任正非為什么如此重視基礎(chǔ)科學(xué)?
幸運的是,在中國,情況正在好轉(zhuǎn)。在論文的數(shù)量上(評判基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的重要指標),我們突飛猛進。在對待科學(xué)的態(tài)度上,越來越多人意識到,沒有基礎(chǔ)科學(xué),應(yīng)用科學(xué)就是無源之水。
在熱播電視劇《三體》里,三體人用兩顆“智子”,鎖死了地球上的基礎(chǔ)科學(xué),導(dǎo)致人類文明在幾十世紀里停滯不前。三體人深知,無論人類的應(yīng)用技術(shù)再怎么發(fā)展,只要基礎(chǔ)科學(xué)沒有突破,一切就如空中樓閣,因為在很大程度上,基礎(chǔ)科學(xué)就像樹根,應(yīng)用科學(xué)就像樹干,樹根扎得越深,樹干才能長得越高。
三體人知道的事,任正非也知道。
前不久,華為舉辦了難題揭榜火花獎頒獎典禮,火花獎是華為發(fā)起的一項用來支持基礎(chǔ)科學(xué)研究的獎項——不是技術(shù)應(yīng)用,而是基礎(chǔ)科學(xué)。所謂火花,潛臺詞就是,我們追求的不是未來它一定能夠在商業(yè)上開花,而是它能夠碰撞出一絲科學(xué)的火花,僅此而已。
在頒獎典禮上,任正非重申了基礎(chǔ)科學(xué)的重要性。在他看來,許多起初看起來“無用”的知識,經(jīng)過時間的沉淀,往往能醞釀出很多我們看不到的隱性價值,最終對人類社會產(chǎn)生巨大的影響。
縱觀整個科學(xué)史,絕大多數(shù)改變整個人類文明面貌的偉大發(fā)現(xiàn),都是源于這樣一類科學(xué)家:他們不被追求商業(yè)實用性的欲望所驅(qū)動,滿足自己的好奇心是他們唯一的渴望。
這也正是任正非如此重視基礎(chǔ)科學(xué)的原因。
“無用”知識的有用性
在中國,科學(xué)與技術(shù),通常統(tǒng)稱為“科技”,但其實科學(xué)與技術(shù)是兩碼事:科學(xué)想要的是了解世界的內(nèi)在規(guī)律,是求知;技術(shù)是做出一個具體東西來,是有用。
用任正非的話說,科學(xué)是發(fā)現(xiàn),技術(shù)是發(fā)明。原始人懂得拿棍子撬石頭,這是技術(shù),不必等到阿基米德提出杠桿原理,那叫科學(xué);瓦特改良蒸汽機,好用就行,這是技術(shù),不必一定要先搞清楚水蒸氣做功的原理,那叫科學(xué)。
眾所周知,基礎(chǔ)科學(xué)是技術(shù)進步的底層驅(qū)動力,但易被忽視的是,從探索性的“無用”知識到技術(shù)應(yīng)用,這條路并非平坦無阻,而是荊棘密布,常有迂回?;A(chǔ)科學(xué)研究前期投入巨大,而且即便有投入,也無法確保有成果,即便有成果,也無法確保能馬上商用。從基礎(chǔ)理論到商業(yè)應(yīng)用是一個漫長且艱辛的過程,中間往往需要數(shù)十年甚至上百年的沉淀。
然而歷史也一再印證,很多最初看來完全“無用”的知識,最終卻會創(chuàng)造出人類做夢也想象不到的“用處”。技術(shù)對世界的改變是線性的,恰如一代一代的Windows改版,能讓電腦越來越好用。但基礎(chǔ)科學(xué)對世界的改變是躍遷式的,大量研究都可能“沒用”,但只要一個有用,就能像阿拉丁神燈一樣,讓人類文明直接躍升一個臺階。
隨便舉幾個例子。
比如,在19世紀,物理學(xué)家花了大量精力去研究自然界中的兩種現(xiàn)象,電和磁,其中麥克斯韋提出了一個理論,把電和磁統(tǒng)一在了一起,并預(yù)言電磁場能以波的形式振蕩,這種振蕩會以光速向外傳播,這就是所謂的電磁波。后來,物理學(xué)家赫茲在實驗室里找到了電磁波。有趣的是,當赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波后,有記者問他電磁波有什么用。赫茲回答:“沒用。充其量能用來在公眾面前做做演示實驗,好逗在場的婦女兒童開心”——這不是謙虛,赫茲當時是真的不知道。無論麥克斯韋還是赫茲,他們都不曾關(guān)心自己的研究有何用處。但現(xiàn)在我們知道,電磁波是無線電通訊的基石,倘若沒有電磁波,這個世界上就不會有電話,廣播,電視和手機,甚至不會有整個20世紀的電氣文明。
