在国庆节这个特别的节日, Nature在线发表了田纳西大学Shellen Wu 的评论文章“中国:科学如何成就超级大国”(China: How science made a superpower),我们这里提供了原文的翻译,以飨读者。以下为正文:
2008年北京奥运会开幕式上展示了中国古代四大发明:指南针、印刷机、纸和火药。在今天的中国课堂上仍然说中国的科技创新改变了世界。
但是100年前,中国的哲学家冯友兰先生写了发人深省的文章“为什么中国无科学”。这位在哥伦比亚大学深造的学者声称,从古至今,民族的哲学传统和对人类与自然关系的独特理解,阻碍了科学探究精神的扎根,冯和当时的许多人一样,主张科学是一个正在急剧衰落的国家的唯一救星。
将目光放在缺乏科学知识的中国动荡的近代史背景下,是理解这个国家是如何形成当前超级大国的关键。在过去的150年,中国坚定不移地相信科学是通往财富和权力的道路。在中国,研究和民族主义之间的纠缠不清的关系掩盖了这种信念是如何从外国影响和中国化的结合中发展起来的,特别是在20世纪60年代和70年代,中国政府试图把重点放在本土科学上,并在农业和医药等领域取得了成功。但从长远来看,最大的进步时期是中国向外界开放的时期。
这是非常有益的经验,因为我们正准备迎接未来150年的挑战,包括气候变化,资源枯竭和太空探索,这需要与世界进行广泛的接触。
磨难为中国科学技术的发展创造了条件。最后一个帝国时代—清朝(1644-1912),在第一次鸦片战争之后,在与列强的斗争中经历了一系列屈辱和失败。这些以及随后的鸦片危机导致了一个有史以来规模最大的国内起义——太平天国起义(1850-64年),摧毁了这个国家中部最富裕的地区,造成多达5000万人死亡。
1868年,在Nature诞生的前一年,第一本西方科学教科书 ——“自然哲学概论”(Gewu Rumen) 在中国出版。这所书是为口译学院的学生准备的,这所学校是由改革者开设的,他们试图通过学习西方的官方外语和知识,使帝国适应不断变化的世界。翻译这本书的美国人威廉·马丁(William Martin)没有科学背景,但他明白它对于一个饱受灾难困扰的国家改善命运的重要性。这本书包含显微镜和火车的插图,以及化学、电和物理概念的基本解释。
马丁和其他在十九世纪前往中国的新教传教士将中国视为下一个精神拯救的前沿。马丁的教科书和其他翻译作品引进的科学,为改善一个贫穷国家广大人口的物质生活提供了一个机会和途径。 从事翻译工作的中国人对精神拯救不太感兴趣,但他们认识到科学作为西方日益增长的军事和经济实力的基础的重要性。他们认为科学的缺失是中国落后状态的原因。
1863年,数学家徐寿和华蘅芳以一本传教士杂志的插图作为指南,建造了中国第一艘轮船。然后,他们帮助建立了一个翻译局,向中国介绍了大量的科学著作。到十九世纪末,更多的中国人相信,使西方变得富强的是科学和技术。成千上万的学生冒险出国留学,其中许多人去了日本。他们把科学看作是缓解国家困境的一种方式,他们回国后渴望建立自己的国家。
随着王朝的缓慢崩溃,传教和其他外国力量的代表在内部变得越来越自信。在1900年的炎热、干燥的夏天, 酝酿已久的紧张局势爆发了。叛军针对外国人的愤怒,对北京的外交营地进行了围攻。在新世纪的第一次国际新闻发布会上,来自英国、美国和日本在内的8个国家的军队拯救了被困的外交官。
在随后发生的破坏和抢劫的狂热中,法国和德国士兵声称,这座古城郊区的天文台装有耶稣会牧师在17和18世纪为宫廷制作的天文仪器。德国人把一批星盘和六分仪运回家,上面装饰着龙和其他皇家图案。(在1919年凡尔赛条约规定他们返回之前,在柏林城外波茨坦的一座宫殿里展出了这些东西。)更糟糕的是,八个入侵国强加了相当大的赔款。这些都使清政府破产,加速了国家的灭亡。
美国人用他们的部分战利品建立了奖学金,这批资金用来送最好的中国学生去美国学习。1914年1月,他们中的一群人在纽约伊萨卡的康奈尔大学成立了中国科学院。
因此,二十世纪上半叶中国科学的旗舰组织走向了国外。创始人和随后的学生大多回到中国,成为各自领域的领导者,此时政治不稳定和缺乏集中的资金使得研究成为一项艰巨的任务。他们许多人认为科学的训练对建设一个现代化国家至关重要的,他们开始从事农业科学、遗传学、生物学、化学等方面的工作。
