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科学如何迎来“突破期”?
——科学、文明与人类未来的思考
韩启德院士在北京论坛(2019)开幕式上讲话
韩启德院士在北京论坛(2019)开幕式上讲话
韩启德院士作首场报告《科学与文明之问》
韩启德院士作首场报告《科学与文明之问》
韩启德院士作首场报告《科学与文明之问》
韩启德院士作首场报告《科学与文明之问》
正文

  编者按:

  随着全球新一轮科技革命和产业变革加速前进,科学技术作为第一生产力,全面影响国家经济、政治、文化、社会和生态。科学技术的发展,离不开其土壤和环境,也就是科学文化。在中国,培育和发展适于创新的科学文化,以跨学科交叉视角来审视与解读科学与文明的关系至关重要。

  科学和文明如何相互影响?科学如何迎来“突破期”?当下推动中国科学发展最关键的环节在哪里?中国科学技术协会名誉主席、北京大学科学技术与医学史系创系主任韩启德院士日前在北京大学推出的“科学·文明”系列学术讲座的开篇之讲中,提出“科学与文明之问”,直面若干关键问题,他提出“科技就像一辆车,人文是它的刹车和方向盘。”意在文明视域中认识科学的意义。随后,韩启德又在北京论坛作了《科学、文明与人类未来》的演讲,推进人们对科学-文明互动关系的再认识、再理解。为当下弘扬科学精神、建设科学文化奠定学理基础,同时也为中国科学发展和中华文明注入新的思想生机与活力。

  韩启德

  中国科学院院士、中国科学技术协会名誉主席、北京大学科学技术与医学史系创系主任

  科学是推动人类文明进步的革命力量,也是未来人类可持续发展的基石和原动力。从历史来看,科学的进步不断创造着新的生产、生活方式和发展理念,推动人类文明迈向新的更高的台阶。特别是自18世纪中叶以来,由于科学的发现而引发技术革命,进而引发工业革命和社会变革,推动人类社会相继进入“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”。随着生物技术、互联网、人工智能等发展,人类已步入第四次工业革命,其技术发展和扩散的速度,以及对人类社会影响的深度和广度,都是前三次工业革命远远不能相比的。

  新科技带给我们各种各样的好处,比如,生命科学的进步使我们的寿命显著延长,数字技术和信息技术使我们的生活变得更加快捷方便,人工智能技术使我们的身心得到更大程度的解放。 “科学技术是第一生产力”的著名论断已经深入人心。实际上,科学的方法、科学的思想和科学精神,使人类对世界观、价值观及思维方式也都产生了根本性的影响。比如,文艺复兴时期人本主义与现代哲学的产生;20世纪初“赛先生”的引进对中国人思想的转变;现代教育的核心从单纯人文变成同时重视现代科学等等,无一不是受到科学观念的影响。如今,科学革命及其伟大作用不仅成为了世界科学共同体的共识,也成为了整个人类思想界的共识。

  近代科学革命以后,科学飞速发展,与技术结合日趋紧密,科学技术一体化发展已经成为现代科学发展的一个重要趋势。

  从科学的历史来看,科学作为一种社会实践活动,它的发展动力既来自于科学内部,又来自于社会各种因素对它的影响。科学发展的内部动力来源于人类的好奇心、求知欲和科学自身发展的惯性。科学发展的外部动力来源于社会需求、国家利益和政策驱动等。早期科学发展以内部动力为主,发展相对缓慢。近两个半世纪以来情况发生了很大变化。随着科学和技术一体化融合发展,科学发展的动力越来越依附于外部影响因素,外生动力越发变得强大,而内生动力日显不足。

  在现代科学刚刚产生时,培根就讲过:“科学真正合法的目的,是把新的发现和新的力量惠赠给人类生活”。随着科学外生动力的强大,科学中性的特性日渐式微,“知识就是力量”,“科学要为人类造福”成为引领科学发展的新号角。一些负面效应如生态危机、伦理危机、价值危机接踵而至。比如:科技创新极大地改变了人类的生产生活方式,但也引发了日益严重的生态环境问题;当前互联网、大数据不仅带来了便捷,还带来各种网络安全和隐私保护的难题;基因编辑等生命科学的新进展,使传统意义上的生命与家庭伦理受到挑战;人工智能一旦失去控制或被不正当利用,就有可能对人类安全构成重大威胁。此外,世界各国各地区科技发展不均衡也容易带来国际冲突。掌握先进科技的国家和地区,往往具有发展的主动权和先决权,而科技受制于人的国家和地区,自身发展就比较被动。科技水平的悬殊,导致全球竞争中利益和发展的失衡,加大贫富差距,扩大在全球化进程中的不平等,加剧全球矛盾,也为恐怖主义和宗教极端势力的滋长提供了土壤。可以说,科学的进步与人类文明的发展具有着复杂的促进与制衡关系。科技发展到今日,已经成为人类文明进程中的一把双刃剑。

