化學(xué)原理拉瓦錫(化學(xué)拉瓦錫實(shí)驗(yàn)原理)

日前，第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇在上海開幕，來自20多個(gè)國家和地區(qū)、跨越12個(gè)時(shí)區(qū)的頂尖科學(xué)家應(yīng)邀與會(huì)，其中包含27位諾貝爾獎(jiǎng)得主。通過這個(gè)論壇，可以思考一些更深層次的問題：古代中國科技發(fā)達(dá)、人才輩出，但近代工業(yè)革命為何誕生于西方？頂尖科學(xué)家應(yīng)該如何培養(yǎng)？

「延續(xù)性 穩(wěn)定性」

2000多年前，中國人挖出了世界上第一口鹽井，并通過開采地下的鹽水層獲得食鹽。1050年，中國產(chǎn)生了名為沖擊式頓挫鉆鑿技術(shù)的鉆井技術(shù)。鉆鑿工具由竹子制作而成的桿子和一個(gè)鐵質(zhì)鉆頭組成，方法是利用自由落體運(yùn)動(dòng)，用鉆頭擊碎巖石，鉆出幾十米深的洞。歐洲鉆成的第一批自流井，就是利用中國在11世紀(jì)發(fā)明的這一方法。

清朝道光十五年，中國人利用鉆井技術(shù)，成功打出了當(dāng)時(shí)世界上最深的井，深度超1000米。1859年，美國才打出深度只有21.69米的第一口油井，而且也是使用“中國的竹纜（鉆井）方法”。

英國博物學(xué)家杰克·查洛納主編的《改變世界的1001項(xiàng)發(fā)明》一書中，列出了1500年前全球163項(xiàng)重大發(fā)明。其中，來自中國的有30項(xiàng)，占比18.4%。戰(zhàn)國時(shí)期發(fā)明的指南針、西漢時(shí)期發(fā)明的舵和櫓、魏晉時(shí)期的水密艙壁、唐宋時(shí)期的帆船等先進(jìn)技術(shù)傳入歐洲，幫助開啟了大航海時(shí)代。

回顧歷史，中國古代的科技發(fā)展有兩個(gè)黃金時(shí)期：一個(gè)是秦漢統(tǒng)一時(shí)期，一個(gè)是唐宋開放之時(shí)。它們的共同點(diǎn)是，具有統(tǒng)一規(guī)范的政治、開放包容的文化以及強(qiáng)有力的社會(huì)支持。

古代中國制瓷工藝一般是整個(gè)村落、整個(gè)地區(qū)的傳承，景德鎮(zhèn)的制瓷技巧至今連續(xù)傳承了2000多年。東晉時(shí)期的趙慨是景德鎮(zhèn)瓷器的祖師。他運(yùn)用曾在江南地區(qū)為官時(shí)所掌握的多種燒造技術(shù)，對(duì)家鄉(xiāng)制瓷工藝進(jìn)行了改良。唐代，景德鎮(zhèn)兩名巧手匠心的制瓷高手霍仲初、陶玉，燒制的瓷器“秀美如玉”，其爐火純青的技藝得到皇帝的贊賞。清代，唐英管理景德鎮(zhèn)御窯廠20余年，奉旨編撰了史上第一本系統(tǒng)記錄制瓷工藝流程的《陶冶圖說》。

李時(shí)珍出身于醫(yī)學(xué)世家，他的祖父是掛著鈴鐺、背著藥箱走街串巷的“鈴醫(yī)”，他的父親是當(dāng)?shù)赜忻尼t(yī)生。李家后院有一大片藥草，李時(shí)珍從小就喜歡觀察這些植物，還經(jīng)常隨長(zhǎng)輩上山采藥。長(zhǎng)大后，他發(fā)現(xiàn)前人總結(jié)的本草書目繁雜重復(fù)，便“窮搜博采，芟煩補(bǔ)闕，歷三十年，閱書八百余家”，著成《本草綱目》。

可以說，中華文明的延續(xù)性、農(nóng)耕文明的穩(wěn)定性、統(tǒng)一開放的社會(huì)文化是古代中國科技發(fā)達(dá)、人才輩出的重要基礎(chǔ)因素。

不過，正如著名的“李約瑟之謎”所提出的：古代中國科技如此發(fā)達(dá)，為什么工業(yè)革命沒有發(fā)生在中國？

正如專家所指出的，跳出文化與制度陷阱可以發(fā)現(xiàn)，中國沒有產(chǎn)生近代科學(xué)不是因?yàn)槿狈λ^的民主、自由與理性思維，而是因?yàn)殚L(zhǎng)期處于相對(duì)和平富足的大一統(tǒng)環(huán)境，缺乏參與軍備競(jìng)賽和商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的意志以及“困而知之”的壓力。

