科學研究“差不差錢”？_風聞

導讀

對科學研究結果和研究活動的社會實用目的開發千萬不要被某一個思路限制死了，以為只有研究結果本身有科技原理關係的開發利用才算是有實用價值的，完全不相干的僅僅是參觀的科學旅遊、房地產開發等同樣是開發利用，甚至可能是短期內價值量最大的開發利用。越大的商業價值，可能越是與人們的日常生活相關聯。科學家們對研究項目潛在實際利用做出的一些建議僅僅是為開發利用者提供參考，而不是其科學研究項目本身是否值得去做的評價標準。

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科學的發展越來越是一個耗費金錢的事業，另一方面，社會中多餘的金錢卻有無數。如果沿襲傳統的財政撥款等思維方式獲得科學發展所需要的資金，其來源是極為有限的。如果採用科學“不相干獲益”的思路，將使科學發展所需要的資金來源無限擴展。

科學的獨立價值

由古希臘文明所開創的科學最重要的起點就是使科學成為具有相對獨立性的活動。亞里士多德在《形而上學》中稱“他們探索哲理只是為想脱出愚蠢，顯然，他們為求知而從事學術，並無任何實用的目的”。其他文明之所以在認識世界的道路上半途而廢，停留於滿足社會實用的水平上，問題就在於它們沒有實現這種超越。科學的認識本身就是目的，它在根本上是不能以當下的任何社會實用目的作為評價依據的。正因為科學不是以實用為目的，所以它可以最終獲得最大的實用性。這已經被科學革命和工業革命幾百年來的歷史充分證明。因此，絕對不能引入實用性作為純科學發展的標準，尤其是不能成為評價科學的核心標準。特別要注意的是：當有人以不具備實用價值來攻擊對撞機的時候，千萬不要用它可能具備的實用價值去進行反擊，因為這樣做本身就是在為科學引入和認同社會實用價值的評判標準。對於這樣的攻擊只需要一句話:科學是具有獨立性的，它本質上不以社會實用性為評價依據。一定要堅決地回擊一切破壞科學發展獨立價值和評價標準的錯誤觀念，拒絕一切對科學研究進行直接價值評估的行為。

因為CEPC項目的爭議，中國科學院高能物理研究所所長王貽芳不得不面對一些科學研究有什麼用的疑問，經常有人問他這個問題：“你做這個科學，你要麼有用，要麼能得個諾貝爾獎，你兩個一樣都沒有，做這個研究幹什麼呢？”[1]在此，我們需要對科學的獨立價值進行一個總結，如果不清楚這個問題，去問“科學有什麼用？”的問題本身可能就是錯誤的。

1. 普遍認識和智慧

科學是關於世界最普遍的認知和智慧，而不是關於某一個特定實用知識的，它是關於事物最系統、完備原理的智慧。它們本身並不具有直接的實用價值。CEPC—SPPC沒有任何確切的直接社會實用價值，已經建成的FAST也不多，但我們必須要做這些，因為它們是科學所需要的。不要説人類現在已經測量到138億光年宇宙大爆炸起始階段的遙遠距離，就是近在“咫尺”，平均離地球不過38.44萬公里，合區區1.28“光秒”的月球，人類到現在也還沒有真正開發利用起來。但這絲毫不影響人類一直在不斷地研究探索從月球一直到138億光年之間的無數星球、星系、星雲的科學現象。

如何來理解這一點，只要舉一個簡單的例子即可。金錢本身不能吃，不能喝，不能穿，不能用來代步，可以説它本身什麼價值也沒有。但是，金錢是普遍性的間接價值，所以它可以換取一切有價值的東西。科學就是金錢，而其他的知識就是直接可用的商品。如果問科學有什麼用，只要問一下金錢有什麼用就可以了。科學不僅可以帶給我們現存有用的東西，而且可以帶給我們過去完全沒有，且想象不到的有用之物。我們今天生活中所有的有用之物，幾乎都是通過科學的發展得來的。之所以科學支撐下的近代工業文明可以橫掃其他一切文明，原因就在於科學是金錢，而其他一切文明都只是特定的商品。不理解科學獨立價值，就如同不理解金錢的價值一樣。

