我們處在一個(gè)復(fù)雜多變、充滿不確定性的環(huán)境中，面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)；唯有依靠科學(xué)創(chuàng)新，中國(guó)制造業(yè)才能實(shí)現(xiàn)自主和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)真正的現(xiàn)代化，推動(dòng)一個(gè)更加進(jìn)步的世界更快到來(lái)，滿足人們對(duì)于美好生活的向往。

          純“科學(xué)”不是生產(chǎn)力，“科學(xué)的技術(shù)”才是生產(chǎn)力

“科學(xué)”是外來(lái)詞?？涤袨楸徽J(rèn)為是國(guó)內(nèi)從日語(yǔ)中引用了這個(gè)概念的第一人，嚴(yán)復(fù)在《天演論》的翻譯中也使用了這個(gè)概念，之后經(jīng)由“五四運(yùn)動(dòng)”，這個(gè)詞在中國(guó)廣泛流傳。

其實(shí)“科學(xué)”一詞在中國(guó)古代文獻(xiàn)中很少出現(xiàn)，出現(xiàn)的時(shí)候，大多指的是“科舉之學(xué)”“分科之學(xué)”。在古代比較接近現(xiàn)在“科學(xué)”概念的詞，是“格物致知”，我們通過(guò)對(duì)物體的研究，得到知識(shí)。新文化運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，人們用“賽先生”來(lái)指稱科學(xué)，“賽先生”是Science的音譯，但是它們都沒(méi)有“科學(xué)”一詞那樣深入人心，被廣泛使用。

什么是科學(xué)呢？有些人說(shuō)，是科學(xué)家從事的事業(yè)；也有人說(shuō)，科學(xué)就是對(duì)的、正確的、真的、有道理的、好的、高級(jí)的……我們經(jīng)常說(shuō)科學(xué)的方法，其實(shí)可能說(shuō)的只是好的方法而已，這是對(duì)“科學(xué)”比較膚淺的理解?？茖W(xué)是知識(shí)、是真理，不是一般零散的知識(shí)，而是理論化、系統(tǒng)化的知識(shí)。對(duì)于自然、社會(huì)規(guī)律的完整、理性的認(rèn)識(shí)，才是科學(xué)。純“科學(xué)”不是生產(chǎn)力，科學(xué)的技術(shù)才是生產(chǎn)力。

我們經(jīng)常說(shuō)“科技”，其實(shí)“科學(xué)”和“技術(shù)”一定要分開(kāi)，科學(xué)是科學(xué)，技術(shù)是技術(shù)，科學(xué)的技術(shù)才是第一生產(chǎn)力。

“科學(xué)”有以下三大特征：

1. 發(fā)現(xiàn)規(guī)律，當(dāng)然，這個(gè)規(guī)律發(fā)展社會(huì)的規(guī)律，包括自然規(guī)律。

2. 科學(xué)的精神一定具備以下三個(gè)方面特點(diǎn)：

1）質(zhì)疑性。一定要去問(wèn)為什么，沒(méi)有為什么，沒(méi)有理論，不叫科學(xué)。

2）獨(dú)立性。科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律“獨(dú)立”于研究者以及研究手段和研究方法，只有通過(guò)我們獨(dú)立地進(jìn)行科學(xué)研究從而獲得的成果，才有科學(xué)價(jià)值?？茖W(xué)研究者必須具有獨(dú)立的思想，科學(xué)研究工作也須是獨(dú)立進(jìn)行 的。

3）唯一性。不管誰(shuí)研究，發(fā)現(xiàn)的規(guī)律客觀存在，科學(xué)規(guī)律是唯一 的。

3. 科學(xué)一定具備邏輯性、定量性、實(shí)證性。沒(méi)有數(shù)學(xué)談不上科學(xué)，所以數(shù)學(xué)已經(jīng)超脫了自然科學(xué)領(lǐng)域。為什么最早的諾貝爾獎(jiǎng)沒(méi)有頒給數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究成果？并不是數(shù)學(xué)不重要，是很多西方人已經(jīng)把數(shù)學(xué)納入哲學(xué)的范疇，一定要定量化、實(shí)證化。

