《蘭蘭過橋》預測科學未來（作者楊振寧）

《蘭蘭過橋》預測科學未來（作者：楊振寧）兩百多年前，美國科學家富蘭克林曾經(jīng)講過這樣一句話，他說：將來人類的知識將會大大增長，今天我們想不到的新發(fā)明將會屢屢出現(xiàn)，我有時候幾乎后悔我自己出生過早，以致不能知道將要發(fā)生的新事物。我坐下來想一想，他所講的新事物，包括些什么呢？我可以隨手列出一個很長很長的單子：火車、輪船、飛機、高樓、升降機、自來水、電話、電燈、電影、電視、手提電話、光纖、計算機、胰島素、器官移植、心臟搭橋、原子彈、核能發(fā)電、人造衛(wèi)星……等等，幾乎無窮無盡。為什么能夠在這兩百年產(chǎn)生這么多的新事物呢？歸根到底，其實原因很簡單，是因為工業(yè)的發(fā)展大大增長了人類的生產(chǎn)力。這個變化是一個非常驚人的事情。我可以隨便舉個例子：100年以前，世界的農業(yè)人口占人口總數(shù)的80％以上；今天，美國的農業(yè)人口，只占全國人口的1％到2％，他們生產(chǎn)出來的成果，不僅可以供全美國人食用，還可以出口到世界各地去。我可以再舉個例子。去年《財富》雜志說，近30年來新成立的科技公司的總資產(chǎn)，已經(jīng)接近1萬億美元，而這個增長速度還在與日俱增。所以，我們可以想一想，這200年尤其是近100年、50年來，世界是由3個互相關聯(lián)的環(huán)節(jié)推動著前進的：一個是科學，科學帶動了工業(yè)；工業(yè)則帶動了經(jīng)濟；而經(jīng)濟的發(fā)展反過來又促進了科技的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過程中提出來的問題、題目，由科學家來研究解決?？茖W研究也可以直接促進經(jīng)濟的發(fā)展，如20世紀發(fā)展出來的統(tǒng)計學，在農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等方面都有決定性的影響，當然經(jīng)濟的發(fā)展也可以使得更多的投資在工業(yè)?？萍肌⒐I(yè)、經(jīng)濟這三個互相連鎖的因素，是近代世界發(fā)展的總的趨勢。這個趨勢發(fā)展下去，對將來的世界會發(fā)生什么影響，今天很難講。比如說，前些時候我在報紙上看到了一個很驚人的消息，它說，有生物學家估計，到2050年，人類的平均壽命可能增長到150歲。我不知道將來是否會發(fā)生這樣的事情。我想很多人可能會同意我的想法，就是希望這件事情不要發(fā)生。因為這件事情如果發(fā)生，對整個世界不可想象的影響實在是太大了。我們再看看過去50年的發(fā)展，就會得出另一個重要的結論，就是從基本原理轉變?yōu)楣I(yè)的速度在這50年尤其是近二三十年大大增加。我可以舉出的例子：在半導體方面，有名的“摩爾定律”在1965年提出，芯片的容量每18個月就要加倍；1971年，一個芯片上差不多有3000個晶體管，但到去年就已經(jīng)有10的7次方個晶體管在一個芯片上，而且沒有人知道這個發(fā)展的極限在哪里。我們現(xiàn)在可以得出的結論是：更新的事物將會層出不窮，一些今天不容易夢想到的東西不久將會變成事實；人類的生產(chǎn)力將會大大提高，自然科學將會更蓬勃的發(fā)展；科學、工業(yè)、經(jīng)濟的連鎖發(fā)展將會持續(xù)下去。我想這些都是我們今天可以有很大的自信心講的話。在這種情形之下，對于每一個人、每一家學校、每一個國家，都會立刻產(chǎn)生這樣一個問題，就是你是多用“科”，還是多用“技”？我們知道，全世界每一個國家都有“科技部”，科技部既要管“科”，也要管“技”，問題是對“科”多注進一點資源，還是對“技”多注進一點資源。這是一個非常復雜的問題。對個人、學校、國家，都會是一個非常困擾的問題。