編者按:11月20日至21日,“讀懂中國”國際會議在廣州召開。會議以“大變局、大考驗、大合作——中國現(xiàn)代化新征程與人類命運共同體”為主題,600余位全球知名政治家、戰(zhàn)略家、學(xué)者、企業(yè)家參會。以下為中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院院長、國際宇航科學(xué)院院士薛惠鋒在“科技創(chuàng)新與國際合作”平行研討會上所作主題發(fā)言內(nèi)容。
——讀懂中國就要先讀懂世界,在“科技迷霧”中尋找“理性之光”。
當(dāng)前,我們頻繁地看見媒體對“科技大爆炸”的渲染;也不時看到一個概念剛剛冒出來,沒過多久,工程就上馬了,相關(guān)產(chǎn)業(yè)就如火如荼地發(fā)展起來了。但并非所有的新生事物都稱得上“創(chuàng)新”,或稱得上“涌現(xiàn)”。在復(fù)雜系統(tǒng)的共性中,“涌現(xiàn)”是最引人注目的普遍現(xiàn)象,即系統(tǒng)在自組織的過程中出現(xiàn)新的、清晰的結(jié)構(gòu)、樣式和性質(zhì),具體表現(xiàn)為:整體大于部分之和。正如人與人的交流涌現(xiàn)出“語言”,物與物的交換涌現(xiàn)出“貨幣”,人與人的交往涌現(xiàn)出“法律”,“人-機-環(huán)境”的深度交融涌現(xiàn)出“網(wǎng)絡(luò)”?!安糠帧彪m決定了“整體”的組成,但是通過“涌現(xiàn)”,“整體”會反作用,并控制部分;通過多級的“涌現(xiàn)”,不斷迭代創(chuàng)新。因此,從系統(tǒng)科學(xué)角度看,涌現(xiàn)就是創(chuàng)新。
當(dāng)然,涌現(xiàn)也有正負(fù)之分?!罢楷F(xiàn)”可以推動科技進步與社會發(fā)展;但是如果急于求成、好大喜功,很容易陷入被利益綁架的局面,也不可避免地會帶來一定程度的“科技迷霧”、“科技泡沫”甚至“技術(shù)陷阱”,這就是“負(fù)涌現(xiàn)”,反倒成為了擋在創(chuàng)新道路上的“絆腳石”和“攔路虎”,讓我們陷入科技創(chuàng)新虛假繁榮的鏡花水月之中。事實上,如果我們對科學(xué)理解不深、技術(shù)還有待突破、工程還不成熟,產(chǎn)業(yè)根本就無從談起,我們不能錯把技術(shù)當(dāng)科學(xué),錯把過程當(dāng)結(jié)果,只有科學(xué)、理性、公正地看待科技創(chuàng)新,才能夠真正地驅(qū)散科技迷霧、洞見科技本源。
“萬物之始,大道至簡?!蔽覀冎?,科學(xué)、技術(shù)、工程、產(chǎn)業(yè)等都是不同的概念。人民科學(xué)家錢學(xué)森早就科學(xué)定義過:科學(xué)是發(fā)現(xiàn)客觀世界的學(xué)問,技術(shù)是改造客觀世界的學(xué)問,而工程是改造客觀世界的實踐。隨著現(xiàn)代自然科學(xué)的進步,特別是19世紀(jì)末20世紀(jì)初,將自然科學(xué)應(yīng)用到工程技術(shù)領(lǐng)域的需求越發(fā)迫切,但這是一個高度復(fù)雜、具有創(chuàng)造性的工作,因此,需要綜合兩方面知識,由此產(chǎn)生了一個新知識部門,即技術(shù)科學(xué)。典型的技術(shù)科學(xué)就是應(yīng)用力學(xué),應(yīng)用力學(xué)源于經(jīng)典力學(xué),但是直接服務(wù)于工程技術(shù),成為了技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域早期具有代表性的學(xué)科。就這樣,科學(xué)家與工程師之間就產(chǎn)生了一個“橋梁”,即技術(shù)科學(xué)家。高度重視技術(shù)科學(xué)的發(fā)展也是實現(xiàn)創(chuàng)新關(guān)鍵之所在。辨析三者的概念與本源并不是目的,目的是為了推動科技創(chuàng)新,要讓每個人明確自己的“位置”,科學(xué)家要埋頭于科學(xué)發(fā)現(xiàn),工程師要致力于技術(shù)發(fā)明,技術(shù)科學(xué)家要努力架起二者之間的橋梁,加速基礎(chǔ)科學(xué)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)界要為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級貢獻力量。
科學(xué)的發(fā)展從“合二為一”走向“高度分化”,當(dāng)前正朝著高度融合的方向發(fā)展,大科學(xué)時代來臨。這就引申出我要匯報的第二個方面,大科學(xué)背景下,破解科技迷霧、推動科技創(chuàng)新的“鑰匙”在哪里?
