在氫彈原理的研究上，于敏、黃祖洽領銜的三個小組對“放光模型”、“擋光模型”和周光召小組在沖擊波聚焦傳輸能量上都失敗了，最后于敏帶領一個小組在上海計算機所通過百日攻關，找到了通過熱核材料壓縮的模型，突破了氫彈的原理構型。

在二代核武器的小型化過程中，于敏審慎地選擇技術途徑，從規(guī)劃二代核武器發(fā)展的技術路線，提出物理模型，梳理關鍵問題，到制定核試驗方案，再到每一次核試驗后取得浩如煙海的數據中總結出物理圖像和動作過程，來驗證理論模型的正確性，提出改進方案，使中國用了最少的核試驗次數研制出了第二代小型化核武器，技術上沒有走任何彎路，以美國幾十分之一的核試驗次數和百分之一的經費投入達到了和美國同一技術水平，為轉入實驗室模擬提供了支撐，趕上了禁核試的末班車。[9]這些突破，都主要在基礎研究上。

兩彈一星研制的經驗和19世紀以來科學和技術之間的相互促進關系是一致的：純基礎研究會引發(fā)更高水平的技術，純應用技術的研究與開發(fā)會激發(fā)進一步的基礎研究，兩者就是在這樣的相互作用的關系中不斷發(fā)展。[10]這也是司托克斯提出巴斯德象限的意義所在：打破了只從基礎研究會促使技術創(chuàng)新的一維角度來看待問題，即“科學技術已日益被技術進步探索的問題加以豐富，而不是僅僅由科學內部議程的展開來推進。”[11]這對于認識20世紀以來科學與技術的發(fā)展關系起到了關鍵作用。美國的科技戰(zhàn)略也是如此。

中國“氫彈之父”、著名物理學家于敏

加強基礎研究落腳點最終是在提升應用創(chuàng)新能力

盡管美國從二戰(zhàn)以來遭遇了冷戰(zhàn)、越戰(zhàn)、冷戰(zhàn)結束的大環(huán)境改變，隨著政黨輪替產生的領導人對科技的認識及與科技界的關系完全不同，但美國由國家所支持的科技研究仍有很強的連續(xù)性，應用研究與基礎研究之間的相關性越來越強，表現在三個趨勢上：以國家科學基金會為代表的項目由玻爾象限的研究，不斷擴展到巴斯德象限的研究；由各政府部門投入的研發(fā)項目，不斷由愛迪生象限擴展到巴斯德象限；而國立衛(wèi)生研究院則既通過建立應用引起的基礎研究更好地擴大應用議程，也通過大量投資于純基礎研究和純應用研究來實現它的使命，是以巴斯德象限為中心的投資體系。[12]

以1950年成立的美國國家科學基金會為例。它成立時的使命就是從科學的判斷出發(fā)，支持基礎研究。但在實際發(fā)展的過程中，該基金會的投資不斷擴大以應用為目的的研究方向，以至于70年代以后，該基金會利用物理學、化學、化工與電力工程、冶金與材料科學的理論，建立了一些新材料研究實驗室。1986年該基金會修正了章程，使工程學與科學具有相同的地位，并大量投入到戰(zhàn)略研究。[13]

美國的農業(yè)部、國防部、能源部、國家航空和宇航局從其職能出發(fā)，本來應該大量投資的應用研究，但實際上也大量投入與該職能相關的基礎研究領域。而國立衛(wèi)生研究院（NIH）則采用的是綜合性的研究戰(zhàn)略，橫跨玻爾、巴斯德和愛迪生象限。

可見，對美國的科技研發(fā)只分為基礎研究和應用研究，追問美國到底是因為基礎研究而強大，還是因為應用研究而強大已聊無意義。而且，再把這種視角延伸到中國，來論證中國是應該發(fā)展基礎研究，還是應用研究也失去了意義。在這一點上，我同意樊春良教授對江曉原教授忽視基礎研究觀點的批評。但樊教授強調了我國目前基礎科學研究不足，還沒有講清楚應該怎樣發(fā)展好基礎科學的研究。[14]在我國目前國力有限的條件下，并不是什么樣的基礎研究都是合適的，更不是只要加強了基礎研究就會自動促成應用技術進步。這方面楊振寧先生反對我國上馬超大對撞機項目是很好的例子。