除了以上這些，科學(xué)還有四大特征：第一，它的特征就是客觀性的，一定是遵從實(shí)際客觀的知識(shí)；第二，要有驗(yàn)證性，所以我們一定要用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)、科學(xué)的研究方法來(lái)驗(yàn)證它；第三，科學(xué)知識(shí)一定是系統(tǒng)的，是完整的、具有自己理論體系的一門科學(xué)；第四，科學(xué)具有發(fā)展性，一定要有發(fā)展。

所以科學(xué)家們不斷地補(bǔ)充、不斷地發(fā)展，推動(dòng)科學(xué)不斷地向前發(fā)展?？茖W(xué)本身不具有目的性，發(fā)展科學(xué)的目的就是發(fā)現(xiàn)規(guī)律，這些規(guī)律發(fā)現(xiàn)了有什么用呢？可能現(xiàn)在看沒(méi)有什么用，要放眼未 來(lái)。

“技術(shù)”英語(yǔ)是Technology，拉丁文Technique，指的是一個(gè)編織的過(guò)程。技術(shù)是改造自然的手段和方法，是利用知識(shí)改造自然的過(guò)程，科學(xué)是不能改造自然的，因?yàn)槲覀冎皇前l(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的規(guī)律。所以說(shuō)，科學(xué)的技術(shù)是生產(chǎn)力，科學(xué)和技術(shù)應(yīng)該是分開(kāi)的。

          科學(xué)與哲學(xué)，同源而異流

在現(xiàn)代科學(xué)誕生之前，科學(xué)和哲學(xué)是一體的。什么是哲學(xué)？要給它一個(gè)定義真的是非常難。科學(xué)，我不說(shuō)你糊涂，一說(shuō)就能明白；哲學(xué)，我不說(shuō)你明白，我一說(shuō)你反而糊涂。但可以先說(shuō)清楚什么不是哲學(xué)。哲學(xué)不是宗教，但是哲學(xué)給人信仰；哲學(xué)不是藝術(shù)，但是能給人美感；哲學(xué)不是科學(xué)，但同樣給人真理；哲學(xué)不是倫理，但是使人向上。所以，哲學(xué)是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，包括理論體系，包括世界根本性終極的規(guī)律、終極的問(wèn)題，需要人們?nèi)ニ妓鳌?span lang="EN-US">

羅素給過(guò)這樣一個(gè)定義：“哲學(xué)是介于神學(xué)與可見(jiàn)之間的東西?！边@是一個(gè)空地，科學(xué)圈定了一切能確定的知識(shí)，用實(shí)踐能證明的是科學(xué)；另一些超乎知識(shí)、沒(méi)有辦法來(lái)證明的是神學(xué)，介于二者之間的才是哲學(xué)。早在公元6世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家泰勒斯第一次把科學(xué)和哲學(xué)從神學(xué)中提煉出來(lái)，第一次思考世界上這么多的物質(zhì)，到底是由什么構(gòu)成的。他看到退潮過(guò)程，提出了水是萬(wàn)物之源構(gòu)想。

到了柏拉圖時(shí)代，古代的科學(xué)和哲學(xué)慢慢在發(fā)展，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多的自然規(guī)律，包括三角形三個(gè)內(nèi)角之和等于180度，這是在古希臘時(shí)期早就發(fā)現(xiàn)的。但是柏拉圖開(kāi)始思考，雖然這世界上存在萬(wàn)事萬(wàn)物，但有很多規(guī)律不是以人的意志為轉(zhuǎn)移的，所以他提出了形而上學(xué)；他的徒弟亞里士多德第一次提出了萬(wàn)物首先由質(zhì)料構(gòu)成。盡管亞里士多德提出的很多科學(xué)思想在現(xiàn)代科學(xué)看來(lái)是錯(cuò)誤的，但是我們?nèi)匀徽J(rèn)為他是古代科學(xué)之父，真正提出了物質(zhì)構(gòu)成、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。他的思想跟柏拉圖完全不同，他說(shuō)“吾愛(ài)吾師，但吾更愛(ài)真理”，真理要用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證，他第一次提出用實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)真理。

經(jīng)歷了中世紀(jì)的黑暗時(shí)代，通過(guò)伽利略等人的不懈努力，科學(xué)的實(shí)證性得到不斷發(fā)展。到了17世紀(jì)，牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著西方近代科學(xué)的真正形成，一定是具有實(shí)證性、質(zhì)疑性、唯一性的，這才是真正的科學(xué)。而神學(xué)在西方則是至高，它是無(wú)法被驗(yàn)證的，完全是靠啟迪和信心。  

