新科技革命与基础科学人才教育问题

摘 要：当今世界正酝酿着一场新的科学技术革命和产业变革,提出了创新驱动战略,将转变经济增长方式与产业变革结合起来.发展科技依靠人才,培养人才靠教育.教育担负着更加繁重的任务.当前教育要为人才辈出打下坚实基础,特别要关注贫困地区和贫困人口的教育问题,避免青年才俊因贫困而失去受教育的机会.

关 键 词：新科技革命基础科学人才教育

中图分类号：F241.23

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2014）01-044-02

一、20世纪科学技术的积累

当今世界之所以会兴起新科技革命和产业变革,主要有三个原因：第一,和平与发展的时代特征会长期持续下去.现在世界上有些地区存在动乱和武装冲突,但各个大国之间尚能和平共处,这就能稳定住大局,各国有条件致力于和平发展,为新科技革命创造出一个和平环境.第二,经济危机的压力.2008年由美国开始的金融危机,中印等新兴经济体也受到拖累.至今,经济复苏仍然举步维艰.历史经验证明,当经济危机来临时,会形成一种压力,推动科技革命和产业革命.第三,科学技术的积累效应.科学技术越积累越多,能量越来越大,引发一场科技革命并推动经济快速发展.在20世纪前30年,发生了以量子力学、原子科学和相对论为标志的科学革命,同时发生了两次世界大战,各交战国忙于战争,除军用技术以外,无暇顾及其他用途.这就积累了大量的科学技术,二战结束,这些积累和储备的科学技术知识释放出来,引发了一场科技革命,带来了20多年的经济大发展.现在,有几十年未发生科学技术革命,中国科学院院长白春礼称之为“科学沉寂的60年.”科学技术的沉寂,标明其正酝酿着一场革命,称之为科学技术的积累效应.

分析科学技术的积累效应,首先要考察其起源.现在都是将科学技术连成一体,而在19世纪以前,科学同技术是分开的,二者有不同的源头.科学起源于人的智力.人从观察自然现象中搜集到信息,用大脑进行分析判断得到知识,知识经过系统化就形成了科学.这一精神生产过程与物质生产过程有相似之处.信息相当于劳动对象（原料）,智力相当于劳动工具,科学知识相当于产品.科学起源于人脑（智力）,技术则起源于人手（生产经验）.人在生产实践中,经验的积累就形成了技术.现代技术与古代技术（技能技巧）有明显区别,古代技术以实物和人为载体,人不在光有实物也不行,技术随之消失.现代技术除了实物和人作载体以外,还有文字信息作载体,人不在,技术还能延续下来.技术与科学的区别,在载体上,技术有实物作载体,科学则没有实物载体,只有文字信息载体.在18世纪以前,科学和技术是分离的,如牛顿力学受到推崇,但在产生100多年时,尚不能用于生产技术.技术发明依赖生产经验,而并非按照科学原理,最有力的证明是蒸汽机的发明.1712年苏格兰铁匠纽可门制成了单式蒸汽机,这种机器热效率低,耗煤量大,只是在煤矿用.瓦特长期修理纽可门机,积累了经验,在1768年发明了复式蒸汽机,由此引发了第一次工业革命.这项技术上的重大发明,全靠经验摸索,并不依靠什么科学原理.在蒸汽机发明和应用了几十年以后,法国物理学家卡诺于1856年从蒸汽机中总结出热力循环规律,称卡诺循环.蒸汽机的发明应用,是技术先于科学和科学技术分离的证明.发电机的创造发明,则是科学先于技术的开端.英国物理学家法拉第于1837年提出了电磁定律,号称法拉第定律,在这项科学定律出现了30年之后,德国西门子公司按照这一科学定律,发明了世界上第一台发电机,由此引发了第二次工业革命.发电机的发明和电力的应用,是科学先于技术的证明,也是科学与技术结为一体的证明.进入20世纪,科学与技术更加紧密地结为一体,任何一项重大技术发明,都是遵照已有科学原理,再也没有全靠经验的技术发明了.同时,科学的发现和发展,也更加依赖于技术的支撑.以原子能科学技术的发展为例,当年居里夫人发现镭的放射性,揭示了原子核内部有能量释放出来.1916年爱因斯坦发表相对论,从理论上证明了原子核内部蕴含有巨大能量.这些科学发现只是证明了原子核内部有巨大能量,如何证明原子核内部有能量特别是如何利用原子能,就依赖于技术发明.美籍意大利物理学家费米与1938年建成了世界上第一台原子反应堆,是在原子能科学的指导下进行的,他证明了以前关于原子能的推论,并推动了原子科学的发展,由此产生了一门名为核物理学的新学科.原子能的利用,又产生了一大批新学科.由此可见,科学与技术的结合并在实际中应用,会派生出一些新学科.两门以上科学结合会产生一门新学科,如分子物理学与生物学相结合形成了一门名为分子生物学的新科学和遗传工程新技术.还有从老科学中也能派生出新科学,如热力学是19世纪就有的老科学,在20世纪70年代,普里高津从研究热力学中开创了名为耗散结构论的新论说,又派生出专门研究模糊（不确定）现象的模糊数学.由科学与技术相互渗透与结合,不断分化与综合出新学科,使得科学技术滚雪球式的增多,到20世纪末,人类进入了知识爆炸时代.

