科学家是干什么的 科学家应该是什么样的一群人 科学家是有国界的

栏目:历史 2021-11-28 03:32:40
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以下是中国科学院物理研究所曹则贤辩论的记录:

关于是否应该鼓励科学家创业,我的回答是Jein,一半是肯定,一半是否定。

是的,是针对特定的科学家。任何一个科学家,当他认为自己有必要创业的时候,大概我们想不出有什么异议。

然而,作为一项政策,鼓励科学家创业,我想我的答案是否定的。

科学家是什么样的人?

为什么会有这样的看法源于我自己对这样一个问题的思考:科学家是什么样的人?

科学家这个词,在西方语言中——比如英语、意大利语或者德语——强调的是这些人知道一些东西,但是这个知识和我们平时在报纸上看到的不一样,也就是说,是一群试图通过自己的研究去了解一些未知的东西,了解一些问题的人。

科学家在英语中与另一个词有着相同的起源,其实就是大家熟悉的剪刀,所以这个词的意思是切开事物的表面,探索事物最深层的知识。

当然,作为人类的一项活动,科学研究的最终目的是为人类社会服务。

服务人类社会的方法之一就是做科学本身。当我们告诉别人一门科学知识,解决别人的困惑时,就是一种服务。

更多的时候,它可能通过技术、工程和工业的具体行为为社会服务。在这个过程中,我国经常出现一个不好的现象,那就是我们经常把科学和技术混为一谈。

科学与技术虽然没有明显的界限,但长期混淆科学与技术,其实对我国是有害的。

过去我们经常说,我们国家试图用科学救国,我们也试图用工业救国。今天,我们终于比以前更紧密地将科学和工业结合起来,喊出了“让科学家自己创业”的口号。

对于科学家来说,我们拿的是国家的钱和人民的钱。当然,我们应该为国家服务。

因此,科学家是有国界的。从这个角度来看,科学家应该在祖国的土地上写论文。

但是,科学有其自身的规律,科学最重要的一个特点就是必须有纠错机制。因此,科学论文的发表必须向所有人开放,而不仅限于任何国家。

我们说:“最伟大的侠客是为国为民”。然后是科学家的工作,他为自己的国家工作,但更多的时候他应该认为自己是在为人类工作。

在做具体工作的时候,他不仅要放眼自己的国家之外,放眼人类之外,还要放眼整个宇宙去思考更深层次、更虚无、更抽象的东西,这是一个合格的科学家应该具备的素质。

人类中的智者

我们可以举一些例子,一些我更认可的科学家。

比如意大利的伽利略;比如德国奥地利玻尔兹曼、爱因斯坦、索末菲;法国的泊松和庞加莱;说英语的牛顿,比牛顿更有见识的汉密尔顿、汤姆逊、狄拉克;来自苏联的兰道和阿诺德;日本著名科学家汤川秀树和晁永振一郎,以及以中华民族为荣的伟大数学家,如物理学家陈省身先生、杨振宁先生和李政道先生。

这些科学家的主要特点之一是他们是我们当中的智者。他们的思想给我们人类留下了深刻的印象,这使得任何语言都完全不足以描述爱因斯坦对受激辐射和激光的影响。

然而,没有证据表明爱因斯坦有以此创业的想法,因为他有越来越多的重要事情要做。

科学和工业是什么关系?

科学和工业应该说是一种纠缠的关系,相互促进,相互促进。

但在这个地方,我总觉得无论是科学促进工业还是工业促进科学,科学家都要时刻记住,他们想做的就是做科学。

我举个例子。从科学到工业再到科学的一个例子是麦克斯韦方程组。

麦克斯韦把电磁感应的四个公式写在了一起,但他看得出少了一个,于是他加上了位移电流这一项,进一步推导成波动方程的形式。

这让他有了一个想法,电磁现象中有波吗?在计算了这个电磁波方程中的速度后,他发现速度大约等于光速,这就引出了一个更大的想法。我们看到的光是电磁波吗?