再比如,在20世紀早期,量子力學(xué)的發(fā)展被看作是年輕物理學(xué)家們的自娛自樂,短期內(nèi)不可能有任何商業(yè)上的回報,因此被戲稱為“男孩物理學(xué)”。量子理論的演變漫長而艱辛,但現(xiàn)如今,在一個完全離不開微處理器,激光和納米技術(shù)的世界,據(jù)估計,美國國民生產(chǎn)總值的30%來自基于量子力學(xué)實現(xiàn)的發(fā)明,隨著高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和量子計算機的行將到來,這一比例還將繼續(xù)上升。在一個世紀的漫長時間里,年輕物理學(xué)家提出的深奧理論變成了現(xiàn)代經(jīng)濟的支柱。
再比如,從1856年到1864年,孟德爾的豌豆雜交實驗一共做了8年,他把研究結(jié)果發(fā)表在《植物雜交試驗》這篇論文里,寄給了很多業(yè)界大牛,但大多無人問津,直到足足100多年后,人類才真正意識到,他的理論有多重要。
再比如,5G技術(shù)的最早緣起,只是2008年,一位叫做艾力坎的土耳其科學(xué)家寫了一篇數(shù)學(xué)論文,然而,艾力坎研究的重要性,當時大多數(shù)人也沒有意識到。
再比如,說到數(shù)學(xué),你在新聞里會經(jīng)??吹饺A為對數(shù)學(xué)家的支持。為什么是看似最“無用”的數(shù)學(xué)?隨便舉幾個例子。
非歐幾何是十八和十九世紀最艱澀的數(shù)學(xué)研究,其發(fā)明者高斯雖然被同代人譽為最杰出的數(shù)學(xué)家,卻在長達四分之一個世紀的時間里不敢發(fā)表相關(guān)的研究成果。但事實上,倘若沒有高斯的研究,相對論及其豐富的實用價值恐怕全都如夢幻泡影。
與非歐幾何一樣,群論也是一種抽象的數(shù)學(xué)理論。數(shù)學(xué)家受到單純的好奇心驅(qū)使,像做游戲一樣推動該理論走上一條瑰麗的道路?,F(xiàn)如今,群論已經(jīng)成為光譜學(xué)量子理論的基礎(chǔ)。
同樣,概率論微積分是那些有志將賭博合理化的數(shù)學(xué)家發(fā)明的,雖然概率論微積分未能實現(xiàn)數(shù)學(xué)家們的初衷,但十九世紀物理學(xué)的大量研究亦以此為基礎(chǔ)。
由起初的“無用”之學(xué),最終演變?yōu)榫薮蟮挠猛?,這樣的例子可以無限列下去。
而在這個過程中,很多科學(xué)家們注定如苦行僧一般孤獨前行,用任正非的話說,科學(xué)家挺進科學(xué)的前沿,恰如傳教士當年挺進非洲的過程,傳教士幾百年前從歐洲來到非洲,只能坐小木船,100個人里未必能活下來一個。
但只要有一個活下來,文明的火種就將在新土地上燎原。某種意義上,華為想要做的,就是散播這些火種。2022年,華為在研發(fā)上的投入高達238億美元,也許他們正在尋找的,正是下一個麥克斯韋,下一個孟德爾,和下一個艾力坎。
科學(xué):無盡的前沿
任正非曾為一本書(準確地說是一份報告)專門寫過序,那就是范內(nèi)瓦·布什的《科學(xué):無盡的前沿》。
美國歷史上,有三位叫布什的大人物,兩位擔任總統(tǒng)的布什和這份報告的作者范內(nèi)瓦·布什,但倘若把兩位布什總統(tǒng)加起來放在天平的一邊,范內(nèi)瓦·布什放在另一邊,你很難講哪一邊“更重”。
2021年1月16日,還未正式宣誓就職的美國總統(tǒng)拜登,公布了其總統(tǒng)科學(xué)顧問團隊和政府科學(xué)機構(gòu)成員的任命,這個新團隊將負責(zé)籌劃美國未來75年的科技發(fā)展圖景。拜登在任命信中給出了他關(guān)心的五個科學(xué)問題,并將此五問與1944年羅斯??偨y(tǒng)向其科技顧問范內(nèi)瓦·布什提出的四個問題類比——而布什的回復(fù)就是這份名為《科學(xué):無盡的前沿》的報告。
在這份報告中,布什一個最重要的觀點,就是要面向長遠,重視不以應(yīng)用為目的的基礎(chǔ)研究,所謂基礎(chǔ)研究,用布什的話說,就是一種“在不考慮實際需求情況下”的對基礎(chǔ)知識的尋求。在布什看來,基礎(chǔ)研究填補的是一口井,而這口井正是“所有實用知識的來源”。
布什對基礎(chǔ)科學(xué)的重視,很大程度上源自美國科研界當時的短視。
