2019年7月1日，日本宣布對 韓國三類原材料進行出口管制， 這三類原材料是用于半導體制 造的化工品，分別是光刻膠、氟 聚酰胺和高純度氟化氫。這三種 化工品，韓國都對日本依存賴度 較高，氟聚酰胺甚至達到了 93.7%，而用于半導體制造的高 純度氟化氫幾乎100%由日本進 口。禁令一出，韓國電子業(yè)就受 到巨大的震動，很快服軟

15、。日本半導體材料行業(yè)在全 球范圍內(nèi)長期保持著絕對優(yōu)勢。 在這個領域獲得諾貝爾獎的日 本科學家是：江崎玲于奈，因在 半導體中發(fā)現(xiàn)電子的量子穿隧 效應獲得1973年諾貝爾物理學 獎；白川美樹，因首次合成出了 高性能的膜狀聚乙炔獲得2000 年諾貝爾化學獎。全球?qū)I(yè)信息服務提供商 科睿唯安(Clarivate Analytics， 原湯森路透知識產(chǎn)權(quán)與科技事 業(yè)部)不久前發(fā)布了2021年度 全球百強創(chuàng)新機構(gòu)報告，該報 告依據(jù)發(fā)明專利數(shù)量、質(zhì)量、成 果影響力、全球化保護等指標， 遴選全球最具創(chuàng)新力機構(gòu)。從上 榜機構(gòu)所在國家看，美國上榜的 機構(gòu)有42家，日本29家，這兩個 國家的上榜機構(gòu)超過了總數(shù)的 7

16、0%。大家所熟知的亞馬遜、蘋 果、高通、索尼、日立、本田等國 際巨頭均在其中。中國大陸只有 華為、騰訊、小米、電信科學技術 研究院這四家機構(gòu)入圍。聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織 (UNIDO)發(fā)布的各國工業(yè)競爭 力報告也充分證實了新世紀以 來，日本在全球制造業(yè)領域始終 名列前茅。特別是在全球產(chǎn)業(yè)鏈 上游的材料、零部件、裝備制造 等核心技術、高附加價值產(chǎn)品制 造方面，日本無可爭議地處在領 先地位。近些年來，日本的創(chuàng)新布局也發(fā)生巨大變化。日本早就拋棄 已經(jīng)淪為低端制造業(yè)的家電之 類產(chǎn)業(yè)，轉(zhuǎn)而全力投入新能源、 新材料、人工智能、機器人、生物 醫(yī)學、環(huán)境保護等新興領域。其 實，日本始終擁有世界一流的技 術創(chuàng)新體系

17、，并且牢牢占據(jù)著產(chǎn) 業(yè)鏈的高端，而其他大部分國家 只是它的下游。即使是在20世紀最后20年， 在泡沫經(jīng)濟破滅后的一派蕭條 中，日本政府也依然不吝嗇于科 研投入。從2005年到2015年，日 本這十年的科研經(jīng)費平均達到 國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%,居發(fā)達國 家首位，而2016年美國為2.8%。 日本比美國的投入比例還要高！ 此外，日本由企業(yè)主導的研發(fā)經(jīng) 費占總研發(fā)經(jīng)費的比例世界第 ；日本核心技術專利數(shù)量世界 第二；日本的專利授權(quán)率高達 80%。我們陶醉于中國位居世界 第二大經(jīng)濟體的時候，千萬不要 忘了，日本人正在為未來一百年 的科學發(fā)展布局。中國的持久強盛有賴科學繁榮當前，中國在諸多核心技術 領域被卡了

18、脖子。但這只是表 象，問題的實質(zhì)是我們的基礎科 學大幅落后于美西方。因此，“頭 痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的辦法解決 不了根本問題?？茖W是技術的源泉。而在科 學中，基礎科學又是應用科學的 源泉。一般而言，科學發(fā)現(xiàn)比技 術創(chuàng)新難得多，而技術創(chuàng)新又比 開發(fā)應用難得多。科學研究的投 入強度大、等待時間長。于是，一 些腦筋靈活的人又開始貢獻“聰 明才智”：中國只搞技術開發(fā)，而 把科學研究這種“苦活累活”留 給美國及其他西方發(fā)達國家；等 他們出了成果，我們再做應用， 發(fā)展經(jīng)濟。這樣做行不行？答案 是否定的！即使短期內(nèi)可以，但 絕不是長久之計，除非我們想永 遠跟在別人屁股后面跑。此外，科學是人類文化中一 個最重要

19、的組成部分。如果我們 以及我們的后代學習科學時，教 課書里永遠都是外國人的名字， 那么中國的文化自信從何而來？事實上，在當今中國，對科 學和技術發(fā)展規(guī)律的系統(tǒng)性認 知，遠比攻克若干核心技術重 要。就此而言，我們尤其不應把 科學與技術混為一談。但迄今為 止，很多中國人，甚至包括一些 科研人員和科技管理工作者，都 搞不清科學和技術的含義及其 區(qū)別。漢語里“科技”這個簡稱給 我們帶來很多困擾。它把中國人 搞糊涂了，認為科學和技術差不 多，沒什么區(qū)別。比如，“高科技” 在中國是一個很熱的詞。雖然對 “高科技”的概念似懂非懂，但很 多人張口閉口都是這三個字。這 種既不準確也不科學的中文表 達，把全社會帶

20、入了一個認識上 的誤區(qū)。他們不知道，科學只講大小，不論高低；而技術只講高 低，不論大小?！按罂茖W(Big Science )是 國際科學界提出的概念。美國科 學家普賴斯于196 2年發(fā)表了題 為小科學、大科學的著名演 講。他認為二戰(zhàn)前的科學都屬于 小科學，從二戰(zhàn)時期起，進入大 科學時代。就其研究特點來看， 主要表現(xiàn)為：研究目標宏大、多 學科交叉、參與人數(shù)眾多、投資 強度大、需要昂貴且復雜的實驗 設備等?！案呒夹g(High Technology) 的提法也源于美國，是歷 史的、動態(tài)的、發(fā)展的概念。國際 上對高技術比較權(quán)威的定義是： 高技術是建立在現(xiàn)代自然科學 理論和最新的工藝技術基礎上， 處于當代科學技術前沿，能夠為 當代社會帶來巨大經(jīng)濟、社會和 環(huán)境效益的知識密集、技術密集 的技術。