陕西和安:高级科研工作的原始研究很重要

高级科研工作的原始研究很重要

马大猷 2008年04月25日 16:24 阅读(6734) 评论(28) 分类：个人日记

国家号召自主创新，要求20年建成创新型国家，这正是科技专家鼓起勇气，探讨新问题、深入思考、大胆设想的生动体现。不顾一切局限与束缚，争取胜利，此其时也！科技专家还等什么！
　　举两个例子，进一步说明高级科技研究工作的经验。

　　丁肇中的实验

　　丁肇中院士在20世纪50年代获得博士学位。他了解到电子体积是当时非常重要的研究问题。早在1948年，几位科学家就提出电子有质量但没有体积的观点，并得到当时所有实验的证明，因而获得了诺贝尔奖。但是，哈佛大学和康奈尔大学的著名教授用了几年时间，作了两个不同的实验，于1946年得到意外结果，说量子电动力学是错的，电子是有体积的。他们的结果得到物理学界的认可和重复。这就成了问题，电子到底有没有体积？辩论是没有意义的，只有实验才能解决问题。

　　由于关涉物理学的基本观念，丁肇中决定用不同的方法测量电子半径。但那时丁肇中刚刚得到博士学位，还没有多少经验，因此没人相信他能作这样的实验，也没人支持他。直到1965年，他得知德国新建了加速器方面的研究所，就放弃了在美国大学的前途，到德国工作。8个月后，他的实验证明，电动力学是正确的，电子没有体积，原子半径最小10-8厘米，甚至电子半径测量到10-14厘米也找不到。

　　这证明自主创新最重要的是具备有前途的课题，课题重要就会得到支持，同时也证明不盲从专家结论的重要意义。事实上，哈佛大学和康奈尔大学的教授都是世界级的专家，但他们的结论同样可能存在漏洞。

　　丁肇中的第二个实验是新粒子。1974年以前，物理学界认为所有粒子都是由三种夸克组成的。1970年初，丁肇中开始怀疑宇宙间只有三种夸克的说法，希望找到新的夸克，因而要建立一个高灵敏度的探测器，于是就设计了这个实验。实验中，每秒要向探测器射入100亿个高能质子，从中找出一个新的粒子。当时，物理学界相信只有三种夸克，而且这种实验很危险、很困难，也没人相信他能成功，因此，也得不到支持。直到1972年，美国的布鲁克海文实验室支持了他的实验。布鲁克海文实验室经过大量复杂的准备工作，做成复杂的探测器。两年后，果然发现了一种新的粒子（J粒子），其特点是寿命比已知粒子长一万倍。不久，别人也发现了同样寿命的类似粒子。这些新的粒子改变了物理学界长期认为只有三种夸克的观念。现在我们知道，世界上至少存在六种不同的夸克。

　　因新粒子（他取名为J粒子，因为J像中文的丁字）的发现，丁肇中获得了诺贝尔奖。在颁奖仪式上，他用中文作了科学报告，这在诺奖颁奖典礼上是第一次，反映了他对中国的感情（他是在中国长大的）。叶剑英元帅写了一首诗给他：“攻城不怕坚，攻书莫畏难。科学有险阻，苦战能过关。”

　　丁肇中认为，实验是自然科学的基础，理论需要实验证明。当实验推翻了理论以后，才可能创建新的理论，但理论不能推翻实验。这种意见对科学研究有重要指导意义。

　　他的著名实验工作还有三项，即第三个实验——胶子的发现，第四个实验——在欧洲核子中心作的L3实验，第五个实验——目前已启动的在国际空间站上开展的AMS（alfa质谱仪）实验。这些实验都涉及宇宙起源问题，因而非常重要。实验从各国吸收了不少助手，培养了大批科研人才。这些助手参加实验，只做技术工作，学习研究方法，不涉及课题科研的基本工作，即决定课题、设想、计划、实验方法、结果分析、总结等，因此不是合作研究。所以，助手一般只用一半的工作时间做主要研究人员指定的辅助工作，另一半（每周大约20小时）做自己的研究工作。在L3实验中，共用了几百位助手，发表了271篇文章，有300人为此获得了博士学位。只在胶子的工作中，前后就有20多位中国科学工作者参加了实验，其中唐孝威很快被选为中国科学院院士。

　　王选的研发

　　王选1937年出生于上海，从小学起一直做干部，工作很有成绩。1958年毕业于北京大学数学力学系，打下了坚实的数学基础。不久参加了北大的中型计算机——红旗机的研制工作，基本是主力，协助导师担当领导职责。1964年承担了高级语言编译系统的ALGOL-60编译系统的研制。他对软硬件都很熟悉，提出了联合使用的思路。1975年开始从事汉字“精密照排系统”的研究。1981年完成我国第一台计算机激光汉字照排系统原理性样机。1985年到1993年推出六代产品，在全国推广应用。1992年完成方正彩色出版系统，获得专利。任北大教授，计算机研究所所长。1991年当选为中国科学院院士，1993年当选为第三世界科学院院士，1994年当选为中国工程院院士，1994年获得联合国教科文组织科学奖，2002年获得国家最高科学技术奖。

　　1975年参加“精密照排系统”研究时，王选还只是个助教。从20世纪30年代起，国际上已经进行了四代照排机的研制和生产，欧美广泛使用的是第三代，第四代还在研制。汉字照排只有日本发展了第三代，但还无法投入使用。国内已有五家开始工作，但都采用模拟存储的方法，为的是便于参照英文照排的经验。一个“小助教，一点儿名气都没有”（王选语），忽然提出发展第四代汉字激光照排系统，使所有人都大吃一惊，相信的人很少，有人说他是玩弄骗人的数学游戏，也有人说“你想搞第四代，我还搞第八代哪！”对这些，他有充分思想准备，毫不动摇地向“748自动化工程”提出申请，得到支持后很快就工作起来，解决了复杂技术问题，终于在1993年发展完善，在全国推广应用。彩色出版系统则是于1992年完成的。

　　丁肇中和王选的工作都是对复杂科技问题进行处理，都属于研究与发展工作。研究方面虽然没有表达出来，但其实都是大家考虑已久的问题，每个人心里都有数，几个可能的方案也是有难有易。难的，大家都发怵，估计也难以找到支持。在这种情况下（王选还受到过讽刺），二人经过深思熟虑，都选择了难的课题，并辗转取得了资助。这需要多大的魄力和决断！这都是人所难能的。二人在研究工作中一往无前、坚忍不拔、利用一切助力的精神，令人饮佩。尤其是王选，开发目标虽已基本完成，但仍精益求精，务期达到万无一失，待到开发完善，才推出在全国应用。他完成了汉字印刷方式的高水平换代工作，功不可没。

　　这些精神和工作都是我国所急需的，尤其需要我国企业界作更深入的思考，关键技术是买不来的，在企业方面，原始研究是很重要的。