新型材料在土木工程中的應(yīng)用

1、新型材料在土木工程中的應(yīng)用課程內(nèi)容一 、土木工程與可持續(xù)發(fā)展二、綠色建材及其可持續(xù)發(fā)展三、幾種主要的建筑材料的新進(jìn)展四、土木工程新技術(shù)、新工藝 1、地下空間開發(fā) 2、裝配式建筑 3、建筑節(jié)能問題五、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在工程 結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用 適用專業(yè)：土木工程 教材： 新型建筑材料 姜繼圣 張云蓮 王洪芳 編 機(jī)械工業(yè)出版社 參考書： 土木工程科學(xué)前沿葉列平等 清華大學(xué)出版社 世界第二大經(jīng)濟(jì)體真的是靠低技術(shù)撐起來的？ 科學(xué)中，不同的事實材料有不同的重要性。判斷哪些事實最重要，最值得解釋，是需要洞察力的。 愛因斯坦從測量地球在以太中漂移速度的否定結(jié)果，領(lǐng)悟到以太根本不存在，光速在所有慣性參照系中都相等

2、，以此為基礎(chǔ)建立起了狹義相對論的大廈。 民科常犯的一個錯誤就是用細(xì)節(jié)問題否定基本理論，各種推翻相對論、量子力學(xué)的嘗試大都是如此。細(xì)節(jié)問題之所以困難，往往是因為影響因素太多，研究者難以把握。 例如一片樹葉下落的運動，跟樹葉的質(zhì)量分布、每個瞬間的氣流都有關(guān)系，要描述清楚極其困難。 而最重要的事實、大趨勢反而是相對簡單的，只要抓住幾個關(guān)鍵因素，就能得出深入的結(jié)論。 所以預(yù)測一只股票的價格非常困難，預(yù)測一個國家的經(jīng)濟(jì)增長率卻要容易得多。 人類社會哪些事實是最重要的？ 如果我們發(fā)現(xiàn)了一個外星文明，我們最先想知道的是他們的什么？ 或者有外星人在觀察地球，他們會首先關(guān)注我們的什么？ 是科技水平或說科技與文明

3、等級。從能源的角度看，用火的文明，用畜力的文明，用蒸汽機(jī)的文明，用電力的文明，和用核聚變的文明，發(fā)展程度是完全不同的。 從材料的角度看，用石頭的文明，用青銅的文明，用鐵的文明，用化學(xué)合成的塑料、橡膠、纖維的文明，和用劉慈欣科幻小說三體中的強(qiáng)相互作用材料“水滴”的文明，發(fā)展程度是完全不同的。根據(jù)三體小說的設(shè)定，“水滴”用強(qiáng)相互作用材料制成的 高等級的文明遇到低等級的文明，就是碾壓。在同一等級的文明之間，即使政治制度、意識形態(tài)、文化傳統(tǒng)相差很遠(yuǎn)，還是可以平等對話的。如果我們發(fā)現(xiàn)一個外星文明處于冷兵器時代，我們不會緊張，該擔(dān)心的是他們。 如果發(fā)現(xiàn)他們會使用不可控的核聚變(即氫彈)，跟我們并駕齊驅(qū)，我

4、們就要認(rèn)真對待了。如果發(fā)現(xiàn)他們會可控核聚變，會星際航行，我們就只好祈禱他們是善意的了，因為他們要消滅我們只是舉手之勞。 1964年，蘇聯(lián)天體物理學(xué)家尼古拉謝苗諾維奇卡達(dá)謝夫提出了卡達(dá)謝夫標(biāo)度，用一個文明能夠用來通訊的功率衡量這個文明的技術(shù)水平。 按照他的標(biāo)度，I型文明能夠調(diào)集與整個地球的輸出功率(10的15次方至16次方瓦特)相當(dāng)?shù)哪芰坑糜谕ㄓ崳?II型文明能夠把一顆恒星的輸出功率(10的26次方瓦特)用于通訊，III型文明能夠把一個星系的輸出功率(10的36次方瓦特)用于通訊。 人類現(xiàn)在還沒達(dá)到I型，僅是0.72型。考慮到1900年的時候我們還只是0.58型的文明，進(jìn)步速度已經(jīng)很快了。也許再

