对科学技术认识上的三次飞跃

对科学技术认识上的三次飞跃
第一次飞跃是英国的培根提出“知识就是力量”。

由于这一概念上的突破，使得资本主义追求巨大利润的本质，成为科技与生产结合的动力。

第二次飞跃是马克思提出了“科技是生产力”，把科学技术同生产力有机地联系在一起。

他认为，科学技术在知识形态上是一种潜在的一般生产力，而一旦进入生产过程，就转化为现实的、直接的生产力。

这就使人们对科学技术力量的认识产生了一次新的飞跃。

第三次飞跃，是邓小平同志提出了“科学技术是第一生产力”，这一内涵十分丰富的科学论断揭示了智力劳动在现代社会中的重要作用。

现代生产力水平的提高主要不是依靠体力劳动，而是以智力劳动为核心，带动社会变化，从而显示出智力劳动在现代社会的重要作用。

第一次飞跃带来的是从作坊变成工厂，第二次飞跃带来的是生产力的社会化，而这第三次飞跃则是带来了整个社会的信息化、自动化、智能化．
当代科学技术和社会发展问题
(1991年11月23日)
中国科学院院长周光召
今天我想讲三个问题：一、科学技术和社会生产之
间的关系，二、现代科学技术发展中几个重要的领域；
三、要在中国创造科学技术发展的环境。

一、科学技术和社会生产之间的关
系
最近，报纸上有一个新闻：欧洲在核聚变上有重大
的突破，在t的装置上实现了人工控制的核聚变，持续
了两秒钟，其中有一秒钟创造了1．8兆瓦的功率。

反应
的温度达到了两亿度。

我想借这个例子来讲科学技术
与生产的关系同题i
大家知道，能源问题是社会和科技界非常重视的
问题。

因为我们现在主要用的能源是过去几十亿年来
植物沉积在地下所产生的煤、石油、天然气等。

但这些
能源是不可更新的．在很短的时间里，它们的储量只可
能减少，而不能增加。

所以，总有一天，煤、石油等能源
将变得很少。

社会的发展，对能源的需要是越来越多。

将来怎么解决这个问题，这是几十年一直困扰着整个
科学界的一个大问题。

现在，基本上可以更新的能源一
是太阳能，一是核的聚变能。

太阳能可能成为将来一个
非常重要的能源，特别在家庭中用得更多。

而核聚变是
生产大规模能源的一个可能的来源，它所用的原料基
本上是在海水中可提炼的重氢。

我们知道，普通水是一
氧化二氢，氢中有很少的重氢(其重量比普通氢大一
倍)。

这种重氢相互问可产生聚变，产生很大的能量。

海
水很多，而海水中储存的重氢也很多。

所以，如果人类能利用它，在很长一段时期内，能源问题就可以说基本解决了。

人类首先在观察太阳和天体时发现，为什么象太
阳那样一个星球，它能不断发出光和热。

地球上的生命都是靠太阳的光和热提供的能量才产生的，包括我们
用的煤、石油都是过去的太阳能被植物所吸收，然后再转化过来的。

太阳的能量是怎样产生的?在本世纪二三
十年代，人们逐渐认识到太阳主要的能源是由于核的
聚变。

在太阳的中心部位含有很多的重氢，它们在很大的体积内，在很高的温度下进行着聚变——燃烧，这样产生了能量。

这个过程已发生了很多亿年，而且还将持续很长的时间。

于是，人们开始提出，太阳内部发生的
一2一
聚变是在什么条件下实现的?在地球上能否实现?经过
研究，现在我们知道太阳内部物质存在的形式与我们
地球上的物质不一样，地球上的物质由分子和原子构成，原子核外面有电子。