而火藥的傳入和基于火器的熱兵器戰(zhàn)爭(zhēng)，點(diǎn)燃了歐洲版“春秋戰(zhàn)國”時(shí)代的野火，導(dǎo)致中世紀(jì)封建秩序的瓦解與近代歐洲國家競(jìng)爭(zhēng)體系的形成。

在這個(gè)國家競(jìng)爭(zhēng)體系下，全社會(huì)對(duì)科學(xué)技術(shù)和熱兵器研發(fā)投入了很大精力，使得相關(guān)的科技人力資本和知識(shí)積累由量變到質(zhì)變，引爆了一場(chǎng)科學(xué)革命，包括基于炮彈力學(xué)原理的“伽利略—牛頓物理學(xué)革命”和基于火藥爆炸的氧化燃燒原理的“拉瓦錫化學(xué)革命”，進(jìn)而催生了聲勢(shì)浩大的工業(yè)革命。

「好奇心 理解力」

具體到科學(xué)家培養(yǎng)與成長(zhǎng)而言，追溯古今中外可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵點(diǎn)在于從小注重培養(yǎng)邏輯性、發(fā)散性、匯聚性，讓他們能夠在興趣的基礎(chǔ)上做到聚精會(huì)神、“眼中有光”。

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主費(fèi)曼，從小就喜歡挖掘事物背后的原理。他在造訪南美時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：當(dāng)?shù)氐暮⒆雍茉缇烷_始學(xué)物理學(xué)，他們的課本里有很多案例，如“汽車為什么會(huì)動(dòng)”“玩具為什么會(huì)動(dòng)”，但給出的答案只是“能量”。誠然，這個(gè)答案沒有錯(cuò)，但能量到底是什么，課本沒有再解釋下去。

費(fèi)曼常說：“只要是我不能創(chuàng)造的，我就還沒理解。”他無法理解教科書上對(duì)量子力學(xué)的解釋，就自己從頭研究，打造出一套自己的量子力學(xué)理解法。

錢學(xué)森曾說：“一個(gè)有科學(xué)創(chuàng)新能力的人不但要有科學(xué)知識(shí)，還要有文化藝術(shù)修養(yǎng)。沒有這些是不行的。小時(shí)候，我父親就是這樣對(duì)我進(jìn)行教育和培養(yǎng)的，他讓我學(xué)理科，同時(shí)又送我去學(xué)繪畫和音樂。就是把科學(xué)和文化藝術(shù)結(jié)合起來。我覺得藝術(shù)上的修養(yǎng)對(duì)我后來的科學(xué)工作很重要，它開拓科學(xué)創(chuàng)新思維。”

美國教育學(xué)家杜威把好奇心分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是兒童時(shí)期喜歡用手觸摸或者其他方式去探索周圍事物，第二個(gè)階段是孩子收到有價(jià)值的反饋后開始逐步追問“為什么”，第三個(gè)階段是少年的好奇心轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期的興趣。

可以看到，第二個(gè)階段是最寶貴的，也是家長(zhǎng)、社會(huì)可以積極引導(dǎo)的階段。正如愛因斯坦所說的，“對(duì)世界永葆好奇是上天最好的禮物”。好奇心、求知欲和理解力，可以說是科學(xué)探索與科學(xué)家成長(zhǎng)最強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。

在第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇上，主辦方特意搭建少年科學(xué)愛好者、青年科學(xué)家與頂尖科學(xué)家直接對(duì)話的橋梁。一名“00后”的上海小囡在數(shù)學(xué)領(lǐng)域有著極高的天賦，14歲就攻克了“斐波拉契數(shù)列與貝祖數(shù)”這一世界難題。記者問她是否追星時(shí)，她說：“我不追電影電視明星，我仰慕的是科學(xué)巨星。”

種一棵樹，最好的時(shí)間是10年前，其次就是現(xiàn)在。從現(xiàn)在開始，通過帶教傳承、合作項(xiàng)目、國際交流等，扶持青年人才，啟迪他們對(duì)科學(xué)的熱愛，磨煉他們不畏艱難的韌勁，砥礪他們?cè)鲞M(jìn)人類福祉的情懷，就一定會(huì)涌現(xiàn)更多的“未來科學(xué)家”。

（作者：上海大學(xué)馬克思主義學(xué)院 尹茜，上海財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院 徐松偉）

欄目主編：龔丹韻 文字編輯：夏斌 題圖來源：新華社 圖片編輯：蘇唯

來源：作者：尹茜 徐松偉