论中国科学起飞.pdf
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1、科学与社会S&S)1中国科技强国之道与策论中国科学起飞袁江洋1乌云其其格高洁3(中国科学院大学人文学院;中国科学院科技战略咨询研究院;3北京理工大学马克思主义学院)摘要:基于长时段科学技术史以及对美日科技发展个案的研究,本研究提出包括中国在内的科学后发国家所走的科技发展道路可用“技术追赶期一科学起飞期一科学卓越期”来描述。当代中国科学技术发展和国家发展的现状显示出,中国在现阶段已初步实现技术追赶并由此步入科学起飞期,中国须在未来2 0 3 0 年内做好以下三件事:其一,从近期开始稳步提升基础科学研究投入,使之达到美、日、欧的投入强度;其二,实施科学制度改革、构建一流科学传统以实现科学技术自立自
2、强;其三,发展科学文化、重构科学价值论以促进中国文化复兴。关键词:科技政策,长时段科技史,美日科技发展个案,科学起飞模式,科学传统中图分类号:G322.0DOI:10.19524/ki.10-1009/g3.2023.02.001文献标识码:A作者简介:袁江洋,中国科学院大学人文学院教授。研究方向为科学文化、西方科学史。乌云其其格,中国科学院科技战略咨询研究院研究员。研究方向为科技政策及人才、日本科技政策。高洁,北京理工大学马克思主义学院副教授。研究方向为科学文化。通信作者:高洁,邮箱地址:。项目资助:国家社会科学基金中国历史研究院重大历史问题研究专项“近代以来的科技进步与社会变迁”(2 2
3、VLS017)。2科学与社会S&S)科学后发国家的科学技术发展道路在很大程度上不同于科学原发国家。科学原发国家如英国、法国、德国、意大利地处近代科学的兴起之所,它们自1 7 世纪以来经历了现代科学兴起在先而现代技术勃发于后的科学技术发展过程。以英国为例,两个特别显著的例子标志着英国科学的勃兴与技术的崛起,一是牛顿的自然哲学之数学原理于1 6 8 7 年问世,二是装配了分离冷凝器的第一代瓦特蒸汽机于1 7 7 4年投入生产。后发国家科学技术的起跑时间远远晚于科学原发国,而且,它们优先发展技术和工业,在达成技术追赶、实现工业化之后才具备能力和条件追求科学卓越,步入世界科技强国之列。美国和日本堪称当
4、代科技强国,但它们与俄罗斯、中国、印度一样属于科学后发国家,因为从历史上看,它们的现代科学制度系从外部植入,而非本土自生。本文在长时段全球科学技术史视域中,考察美国和日本实现技术追赶和科学卓越的历史进程以及可资借鉴的成功经验,探讨后发国家科学起飞的模式与道路问题。在分析中国科学技术发展现状的基础上,本研究认为,当代中国正步入科学起飞期,为达成建设科技强国之目标,中国需要在科学文化和科技政策配置上实施有力度的调整与改革。一、美日科学技术发展进程解析:科学起飞概念的提出1.美国美国独立前是大英帝国的殖民地,其科学技术发展和国家发展受英国影响至深。殖民时代北美殖民地既受宗主国保护亦受其制约,科学技术
5、发展亦未能走上独立的制度化发展道路。科学史家杰拉耳德霍耳顿(G e r a l d Ja m e s H o l t o n)指出,美国在独立后开始谋求发展科学,“自杰斐逊(T h o m a s Je f f e r s o n,总统任期为1 8 0 1-1 8 0 9)以来,美国科学在发展模式上建立了自已的独立风格,这就是将牛顿科学研究纲领(旨在追求全知)与培根科学研究纲领(在追求全能)结合起来,既注重追求科学知识也注重充分发挥科学知识的作用,既注重基础研究亦注重应用研究,从而使美第1 3 卷第2 期2 0 2 3 年3国科学的发展保持了一种均衡合理的格局。”1 2 8 3 也就是说,美国
6、在科学起步期,实际上奉行的是一种技术优先发展同时兼顾科学发展的战略“杰斐逊纲领”。我们根据科学时间表 2 及门塞尔戴维斯(Mansel Davies)的统计 3 制得表1 一表5,以显示9 8 8 一1 9 8 8 年尤其是1 6 0 0 一1 9 8 8 年世界以及各个主要国家在科学、医学和技术上所取得的重大成果数目。从表1 可知,美国科技发展直到1 9 世纪才取得了长足进展。迄1 9 世纪结束,美国在科学与医学上的表现尚远不如英、德、法,但在技术方面却取得了辉煌成就,已与当时技术第一强国英国持平。通过对美英法德等国在1 9 世纪前40 年和后6 0 年的科学、医学和技术发展作分段统计(表2
