8月1日出版的第15期《求是》雜志發表了習近平總書記的重要文章《加強基礎研究 實現高水平科技自立自強》，強調加強基礎研究，是實現高水平科技自立自強的迫切要求，是建設世界科技強國的必由之路。
在基礎研究中，一直有一個問題：理論和工具，究竟哪一個是推進科學進步的抓手？這個問題，對于政策的制定非常重要。
當科學在常規時期發展到一定階段后就會進入發展的“平臺期”，從外部看就是科學只有橫向擴張，缺少縱向突破，此時人們所感覺到的就是科學發展出現了嚴重停滯。這種情況全世界概莫能外。2023年初，《自然》雜志發表文章《顛覆性的論文和專利正在變得稀少》，作者米歇爾·帕克等人通過檢索4500萬篇論文和390萬項專利，得到了這個結論。
為了越過科學發展平臺期，各國科技管理部門都會出臺相應的激勵政策。然而，要使政策真正發揮效力，對于科學所屬類型必須有一個準確的了解，否則就會無的放矢。因此，我們面臨兩個亟須解決的基礎性問題，其一，當代科學發展處于哪個階段？其二，推進科學發展的政策抓手是理論還是工具？這是制定高質量科技政策的認知基礎。
當下的科學是處于科學革命階段還是常規科學時期？當科學革命發生時，不論接受與否，科學界以及整個社會都處于極度的震驚與亢奮之中；一旦越過這段時期，就再也感受不到剛開始時的那種強烈的沖擊感，這個時候看似平淡，卻恰恰是科學快速發展時期。回顧科學史，可以很好地說明這種情況，比如20世紀初的物理學革命，從量子力學到相對論，人們的思想觀念受到多年劇烈沖擊后，最后看似一切都回歸平靜，但恰恰是經過這30年的積累（1900—1930年代），帶來了科技與整個社會發生翻天覆地的變化，科學由此進入科學史家庫恩所謂的“常規科學”時期，這個時期科學在新范式指引下快速發展。從這個意義上說，常規科學時期看似波瀾不驚，但卻恰恰是科學進步最快的時期。經由20世紀初科學革命后確立的范式時至今日并沒有遇到真正嚴重的挑戰，由此，可以明確地說，當下的科學仍處于常規科學時期，它的使命就是在老范式下解決更多的難題，這個時期科學仍在快速發展，只不過這種發展細節常人覺察不到而已，看似停滯，實則仍充滿生機與快速擴張，正所謂深水靜流。
如果科學總體上處于常規發展階段，那么推進科學發展的抓手應該從哪里切入？
學術界有兩種觀點，其一，理論優先。即通過提出新理論來推進科學發展，這一派的代表人物是科學哲學家卡爾·波普爾，以他著名的科學發展四階段模型為代表，即科學通過一個被確認的問題開始，通過理論的無數次試錯，由此推進科學發展。從宏觀層面上看，是一個個具體問題被解決了，由此彰顯了科學的進步，這些進步都是世人可見的；在微觀層面則是無數理論之間進行試錯、證偽而不斷更替的過程，它反映了科學共同體對于問題本質認識的逐漸深入，這些變化尋常百姓是看不到的，也理解不了。這種觀點很有解釋力，也能較好地反映科學的動態發展特征。
其二，工具優先。近年來，以美國科學哲學家約翰·比克爾為代表的學者們提出一種新的科學發展模式，即以神經科學為代表的科學不再遵循“理論中心主義”，代之以“工具為中心”，他們認為關鍵性技術的革新推動科學前進。
這兩派的觀點在解釋科學進步時都有其合理性，但各方為捍衛自己的觀點又都走向了極端。科學史的研究已經證明，理論與工具對于科學發展都起著重要作用。但哪一個更重要？在做科技決策時應該從哪個路徑切入？進行選擇的理論根據是什么？遺憾的是，兩派都沒有給出明確的選擇標準。
我們知道，任何時代、任何地區的科學的發展都是在學科發展不均衡的背景下展開的，這種不均衡包括兩個維度：理論完備與否和工具完備與否。根據這兩對指標，可以劃分出四種科學發展形態：理論不完備與工具不完備型、理論完備與工具不完備型、理論完備與工具完備型（理想型）以及理論不完備與工具完備型。理論完備與工具完備的理想型是很少見到的，僅具有理論意義；理論不完備與工具不完備型，通常是萌芽學科，處于知識發展的起步階段，即波普爾所說的“科學的沼澤”時期，不少學者均認為此時需要科學天才的出現來破局，因而這一階段唯一可做的就是任其自行發展，不必過多干預。大多情況下我們遭遇到的科學發展形態是后兩種類型，即理論不完備與工具完備型和理論完備與工具不完備型。那么針對這兩種科學發展類型，又該如何選擇與制定相應政策呢？
對于理論完備而工具不完備類型的科學，最經典的案例出現在第一次科學革命時期，哥白尼與牛頓都發展了比較完備的理論，此時理論完備而工具不完備，需要開發工具去驗證那些理論是否正確，所以牛頓之后，物理學的發展在儀器（工具）實踐層面有了很大的發展。再比如，愛因斯坦在1916年提出廣義相對論并預言引力波的存在，在近百年時間里物理儀器有了長足的發展，直到2015年科學家利用LIGO才發現了引力波。從這個意義上說，理論發展對于科學的推動作用更大，這類學科有一個共同特點，那就是學科條理化程度比較高，適合采用理論優先的發展模式。由于理論是人創造出來，因此，這種類型的科學主要是通過支持“人”來獲得發展。
理論不完備與工具完備類型的學科，是工具優先論的主要地盤，它們的特點就是理論發展不充分，仍處于前科學時期，這時工具就具有了理論“裁判官”的作用，通過完備的工具對各種不同的理論進行檢驗以此推動學科的發展。
至此，可以得到一個明確的結論：理論完備而工具不完備類型的科學，應該繼續推進理論的發展，形成在理論層面的比較優勢；對于理論不完備與工具完備類型的科學領域，可以放手去開發工具，形成工具性能的比較優勢。
客觀地說，理論與儀器（工具）對于科技發展都是不可或缺的，但是，在資源稀缺與比較優勢的硬性約束下，很多時候魚和熊掌真的不可兼得。以往的決策常常“各打五十大板”，看似均衡，實則低效，讓理論和工具都始終無法形成比較優勢。在這種背景下，應有針對性地做出差異化的決策。
筆者認為，就中國而言，更要認真辨析理論與工具的抓手問題，對不同類型的研究采取不同策略，以求達到效益最大化。政府層面應更重視理論迭代優勢,這也是資源硬性約束下的最佳切入點。工具（儀器）部分則可以推向市場，只要保障創新能得到應有的收益回報，創新自然會涌現。應審慎評估當下紛紛上馬的各類大科學工程、重大科研設施建設的熱潮；對理論基礎較好的科研領域加大扶持力度，保證理論持續產出，那種一刀切的豪賭做法既不科學也不經濟。
來源：《光明日報》
