陳一文：中國科學技術、經濟和社會的高速健康發展

中國科學技術、經濟和社會的高速健康發展
呼喚向傳統科學技術基本理論提出挑戰的科技創新成果

陳一文

中國地球物理學會天災預測專業委員會   顧問

中國災害防御協會災害史研究專業委員會 顧問

    作者的話 陳一文〔[email protected]〕，英籍華人。中國科學院《科學對社會的影響》2004年第2期發表本文“省略版”。發表后，國內三十多個網站全文或摘要轉載。中國人民大學《科學管理》2004年第9期全文轉摘。人民日報出版社2005年12月出版的《中國當代思想寶庫》〔中國管理科學研究院常務副院長盧繼傳主編〕第九篇《科學學》收錄本文“修訂版”，被中國管理科學研究院學術委員會評為優秀學術成果一等獎。2006年6月中國檔案出版社出版六卷書《中國科技創新精典文庫》第一卷《科教興國》收錄該文“補充修訂版”，再次被中國科技報研究會、中國檔案出版社評為優秀論文。2006年10月《發現》雜志“2006年專刊”全文轉載。更多重要文集亦決定全文轉載，說明人們對該篇文章越來越關注。

1998年-2003年，中國在科學技術研究發展方面的資金投入逐年增多，但是中國科技大獎的發明一等獎連續六年空缺，說明了什么？有人認為∶“說明了我們這六年來都沒有出現有說服力、有國際競爭力的發明。”作者認為這種認識是完全錯誤的。

作者認為不是中國“這六年來都沒有出現有說服力、有國際競爭力的發明”，而是中國科技研究發展領導部門和主流學界評審科技成果的游戲規則有問題。中國某些科學技術領域中挑戰傳統科學技術基本理論的科技創新成果，與科學技術界主流學者至今深信不疑的傳統認識和基本理論發生了實質性的沖突，因而處于遭到主流學界的排斥、否定、壓制和層層封殺，無法通過科學界主流學者占主導地位的科技成果評審規則評選出來。

中國政府必須認識，對上述問題缺乏認識涉及到國家、各省、各市用于科學技術研究發展方面的資金目前的主要投向及其今后若干年的科技成果產出效益。

中國經濟與社會的高速發展已經遇到〔或者即將遇到〕能源、原材料、環境、天災、教育等領域中一系列重大難題。當代占主導地位的物理學、化學、核物理學等領域科學技術基本理論至今未能向中國提供經濟有效解決這些問題的方案。中國科技技術、經濟與社會的高速健康發展呼喚挑戰突破當代占主導地位科學技術基本理論的科技創新成果向中國提供經濟有效解決這些問題的方案。因此，本文提出的問題，不僅是一個已經無法回避的嚴重問題，而且是已經事關全局嚴重影響和阻礙中國科技技術、經濟、教育與社會進一步高速健康發展的重大的問題，必須盡快迅速解決。

本文中提出的問題值得中國國家、省和市級黨政“一把手”、負責科學技術發展和教育的領導人，以及大學校長們思考。

必須指出，本文提出的問題既是涉及許多理論問題，但是更重要涉及許多領域中作為依據的科學實踐實例。

作者作為立論依據的典型實例，并非專為寫本文而在不同領域調查了解的科技創新成果的例子，而是本人1990年以來在極其有限的幾個科學技術領域中，親自卻偶然地直接了解的一些實現重大突破的科技創新成果實例。這些實例可謂僅是中國科學技術領域中尚未得到充分開拓的許多實現重大突破“非主流科技創新成果”的“冰山一角”。

此外，本文所揭示的某些傳統自然科學技術領域中存在的嚴重問題，絕對不是也不能用來否定在這些自然科學技術領域里中國主流學界數十年來認識不斷深化的成就，而只是說明這些認識深化的成就具有相對真理的性質而非絕對真理，不能用來作為主流學界拒絕、排斥、否定和壓制向傳統科學技術基本理論提出挑戰的科技創新成果的依據。

中國科技領域許多權威人士可能會對本文提出的問題持嚴重懷疑和否定的態度，認為作者未能對有關實例提供足夠詳盡進行科學考證的介紹。限于篇幅限制，本“簡略稿”僅是原稿的一部分，作為論據的科學實踐實例也只是點到為止的介紹和論述，無法展開更詳盡的介紹，請讀者諒解。

作者認為，搞科學技術的人，無論學者還是科學技術管理者，或報道科學技術動態的新聞媒介，最重要、最寶貴的品格是出自高度社會責任感的“承認事實，講真話”，即便這種“事實、真話”有時可能與有關領域絕大多數其它人有所不同，甚至針鋒相對，也要能夠象安徒生童話“皇帝的新衣”中的那個小孩那樣，大膽的喊出“皇帝根本沒有穿衣服！”

1   中國科學技術、經濟和社會高速發展面臨傳統科學技術無法解決的一些重大難題

1.1能源問題

國資委研究中心趙曉最近發表的一篇文章，其題目雖然為《靠進口能解決中國的能源問題嗎》[1]，但是文章列舉的大量事實導致三項嚴重的結論∶

(1) 世界石油、天然氣市場供應能力無法滿足若干年后中國經濟發展對石油、天然氣的中期／長期需要；

(2) 若干年后中國經濟發展對石油、天然氣的需要必將促使世界市場中石油、天然氣價格大幅度長期提高；

(3) 依靠進口根本無法解決中國當前經濟發展以及中期和長期經濟發展遇到的越來越嚴重的能源問題；

1.2 污染問題

中國在環境保護和消除環境污染方面取得了令人矚目的巨大成就，但中國經濟和社會的高速發展依然面臨下述難題∶

(1)過去多年“先發展經濟、后治理環境”的欠賬依然巨大，不但需要大量投資，而且需要能源消耗。傳統科學技術基礎上的“再循環經濟”有助于解決許多問題，但不能經濟有效地解決所有的問題。