二戰(zhàn)前,盡管美國產(chǎn)業(yè)已經(jīng)全球領(lǐng)先,但在科研上充滿著功利主義,基礎(chǔ)研究薄弱,大量依賴歐洲的燈塔照耀,利用歐洲的基礎(chǔ)研究成果,發(fā)展短平快的產(chǎn)業(yè)。
事實上,美國戰(zhàn)爭期間最重要的成就——譬如原子彈,基本上是基于歐洲人提出的基礎(chǔ)原理發(fā)明的,在從事原子彈研制的科學(xué)家中,大部分是在國外出生和受教育的,或者是在歐洲實驗室中成長起來的,與美國本土的科研環(huán)境關(guān)系并不大。
二戰(zhàn)的經(jīng)驗讓布什意識到,戰(zhàn)爭期間產(chǎn)生的技術(shù)奇跡,深深倚賴于基礎(chǔ)研究的突破,而當時美國工業(yè)界和軍隊都沒有耐心支持“純”科學(xué)的研究,但這兩個領(lǐng)域又都要仰仗新的科學(xué)知識來刺激經(jīng)濟的增長和新武器的研制。
在很大程度上,正是這份報告,規(guī)劃了二戰(zhàn)后美國的科學(xué)發(fā)展藍圖,為美國擺脫對歐洲的基礎(chǔ)研究和人才依賴奠定了堅實基礎(chǔ),也為美國此后幾十年的科學(xué)發(fā)展奠定了底層基礎(chǔ),使得美國迅速甩開歐洲成為全球科技強國并長期保持領(lǐng)先。
何為科學(xué)精神
雖然這份報告距今已經(jīng)有70多年的歷史,但其觀點依舊歷久彌新——尤其是對于當今致力創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的中國。
美國的歷史像是一面鏡子,映射出令人深思的規(guī)律。布什在報告里提醒美國:“一切新產(chǎn)品和新工藝都不是突如其來,自我發(fā)育和自我生長起來的。它們都建立于新的科學(xué)原理和科學(xué)概念之上,而這些新的科學(xué)原理和科學(xué)概念則源自最純粹的科學(xué)領(lǐng)域的研究。一個依靠別人來獲得基礎(chǔ)科學(xué)知識的國家,無論其機械技能如何,其工業(yè)進步都將步履緩慢,在世界貿(mào)易中的競爭力也會非常弱。”
這段話仿佛就是針對今日中國所說。恰如任正非所言,在某種程度上,中國今天的科研狀況的確很像二戰(zhàn)前的美國。
事實上,與人類歷史上大多數(shù)文明一樣,對“實用性”的追求,深嵌在中國文化的基因里。
明朝的時候,傳教士利瑪竇找到了大學(xué)士徐光啟,想一起翻譯大數(shù)學(xué)家歐幾里得的名著《幾何原本》,結(jié)果只翻譯了一小半,徐光啟就撂挑子不干了,因為他覺得這本書無非就是東證一個命題,西證一個命題,用處不大。
古代中國最引以為豪的科技成就,就是完全以實用性為導(dǎo)向的四大發(fā)明。到了近現(xiàn)代,我們也喜歡講“知識就是力量”,“實踐出真知”,探索世界都是琢磨技術(shù),不太講科學(xué)。
不僅是中國,大多數(shù)文明在對待科學(xué)的態(tài)度上都充滿著實用性。畢竟,科學(xué)精神就像一團昂貴的火種,微弱,稀有,且罕見,它是純粹精神上的追求,是人類想要知道這個世界是怎么回事,是想破解世界的源代碼。
這種精神為大多數(shù)文明所稀缺——事實上,直到100年以前,科學(xué)家也不是全社會最受崇拜的人,現(xiàn)代人如此崇拜科學(xué),很大程度上是從第一顆原子彈爆炸開始的,人們是見識了科學(xué)的力量,才崇拜科學(xué)的,人們真正崇拜的其實是科學(xué)的力量。
這種崇拜有點勢利。
幸運的是,在中國,情況正在好轉(zhuǎn)。在論文的數(shù)量上(評判基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的重要指標),我們突飛猛進。在對待科學(xué)的態(tài)度上,越來越多人意識到,沒有基礎(chǔ)科學(xué),應(yīng)用科學(xué)就是無源之水。
更幸運的是,已經(jīng)有人在為了實現(xiàn)改變而具體做點什么。(財富中文網(wǎng))
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作者李北辰為財富中文網(wǎng)專欄作家,鯨落商業(yè)評論創(chuàng)辦人
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