2.為其他科學建立基礎

科學並不是簡單地直接去交換有用的東西，而是作為一個整體產生實用的價值。但是科學的研究必須是一個一個去進行的。每一個具體的科學研究活動都是補充科學大樹的某一個枝節。因此，每一個科學研究活動在完成自身所在枝節認知的同時，也是在為其他科學認識，甚至是整個科學大樹的完善建立基礎。牛頓力學有巨大的實用價值，這一點人們都認同了，但最初牛頓力學的發展和驗證大量來自於天文觀測。第谷的天文測量和由此建立的開普勒三定律並沒有產生社會實用價值，但它們支撐起來的牛頓力學卻產生了巨大的實用價值。

3.滿足人類好奇心

亞里士多德説科學起源於人類對自然的驚奇，人們需要知道這個世界的規律和秘密。我們生活的這個世界和宇宙的過去、現在、將來是什麼樣的？構成我們這個世界的物質是什麼樣的？人類自己是怎麼來的？人類未來的命運將會如何？人類之所以有好奇心就是要推動人類去認識未知的世界，這是人類的本性，這種本性進化出來對人類具有重大生存意義。

4.滿足人類自尊心

能夠認識到過去從未認識到的知識，能知道常人所不能理解的規律，這是一種智慧，它會帶給人自尊心的滿足。諾貝爾獎就充分利用了人類的自尊心滿足作為對科學研究的強烈激勵。科學研究如此受人尊敬，因此它也是一個國家軟實力最重要的體現和標誌。

對前兩個價值，可能人們是比較容易理解的。而對後兩個人類心理滿足的價值，可能理解得不是很清楚，會覺得這與傳統科學的理解不太一樣，並且與科學本身不太相干。在後面我們談到對科學價值開發的“不相干獲益”時，人們可能就會理解這兩個價值的作用有多重要了。

反對純科學研究項目的實用性評估

我們當然不贊同完全不考慮實際成本和自身承受能力去進行花費昂貴的純科學研究項目，但問題的關鍵在於，中國其實並不是花不起這個錢，只是因為這個錢本身數額比較大，這樣巨大的成本支出無疑會讓項目評審者尤其是公眾去問，這麼大的投入有什麼意義？科學研究項目可以去評估它的純科學意義，但對其實用性的評價是極其有害的。

有人根據美國、歐洲多家研究機構採用不同模型和方法的評估結果認為，航天領域每投入1元錢，將會產生7元至12元的回報。這種評估其實純粹是為爭取經費而做的功課，這樣的評估不是好事情，因為它會為科學引入極其有害的實用目的評估標準。

高能物理的實驗和測量設備是最昂貴的科學研究設施之一。為減輕單個國家的財政壓力，越來越多項目以國際合作方式進行。即使如此，項目所在國還是會承擔主要的經濟成本。如果説航天會有國防和軍事價值，純科學研究的高能物理短期很難看出任何實用價值。如果進行實用目的評價，這些事情就沒法做了，尤其是它們相對於其他實驗項目總預算幾億到十幾億人民幣而言，300億到上千億人民幣的總投資的確不是一個數量級的事情。正是因為這樣的實用價值評估做多了，美國的SSC項目在已經花了20多億美元之後卻在爭議中下馬。如果我們不能堅持科學本身的獨立性，就會在社會實用價值的誤導下使很多純科學的研究工作無法得到社會的理解和支持。

如果説SSC有什麼教訓，就是社會實用目的討論得太多了，使得科學的獨立價值在美國已經無法存在下去。最終決定讓SSC下馬的不是科學家，也不是商人，而是國會里對科學和生意全都是外行的政客議員。100年或200年以後，科學史學家們將會討論美國的“李約瑟難題”：為什麼美國擁有領導第三次科學革命的一切條件，卻失去了相應的機會？而對其原因的探討將會從其政客們逼迫SSC工程下馬開始，它表明了美國精英們已經不再具有領導世界科學文明的意識，科學的獨立價值已經被徹底破壞和放棄。他們不想花費100億或最多200億美元研究高能物理，擔心發現不了新的超對稱粒子，同時期卻為阿富汗和伊拉克的戰爭花費了3萬多億美元，付出了可以建300個SSC的錢，得到的測量結果卻只有一個：沒有發現任何大規模殺傷性武器。