(2)中國人口基數基礎上的日益城市化發展造成越來越嚴重的城市污水問題。個別沿海大城市如果將未能達到環保要求的城市污水排放到近海的盆地中，僅能夠使環境污染問題的嚴重顯現推遲幾十年，造成災難性環境污染坑害子孫后代的更加嚴重后果。

(3)中國目前迅猛發展的私人汽車，不僅加劇中國若干年即將遭遇的能源短缺問題，而且嚴重加劇大城市的空氣污染問題。

1.3 與城市化發展問題聯系在一起的城市及其郊區的水短缺問題和城市污水問題 [2] [3] [4]

我們無法回避而必須正視這樣一個嚴酷的事實∶中國經濟發展對能源中期和長期需求極其巨大的缺口、嚴重的環境污染、許多區域缺水問題和城市污水等問題交織在一起。傳統科學技術至今未能向中國提供經濟有效綜合治理這些問題的良策。

  《中國科技信息網》的主頁〔www.chinainfo.gov.cn〕下邊《陳一文先生就解決中國能源與環境問題與網友討論》專欄中發表的作者許多文章，包括已經完成的新作《中國必須走世界任何國家從未走過的新型能源發展道路！》，對這些問題進行詳細討論。

1.4 天災預測問題

(1)“隨著國民經濟的發展、生產規模擴大和社會財富的增長，災害造成的損失正逐年上升，…… 近十年來，自然災害每年給中國造成的經濟損失都在1000億元以上，常年受災人口達2億多人次，中國已成為世界上災害頻發、受災面廣、災害損失嚴重的國家之一。[5]

(2)全年〔注∶2003年〕因各種災害造成的直接經濟損失達1886億元。[6]

事先足夠時間做出較為準確可靠的天災預測，在此基礎上做出有效防災減災所必要的充分準備，毫無疑問是防災減災最有效的措施。

在中國造成損失最大的各種自然災害中兩類最為突出∶一類與天氣異常變化有關；另一類為地震及其來源導致的其它災害。

1.4.1 現代氣象學與天氣預報問題

2003年10月，中國工程院院士李澤椿坦承如下∶[7]

--  目前與發達國家相比，我們天氣預報技術水平還有差距。首先是我們天氣預報時效不夠長，夏季的可用預報時效大概是四天多一點，冬天才五到六天。……所以未來我們要努力提高預報準確率，這始終是我們氣象業很重要的一個主題，要向定時、定點和全程滾動的方向發展，形成中期預報〔就是10天以內〕、短期預報〔就是3天以內〕、短時預報〔就是12小時左右〕、臨近預報〔就是6小時以內〕，……。

《中國天氣氣候異常成果研究—2003年》是中國氣象學界對于2003年度氣象預測工作進行總結的專著。2004年6月，曾慶存院士在這部專著的“序言”中寫道[8]∶

--  無論在中國，還是在國際上，對2003年出現的諸多極端天氣和氣候事件的預報預測，就有些不盡如人意之處。例如對我國南方的夏秋持續嚴重高溫干旱，無論我國還是世界上的研究和預測中心都沒報好。人們可以笑罵氣象工作者的“無能”，氣象學工作者也可無奈地自我原諒和辯解，但這畢竟是氣象工作者的恥辱，我們應該洗刷。

該專著提出∶

--  2003年夏季的氣候異常非常之強，幾乎所有的預測手段都沒有準確地預測出淮河中下游的夏季降水正異常，主要原因是這次的氣候變化相當“反常”，……甚至違反常規，致使該年的氣候預測經受了嚴重的挑戰。……

中國氣象學界目前對于十天以上、月、季甚至年度天氣變化規律顯然一頭霧水，研究方向都不清楚，無法滿足中國老百姓防災減災的巨大需要。

1.4.2 地震預測問題

2001年2月，中國地震學領域首席科學家張國民、傅征祥等人編著的《中國科學院研究生教學叢書—地震預報引論》的“編者的話”用這樣的思想教導中國科學院的研究生∶[9]

--  然而，盡管30年來國內外地震預報研究都取得了很大的發展，但地震預報終究是尚未解決的國際性科學難題。地震預報研究，需要長期的科學積累，需要一代接一代人的持久的探索。為此，必須培養地震預報高級科技后繼人才來繼續完成地震預報這一世界性難題。

馬宗晉院士等人在《地球到底怎么了》文章中坦率的確認∶[10]

--  國家地震局的有些地震專家認為 ∶要想摸清地震機理并作出準確預報可能需要幾代人的努力。持這種觀點的，在國內外地震界占大多數。

2003年9月4日，在國家新聞辦、中國地震局主持的記者招待會上中國地震局辦公室主任、新聞發言人李強華先生明確表示∶[11]

--  中國的地震預報預測工作開始于上世紀60年代的邢臺地震之后。經過幾十年的探索和實踐，在地震預報預測方面積累了一定的經驗，并且取得過一定的成功。但是，從根本上來說，地震的預測預報是一個全球性的科學難題，至今還沒有從根本上突破和解決。因此，我們一方面在進行地震預測預報的探索和研究的同時，更多的是注重對地震災害的預防。我們通常是把一些多地震的地區潛在的地震危險劃出一定的區域，通報給當地的人民政府，由當地的人民政府組織各方面的力量做好防震抗震工作。

顯然，中國地震部門長期以來在以“地震目前無法準確可靠預測”觀點為指導的情況下，不是將地震“三要素”事先預測為前提的防災工作放到首位，而是將大致估計為前提的防災工作和地震“三要素”事后的確定和救災工作放到首位。

這種情況下，中國如果在人口密集地區再次發生1976年唐山大地震那樣的強震的話，類似的慘劇不但將再次難于避免，并且像唐山大震后那樣，他們會繼續用“地震預報研究，需要長期的科學積累，需要一代接一代人的持久的探索”的說法輕松地推卸專業地震部門目前一代地震學家的責任。

