駁王孟源（三）：國家投資建造對撞機這樣的大科學裝置，會擠壓其它學科嗎？_風聞
粲先生-2021-01-25 17:33
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駁王孟源（一）：高能物理在1974年之後真的沒有任何進步嗎？
在觀察者網記錄王孟源與《科工力量》對話的文章《王孟源：中國要崛起，基礎科研需要“講實話”》中，王孟源多次表示，建造如對撞機、可控核聚變等大科學裝置不值得。
王孟源説：
很多數學、或者生物、或者化學，或者其他的物理項目，他們只需要十萬、百萬、千萬就可以做出很好的基礎研究；這些要花幾十億、幾百億、幾千億的，所產生的論文並沒有比人家好幾千倍、幾百倍，怎麼能夠要求幾千倍、幾萬倍的資金呢？所以我認為這是相關科學誇大其詞很不好的影響。
顯然，他對於現代社會的科學研究的形式已完全不熟悉。
現代社會的科學研究，各個學科都是信息互聯，技術互通的，沒有任何一個學科能夠孑身獨立於社會。
如果要在中國建造下一代對撞機CEPC，按照目前計算得到的數據，所需投資大約是400億。但這並不是一個400億的整體項目，而是拆分開來的無數個小的百萬、千萬級的科學研究項目。而這些小的項目也不都是僅為對撞機自己而研發的。
比如説，高場超導磁體技術的研發， 就能在核磁共振成像儀、磁懸浮列車、可控核聚變等領域應用，也能在對撞機上使用。事實上，不同平台上的超導磁體技術的科學家確實也在跨平台合作研究，高能物理作為高場超導磁體技術最大的用户之一，自然會投入相當大比例的研發力量，而研發成果，則會跨平台共享。高能物理享受着其他平台上科學家對超導磁體研究的成果，高能物理領域的研究成果也在惠及其他平台。
再比如，在探測器中記錄粒子徑跡的一種技術，CMOS徑跡傳感器，其基本結構和手機中記錄數碼圖像的CMOS傳感器大同小異。當然，不同於高場超導磁體技術，在CMOS傳感器這個領域，高能物理行業的投入與需求遠遠沒有全球數碼影像產業那麼龐大，高能物理更多是受惠於數碼影像產業的工業發展，然而高能物理也能從一個獨特的角度為CMOS產業尋找新的應用範圍。
現代社會，實現一些宏偉的目標就需要不同領域的技術的融合。
舉一個自動駕駛領域先驅的例子，埃隆·馬斯克和他的特斯拉公司。
馬斯克一生涉獵的領域極多，研發過火箭，發射過衞星，還擁有電動車的領軍品牌之一的特斯拉。他研發火箭的一個重要的目的就是為了更便宜的發射星鏈衞星，而發射星鏈衞星的主要目的，是為了無死角的在地球表面實現無線聯網。
而特斯拉汽車在發展中的自動駕駛技術，有一個重要需求就是需要隨時隨地能獲取到互聯網上的信息，此時星鏈衞星就能發揮巨大的作用。
那麼，馬斯克研發火箭的唯一目的就是為了特斯拉的自動駕駛嗎？當然不是，研發火箭甚至都不以發射星鏈衞星為唯一目的。同樣，自動駕駛技術也不是星鏈衞星唯一目的。
但是，特斯拉的自動駕駛卻切實的受益於馬斯克的火箭與星鏈衞星的研發。就像是對撞機切實的受益於每一個子系統的研發工作，但是有相當大部分子系統的研究、開發都不是以對撞機為唯一應用目的的。
高能物理和其它學科的玩法不同。
生物醫藥、材料科學、半導體等其它領域的玩法是，全國幾百個高校、企業、科研院所都各自買各自的設備、藥品、試劑，各自建各自的實驗室。同樣的研究設備可能會被不同的研究機構買幾百件。這些行業內不同的實驗室之間當然會有合作，但多數是零散與自發的合作，沒有全行業內的系統集成。
而高能物理的玩法是，集全行業各種領域的人才之力，並同行業外不同領域合作，建一個精度特別高、數據產量特別大的設備，然後國內外幾百個高校、科研院所共同使用，分別分析各自所感興趣的數據。各個領域在研發之時就受對撞機整體所需宏觀調度。
這個玩法是和先進光源系統、航天領域、大飛機制造、可控核聚變等等大國重器的玩法是一致的。