7、)可知,虽然美英两国在1 9 世纪的重大技术成果并列第一,均为60项,但在1 9 世纪后6 0 年间,英美两国的技术成果数量分别为2 5项和41项。由此可见,1 9 0 0 年的美国在技术方面不但进入了当时世界技术发展的第一阵营,而且全面实现了对英国的技术追赶乃至超越。从表1、表3、表4可以看出,美国科学从2 0 世纪开始实现了大幅发展,并自那时起已经领先世界各国长达1 2 0 年之久。因此可以认为,美国所走过的科学技术发展道路是一条实施技术追赶在先、实现科学卓越在后的道路。当然,优先实施技术追赶,并不意味着完全不管科学发展,但这种策略恰恰是一个在1 9 一2 0 世纪才全面启动科学技术事业制
8、度化发展进程的科学后发国家为发挥其自身特有的后发优势而做出的明智选择。19世纪是美国科学技术步入制度化发展轨道的时代。组建科学技术学会是现代科学技术制度化发展的第一个台阶。相比较而言,美国技术学会的发展先行一步,如富兰克林学会早在1 8 2 4年就成立了。而科学学会在1 9 世纪40 年代才出现,如1 8 46 年组建的史密森学会,1 8 48 年成立的美国科学促进会,1 8 51 年组建的美国地理学会。进入2 0 世纪,美国科学在起初的2 0 余年间就实现了起飞。截至1945年,其重大成就数目占全球总数之比已遥遥领先。其中,科学占比为3 2.6%,医学占比为3 9.3%,技术占比为46.5%
9、(见表5),总计占比达35.7%,均远远超越英、法、德等老牌科技强国。4科学与社会S&S)8861-886:1+81:1:61966:89:96t18:t6:92s21:9:9:89:S21:699:t5:616一二2一618SI:乙:S:90:S:9t:6S:20:589:98:S695i299:t:600:0::L:181012:1:921:1 亿:901$0061-1081281:1:tL6:0 8::OS:LS:L I+:8 7:1 6 1!820081-199108:St0:0:0388:92:81主0 9 9 1-1 0 9 19:7:=6:828:6018主0 9 9 1-8 8
10、 69:9S:865tI:9:LSL:69:8612:S:一国美长第1 3 卷第2 期2 0 2 3 年5表2 1 8 0 1-1 9 0 0 年英美法德四国科学、医学、技术重大成果数目国家德国英国法国美国全球总计注:括号中数据为1 8 0 1 1 8 40 年的数据。表3 9 8 8-1 9 8 8 年科学与技术成果总量世界排名前三位的国家及成果所占比例(%)988-16001601-16601129.62G17.23C 13.9注:I意大利;F:法国;B:英国;G:德国;A:美国;R:俄国。科学257(66)234(95)191(87)91(6)993F 21.4120.8B19.5医学5
11、0(9)33(14)30(9)17(0)1351661-1800B 34.3F 26.2G 12.6技术24(14)60(35)26(10)60(19)1821801-19001901-1945G 25.3A35.7B 25.0B 20.6F18.9G 17.2总计331(117)327(148)247(135)168(40)13101946-1988A60.1B 15.0R5.9表49881 9 8 8 年世界排名前三位国家科学成果与技术成果的占比988-16001601-16601131.7:24.02G 16.6:18.73C 8.0:29.3注:I:意大利;F:法国;B:英国;G:德国
12、;A:美国;R:俄国。1661-1800F 20.3:28.6B 30.7:50.61 21.7:14.3F 25.3:30.4B 20.3:14.3G 14.1:5.71801-1900G 27.2:13.2B 23.7:33.0F 19.6:14.31901-1945A 33.6:46.5B 21.9:14.1G 16.2:22.51946-1988A 59.8:63.2B 14.2:22.1 R 6.2:2.9表51 9 0 1-1 9 45年英美德等国家科学、医学、技术的重大成果数目国家美国英国德国法国俄国日本总计科学20314110131347623医学44201872112技术66