2005年5月出版的《唐山警世錄》中，作者張慶洲發自內心感慨∶“我謹代表唐山大地震中超過24萬的死者，對昔年的唐山地震監測網的人說，你們曾經預測出唐山大地震，你們告急了，也盡力了，你們是家鄉父老鄉親的驕傲！……我們愛你們，并為你們祈禱……。”

    作為中國地球物理學會天災預測專業委員會顧問，我可以負責地向世人確認，《唐山警世錄》紀錄的不僅是事實，證實這些事實的大量科學證據都還存在。

3  煤礦瓦斯爆炸、透水，油氣井噴事故、各種坍陷、倒塌等事故有無任何自然因素？

近年來，老百姓和各級政府對于每隔一段發生在不同地方的煤礦瓦斯爆炸、透水等類事故特別關注。絕大多數事故發生以后，深入調查中總能夠找到追逐暴利、腐敗與生產安全管理中的問題，這是事實。但是，人們亦注意到相關地區或不同地區的某些同類事故，或者不同類事故，有時呈現出較短期間的群發現象。這不大可能是這些不同單位管理人員在這同期間疏忽的結果。有關部門是否注意到，生產安全管理中的問題盡管存在了相當長的時期，為何此地的事故此時發生，彼地的事故彼時發生？各種事故何地何時發生難道不是暗示自然界中客觀存在著科學界尚沒有認識的某種時空分布規律嗎？對此，科學界顯然至今仍極其不負責任地視而不見, 不予以考慮！

1.4.4 地球科學

地球科學主流學者對于地球科學中最重大的一系列基本問題未能做出令人滿意, 能夠自圓其說的解釋，包括∶

① “大陸漂移”和板塊運動的首位驅動力源？

② 地球構造運動的首位驅動力源？

③ 地震和火山的驅動力源和時空分布規律？

④ 地球自轉速度有規律的每年八月份最快、每年四月、五月份最慢的驅動調制力源？

⑤ 實現準確可靠的地震預測和火山爆發預測？

⑥ 除每年的季節變化外，氣候有無中期、長期、超長期變化規律，能否實現氣象重要參數變化的中期預測、長期預測和超長期預測？

科學界主流學者對于人類需要他們研究的這一系列最基本的重要問題至今為止仍然不能做出令人滿意、能夠自圓其說的解釋，只能說明當代傳統地球科學、地球物理學、地震學、氣象學學術權威們堅持的基本理論存在著一系列研究方向性的實質性錯誤。面對大自然這些最基本問題的考試，他們至今還沒有及格！

中國杰出的地質學家李四光是突出的例外。他用力學的觀點觀察研究地殼構造運動，發現地球自轉運動的變化與某些地殼構造運動之間的關系。可以預見，如果李四光能夠再工作十年，沿著這個方向繼續再前，李四光及其合作者必將能夠獲得更為重大的發現。

在其光輝一生中，李四光認真學習和研究地學前人的知識和成果，繼承其中科學合理的成分，但從來不迷信于任何權威沒有得到充分證實的理論。李四光繼承和堅持中華民族古代科學思想遺產“唯象”的思想，重視地質勘查觀察到的實實在在存在的反映地殼構造運動的自然現象；他摒棄唯心的“唯理”思想，如果觀察到的自然現象與以前學術權威的理論發生沖突，他始終立足于觀察到的自然現象，對以前學術權威的理論提出疑問，進行修正。

但是，多位中國地殼構造力學學者向作者指出，某些過去設置有地殼構造力學系或課程的大專院校早已撤銷這種專業課程，似乎地殼構造力學隨著李四光的離去而逐漸淡出。

“天地生人”、“整體觀”、“唯象”而非“唯理”的思想和思維方式是中華民族古代科學思想遺產中最寶貴的財富之一。20世紀60年代中期至70年代以來中國一批地球科學非主流研究者、跨學科研究者以及地震預測實踐者、中長期氣象預測研究者，繼承發揚這些思想遺產，在以毛澤東《實踐論》、《矛盾論》為代表的先進哲學思想的指導下，在地球科學領域中取得實現重大突破的許多自主科技創新成果。

從國際上地球系統科學的最新研究動態來看，國際上許多有識之士開始認識到，或者已經認識到地球科學研究中過去存在的一些主要弊病。

2002年5月，作者專程到日本東京大學拜訪羅伯特·蓋勒教授〔1997年在美國《科學》雜志上發表“地震無法預測”論文的作者之一Robert Geller〕。拜訪中，蓋勒教授向作者介紹了東京大學實施的一項重大的改組。這項改組的《外部評價報告》中明確[12]∶

--  將目前四個系〔地球與行星物理系、地質系、地理系和礦學系〕重組成單一的“地球與行星科學系”將除掉過去100多年來建立起來的學科的以及行政的屏障。強烈建議該項重組盡快實施。

綜觀西方許多國家地球系統科學研究今后幾年的發展規劃，可以看到他們過去很少提到的一些新的概念∶

--  “以新的視角審視地球科學的發展”、“預測災害性事件”、“地球系統的主要驅動力”、“以太陽系的行星地球為視角”、“關于熱液區地球構造運動／地球自轉”、“中新生代以來大陸變形過程及動力學”、“大陸形成與溶化的機制”、“地球—生命耦合系統”、“大城市的地震預警系統”、“多個學科的交叉融合”、“地球系統探測新的原理與新技術”、“空間天氣驅動源”、“項目整體研究的創新性和學術價值”……。[13] [14] [15]

中國地球科學非主流研究者、跨學科研究者、地震預測實踐者、中長期氣象預測研究者群體60年代中期至70年代以來實現重大突破的許多重要科技創新成果在上述方面領先于西方十多年至三十年。