  既然科学存在方向和价值问题,那就提醒人们要重视人文的作用,因为人文是科学发展的方向盘和刹车器。在发展科学技术的同时,必须大力发展科学文化。

  中国具有历史悠久的传统文化,在传统文化影响下形成的不同于科学的知识系统,造就了历史上中国文明的辉煌。但与此同时,也影响了科学在中国的形成、发展和普及。在19世纪中的“洋务运动”和上世纪初的“新文化运动”推动下,科学被引进中国。但在半殖民地半封建的旧社会,科学发展严重受限。新中国建立后,“向科学进军”始终是发展的主题,尤其在改革开放后,中国人的思想得到真正的解放,科学技术发展一日千里,开始由跟跑到并跑。中国知识分子历来具有家国情怀,在近代以来内忧外患的重压和现代科学的推动下,这一传统又被中国科学家赋予了更加多样的形式和更加丰富的内容。一代又一代中国科学家传承不息、奋斗不止,坚持国家利益和人民利益至上,将现代科学技术与洗刷民族屈辱、实现国家富强和人民幸福的目标紧紧连在一起。今天,更多的科学技术专家把自己的人生构建于时代大背景下,着力攻克关系国计民生的基础前沿难题和核心关键技术,使中国科技终于进入国际舞台,在世界科技领域占有一席之地。

  当今中国,科技创新已成为支撑国家发展的关键力量,扮演着现代化建设征程中发动机的角色。近年来,中国创新环境日臻完善,一些影响创新的顽瘴痼疾正在逐步破除,资源配置、科研项目管理和人才评价等热点难点问题正在得到解决。国际上越来越多的评论认为,中国创新力量的快速崛起,正在摆脱科技创新跟踪者的角色,正在深刻改变世界创新版图。的确,中国的科技成就举世瞩目,目前已成为具有重要影响力的科技大国。我们也清醒认识到,中国已然称得上科技大国,但还算不上科技强国。中国科学发展的一个重要制约因素是缺乏科学的传统,培植科学的土壤比较贫瘠。比如,平等批判、理性质疑、挑战未知、勇于冒险、不怕失败的科学精神还远未形成社会气候;重数量轻质量,人才以“帽”取人,科研立项急功近利等不合理的科学评价机制还在一定程度上严重影响着中国科技的发展。因此,对于中国当今科技发展状况,应当作出全面的战略分析,准确研判中国科学当前在世界上所处的水平和地位。应当始终保持谦虚的态度,向西方发达国家以及其他优秀文明学习。

  新中国成立70周年特别是改革开放40年来的中国道路,向世界展现了另一种科学技术和社会文化的发展经验,那就是坚持创新是第一动力、人才是第一资源的理念,实施创新驱动发展战略,推动中华文明创造性转化和创新性发展。“中国道路”、“中国模式”的成功,为广大发展中国家走向现代化提供了成功经验,是中华民族对人类文明进步作出的重大贡献。40年的实践充分证明了未来中国引领世界科技潮流是有可能的,也是值得期待的。

  从历史和现实来看,中国应当以更加开放包容的姿态,加强同世界各国的互容、互鉴、互通,继续向世界学习,学习人类创造的一切文明成果,推动中国和世界发展得更好。与此同时,中国也应当有自信,自信是一个国家发展中更基本、更深沉、更持久的力量。

  当今世界,人类文明存在多元性、发展不平衡性的特点。在世界多极化、经济全球化、社会信息化的条件下,各种文明之间的交流、激荡、融合的机会空前增多,人类的命运从来没有像今天这样紧密相连,各国的利益从来没有像今天这样深度融合。与此同时,当今世界面临的不稳定性、不确定性日益突出,百年未有之大变局使各国面临全新的问题与挑战,也不断重塑各国开展合作的机遇和环境。中国古代先哲很早就提出了“和实生物,同则不继”、“和而不同”等思想,中国应当继承和弘扬中华文明的价值观,全面把握大变局时代发展的重要战略机遇期,以更加开放、合作的心态推动文明交流互鉴,为人类社会的长远发展贡献出更多的中国方案、中国价值和中国智慧。

  随着新一轮世界科技革命和产业变革的到来,中国应当加强科技领域的国际合作,着眼人类共同和长远利益,坚持“美人之美、美美与共”,推动构建人类命运共同体,为人类文明进步作出应有贡献,引领世界多元文明在激荡融合中走向更加光辉的未来。