——“科技創(chuàng)新”要先承認(rèn)“科學(xué)停滯”,在充滿“還原論”的世界緊緊抓牢“系統(tǒng)論”的鑰匙。
回溯科學(xué)發(fā)展的歷史,我們看到,近代以前的哲學(xué)與科學(xué)思想一直停留在思辨層面,古代中國以“整體論”為主流,強調(diào)把萬事、萬物看作一個整體,從整體上考慮其最優(yōu)效果;西方則以“還原論”為主流,德謨克利特認(rèn)為,原子是不可再分的物質(zhì)微粒,萬物都由原子和虛空構(gòu)成。無論是早期的整體論還是還原論都停留在哲學(xué)思辨層面,這種思維方式是直觀樸素的,是對自然現(xiàn)象的比較籠統(tǒng)的整體把握,沒能建立在對部分的精細(xì)了解上,特別是對部分之間相互關(guān)系的精確了解上,沒有精密的科學(xué)實驗。
隨著對科學(xué)的不斷探索和追求,特別是歐洲文藝復(fù)興以來,直接促成了近代“還原論”思想的形成。從達(dá)芬奇到笛卡爾,他們都主張把大的事物分解成更小的事物,以“越分越細(xì)”為主要特征的近代還原論思想就此產(chǎn)生。此后,還原論思想以席卷全球之勢帶來了從科學(xué)到技術(shù),從工程到產(chǎn)業(yè),從思維到管控,方方面面的根本性變革??梢哉f,隨著以還原論作為方法論基礎(chǔ)的近代實驗科學(xué)的興起,直觀籠統(tǒng)的古代整體論就被超越了。
人類從陸地走向海洋,從天空走向太空,世界由割裂走向一體,多元化程度越來越高,科技創(chuàng)新復(fù)雜性急劇上升,世界逐漸發(fā)展成為一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),形成了典型的“人-機-環(huán)”系統(tǒng)。機械化的“還原論”遭遇復(fù)雜化的世界,顯得力不從心、捉襟見肘。物理學(xué)對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)到了夸克層次,卻無法窺探宇宙的全貌;生物學(xué)對生命的研究也到了基因?qū)?,但是仍然無法完全攻克癌癥問題。20世紀(jì)40年代以來,以“還原論”方法創(chuàng)立的現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)在一定程度上進入了停滯狀態(tài),賴之以生存的應(yīng)用科技快要榨干基礎(chǔ)科學(xué)這個河床的最后一滴水,特別是20世紀(jì)70年代以來,與之前的100年相比,重大科技創(chuàng)新明顯減少,技術(shù)進步速度在放慢。第一次和第二次工業(yè)革命以來,能源、交通、通訊、材料、生物等領(lǐng)域都出現(xiàn)了重大創(chuàng)新,而且從一個領(lǐng)域迅速擴展到其他領(lǐng)域,彼此交叉、相互融合。相比之下,第三次工業(yè)革命主要發(fā)生在以信息技術(shù)領(lǐng)域,該領(lǐng)域技術(shù)進步速度很快,但其他領(lǐng)域技術(shù)進步速度相對較慢,如我們目前的能源、交通等領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)還停留在第二次工業(yè)革命時期。
正所謂“成也還原、敗也還原”。在還原論之下產(chǎn)生的科技成果,正像是很多美麗的珍珠,每一顆都閃閃發(fā)光,但也只有將它們串在一起的時候,才能夠變成“項鏈”,讓整體發(fā)揮出個體所沒有的功能和效果。但是以越分越細(xì)為特征的還原論就很難將珍珠串成項鏈??梢姡瑢嵺`與科學(xué)的發(fā)展迫切需要超越還原論,發(fā)展整體論,把還原論與整體論結(jié)合起來。
在尋求更優(yōu)科學(xué)方法論的過程中,擁護整體論的科學(xué)家,對還原論提出了質(zhì)疑。20世紀(jì)三四十年代,美籍奧地利理論生物學(xué)家、貝塔朗菲指出,對生物在分子層次上了解得越多,對生物整體反而認(rèn)識得越模糊。為了反對當(dāng)時的生物學(xué)理論和研究中的機械論方法,他強調(diào)應(yīng)當(dāng)把生物機體當(dāng)作一個整體或系統(tǒng)來考察,運用定量化、精確化、模型化的方式研究系統(tǒng),從而創(chuàng)立了“一般系統(tǒng)論”。此后,以一般系統(tǒng)論、控制論、信息論為代表的“老三論”和以結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、突變論為代表的“新三論”,將科學(xué)研究從“拆分”觀點轉(zhuǎn)向“整體”觀點。按照錢學(xué)森的觀點,系統(tǒng)分為簡單系統(tǒng)、簡單巨系統(tǒng)、開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。普利高津的耗散結(jié)構(gòu)理論和哈肯的協(xié)同學(xué),解決的都是簡單巨系統(tǒng)的開放性、自組織等問題,是整體論的“升級版”,仍沒有解決復(fù)雜系統(tǒng)的復(fù)雜性、涌現(xiàn)性問題。因此,對于開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),特別是社會系統(tǒng),不是已有理論和方法所能處理的,需要新的理論作為指導(dǎo),這就是錢學(xué)森“系統(tǒng)論”。
