●張玲

淺議新科技革命與基礎科學人才教育發(fā)展問題

●張玲

當今世界正醞釀著一場新的科學技術革命和產(chǎn)業(yè)變革，中央提出了創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略，將轉變經(jīng)濟增長方式與產(chǎn)業(yè)變革結合起來。發(fā)展科技依靠人才，培養(yǎng)人才靠教育。教育擔負著更加繁重的任務。當前教育要為人才輩出打下堅實基礎，特別要關注貧困地區(qū)和貧困人口的教育問題，避免青年才俊因貧困而失去受教育的機會。

新科技革命 基礎科學人才 教育

一、20世紀科學技術的積累

當今世界之所以會興起新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，主要有三個原因：第一，和平與發(fā)展的時代特征會長期持續(xù)下去?，F(xiàn)在世界上有些地區(qū)存在動亂和武裝沖突，但各個大國之間尚能和平共處，這就能穩(wěn)定住大局，各國有條件致力于和平發(fā)展，為新科技革命創(chuàng)造出一個和平環(huán)境。第二，經(jīng)濟危機的壓力。2008年由美國開始的金融危機，中印等新興經(jīng)濟體也受到拖累。至今，經(jīng)濟復蘇仍然舉步維艱。歷史經(jīng)驗證明，當經(jīng)濟危機來臨時，會形成一種壓力，推動科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。第三，科學技術的積累效應?？茖W技術越積累越多，能量越來越大，引發(fā)一場科技革命并推動經(jīng)濟快速發(fā)展。在20世紀前30年，發(fā)生了以量子力學、原子科學和相對論為標志的科學革命，同時發(fā)生了兩次世界大戰(zhàn)，各交戰(zhàn)國忙于戰(zhàn)爭，除軍用技術以外，無暇顧及其他用途。這就積累了大量的科學技術，二戰(zhàn)結束，這些積累和儲備的科學技術知識釋放出來，引發(fā)了一場科技革命，帶來了20多年的經(jīng)濟大發(fā)展?，F(xiàn)在，有幾十年未發(fā)生科學技術革命，中國科學院院長白春禮稱之為“科學沉寂的60年?！笨茖W技術的沉寂，標明其正醞釀著一場革命，稱之為科學技術的積累效應。