例如,一群大部分来自外国的地质学家不断呼吁政府赞助一项全国资源调查。其中一位是1915年在北京共同创办中国地质调查的丁文江,他成为一名知名的公共知识分子,参与了广泛的辩论,并呼吁增加国家对科学的资助。他的不懈推进帮助地质学在二十世纪上半叶成为最具凝聚力和国际声望的中国科学。
同时,在日本接受教育的两位中国物理学家许崇清和李芳柏介绍了爱因斯坦的相对论。洛克菲勒研究员李汝祺和谈家桢从美国回来领导生物学和遗传学系。生物学家胡先骕和秉志主张对中国植物区系和动物群进行分类研究。在随后的几十年里,这些科学家越来越不愿意将他们的研究议程建立在外国模式的基础上,转而寻求建立一门专门的中国科学。
大约在这个时候,“科学救国”这个短语频繁出现在通俗文章中。贫困和政治动荡困扰着留学生。在康奈尔大学学习植物生理学和遗传学的金善宝,被美国学生当作恶作剧送去了变质的食物,他们取笑他这是为了他饥饿的同胞。因为愤怒和减轻中国苦难的渴望,他在取得学位之前就回国了。他接着发展了高产的小麦品种,写着“粮食为第一必需品,农业为国家之基”。
在1937年开始的日本入侵期间,科学救国的信念达到了顶峰。面对强大的力量,民国政府撤退到西部山区四川省。许多科学家心甘情愿地追随,例如地质学家在战时首都重庆外的一所农舍里继续他们的工作。
1943年,英国生物学家Joseph Needham访问时拍摄的照片,捕捉到了他所遇到落后的设施和科学家中的爱国主义精神。令人着迷的是,他开始研究中国的科学史。(李约瑟随后出版了一本名为“中国的科学与文明”的系列巨著,帮助在中国乃至世界各地普及了四大古代发明的理念。)
总之,早在1949年之前,通过科学解决民族问题的渴望就已经盛行。在整个二十世纪,该国最大的挑战是养活和改善庞大的和不断增长的人口,以及他们的生活水平。无论政治背景如何,每个时代的大多数中国科学家都致力于解决这些挑战。
2019这一年,是众多的纪念年份,1919年的五四运动,是对同盟国在凡尔赛背叛中国的回应,定义了一代中国知识分子。1949年是新中国的开始,但是整个政权更迭期间科学依然具有连续性。当共产党在1945年日本战败后的内战中击败国民党时,大多数科学家留下来帮助重建。新政权继续努力发展上一个时代开始的科学。
尽管中国研究人员的队伍基本保持不变,但在共产党执政的头十年里,言论发生了巨大的变化。科学现在被明确地定义为“源于人民,用于人民”。爱因斯坦和相对论被淘汰了,调查和大众健康运动更是如此。在20世纪50年代中苏合作的巅峰时期,1万名苏联顾问在中国各地为中国的工业发展提供科技援助。
共产党对中国的大学和研究机构进行了彻底的改组,以消除美国和欧洲的影响,并仿效苏联。1928年,由共和政府建立的中国学术研究机构-科学院(Academia Sinica)被重组为中国科学院( Chinese Academy of Sciences )。苏联专家帮助制定了中国科学院的第一个五年议程,将重点放在资源开采和其他实际应用上。
事实上,这一议程与许多中国科学家的战时研究重点并无根本区别。中国科学界也没有完全屈服于苏联的影响。例如,李森科主义的伪遗传学对其他地方的农业来说是灾难性的,但由于中国著名生物学家的强烈抵制,尽管政治压力很大,但它从未成为正统。
在一个贫穷国家进行科学研究的物质限制造就了这一代中国研究人员。那些继续取得重大进展的人淡化了他们的西方培训和专业知识,强调了他们与群众的沟通。在1949年在明尼阿波利斯的明尼苏达大学获得博士学位后,昆虫学家蒲蛰龙回到中国大陆,呼吁使用昆虫而不是昂贵的化学农药(这被证明是更环保的可持续路线)。在20世纪70年代,农业科学家袁隆平等人创造了杂交水稻,引导了中国自己的绿色革命。据说袁从他与田里农民的交流中学到了东西。
毛主席时代也使科学工作者多样化。鼓励妇女、农民和青年挑战其村庄和工作场所的社会等级,赞扬她们对科学的贡献。特别是对妇女来说,1950年代和1960年代极大地打开了视野,使她们能够以前所未有的程度参与科学。例如,获得诺贝尔医学奖的屠呦呦,在这些年里对青蒿素的抗疟作用进行了大量的研究。