科学技术能够以信息文字为载体永远存在下去,如两千多年来造的船,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.科学技术还永不过时,永不减少.如18世纪发明的蒸汽机,到20世纪70年代已停用,从蒸汽机中总结出的热力学理论并未过时停用,至今仍在用,并由此衍生出耗散结构理论.200年来造出多少台蒸汽机没有统计,但总是用一台少一台,而热力学用的人再多,也不会减少,反而会增多,如20世纪首年（1900年）德国物理学家普朗克就是从热力辐射中发现了量子,并由此开创了量子力学.20世纪初,出现了量子力学和相对论力学,号称物理学革命,这里讲的革命（Revolution）指重大变革,并非是否定了牛顿力学.实际上牛顿力学并未过时,仍然适用.而科学革命只是揭示了其适用范围：量子力学指明,牛顿力学在宏观物理世界适用,不适用于微观物理世界；相对论力学指明,牛顿力学对静止和低速运动物体适用,对高速运动（指接近光速）物体不适用.其实,任何科学都有其适用范围,举个简单例子,欧几里得几何学产生了两千多年,也用了两千多年,到19世纪末,俄国数学家罗巴切夫斯基创立了一套几何学,同欧氏几何大为不同,乃至相反,号称非欧几何学.如欧氏几何有条定理是：三角形三内角之和等于180度；非欧几何证明三角形三内角之和小于180度.德国数学家高斯还在阿尔卑斯山设立了足够大的三角形,测量结果是等于180度,并宣称,在地球范围内,欧氏几何是完全正确的.直到20世纪中期,有了射电天文学技术,测量结果证明,在大于5光年的世界,即是远大于太阳系,三角形三内角之和方才小于180度.充分证明,欧氏几何定理在地球范围内是完全适用的.至此可以发现,科学技术以信息文字为载体,成为人类精神的遗传基因,只生不灭,越积累越多,而且科学知识的增多,会产生连锁反应,进一步的增多,使得科学技术加速发展,越走越快.恩格斯把科学的发展比作人口的增长,指出：“人口的增长同前一代人的人数成比例,而科学的发展同前一代人遗留下的知识量成正比,因此,在最普通的情况下,科学是按几何级学增长的.”由于人的科学知识积累越多,这就形成了一座庞大的精神资源,并在不停的膨胀,且越用越多,而地球上的物质资源则越用越少,这就会陷入物质资源匮乏的困境.随着世界各国,特别是发展中大国,工业化、现代化的进展,这一困境将会越陷越深,摆脱这一困境的出路,就是发挥精神资源的优势,依靠科学技术的力量.时代在呼唤科学技术革命,当前,科学技术积累已相当深厚,也正酝酿着一场新的革命.二、发挥教育的基础作用

由于科学知识越积累越多,则学会已有的知识所需要的时间即受教育的时间就越来越长.同时,现代从事各种产业的工作,都需要掌握科学知识.同时,当今世界,科学知识变革很快,不断地出现新知识、新技术,要求人不断地学习掌握.古代近代社会,没有文化知识,照样可以种地、作手艺乃至打仗,现代就不行了.这样一来,教育就关乎经济的发展,文化的传承,乃至国家民族的盛衰.在世界面临新科技革命来临时,教育就更加显得突出重要.总书记在学习会上指出：“物质资源必然越用越少,而科技和人才却会越用越多.”又说：“要深化教育改革,推进素质教育,创新教育方法,提高人才培养质量,努力形成有利于创新人才成长的育人环境.”实施创新驱动战略靠人才,培养人才靠教育,要发挥教育的基础作用.