讓科學家們去討論科學的實用價值帶來的結果必然是，逼着科學家們在他們不擅長的商業領域去編故事獲得經費，最終使科學的獨立性不斷被損耗。這就是我們為什麼強烈反對所謂“航天工程每投入1元，就會有7到12元產出”的評估原因所在。一切純科學研究社會實用目的評估基本上全都可以被看作是“騙人的鬼話”，對純科學越是擅長的學者，可能越不懂怎麼做生意。你讓這些不懂做生意的人去談這些項目有什麼商業價值，本身就是逼着科學家們去説謊。例如，你可以把加減乘除的數學知識價值評估為1千億、1萬億、10萬億、100萬億、1000萬億……你能説這些評估不對嗎？

更重要的是，科學家們能對自己所做出的價值評估負責嗎？顯然不能。那麼如果不能實現這些評估的價值怎麼辦？答案是科學研究的項目做完後，這些商業價值評估指標就和他們徹底沒關係了。既然他們完全不對這些商業價值指標負任何責任，為什麼要以這些商業指標作為他們所做項目的評價依據？

科學與實用的“不相干獲益”關係

我們強調科學的獨立性，顯然不意味着説否定社會實用性。古希臘科學的偉大和缺陷正是反映在這個關係沒有處理好上。科學獨立價值之所以無比巨大，原因正是在於其最終會為社會提供無窮的實用價值，這種價值會比單純的直接追求實用性要大得多。我們把獨立的科學與社會的實用價值關係定位成。這種“不相干獲益”並不是從科學內部的角度向外考察，看某個科學研究項目有多少潛在社會實用價值，而是從科學研究的外部角度來看，如何去“開發利用”科學研究的結果，甚至包括它的過程。

“不相干獲益”有多方面含義：

一是全社會都應當不斷深入地認識和理解科學本身的獨立價值。

二是科學獨立的發展成本需要在全社會總體支出一定比例範圍之內考慮。對社會實用目的有更快支持價值的研發活動當然可以優先考慮。

三是不排除在充分保持科學獨立性的前提下充分地開發它的社會實用價值。“不相干獲益”就是説無論“相干”還是“不相干”，只要能從中開發產生獲益都可以。“不相干”就意味着可以。因此，對科學研究結果和研究活動的社會實用目的開發千萬不要被某一個思路限制死了，以為只有研究結果本身有直接或間接科技原理關係的開發利用才算是有實用價值的，完全不相干的僅僅是參觀的科學旅遊、房地產開發等同樣是開發利用，甚至可能是短期內價值量最大的開發利用。越大的商業價值，可能越是與人們的日常生活，人類世俗的吃喝拉撒，生老病死的需求相關聯的。

四是科學家們當然可以對研究項目的潛在實際利用做出一些建議，但這些僅僅是為開發利用者們提供參考，而不是其科學研究項目本身是否值得去做的評價標準。開發利用科學研究的主體只能是來自企業界和商業界。

羣體突破

CEPC—SPPC的反對者中有些觀點認為有更好的研究方案，如新原理加速器，以及初步確定為日本建設的ILC（國際直線加速器，）。但是，科學的研究在一開始誰都無法絕對地確定哪種方案是最終會勝出的，很多時候需要多種方案同步嘗試。中國暗物質測量就是以錦屏地下實驗室、太空衞星“悟空”等多種方式並行。中國在科技和經濟發展中有一個很成功的模式就是“羣體突破”，像中國的超算就有三種方案同步推進——天河、神威、曙光，這樣才會你追我趕、互相競爭、互相促進，最後通過各種思路的競爭找到最成功的路徑。誰説中國建了CEPC—SPPC就一定是把其他思路全堵死了，可以新原理加速器、直線加速器同步搞嘛。我們不僅認為應當建設CEPC—SPPC，而且應當把初定為日本建設的ILC也爭取過來進行建設，搞一個超大型的實驗物理科學城。甚至於在日本已經確定要做這個ILC前提下，中國也一定要重複地再搞一套更大的。科學測量的設備本來就不是説只能是一套，原則上説實驗結果最好是在不同地方可重複。

