王选:科学研究的目标与环境

编者按:

今日迎来霜降节气。作为秋季的最后一个节气,霜降预示着秋天渐渐接近

中国古人通过观天时万物总结出的二十四节气,不仅充分体现了中国人传统的生存智慧和生命哲学,也在适应时代变迁的过程中展现出勃勃生机。二十四节气作为中国人特有的时间知识体系,汇聚了不同地域中文化群体的精神认同。

作为科学家的王选,自幼喜爱文史,爱好京剧等传统文化,饱读经典,著述丰富,充满人文情怀。他的文章涉猎广泛,既有科研教学、人才培养;又有技术创新、市场应用;还有科技人文、时评回忆。其文风平实精炼,幽默感人;思维敏锐流畅,论述精辟,有些当年的期待,如今已经变成了现实;有些阐述则今天读来仍然鲜活深刻,发人深省,富有启迪意义。

本公众号经特别授权,将借中国传统二十四节气之日,陆续推出王选经典文章,以弘扬王选精神,用新时代科学家精神培根铸魂。

科学研究的目标和环境

本文摘自王选1994年发表的《科研选题和制定目标时要注意的几个问题》和2004年发表的《科学研究的目标和环境》两篇文章,收录于《王选文集(修订版)》(北京大学出版社2006年出版)。

科学研究的目标

基础研究的最高成就是科学上的重大发现并开辟有深远意义的新领域,相对论、量子力学和DNA双螺旋结构的发现均属这种百年一遇或五十年一遇的伟大成就。像杨振宁等六位获诺贝尔奖的华人科学家和数学家陈省身的贡献,也是迄今为止国内科学家所望尘莫及的。中国科学家将来一定能得诺贝尔奖,但获奖时间很难预测,关键取决于科研体制、氛围、风气、杰出人才,尤其是杰出的年轻人成长和脱颖而出的环境。中国基础研究领域的科学家应该有高的目标,即追求科学上的发现和源头创新,并为此作长期不懈的努力。基础研究重要成果的表现形式往往是在国际顶尖刊物上发表文章,并有大量正面的引用,或者有人沿此方向做出新的探索和突破。这也可以作为成果评估的主要依据。例如黄昆先生的文章和著作有8000多次引用;王淦昌先生于20世纪40年代提出了证实中微子存在的方法,但在国内无法实现,只得写成文章在国外发表,结果美国人看了文章用此方法做出实验,获得了诺贝尔奖(这是王淦昌第二次与诺贝尔奖擦肩而过)。

技术科学的最高成就是深刻影响工业界和人们生活的重大发明创造。例如获诺贝尔奖的五项发明――晶体管、集成电路、激光器、CT、核磁共振就是典型的技术科学重大成就。原创性的重大技术成果最终必然是推广应用和大量进入市场,甚至影响人们的日常生活,这也是评价技术科学成果的一个重要标准。例如2003年获得诺贝尔医学奖的核磁共振,发明于20世纪70年代末,2002年评奖时已有2.2万台核磁共振成像仪在世界各地使用,受过医学检查的人数达6000万人次。有时产业化并不是由发明者及其所在单位完成,但只要最终深刻影响工业界和市场,人们不会降低对重大发明者的评价。

在技术科学和工程科学领域内,特别是像通信、计算机软、硬件和计算机应用这种应用性很强的专业,一项创新技术对工业的影响、是否推广应用和大量进入市场应该成为评价成果的最重要标准。自主创新的技术,转化成商品,表现出很好的性能价格比,在中国市场上居领导地位,应该成为科研的重要目标。当然更高的目标是把自主知识产权的高科技产品批量打入美国、欧洲、日本等发达国家市场,一个科研单位能做到这点是很值得自豪的,也应得到很高的评价。但国内的科研环境、评估标准、提职称条件等等往往并不鼓励这种目标。对于应用性很强的学科,有时仍把SCI、EI的文章数作为重要评价指标,这是很有害的。