5、過幾百年，人類就能進(jìn)入I型文明。 科技水平是國家實力、人民生活水平的最本質(zhì)的標(biāo)志。 當(dāng)今世界科技水平最高的國家顯然是美國。 中國的科技水平跟美國有顯著差距，但屬于同一級別，是第一集團(tuán)。 科學(xué)技術(shù)分為基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、工業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗等多個層次。各個層次之間既有密切的聯(lián)系，也可以有一定程度的不同步。 基礎(chǔ)研究的成果，絕大部分情況下表現(xiàn)為發(fā)表在科學(xué)期刊上的學(xué)術(shù)論文。 但是不同的論文之間水平相差很遠(yuǎn)，科研人員對論文質(zhì)量的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過數(shù)量。如何評價論文的質(zhì)量？ 世界上的論文早已汗牛充棟，現(xiàn)代科學(xué)又分得越來越細(xì)，即使對相近專業(yè)的論文也可能不足以給出評價。 快速地估計文章質(zhì)量簡單而有效的辦法是看它

6、發(fā)表的期刊 在現(xiàn)代科研體系中，文章是由刊物的編輯和審稿人把關(guān)的。世界上有數(shù)以萬計的科學(xué)期刊，不同的期刊之間審稿標(biāo)準(zhǔn)相差很遠(yuǎn)。 英國的自然(Nature)和美國的科學(xué)(Science)是兩家最著名的頂級期刊，它們的文章范圍涵蓋整個自然科學(xué)。 還有一些聲名卓著的雜志涵蓋整個一級學(xué)科，如物理評論快報、美國化學(xué)會志、德國應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)科學(xué)。 一些質(zhì)量很高的雜志覆蓋一個二級學(xué)科，如有機(jī)化學(xué)通訊、高能物理雜志。再往下，門檻越低，雜志越多。 這是一幅學(xué)術(shù)金字塔的圖像。 把哪些雜志稱為一流是有一定任意性的，但出入也不會太大，科研工作者的共識比歧見多得多。自然指數(shù) 自然的發(fā)行者自然出版集團(tuán)提出了一套衡量國家或研

7、究機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)科研產(chǎn)出的指標(biāo)，稱為自然指數(shù)。他們挑選了68家一流期刊，統(tǒng)計每個國家或研究單位在這些期刊上發(fā)表多少論文。這是最基礎(chǔ)的指標(biāo)，稱之為文章計數(shù)(article count，AC)。 這并不是說不在這68家雜志上的文章都不好，出自檔次比較低的期刊的重要文章也不少，還有得到諾貝爾獎的。也不是說這68家雜志上的文章都很好，這些文章中也難免有一些價值不大的。 但畢竟，在這68家雜志中出現(xiàn)重要文章的概率比在其它雜志上大得多。在不知道更多信息的情況下，你看到一篇出自這些雜志的文章和一篇出自其它雜志的文章，可以十拿九穩(wěn)地猜測前者比后者重要。 當(dāng)代科學(xué)合作很頻繁，一篇文章經(jīng)常有多個跨單位甚至跨國的作者。

8、以他們又做了進(jìn)一步的分析，把一篇文章平均分給每個作者，再根據(jù)每個作者的地址信息確定每個國家或單位占多少份額，稱為分?jǐn)?shù)計數(shù)(fractional count，F(xiàn)C)。 比如一篇文章有兩個作者，一人來自中國，一人來自美國，那么中美就各得到0.5的FC。 此外，在這68家期刊中的天文學(xué)論文占世界所有天文學(xué)論文的比例大約是其它學(xué)科的5倍，因此他們又把天文學(xué)論文的權(quán)重乘以0.2， 把FC調(diào)整成加權(quán)的分?jǐn)?shù)計數(shù)(weighted fractional count，WFC)，作為最重要的評判指標(biāo)。這套做法在期刊的選取、各個作者的貢獻(xiàn)等細(xì)節(jié)上當(dāng)然還有很多可以商榷或改進(jìn)的地方，但基本思路是合理的，參考價值比較高。

