从诺贝尔奖谈创新能力的养成

摘要:事实证明,一流的科学技术不是买来的,也不是市场换来的,更不是模仿来的。特别是随着社会向前发展,当我们从世界科技的“跟跑者”变为“同行者”甚至是“领跑者”的时候,科技进步就只能通过社会内部产生。这就对民族的创新能力培养提出了更高要求。

党的十九大报告提出,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。而诺贝尔奖是衡量一个国家科技创新能力的重要指标。近年来我国的莫言先生、屠呦呦女士获得了诺贝尔奖。进入21世纪,我们的邻国日本已经有18位科学家获得了诺贝尔奖,这与他们在世纪之初制定的诺贝尔奖计划有一定的关系。因此,我们今天主要从诺贝尔奖谈创新能力的培养。

经过了三四十年的快速发展,我们国家在经济上取得了很大的成绩。但是,我们过去的发展模式是以生产要素扩张为主要手段的,是不断兴建工厂、不断消耗资源的发展模式,也就是以环境污染为代价。到21世纪初,党中央认识到这样的发展是不可持续的,必须要改变发展模式,因此提出了科学发展观。近年来,党中央又提出新发展理念,要求通过科技创新来驱动经济发展,这样的发展才是永恒的、可持续的。所以,创新就成为我们这个时代社会经济发展的最重要的驱动力。

一、科技发展取决于自主创新

(一)从诺贝尔奖看化工造福人类

获得诺贝尔奖的科研成果对社会发展和进步起到了巨大的推动作用。例如,20世纪初哈伯凭借其发明的合成氨工艺获得了诺贝尔奖。合成氨工艺可以说是现代化工的鼻祖。新中国成立初期我们的粮食年产量是1亿吨,后来我国人口增加了3倍,粮食产量增加了6.5倍,如此巨大的粮食产量靠的就是合成氨技术生产出来的尿素。这就说明诺贝尔奖是社会发展的巨大动力。

再举一个例子,我们经常使用抗生素治病,而抗生素的鼻祖是青霉素。亚历山大·弗莱明于1923年发现溶菌酶,1928年首先发现了青霉素,后来英国病理学家弗劳雷、德国生物化学家钱恩进一步研究改进,三位共获诺贝尔奖。他们陆续提炼、提纯青霉素,并发现其对传染病的疗效,用于医治人的疾病。第二次世界大战后,青霉素得到了广泛应用,拯救了数以千万人的生命。青霉素的发现,使人类找到了一种具有强大杀菌作用的药物,结束了传染病几乎无法治疗的时代;从此出现了寻找抗菌素新药的高潮,人类进入了合成新药的新时代。

所以诺贝尔奖既是对自然界、对社会规律认知取得成就的体现,也是促进人类社会发展的重要推手。

(二)创新并不神秘

科技进步是社会发展的内生要素,是依靠社会本身产生的。尤其是随着社会向前发展,当我们从世界科技的“跟跑者”变为“同行者”甚至是“领跑者”的时候,科技进步就只能通过社会内部产生。事实证明,一流的科学技术不是买来的,也不是市场换来的,更不是模仿来的。技术产权保护、产品更新速度、贸易和环境壁垒,这些都没有给学习者留下空间和时间。科技的发展与进步,归根结底取决于自主创新。

创新其实并不神秘,就像我们中国人总说的一句话:我们与未知世界相隔的只是一层窗户纸,只要捅破了窗户纸,我们便豁然开朗。科技创新也不是高不可攀,无论一个人的受教育程度、社会地位、财富水平如何,只要有创新的思想、创新的动力并且坚持不懈努力,就可以做出成绩来。金蛋不一定是金凤凰下的,土凤凰也可以下金蛋,很多诺贝尔奖获得者的故事便是例子。

石墨烯的发现者是英国曼彻斯特大学的两位教授:安·海姆和康·诺沃肖洛夫。当时他们刚刚来到新的学校任教,自己的实验室还没有建成,科研条件非常简陋,但这并不妨碍他们开展科学试验。他们用胶带从石墨上粘剥出薄片,反复粘贴,剥离出二三十层。此时用原子显微镜观察,能够看到石墨薄片完美的六边形网格,这时石墨的厚度仅为三百万分之一毫米,这就是石墨烯。那么它有什么价值呢?石墨烯是第一种被人类发现的二维晶体。我们知道石墨都是三维结构,而它却是平面结构的。石墨烯比钻石更坚硬,又有很好的韧性,超导电又如玻璃般透明,因此它可用于制作触摸屏,以及超强、超轻的复合材料等。石墨烯的发现并没有依赖什么复杂昂贵的设备,只是出自一个用胶带反复粘贴的想法而已。

不同领域的创新,情况有时截然不同。例如在自然科学领域,新的发现和原有的发现是相互包容、并行不悖的,也就是说新的发现并不否定原来的成果。比如量子力学的出现并不否定经典力学,经典力学适用于宏观世界,而量子力学适用于微观世界。所以自然科学只是划了一个界限,创新就是在这个界限内发现了一个新的边界。

工程科技领域的创新就非常残酷,它是破坏性的、替代性的。我们举一个例子,就是胶片行业。数码相机问世以前,柯达、富士、乐凯等公司主宰着全球胶片行业。20世纪末数码相机问市时,柯达认为在胶片方面投入1美元可以产生70美元的利润,而在数码影像方面投入1美元仅仅能够产生5美分的利润,因此没有必要马上转型。虽然柯达并没有停止对数码相机的研究工作,也曾一度占有数码相机的专利1000余项,并希望通过专利保护、技术封存来垄断数码相机,但它还是没能避免衰落的命运,最终于2012年申请破产。我们再来看富士公司,他们从1997年开始生产数码相机,2002年他们的数字化产品比例就已经达到了60%,因此光学胶卷行业的没落并没有影响到该企业的发展。可见,一个企业对于创新的态度,是关乎其生存发展的关键问题。

(三)科技创新需要创新思维

我们不要纠缠于枝节,要恰到精处,有时候最简单的方法就是最好的。举一个例子,20世纪60年代前苏联和美国竞争登月,当时前苏联的火箭技术是领先于美国的。科罗廖夫是前苏联登月火箭的总设计师,他设计的火箭有30个喷嘴,可以产生1000万磅的推力,能直接从地球飞到月球并返回。可是由于它太复杂了,30个喷嘴中经常有两三个不工作,多次实验均以失败告终。美国登月火箭的设计师是冯·布朗,他认为没有必要设计太大的火箭,他设想火箭不用在月球着陆,只围绕月球转圈,然后从这个火箭上投放一个小的登月舱到月球上,然后再返回,这样就可以大大节省火箭的动力。所以他只设计了拥有150万磅推力的火箭,这种火箭只有6个喷嘴,最后使得美国的登月计划成功实施。可见,冯·布朗的成功不是因为追求细节,而是由于新的思想,运用的是创新思维。

我们曾将杨振宁先生请到清华大学来,在这期间他听了很多教授的课。一年后他在教授会上谈了来清华听课的感受,他说清华的教授们知识渊博,但是他们的教育方法像一只金丝笼子,这只笼子推理、逻辑都极端缜密,只要把学生往那儿一扣,他们很快就能掌握知识,可是学生也被这只金丝笼子束缚住了思想。杨振宁先生认为,金丝笼子式的教育方法对于高层次的清华学生来说,是对他们创新能力的摧残,他们更适用于启发式的教育方法。

责任编辑:李贤博校对:张凌洁最后修改:
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