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中國大科學工程的“家譜”該如何編寫？

時間:2024-01-22來源:未知 作者:李俠

文 ｜ 李俠（上海交通大學科學史與科學文化研究院教授）

   2023年9月的一天，我收到中國科學院大學教授王大洲寄來的耗時10年的力作《中國大科學工程史》。該書的主題恰恰是我感興趣的科技史著作。更讓我驚喜的是，這是國內學者寫的關于當代中國科技史的著作。
   忙里偷閑，斷斷續續幾個月讀下來，真切感受到這是近年來國內科技史界少有的學術精品。我在科學網博客中寫道，“這是我心目中當代中國科技史的寫作典范：樸實、沉穩與硬核”。

   從這個意義上說，內容為王仍是科技史學界的主流范式。有感于本書的學術價值，在此對其中提到的核心觀點做進一步挖掘與闡釋，并就書中的洞見談一點個人的感想。

一

    在社會的發展日益依賴科技的當下，知識是我們最為熟悉的陌生事物，就如同神學家奧古斯丁曾對于時間的感嘆一樣，“時間是什么？如果沒人問我，我是知道的。但讓我做出解釋，我就不知道了”。什么是知識以及知識是怎么得來的？對大多數人來說，很可能面臨與奧古斯丁同樣的困惑。
我曾把這個現象稱為理解知識的三重結構：最表層的是作為知識表征的器物層次；中間層是代表各門具體學科的知識生產與表征環節；最底層則是生產知識的要素表征，如人、財、物、政策規范等。 它們對應的人群則分別是公眾、專業科技工作者及決策者和管理者。
    基于知識生產的三重結構，去掉空間維度，我們就得到了耳熟能詳的二維知識生產鏈條：基礎研究、應用研究、試驗發展研究與末端的知識產業化。
在知識從生產到應用的漫長鏈條上，大多數人對于知識的理解僅限于對知識末端應用的接受，不會去關心知識是怎么獲得的，這就使得我們對于科技的理解很容易出現偏差。更為嚴重的是，久而久之，我們會無意識地忽略知識生產的最前端，這種普遍性的認知偏差恰恰是科技決策與管理中最容易出現短視現象的環節，對科技的緣木求魚心態皆源于此。
試想2018年以來全社會都在熱議技術的“卡脖子”問題，讓人不禁要問那“脖子”下面又是什么——這不正是長期以來對于知識結構與知識鏈條的錯誤理解造成的嗎？這就涉及一個根本性問題——如何生產知識？
    從科學史角度來看，人類生產知識的模式經歷了兩次變革，即小科學模式與大科學模式，這是兩種完全不同的知識生產模式。
為了簡化起見，可以粗略地把自近代科學興起到二戰結束前這段時期的知識生產模式稱為小科學生產模式，它的最大特點是不需要依賴太多外在的人、財、物支撐，僅憑個人的天賦再輔以少量資源即可。那是科學的英雄主義時代，如伽利略憑借一架簡陋望遠鏡及個人的能力就開辟了近代天文學的半壁江山。
而二戰以后的科學生產模式變為大投入、大團隊、大設備以及多學科協同，科學由此進入“能力+資源”的多要素支撐時代。在當代生產知識僅憑個人能力是不行的。
從這個意義上說，大、小科學之分，不只是知識生產條件的變化，更是知識生產難度呈幾何級數的增長。正如坊間所謂低處的果子都被摘走了，樹上留下的果子都在高處。但無論兩種模式的規模與難度如何增加，大、小科學所產出的知識的性質沒有變化，都是對于事物本質的揭示，都要經受嚴格的經驗檢驗，它們之間沒有高低貴賤之分。
    既然大科學時代的知識生產模式基于“能力+資源”模式，而資源=政策/管理×（人+投入+設備），顯然，在構成資源的諸多要素中設備具有舉足輕重的重要作用。大科學時代的超級設備就是本書要探究的大科學工程，對此，王大洲對于大科學與大科學工程的區分非常有價值。
    誠如他在書中所言，“大科學工程的產物是大科學裝置或重大科技基礎設施……并非所有基于大科學裝置的研究都是大科學研究，而大科學研究也未必都要依托大科學裝置”。由此，我們可以引申出一個重要推論：大科學裝置（大科學工程）不一定產生重大的原創性新知識。換言之，大科學工程并不一定會產生人們念茲在茲的科學奇跡（大成果）。
在流行講故事的當下，這個推論極其重要。從這個意義上說，為了去除大科學工程的神秘光環，我更愿意把大科學工程稱為生產知識的載體，而載體這個詞的中性意味有助于消解人為制造的各類神話，無論投入多么巨大的裝置，從本質上講都是特定時代生產知識的工具而已。