13、2032122142总计313181151503878776科学与社会(S&S)第二次世界大战前所未有地凸显了科学技术对国家安全和发展的重要意义。美国罗斯福(FranklinDelanoRoosevelt)总统的科学顾问万尼瓦尔布什(VannevarBush)撰写的政策报告科学:无尽的前沿(Science,theEndlessFrontier)4 成为二战后阐述科学技术对国家实力至关重要意义的经典著作,其根本意义在于最终促使美国将战时科学体制转变为和平时期的常规科学体制。战后美国携二战最强战胜国之威,成为了全世界科技人才的梦想实现之地,繁荣的经济、充足的人才和良好的政策,促使美国的科学技术发展
14、更上一层楼。如表3、表4所示,战后美国在科学技术方面彻底与居于第二位的国家拉开了距离,其科学、技术重大成果数目竟占世界总量的59.8%、6 3.2%。20世纪末,依托电子计算机、互联网、生物技术等新技术兴起的新一轮产业经济迅猛发展,再次促发世界各国展开激烈的科技竞争。在此背景下,美国克林顿政府发布的政策报告科学与国家利益(ScienceintheNational Interest),再次重申科学发展是促进国家发展的根本因素 51 9 8。2020年,在意识到中国技术迅速发展并步入全球技术发展第一阵营以后,美国政府又发布了无尽的前沿一未来7 5年的科学(TheEndlessFrontier:Th
15、e Next75Years in Science)报告 6 ,哈佛大学肯尼迪学院也发布了技术大较量:中国与美国(TheGreat Tech Rivalry:China vs the U.S.)报告 7 ,这些报告不但将中国定义为美国在科学技术领域的强大竞争者,而且对中美两国的科学技术投入、技术发展模式和科学发展水平做出了全面评估,最终给出了美国应对中国科技竞争乃至制中国科技发展的策略。21世纪初,从全球科技大奖等数据来看,美国的科学、技术重大成果数量占全球总数的比例仍然维持在接近6 0%的水平 8 。尽管在前任总统特朗普(Donald Trump)任期内曾爆发了“科学大游行”,但我们仍没有从重
16、大科技成果统计数据上观察到美国科技衰落的任何明确迹象。2.日本日本的科学技术发展道路在很大程度上与美国相似,亦可用“培根纲领+牛顿纲领”来阐述。从总体上看,日本的科学技术发展道路可分为战前和战后两个不同的发展时段。事实上,日本也走过了一条技术优先发展、科学跟进的发展道路:日本在2 0 世纪8 0 年代基本达成了对技术强第1 3 卷第2 期2 0 2 3 年7国的技术追赶目标,进入了全球技术发展的第一阵营。自2 1 世纪以来,日本科学发展势头迅猛,完全可与英、法、德等老牌欧洲科学强国比肩。明治维新前,日本属汉字文化圈,受中国文化影响甚深。江户时代日本尊崇朱子学,也像中国一样奉行锁国政策。然而,当
17、清代中国因礼仪之争而强力排斥西方思想传入时,近代日本即使在锁国时期也保留和发展了兰学。作为一种在日本获得本土化发展的特殊的西学形式,日本兰学持续发展了1 0 0 多年。它以荷兰医学为桥梁,源源不断地吸收西方医学与科学,为日本后来废除汉方医与和算,移植、引进西方教育制度和科学技术制度,甚至是“脱亚入欧”,奠定了智力基础。明治维新以后,日本通过引进西方科学技术制度和教育制度,实现了富国强兵、殖产兴业之目的,至大正时代结束,日本步西方列强后尘,彻底转向了扩张型的现代化道路。在技术发展方面,日本通过产业私有化,改变了明治维新初期国办企业低效率发展的问题,激发了企业开展技术引进与创新的活力,促进了钢铁制
18、造业和机械制造业的迅猛发展,并由此形成了类似于美国的三元科学技术研发体制,即大学、国立科研院所和企业研发系统三元并存的研发制度。在科学发展方面,日本始终坚持走科学国家化发展的道路,“依靠国家强力措施把科学紧紧地置于国家控制之下,并自上而下地迅速实现了近代科学的革命,从而才使日本得以在短短的3 0 年间就走完了欧洲200多年的科学发展历程”9 1 2 0 9。据1 9 49 年诺贝尔物理学奖得主汤川秀树所述,在2 0 世纪的前40 年里,日本通过移植和重建形成了本国的物理学研究传统,其中心人物是师从沃纳卡尔海森堡(WernerKarlHeisenberg)的仁科芳雄,他将哥本哈根研究传统和精神带
19、回日本,并且培养了包括汤川秀树在内的优秀弟子,形成了拥有一流物理学研究传统的学术谱系1 1 0 。正是在汤川走上研究岗位的2 0 世纪3 0 年代,日本科学体制建设在国家的支持下取得了飞速发展,新的帝国大学和国立科学研究院不断创建,汤川等优秀毕业生一毕业就奔赴新建的帝国大学,迅速晋升到教授岗位,并能够自主选择研究课题!。1945年以后,日本迅速重启科技重建和国家重建进程,同样走出了一条从技术追赶到科学起飞的科技发展道路。1 9 50 一1 9 8 0 年间,日本实施了大规模的技术引进并建立了完备的“引进一基于引进的创新”机8科学与社会(S&S)制。日本在1 9 50 一1 9 55年,共引进甲
