作者:李侠 来源:中国科学报微信公众号 发布时间:2024/1/21 20:25:21
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中国大科学工程的“家谱”该如何编写?

 

文 | 李侠(上海交通大学科学史与科学文化研究院教授)

2023年9月的一天,我收到中国科学院大学教授王大洲寄来的耗时10年的力作《中国大科学工程史》。该书的主题恰恰是我感兴趣的科技史著作。更让我惊喜的是,这是国内学者写的关于当代中国科技史的著作。
忙里偷闲,断断续续几个月读下来,真切感受到这是近年来国内科技史界少有的学术精品。我在科学网博客中写道,“这是我心目中当代中国科技史的写作典范:朴实、沉稳与硬核”。

从这个意义上说,内容为王仍是科技史学界的主流范式。有感于本书的学术价值,在此对其中提到的核心观点做进一步挖掘与阐释,并就书中的洞见谈一点个人的感想。

在社会的发展日益依赖科技的当下,知识是我们最为熟悉的陌生事物,就如同神学家奥古斯丁曾对于时间的感叹一样,“时间是什么?如果没人问我,我是知道的。但让我做出解释,我就不知道了”。什么是知识以及知识是怎么得来的?对大多数人来说,很可能面临与奥古斯丁同样的困惑。
我曾把这个现象称为理解知识的三重结构:最表层的是作为知识表征的器物层次;中间层是代表各门具体学科的知识生产与表征环节;最底层则是生产知识的要素表征,如人、财、物、政策规范等。它们对应的人群则分别是公众、专业科技工作者及决策者和管理者。
基于知识生产的三重结构,去掉空间维度,我们就得到了耳熟能详的二维知识生产链条:基础研究、应用研究、试验发展研究与末端的知识产业化。
在知识从生产到应用的漫长链条上,大多数人对于知识的理解仅限于对知识末端应用的接受,不会去关心知识是怎么获得的,这就使得我们对于科技的理解很容易出现偏差。更为严重的是,久而久之,我们会无意识地忽略知识生产的最前端,这种普遍性的认知偏差恰恰是科技决策与管理中最容易出现短视现象的环节,对科技的缘木求鱼心态皆源于此。
试想2018年以来全社会都在热议技术的“卡脖子”问题,让人不禁要问那“脖子”下面又是什么——这不正是长期以来对于知识结构与知识链条的错误理解造成的吗?这就涉及一个根本性问题——如何生产知识?
从科学史角度来看,人类生产知识的模式经历了两次变革,即小科学模式与大科学模式,这是两种完全不同的知识生产模式。
为了简化起见,可以粗略地把自近代科学兴起到二战结束前这段时期的知识生产模式称为小科学生产模式,它的最大特点是不需要依赖太多外在的人、财、物支撑,仅凭个人的天赋再辅以少量资源即可。那是科学的英雄主义时代,如伽利略凭借一架简陋望远镜及个人的能力就开辟了近代天文学的半壁江山。
而二战以后的科学生产模式变为大投入、大团队、大设备以及多学科协同,科学由此进入“能力+资源”的多要素支撑时代。在当代生产知识仅凭个人能力是不行的。
从这个意义上说,大、小科学之分,不只是知识生产条件的变化,更是知识生产难度呈几何级数的增长。正如坊间所谓低处的果子都被摘走了,树上留下的果子都在高处。但无论两种模式的规模与难度如何增加,大、小科学所产出的知识的性质没有变化,都是对于事物本质的揭示,都要经受严格的经验检验,它们之间没有高低贵贱之分。
既然大科学时代的知识生产模式基于“能力+资源”模式,而资源=政策/管理×(人+投入+设备),显然,在构成资源的诸多要素中设备具有举足轻重的重要作用。大科学时代的超级设备就是本书要探究的大科学工程,对此,王大洲对于大科学与大科学工程的区分非常有价值。
诚如他在书中所言,“大科学工程的产物是大科学装置或重大科技基础设施……并非所有基于大科学装置的研究都是大科学研究,而大科学研究也未必都要依托大科学装置”。由此,我们可以引申出一个重要推论:大科学装置(大科学工程)不一定产生重大的原创性新知识。换言之,大科学工程并不一定会产生人们念兹在兹的科学奇迹(大成果)。
在流行讲故事的当下,这个推论极其重要。从这个意义上说,为了去除大科学工程的神秘光环,我更愿意把大科学工程称为生产知识的载体,而载体这个词的中性意味有助于消解人为制造的各类神话,无论投入多么巨大的装置,从本质上讲都是特定时代生产知识的工具而已。

