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楊學明院士:高端科學儀器對我國實現(xiàn)科技自立自強非常關(guān)鍵


  來源: 財經(jīng)網(wǎng) 時間:2022-12-19 編輯:清風
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我不用講為什么會是這個樣子。第一個現(xiàn)在人的能力或者現(xiàn)在所擁有的能力是無必成的,可以用望遠鏡看到幾百億光年的地方,小的可以看到原子分子,甚至更小的粒子,可以飛到任何地方,享受現(xiàn)代化的生活,甚至因為疫情影響現(xiàn)在去外面不容易,但是事實上人類幾乎可以到達地球任何地方,所以人能力可以說是進步,也是在我們小時候都是在的。


為什么會有這么大的進展,其根本就是科學的發(fā)展,科學發(fā)展最重要的就是我們?nèi)祟悓κ澜缬^的認識,人類是怎么認識世界的,大的科學世界觀影響了我們整個人類的發(fā)展,從古代亞里士多德的世界觀,早期我們認為是地球是位于宇宙中心的,我們也不知道世界上到底有多少原子分子,我們知道有水、土,但是這個時期的世界觀認識是非常粗糙,甚至有的是錯誤的,但是這個觀念一直延續(xù)到了現(xiàn)在四五百年以前,三四百年以前,也是主要人類發(fā)展時期的世界觀,直到牛頓世界觀的出現(xiàn),才發(fā)現(xiàn)這個地球?qū)嶋H上是在繞著太陽轉(zhuǎn)的,實際上有很多的物體元素,物體的運動規(guī)律,為什么能夠繞著太陽轉(zhuǎn),運動的規(guī)律由于牛頓力學出現(xiàn),也是得益于科學方法論發(fā)展,推動了科學以及現(xiàn)代科學的發(fā)展,所以我們從亞里士多德的世界觀到牛頓世界觀,到近代世界觀的出現(xiàn),近代科學發(fā)展是起了非常重要的作用。


從經(jīng)典力學到相對論,原子物理相對力學,從化學來講,從現(xiàn)代的元素到元素周期表,到化學理論,剛才唐院士講到分子,各個分子之間相互作用形成的,因為這些研究,我們對世界的認識達到了非常高的水平,我列了一些現(xiàn)代的科學世界觀達到了什么樣的水平。


我們知道世界上萬物是有基本粒子組成的,宇宙中四種基本作用力,地球上存在的元素總共有92種,宏觀物質(zhì)和天體的運動規(guī)律符合牛頓力學規(guī)律,高速運動物質(zhì)符合相對論理論,微觀物質(zhì)世界的運動符合量子力學基本規(guī)律,電磁相互作用遵循電動力學,化學鍵,包括我們?nèi)?,我們都是用不同的元素組成的,而每一個元素都給我們?nèi)水a(chǎn)生了重要的影響,當然有DNA分子等等。


所以我們對世界的認識可以說達到了非常高的水平。


這些認識是從哪里來的,不是憑空來的,而是真正的實驗技術(shù)的變革一步一步推動了真正的科學革命,從遠古時期我們?nèi)祟愔荒苷J識到這個世界,就是當初認識的世界,我們只有耳朵能聽,我們對這個世界仍然是有限的,但是有了望遠鏡、放大鏡以后,我們對天體運動的規(guī)律有了非常深刻的認識,也是為什么誕生了牛頓力學的發(fā)現(xiàn)對經(jīng)典科學的時代起到了非常重大的推動作用,進一步技術(shù)的發(fā)展,譬如說光譜儀,質(zhì)譜儀,核磁等等真正推動了科學發(fā)展,我們?yōu)槭裁从辛孔恿W,量子力學是因為當時看到了氫原子的光是分裂的,怎么來解釋這個現(xiàn)象,大家慢慢認識到原子的結(jié)構(gòu)是量子,通過實現(xiàn)技術(shù)的變革是極大地推動了科學原理,大部分是實驗技術(shù)變革的受益者,尤其是科學家??茖W的發(fā)展同時推動了世界技術(shù)的革命。從第一次技術(shù)革命,蒸汽機時代到電氣時代到量子時代,還有一個分子時代,特別對人的理解,我認為是一個真正意義上的第四次技術(shù)革命,這個當然還在繼續(xù),還有當代信息時代的出現(xiàn)。所以科學的發(fā)展也是推動了技術(shù)革命,本身實驗技術(shù)的發(fā)展推動了科學發(fā)展,科學發(fā)展反過來又推動了整個世界技術(shù)的革命。


我很早意識到科學儀器對于科學發(fā)展的重要性,我也學了這個專業(yè),因為我們古人也很重視這個工具,科學儀器就是我們做科學人的工具,所以在《論語》里面提到了“工欲善其事,必先利其器”,必須要有很好的工具,西方很多學者都有類似的觀點,從我的觀點來講,高水平的實驗科學研究,包括理論科學的發(fā)展,創(chuàng)新科學儀器是非常重要的,而且是推動科學研究非常重要的動力。


我從大學時代到研究生時代,從物理到實驗物理化學研究給了我這樣一個機會,我經(jīng)歷了很多新的科學儀器的研制,從氣象動力學到表面化學動力學的研究,都給了我們很好的認識化學反應機理,特別是一些工具,這些工具的發(fā)展對于我們來說是非常重要的。


我的主要領(lǐng)域是做化學動力學的,從化學反應共振態(tài)研究到化學反應幾何相位效應研究,我今天想要講的是科學儀器能夠推動這些研究的發(fā)展。


我們也在利用這樣新的科學儀器,在很多科學問題上開展了比較重要細致的研究。我剛才講的,科學儀器在我們研究里面非常重要,但是科學儀器在整個高科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也具有非常重要的地位,我講幾個數(shù)據(jù)。


根據(jù)美國商務部的數(shù)據(jù),科學儀器工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,但對國民經(jīng)濟影響到66%,我們國家在這方面的投資投入是遠遠不夠,我們現(xiàn)在還有很多問題,因為沒有足夠控制這個領(lǐng)域的發(fā)展,以前投資不夠,時間不夠也是一個因素。


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