9、 2014年12月，自然出版集團(tuán)公布了2014年(實際上是2013年12月至2014年11月)的統(tǒng)計結(jié)果。美國的WFC排第一，18643。中國第二，5206。德國第三，4077。 四到十位是日本、英國、法國、加拿大、西班牙、瑞士、韓國，從3371到1151。超級大國蘇聯(lián)的繼承者俄羅斯不在前十之中。 可以看出美國非常強(qiáng)大，WFC是中國的3.6倍。中國排第二，達(dá)到德國的1.3倍、日本的1.5倍，也相當(dāng)不錯。校與科研院所排名 再從研究單位的角度看，WFC最高的是哪一家？答案是中國科學(xué)院，高達(dá)1209，是第二位哈佛大學(xué)(852)的1.4倍。也許你會說這不公平，中國科學(xué)院是由許多研究所組成的，跟一個大學(xué)

10、沒有可比性。 第三位是德國馬克斯普朗克學(xué)會(729)，第四位是法國國家科學(xué)研究院(721)，它們都和中國科學(xué)院類似?？梢娭辽僭诳茖W(xué)協(xié)會之間比，中國科學(xué)院排第一是沒有疑問的。 再仔細(xì)想想，一個大學(xué)有很多院系和專業(yè)，而像中國科學(xué)院化學(xué)研究所、中國科學(xué)院等離子體物理研究所這樣的研究所只對應(yīng)于大學(xué)的一個學(xué)院、一個系甚至一個專業(yè)，所以把協(xié)會和大學(xué)的科技產(chǎn)出做對比也未嘗不可。以上結(jié)果對科學(xué)界之外的人來說可能有點意外，但對科研工作者來說很正常，因為符合我們的日常感覺。 僅僅十多年前，中國的一流文章還非常少見，很多教授都從來沒發(fā)過，有一篇就顯得很高大上了。進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國科技論文的數(shù)量和質(zhì)量都出現(xiàn)了爆炸

11、性的增長，對人才的標(biāo)準(zhǔn)也一路水漲船高。 美國的一流和二流大學(xué)的研究水平是非常高的，隨便找出一個教授來都是響當(dāng)當(dāng)?shù)娜宋?，還有一大波諾貝爾獎得主。不少諾貝爾獎得主是在美國二流大學(xué)工作的。 十年前，中國大學(xué)的研究水平整體而言跟美國還沒得比. 不過中國的進(jìn)步非?？欤F(xiàn)在中國一流大學(xué)的研究水平已經(jīng)接近美國的二流大學(xué)了。武書連2015中國大學(xué)綜合實力100強(qiáng)排名 校名 總得 人才培養(yǎng) 科學(xué)研究 學(xué)校類型學(xué)校參考類型 1 北京大學(xué) 205.71 92.16 62.12 綜合綜合類研究1型 2 浙江大學(xué) 202.25 87.28 61.40 綜合 理科類研究1型 3 清華大學(xué) 195.90 88.72 57.

12、61 理工 文理類研究1型 4 上海交學(xué) 151.82 67.58 45.41 綜合 理科類研究1型 5 復(fù)旦大學(xué) 140.03 61.09 42.23 綜合 綜合類研究1型 6 南京大學(xué) 125.67 57.38 36.94 綜合綜合類研究1型 7 武漢大學(xué) 112.17 55.03 31.95 綜合綜合類研究2型 8 四川大學(xué) 111.23 52.64 32.94 綜合綜合類研究2型13吉林大學(xué)90.9345.9626.6719.2944.9733.6611.31吉1綜合綜合類研究2型9中山大學(xué)107.0948.7931.5117.2858.3042.6815.63粵1綜合綜合類研究1型1

13、0山東大學(xué)105.8850.0130.2619.7555.8843.1412.74魯1綜合綜合類研究2型11華中科技大學(xué)102.1148.7130.4418.2853.3942.6810.71鄂2理工綜合類研究2型12哈爾濱工業(yè)大學(xué)91.1243.0327.4715.5648.0945.312.78黑1理工工學(xué)類研究2型14南開大學(xué)84.8739.7224.6615.0645.1625.7619.40津1綜合綜合類研究1型15西安交通大學(xué)80.5440.0223.0117.0140.5232.128.40陜1綜合文理類研究2型中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)79.2835.7825.0110.7743.504

14、1.242.26皖1理工理科類 研究1型17東南大學(xué)78.7639.3322.1317.2039.4433.416.03蘇2綜合工學(xué)類研究2型18中南大學(xué)77.5038.7522.6816.0738.7533.595.16湘1綜合理科類研究2型19中國人民大學(xué)72.9837.1020.20廈門大學(xué)69.8934.7819.7315.0535.1121.1313.98閩1綜合綜合類研究2型21華南理工大學(xué)69.6233.5619.7713.7936.0631.644.42粵2理工工學(xué)類研究2型22同濟(jì)大學(xué)68.9835.3219.6915.6333.6629.933.73滬3理工工學(xué)類研究2型2

