“錢學森之問”與庫恩科學發展模式

黃艷秋

一、“錢學森之問”含義解讀

錢學森是我國著名的空氣動力學家、系統科學家，工程控制論創始人之一，中國科學院學部委員、中國工程院院士，“兩彈一星”功勛獎章獲得者。扈中平教授在《“錢學森之問”是錢學森的心中之問嗎》[1]一文中向大眾普及了關于所謂“錢學森之問”的由來。據其考察，錢學森曾發問：“現在中國沒有完全發展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學，沒有自己獨特的創新的東西，老是‘冒’不出杰出人才，這是很大的問題。”這是著名的“錢學森之問”的最初版本。“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”[2]這一問題則來自錢學森去世后，沈正斌等多名教授緬懷錢老所作文章重新概述出錢學森的這一大感慨，由此產生了“錢學森之問”。

扈中平教授指出，對于新華網刊發的文章《11名教授公開致信袁貴仁：直面“錢學森之問”》的講述是有問題的，直接用引語的方式，容易被認為那是錢老的原話，還有一個問題則是局限了對錢老感嘆“冒”不出杰出人才這一觀點的解答范圍。但無論如何“錢學森之問”引起了關注，有各方人士進行研究。

自“錢學森之問”被提出之后，許多學者從教育角度出發對這個問題進行分析，從多個方面給出了建議，但主要是關于教育制度方面的建議。的確如扈中平教授所言，不應該只是看到教育層面的問題所在，還應該看到所謂“冒”隱含著當時人才培養環境有阻礙，存在教育體制以外的影響因素。

另一種含義的“錢學森之問”感嘆我國為何沒能夠培養出高精尖的人才，其也有思考的價值。因為這兩種對“錢學森之問”的解讀，都聚焦人才培養，焦點是一致的，只是在考慮人才培養的角度有所不同。所以要想回答錢學森的這個問題，就需要對人才培養問題進行分析研究。人才培養不僅僅和教育制度密切相關，也與科學發展環境、科研方向有很大的關系。

本文依據庫恩的理論總結出的科學發展的模式，分析“錢學森之問”可能的影響因素，并結合科學家傳記和相關文獻進行解答。

二、庫恩科學發展模式概述

庫恩《科學革命的結構》[3]一書從介紹常規科學入手，第二章到第四章詳細地介紹了常規科學，可見常規科學的重要性，但該書沒有概括出科學發展的模式。林超然的《現代科學哲學教程》[4]對庫恩《科學革命的結構》涉及的科學發展模式進行了簡潔的概括。科學發展的模式被如是呈現：前科學時期—常規科學時期—反常與危機時期—新常規科學時期，并進入循環。

常規科學是科學發展的常態存在，反常與危機的出現會對它的地位造成威脅，一旦由反常進入危機，說明反常不再只是常規科學當中出現的不可用該理論解釋的個例，案例的不斷增加，動搖了常規科學的地位，必將會有科學家對該反常進行研究，對危機進行處理。此時舊常規理論將不再為科學共同體中的所有人接受，于是就會出現科學革命。當科學革命進入尾聲，就將出現新的常規科學取代舊常規科學。

值得一提的是，庫恩提出的科學發展模式是一種“解難題活動”，“庫恩認為常規科學的本質不是否定舊范式、肯定新范式，而是不斷闡明、發展、驗證和完善自己已形成的范式。常規科學的目的不是要做出某種重大的科學發現，而是運用已有的范式去解決難題，從而使已有的科學知識穩步地擴大和精確化，是科學發展的漸進過程。”[5]庫恩的科學發展動態模式在一定程度上符合辯證唯物主義的對立統一規律[6]。

常規科學是常態的，而反常和危機相對而言是短暫出現的，引起科學革命，隨后又會進入新的常態科學時期。二十世紀為什么會出現很多的頂尖科學家，就在于他們所處的時代是科學反常出現的時代。例如物理學，自牛頓建立力學以后的兩百年間，沒有較為突出的成就，其原因就在于對牛頓力學的權威崇拜，所有的科學家都認為牛頓力學可以解釋所有。可見在一個領域的常規科學時期，多是對現有理論的完善和精確，較難有極為突出的成就出現。等到反常與危機的出現，科學家提出新假說、理論，隨后科研會向新的方向發展。這促使儀器設備也要推陳出新，甚至于出現一個全新的領域。既然需要有儀器設備或者更為合理的假說、理論出現，那么就要尋找常規科學時期所出現的問題，尋找反常和危機，從而出現科學革命。

三、“錢學森之問”的解讀與解答

(一)結合庫恩理論分析“錢學森之問”