我国高科技产品出口每年呈上升趋势,但仔细一分析,大部分均为外商在华企业,或外商独家掌握核心技术的合资企业的出口;有些中国企业采用国外的核心技术,经过局部改进,加上良好的管理和较低成本,其产品也进入了国外市场。但最缺乏的是拥有自主核心技术的高科技产品进入发达国家市场,并占有一席之地。

我国SCI、EI的文章数近年来迅速攀升,这是好现象;但也要看到得到大量引用的、高水平的文章数量增加不多。我看到过一个年轻人能把一项既无理论价值、又不可能实用的“成果”写成多篇SCI文章。在国内计算机SCI、EI杂志上常能见到“三无”文章:即文章大概没有什么人会认真阅读、不会有人引用、不会转化成实用系统。

丁肇中曾经说过,“把获诺贝尔奖作为科研目标是很危险的”。在应用科学领域内,不能把获奖、SCI、EI文章作为目标,而应该有持续奋斗十多年,不断创新,最终使高技术产品在市场上雄居榜首的决心。

科研选题首先要考虑项目的前景,即未来的价值

我有两次自由选题的机会。一次是六十年代初选择了高级语言编译系统和软硬件相结合的研究方向;第二次是1975年选择了汉字精密照排的课题。照排系统是涉及到印刷业的项目,当时有些计算机同行对我选择此项目不以为然,认为计算机领域当时有很多时髦的研究课题,例如操作系统结构、系统程序设计语言、网络和数据库管理系统等等,而与印刷业打交道是进入了一个并不“高级”的领域,很多人还认为照排是一精密机械和自动控制的课题,不符合北大的长处。当时我认准,照排是信息处理领域的课题,这一项目不仅是淘汰铅字的问题,而且将带来信息利用方面的革命。1975年我阅读了刚刚完成的纽约时报信息库(Information Bank)系统的资料,留下了很深的印象。该项目一方面是Dijkstra等人大力鼓吹的结构程序设计原理,包括主程序员体制的一次大的实践,另一方面又使人机界面朝更加友好的方向前进了一大步。纽约时报信息库使我于七十年代中期看到了在使用照排系统取代铅字后的下一步的报业发展前景。记得我于1978年在一家报社报告了今后的发展设想,谈到了照排、文图合一处理和检索等内容,由于离当时国内现实实在太远,人们连本世纪内我国报业依靠自己的科技发展淘汰铅字这一目标都很难相信,更谈不上这些远景设想。不少人认为,中国劳动力便宜,拣铅字成本最低,把激光照排称作“先进的技术、落后的效益”,不可能推广。所以会后有人很冷淡地评论说:“北大王选老师今天奏了一首畅想曲”,意即发表了完全不切实际的幻想。今天这些幻想大多变成了现实,恰恰是这种所谓的幻想,即对未来远大目标的追求,使我们选择了这一方向,而且锲而不舍地为实现这一目标而拼搏。

认清和发扬自身的长处,要标新立异,起码应有“一着鲜”

过去戏曲界有一说法,叫“一着鲜,吃遍天”,每个名演员在保留剧目中常常有一些绝招以吸引观众,因而经久不衰。在科研中也应该发扬自身的长处,有自己的特色,也应该有“一着鲜”。甚至“几着鲜”。

1975年在承担照排系统项目时就是靠“一着鲜”起家。“一着鲜”后来又发展成“几着鲜”,并逐步取得了全面优势。十多年来我们在开始一个新项目时,总要反复思考和讨论:与国内外产品相比,我们的长处在哪里?如何使研究成果最后能在市场上站住脚?从科研方面的初步成果,发展成有竞争能力的商品的过程是十分艰苦的,往往是九死一生的。对于起步晚的项目,一开始若没有“一着鲜”,没有创新的成分,就不易有发展前景;即使有了“一着鲜”,若没有全局优势,商品的竞争力也是不够的,仍会被外国产品打垮。只有不断追求技术上的完美和全面优势,才能最终占领市场。