中國自然科學基金委剛成立的時候，國家的投入只是8000萬元人民幣，到2016年是248億，30年上升了300多倍。整個基礎研究經費投入持續快速增長，2015年達到670.7億元。隨着中國基礎研究經費的資源量不斷增長，可以做的事情越來越多。如果用“不相干獲益”思想引入真正懂商業的人來同步進行開發，可獲得的資源會更多。

測量的獨立科學價值

更高的靈敏度本身就是測量設備最重要的科學價值，而不僅僅在於發現新粒子。美國已經有GPS了，中國再建北斗有科學價值嗎？當然有，只要你能提供更高的定位精度。如果定位精度為10米，可以為汽車提供導航；如果定位精度為1米，可以為導彈提供極為精準的制導；如果定位精度為10釐米，可以為汽車和無人機等自動駕駛提供精準導航；如果定位精度為1釐米，可以讓送貨的無人機直接把貨物放到預定的貨物架上……

在某些理論家看來，將氫原子的質量測量精度提高一個數量級，把小數點後的有效數字增加一位似乎科學價值很小。但科學的發展非常重要的方面的確就是不斷將小數點後面的有效數字不斷增加。我早年學習測量時曾看到過一個令我至今印象極深的資料，實驗物理學家們不斷用更精確的測量數據，去驗證已經是非常經典的庫侖定律。該定律指出兩個帶電粒子的庫侖力與電量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。實驗物理學家們居然將距離的“平方”這個數據驗證到“1.9999999999”，小數點後面10個9，而且還在持續尋求用更精確的測量數據將小數點後的有效數字不斷增加。這件事給了我非常強烈的震撼，並且從中真正理解了什麼才是真正的科學。

並不是只要發現希格斯粒子就足夠了，更高的加速器能量，可以為已經發現的希格斯粒子等提供更為精確的測量數據，將其所有數據小數點後面的有效數字不斷地增加，只有這樣才能解決對希格斯粒子更深入的認識，這些是與獲得諾貝爾獎同等重要，甚至是更加重要的科學成就。這個價值是建設更高能量加速器肯定可以實現的。美國當年放棄SSC時，之所以最終國會議員等外行們做出放棄的決定，完全以理論角度來看待科學，從而無法理解其測量科學價值也是一個非常重要的原因。人們可以花錢，但需要清楚知道這些錢花完後意義是什麼。完全從理論角度來看待，就會要求支持建設的人説清楚它的理論價值是什麼，能發現什麼新的粒子。但作為一個嚴肅的科學家，是沒有任何人能保證肯定可以在某個能量區段一定可以發現新粒子的，否則的話就不用花這麼多錢建設高能加速器進行實驗和測量了。如果從測量的獨立價值來看待這個項目，它的科學價值和意義就確鑿無疑。建設這種測量設備本身就是要用它來驗證理論，而不是反過來用任何理論假設來為這些測量設備提供合理的支持。

這就是為什麼我們認為建設CEPC—SPPC的科學理由是“毫無疑問”的，因為它能量更高，靈敏度和測量精度更高，這本身就是毫無疑問的全人類科學的突破，它會把我們帶到全新的未知領域。即使它沒有發現任何新的粒子，在其退役後還應當建設更高能量的加速器“也是毫無疑問”的，因為新的加速器能量更高，靈敏度和測量精度更高。這本身從科學上説就足夠了，不理解這一點的，就足以證明其不懂什麼是科學。

所有新的科學理論發現都是在測量精度、誤差、量程、分辨率、靈敏度等不斷提升的過程中產生的。科學可以從理論上分析可能會在什麼區段發現什麼，但從根本上説科學不知道它們提升到什麼程度才能真正做出全新的發現，因為那是未知的世界。但我們知道只要不斷提升這些指標，就一定會做出全新的發現。更重要的是需要清楚理解到：沒有發現，同樣是另一種形式的非常重要的發現。