中国一向重视教育、重视知识的传统.古人说：一年之计,在于树谷；十年之计,在于树木；百年之计,在于树人.就是说,安排一年的生计,在于种好庄稼；安排十年的生计,在于种好树木；安排好百年的生计,在于教育培养人.可见中国古人已深深了解教育的巨大而深远的意义.当代世界,科教与人才成为决定社会前进的首要因素,教育对社会的推动作用,远比古代为大,我们更有理由比古人更加重视教育.以往我们常以地大物博自豪,冷静的分析,我国人均占有的土地和矿产资源,在世界上都排在后面.最大的特色是人口众多,大力发展教育事业,提高人的素质,才是我们真正的优势,我们更有理由比世界各国更加重视教育.今后国家富强,民族的复兴,这一历史重任都落在教育上,中国的教育事业可说是任重而道远.

人们常说中国是一个经济和文化落后的国家.新中国成立前,中国经济落后是无可置疑的.说中国文化落后,颇有疑问.中国属于儒学文化圈,欧美属于基督教文化圈,即人们常说的东西文化.这二者不可比,正同中国的京剧与外国的歌剧、舞剧不可比一样.说中国文化落后于西方,如同说京剧落后于莎士比亚剧一样,是讲不通的.因而不存在中国文化落后于西方文化的问题.但教育是可比的,如文盲、在校学生、大学生在人口中所占的比例,都是可比的,同外国一比较,中国确实明显的落后,因此,中国的实际情况是教育落后,而并非是文化落后.

中国的教育落后在满清时已经显示出来.到了19世纪,欧美国家兴办学校,教授自然科学课程,属于近代教育.我国仍然盛行私塾,全教人文科学,属于古代教育.到了20世纪初,才开始向近代教育迈进.

教育对各个领域都发生深层次的影响,这种影响有些是看不到的,但确是巨大而深远的.如许多地区,有丰富的资源,却得不到合理的开发利用,依然处于贫困状态.其中一个重要原因是缺少有眼光、有创业能力的人才.想反,有了人才,就要资金有资金,要技术有技术,资源优势转化为经济优势.同样的外部环境与条件,只是由于管理人员的素质不同,一个企业,一个学校,一个机关,竞争会有不同的结局.少年、儿童的成长和社会风气的好坏,极大地同家庭环境、幼儿园、学校和各种社会组织的熏陶有关,归结起来,还是人的教育问题.

从20世纪初中国才开始有了近代教育,比欧美国家落后了一个世纪.新中国成立后,我们急起直追,教育事业得到迅速发展.

三、新形势下出现的新问题

我国实行社会主义市场经济,推动了经济迅速发展,取得了举世公认的伟大成就,同时也出现了一些新的问题.

市场经济的一个基本特征和运行目标是追求经济效益.教育则是百年大计,着眼于提高人的综合素质.在一定程度上教育和市场经济的目标存在差异.由于市场经济的原则是追求经济效益,因此,教育部门培养的实用人才,如会计、销售、法律、公关以及各部门应用技术的人才,很容易为市场所吸收接纳.对于基础科学的人才,如哲学、历史学等人文科学,理论物理学,理论数学等基础科学,从世俗的市场经济的观点看是效用不大的,不能立即产生经济效益的.从社会功能的角度看,基础科学如同水,各门应用技术如同船,水涨船高,只有基础科学水平提高了,应用技术乃至生产和工作的水平才能提高.基础科学起到基础的作用,没有牢固的基础何以能建起高楼大厦.故世界上的有识之士,都极其重视基础科学人才培养.政府应有远大眼光,不能局限于短期的功利目的,要高瞻远瞩,稳住基础科学学科专业这一头.

基础科学人才是学界的精华,在精而不在多.我国过去高等学校在学科设置上,基础科学偏多而失之于精.特别是文科的哲学、政治经济学、历史专业,每个综合性大学都设置,应用专业则设置的少.近年来,由于市场大潮的冲击,基础科学学科受到巨大冲击,以至于取消或改变专业方向.为今之计,应本着少而精的原则,稳住基础科学系科这一头,选择条件好的院校,设置基础科学专业,培养高精尖人才,为科研机构与高等院校造就一批学科带头人乃至具有世界水平的科学家.

科学界精英人才也是教育应当稳住的一头.特别是要关注底层平民家庭中有天赋、有潜能、有强烈的向上意识的子女的培养教育,使他们有机会、有条件得到更多学习深造的机会.由于这部分子女有奋发图强的精神动力,只要有良好的学习环境和求学条件,极有可能成为科学精英.因此,政府和全社会都要注视科学精英的苗子,对于那些勤奋而有天赋的学生,要在经济上予以大力支持,决不能由于家庭经济困难使其丧失求学的机会.