在全球科技發展版圖中，美國處于遙遙領先地位已有120年，日本則在近40年成績十分亮眼，截至2023年年底，已有20位日本本土科學家拿到諾貝爾自然科學獎。但是，從更長的歷史時段來看，美、日都屬科學后發國。它們為何能后來居上，比肩甚至超過英、法、德等科學原發國呢？
不久前，在第六屆西方科學史與科學文化學術論壇會議上，中國科學院大學人文學院歷史學系教授袁江洋在主題報告中指出，美、日兩國雖分處不同的地理區域和文化區域，但都走過了一條“技術追趕期—科學起飛期—科學卓越期”的科技強國之路。
“同樣是科學后發國，中國自改革開放以來，技術發展已跑入了全球技術‘馬拉松賽’的第一集團，而且技術追趕期已趨近尾聲。”袁江洋說。
走過技術追趕期，中國科學發展是否正步入科學起飛期？要走好從“技術追趕”到“科學卓越”之路，完成科學起飛還有哪些目標需要實現？就相關問題，《中國科學報》采訪了袁江洋。
科學后發國：先技術后科學
《中國科學報》：科學原發國和后發國的發展模式有何不同？
袁江洋：科學原發國如英、法、德、意等國，地處近代科學的興起之所，自17世紀以來，它們的發展過程是先興起現代科學后發展現代技術。
以英國為例，其科學的勃興與技術的崛起有兩個顯著標志——1687年牛頓的《自然哲學之數學原理》問世和1774年投入生產的第一代瓦特蒸汽機。
科學后發國則相反，它們優先發展技術和工業，在實現技術追趕和工業化之后才具備能力和條件追求科學卓越，步入世界科技強國之列。
美、日堪稱當代科技強國，但與俄、中、印一樣屬于科學后發國，因為從歷史上看，它們的現代科學制度系從外部植入，而非本土自生。
《中國科學報》：請具體談一下美國的科學與技術發展歷程？
袁江洋：美國曾是大英帝國的殖民地。獨立后開始謀求發展科技，自杰弗遜總統以降奉行的是技術優先發展同時兼顧科學發展的策略。
我曾研究過988年至1988年這1000年間，尤其是1600年至1988年間世界各主要國家在科學、醫學和技術發展方面的統計數據。結果顯示，整個19世紀，美國在科學與醫學上的重大成就數目遠不如英、德、法，但在技術方面卻成就輝煌，已與當時技術第一強國英國持平，且在19世紀后60年領先英國。
在科學方面，美國從20世紀開始快速發展，在20世紀前1/4時段實現了科學起飛，并且自那時起領先世界發展至今。
《中國科學報》：日本科學與技術的發展道路是怎樣的？
袁江洋：日本也走過了一條技術優先發展、科學跟進發展的道路，從總體上看，日本可分為戰前和戰后兩個發展時段。
明治維新以后，日本通過引進西方科學技術制度和教育制度，實現了富國強兵、殖產興業的目的。1945年后，日本迅速重啟了科技重建和國家重建進程，1950年至1980年間，日本實施了大規模的技術引進并建立完備的“引進-基于引進的創新”機制。
40多年后，即20世紀80年代末，日本沖進世界技術“馬拉松賽”第一陣營。
統計顯示，20世紀80年代至2002年間，日本獲得世界六大知名科學獎（諾貝爾獎、魯斯卡獎、伽德納獎、沃爾夫獎、菲爾茲獎、圖靈獎）的人數達到16人，列于美、英、法、德之后，位居世界第五；1991年至2002年間，在20個主要科技領域中，日本學者論文被引用排名第二，僅次于美國。
2001年，日本政府提出要在未來“50年內獲取30個諾貝爾獎”的目標時，全世界都感到驚愕和難以置信，而今已無人再懷疑日本達到這一目標的能力了。
中國步入科學起飛期了嗎
《中國科學報》：美、日兩國從技術追趕期到科學起飛期大概用了多長時間？
袁江洋：美國在1900年進入當時世界技術發展的第一陣營，20世紀前25年，美國科學實現了起飛；日本在20世紀80年代中期進入全球技術發展的第一陣營，自21世紀以來，科學發展勢頭迅猛，完全可與英、法、德等老牌歐洲科學強國比肩。也就是說，美、日兩國完成科學起飛的時間大概是二三十年。
《中國科學報》：你將美、日科技強國的道路總結為“技術追趕期-科學起飛期-科學卓越期”的三階段發展模式。這條道路適用于所有的科學后發國嗎？
袁江洋：我認為美、日的科學與技術發展之路，向決意成為科技強國的后發國家昭示了一條穩步提升技術實力和科學創造力的現實道路。
無疑，并非所有的科技后發國家均能在當代國際科技競爭中勝出或步入競爭的第一集群。只有那些實現了技術追趕和經濟騰飛的國家才有實力開啟科學起飛模式，而且，除經濟實力外，還需要具備良好的國際環境和科學文化氛圍，并建立起卓越的科學制度。
《中國科學報》：你認為，作為科學后發國，中國已經進入全球技術發展的第一陣營了嗎？中國的科學發展是否步入了科學起飛期？
袁江洋：現代科學從開始傳入中國到在中國文化中扎根是一個歷時數百年、逐漸深入的進程，迄今仍難說業已完成。
中國的現代科學制度是中華民國后引入的，中國科學技術取得長足進步是在新中國成立以后。自改革開放以來到今天，中國的科技事業突飛猛進，在航空航天、計算機、海洋、軍事、交通、能源等六大領域均取得了一系列技術創新的重大成果。
