浅议新科技革命与基础科学人才教育发展问题

　　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，中央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。