一是前科學時期我國正處在恢復階段。前科學時期是科學發現信息混雜的狀態，是混沌的，這一階段的科學發現要靠科學家敏銳的眼光發現規律，在紛繁復雜的線索當中總結出相關的理論。例如門捷列夫發現元素的規律創建元素周期表。一開始的元素是零散、孤立地被發現，門捷列夫將其綜合在一起探索元素出現的規律，化繁為簡后總結出元素周期律，為元素化學奠定了基礎。

當代科學技術在我國開始傳播的時間，相對西方國家而言并不算長。以化學學科為例，近代化學興起近300年，但是在我國化學科研發展不過近百年[7]。化學從前科學時期走到常規科學時期，用了很長一段時間，經歷了多次重大的變革——化學革命，近代化學才慢慢地興起。物理學在近百年時間里發生了巨大的變化；以物理學、化學為基礎的學科慢慢分化出來，生物學開始出現。但是近代以來，中國面臨三座大山壓迫，沒有余力進行科學探索，錯失了時機。新中國成立之初，遭到以美國為首的西方國家的封鎖，對外科技交流受到很大的影響，我國的科學家白手起家、全力攻關，取得了“兩彈一星”、人工合成牛胰島素等重大突破。改革開放后，中國科技的發展日新月異，但科技創新能力不強的問題還沒得到根本解決，優秀的杰出科學家“冒”得不多，這正是“錢學森之問”關注的核心問題。

二是常規科學時期難以有巨大的成就出現。就整個世界而言，雖然近年來科技不斷地推陳出新，但仍處于庫恩模式當中的常規科學時期，沒有較大的危機與反常出現，處在相對穩定的范式當中。從庫恩的范式理論來看，在常規科學的發展階段，科學家大都是在對已有的范式理論做出修補，在已有范式的指導下進行常規的實驗和理論研究，而不會大動干戈地改動范式的內容。例如很長一段時間里，物理學家認為經典力學無可撼動，后人只能對經典力學提出更加精確的證實理論。當時的學科知識并沒有今天這樣的豐富，都難以突破牛頓力學的范式，何況當下知識和科技理論的數量是爆炸式遞增的，因此想要掌握好基礎理論并且對已經有成熟理論體系的學科進行研究，取得重大突破是很難的。所以處于常規科學這個時期可能取得的成就不如危機和反常出現時所帶來的成就那么震撼人心，當然這樣的創新也是很有價值的，只是較難有危機反常出現時產生的改變所帶來的影響那么深刻。

如此大背景下全世界的科學發展水平，每一學科都有細枝末節的不斷突破，但是目前的科技發展時期或正處于庫恩范式理論當中的常規科學發展時期。我們仍然可以看到新的進步與發展，但是沒有像量子力學發現使得經典力學根基動搖這樣大的危機與反常的成就。全球化進程下在已有科學基礎上的研究，尤其是具有完整系統的領域其知識含量十分驚人，例如物理學、化學領域各自的總知識量是驚人的，哪怕是一個分支學科的資料都是很多的，要想完全掌握，梳理清晰并在此基礎上有巨大的突破是極為困難的。我國的科學水平在不斷地追趕西方，并且試圖超越，這已經是一個不錯的成果。但整體而言，我國的基礎科學目前落后于發達國家，只有5%的領域能夠維持跟跑世界先進水平[8]。

三是反常與危機出現的機遇難以把握。根據庫恩范式理論，整個世界的知識不斷地在擴大，以至于出現反常、危機的邊界在不斷外擴，就是科學的內容不斷增加。最初的科學知識總量較小，容易突破，有新的發現，但是現在科學技術的內容不斷增加，知識總量提升了多個數量級，這就導致在相對成熟領域的研究很難有所突破。這是因為一手資料與對該領域研究的領軍人物的資料十分豐富，讀完這些資料就要耗費很大的時間和精力，而要有所突破就必須掌握這些龐雜的資料，并且表達自己的看法，實現創新，這有一定的困難。

我國的科研人員在對待反常、危機時較為保守，容易錯失機遇。因為我國的科學基礎相對薄弱，在科學研究中一旦出現反常，很容易認為是錯誤之處而被忽視。吳征鎧在自傳《我的一生》[9]里寫道，在國外留學，最深有體會的是國人對機遇的把握不如國外科學工作者，主要原因是不夠大膽質疑，容易局限在已有的知識框架之中。