2012年中科院高能物理研究所提出建超級對撞機計劃，在物理界引起了激烈的爭論。高能所所長王貽芳院士認為，建不建超級對撞機關系到中國高能物理成為國際先進，還是只作為二流國家，如果不建將失去30年的機會。楊振寧先生反對該項目，一方面是基于對高能物理發(fā)展趨勢的判斷：70年來高能物理取得了巨大的成就，但并沒有帶來應用方面的好處。超對稱粒子的存在只是一個猜想，希望用超級對撞機去發(fā)現這個猜想更只是猜想中的猜想。建超級對撞機須耗資一千多億元，而且維護也要花費巨額費用。我國高能物理人才不足，建超大對撞機和以后的運行與分析，必將由90%的外國人來主導。對于我國這樣的發(fā)展中國家，上了這個項目必然擠壓其他基礎科學的經費，也對國家解決環(huán)保、教育、醫(yī)療等等燃眉之急的事不利。[15]2016年，國家發(fā)改委對十三五規(guī)劃項目評估時，以6：5否決了該項目。

可見，對于基礎研究的加強，并不是什么都好或越先進越好，也不只是看基礎科學研究在整個研發(fā)資金投入占多大比例，而必須根據科學發(fā)現與應用的前景，根據我國的實際情況做出謹慎選擇。

2018年1月國務院印發(fā)《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》，對全面加強基礎科學研究做出部署，目的很明確：“瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，深化科技體制改革，促進基礎研究與應用研究融通創(chuàng)新發(fā)展，著力實現前瞻性基礎研究、引領性原創(chuàng)成果重大突破，全面提升創(chuàng)新能力”[16]。也就是說，加強基礎研究落腳點最終是在提升應用領域的創(chuàng)新能力上。這樣強調以巴斯德象限為中心的三個象限融合性研究就非常重要。

任正非拜訪上海交通大學。圖片來源：上海交通大學官微

2020年，任正非率領華為集團的領導層拜訪了國內幾家著名高校，呼吁加強對基礎科學的研究和人才的培養(yǎng)，并與華為建立合作關系。任正非大聲疾呼重視對基礎科學的研究，針對的也是我國薄弱的基礎科學已不適應應用科技的發(fā)展，而不是提倡科學家只憑自己的興趣去選擇基礎研究的方向，或只從達到國際先進水平一個維度去思考問題。任正非所提到的我們還生產不了的一些膠、研磨劑、特種氣體，都是分子工程，是高科技中的高科技，涉及到基礎科學；他提到波音777飛機在制造過程中使用空氣動力學軟件模擬仿真，使過去需要80次風洞實驗減少到現在的7次，其實講的都是基礎與應用融合的巴斯德象限的研究。[17]

這也正是我們國家對未來科技研發(fā)所明確的方向。在這個意義上，建立四個象限的科技研發(fā)分類，強調以巴斯德象限為中心的戰(zhàn)略思路，對于我們看待和分析科技研發(fā)問題、指導科技政策都有很重要的理論和現實意義。

注釋：

[1]范內瓦·布什：《科學：無盡的前沿》，中信出版社2021年出版，71頁。

[2]江曉原：《重新審視：科學與技術是兩個平行系統(tǒng)》，2021年8月5日《文匯報》。

[3]江曉原：《美國是因為重視基礎科學而強大的嗎？》，http://www.cxkknvh.com/jiangxiaoyuan/2021_11_13_614635.shtml。

[4]寧南山：“讀76年前的《科學：無盡的前沿》報告，從美國科技爆發(fā)產生的一些感想”，

https://mp.weixin.qq.com/s/y0VDGGEhpRuNAyh0OXt00A。

[5]【美】D.E.司托克斯：《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，周春彥等翻譯，科學出版社1999年出版，55頁。

[6]【美】范內瓦·布什：《科學：無盡的前沿》，崔傳剛譯，中信出版社2021年出版，76頁、150頁。

[7]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，63、64頁。對第四象限的研究人們也稱之為超自由研究。

[8]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，66頁。

[9]《中國造原子彈的首席功臣，于敏，到底多厲害？》，https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309634590071868162289。

[10]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，75頁。

[11]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，82頁。

[12]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，105頁。

[13]《基礎科學與技術創(chuàng)新：巴斯德象限》，107頁。

[14]樊春良：《怎樣看待美國的基礎研究？——評江曉原教授<美國是因為重視基礎研究而強大的嗎？>即另外一篇文章》，https://mp.weixin.qq.com/s/dBJTD5hLI0AwI6Rn3uXaVA。

[15]楊振寧：《中國今天不宜建造超大對撞機》，載楊振寧、翁帆：《晨曦集》，商務印書館2018年出版。

[16]見2018年1月31日《人民日報》。

[17]任正非：《向上捅破天，向下扎到根》，載《科學：無盡的前沿》，中信出版社2021年出版。

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