著名物理学家黄昆在半导体理论方面作出了杰出贡献,以黄昆命名的“黄散射”、“黄理论”、“黄方程”已为世界瞩目。黄昆先生曾经谈过,他在选择题目时不追求别人都认为高深的理论,也不热衷于占领热门的前沿阵地,他只关注自己感兴趣的问题。“只要我觉得确是个科学上没有解决的问题,我又刚好对它有点想法,我就去做它”。这段话很有启发,因为有了新想法,往往可以把一个当时似乎价值不大的方向变得充满生机。在科研中只有抓住自己长处,才能取胜。著名声学专家汪德昭在科研方面的座右铭是“标新立异、一丝不苟、奋力拼搏、亲自动手”,这一座右铭是值得我们学习的。

给杰出人才创造优越和宽松的科研环境

对于已有充分证据确认是真正杰出的人才,建议采取十二字的政策:给足钱、配备人、少评估、不干预。

1.给足钱。

对于杰出人才领导的团队,稳定地先给予5年的经费支持,不要让他们为经费而四处奔波。优秀的学术带头人往往痴迷于科学技术,具有很强的科技“攻关”能力,但往往缺乏“公关”能力,而后者是获得经费,有时甚至是骗取经费的重要因素。

丁肇中获得经费的办法很简单,他绝不会承诺他的研究一定会有什么成果,他只是对政府主管经费的人说:“假如你在我这个领域能找到比我更好的科学家,那你把钱都给他;假如找不到比我更好的科学家,那你把钱都给我。”

2.配备人。

配备优秀的研究人员,特别是创造条件使他们能招到非常优秀的研究生。中国人口众多,不乏一流的、潜力很大的大学生,中国中学生在奥林匹克竞赛中屡屡获奖就是很好的证明。多年来流传下面的说法:中国名牌大学的本科生质量最高;硕士生差一些,因为最优秀的本科毕业生大多出国了;博士生相对更差,因为很多优秀的硕士毕业生也出国了。我想这一现象会逐步好转,硕博连读的做法也有助于提高博士生质量。

3.少评估,不干预。

发现DNA双螺旋结构的沃森,在他从事此项研究过程中,他所在的剑桥分子实验室从未要求他们填写过研究进度报告或者考绩表。

证明费尔马大定理的怀尔斯(Wiles)1981年28岁时任普林斯顿高等研究院研究员,1982年任普林斯顿大学教授,1984年升任讲座教授。当时他已被公认为解决难题的能手,此后不久他就面壁九年,不发表一篇文章,于1994年最终证明了费尔马大定理。一个教授八年不写一篇文章而没有受到任何考核的干扰,这是杰出人才最需要的宽松环境。杰出人才对自己的研究方向和进度比任何外人都关心,都着急,所以领导大可不必操心。

对于大学教师和科研单位进行业绩评估看来是不可避免的,也是管理的一种手段。但是任何评估体系都不可能是完善的,对于不同学科、特长不同的单位要区别对待,绝不能一刀切。对于有非凡特长的个人或单位,要忽略他们的某些短处。华罗庚、贾兰坡均未上过大学,慧眼识英才,他们才取得卓越成就。爱因斯坦考大学时化学不及格。黄昆1944年留美考试时语文只得了24分;留英考试时,作文只写了三行再也写不下去,只好就此交卷,但居然被录取。假如当年清华大学校领导没有破格录取数学只考了十几分,但英文、语文异常出色的钱钟书,可能中国就少了一位学贯中西的大师了。

中国需要基础研究的重大成果,也需要能横扫世界市场的创新的高科技产品。要达到这些目标,一定要有良好的环境和氛围,特别是要给优秀的年轻人成才和建功立业的机会。

CLOSE

上一篇 下一篇