15、3大連理工大學(xué)66.8032.9119.3513.5633.9029.933.96遼1理工工學(xué)類研究2型24天津大學(xué)66.7133.2718.9314.3433.4429.933.51津2理工工學(xué)類研 究2型 25北京師范大學(xué)64.9833.6017.9315.6731.3814.4316.95京4師范文理類研究1型 26北京航空航天大學(xué)63.7030.7218.8911.8332.9829.583.40京5理工工學(xué)類研 究2型 27重慶大學(xué)58.7629.6016.9112.7029.1622.416.75渝1綜合文理類研究2型 28蘭州大學(xué)55.9026.2316.489.7529.662

16、5.184.49甘1綜合理學(xué)類研究2型 29西北工業(yè)大學(xué)52.5227.5114.4113.1025.0123.601.42陜2理工工學(xué)類研究2型33華東師范大學(xué)49.4625.6013.9311.6723.8612.8710.99滬4師范文理類研究2型34湖南大學(xué)49.1725.2514.5510.7023.9117.366.56湘2綜合綜合類研究2型35華東理工大學(xué)49.0823.2514.059.2025.8424.151.68滬5理工工學(xué)類研究1型30北京理工大學(xué)50.2324.8014.1310.6725.4323.571.86京6理工工學(xué)類研究2型31中國農(nóng)業(yè)大學(xué)50.0122.8

17、114.428.3927.2124.033.17京7農(nóng)業(yè)理科類研究1型32蘇州大學(xué)50.0024.0714.609.4725.9320.865.07蘇3綜合綜合類研究2型36南京航空航天大學(xué)42.3821.2511.939.3321.1217.903.22蘇4理工工學(xué)類研究2型37鄭州大學(xué)39.6725.239.5715.6614.4311.033.41豫1綜合綜合類研教2型38華中師范大學(xué)38.8720.6511.219.4418.226.4311.79鄂3師范文理類研教1型39南京農(nóng)業(yè)大學(xué)38.7618.9511.087.8819.8115.973.84蘇5農(nóng)業(yè)文理類研究2型40電子科技大

18、學(xué)37.8220.7710.859.9217.0515.00 西南大學(xué) 37.73 21.09 10.29 綜合綜合類研教1型42東北大學(xué) 37.54 21.07 9.41理工文理類研教1型43武漢理工大學(xué) 37.20 21.96 10.17理工工學(xué)類武書連微博2015中國大學(xué)教師平均學(xué)術(shù)水平前100名(表中“教師平均學(xué)術(shù)水平”一欄的數(shù)據(jù)，是以全國734所大學(xué)的教師平均學(xué)術(shù)水平為1計算的)2015中國大學(xué)教師平均學(xué)術(shù)水平排名等級校名教師平均學(xué)術(shù)水平科研當(dāng)量人數(shù)科研成果得分省份主管部門備注1A+中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)5.0736242243.500安徽中國科學(xué)院國家重點建設(shè)大學(xué)2A+南京大學(xué)4.808

19、2401268.287江蘇教育部國家重點建設(shè)大學(xué)3A+浙江大學(xué)4.60467053114.972浙江教育部國家重點建設(shè)大學(xué)4A+北京大學(xué)4.54767054113.553北京教育部國家優(yōu)先發(fā)展大學(xué)5A+復(fù)旦大學(xué)4.4584500278.943上海教育部國家重點建設(shè)大學(xué)6A+清華大學(xué)4.42536841107.178北京教育部國家優(yōu)先發(fā)展大學(xué)7A+上海交通大學(xué)3.6466652684.241上海教育部國家重點建設(shè)大學(xué)8A+南開大學(xué)3.4970364845.156天津教育部985工程大學(xué)9A+中國農(nóng)業(yè)大學(xué)3.4319223927.206北京教育部985工程大學(xué)10A+華東理工大學(xué)3.3277219