數學等純理論的學科，或者某些學科在剛分化出現的時候，往往只需不太多的人，花不太多的錢，做不太大的事。然而當一些學科發展到系統化規範化的時候，往往就需要更有力的團隊協作。現在大飛機的設計不能再只靠萊特兄弟，計算機技術的創新也早已難以僅靠兩三人從車庫中萌芽，而航天科技，人類基因組計劃等宏大的項目，也都需要千萬人的共同協作。
集中力量辦大事是社會主義的優越性，也是這些大國重器研發的特點，其科學產出效率並不比分散起來各自進行研究要低。
況且，對撞機的研究目的也不是為一兩篇論文。大的合作團隊能嚴格的檢驗其產出的學術成果，能夠保證較大數量的產出高質量的學術論文。社會早已進入了工業化時代，學術研究的模式自然也會受工業化產出形式的影響。
説完了對高能物理行業進行投入的特點，咱再來聊聊爭論的核心，錢。
400億，看起來是個天文數字，但這真的是中國科研不能承受之痛嗎？
請記住，這400億並不是一下子花完的，CEPC距計劃建成運行還有差不多10年，400億的總額放在各個系統中分別使用，平均每年的花費總額也就是40億。另外，CEPC是一個國際合作項目，雖然是中國提出，中國一定佔主導，但國外的研究人力和資金對於這樣的項目也是很重要的。中國科學家的估計是，外國資金大約會佔30%，所以，CEPC每年所需的來源於中國的資金大約是30億左右。
先來看看中國有多少錢。
估計很多人前兩天都看多這樣的新聞，2020年我國的GDP總量突破了一百萬億，達到了1015986億元人民幣。
30億佔到其中的0.003%，僅此而已。
GDP包含民生、軍事、貿易等國家生活的一切，其中民生肯定是佔據了絕對主要的部分。
而GDP中關乎未來發展的部分叫做“研究與試驗發展”經費。我沒有找到2020年的數據，但2020年8月27日國家統計局、科學技術部、財政部聯合印發的《2019年全國科技經費投入統計公報》給出了2019年的數據。《公報》中統計顯示，我國2019年研究與試驗發展(R&D)經費總額是22143.6 億元，佔GDP的2.23%。
2.23%，多嗎？
根據聯合國教科文組織的數據，作為擁有14億人口的大國，中國的科研經費投入總量並不很少，但是研究與試驗發展經費佔GDP的比重仍遠遠落後於美國、德國、日本等發達國家，甚至連韓國（4.55%）和以色列（4.54%）佔比的一半都不到。
圖為世界各國研究與試驗發展經費投入總量、科研人員佔比以及科研經費佔GDP的比重的比較圖，圖中橫軸為研究與試驗發展經費佔GDP的比重，縱軸為科研人員佔比，圖中圓圈的大小表示研究與試驗發展經費投入總量。中國的數據是此圖中部下側的最大紅色圓圈，可見中國科研人員佔比以及研究與試驗發展經費佔比均較低。圖源：聯合國教科文組織
而中國的科研人員佔比，在全球主要經濟體排名中更是幾乎處於最末端。
顯然，中國對於研究與試驗發展經費的投入力度、對科學研究人員的培養力度與中國的大國地位仍然是不相符的。
那麼，在比較一下對撞機的投入，每年大約30億，佔2019年研究與試驗發展經費22143.6 億的比例是多少？
0.14%，僅此而已。
當然，試驗發展經費中，也分為不同類型的投資。《2019年全國科技經費投入統計公報》對所有的投資分了三類，根據《公報》裏的定義，這三類分別是
基礎研究：指一種不預設任何特定應用或使用目的的實驗性或理論性工作， 其主要目的是為獲得(已發生)現象和可觀察事實的基本原理、規律和新知識。
應用研究：指為獲取新知識，達到某一特定的實際目的或目標而開展的初始 性研究。應用研究是為了確定基礎研究成果的可能用途，或確定實現特定和預定 目標的新方法。
試驗發展：指利用從科學研究、實際經驗中獲取的知識和研究過程中產生的 其他知識，開發新的產品、工藝或改進現有產品、工藝而進行的系統性研究。
基礎研究的典型例子就是高能物理，當然也包括數學、生物、化學等基礎知識的發展。
應用研究就應包括了5G、芯片、以及那些常被人説有可能被“卡脖子”的項目。
試驗發展則主要包括瞭如新型號的手機，新型號的計算機的開發這些由企業主導的投入。