錢學(xué)森首次實現(xiàn)了“還原論”與“系統(tǒng)論”的辯證統(tǒng)一,提出了“系統(tǒng)論”思想,這一思想具有“涌現(xiàn)性”特征,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)從不滿意狀態(tài)到滿意狀態(tài)的躍升。錢學(xué)森系統(tǒng)論既避免了“還原論”思想中“只見樹木,不見森林”的矛盾;也避免了“整體論”思想中“只見森林,不見樹木”的弊端。曾有人評價,系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展,是一次科學(xué)革命,其重要性不亞于相對論或量子力學(xué)。
1991年,國務(wù)院、中央軍委授予錢學(xué)森“國家杰出貢獻科學(xué)家”榮譽稱號。這是共和國歷史上授予中國科學(xué)家的最高榮譽,而錢學(xué)森是這一榮譽迄今為止唯一一位獲得者。在頒獎儀式后,錢學(xué)森說過這樣一句話:“‘兩彈一星’工程所依據(jù)的都是成熟理論,這個沒有什么了不起,只要國家需要我就應(yīng)該這樣做,系統(tǒng)工程與總體部思想才是我一生追求的?!?/p>
我理解的“百年未有之大變局”,正是人類文明已走到量變到質(zhì)變的臨界點,迫切需要一次新的科學(xué)革命,也就是引發(fā)“第二次文藝復(fù)興”,甚至是“文明復(fù)興”。這次科學(xué)革命將以錢學(xué)森“系統(tǒng)論”為引領(lǐng),使人類把握客觀規(guī)律、改造客觀世界的能力實現(xiàn)跨越式的提升,從而引發(fā)新的社會躍升。
——建設(shè)全球創(chuàng)新協(xié)作機制要用“總體設(shè)計部”在“世紀(jì)之愿”中孕育“世紀(jì)之機”。
錢學(xué)森結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,以“人機融合、人網(wǎng)融合、以人為主”為主要方式,提出“從定性到定量綜合集成方法”及其實踐形式——“從定性到定量綜合集成研討廳體系”,并將運用這套方法的集體稱為總體設(shè)計部。也就是把人的形象思維和機器的邏輯思維相互融合,實現(xiàn)集大成,得智慧。
20世紀(jì)90年代,錢學(xué)森曾多次建議中央建立國民經(jīng)濟社會發(fā)展“總體設(shè)計部”,得到了時任國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視,但是由于種種原因最終未能實現(xiàn)??傮w設(shè)計部一直是縈繞在錢老生命中的心結(jié),甚至在他臨去世的前幾天還念念不忘,感嘆國家總體設(shè)計部在20世紀(jì)未能實現(xiàn),可能要到21世紀(jì)的某個時期才能實現(xiàn)了,成為了一個“世紀(jì)之憾”。
站在“兩個一百年”的歷史交匯點,面對國際國內(nèi)兩個大局,為了適應(yīng)“大科學(xué)”時代的發(fā)展需要,科技創(chuàng)新全球合作勢在必行,為總體部創(chuàng)造了“世紀(jì)之機”。實現(xiàn)全球創(chuàng)新協(xié)作重在頂層設(shè)計與統(tǒng)籌謀劃,。“總體設(shè)計部”思想為全球合作機制的建立提供了行動方案與橋梁紐帶,以此為契機,建立起由跨地域、跨學(xué)科、跨層次的專業(yè)人才,組成的資源共享、利益共贏、風(fēng)險共擔(dān)的科技聯(lián)合體至關(guān)重要,進而形成科技創(chuàng)新命運共同體,為構(gòu)建人類命運共同體貢獻科技智慧。
展臂懷擁凌云夢,望盡天涯志亦高。我來自錢學(xué)森智庫,可以說,“錢學(xué)森智庫”是錢學(xué)森系統(tǒng)工程思想的重要發(fā)源地,也是重要傳承者,更是錢學(xué)森智庫的第一踐行者。身為智庫一員,我感到,智庫作為溝通政府與社會、國內(nèi)與國際的橋梁與窗口,可以成為“總體設(shè)計部”思想落地的抓手與媒介,形成溝通中國與國際的紐帶,可以進一步發(fā)揮科技型智庫在“二軌外交”中的獨特作用。
作者:薛惠鋒,系中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院院長、國際宇航科學(xué)院院士
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