20、325.838上海教育部211工程大學(xué)11A+中國人民大學(xué)3.2667310335.885北京教育部985工程大學(xué)11A+中國人民大學(xué)3.2667310335.885北京教育部985工程大學(xué)12A+北京化工大學(xué)3.2512134415.474北京教育部211工程大學(xué)13A+北京師范大學(xué)3.1970277331.384北京教育部985工程大學(xué)14A+中山大學(xué)3.1266526858.303廣東教育部985工程大學(xué)15A+華南理工大學(xué)2.9420346236.056廣東教育部985工程大學(xué)16A+東南大學(xué)2.8609389439.437江蘇教育部985工程大學(xué)17A+天津大學(xué)2.852833113

21、3.440天津教育部985工程大學(xué)18A+北京航空航天大學(xué)2.8182330632.980北京工信部985工程大學(xué)19A+大連理工大學(xué)2.8143340233.895遼寧教育部985工程大學(xué)20A+山東大學(xué)2.7169580955.876山東教育部985工程大學(xué)21A+哈爾濱工業(yè)大學(xué)2.7161500248.090黑龍江工信部國家重點建設(shè)大學(xué)22A+南京農(nóng)業(yè)大學(xué)2.6775209019.808江蘇教育部211工程大學(xué)23A+四川大學(xué)2.6677620458.590四川教育部985工程大學(xué)24A+蘭州大學(xué)2.6573315329.663甘肅教育部985工程大學(xué)25A+江南大學(xué)2.63681908

22、17.808江蘇教育部211工程大學(xué)26A+武漢大學(xué)2.5181641057.141湖北教育部985工程大學(xué)27A+華中師范大學(xué)2.5108205018.223湖北教育部211工程大學(xué)28A+廈門大學(xué)2.5022396435.113福建教育部985工程大學(xué)29A+華中科技大學(xué)2.4998603353.393湖北教育部985工程大學(xué)30A+西安交通大學(xué)2.4967458540.520陜西教育部國家重點建設(shè)大學(xué)31A+南京航空航天大學(xué)2.4772240921.122江蘇工信部211工程大學(xué)32A+華東師范大學(xué)2.3994280923.860上海教育部985工程大學(xué)33A+湖南大學(xué)2.3210291

23、123.914湖南教育部985工程大學(xué)34A+北京理工大學(xué)2.2884313925.430北京工信部985工程大學(xué)35A+東北師范大學(xué)2.2594196615.724吉林教育部211工程大學(xué)36A+西北工業(yè)大學(xué)2.2285317125.014陜西工信部985工程大學(xué)37A+華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2.1946186514.487湖北教育部211工程大學(xué)38A浙江師范大學(xué)2.141012739.646浙江浙江省39A中南大學(xué)2.1025520638.750湖南教育部985工程大學(xué)40A中國藥科大學(xué)2.094710177.540江蘇教育部211工程大學(xué)41A重慶大學(xué)2.0824395629.162重慶教育部9

24、85工程大學(xué)42A東華大學(xué)2.0480185913.477上海教育部211工程大學(xué)43A南京工業(yè)大學(xué)2.0332164711.854江蘇江蘇省44A西北大學(xué)2.0291165011.852陜西陜西省211工程大學(xué)45A蘇州大學(xué)2.0210362425.927江蘇江蘇省211工程大學(xué)46A同濟(jì)大學(xué)1.9384490533.659上海教育部985工程大學(xué)47A南京師范大學(xué)1.9117214714.531江蘇江蘇省211工程大學(xué)48A首都醫(yī)科大學(xué)1.8956205713.805北京北京市49A西北農(nóng)林科技大學(xué)1.8798235515.669陜西教育部985工程大學(xué)50A沈陽藥科大學(xué)1.8484769

25、5.029遼寧遼寧省51A浙江工業(yè)大學(xué)1.8455182911.949浙江浙江省52A陜西師范大學(xué)1.8178182311.733陜西教育部211工程大學(xué)53A中央音樂學(xué)院1.78783141.988北京教育部211工程大學(xué)54A北京工業(yè)大學(xué)1.7561185611.541北京北京市211工程大學(xué)55A江蘇大學(xué)1.7537252915.698江蘇江蘇省56A電子科技大學(xué)1.7509275117.051四川教育部985工程大學(xué)57A暨南大學(xué)1.7383256915.810廣東國務(wù)院僑辦211工程大學(xué)58A吉林大學(xué)1.7224737544.970吉林教育部985工程大學(xué)59A南京理工大學(xué)1.717