这样，形成一个稳固的原子和分子结构。

在高温情况下，电子被剥离，它就逃出原子核能吸引的范围，变成自由电子。

这时原子核也变成自由的带电的离子在空间运动。

带电的离子具有同性排斥，异性相吸的特点。

原子核带正电，电子带负电，如果它们形成一个原子，就变成中性的。

这个中性的东西作用于外界的力就小一些。

如果把它们分开，它们互相又有很强的吸引力，两个分开的电子之间，或者原子核之间有强烈的排斥作用。

在太阳里，物质既不是像我们在地球上观察的那样i形成金属和晶体，而是像一些带电
离子所组成的类似气体状态的东西。

这样就产生一种
新的物质状态——等离子体。

这种等离子体，在电子和原子核之间的电磁相互作用下，有其自己的运动规律。

太阳质量非常大，而引力与质量成正比。

质量越大，引力就越强。

太阳可以通过引力把这些自由运动的离子
保持在太阳的范围之内。

但在地球上，只能在很小的范围里做到这一点。

所以，如何把它们控制在局部的范围内，在很高的温度下发生聚合作用，产生能量，为人类所利用，这是科学界从本世纪二三十年代开始一直持
续到现在仍在不断研究的问题。

二次世界大战期间，由于战争的刺激，加速了这方面的研究。

以致于利用这个原理，在50年代初期，实现了氢弹的爆炸。

氢弹的爆炸再一次证实了在地球的范
围之内，可以实现像太阳内部的反应，它是可能被利用
的新的能源。

但是，氢弹的爆炸是在瞬间完成的，是一
种。

不可以控制”的聚变反应。

要使这些能量成为能源，
就必须让其慢慢释放能量。

控制在释放多少兆瓦这个
数量级，不要一下就释放多少万吨炸药爆炸这种能量。

这就是所谓“受控热核反应”问题。

这个问题，人们从五
十年代中期就开始研究，一直到最近在欧洲的t装置
上，第一次在一个范围里实现。

就是前面所讲的，它一
共实现了两秒钟，其中一秒种产生了1．8兆瓦的能量。

这比它自己消耗的电力能量小。

所以，将来要真正做到
为人类所利用，还有相当长的路程要走。

最终，人类有
可能掌握聚变能。

这样，也有可能在比较长的时间尺度丰富，而且相对于原子能发电站来讲，是较干净的能
量，它不像裂变产生很多放射性同位紊，如苏联的切尔
诺贝利事故就造成很严重的后果。

现在理论上估计它
有放射性，但远不如烈变所产生的放射性那样厉害。

科学研究的目的
我讲以上的例子，是为了说嘎几件事。

首先，科学
研究的目的是什么?科学的成果是一些规律性的知识，
是关于对物质的结构、各种不同物质间的相互作用以
及它们运动的形态的规律性的研究所产生的知识。

科
学研究的动力，一部分来源于人类社会的需要，特别是
早期科学的发展更是如此。

例如，天文学、数学等都是
早期对历法、农业的需要而产生的，力学的规律是因为
人类要建筑、要航海造船等实际需要而产生的，包括核
聚变产生的研究，这是一个很现代化的，很高深的研
究．其中很重要的推动力是社会的需求，是人类社会对
能源的需求。

但另一方面，科学研究不仅来源于社会需
求，而且来源于人类对自然物质界的结构和相互作用
以及运动规律等知识的不断追求。

如人类在研究太阳
为什么会发热时，这与我们的生产并没有多大关系，我
们只需要面对这个事实：太阳每天升起，不断发出光和
热。

并不需要追根究底，去了解它到底是怎么产生的。

但从科学研究的角度就需要追问：既然有这个现象产
生，那这现象后面的原因是什么?是由什么样的规律所
支配的．在这研究过程中，并不立刻提出这样的问题：
我这个研究是不是针对生产的某一个问题或者是一个
特殊的需要。

