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基础科学研究需要哲学滋养

2017-03-28 10:23 来源:人民日报 丘成桐

  现代科技进步日新月异,不断拓展人类认知和活动的边界,广泛影响社会生产生活的各个方面。比如,高铁、飞机大大方便了人们出行,火箭升空不断探索宇宙奥秘,人造卫星绕地球运行并传递亿万讯息。现在,无人飞机、无人驾驶汽车和机器人等的发展都远远超出了我们以往的想象。这些重大科技成果并不是一蹴而就的,背后有无数人孜孜不倦地贡献着聪明才智:有的人在硬件方面作出杰出贡献,有的人在软件方面作出伟大创新。但无论在哪一方面作出贡献,其根基都是基础科学。

  基础科学有别于科技,它是科技持续发展进步的基石。有时候,我们可以很快见到基础科学的应用,电磁学就是一个例子。在19世纪法拉第和麦克斯韦发现电磁方程后不久,爱迪生等人就将它应用到日常生活中。但是,有些基础科学研究要等很久才能得到应用。比如,数论中有很多深奥的理论,一直被认为是纸上谈兵。但近20年来,密码学研究开始大量运用数论的前沿理论。可见,科技进步离不开基础科学发展。历史和现实都表明,哪个国家能够引领科技发展,哪个国家就将变得强大;哪个国家能够引领基础科学发展,哪个国家的强大就会历久不衰。

  基础科学发展又与哲学有着密切关系。基础科学是研究所有和宇宙中物理现象有关问题的学问,必须对大自然有一个宏观的看法,因此需要哲学思想作为支撑。这一哲学思想应有助于人类了解大自然并懂得如何与大自然和谐相处。近代基础科学家中就有不少是思想家,他们的学问和思想可以影响科学界达数个世纪之久,其中的佼佼者有牛顿、欧拉、高斯、爱因斯坦、薛定谔等人。如果我们认真阅读他们的著作,就会发现他们都有一套哲学思想。例如,爱因斯坦在研究广义相对论时就深受哲学家马赫的影响。事实上,影响深远的科学研究必先有概念的突破,而概念的突破可能受到观察事物后所得到的想法的影响,但更多的是科学家的哲学观在左右他们的想法,从而影响他们的研究方向。就中国来说,魏晋南北朝时期,中国的基础科学研究达到很高水平,也产生了相当出色的基础科学家。刘徽作《九章算术注》、祖冲之父子计算圆周率和球体积、《孙子算经》的剩余定理等,都是杰出的数学成就。但受传统哲学思想的影响,中国人对“定量”的重视程度不够,影响了这些方面的进一步探究。可见,有了哲学的帮助,基础科学才能不断创新发展。

  基础科学的精神在于穷理。基础科学研究需要经过刻苦训练、需要有深度的看法,才会有新的结果、好的创意。因此,基础科学研究不经过旷日持久的付出,很难有成功的机会。有些人因而认为,与其如此辛苦,不如等别人做好基础科学研究后拿过来用。但持此观点的人忘记了一点:只有自己体悟出来的理论,才最了解其长短,才能掌握其中的精髓,应用起来才能得心应手。树立穷理的精神,也需要哲学的滋养。毕竟,科学家也是有血有肉的人,有哲学精神和素养的支撑,才能塑造科学家的气质和意志。

  基础科学发展水平直接反映一个国家的科学实力,是提升国家原始创新能力和国际竞争力的基础。发达国家纷纷加大对基础科学研究的投入力度,就是为了抢占国际竞争的制高点。今天,我国从事基础科学研究的科学家有成就的不少,但堪称领袖、成一家之言的不多。达到这样地位的学者,必须能够创造新的学问,能够穷究真理的本源。这就离不开哲学的指引。所以,全面提高基础科学研究水平,需要注重哲学滋养。

  (作者为清华大学丘成桐 数学科学中心主任)

  (原标题:基础科学研究需要哲学滋养

编辑: 赵艳

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