《2019年全國科技經費投入統計公報》中給出了每一類投入的總額和佔比。2019年，全國基礎研究經費是1335.6 億元，應用研究經費是2498.5 億元，而試驗發展經費是18309.5 億元，三者佔比重分別為 6.0%、11.3%和 82.7%。
可見，全國基礎研究與應用研究經費的比例都不大。
這樣的佔比在國際上是什麼水平呢？
《中國科研經費報告（2018）》對中國與世界主要發達國家做了比較。中國試驗發展經費基礎研究和應用研究的部分的比例，目前仍明顯過低，甚至不到英國、法國的三分之一。
圖為中國與世界主要發達國家研發經費類型比較 圖源：《中國科研經費報告（2018）》
所以，中國未來基礎研究和應用研究的投入仍有巨大的發展需求和提升空間。
即便是在遠低於其它主要經濟體的基礎研究投入比例之下，中國2019年的基礎研究經費仍達到了1335.6 億元。那麼對撞機所需的每年大約30億，佔純科研的基礎研究經費中的比例是多少？
2.2%，僅此而已。
事實上，中國作為世界上發展最迅速的的經濟體之一，早已意識到中國的基礎研究投入不足了。奈何中國過去的底子太薄了，所以，在過去的很多年，中國的基礎研究經費都在以遠超GDP增速的速度在增加，五年內幾乎翻倍。相信在十五年或二十年後的未來，中國的基礎研究、應用研究的投入佔比就能接近發達國家，這也是為實現《2035中國戰略目標》所必須的。
2015年至2019年中國基礎研究經費發展趨勢
可見，中國在基礎研究領域投入每年的增量就能維持幾個對撞機規模的大型科學項目同時開工了。
我完全贊成基礎生物學在未來不斷加大投入，我也完全贊成基礎材料學在未來不斷加大投入，我還完全贊成外太空探索在未來不斷加大投入，這些都值得大力投資研究。而高能物理學家們，則只需大約2%（在未來此佔比還會繼續下降）的基礎研究投入來建造對撞機，來幫助中國在這一學科領域走向世界最前列，其實需求並不誇張。
假設中國未來繼續會逐漸把目前佔比明顯過低的研究與試驗發展經費總量，和基礎研究經費的比例提高上去，那麼，其它支出中的哪一些是不那麼值得高速發展的呢？
其實，如果稍微關注一下新聞，就會發現，有很多領域都值得調控。
比如，目前處於爛尾狀態的天津117大廈，投資就已超過400億。如果在建設初期就能合理規劃，那至少能避免像如今一般的浪費。
比如，貴州省一個小貧困縣獨山縣，就能在幾年內燒掉財政400億，建設了一堆沒什麼用的“天下第一水司樓”，“盤古莊”，“七十二行”。如果能合理管控，也能避免這樣的浪費。
獨山縣天下第一水司樓
國家應該監管這樣的投資，避免庸政懶政造成的浪費，而非過度限制科學技術發展所需的經費。
網民總是對個別官員庸政懶政造成的後果視而不見，對文娛屆小鮮肉屆嚴重超出其勞動付出的天價收入寬宏大量，對商人企業過高的收入網開一面，卻對對科學研究的投入錙銖必較，這並不利於國家的發展。
科學家是相對純粹的一批人，特別是大量的做基礎科研的科學家，絕大多數都是拿着研究所或大學的死工資的人。這些人通常都接受過非常系統的數據分析與軟件編寫的訓練。如果這批人想要賺更多的錢，大可離開基礎科研領域，利用做科研期間所學的數據分析與軟件編寫技能，像王孟源一樣轉而去做金融，做銀行交易程序，而非留在科研行業。科研行業的投入大部分都是設備與技術的研發，是腳踏實地的實體，而非飄在天上充滿泡沫的金融市場。
王孟源在他的對話文章中表達了“科學家想要研究對撞機、可控核聚變等大科學裝置研究，是為了這些研究人員自己的利益”的觀點。但事實上，科學家們辛苦的科研工作對個人的利益的影響，怎能與做着billionaire（億萬富翁）夢、投身金融行業的人相提並論。
最後，奉勸如王孟源一般的“鍵政”“公知”，對於自己不熟悉的領域應心存敬畏之心，不應妄言妄語，以免貽笑大方。
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