所以科学研究是由两方面的原因推动的，
一方面是社会的需要，一方面是人类对一些现象的本
质和规律性的追求。

现代科学之所以成为科学，是与破
除了宗教影响后，资本主义大工业发展相联系在一起
的。

大工业的发展需要科学技术。

同时，大工业的生产
创造了更多的剩余价值。

这样可以给一部分人来从事
脱离直接生产的研究工作。

马克思在《资本论》中讲过：
只是在资本主义这个条件下，才实现了劳动和科学的
独立。

科学不是从属于生产的一部分，而变成了一个相
对独立的人类实践和认识活动的一部分。

毛主席也有
一个很高度的概括；阶级斗争、生产斗争和科学实验是
人类的三大革命运动、人类认识客观世界，早期主要是
通过阶级斗争和生产斗争。

在资本主义产生以后，科学
实验逐渐地就成为人类重要的实践活动，也成为人类
认识的一个很重要的来源。

人们对太阳的研究，既不是
从生产中发生的，也不是从生产的需要来推动的。

但对
太阳研究的本身，使得人们认识了太阳能量发生的道
理。

反过来。

在认识了规律性的基础之上，来研究怎样
在地球上创造类似的条件，以提供更多的能量来为社
会、为生产服务。

科学”与“技术”的关系
平时，我们常把“科学”、。

技术”这两个词连在一
起，实际上，它们的含义是不完全相同的。

技术是人类
在实践活动，特别是在生产过程中所积累的一系列经
验。

从设计、选取什么样的材料，生产工艺的过程、质量
的控制以及刭包装、销售等过程，这里面有怎样做和技
巧等。

我们把这些经验归纳起来，称之为“技术”。

技术学规律的指导。

但直到目前为止，技术有其经验性的一
面，它是在实践过程中直接经验的总结。

譬如，我们尽
管能造飞机，但一定要到风洞里去做实验，主要是考查
这飞机。

尽管我们现在对空气动力学规律的认识已很
清楚，可是制造的飞机是不是那么均匀，材料有没有缺
陷等等，有许多实际的因素，不能达到与理论上完全一
样，总要给它一定的误差标准。

在这个范围里，这东西
到底怎样变化，需要做许多实验性的工作。

然后，人们
总结出许多经验，这些经验就形成技术的规范。

从这里
可以看出，技术常常与生产过程直接相联系，而且技术
的水平决定了生产过程的质量好坏的程度。

所以，科学
和技术是有差别的。

科学技术与生产的关系
下面我谈谈科学技术与生产的关系。

现代生产离
不开科学技术。

科学技术在生产中的作用，通常一目了
然。

不需要赘述。

我想说明一点，直接参与生产过程的，
首先是技术，科学知识常常是部分地、间接地参与到生
产过程中。

也就是说，有一部分很重要的科学知识不是
与当前的生产直接相联系的。

科学的发展相对于当前
社会其他方面的发展，特别是生产发展具有一定的相
对独立性。

我们应该在这个基础上来理解小平同志提
出来的科学技术是第一生产力的重要思想。

如果我们
把这句话简单地理解为科学技术是生产力的一部分，
科学的发展没有它相对独立的个性，那这个理解就太
狭隘了。

这样会阻碍科学技术的发展，最后会阻碍我国经济和生产的发展。

正是因为科学具有相对独立的性质，现在科学研
究的范围与我们当前生产的范围，无论是在空间的尺
度和时间的尺度上，还是在研究的层次上都有很大的
差别。

科学研究的对象往往超前于社会生产。

在本世纪二三十年代，我们研究的是太阳，现在研究的是宇宙。

比如宇宙是怎样起源的?宇宙内的物质是怎么分布的?
星系是怎样产生的?这些与现在的生产实在没什么关
系，其空间尺度远远超毖人类活动的范围——地球和
其周围太阳系的一部分。