1887年,德国人海因里希·赫兹第一个实现电磁波。众所周知,电磁波对我们人类的影响已经从工业的角度和技术的角度彻底改变了我们的社会。这也是所谓第二次工业革命的基础,我就不强调了。

另一方面,这样一个行业的结果反过来促进了我们的科学。然而,我们应该注意到,像麦克斯韦这样的科学家不仅做科学研究,而且做大量的工业研究。

比如这张照片,这是我们人类的第一张彩色照片,是麦克斯韦拍摄的。

作为人类的第一张彩色照片,你可以想想。从产业的角度来看,意味着无限的机会。但是对于麦克斯韦来说,它唯一的作用就是验证他的颜色理论。

另一方面,我们来讲一个工业带动科学,科学反过来带动工业的例子,即所谓的第一次工业革命,以热机为代表。

热机的出现实际上是英国人为了解决1700年到1710年间煤矿抽水的问题而制造的。

然而,一百年后,热力发动机带动了火车和轮船,把英国从一片蛮荒之地变成了一个永不灭亡的帝国。

这让他的邻居法国感到压力,所以法国军事科学家之一是萨迪卡诺。卡诺决心做一台好的热机,赶上英国,但他发现热机的效率无法实现。

他的父亲是一位伟大的数学家,他本人也是一位伟大的数学家,这促使他深入思考热机背后的真相。

他提出了一个很重要的观点,就像现在网上有一个笑话:“一切不以结婚为目的的关系都是不道德的”,卡诺已经想清楚了热机中的关键问题是:“一切不以做功为目的的热传递都是浪费”,这是第一次工业革命最重要的一句话。他的话的影响远远大于后来所有关于热机的研究。

在他的思想发表十年后,一个叫克拉贝龙的人理解了它,并画出了第一幅名为《卡诺循环》的画。

然后,在此基础上,人类总结出了所谓的热力学第一定律和热力学第二定律。从热力学第二定律的数学表达式出发,得出影响整个物理、化学、生活等的熵公式。

在1834年cla cate发表的这篇论文的最后,他说:“如果一台热机被浪费了,那么它的废物应该在炉子和锅之间的界面上。”

想想看,我们在家烧水,你在炉子上放一个锅,最大的温差是火和炉子之间,但是那个地方不是用来做功的。

这是他论文里的一句简单的话,随便扔在那里,但会被无数科学家读上几十年,终有一天会明白!

这个叫迪塞尔的人懂什么?他发现,要想提高效率,就不应该把锅放在炉子上,而是把炉子搭进锅里!

这样的科学认识,让我们今天有了所谓的内燃机,我们的火车也能跑得快,这大概是做生意不可能的影响吧。

工业对科学影响的一个重要例子是电灯。

电灯发光发热,但是电灯发光发热。为了避免它发热,我们研究了发热和发光的关系,然后理论物理学家把它推向黑体辐射的研究。在此基础上,我们反而得到了量子力学。

量子力学发展到20世纪50年代,应用于固体物理。我们终于知道为什么有些材料是导体,有些材料是绝缘体了。

但是,这个时候,我们还是没有解决灯发热的问题。根据我们对什么是导体,什么是绝缘体的理解,绝缘体中绝缘较少的那一类叫做半导体。

有了半导体,我们就有了半导体产业。最后,有一天我们制造了太阳能电池,我们制造了发光二极管。发光二极管的出现最终解决了灯被期望加热而没有任何麻烦的问题。

这是一个上下140年的创造性问题,在这个过程中产生的量子力学,远比原来解决灯泡不发热的问题更有意义。或者另一方面,灯泡不发热的实际问题可以忽略不计。

科学家自己必须给出严肃的答案

我认为科学家应该认真回答他想要什么。

一个有创业兴趣的人在创业的时候,我觉得他应该带着热情去创业,但是如果一定要贴上科学家的标签,那么就要问一个问题:我们如何评价创业科学家的成就?

你还用收入和产值吗?如果是这样的话,和别人创业大概没有什么区别。

是工业服务和创新吗?这有点技术性。

如果能达到第三个层次,过程中会有发明创造,对社会影响不大。比如华为大概已经达到了第三个层次。

但是科学家能不能带来公式和定理,创造理论体系,创造新的学科,或者最终产生新的思维,能不能让人类精神创造一个新的境界,让我们觉得更有人情味——我想这大概是一个科学家创业时所瞄准的更高目标。

的确,我们经常认为科学家创业是为了满足国家的重要需求。

如果真的要满足国家的重大需求,能不能认真对待国家的重大需求?