  新华社酒泉10月29日电题:海风海浪同步观测 攻克系统级合作难题——揭秘首颗中法合作海洋卫星

  新华社记者张泉、胡喆、戴盈

  10月29日,中法海洋卫星在酒泉卫星发射中心发射成功,将主要用于海洋动力环境监测。

  海洋卫星因具有全天时、全天候、长期连续观测等优势,不受地理位置和人为条件限制,可以覆盖环境条件恶劣的海区,已成为现代海洋观测的主导手段。

  作为中法首颗共同研制的卫星,中法海洋卫星取得了哪些突破?将为我国海洋观测带来怎样的提升?新华社记者请专家为您解读。

  海风海浪同步观测:中法优势互补造就海洋观测新突破

  海风和海浪的关系是海洋科学研究的重要内容,也因其复杂多变而成为研究的难点。中法两国优势互补使得中法海洋卫星在世界上首次实现了同时对海浪方向谱和海风速度进行测量。有利于进一步科学认知海洋动力环境的变化规律,提高对巨浪、海洋热带风暴、风暴潮等灾害性海况预报的精度与时效。

  在中法海洋卫星上,装载有两台新型体制的微波雷达,两台微波雷达协同工作,从而可以同时、同地获取海风、海浪探测数据。

  中方研制的新型微波散射计能够对海面风速和风向进行高精度观测,该仪器国际上首次采用扇形旋转扫描波束体制,可同步获取海面多方位角组合观测数据,降低数据处理复杂度,提高海面风场反演精度。法方研制的海洋波谱仪可以开展海浪有效波高、海浪波向、海浪波速等海浪谱物理量的测量。

  “微波散射计和海洋波谱仪频率相近,研制过程中,我们与法方密切沟通,前后开展5次实验,最终解决了二者互相干扰的问题。”航天科技集团五院中法海洋卫星总指挥、总设计师王丽丽说。

  两台载荷的探测数据通过同化手段有机组合,互为补充,能够进一步提高海洋动力环境观测精度,为海上船舶航行、海上作业、海岸带管理等提供有力保障。

  多星在轨 优势互补:我国海洋卫星观测体系进一步完善

  “随着中法海洋卫星发射成功,我国海洋立体观测体系进一步完善。”国防科工局、国家航天局系统工程司副司长赵坚表示,中法海洋卫星探测得到的数据能够与在轨的海洋系列卫星探测数据进行集成,弥补现有海洋系列卫星在探测手段、时间、空间上的不足,建立起种类齐全、优势互补的海洋遥感卫星观测体系。

  截至目前,我国已累计发射7颗海洋卫星(其中两颗已退役),形成了海洋水色(海洋一号)、海洋动力环境(海洋二号、中法海洋)以及海洋监视监测(高分三号)3个海洋卫星系列,在我国海洋环境监测、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋科学研究等方面发挥了重要作用。

  据介绍,海洋水色卫星以海洋叶绿素浓度、悬浮泥沙、可溶性有机物等海洋水色信息为主要观测目标;海洋动力环境卫星主要观测海面高度、海面风场、海浪谱等海洋动力环境要素;海洋监视监测卫星则主要监测海冰、海上溢油等海面目标。

  “我国是海洋大国,海域广袤、海岸线漫长、岛屿众多。提升海洋观测水平对于我国经济发展、生态环境保护意义重大。”中法海洋卫星中方首席科学家刘建强说。

  按照《海洋卫星业务发展“十三五”规划》及《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,我国后续将陆续发射多颗海洋卫星,进一步完善我国海洋观测体系。海洋水色卫星星座将形成上、下午组网高性能观测;海洋动力卫星星座将形成极轨、倾斜轨道互相配合,实现海洋动力环境要素多频次观测。

  发射成功不是终点:中法合作仍将深化

  “中法海洋卫星是中国与欧洲发达国家在航天高科技领域开展的首次合作。”国防科工局、国家航天局副局长吴艳华表示,我国科技工作者和法方研究人员开展了全方位、高水平、实质性的交流和合作,有利于充分借鉴先进成果和经验,加速提升我国海洋科学研究能力,带动我国海洋高科技发展。

  法国是世界上海洋监测和海洋环境预报技术比较先进的国家,在海洋波浪方向谱雷达遥感测量方面有近30年的研制经验,在遥感数据系统设计、数据获取与反演、预报模型同化应用、微波遥感载荷研制方面取得了大量成果。

  中法双方共同研制了卫星数传分系统,负责接收微波辐射计和波谱仪传来的遥感数据,并根据情况“智能化”选择编码存储或是直接将数据传回地面接收站;中法海洋卫星上的固态存储器分区设计是特有的,设计人员将固态存储器分成了两个区域,中方和法方分别使用,互不干扰……

  “合作成果来之不易。”王丽丽介绍,中法海洋卫星是两个航天大国在系统级上的合作,双方执行不同的技术标准给合作研发带来很大的难度。中法科研人员密切沟通、求同存异,并充分发挥创造性,确保了卫星最终研制成功。双方科研人员也在合作中结下了深厚的友谊。

  “中法海洋卫星数据还可提供给世界各国科学家、预报员使用,为海上船只航行安全、全球海洋防灾减灾、全球海洋资源调查提供服务保障。”吴艳华表示,中法双方将进一步在中法天文卫星、空间气候观测、对地观测和空间科学等方面开展互惠互利合作。

 

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