20、类技术52 5项,乙类技术6 2 3 项;1956一1 9 6 0 年,共引进甲类技术8 3 1 项,乙类技术9 41 项,分别比前期增长了58.3%和51%;1 9 6 1 1 9 6 4年,共引进甲类技术1 7 1 2 项,乙类技术1824项,分别比前期增长了1 0 6%和9 3.8%;1 9 6 5一1 9 7 0 年,共引进甲类技术52 56 项,乙类技术3 2 9 1 项,分别比前期增长了2 0 7%和8 0.4%;1971一1 9 7 5年,共引进甲类技术8 3 6 8 项,乙类技术2 40 6 项,其中甲类技术增长了59.2%;1 9 7 6 1 9 8 0 年,共引进甲类技术8
21、 3 0 3 项,略低于前期水平 1 2 。战后日本在40 多年的时间里,凭借原有的科学技术基础和开放有利的国际条件,基本实现了技术追赶,步入了世界技术发展的第一阵营。到1 9 7 0 年,日本的自主技术开发已取得了长足进步,如表6 所示,自主技术开发占全部技术开发的比例已达7 6.9%1 3 。而表7 则表明,1965一1 9 8 5年的2 0 年间,日本政府对R&D的投入占比逐年下降,而民间投入占比则逐年上升,迄1 9 8 5年,日本政府对R&D投入的占比已降至2 0%4。表6 日本输出技术与输入技术关系表输出与输入技术类型自主开发引进技术改良引进技术使用其他数据来源:1 9 7 0 年日
22、本科技白皮书1 3 。表7 日本科研经费来源比例推移表年度政府(%)196530.8198025.8198125.0198223.6198322.2198420.8198520.0数据来源:日本战后科技政策透视1 4。所占比例76.9%8.5%6.1%8.5%民间(%)69.174.174.976.377.779.180.0甲类技术是指合同期限或付款期限超过一年的项目;乙类技术是指合同期限或付款期限不满一年的项目。第1 3 卷第2 期2 0 2 3 年9日本通产省于1 9 8 0 年发布的8 0 年代的能商产业政策报告明确提出了“技术立国”概念,并制定了推动产官学科技合作与交流的政策,以进一步
23、提升日本的技术自主创新能力。然而,日本的“技术立国”战略甫一出台,就招致来自美国的“技术民族主义”指责。进入2 0 世纪9 0 年代,在美国的强大压力下,日元大幅升值,日本泡沫经济崩溃,国民生产总值下降,经济增速放缓,企业研发投资占企业总投资的比例由1 9 8 6 年的1 2.9%下降为1 9 9 5年的9.6%,尽管日本在汽车制造等传统工业领域仍拥有较强的自主研发能力,但日本的技术自主创新战略遭受挫折,使得日本在芯片制造、互联网经济技术开发方面的创新不足 1 51 2 3 1-3 2。究竟应该如何评估战后日本科学技术发展进程?从表1 来看,迄1988年,日本科学技术重大成果似乎并不显眼,但需
24、要指出的是,科学时间表在选择世界各国重大科学技术成果时遵循“首创”原则,譬如,电冰箱、电视机之类的成果,均只列入完成首创的国家和时间。但是,日本是在2 0 世纪8 0 年代末冲进世界技术长程竞赛第一阵营的。1 9 8 0 一2001年间,日本获得世界六大知名科学奖的人数达到了1 6 人,仅次于美、英、法、德,位居第五;1 9 9 1 一2 0 0 2 年间,2 0 个主要科技领域中的日本学者发文引用排名第二,仅次于美国 8 。另有学者就2 0 世纪6 0 年代和70年代美国、西德、法国、英国和日本的技术发展能力进行了比较研究,结果如表8 所示。表8 美英等五国技术发展能力指数对比国别美国西德法
25、国英国日本数据来源:日本经济发展战略1 6 7 5。注:以美国的技术发展能力为1 0 0。总之,日本在战后40 多年内成功实现了技术追赶,其主力军是日本企业界,其基本进路是技术引进以及基于引进的小型创新。日本科技史60年代后期100.027.017.117.414.670年代早期100.035.623.418.630.010科学与社会(S&S)家中山茂曾指出,“美国不仅向日本、也向欧洲资本主义国家提供技术,但是,与欧洲及其他亚洲国家相比,日本从美国的技术引进最为成功”1 7 1 4。本文认为,以下三方面的原因促成了日本在技术追赶上的成功。首先,日本具有良好的科学技术基础,拥有良好的技术引进、科
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