“十四五”專欄 | 楊文采院士：“從0到1”突破的起點在哪裡？
楊文采，地球物理學家，中國科學院院士。曾任國家現代地質勘查工程中心主任，現任浙江大學地球科學學院教授，中國地球物理學會和中國地質學會的常務理事，中國學術期刊“地質論評”主編。研究方向爲地球物理正反演、地球成像和大陸動力學。
2020年9月11日，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在與科學家座談時，進一步指明瞭新時期中國“把原始創新能力提升擺在更加突出的位置，努力實現從0到1突破”的發展重點與戰略方向。
他指出，“關鍵是要改善科技創新生態，激發創新創造活力，給廣大科學家和科技工作者搭建施展才華的舞臺，讓科技創新成果源源不斷涌現出來。”
學習習近平總書記關於科技創新發展戰略頂層設計的思想，要思考以下3個問題：
（1）實現科技創新“從0到1”的突破包含哪些環節？
（2）如何改善科技創新生態，激發創新創造活力？
（3）如何破除體制機制障礙，給廣大科學家和科技工作者搭建施展才華的舞臺？
這些都是各級領導要關照的大政方針問題，本文只討論其中的一個小問題：“從0到1”突破的起點在哪裡？
01
“從0到1”的產生
來源於極少數特殊人才
筆者曾經討論過學習和思維包括3個環節：
（1）從起點出發吸積，產生知識的碎片；
（2）連線，把知識點連接成知識鏈；
（3）結網，把知識鏈連成知識面，使人智力的自組織最優化。
宇宙來源於一個奇點，地球來源於一片星雲，生命來源於一個原始的細胞核。不論是物質還是精神，都有一個來源的起點，而發現知識也有起點。
從科學史看來，“從0到1”的“0起點”在少數特殊的人的腦海裡，在他們思維的碎片裡。
“從0到1”的“0”，指的是實現科技創新“從0到1”突破的起點，也是創新一個知識領域的起點。
在思想進入將要到來的關鍵問題的本質，思考了關鍵問題的內涵，產生了相關意識碎片的時候，“從0到1”的“0起點”就在他們的腦海裡形成了。
那麼，哪些人的腦海裡會形成“從0到1”突破的起點?
他們可能是科學家，如牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦；也可能是工程師、實驗員或者大學生，如法拉第、比爾•蓋茨。他們是特殊人才，他們的共同特點是堅持不懈地思考普通人不去想的問題，準確地進入問題的核心。
例如，普通人只去想如何應用牛頓的力學理論問題，而愛因斯坦卻思考了牛頓力學理論的侷限性，然後發現牛頓力學理論僅僅適用於理想的剛體，而不是所有物質。這就是問題的核心。愛因斯坦去思考普通人不去想的問題，這就是“從0到1”突破的起點。
有人認爲科技創新突破的起點是人豐富的想象力，筆者不那麼認爲。
想象力是人固有的和非常活躍的精神力量，可以產生各種各樣的意識，既可能產生宗教學說和玄學，也可能有助於科學研究。
但是，去思考普通人不去想的科學問題的人，必須有“自然規律是科學界唯一的信仰和追求”這一基本信念。
愛因斯坦說：“相信世界在本質上是有序的和可認識的這一信念，是一切科學工作的前提。”愛因斯坦又說：“科技界有3種人：爲了功利搞科學研究的人、因爲興趣而搞科學研究的人和爲人類知識擴容而從事科學事業的人。上帝要我們把前兩種人從科技界趕出去！”由此可見，愛因斯坦認爲科學的突破來自第3種人追求真理的信念。
他們能夠堅持思考將要到來的關鍵問題的本質，表明他們不僅在整體上了解研究學科的理論精髓，而且非常清楚研究學科的發展前沿和趨勢，是不可多得的優秀人才。
真理是科學的目標，科學是對真理的尋求。但是，現今的科學研究和技術研發已經成一種職業，對從業人士只要求有技能而不要求追求真理。因此，社會中尋求真理的第3種人很少，他們也比較難以被普通人理解和關照。
極少數特殊人才思考的“將要到來的關鍵問題”，對每一個學科都是不同的。例如，中國當前卡脖子問題之一是芯片——高密度集成電路卡，光刻寬度小於16 nm的芯片需要大量進口。研究製造寬度爲8~16 nm的芯片就是當前的關鍵問題。
但是，製造芯片的材料是單晶硅，美國已經發現用單晶硅製造芯片的光刻界限是2 nm。那麼，更高密度的下一代芯片用什麼材料製造？原料又要用到哪些自然資源？這就是極少數特殊人才思考的兩個“將要到來的關鍵問題”。
如果中國沒有人去思考這兩個問題，就不會有這方面“從0到1”的科技創新突破，只能從無知慢慢模仿到有知。
在舊中國，普通人不去想天地運行的普適規律問題。儒家學說認爲，人的良知即是真理。由於王陽明的“知善知惡是良知，爲善去惡是格物”理論的影響，普通人不思考發現和證實自然規律的問題。
普通人的見解經常由他的經濟或政治利益所決定，人類社會充滿了非理性行爲，不追求權力的特殊的第三種人很容易成爲弱勢羣體。
在西方，爲了說明上帝創造世界的法則，總有一些人會去思考被大衆所忽視的東西，他們思維的閃光投影出自然奧秘的蛛絲馬跡。正是這些蛛絲馬跡閃光的積累，種下了發展現代自然科學理論的種子。