西方國家地球系統科學研究今后幾年的發展規劃表明，他們正在對中國非主流研究者已經取得重要成果的這些領域有所醒悟，有所認識，正在向中國非主流研究者已經取得重要成果的這些領域靠攏和“接軌”。依照西方國家科學研究的實力，如果中國在這些已經獲得重大成果的領域中停滯不前，西方主流科學家很可能在今后幾年迅速趕上來，以至超過中國。

這就對中國地球科學界、地球物理界、地震學界、氣象學界主流學者提出了一個嚴肅的問題∶迅速改變對這些領域非主流研究者、地震預測實踐者、中長期氣象預測實踐者群體長期以來拒絕、排斥和壓制的態度，接受他們，支持他們，與他們合作，共同將具有中國特色的創新的地球科學、地球物理學、地震學、氣象學研究推進到更高的水平，還是繼續拒絕、排斥和壓制他們的態度，等待西方主流趕上來、超過我們，再重復“同國際接軌”向西方主流學者的研究成果靠攏和“接軌”？

1.4.5 天文學

天文學在世界各地最初的出現與發展，首要目的是古人觀天觀地尋找天體運動現象與地球上自然現象之間的關系，為農業活動和軍事活動服務。當然，限于當時的觀測條件和總體認識，古代天文學知識存在有嚴重的局限性、錯誤以及許多為統治階級服務的迷信成份。但是，中國數千年以來的文字記載，民間口頭諺語方式一代一代在民間傳下來的許多知識表明，中國古代天文學成就并非全部糟粕，還包括有許多樸素唯物主義的科學和先進的部分。最重要的就是“天à地à生à人”諧和作用的動態整體觀認識，即天體運動對地球上動態的自然現象特別是天氣變化，具有極其重要的影響，以至某些天象和天體運動可以用來預測天氣的突然變化與中長期變化趨勢。

后來獲得發展沿襲到現代的西方氣象學與天文學當然有許多科學和先進的部分，但是不可避免受到西方思維方式的影響，存在著致命的局限性和無知的一面。

西方氣象學與天文學傳人中國后，其局限性和無知的內容與中國傳統文化中部分科學先進的內容發生了沖突。在當時，崇洋媚外全盤西化成為時髦。1936年民國出版的《氣象學》斷言∶“氣象與天文常人每混為一談，實則氣象研究之對象為大氣現象，而天文研究之對象為天體。……兩者之間殊少關系。”五十年后，1987年中國出版的《氣象概論》沿襲這種認識∶ “觀星預測天氣是人類文化早期的迷信活動，屬無稽之談。”

現在流行一種說法∶“在科研上有這么一個規矩，叫約定俗成的規矩，叫做誰主張誰舉證。”但是，西方天文學和氣象學當初否定中國古代天文學成就中天體運動對地球自然現象有重大影響的這部分科學先進內容時，除了無知的不理解和霸道地武斷下結論外，未能“舉證”出充分的科學證據。直到今天，現代天文學家和氣象學家仍然未能做這種“舉證”。

當代天文學界中，除極其個別非主流學者依然將天體運動對地球自然現象影響的研究課題視為己任外，絕大多數天文學家將自己研究的方向和重點放到離人類當前的社會需要和社會責任以及地球上他們未能解釋的自然現象越來越遠的課題上。

2  在“現代科學研究是高度專業化”條件下，業余研究者和跨學科研究者能否“做出什么重大的發現”和“革命性的貢獻”？科學技術目前高水平發展的條件下，能否再出現瓦特、愛迪生這樣的重大科技成果發明家？

反“偽科學”自居的方舟子〔本名方是民〕在“搜虎”上建立的“新語絲”網站2003年7月6日發表題為《“蔣春暄現象”究竟暴露出什么致命弱點？》，對于目前一種非常時尚成為潮流的“經典”論斷和“學術界的行規”解釋如下∶[16]

--  “現代科學研究是高度專業化的，業余研究者幾乎不可能做出什么重大的發現，更不可能做出革命性的貢獻。如果認為自己是科學天才，做出了重大的科學發現，那么也應該遵循正常的學術渠道，將論文提交權威的學術期刊發表，才有獲得科學界承認的可能。但是總有人不遵守學術界的行規，在學術界四處碰壁，正常渠道走不通，就想通過大造社會輿論造勢讓自己的成果獲得承認的。”

作者遺憾地看到這種極其錯誤的論斷已經成為中國科學技術界主流不少人否定壓制跨學科業余研究者科技創新努力的一項重要理由。

科學實踐是檢驗科學真理最終唯一的標準。對于“業余研究者”能否“做出什么重大的發現”、能否“做出革命性的貢獻”的問題最終有效的回答，只能是科學實踐的檢驗。但是，方舟子的上述“經典”論斷也引出一些理論上需要討論清楚的問題。

為了批駁上述錯誤論斷，舉中國與國外“跨學科業余研究者”的三項科學實踐實例如下∶

實例一∶中國業余研究者跨學科發明的“Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼”材料。

許多人可能知道，盡管中國對于古代冶金業的發展曾經做出過重大的貢獻，世界近代冶金學的發展歷史中至今沒有中國人任何重大貢獻的記錄。人們可能還知道，中國目前是世界不銹鋼第一大進口國。但是，除極其個別人外，人們不知道中國在新型不銹鋼技術開發方面遠遠領先于西方工業發達國家，更不知道該領域最為杰出的發明家是一位本來與冶金學完全無關的中國“跨學科業余研究者”。