(二)“錢學森之問”可能的突破口

首先，要一直重視基礎科學的建設和研究。閱讀研究盧嘉錫、唐敖慶、徐光憲等多位化學家的傳記，不難發現眾多科學家對基礎研究的重視。基礎科學是科學研究的根基，雖然看似離我們很遙遠，但是這就像是蓋房子時的地基，只有基礎科學的基礎打牢，以基礎科學為理論依據的科學研究、技術應用才有發展的可能，這也是近代西方國家崛起的重要原因。基礎科學研究的重要性就體現在它對整個科學領域的影響，一個國家有影響力的基礎研究成果越多，這個國家的基礎科學水平就越高。

其次，關注因學科交叉而出現的新領域。這些新興領域往往是前所未有、正待開拓的，所以在牢固的基礎理論上進行新興領域的探索是容易取得重大成就的區域。徐光憲在《科研創新十六法》[10]談及學科交叉法，雖然我們身處于庫恩范式理論當中的常規科學時期，但這是對已經形成一定規模的科學領域而言的。對于未開發的領域，即未來可能出現的學科方向而言就不是處在一個相對穩定的常規科學時期，而是充滿不確定性的、無限可能的前科學時期。既然現在已有的科學領域已趨于穩定，那么就朝著未知的領域去發展，大膽假設小心求證。在學科交叉的地方開墾出一片天地，這是有可能冒出拔尖人才的一個方法。

當前我國處在追趕國外科技水平的階段，但這并不意味著沒有機會在科學領域大放異彩。以徐光憲院士為例，從《舉重若重：徐光憲傳》[11]來看，徐光憲院士的學術生涯主要從事稀土研究，締造了稀土傳奇，被譽為“中國稀土之父”。當時的科研條件很艱苦，理論等極為欠缺，并且由于國外對知識產權的重視和對我國發展的遏制，很多學科前沿的信息難以獲取，需要我國科學家一步一步艱難探索。徐光憲被委派承擔鐠釹元素分離的任務，手頭只有美國原子能委員會的解密資料，而之所以解密，無非是這些資料顯示無法串級萃取，沒有辦法將鐠釹元素完全分離，無法提煉更加純凈的元素。徐光憲從為什么無法得出更純凈元素進行思考，通過自身的研究和團隊的合作，更換了萃取劑和絡合劑，不斷地嘗試，配出了季銨鹽——DTPA“推拉體系”。最終徐光憲提出了混合萃取比恒定的新概念，由此提出串級萃取理論，解決了萃取級數計算的難題，填補了理論空白，滿足了我國對稀土的需求。徐光憲院士的經歷說明學科交叉具有的光明發展前景。

再次，科研工作者應重視反常與危機。科學研究人員在解決問題中必然會形成自己的思維方式，特別是大科學家，或多或少有自己獨特的思考問題方式。對這些思維方式的學習借鑒，可以成為后來者更容易取得成果的路徑。對于科研人員的培養，應該注重創新和敢于突破的精神，盡信書不如無書，避免過于相信書籍、局限于已有的理論而不敢有所改變。

最后，引導更多的人員從事科學研究。這主要在于國家的基礎教育以及高校的人才培養。就個人層面而言，對于以上談到的學習科學家的思維方式，不僅是從事科學研究的人員需要，在學生階段就應該開始進行思維訓練，學習并應用于解決問題。就地區層面而言，每個地區有其特色的產業，高校應當結合當地特色和需要辦學，因地制宜地開展科研活動，形成一個科研發展鏈。誠如徐光憲所言，科研是一場接力賽，應當是從前輩手中接手并深入研究，而不要相互競爭，學科在不斷地細化分化出來，就意味著有很多的方向可以研究，不要只盯著一個地方。這樣科研成果才可能百花齊放，而不是低水平重復，造成資源浪費。要加大科研經費的投入，還要有整體把控。盧嘉錫曾任中國科學院院長，中國科學院一直以對國家建設當中重大問題的攻關為主要方向。《盧嘉錫傳》[12]記錄盧嘉錫在中國科學院期間談及攻關工作的四大要點：其一是加強對外合作；其二是對內加強組織；其三是反復論證與討論，確定攻關項目；其四是加強思想政治工作。這四要點在當下仍有積極意義。特別是書中提到的要求研究人員下沉到生產實踐當中尋找課題，清晰地體現了理論和實際相結合的重要性。總體而言，需要結合考慮以上三個層面的問題來培養人才。

四、結語

基于基礎科學建設和學科交叉領域科研攻關以及人才培養問題，對“錢學森之問”進行分析，“錢學森之問”是錢老對于我國科研人才培養的焦慮。如今我國對于科研創新十分重視，每年都在加大對科研的投入。其實，“錢學森之問”的實質就是改革完善科研創新體系，從而為科研創新人才“冒”出來創造良好的條件。