但是,那些渴望一个强有力的状态和对研究的支持的科学家们很快就失望了。1966年开始的文化大革命关闭了中国科学院和所有大学。海外教育成了一种负担,在过去的几十年里,那些出于爱国主义而留在中国的研究人员发现自己成了反精英主义者的攻击目标。人们认为革命证书比专业知识更重要。建造水坝和其他大型工程,通过克服自然来建设社会主义,有时会违背专家的意见。
对国防具有重要意义的项目,包括核、火箭和卫星研究(“两弹一星”方案),继续得到国家的大量支持,并受到政治的保护。在中国科学家的带领下,中国于1964年成为一个核大国,并于1970年成功发射了第一颗卫星,其中大多数科学家曾在欧洲和美国接受过训练。
五十年前,中国科学界的前景黯淡。随着支持科学进步的体制结构在文化大革命十年期间关闭,许多领域陷入停顿。科学先驱们花了数年的时间在偏远的农场和改革营地里劳作。在中国气象局副主席竺可桢的个人日记中描绘了 20世纪60年代的那段日子里,除了“大扫除”外,几乎没有什么可写的。许多人的情况更糟,有些人甚至死了。但是,科学和技术构成现代社会基石的观念从未完全消失。
当美国和中国在1972年重新建交时,美国科学家很快就访问了中国。大多数人没有意识到他们的同事所面临的政治压制的程度,对探索社会主义科学的前景感到兴奋。他们注意到理论研究停滞不前,粒子物理学等领域落后于西方几十年。
考虑到困难的环境,访问者们对一些进步印象深刻。除了绿色革命之外,国家在公共卫生方面也取得了重大进展:大规模运动帮助消灭了血吸虫病,这是一种传染病,每年造成约40万人死亡。许多参与调查的科学家多年来都在偏远的野外工作,却没有见到他们的家人。
1976年毛主席去世后,对科学和技术的重视又恢复了。1978年,邓小平正式启动了“四个现代化”政策,重新把重点放在农业、工业、国防和科技上。到那时,大学和中国科学院已经重新开放,他们的领导也渴望立即行动。
从那以后的几十年里,中国的经济从表面上看就像一个资本主义国家。但是在毛时代形成的自上而下的方法仍然是清晰的。它为科学创造了一个集中的教育和体制基础设施,这使得快速引导战略投资变得容易。例如,机器人工业是中国计划在2025年前进入高科技制造业的关键组成部分之一,总部位于中国东北部,因为它靠近沈阳的中国科学院机器人研究中心。其他实力领域,如材料科学和工程,也是建立在前一个时代在克服资源短缺和环境挑战方面的利益的基础上的。
在改革开放的这段时间里,20世纪30年代和40年代在国外受训的科学家们在过去几十年的动荡中幸存下来,他们发现他们的国际网络再次具有价值。从1978年到2018年,第二批中国学生开始了海外学习——大约586万人。过去几年政府的大规模投资吸引了这些人才回归。
思想开放
在过去的一个半世纪里,科技进步的信念已深深植根于中国文化之中,从城市到农村的墙上和海报上都可以看到。在这些展示中,不被承认的是科学和对来自国外的影响和思想的开放之间的联系。
今天在北京走来走去,就是随处可见科学史的痕迹。在东侧的二环路上,是耶稣会的天文仪器,它们驾驭着二十世纪动荡的地缘政治浪潮。在北京动物园的一个安静的角落,一个小小的标志表明,在1906年清朝衰落的时候,农业部在70公顷的土地上开设了第一个农业试验站。
在城市的西北角,翻译学院已成为北京大学;沿途,另一所与美国有历史渊源的学院是今天的清华大学,这是中国领先的科技大学。海报和公共展览庆祝着科学的发展。在书店里,科幻小说是最受欢迎的书籍。在资金充足和最先进的实验室,中国正带着成为科学超级大国的坚定信念向前迈进。
在这条道路上还有另一个故事,那就是与外部世界的接触改变了这个国家。在这个故事的峰谷中,有一个信息—— 未来仍然需要国际化,因为它在过去的150年,推动了中国的进步
原文链接: https://www.nature.com/articles/d41586-019-02937-2#ref-CR1
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