比如国家需要发动机,但发动机的制造既不是工业问题,也不是材料问题,更不是工程问题,而是涉及各个方面。

比如你看到的可能是设计,但会需要材料的加工和材料科学的基础。

你需要了解燃烧、流体力学、传热…,最重要的是你需要了解物理旋转,但是你在语文课本里找不到旋转的描述和与旋转相关的数学。

所以我个人认为,在发动机的研究上,我们缺的是材料和设计,缺的是懂得什么是旋转的人。

如果说国家有很大的需求,我想还有另外一个很大的需求,那就是我们给孩子买课本的时候,他们读科学文献的时候,希望看到更多中国科学家的名字,中国科学家,中国制造的最根本的思想,根本的公式,根本的理论体系等等。这可能是我国人民对中国科学家更为殷切的要求吧!

而且这个需求不多,翻科学文献的时候只需要满足一两次,而不是现在几乎满足不了。

我们必须面对一个非常重要的现实,那就是目前我们不能对中国科学家提出太高的要求,但也不能放松对中国科学家的要求。

毕竟,一个非常重要的事实是,现代科学起源和发展于西方工业世界,并通过外部、几个阶段和几种不同的方式传入中国。

客观来说,其他领域不清楚。如果只讲数学和物理,可能有相当一部分科学知识根本没有传入中国。

因此,我们的科学家对现代科学的掌握实际上是非常不牢靠的。这也是阻碍中国科学家创新,为世界科学做出贡献的重要因素。

如果我们想鼓励科学家成就自己的事业,就应该鼓励科学家彻底学习现有的知识,努力做一些基础的、不那么功利的事情。我想这也应该是我国政府和人民对我国科学家的一个巨大需求。

这是曾经举办过的Solvay大会,我开玩笑说这张照片捕捉到了当时世界智商的一半以上。

想一想,如果我们看书看到这些照片有一半是中国人熟悉的面孔,我们学科学会不会更容易?

相反,当我们谈论鼓励科学家创业时,这里的“鼓励”是什么意思?

如果鼓励意味着在资金、税收或政策上给予优惠,对其他创业者公平吗?

如果鼓励科学家创业是为了保持科学家的身份,或者只是为了免除科学家的义务,那么对其他从事科学研究的科学家公平吗?

因此,当我读到“鼓励科学家创业”时,我想了一下,不知道“鼓励”这个词应该放在哪里。

我认为一些西方科学家为我们树立了一个好榜样。科学家的研究是他们自己对人类的责任,他们对宇宙的渴望真的不需要具体的物质或其他奖励。

据说有一个故事。当安娜女王参观格林威治天文台时,她看到天文学家在那里过着悲惨的生活。她说:“哦,你的生活太悲惨了。我认为我们应该给你一个好的奖励,提高你的工资。

天文学家说,陛下,请不要。如果你想把我们的工资提得太高,我们就无法观察天文学,因为更多的人会为了高工资而抢走我们的职位。

我认为,就科学家而言,面对所谓“鼓励科学家创业”的政策,他们必须下定决心。

毕竟人生苦短,尤其是对于我这样一个时间短、天赋不够的普通科研人员来说,能把全部身心投入到自己如此喜欢的事业中。你怎么能因为别人的鼓励或鼓励而想今天做这个,明天做那个呢?

说说我自己的个人研究经历,我做过新材料,也拒绝过旧的测试方法,是一些接近实际应用的科学研究。

但是在我个人的研究成果中,我比较关注这样一个我还没有正式发表的工作,也就是这样一个公式。

这个公式的K=1和K=2项统一了自然界中的黄金分割数和白银分割数。

众所周知,黄金分割数在自然界中随处可见,这与第五对称性有关,白银分割数与第八对称性有关。

这样的公式在我辗转反侧准备第二天送孩子高考的时候突然冒出来,当时我证明了正方形网格具有无限的标度对称性。我想这是我一生中最幸福的时刻,也是我曾经作为一名科学家感受到的时刻。

我很珍惜这样的时刻,也希望我们能有更多的政策,鼓励我们的中国科学家静下心来,放一张安静的书桌,把你的目光超越现在,甚至超越远方,把目光投向宇宙中最深最抽象的地方,为我们人类文明做出中国科学家应有的贡献。

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