在1921年4月，愛因斯坦第一次到了美國，準備到愛迪生的機構去做研究，抵美后受到盛大歡迎。他到波士頓的時候，有一個記者給了他一張紙，上邊有一系列實際的問題，包括誰發(fā)明“對數(shù)”？美國哪一個城市制造最多的洗衣機？紐約到水牛城有多遠？聲音的速度是多少？……因為愛迪生對每一個要聘用的人都會進行考試，問的就是這一類題目，所以記者就先拿這些題目來考一考愛因斯坦，結果愛因斯坦完全不合格。這個故事要描述的是愛迪生和愛因斯坦這兩個人，他們的著眼點不一樣，價值觀不一樣，所以會發(fā)生剛才那個故事。這是一個真的故事。對“科”與“技”的重要性，哪一個更重要一些的問題，沒有一個簡單的回答。今天，大家在講科技的時候都要講創(chuàng)新，“創(chuàng)新”在中國已經(jīng)是一個非常流行的名詞，在報上經(jīng)常都可以看到。究竟怎樣才可鼓勵創(chuàng)新呢？這又是一個非常復雜的問題。在這個問題上，我個人有深深的感受。因為我是在中國出生、成長，念完了中學、大學，還拿到了一個碩士學位之后才到美國去的；博士學位是在美國拿的，然后做研究、教書，到現(xiàn)在已經(jīng)50多年。我覺得自己對中國、美國的教育哲學都有相當深入的認識。這兩個教育哲學是相當不一樣的，而這兩個不同的教育哲學在怎樣鼓勵創(chuàng)新這件事情上的差異，是值得我們深思的。到底這兩種教育哲學哪個好、哪個不好？這是一個非常復雜的問題，得要用辯證的方法來仔細了解。我認為這兩種教育哲學都能夠鼓勵創(chuàng)新，不過它們各自對不同類型的學生產(chǎn)生的最大效應是不一樣的。我覺得，美國的教育哲學對排在前面的30％－40％的學生是有益的，因為這些學生不需要按部就班地訓練，他們可以跳躍式學習，給了他自由，他可以自己發(fā)展出很多東西，當然他的知識不可避免地會有很多漏洞，但如果他真是很聰明的話，將來他自己可以彌補這些漏洞。所以這種學生受到美國式的教育訓練，會比較快、比較容易成功?？墒?，亞洲的教育哲學對排在后面的30％－40％的學生較有益處，為什么呢？因為這些學生通過按部就班地訓練，可以成才，而且成才之后可以跟比他聰明的人競爭，因為他有扎扎實實的知識，可以了解很多不是幾天就可以學會的東西。究竟哪一種教育哲學比較好呢？或者說，對于學生來講，應該著重哪一種哲學？我最后得出的結論是：如果你在討論的是一個美國學生，那就要鼓勵他多學一些有規(guī)則的訓練；如果討論的是一個亞洲學生，他的教育是從亞洲開始的，那么就需要多鼓勵他去挑戰(zhàn)權威，以免他永遠太膽怯。那么，如果你要問這樣一個問題，中國血統(tǒng)的科學工作者在世界所有不同的科目里頭，哪些科目可以最先達到領先的地位？這可以很容易地回答：數(shù)學是最先的。華羅庚、陳省身，毫無問題在40年代就已經(jīng)達到世界的最前線。其次是理論物理，到了50年代，華裔的理論物理學者也達到了最前線。那時如果看最重要的生物科學的雜志，那上面中國學者寫的文章是很少的，可是到今天，中國人的名字在這些雜志上已屢見不鮮。這里面是什么原因呢？其實很簡單，因為數(shù)學跟理論物理比較簡單。我們學物理的人很聰明，專門選能夠解決的問題去解決。而人的身上可能發(fā)生的病可以有好幾百種，所以選題很難。數(shù)學和物理是非常深奧，但是可以單刀直入，所以如果是非常聰明的小孩，你給了他方向以后，他可以非?？斓囊幌伦泳瓦_到最前線。所以，數(shù)學最先成功，理論物理最先成功，然后是實驗物理，才到生物學。有新聞記者問我：楊教授，你覺得華裔的學者什么時候才能夠得到生物學的諾貝爾獎？我說，我相信10年之內就可以得到。到現(xiàn)在，最少已經(jīng)有5位華裔的生物學家被提名過諾貝爾獎。然后第二個問題是，在中國本土上的中國學者能拿到諾貝爾獎又是什么時候呢？這個問題比較復雜。因為里面有一個很重要的問題是經(jīng)費的限制，今天中國的科研經(jīng)費比起20年以前已經(jīng)有大大的增長，比起50年前