现在放盛的人造卫星还未出
太阳系，但是研究的范围远远超出了太阳系。

这是空间大的范围。

在空间小的范围也是如此。

在本世纪初时，我们才用到分子、愿子。

那时，最多在割药、染料等化学工业要合成一些分子。

但当时科学已在研究原子和原
子核。

原子和原子核在第二次世界大战前后，才在生产上得到应用。

如原子能发电站、原子弹等。

电子这一级被利用得更多。

如半导体就是在此基础上产生的。

可是在20年代，或者在本世纪初发现电子时，并不知道电子有什么用处。

当时电子也没有在生产中被利用。

可见．当时的科学研究是超前于当时的生产的。

现在的科学
研究也是超前于现时的生产的。

最近，我刚从美国回来。

美国准备要造一个世界上最大的加速器，叫“超级
-——4-——
超导对撞机”。

这个对撞机里有一个圆环，其周长是82 公里，离子在里面加速运行。

造这个加速器预算要82亿美元。

目的是研究原子核里面的质子和中子是由什么
构成的。

在80年代，我们已知道质子和中子是由5种(理论上知道有6种)“夸克”组成的。

我们还可以问“夸克”是什么东西?它们之间的相互作用怎样?那就要造
越来越大的加速器，然后才能用高能量的离子打进去。

这就很难了。

因为质子只有1015米这么小。

如果要碰它，就需要很大的能量。

现在就要造超级超导对撞机，资金这么多，时间也很久(需10年)，美国希望中国也给予一定的支持。

(我们可以帮助他们造一些部件。

我们
的政策是我们愿意帮忙，但不能亏本。

)这说明科学研
究在时间、空间和层次上，是超前于现代生产的。

所以
不能从当前的生产需要来完全决定现代科学研究应做
什么?
科学研究有两部分：一部分是由生产的需求提出
来的。

这里有许多是直接与当前生产相联系的，也有很
多是与将来的生产相联系的。

这一部分叫“应用性的科
学研究”。

另一部分是从人要认识自然界的规律所提出
来的，而掌握一个规律会使将来的生产起革命性的变
化。

假定我们在本世纪初没有对电子和原子的研究，就
不可能了解它们之间运动的规律，就根本没有50年代
开始的半导体的发明，也没有我们现在热衷的超导材
料。

超导现象之所以被发现，就是因为了解了电子的运
动规律。

只有在电子必须按特定规律运动而不遇到阻
力时，才能为超导现象提供可能。

进一步的发展更说明
这样一些规律性的认识以指导以后的生产是非常重要
的。

因此，在科学技术和生产的关系上，第一重要的是
科学。

这也是中央和小平同志一再提出的，科学技术是
第一生产力这一思想的重要内涵。

我们今天要发展生产，必须依靠科学技术。

因为只
有依靠科学技术，才能大幅度提高劳动生产率。

而劳动
生产率的高低是决定一个社会能不能战胜另一个社会
的最关键的因素。

这也是列宁曾经讲过的。

中国的社会
主义要取得胜利，最关键的是要取决于劳动生产率的
高低。

劳动生产率就是每一个人在单位时间内所创造
出来的劳动价值。

而较高的劳动生产率光凭简单的劳
动是创造不出来的，必须要依靠科学技术。

现代许多新
的工业部门的产生、新产品的出现和新原料的利用等
都是建立在现代科学技术基础之上的。

在这个问题上
我国还存在着相当多的问题。

怎样把科技成果迅速地
与生产紧密结合起来，促进经济生产的发展?这是我国
科技体制改革的最主要的内容。

这只是问题的一方面。

但另一方面，要认识到科学研究是人类的一个独立的
实践活动，是阶级斗争、生产斗争和科学实验这三个最
重要的实践活动之一。

人类一旦认识了世界，就能去改史多次证明：一旦在科学技术方面有所突破，我们的生
产就会来个飞跃。

一般来说，技术的改良和进步带来的
是生产上量的变化。

而科学上新的规律的突破，带来的
却是质的变化。

它能开辟一整个新的生产领域和部门。

如半导体、计算机开辟了一个新的时代。

这是建立在科
学研究对于电子、对于物质结构基本规律认识的基础
之上的。

像原子核，我们在认识了聚变、裂变以后，开辟
了一个原子能的时代。

在规律被认识之后，就要不断积
累新的经验、不断革新技术，这方面才会越来越进步。

在这方顽，日本是一个突出的例子。

日本在科学上没有很重要的发明。

半导体是美国发明的；集成电路也是美国发明的。

从科学的规律性来讲，至今，日本不是站在世界最前列的。

可是，日本在技术上不断追求，精益求精，对所有的生产过程、工艺过程都不断去研究，加以改进，现在日本在这方面已达到世界最高的水平。