《光明日報》2004年8月27日發表了對作者的采訪報道《呼喚挑戰性的科技創新成果——訪中國地球物理學會天災預測專業委員會顧問陳一文》，其中一段內容如下∶

http://www.gmw.cn/01gmrb/2004-08/27/content_88076.htm

　　記者：在現代科學研究高度專業化的條件下，您認為業余研究者和跨學科研究者能否做出重大發現甚至是革命性的貢獻？

　　陳一文：有人試圖從理論上證明業余研究者不可能做出重大發現，我認為這是一個應該用科學實踐來回答的問題。

--  我1995年認識了趙學勝先生，他最初的專業是醫學，后來涉足有機化學，研究發明了“粉煤灰回收塑料”新型復合材料生產工藝及其多種應用。該工藝的難題在于如何將干粉狀的煤灰與加熱后粘稠的回收塑料均勻混合在一起。

--  從該項攻關中受到啟發，趙學勝萌發了“能否找到傳統冶金理論認為不能均勻固熔在一起的元素均勻固熔的冶金創新工藝”的想法，從而發明了Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼這樣一項“非主流科技創新成果”。

--  該成果在美、俄、德等16個發達國家注冊了專利。經權威部門評估，該項專利價值1678億元人民幣，折合201億美元（評估號GKB98002）。

--  冶金學不銹鋼領域的權威們對這個事實無法完全相信，所以該項發明也沒有在權威學術期刊上發表論文的機會，但Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼的科學實踐與它的經濟、科學價值證明：采用創新的思路能夠開辟一個傳統冶金學認定“不可能”的全新天地。

名稱為《Al-Mn-Si-N系奧氏體不銹耐酸鋼》〔公開號CN1143688A〕的中國發明專利《摘要》有關內容請訪問∶http://www.sunwebs.cn/HTML/kxjs/200607041876_2.html

國家級金屬材料“腐蝕—磨蝕與表面技術開放研究實驗室”對批量生產的該種“Al-Mn-Si-N系奧氏體不銹耐酸鋼”試樣進行的檢測證明∶其眾多方面的性能均優于1995年申請專利時檢測的性能。

1993年以來作者跟蹤的該項科技創新成果的重要啟示∶大力推廣成本比目前傳統不銹鋼低很多而性能更加優異的多的該項技術，將中國生產普通鋼的部分能源與生產能力改為生產這種高附加值的Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼，不僅能節省世界自然資源稀缺的鉻與鎳，使中國在短短幾年內從世界不銹鋼第一大進口國轉化為世界不銹鋼第一大出口國，同時能帶動中國使用進口不銹鋼的相關產業因改用成本低很多的中國這種創新的不銹鋼獲得它們在國際市場上過去從來沒有過的競爭性。

但是，Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼的科學實踐與它的經濟、科學意義遠不止于此。它證明：采用創新的思路能夠在現代世界冶金發展史中寫出中國人濃重的一筆，同時為中國年青一代冶金工作者與冶金專業大學生們開辟傳統冶金學基本理論認定“不可能”的一個全新天地，推動冶金學領域的一場重大的革命。

實例二∶跨學科業余研究者余華府發明的《扎破不漏氣環保安全輪胎》技術。

《解放日報》2003年4月2日《輪胎防漏氣 中國專家首創》報道∶

http://old.jfdaily.com/gb/node2/node142/node148/userobject1ai131110.html

--  一種能有效防止汽車、摩托車輪胎戳破不漏氣的輪胎噴涂防漏氣涂層技術，日前通過國家級檢測論證，專家們認為這項創新技術為國內首創，防漏效果已達到國際先進水平。

--  開發戳破不漏氣的輪胎是一項世界級研究課題，上海天衣輪胎公司總工程師余華府經過6年多時間研究摸索，攻克了這一難題。這種輪胎防漏氣技術的奧妙之處，是在輪胎內壁均勻地噴涂一層帶狀的高分子有機記憶合成橡膠，在胎內形成一個帶有一定厚度的防漏氣安全保證區。當鐵釘、鐵屑、碎玻璃等尖銳物從胎面扎入后，膠狀物就會在瞬間全方位將其緊緊封住，不讓胎內氣體泄漏。異物拔去后，膠狀物會自動記憶復位閉合，完全堵住漏洞。據介紹，該技術去年11月已獲得美國專利。有專家稱，這一技術誕生是繼 ABS 防抱死、安全氣囊后的汽車安全行駛又一重大貢獻。

為了解余華府發明的《扎破不漏氣環保安全輪胎》技術的具體情況，本人專程訪問北京橡膠工業研究設計院，對該院科技委員會副主任、該院原副總工程師陳志宏進行了拜訪，同時專程到上海對加工生產《扎破不漏氣環保安全輪胎》的公司進行了考察，親自觀看了上海電視臺拍攝紀錄的多項“扎破不漏氣”的驗證性試驗。上海電視臺拍攝紀錄了在打靶廠武警用自動步槍射擊這種輪胎，子彈射入并穿過輪胎射出，對輪胎表面花紋造成明顯破壞但輪胎沒有漏氣。作者親自觀看了上海電視臺拍攝該輪胎浸入水中沒有絲毫漏氣的事實。

中國石油和化學工業協會專業委員會委托的《噴余防漏氣輪胎涂層技術論證意見》報告 “論證意見”〔2003年3月6日〕見∶http://www.sunwebs.cn/HTML/kxjs/200607041876_2.html

訪問該輪胎公司期間，特別注意到公安、武警、救護、搶險車輛用戶委托加工的防漏氣輪胎。

2005年參加一項中國輪胎行業調查研究中，了解到中國制造輪胎出口貿易中，與國際市場中西方著名品牌輪胎的價格相比，中國制造輪胎的價格低的可憐，以接近于成本的微利出口。顯然，如果中國輪胎行業能夠推廣加工噴涂防漏氣涂層的輪胎，中國輪胎行業的輪胎不僅在國際市場上，有了“中國制造”的輪胎在接近的價格水平上與世界著名品牌的輪胎展開競爭的可能，而且能夠讓廣大的中國用戶用上更安全壽命更長的“中國制造”輪胎。