          中國(guó)為什么有技術(shù)而無(wú)科學(xué)？

在中國(guó)，和西方則完全不同，中國(guó)沒(méi)有存在過(guò)類似這樣的科學(xué)，我個(gè)人的理解是因?yàn)榈赜?、文化的差異。中?guó)人可以在封閉的農(nóng)耕環(huán)境下自給自足，所以我們一直“抑商”；而西方的古希臘、希伯來(lái)“兩?！蔽拿鞫际强亢６模谶@樣一個(gè)地理位置生活，不能自給自足，要依賴交換，所以發(fā)展的是重商的文化。西方人喜歡冒險(xiǎn)，崇尚自由、平等、契約精神；中華民族則偏重集體協(xié)作、國(guó)家主義。再加上東西方文化的差異，西方藝術(shù)是泛科學(xué)化的，“擲鐵餅的人”的雕塑已經(jīng)是采用透視的角度去創(chuàng)作，凡爾賽宮建筑型制是幾何式的；再看中國(guó)的蘇州園林建筑，層次感非常好，移步換景，游人可以不斷展開(kāi)想象。李白的詩(shī)里有“黃河之水天上來(lái)”，這樣的想象完全是一種虛擬的、沒(méi)有任何求實(shí)過(guò)程的創(chuàng)作，中國(guó)人天生就是藝術(shù)家。

我們講一個(gè)人太有才了，琴棋書畫無(wú)一不通；而從來(lái)不會(huì)說(shuō)一個(gè)人數(shù)學(xué)很好，真有才。理科生肯定沒(méi)“才”，或者說(shuō)是有知識(shí)沒(méi)文化的。中國(guó)的四大發(fā)明完全是一種技術(shù)上的發(fā)明，中國(guó)的知識(shí)分子不信自然定律，不去實(shí)證。寫過(guò)《中國(guó)科學(xué)發(fā)展史》的漢學(xué)家李約瑟曾說(shuō)：“在中國(guó)人眼里自然沒(méi)有秩序，而是他們有的不是由一個(gè)理性的人所定下這樣的一個(gè)秩序?！?span lang="EN-US">

中國(guó)最早的綜合性科學(xué)技術(shù)著作是初刊于1637年的《天工開(kāi)物》，內(nèi)容涵蓋化學(xué)、農(nóng)業(yè)、冶金業(yè)、造紙等，我們的煉銅術(shù)比歐洲早了700年，書里面記錄了完整的冶煉方法，卻沒(méi)有人知道為什么這樣能煉出銅，沒(méi)人去追究為什么。所以中華民族能工巧匠人才輩出，但是沒(méi)有科學(xué)家。“理性的翅膀一旦拴上了應(yīng)用的鉛砣，那它永遠(yuǎn)飛不了。”我們所有的發(fā)現(xiàn)都是馬上能拿去應(yīng)用的，不再去追問(wèn)為什么。

中國(guó)的科技一直這樣發(fā)展著，西方從中世紀(jì)跨越到文藝復(fù)興、科學(xué)革命、工業(yè)革命，突飛猛進(jìn)。從1世紀(jì)到15世紀(jì)，中國(guó)領(lǐng)先世界1400年，到1500年左右，科技被西方全面超越。從近代開(kāi)始，科學(xué)從西方源源不斷進(jìn)入中國(guó)，改革開(kāi)放40年，才是中國(guó)真正的科學(xué)研究的春天。

我是搞材料的，今天我們?cè)诟邷爻瑢?dǎo)的納米材料、量子反?；魻栃?yīng)晶體材料方面，已經(jīng)走在了世界的前沿，但是我們也要看到，跟西方數(shù)百年、上千年的科學(xué)研究相比，我們的基礎(chǔ)研究起步非常晚，我們對(duì)“科學(xué)”內(nèi)涵的理解還非常淺??；我們?nèi)狈?span lang="EN-US">0到1的原創(chuàng)性科學(xué)研究成果，這是我國(guó)的科學(xué)之痛。

自然科學(xué)是運(yùn)用這些定理定律思維，來(lái)揭示自然科學(xué)本質(zhì)內(nèi)在的一個(gè)知識(shí)體系，它不能立竿見(jiàn)影。任何急功近利都無(wú)助于科學(xué)的發(fā)展。什么是純基礎(chǔ)研究？就是沒(méi)有任何實(shí)用的目的，就是前面我們說(shuō)的，看起來(lái)沒(méi)有什么用的科學(xué)規(guī)律。純基礎(chǔ)研究也不追求經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，科學(xué)技術(shù)研究從誕生之日起就要遵循這樣的真理。