不過，即使有一些人思考了“將要到來的關鍵問題”，其中多數人並不能推測到這些問題的本質，只能到此爲止。
因此，起點上“從0到1”突破的種子，僅僅存在於極少數特殊人才大腦的意識碎片中，它們在無限大的人類意識碎片海洋裡，能夠生根發芽的概率非常小。
02
改善科技創新生態
促進“從0到1”的突破
習近平說：“關鍵是要改善科技創新生態，激發創新創造活力”，其中就包括促進起點上“從0到1”突破的種子生根發芽的內容。
現在中國擁有數量衆多的科技工作者，研發投入規模也很龐大，如果能夠爲極少數特殊人才搭建施展才華的舞臺，產生科技創新“從0到1”突破的起點就會得到保護，實現科技創新就可以涌現出源流滾滾的大好局面。
如何改善科技創新生態，促進“從0到1”突破的種子生根發芽？
對於原始創新來說，改善生態要注重兩方面。一是保護“未來關鍵問題”原始創新概念的提名權；二是支持原始創新概念的深入研究。
特殊人才對自己長期思考取得的初步認識是非常珍惜的，希望在驗證成功後能夠得到提名權。
但是，和同行進行學術交流是種子生根發芽不可缺少的土壤，學術思想在自由流動，原始創新概念的提名權就很容易被缺乏學術道德的人竊取。
如果特殊人才原始創新概念的提名權被他人竊取，他就不得不把“從0到1”突破的種子封閉起來，種子健康的生根發芽就沒有了希望。
同時，他也希望對原始創新概念進行深入研究，在申請項目時要說明原始創新的概念和研究內容，即學術思想在自由流動。
最糟糕的情況是，有評審人利用公權力不予通過他的申請，而之後，評審人又利用該原始創新的思想爲自己的科研項目服務，把它變成自己研究成果的一部分。
這是一種看似合法的變相盜竊，在唯SCI論文的環境下，“槍斃”他人申請的理由可能是“與西方某權威雜誌觀點不符”。社會必須對這種看似合法的變相盜竊行爲加以揭露和譴責，科技創新的生態纔可以從根本上得到改善。
2014年6月9日，習近平在兩院院士大會講話中就已經強調，推進自主創新，最緊迫的是要破除體制機制障礙，最大限度解放和激發科技作爲第一生產力所蘊藏的巨大潛能。
科技創新的根源在於改善科技創新生態，激發創新創造活力，要堅決破除管理部門追求當前政績和“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的非理性框框，尊重特殊人才對新概念和新理論的思維和首創，珍惜學術思想的自由流動。
這是一項改變中國精神面貌的長期而艱苦的任務，建議在“十四五”期間，首先要大力宣傳科學精神和科學道德，使對“未來關鍵問題”原始創新人才的提名權得到保護。
同時，科技管理部門要重視發現原始創新特殊人才和提高破格支持力度，把對科技原始創新工作納入現今的政績考覈範圍。
可以預見，中國科技工作者一定能夠遵照習近平主席的指示，把原始創新能力提升擺在更加突出的位置，努力實現更多“從0到1”的突破，在激烈的國際競爭面前，走出適合國情的創新路子，使科技創新成果源源不斷涌現出來。
本文 發表於《科技導報》2021年第3期
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2021年第3期“十四五”建言專題目錄
卷首語
《時代呼喚新一輪的科技體制改革》
作者：王貽芳（中國科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士、發展中國家科學院院士）
專題：
《掌握規律，創新驅動，紮實推進我國集成電路產業發展》
作者：王陽元（中國科學院院士）
《粒子物理髮展態勢及未來規劃》
作者：王貽芳（中國科學院院士、俄羅斯科學院外籍院士、發展中國家科學院院士）
《航空發動機科學技術的發展與創新》
作者：陳懋章（中國工程院院士）
《深海科技的前景與陷阱》
作者：汪品先（中國科學院院士、第三世界科學院院士）
《深空探測的現狀、展望與建議》
作者：吳季（中科院空間中心原主任）
《談“十四五”生態保護和綠色發展的生態關係》
作者：李百鍊（美國人類生態科學院院士、美國科學促進會會士）
《科技原始創新生態亟需改善——談原始創新的起點問題》
作者：楊文采（中國科學院院士）
《新形勢下科技人才培養評價體系應有新變化》
作者：王小凡（中國科學院外籍院士）
《如何培養一流創新學者——訪哈佛大學教授丘成桐》
作者：王麗娜（《科技導報》編輯）
《國家重點實驗室建設發展現狀與戰略思考》
作者：閆金定（科技部處長）
《學科佈局的邏輯內涵及中國實踐》
作者：杜鵬（中科院戰略院研究員）
《完善人口政策並提倡尊老愛幼代際互助家庭模式》
作者：曾毅（發展中國家科學院院士、荷蘭皇家藝術與科學院外籍院士）
《堅持創新核心地位 建設世界科技強國》
作者：萬勁波（中科院戰略院研究員）
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