这些千差万别的科学载体(装置)又该如何分类处理?这就涉及作者对于大科学工程编史方法的考量与选取。毕竟新中国成立70多年来,积攒下大量的大科学装置,如何把这些纷繁复杂的素材合理组织起来呢?
作者就此提出了工程的“团组现象”,把大科学工程按学科门类进行分组,这是很巧妙的编史策略。有了这个原则,那些功能各异、五花八门的大科学工程就都有了恰当归属,并且展现出其自身发展的连续性与发展性,而且这种安排还可以把时间与空间链条很好地嵌入到整个“总-分-总”的叙事结构中。
在这种架构下,作者提炼出七大科学领域,并把30余项各类大科学工程安排进中国大科学工程的家谱中。
科学载体的分类有了,那同类的大科学工程又该如何组织?作者利用时间与空间两条线索让大科学工程的成长历史渐次展开,并通过作者对同步辐射光源发展史的分析展现这种结构安排的力量。
第一代同步辐射光源,基于北京正负电子对撞机工作的北京同步辐射光源(时间/空间);第二代基于同步辐射专用储存环专用机,由此形成合肥光源;第三代同步辐射光源有上海光源;第四代同步辐射光源有北京光源、大连相干光源以及中国散裂中子源。
在高能物理的同步辐射门类下,作者通过对中国同步辐射大科学装置发展史的考察,既揭示了大科学装置的建设与演进历程,也展现了大科学工程在空间布局上的政策安排。通过装置同质性归类的探照灯,我们看到中国光源从无到有、从落后到先进的发展历程,这里既有政策制定的艰难历程,又有相关装置的详细技术施工过程。
一章读下来,作为外行的我们对中国光源的发展历程也有了清晰的宏观了解,这就是叙事结构的力量。

通过对科学载体及其发展历史的考察,我们还能隐约看到被工程的耀眼光环遮蔽的那群默默推进这项工作的人,正是他们的担当、远见与执着,让共和国拥有了这份发展中国科技的宝贵家底。
作者在描写上海光源建设中的一个细节时令笔者感叹良久。该故事说的是1995年5月,李政道向时任中国科学院常务副院长路甬祥推荐中国科学院高能物理研究所(以下简称高能所)的研究人员陈森玉负责新光源建设,6月28日,中国科学院指示成立了以陈森玉为组长的“上海同步辐射装置”可行性研究工作组。
这个细节很有意思:李政道敢推荐,路甬祥敢用,这么重大的决定仅仅一个月就拍板了,而事后证明这个决定是非常成功的。
由此也引发了我的好奇心。陈森玉是何许人也?查询后知道,他是中国工程院院士、加速器物理学家,年轻时曾在美国多个国家实验室从事加速器研究。由此不得不钦佩李政道识人之慧眼,也不得不为路甬祥的担当点赞,要知道这是中国第一个三代光源,没有太多经验可借鉴,这个“推荐-采纳”决定的背后有巨大风险。
大科学工程常被称为国之重器,由于它投资巨大并影响深远,其决策过程常常是一波三折且充满不确定性。
还以上海光源为例,1993年12月,高能所的方守贤与其他两位科学家正式提出建设一台性能先进、规模中等的第三代同步辐射光源的建议;1994年3月,上海原子核所向上海市政府提交建设报告;1995年2月,谢希德等科学家向上海市政协提交建设提案;1996年,中国科学院初步确定上海光源工程建设项目管理机制;1997年3月,中国科学院批准成立“工程管理委员会(筹)”,并开展预制研究;1998年3月,国家计委正式批准预制研究项目;1999年5月,选址张江高科;2000年7月,国家科教领导小组认为立项条件尚不成熟,次年4月20日,国家计委请求国家科教领导小组尽快批复光源建设项目;2002年,开展二期预制研究工作;2004年1月7日,国务院常务会议批准项目建议书;2004年8月16日,国家发改委正式组织预制研究项目国家验收,结论是认为研制的设备达到或优于设计指标。
在这一重要节点的时间链条梳理中,我们能感受到光源项目建设中面临的诸多不确定性,2000年项目险些夭折,二期预制研究可以看作是科技界“最后的倔强”。
上海光源从提出到最后立项历时10年,到2009年一期完工又用了5年,算下来整整15年时间,这实在是一个经典的事例。这本书中还有很多类似的故事。正所谓“前人种树,后人乘凉”,但树哪里是那么容易种的?
就我的阅读经验来说,这是一本近年来中国学术界难得一见的好书,其工作量、创新性和对中国科技决策与管理的价值都是巨大的。
掩卷而思,不由得有如下感慨:首先,对大科学工程的梳理事关中国科技家底的精准盘点,缺少这些基础性工作,如何能制定出高质量的科技政策并作出决策;其次,大科学工程作为知识生产的载体,是隐而不显的,也是更需要高度关注与合理布局的;最后,大科学工程与国家经济实力密切相关,反观本书中提及的大科学工程大多是改革开放后的产物,从这个意义上说,用科技推动经济发展恰恰是相互支撑的体现,反之,如果一味追求科学奇迹,那将是饮鸩止渴的短视行为。
 
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