從科學(xué)誕生那天起，科學(xué)家就承擔(dān)著專業(yè)的責(zé)任、社會(huì)的責(zé)任、人類的責(zé)任。大多數(shù)人說(shuō)，是才智造就了偉大的科學(xué)家；愛(ài)因斯坦說(shuō)：不，是人格，“你的才智與創(chuàng)造力不應(yīng)是對(duì)人類的詛咒?！彼裕行┛茖W(xué)我們是不能做的，比如克隆人，原子彈的誕生就曾讓很多科學(xué)家很是苦惱。

          創(chuàng)新是科學(xué)基礎(chǔ)研究的永恒主題

知道了科學(xué)的目的就是發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，那么怎么來(lái)搞科研？科研就是創(chuàng)新，一定要發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律、新的概念，提出新的概念、新的規(guī)律。所以創(chuàng)新是科學(xué)基礎(chǔ)研究的永恒主題。你要想創(chuàng)新，就要有創(chuàng)新的思維，創(chuàng)新的想象力、創(chuàng)造力，這些是從哪來(lái)的？完全是靠信心、勇氣、膽識(shí)和闖勁，坐冷板凳去做這樣的東西。中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的蒲慕明院士曾提出，搞科學(xué)研究的人可以分三類：

1. 探險(xiǎn)家。敢走前人沒(méi)走過(guò)的路，完全沒(méi)走過(guò)的路。

2. 導(dǎo)游。已經(jīng)有前人探索了，但是別人都不知道，我來(lái)告訴你怎么走，來(lái)尋找已經(jīng)找到的。

3. 游客。大部分人都是游客，跟著導(dǎo)游到此一游，做點(diǎn)事，發(fā)表一篇論文就完了。

我們現(xiàn)在倡導(dǎo)做真正的探險(xiǎn)家。探險(xiǎn)家大部分是青年人，他們有闖勁，初生牛犢不畏虎。也不需要太多的知識(shí)，什么都掌握了也沒(méi)有創(chuàng)新能力。

我們現(xiàn)在很多搞科學(xué)研究的人都是“導(dǎo)游”，我也是“導(dǎo)游”。我是學(xué)化學(xué)的，1980年考大學(xué)，雖然語(yǔ)文、政治都不及格，靠著“強(qiáng)大”的理科成績(jī)，考入了吉林大學(xué)化學(xué)系。我最喜歡做多孔材料，大家平常使用的干燥劑就是多孔材料。大家都知道微觀、宏觀，還有一個(gè)叫“介觀”，介于微觀和宏觀之間。介孔材料就是孔徑為2.0—50 nm的材料。為什么搞這個(gè)東西？它的表面積非常大，2克就比一個(gè)足球場(chǎng)還大，它在催化、生物醫(yī)學(xué)、水處理等方面都是非常有用的材料。我過(guò)去做了一些無(wú)機(jī)化合物的介孔材料，想把有機(jī)的高分子材料，像導(dǎo)電高分子、生物高分子、富勒烯碳材料、金剛石等這些價(jià)值連城的好材料做成介孔，無(wú)論在能源、催化各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)有非常好的應(yīng)用。這個(gè)過(guò)程太艱難了，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗，最終我們的一個(gè)本科生試著用最古老的高分子酚醛樹脂做前驅(qū)體，一試成功了。后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)成功的原因就是回歸哲學(xué)最原始的邏輯，把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。最后，我們建立了體系化的合成方法，我們做的材料是目前最穩(wěn)定的分子篩，熱穩(wěn)定性達(dá)到2000度。我們課題組圍繞這個(gè)課題發(fā)表了200多篇論文，全世界用我們這個(gè)方法發(fā)表了3萬(wàn)篇論文，這樣一個(gè)工作，絕對(duì)是引發(fā)了整個(gè)領(lǐng)域的研究熱潮。不僅理論上能做到，我們現(xiàn)在也在規(guī)?；a(chǎn)，真正把它用起來(lái)，做電動(dòng)汽車、鈀炭催化劑，做藥物的中間體，做廢氣處理等，把有害氣體全部吸附掉，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和氮?dú)?。我?chuàng)造的一些材料都以“復(fù)旦大學(xué)FDU”命名。