比如我國的北斗衛星導航系統已是全球第三個成熟的衛星導航系統、嫦娥四號是人類第一個著陸月球背面的探測器、量子科學實驗衛星“墨子號”搶占了量子科技創新的制高點，還有國產大飛機C919、海洋深海載人潛水器“蛟龍號”、“神威·太湖之光”超級計算機、500米口徑球面射電望遠鏡等，不一而足。
盡管還不能說中國在全部技術領域足以與美國頡頏，但完全可以說，中國技術領域已形成了自立自主發展的局面，技術追趕期已趨近尾聲。
中國是否正步入科學起飛期？答案是肯定的。改革開放40多年里，中國取得了令全球矚目的經濟成就，初步達成了技術追趕目標，并且確立了科技自立自強的國策——實現科學起飛則是達成科技自立自強的必要條件。在此時間節點，圍繞科學起飛的目標和策略展開頂層設計，可以說是當前科技決策和科技體制改革的焦點問題。
構建一流的科學傳統
《中國科學報》：對照美、日兩國，從技術追趕期到科學起飛期是二三十年時間，在這樣一個時間段里，中國要達到什么樣的目標才算實現了科學起飛？
袁江洋：如果以30年作為科學起飛期的話，我認為中國沒有必要設置一個到2050年拿多少個諾貝爾獎這樣的具體目標，應該有更高遠的目標。
第一，構筑足以應對國際科技競爭和未來挑戰的、強盛的科學傳統以及一流的科學制度。
第二，實現科學起飛不能與追求技術卓越脫節，應帶動整個國家創新體系建設邁向一個新的高度，帶動中國在未來技術創新競爭和全球經濟發展中創造佳績。
第三，在實現科學起飛的同時，將科學文化的基因導入中華文化的深層結構中，以科學文化的復興促進中華文化的偉大復興。
歸結起來就是以科學起飛促技術創新、促文化復興，而科學起飛的內在目標在于構筑強盛的科學傳統和一流的科學制度。
《中國科學報》：中國作為科學后發國，科學制度本就是從外部植入的，強盛的科學傳統該如何構筑？
袁江洋：我們都熟知“錢學森之問”——為什么我們的學校培養不出杰出人才？我國無法完全在本土培養最頂尖的科技人才，也就是說，中國至今沒有培育具有優良傳統、在學術界影響力巨大且具有良好學術傳承能力的學術譜系。
可以看看后發科學強國美國在化學化工事業上的發展歷程，以美國化學家羅杰·亞當斯開創的學術傳統和化學譜系為例，考察美國是如何從世界頭號技術強國邁向第一科學強國的。
19世紀中葉起，德國是世界化學研究和化學工業的第一重鎮，美國的相關研究者必須到德國鍍金。但一戰致使美國學生赴德道路被切斷、化學藥品及化工產品進口渠道被截斷，美國長期依靠德國的狀態被打破，不得不開始謀求化學化工的自主自立。
20世紀20年代以后，美國化學呈現百花齊放的局面，30年代后美國學生去德國鍍金的活動已遠不如從前。到二戰后美國已牢牢掌握了世界化學研究及化工產業的領導權。
亞當斯是美國化學化工事業起飛的代表性人物，1916年獲得美國哈佛大學化學博士學位后赴德進修，然后回美國伊利諾伊大學任教，在他的帶領下，他的助手及他培養的250多名學生形成了一個在學術及工業領域皆有重大影響的學術譜系。
在這一譜系中，有學術界的頂尖人物，包括諾貝爾獎獲得者、美國高分子之父等；有工業界的翹楚，比如雅培首席執行官、尼龍發明者等，此外還包括袁翰青、邢其毅等7名來自中國的博士生。
亞當斯還從事科學政策工作，協助美國科學家、《科學：無盡的前沿》作者范內瓦·布什制定美國化學化工發展戰略。無疑，亞當斯引領的學術譜系建立了其獨特的科學傳統。他培養的博士生無須再去歐洲鍍金，在美國本土就可以取得世界一流的科學成果。
所以，我曾提出“亞當斯時刻”概念，即一個國家的科學或某一學科全面崛起的時刻。
《中國科學報》：要實現“亞當斯時刻”，構筑一流的科學傳統，真正實現科學起飛，從國家科技政策設置層面，應該有哪些措施？
袁江洋：在此，我只能就此問題從最宏觀的層面談談個人見解。
中國應在保持技術研發投入強度的基礎上，逐步增大基礎科學研究的比例，著眼于一流科學傳統的構建與擴展，銳意實施科學制度的調整、改革與創新，構筑有利于實現中國科學起飛的經濟支撐、社會保障和科學文化氛圍。
第一，爭取在未來10年內，將科學研究與實驗發展投入逐步提升至或超過美、日以及歐洲科技強國的高度。
第二，爭取在未來15年內，逐步調整科學研究與實驗發展投入中基礎研究、應用研究和開發研究之比例，增大基礎研究和應用研究的投入強度，使之達到或超過美、日以及歐洲科技強國的水平。
第三，爭取在未來5年內，銳意實施科學制度改革，促進一流科學傳統建設，提升基礎研究領域的學術自主性。
第四，在全社會營造有利于科學文化發育和成長的氛圍。
直言之，在當代中國構筑一流科學傳統并實現科學起飛，意味著要將“Great Science”的研究傳統內化于現有的“Big Science”的整體格局之中，將科學促創新機制內化于國家創新體系之中，并將科學文化的基因導入中華文化之深層結構之中。
來源：《中國科學報》