分析科學技術的積累效應，首先要考察其起源。現(xiàn)在都是將科學技術連成一體，而在19世紀以前，科學同技術是分開的，二者有不同的源頭?？茖W起源于人的智力。人從觀察自然現(xiàn)象中搜集到信息，用大腦進行分析判斷得到知識，知識經(jīng)過系統(tǒng)化就形成了科學。這一精神生產(chǎn)過程與物質生產(chǎn)過程有相似之處。信息相當于勞動對象（原料），智力相當于勞動工具，科學知識相當于產(chǎn)品?？茖W起源于人腦（智力），技術則起源于人手（生產(chǎn)經(jīng)驗）。人在生產(chǎn)實踐中，經(jīng)驗的積累就形成了技術。現(xiàn)代技術與古代技術（技能技巧）有明顯區(qū)別，古代技術以實物和人為載體，人不在光有實物也不行，技術隨之消失?，F(xiàn)代技術除了實物和人作載體以外，還有文字信息作載體，人不在，技術還能延續(xù)下來。技術與科學的區(qū)別，在載體上，技術有實物作載體，科學則沒有實物載體，只有文字信息載體。在18世紀以前，科學和技術是分離的，如牛頓力學受到推崇，但在產(chǎn)生100多年時，尚不能用于生產(chǎn)技術。技術發(fā)明依賴生產(chǎn)經(jīng)驗，而并非按照科學原理，最有力的證明是蒸汽機的發(fā)明。1712年蘇格蘭鐵匠紐可門制成了單式蒸汽機，這種機器熱效率低，耗煤量大，只是在煤礦用。瓦特長期修理紐可門機，積累了經(jīng)驗，在1768年發(fā)明了復式蒸汽機，由此引發(fā)了第一次工業(yè)革命。這項技術上的重大發(fā)明，全靠經(jīng)驗摸索，并不依靠什么科學原理。在蒸汽機發(fā)明和應用了幾十年以后，法國物理學家卡諾于1856年從蒸汽機中總結出熱力循環(huán)規(guī)律，稱卡諾循環(huán)。蒸汽機的發(fā)明應用，是技術先于科學和科學技術分離的證明。發(fā)電機的創(chuàng)造發(fā)明，則是科學先于技術的開端。英國物理學家法拉第于1837年提出了電磁定律，號稱法拉第定律，在這項科學定律出現(xiàn)了30年之后，德國西門子公司按照這一科學定律，發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機，由此引發(fā)了第二次工業(yè)革命。發(fā)電機的發(fā)明和電力的應用，是科學先于技術的證明，也是科學與技術結為一體的證明。進入20世紀，科學與技術更加緊密地結為一體，任何一項重大技術發(fā)明，都是遵照已有科學原理，再也沒有全靠經(jīng)驗的技術發(fā)明了。同時，科學的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，也更加依賴于技術的支撐。以原子能科學技術的發(fā)展為例，當年居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳的放射性，揭示了原子核內(nèi)部有能量釋放出來。1916年愛因斯坦發(fā)表相對論，從理論上證明了原子核內(nèi)部蘊含有巨大能量。這些科學發(fā)現(xiàn)只是證明了原子核內(nèi)部有巨大能量，如何證明原子核內(nèi)部有能量特別是如何利用原子能，就依賴于技術發(fā)明。美籍意大利物理學家費米與1938年建成了世界上第一臺原子反應堆，是在原子能科學的指導下進行的，他證明了以前關于原子能的推論，并推動了原子科學的發(fā)展，由此產(chǎn)生了一門名為核物理學的新學科。原子能的利用，又產(chǎn)生了一大批新學科。由此可見，科學與技術的結合并在實際中應用，會派生出一些新學科。兩門以上科學結合會產(chǎn)生一門新學科，如分子物理學與生物學相結合形成了一門名為分子生物學的新科學和遺傳工程新技術。還有從老科學中也能派生出新科學，如熱力學是19世紀就有的老科學，在20世紀70年代，普里高津從研究熱力學中開創(chuàng)了名為耗散結構論的新論說，又派生出專門研究模糊（不確定）現(xiàn)象的模糊數(shù)學。由科學與技術相互滲透與結合，不斷分化與綜合出新學科，使得科學技術滾雪球式的增多，到20世紀末，人類進入了知識爆炸時代。

科學技術能夠以信息文字為載體永遠存在下去，如兩千多年來造的船，都是遵循阿基米德原理（浮沉原理），船早已消失，而阿基米德原理永存。科學技術還永不過時，永不減少。如18世紀發(fā)明的蒸汽機，到20世紀70年代已停用，從蒸汽機中總結出的熱力學理論并未過時停用，至今仍在用，并由此衍生出耗散結構理論。200年來造出多少臺蒸汽機沒有統(tǒng)計，但總是用一臺少一臺，而熱力學用的人再多，也不會減少，反而會增多，如20世紀首年（1900年）德國物理學家普朗克就是從熱力輻射中發(fā)現(xiàn)了量子，并由此開創(chuàng)了量子力學。20世紀初，出現(xiàn)了量子力學和相對論力學，號稱物理學革命，這里講的革命（Revolution）指重大變革，并非是否定了牛頓力學。實際上牛頓力學并未過時，仍然適用。而科學革命只是揭示了其適用范圍：量子力學指明，牛頓力學在宏觀物理世界適用，不適用于微觀物理世界；相對論力學指明，牛頓力學對靜止和低速運動物體適用，對高速運動（指接近光速）物體不適用。其實，任何科學都有其適用范圍，舉個簡單例子，歐幾里得幾何學產(chǎn)生了兩千多年，也用了兩千多年，到19世紀末，俄國數(shù)學家羅巴切夫斯基創(chuàng)立了一套幾何學，同歐氏幾何大為不同，乃至相反，號稱非歐幾何學。如歐氏幾何有條定理是：三角形三內(nèi)角之和等于180度；非歐幾何證明三角形三內(nèi)角之和小于180度。德國數(shù)學家高斯還在阿爾卑斯山設立了足夠大的三角形，測量結果是等于180度，并宣稱，在地球范圍內(nèi)，歐氏幾何是完全正確的。直到20世紀中期，有了射電天文學技術，測量結果證明，在大于5光年的世界，即是遠大于太陽系，三角形三內(nèi)角之和方才小于180度。充分證明，歐氏幾何定理在地球范圍內(nèi)是完全適用的。至此可以發(fā)現(xiàn)，科學技術以信息文字為載體，成為人類精神的遺傳基因，只生不滅，越積累越多，而且科學知識的增多，會產(chǎn)生連鎖反應，進一步的增多，使得科學技術加速發(fā)展，越走越快。恩格斯把科學的發(fā)展比作人口的增長，指出：“人口的增長同前一代人的人數(shù)成比例，而科學的發(fā)展同前一代人遺留下的知識量成正比，因此，在最普通的情況下，科學是按幾何級學增長的?！庇捎谌说目茖W知識積累越多，這就形成了一座龐大的精神資源，并在不停的膨脹，且越用越多，而地球上的物質資源則越用越少，這就會陷入物質資源匱乏的困境。隨著世界各國，特別是發(fā)展中大國，工業(yè)化、現(xiàn)代化的進展，這一困境將會越陷越深，擺脫這一困境的出路，就是發(fā)揮精神資源的優(yōu)勢，依靠科學技術的力量。時代在呼喚科學技術革命，當前，科學技術積累已相當深厚，也正醞釀著一場新的革命。