          碳中和，要讓可再生能源開(kāi)發(fā)和清潔用油齊步走

下面說(shuō)一些介孔材料在能源方面的應(yīng)用。能源是整個(gè)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力源泉，目前中國(guó)要求2030 年達(dá)到碳達(dá)峰，2060 年達(dá)到碳中和，壓力非常大。看一下世界能源的構(gòu)造，80% 來(lái)自天然氣、石油、煤等化石能源，可再生能源占比很低。有人提出化石能源是一個(gè)有限資源，說(shuō)碳?xì)浠衔锊痪褪莿?dòng)植物尸體來(lái)的嗎？不是，是無(wú)機(jī)化合物在高溫下轉(zhuǎn)變來(lái)的。地球底下有碳酸鈣大理石，碳和水一結(jié)合變成了碳?xì)浠衔?，所以說(shuō)，到底是無(wú)機(jī)變成有機(jī)，還是有機(jī)變成無(wú)機(jī)，二者可以互變。這樣一個(gè)成因論，意味著原油是用之不竭的、源源不斷的。目前全世界仍然源源不斷有新的化石能源被發(fā)現(xiàn)。

其實(shí)即使化石能源有峰值，它也不是最主要的危機(jī)。燃燒1 噸煤要產(chǎn)生3.7 噸的二氧化碳，而二氧化碳被認(rèn)為是使大氣變暖的主要原因。從工業(yè)革命到現(xiàn)在接近200年，地球的平均氣溫已經(jīng)升了2 度，北極氣溫上升得更多，盡管是不是二氧化碳引起全球變暖還存有爭(zhēng)議，但這確實(shí)是一個(gè)非常大的問(wèn)題。

未來(lái)世界的能源發(fā)展一定是向低碳、綠色、循環(huán)的發(fā)展趨勢(shì)，要建立以化石能源為引領(lǐng)的綠色、低碳體系，這是人類共同體的一個(gè)物質(zhì)基礎(chǔ)。但目前，可再生資源在能耗中占比非常低。

可再生能源包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?，這都是一次能源，電、氫，這些都屬于二次能源，需要靠消耗其他能源來(lái)獲得。全世界各國(guó)都在根據(jù)各自的國(guó)情發(fā)展不同的可再生能源。法國(guó)是以核電為主；巴西是一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)，以生物質(zhì)能源為主；德國(guó)擔(dān)心核電，想發(fā)展風(fēng)能和光能源，但是這些可再生資源還有很多的問(wèn)題，需要政府的激勵(lì)，需要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)完整的市場(chǎng)體系，剩下就是技術(shù)進(jìn)步的支撐。

我們對(duì)于化石能源的依賴短期內(nèi)是很難改變的，因此對(duì)碳基能源的高效利用是重大問(wèn)題，不能像以前那樣粗放式利用，這對(duì)化學(xué)提出了重大的挑戰(zhàn)。怎么樣才能把石油變成潔凈的油品“吃光榨盡”，怎么樣能把煤高效燃燒、高效發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)及IGCC高效使用。我們正在嘗試用介孔材料做一次能源高效轉(zhuǎn)化的催化劑。每一次催化劑的革命都會(huì)帶來(lái)石油化工的革命。未來(lái)的能源，一定是循環(huán)的，需要地下的石油、煤炭等碳基能源潔凈的轉(zhuǎn)化和利用，新能源的開(kāi)發(fā)也勢(shì)在必行，基礎(chǔ)研究要走在前面。

怎樣能營(yíng)造這樣一個(gè)環(huán)境，讓大家都喜歡科學(xué)，把我們傳統(tǒng)的歸納思維上升到理性思維？這是我們需要做的。我們當(dāng)然更需要從0到1，需要?jiǎng)?chuàng)新的思維，超凡的想象力，要有批判的精神。我們國(guó)家科學(xué)不存在“卡脖子”問(wèn)題，技術(shù)確實(shí)存在著“卡脖子”的問(wèn)題，科學(xué)不是。我們需要提倡學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、講科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、挑戰(zhàn)創(chuàng)新，用科學(xué)推動(dòng)著我們的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)。

本文來(lái)源：《君子知道》復(fù)旦大學(xué)EMBA 編，復(fù)旦大學(xué)出版社 2023年5月