上述報道中，“有專家稱，這一技術誕生是繼 ABS 防抱死、安全氣囊后的汽車安全行駛又一重大貢獻”。在作者調查了解的訪問中，有專家將該項技術稱之為西方著名品牌輪胎企業開發推出子午輪胎以后輪胎領域中實現的科學技術意義最為重大的突破！

但是，在有關“扎破不漏氣環保安全輪胎”的報道中，除了“開發戳破不漏氣的輪胎是一項世界級研究課題，公司總工程師余華府經過6年多時間研究摸索，攻克了這一難題”外，尚未見到對于其發明人余華府更深入的報道與評價。

發明人余華府向作者介紹，他本來是一位與輪胎行業毫無關系的儀器與電子領域的工程技術人員，還是一位殘疾人。“扎破不漏氣環保安全輪胎”顯然也屬于中國跨學科業余研究者在西方跨國大型企業研究開發領域占主導地位的傳統輪胎領域實現的重大科技創新成果和“革命性的貢獻”的實例！

作者詢問是什么驅使他作為儀器電子領域工程師從事輪胎領域該研究時，余華府向作者介紹了如下數字∶國內高速路上由爆胎引發的交通事故占到交通事故總數的70%，每年造成數千人死亡，保險公司賠償總額達數千萬元。余華府還告訴作者∶一旦能夠積累足夠的資金，他還準備進一步依據他胸有成竹的方案探索從根本上改變落后耗能傳統輪胎生產工藝的更加經濟有效更加節能的創新探索。

實例三∶美籍德國發明家利用超聲波將重油變為輕油，從而將使每桶原油的產量提高35%！

詳細內容見∶http://www.sunwebs.cn/HTML/kxjs/200607041876_2.html

眾所周知，世界所有的石油公司數十年來從來沒有終止過對于提高煉油工藝收益率的科技開發巨額投資，但是從來沒有人敢于設想“使每桶原油的產量提高35%”的夢想！這樣一個夢想卻讓一位77歲的“跨學科業余研究者”貢納曼掄了先，豈不令人深思！？

所舉實例有力地證明，特別重視科學實驗的“跨學科業余”研究者不但能夠“在專業領域取得好成績”，而且在不少情況下能夠實現讓專業研究者無法做出的實現重大突破的科技成果、對科學技術的發展做出革命性的貢獻！趙學生、余華府、貢納曼等人主要通過科學實驗實現的革命性貢獻證明∶科學技術目前高水平發展的條件下仍然能夠并將出現更多像瓦特、愛迪生這樣的重大科技成果發明家！

中國科學技術界必須有更多人理直氣壯熱情鼓勵、大力支持“跨學科業余研究者”在更多的科學技術領域“做出重大發現”、“革命性的貢獻”，中國成為科技創新國家才有可能，否則將成為一句空話！

方舟子“現代科學研究是高度專業化的，業余研究者幾乎不可能做出什么重大的發現，更不可能做出革命性的貢獻”的奇談怪論則應當休矣，堅決予以批判！

 3 “跨學科業余”研究者為何能夠向“專業”研究者和傳統科學技術基本理論提出挑戰

趙學勝、余華府等中國許多“跨學科業余研究者”的成就向我們提出了一個嚴肅的問題∶中國的“跨學科業余研究者”為什么有時能夠實現專業研究者無法做出的實現重大突破的科技成果？

3.1 繼承和發揚中華民族古代科學技術思想中先進的成份

西方現代科學技術確實在許多方面在世界上領先，需要中國科學技術工作者學習和趕超。但是，中華民族古代科學遺產中有一些極其重要的先進思想，對于當代科學技術的發展仍然有重要指導作用，例如“天人合一”的思想精髓，“整體觀”的思維方法，“唯象”而不“唯理”的科學學思想等。世界當代地球科學研究，包括中國主流學者地球科學領域中的研究，因為缺乏這些先進科學的哲學思想的指導，至今遠遠落后于中國地球科學“非主流”研究者群體的研究成果。

3.2 毛澤東《實踐論》、《矛盾論》為代表的科學的先進的哲學思想的正確指導

五十年代以來，作者親眼目睹中國各領域取得了極其巨大的進步與發展，政治、經濟、社會、文化與日俱進發生了巨大的變化。但是，到目前為止，中國還沒有出現能夠超越取代毛澤東《實踐論》、《矛盾論》為代表繼承發揚中國傳統文化與馬列主義的更為先進、系統、科學的哲學思想。作者堅持認為，中國50年代以來老一代科學技術研究者極其重要的基本經驗，源于毛澤東《實踐論》、《矛盾論》為代表的科學的先進的哲學思想的正確指導。

3.3 尊重和研究權威傳統理論，但是不迷信于權威傳統理論，拒絕受權威傳統理論的束縛，“逆向思維”的學習研究方式∶

根據作者了解的某些“跨學科業余研究者”或在本專業領域中實現重大突破的“非主流”研究者的情況，他們在學習研究權威傳統理論時，大都采用“逆向思維”的學習研究方式，凡事都要問一個為什么，都要思考“有沒有一種條件下不是這樣”！

3.4 發揮跨學科研究的優勢，對客觀上已經有了強烈需求的實際課題展開研究

前邊提到過的孫威，他原本學習從事自動化控制儀表方面的工作。1975-1976年期間，人民需要在地震預測領域實現突破，他全力投入該領域的科學實驗，取得重大的突破。90年代，了解到中國當時沒有任何自己有知識自主產權的汽油辛烷值測定儀器，他用半年的時間集中學習研究國內外到那時為止所有與汽油辛烷值測定有關的知識，發揮自己過去跨學科研究和親自動手制作創新傳感器和儀器的優勢，一舉攻克了全國許多專業研究所幾年來沒有攻克的這個難題。余華府發明“扎破不漏氣環保安全輪胎”也是如此。