二、發(fā)揮教育的基礎作用

由于科學知識越積累越多，則學會已有的知識所需要的時間即受教育的時間就越來越長。同時，現(xiàn)代從事各種產(chǎn)業(yè)的工作，都需要掌握科學知識。同時，當今世界，科學知識變革很快，不斷地出現(xiàn)新知識、新技術，要求人不斷地學習掌握。古代近代社會，沒有文化知識，照樣可以種地、作手藝乃至打仗，現(xiàn)代就不行了。這樣一來，教育就關乎經(jīng)濟的發(fā)展，文化的傳承，乃至國家民族的盛衰。在世界面臨新科技革命來臨時，教育就更加顯得突出重要。習近平總書記在學習會上指出：“物質資源必然越用越少，而科技和人才卻會越用越多。”又說：“要深化教育改革，推進素質教育，創(chuàng)新教育方法，提高人才培養(yǎng)質量，努力形成有利于創(chuàng)新人才成長的育人環(huán)境?！睂嵤﹦?chuàng)新驅動戰(zhàn)略靠人才，培養(yǎng)人才靠教育，要發(fā)揮教育的基礎作用。

中國一向重視教育、重視知識的傳統(tǒng)。古人說：一年之計，在于樹谷；十年之計，在于樹木；百年之計，在于樹人。就是說，安排一年的生計，在于種好莊稼；安排十年的生計，在于種好樹木；安排好百年的生計，在于教育培養(yǎng)人。可見中國古人已深深了解教育的巨大而深遠的意義。當代世界，科教與人才成為決定社會前進的首要因素，教育對社會的推動作用，遠比古代為大，我們更有理由比古人更加重視教育。以往我們常以地大物博自豪，冷靜的分析，我國人均占有的土地和礦產(chǎn)資源，在世界上都排在后面。最大的特色是人口眾多，大力發(fā)展教育事業(yè)，提高人的素質，才是我們真正的優(yōu)勢，我們更有理由比世界各國更加重視教育。今后國家富強，民族的復興，這一歷史重任都落在教育上，中國的教育事業(yè)可說是任重而道遠。

人們常說中國是一個經(jīng)濟和文化落后的國家。新中國成立前，中國經(jīng)濟落后是無可置疑的。說中國文化落后，頗有疑問。中國屬于儒學文化圈，歐美屬于基督教文化圈，即人們常說的東西文化。這二者不可比，正同中國的京劇與外國的歌劇、舞劇不可比一樣。說中國文化落后于西方，如同說京劇落后于莎士比亞劇一樣，是講不通的。因而不存在中國文化落后于西方文化的問題。但教育是可比的，如文盲、在校學生、大學生在人口中所占的比例，都是可比的，同外國一比較，中國確實明顯的落后，因此，中國的實際情況是教育落后，而并非是文化落后。

