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袁岚峰:中国的研发投入需要更大幅度的增长
关键字: 科研中国科研研发研发投资科研投入基础研究中国基础研究性价比总产出11月10日是联合国教科文组织设立的“世界和平与发展科学日”。2015年11月10日,教科文组织在巴黎总部发布《2015年科学报告:面向2030》。该报告每五年发布一次,由教科文的国际专家小组编写,报告在大量数据基础上对全球科研与发展趋势进行总结,并提出针对性建议。
对于中国,该报告中最值得注意的数据是:目前美国用于研发的投资占全球28%,中国紧随其后(20%),超越欧盟(19%)和日本(10%)。占世界人口67%的其他地区仅占全球研发投资的23%。此外,目前全球约有780万科研人员,其中欧盟占比最多,达22%,其次是中国(19%)和美国(16.7%)。
这则消息令人想起另一条相关报道。2014年,世界经济合作与发展组织在《经合组织2014年科学技术与工业展望》中预测,中国的研发支出将在2019年前后超过欧盟和美国,跃居世界首位。该报告称,过去十年,经合组织成员国研发支出额在全球研发支出总额中所占比例从90%下降至70%。2008年至2012年期间,该组织成员国研发支出年增长率为1.6%,仅是2001年至2008年的一半;同一时期,中国的研发支出却翻了一番,成为全球研发的主要驱动力量。中国在研发领域的支出自1998年起实现了三倍增长,到2012年达到2570亿美元,占中国国内生产总值(GDP)的1.98%,接近欧盟整体的水平。同年,美国和日本的研发支出分别为3970亿美元和1340亿美元。
再来看另一个来源的数据。根据国家统计局的《2014年国民经济和社会发展统计公报》,2014年中国的研究与试验发展经费支出为13312亿元,比2013年增长12.4%,占GDP的2.09%。按照1美元兑换6.2人民币元计算,相当于2150亿美元。
可以看到这些数据有一些抵牾之处,如经合组织说2012年中国的研发支出已经达到2570亿美元,而按照统计局的公报2014年才达到2150亿美元。这可能来自对研发支出的不同统计口径,因为研发支出并不是一个定义得十分明确的概念,许多费用是否计算在内有任意性,精确度不如GDP、投资、消费、净出口等概念。也可能来自不同货币之间的折算方式,用购买力平价(PPP)计算,中国的GDP和研发支出就会比用汇率计算的高几十个百分点。不过无论如何,各种说法的趋势都是一致的:中国的研发支出在爆炸式增长,比其他国家的速度高得多。以国别计,中国的研发支出早就仅次于美国。把欧盟视为一个整体,经合组织认为要到2019年左右才超过欧盟,教科文组织却认为现在已经超过了。这当然是可喜可贺的大好事。
由此令人想到一点:我们要转换思维方式,像富人一样思考,而不是像穷人一样思考。
此话怎讲?意思其实很简单:我们更多地要以花别人2倍的钱办别人1.5倍的事自豪,而不是以花别人10%的钱办别人20%的事自豪。
首先要想明白一个道理:衡量一个国家的科技实力,总产出是最重要的指标,比人均产出、性价比重要得多。这是因为科技成就不是实物,而是知识。苹果吃掉就没有了,知识却是可以无限复制的。很多知识还必须配合在一起才有用,好比你只知道怎么造返回舱,那么还是造不出飞船。而且有时候一项科技就足以决定命运,你其他方面的科技再好都没用。典型代表是战争技术,而最典型的莫过于核武器。
性价比的重要性不如总产出,不但有上面的原因,而且还因为随着投入的增加、科技工作中原创比例的增加,性价比必然会下降。这里需要仔细辨析一下追赶和原创。我们的教育和宣传对这个问题谈得太少,以至于许多人到现在还没有意识到追赶的难度跟原创有本质区别。
我们的宣传经常有两个模式。一个是“外国用xx年干出来的,我们只用yy年就干出来了”,典型例子是两弹一星。另一个是“我们只用xxx的钱,就实现了外国yyy的钱才做到的事”,典型例子是航天。这两者当然都是好事,我们要向艰苦奋斗的科学家致以崇高的敬意。但同时这种宣传模式也有严重的误导性,让许多人以为这样就是最好。错了。更好的是我们首先做出某个没有先例的成果,——无论花了多少时间、多少钱。
原创的流程是什么样?第一步是提出问题。提出新的、深刻的问题,其实是最需要洞察力的。爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要,因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看旧问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”爱因斯坦正是因为问出“如果光速在所有惯性参照系中都不变会怎样”、“如果自然规律遵从的是洛伦兹变换而非伽利略变换会怎样”,才发现了狭义相对论,为人类打开了一扇全新的真理之门,这是天才的思维方式。
提出问题之后,第二步是判断这个问题在当前的条件下是否可以解决,这也需要很高的智慧。例如可控核聚变和量子计算,在物理原理上是可以实现的,但实验路径设计了好几种,每一种都有严重的局限性。将来是否能成功?需要发明新的路径还是只需改进现有的路径?都没人知道。
中国宣传最多的两弹一星、核潜艇、发卫星、载人航天等,大部分工作都属于追赶型。在科研本身的意义上(不说外部物质条件),追赶比原创容易得多,因为提出问题和判断可行性这最难的两步都有别人替你做了。原子弹最大的秘密是什么?不是发生爆炸的临界质量,也不是核原料的提纯方法,而是“原子弹可以造出来”这一句话。只要知道这一点,你就已经获得了最关键的信息,因为你知道了那些问题都是可以解决的。
说这些不是为了贬低老一辈科学家们的伟大成就。前辈们在艰苦的条件下发挥了很强的创造力,做出了许多新的科学发现,如于敏的氢弹构型。两弹一星能造出来这一点全世界都知道,但绝大部分国家还是造不了,正是因为他们解决不了这些问题。但我们应该明白,原创的科学价值远高于追赶。举个例子,屠呦呦发现青蒿素,科学价值就高于两弹一星。将来在世界科学史的记载中,青蒿素的分量会超过中国搞出两弹一星。当然,两弹一星是保障国家安全的,政治、军事意义比青蒿素高得多。但一码归一码,我们不能把政治、军事意义跟科学价值混为一谈。我们应该给每项成就以它应得的评价,不溢美,不隐恶,实事求是。
对于原创的难度和必要性,歼-20的总设计师杨伟有深刻体会:“原来,我们曾经是有明确的追赶目标,别人在前面,我们奔着他去。现在,我们接近了,甚至在某些局部平行或超越了,这时我们所面临的挑战将更加严峻。在这种没有明确跟踪目标的情况下,创新的难度同以前相比不是一个数量级的。”他认为,应对这样的挑战,核心就是要加强原始创新。如果说以前我们对基础研究、基础科学的关注与投入还很有限的话;未来,我们需要更加关注这些领域,加大对基础科学原理的深度理解与突破。杨伟的这些观点十分中肯。
歼20战机总设计师杨伟
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- 责任编辑:陈轩甫
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