3.5  從更高的科學水平上進行跨學科研究

菲律普·A·格利費瑟斯〔Phillip A. Griffiths，美國“超前研究學院”第七屆主任、美國科學院以及美國哲學學會成員，1991-1996年期間美國國家科學委員會成員〕1999年6月15日在美國國會圖書館舉行的21世紀思想前沿會議上發表演講，題目為《新世紀來臨時的數學》。他強調∶[17]

--  亞瑟·佳費〔Arthur Jaffe〕 〔譯注∶英國數學家，與J. Glimm一起為建設量子場理論的創立者〕建議∶“數學想法并非從研究者的頭腦中產生和充分發展。數學家往往從自然的圖案獲得靈感。從自然某個方面提煉的教益，在我們探索其它的自然現象時能夠使我們繼續受益。”

--  數學家總將他們的發現帶到鄰近的領域，幫助他們產生新的見識和全新的子域。Francis Bacon〔譯注∶1561-1626，文藝復興時期的英國作者，演繹推理的創立者〕1605年啟蒙運動中，將綜合性科學的這個原則形象地預示為∶“沒有一種完善的發現能夠在一個平面或一個水平上做出∶如果你站在相同科學同一水平上而不是更高層的科學水平上，不可能發現任何科學更遙遠或更深層次的部分。”

前邊介紹過的趙學勝，從有機化學新材料研究中找到一種新的自然規律，萌發出冶金領域中將傳統冶金理論認為不能均勻固溶在一起的元素均勻固溶在一起的創新冶金工藝，并非通過書本理論研究而主要通過科學實驗發明了A1-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼，是實現重大突破“非主流科技創新成果”這方面突出的事例。受到傳統冶金理論的束縛，冶金專業研究人員難于實現這樣的突破。

4  世界當代教育體系的尷尬

不帶偏見的大部分正常人都會承認，趙學勝如果大學專修冶金學專業，就絕對搞不出挑戰當代占主導地位冶金學基本理論的“Al-Mn-Si-N系不銹耐酸鋼”科技創新成果；余華府如果大學專修輪胎制造工藝專業，也絕對搞不出挑戰當代占主導地位輪胎制造技術基本理論的“扎破不漏氣環保安全輪胎” 科技創新成果；貢納曼如果大學專修石油煉油學專業，更搞不出挑戰當代占主導地位石油煉油學基本理論的“利用超聲波將重油變為輕油，從而將使每桶原油的產量提高35%”科技創新成果。

太多這樣的實例提出了更為深層次的問題∶天生富有科學探索精神的年青人，經過某些學科的大學專業教育之后，增加了他們的科學探索精神，還是扼殺了他們的科學探索精神？！這是如何形成的？！當代教育體系如何實現深層次的教育改革？！

5  日本對科學技術研究越來越大資金投入與科技創新回報有限的教訓

日本科學界有識之士正在總結這樣的深刻教訓∶“非常富裕的日本，為什么實行了一個世紀普遍教育后和有世界上第二強大經濟的情況下，卻更表現的象是一個中等水平的國家？”

2001年8月11日，美國《紐約時報》刊登了一篇重要文章∶《獲獎的科學家尋求提升日本科學水平的途徑》。文章深刻指出∶[18]

-- 根據日本政府的統計數字，日本目前〔2001年〕在科學研究上的投入大約為美國的一半∶日本為1180億美元，美國為2290億美元。但是，日本的科學研究投入達到德國的兩倍。作為日本這種努力的結果，根據美國國家科學基金會的數據，1995年期間，世界科學與技術刊物中發表的文章中僅有9%為日本人作為作者的文章。

他們探討的問題包括政府對研究經費和教授的過分控制；受儒家濃重影響的教職人員提升中優先考慮年齡和資格；普遍傾向于尋求知識的漸進發展，并為此以犧牲大膽的試驗為代價。

醒悟過來的科學家認為，日本的研究界從來未能充分發揮相互審查和批評的文化，這種相互審查和批評的火花在西方激發出熱烈的學術爭論-從牛頓、胡克到愛因斯坦和布朗克。

一位曾經長期在美國從事其工作的日本氣象物理學家Shukuro Manabe說∶“日本政府通常認為他們應當對科學研究投入資金"，"但是，僅資金投入并不能增強研究工作的成果率。研究資金必須用于那些值得投入的項目，而不是平均分配資金。為了增進科技人員之間的競爭，我們需要創造的是研究工作的不安全感而不是安全感。”

近年來，中國在科學技術研究發展方面投入的資金越來越多，這當然是好事。但是，這些資金應該被優先主要用于“尋求知識的漸進發展”，用于追逐西方科技水平的項目，還是應該被優先主要用于中國“挑戰傳統科學技術基本理論實現重大突破科技創新成果”的“大膽的試驗”？中國科學技術發展管理部門和中國科學界顯然必須對日本的教訓引以為戒！

關于日本科技發展的文章中還提到了“受儒家濃重影響的教職人員提升中優先考慮年齡和資格”的問題，作者提出要警惕兩種而不是一種傾向∶在注意和反對“論資排輩”的傾向的同時，還要注意以“大膽提拔年青人”的名義下排斥那些“挑戰傳統科學技術基本理論實現重大突破科技創新成果”的年齡較大的研究人員。在中國科技人員退休“一刀切”后“返聘”某些退休的科技人員的工作中亦要注意和反對類似的問題。作者密切接觸的多位年老體衰的研究人員，目前存在著非常緊迫的對他們寶貴經驗“搶救”的問題。

所謂“我們需要創造的是研究工作的不安全感而不是安全感”，作者認為是鼓勵和傾斜支持“挑戰傳統科學技術基本理論實現重大突破科技創新成果”的“大膽的試驗”，從而對滿足于“尋求知識的漸進發展”的科學研究項目形成“不安全感”壓力。