中國的教育落后在滿清時已經(jīng)顯示出來。到了19世紀，歐美國家興辦學校，教授自然科學課程，屬于近代教育。我國仍然盛行私塾，全教人文科學，屬于古代教育。到了20世紀初，才開始向近代教育邁進。

教育對各個領域都發(fā)生深層次的影響，這種影響有些是看不到的，但確是巨大而深遠的。如許多地區(qū)，有豐富的資源，卻得不到合理的開發(fā)利用，依然處于貧困狀態(tài)。其中一個重要原因是缺少有眼光、有創(chuàng)業(yè)能力的人才。想反，有了人才，就要資金有資金，要技術有技術，資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢。同樣的外部環(huán)境與條件，只是由于管理人員的素質不同，一個企業(yè)，一個學校，一個機關，競爭會有不同的結局。少年、兒童的成長和社會風氣的好壞，極大地同家庭環(huán)境、幼兒園、學校和各種社會組織的熏陶有關，歸結起來，還是人的教育問題。

從20世紀初中國才開始有了近代教育，比歐美國家落后了一個世紀。新中國成立后，我們急起直追，教育事業(yè)得到迅速發(fā)展。

三、新形勢下出現(xiàn)的新問題

我國實行社會主義市場經(jīng)濟，推動了經(jīng)濟迅速發(fā)展，取得了舉世公認的偉大成就，同時也出現(xiàn)了一些新的問題。

市場經(jīng)濟的一個基本特征和運行目標是追求經(jīng)濟效益。教育則是百年大計，著眼于提高人的綜合素質。在一定程度上教育和市場經(jīng)濟的目標存在差異。由于市場經(jīng)濟的原則是追求經(jīng)濟效益，因此，教育部門培養(yǎng)的實用人才，如會計、銷售、法律、公關以及各部門應用技術的人才，很容易為市場所吸收接納。對于基礎科學的人才，如哲學、歷史學等人文科學，理論物理學，理論數(shù)學等基礎科學，從世俗的市場經(jīng)濟的觀點看是效用不大的，不能立即產(chǎn)生經(jīng)濟效益的。從社會功能的角度看，基礎科學如同水，各門應用技術如同船，水漲船高，只有基礎科學水平提高了，應用技術乃至生產(chǎn)和工作的水平才能提高?；A科學起到基礎的作用，沒有牢固的基礎何以能建起高樓大廈。故世界上的有識之士，都極其重視基礎科學人才培養(yǎng)。政府應有遠大眼光，不能局限于短期的功利目的，要高瞻遠矚，穩(wěn)住基礎科學學科專業(yè)這一頭。

基礎科學人才是學界的精華，在精而不在多。我國過去高等學校在學科設置上，基礎科學偏多而失之于精。特別是文科的哲學、政治經(jīng)濟學、歷史專業(yè)，每個綜合性大學都設置，應用專業(yè)則設置的少。近年來，由于市場大潮的沖擊，基礎科學學科受到巨大沖擊，以至于取消或改變專業(yè)方向。為今之計，應本著少而精的原則，穩(wěn)住基礎科學系科這一頭，選擇條件好的院校，設置基礎科學專業(yè)，培養(yǎng)高精尖人才，為科研機構與高等院校造就一批學科帶頭人乃至具有世界水平的科學家。

科學界精英人才也是教育應當穩(wěn)住的一頭。特別是要關注底層平民家庭中有天賦、有潛能、有強烈的向上意識的子女的培養(yǎng)教育，使他們有機會、有條件得到更多學習深造的機會。由于這部分子女有奮發(fā)圖強的精神動力，只要有良好的學習環(huán)境和求學條件，極有可能成為科學精英。因此，政府和全社會都要注視科學精英的苗子，對于那些勤奮而有天賦的學生，要在經(jīng)濟上予以大力支持，決不能由于家庭經(jīng)濟困難使其喪失求學的機會。

[1] 馬克思，恩格斯.馬克思恩格斯全集，1956年版

（作者單位：太原第二外國語學校（太原市第十八中） 山西太原 030000）

（責編：李雪）

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1004-4914（2014）01-044-02