美国正感到很大的威胁。

例如，半导体芯片的生产，虽然美国还有些领先，但在许多方面，比如存储器已经落后于日本了。

所以不断改进技术，是一个很重要的事情。

但它带来的是量变，而科学的某些发明，一些重要的规律性的发现，带来的是质变。

除了要加强科研成果的转化来实现科技是第一生
产力，还要重视我们认识自然界规律性的科学研究。

在一个现代社会里，要有一部分人专门对自然现象进行
规律性的研究。

社会上对于这部分人要从经费上、条件上，给予稳定的支持，不能要求他们将其科研成果在很短的时间内就转变成现实生产力，用经济的效益来衡
量其研究成果。

当然这部分工作在整个科研中应是很
小的一部分，只应该占15——20％。

但这部分工作有其独特的作用和意义。

因为科学研究是探索未知的规律性。

它能培养科学的精神和用科学态度来处理问题的
方法。

这是从其他的训练中得不到的。

而且，即使这些认识有许多没有当前生产上的意义，就人类的认识观，也是有重要意义的。

这一点，马克思主义的创始人马克思、恩格斯是很重视的。

恩格斯曾经在马克思的墓前致悼词时讲过一段话：“没有一个人像马克思那样，对于任何领域的每个科学成就，不管它是否已实际应用，都感到真正的喜悦。

但是，他把科学首先看成是历史上的有力的杠杆，看成是最高意义上的革命力量。

”这段话讲得非常透彻。

因为科学是当前社会发展，特别是经济发展中最重要的力量。

而生产力的发展，是社会革命的前导。

科学的发展必然要带来生产力的变化，生产力的变化必然会带来生产的变革，带来社会的进步。

在这个意义上讲，所以科学的发展是最高意义上的革命力量。

对每一个领域里的每一项成就，马克思都感到非常喜悦。

今天在座的有很多领导干部，领导着各个地区的科学研究工作。

我个人希望同志们应花主要力量来搞科
研成果的转化。

中国在这个问题上没有解决，没有形成一个自动的机制，来不断把科研成果转化为生产力。

当然这里面有很多原因：有科技内部的原因，有政策方面的原因。

另一方面，希望同志们花一定的力量，来支持科学研究，特别是基础研究，就是作为规律性认识的这一部分。

对他们的每一项成就应感到高兴，而不要闻是
不是马上能产生实际的应用。

当然，这部分人要非常精干、要很少。

像中国这样一个大国，不可能完全依赖外国。

我们一定要逐步地建立自己在科学研究方面的力量，否则，最终是赶不上去的。

二、现代科学技术发展中几个重要
的领域
科学技术的每一个领域都在向前发展。

对于社会
的发展，特别是生产的发展都会带来应用的结果。

但科学技术的门类很多，今天我就几个重要的领域主要讲
一讲。

在科学技术里，与生产联系最密切的是能源、材料和信息等。

我先简单讲一下能源和材料问题。

关于能源，在我国除了发现新能源外，最关键的是节约能源。

我们现在单位产值里所消耗的能量，几乎是发达国家的5 8倍。

我们不仅要增加能源生产，而且要
节约能源的使用，提高能源使用的效率。

这方面有许多研究工作，无非是对现在我们所有使用的消耗能源的
锅炉、汽车、火车进行根本的技术改造。

这方面有许多潜力，我不过多地讲了。

关于材料，这是一个基础的东西。

材料有两个部分。

一部分是结构材料。

结构材料现在都在向轻、薄、强度更高，承受高温、高压和高的耐酸、碱等方面发展。

这里有很大的发展前景，特别是我们的高分子、陶瓷，还有一些特殊的材料，如一些复合的材料，这些过去是有很大的进步，今后还会有很大的发展。

这个问题今天也没有更多的时间去讲。

另外一部分是功能材料，如热敏、光敏、压敏、可记忆等等有名种各样功能的材料。

这方面可以肯定在下一个10年会有很大的发展。

当然，现在世界上很关注高温超导材料的发展，估计到本世纪
末会有一定的突破。

它一旦被突破就会对国民经济有
极大的影响。

现在的问题是低温的超导材料实用，但价钱太贵。

就拿我们现在已经做出来的。

用铌和钛合金做的低温超导材料来说，我最近在美国看到，像我们家庭用的普通电线那样粗的电线，如果用低温超导材料来
制做，每根至少可以通过5000安陪的电流。

它没有电阻。

这将对于电的运输、储存以及用在一些特殊的方面，如需要很大磁场的加速器和运输上速度最快的磁
悬浮火车等，都会产生很大的影响。

但是超导材料由于要在低温下运行，多数要使用液氦，所以比较困难，它的成本比较高。

现在高温超导体的一个问题是温度还。