6  世界科學技術許多領域處于即將發生對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴的前夕

2005年8月底，北京舉行《中國科學家論壇》，作者在致《中國科學家論壇》的信中特別強調∶

--  許多人尚未敏感的意識到∶世界科學技術許多領域處于即將發生對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴的前夕。這場科學技術革命大風暴在哪個國家首先掀起，哪個國家就首先受益；哪些大學對此能夠有足夠的敏感性，哪些大學就能有所準備且從中受益。反之，哪些大學對此沒有任何感覺，就可能落伍。

作者強調的不是一般持續意義上的“科學技術革命”，而是“世界科學技術許多領域處于即將發生對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴”，造成當代占主導地位的物理學、化學、核物理學、數學領域知識實質性的深化，引領許多相關科學領域基本理論的重大變革、教育領域這些學科基本理論教育的變革，及相關領域科學技術產業革命！

此外，作者強調“世界科學技術許多領域處于即將發生對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴”，是“即將發生”的一場科技革命大風暴，而不是十幾年、幾十年后才發生的一場“科技革命大風暴”！

之所以做出“即將發生”這種性質科技革命大風暴的判斷，主要有兩項依據∶

1)        造成這樣一場“科技革命大風暴”的前提條件已經存在∶

--  對許多基礎學科領域“原有基本理論實現重大科學技術創新”的重大突破已經實現，作者關注的領域和了解的情況很有限，但也已經包括物理學、電磁學、化學、核物理學、數論、地球科學、地球物理學、地震學、氣象學、冶金學等學科領域，有的由國外科學研究人員實現，有的由中國科學研究人員實現，只不過至今還沒有獲得國內外科學界主流所廣泛認識而已，有的依然受到國內外科學界主流排斥、否定與壓制而已。

--  當代愛因斯坦式國際大師級科學家已經出現，只不過像愛因斯坦當初嶄露頭角時那樣，相當時期內未能被科學界主流多數學者發現與認識！

2)  導致這樣一場“科技革命大風暴”不可阻擋“即將發生”的驅動力也已經存在∶

--  全球許多國家面臨的越來越嚴重的“能源短缺與環境污染”、許多自然資源越來越短缺的問題、不同性質災害造成的越來越巨大的損失、人類的持續健康生存和社會醫療保障體系方面問題、教育領域等許多問題，客觀上急切需要并呼喚挑戰當代傳統科學技術基本理論的重大科技創新成果。[19]

顯然，“這場科學技術革命大風暴”或者在最為需要她的中國“能源與環境”等領域首先掀起，使中國在“能源與環境”領域首先受益，實現跨越式發展；或者等待“這場科學技術革命大風暴”在其它國家能源等領域首先掀起，造成中國在能源與環境領域進一步落伍！

作者強調“世界科學技術許多領域處于即將發生對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴”，指的就是這樣性質的“科技革命大風暴”！

熱忱希望中國科學技術界主流能夠歡呼這場“科技革命大風暴”早些到來和“讓暴風雨來的更猛烈些吧”，切切不要對這樣性質“科技革命大風暴”“即將發生”葉公好龍！

7  后語

1950年初，作者的父親應邀從倫敦到北京參加新中國的對外宣傳事業，將當時八歲的我帶回中國。從那時起，作者在中國已經生活、學習和工作了55年，親歷目睹中國55年來的巨大發展與變化。與中國人民一起，作者希望中國的科學技術、國民經濟和社會今后的發展不但更快，更重要的是要發展的更好，希望即將發生的對原有基本理論實現重大科學技術創新的一場科技革命大風暴首先在中國掀起，使中國首先受益。這是作者編寫本文的初衷。

熱忱歡迎大家對作者提出的問題提出質疑，展開爭論。

〔作者通訊地址∶北京市〔100020〕白家莊路甲2號新世紀商務中心316室。電子郵件∶[email protected]〕

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[1] 趙曉，靠進口能解決中國的能源問題嗎，《東方早報》，8B，2004.05.19

[2] http://www.sina.com.cn 2004年03月22日10:45 人民網-人民日報

[3] 徐文營，北京水資源緊缺在哪？應建統一水務管理體制，經濟日報，2004年04月12日

[4] 李忠峰，透支子孫后代水資源--北京供水到了最嚴峻時刻，市場報，2003-11-27

[5] http://www.sina.com.cn 2003年10月08日13:19 新華網

[6] http://www.sina.com.cn 2003年11月14日18:43 新華網

[7] 中國工程院院士李澤椿談中國氣象事業發展戰略研究，2003.10.22，中國氣象科技信息網

[8] 張慶云、王會軍et al.，中國天氣氣候異常成因研究—2003年，氣象出版社，2004

[9] 張國民，傅征祥et al.，地震預報引論，科學出版社，2001

[10] 馬宗晉et al. 地球到底怎么了，《科學中國人》，Vol.4，18-20，2001年

[11] 央視國際網站新聞，2003.09.04日

[12] 日本東京大學，Report on External Review committee on Proposed Department of Earth and Planetary Science〔對提議的“地球與行星科學系”的外部評價報告〕，1999.04.16

[13] 美國科學基金委員會地學2000-2010戰略

[14] 美國NASA，固體地球科學計劃的優先領域

[15] 美國NERC〔國家環境研究委員會〕2002-2007戰略

[16] 方舟子，“蔣春暄現象”究竟暴露出什么致命弱點？， “新語絲”網站，2003.07.06

[17] Phillip A. Griffiths，Mathematics at the Turn of the Millennium，The Math. Ass. Of America, Monthly 107, 2000

[18] Lauded chemist searches for formula to lift Japanese science, The New York Times, 2001.08.11.0

[19] 陳一文，解決全球“能源與環境惡化”問題呼喚當代愛因斯坦式的國際大師級科學家！（原文）http://168.160.12.21/topic.aspx?id=13434

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