二

    這些千差萬別的科學載體（裝置）又該如何分類處理？這就涉及作者對于大科學工程編史方法的考量與選取。畢竟新中國成立70多年來，積攢下大量的大科學裝置，如何把這些紛繁復雜的素材合理組織起來呢？
    作者就此提出了工程的“團組現象”，把大科學工程按學科門類進行分組，這是很巧妙的編史策略。有了這個原則，那些功能各異、五花八門的大科學工程就都有了恰當歸屬，并且展現出其自身發展的連續性與發展性，而且這種安排還可以把時間與空間鏈條很好地嵌入到整個“總-分-總”的敘事結構中。
    在這種架構下，作者提煉出七大科學領域，并把30余項各類大科學工程安排進中國大科學工程的家譜中。
    科學載體的分類有了，那同類的大科學工程又該如何組織？作者利用時間與空間兩條線索讓大科學工程的成長歷史漸次展開，并通過作者對同步輻射光源發展史的分析展現這種結構安排的力量。
第一代同步輻射光源，基于北京正負電子對撞機工作的北京同步輻射光源（時間/空間）；第二代基于同步輻射專用儲存環專用機，由此形成合肥光源；第三代同步輻射光源有上海光源；第四代同步輻射光源有北京光源、大連相干光源以及中國散裂中子源。
    在高能物理的同步輻射門類下，作者通過對中國同步輻射大科學裝置發展史的考察，既揭示了大科學裝置的建設與演進歷程，也展現了大科學工程在空間布局上的政策安排。通過裝置同質性歸類的探照燈，我們看到中國光源從無到有、從落后到先進的發展歷程，這里既有政策制定的艱難歷程，又有相關裝置的詳細技術施工過程。
一章讀下來，作為外行的我們對中國光源的發展歷程也有了清晰的宏觀了解，這就是敘事結構的力量。

三

    通過對科學載體及其發展歷史的考察，我們還能隱約看到被工程的耀眼光環遮蔽的那群默默推進這項工作的人，正是他們的擔當、遠見與執著，讓共和國擁有了這份發展中國科技的寶貴家底。
作者在描寫上海光源建設中的一個細節時令筆者感嘆良久。該故事說的是1995年5月，李政道向時任中國科學院常務副院長路甬祥推薦中國科學院高能物理研究所（以下簡稱高能所）的研究人員陳森玉負責新光源建設，6月28日，中國科學院指示成立了以陳森玉為組長的“上海同步輻射裝置”可行性研究工作組。
    這個細節很有意思：李政道敢推薦，路甬祥敢用，這么重大的決定僅僅一個月就拍板了，而事后證明這個決定是非常成功的。
    由此也引發了我的好奇心。陳森玉是何許人也？查詢后知道，他是中國工程院院士、加速器物理學家，年輕時曾在美國多個國家實驗室從事加速器研究。由此不得不欽佩李政道識人之慧眼，也不得不為路甬祥的擔當點贊，要知道這是中國第一個三代光源，沒有太多經驗可借鑒，這個“推薦-采納”決定的背后有巨大風險。
大科學工程常被稱為國之重器，由于它投資巨大并影響深遠，其決策過程常常是一波三折且充滿不確定性。
    還以上海光源為例，1993年12月，高能所的方守賢與其他兩位科學家正式提出建設一臺性能先進、規模中等的第三代同步輻射光源的建議；1994年3月，上海原子核所向上海市政府提交建設報告；1995年2月，謝希德等科學家向上海市政協提交建設提案；1996年，中國科學院初步確定上海光源工程建設項目管理機制；1997年3月，中國科學院批準成立“工程管理委員會（籌）”，并開展預制研究；1998年3月，國家計委正式批準預制研究項目；1999年5月，選址張江高科；2000年7月，國家科教領導小組認為立項條件尚不成熟，次年4月20日，國家計委請求國家科教領導小組盡快批復光源建設項目；2002年，開展二期預制研究工作；2004年1月7日，國務院常務會議批準項目建議書；2004年8月16日，國家發改委正式組織預制研究項目國家驗收，結論是認為研制的設備達到或優于設計指標。
    在這一重要節點的時間鏈條梳理中，我們能感受到光源項目建設中面臨的諸多不確定性，2000年項目險些夭折，二期預制研究可以看作是科技界“最后的倔強”。
上海光源從提出到最后立項歷時10年，到2009年一期完工又用了5年，算下來整整15年時間，這實在是一個經典的事例。這本書中還有很多類似的故事。正所謂“前人種樹，后人乘涼”，但樹哪里是那么容易種的？
    就我的閱讀經驗來說，這是一本近年來中國學術界難得一見的好書，其工作量、創新性和對中國科技決策與管理的價值都是巨大的。
掩卷而思，不由得有如下感慨：首先，對大科學工程的梳理事關中國科技家底的精準盤點，缺少這些基礎性工作，如何能制定出高質量的科技政策并作出決策；其次，大科學工程作為知識生產的載體，是隱而不顯的，也是更需要高度關注與合理布局的；最后，大科學工程與國家經濟實力密切相關，反觀本書中提及的大科學工程大多是改革開放后的產物，從這個意義上說，用科技推動經濟發展恰恰是相互支撐的體現，反之，如果一味追求科學奇跡，那將是飲鴆止渴的短視行為。

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