26、3257815.670江蘇工信部211工程大學(xué)60A中國石油大學(xué)(北京)1.706410476.326北京教育部211工程大學(xué)61A西安電子科技大學(xué)1.6929247114.810陜西教育部211工程大學(xué)62A華南師范大學(xué)1.6893220613.193廣東廣東省211工程大學(xué)63A上海音樂學(xué)院1.66042911.708上海上海市64A中國海洋大學(xué)1.6308206811.937山東教育部985工程大學(xué)65A哈爾濱工程大學(xué)1.6122230913.177黑龍江工信部211工程大學(xué)66A寧波大學(xué)1.590014678.256浙江浙江省67A福州大學(xué)1.5885192610.830福建福建省21

27、1工程大學(xué)68A上海大學(xué)1.5770331518.506上海上海市211工程大學(xué)69A上海財經(jīng)大學(xué)1.563913807.639上海教育部211工程大學(xué)70A北京科技大學(xué)1.5515256214.073北京教育部211工程大學(xué)71A燕山大學(xué)1.515817939.619河北河北省72A南京醫(yī)科大學(xué)1.476617459.124江蘇江蘇省73A湘潭大學(xué)1.461015738.137湖南湖南省74A浙江工商大學(xué)1.426311685.899浙江浙江省75B+西南大學(xué)1.4246329816.635重慶教育部211工程大學(xué)76B+浙江理工大學(xué)1.423811845.969浙江浙江省77B+東北大學(xué)1

28、.4191327916.472遼寧教育部985工程大學(xué)75B+西南大學(xué)1.4246329816.635重慶教育部211工程大學(xué)76B+浙江理工大學(xué)1.423811845.969浙江浙江省77B+東北大學(xué)1.4191327916.472遼寧教育部985工程大學(xué) 人們的期待值發(fā)生了變化，中國的研究單位作出世界一流的成果不會令人感到驚訝了。 進(jìn)步也表現(xiàn)在廣度上，以前只有中國的一流院校才能指望作嚴(yán)肅的研究，現(xiàn)在連一些二流院校都不時發(fā)一篇自然、科學(xué)了。 中國的上升勢頭之猛可以從各國2014年與2013年WFC的對比上看出來。美國下降0.8%，德國上升1.0%，日本下降2.3%，英國上升0.9%，然后六到

29、十位的法國、加拿大、西班牙、瑞士、韓國都是下降的。 中國上升14.9%！如果保持14.9%的增速，5年就會翻一番。如果中美都保持14.9%和-0.8%的變化率，8.7年后中國就會趕上美國。 自然出版集團(tuán)的WFC數(shù)據(jù)是每月更新的?，F(xiàn)在顯示的是從2014年6月到2015年5月的統(tǒng)計，跟2014年12月的數(shù)據(jù)相比剛好過去了半年。 僅僅半年時間里，中國的WFC又從5026變成了6318，增長25.7%！按照這樣的速度，兩個半年即一年就會增長58%，達(dá)到7942。 以后如果看到報道中國2015年的WFC達(dá)到7000甚至8000，不要感到奇怪。與此同時，美國的WFC從18643變成17448，下降6.4%

30、； 德國從4077變成3939，下降3.4%。在半年時間里，美國對中國的比例從3.6縮小到2.8，中國對德國的比例從1.3擴(kuò)大到1.6。 如果這種種令人咋舌的速度持續(xù)下去，中國超越美國所需要的時間就不是9年，而是3年！我們有可能在2017年就看到！此外，俄羅斯(338)排在第十九位，中國是俄羅斯的18.7倍。 還有另外一個維度可以考察一下。前面說的WFC來自對68個一流期刊的統(tǒng)計，但這些期刊的學(xué)術(shù)地位并不相等。 自然和科學(xué)的學(xué)術(shù)聲譽和發(fā)表難度比其它大多數(shù)一流期刊更高，我們可以把它們作為頂級期刊的代表。 自然出版集團(tuán)也給出了只限這兩個雜志的WFC，我們姑且把它作為各個國家或研究機(jī)構(gòu)發(fā)表頂級論文的

31、指標(biāo)。 從2014年6月到2015年5月，國家中最高的是美國(860)，然后是英國(144)、德國(116)、法國(67)，中國(58)只排在第五位。研究單位中最高的是哈佛大學(xué)(75)，而中國科學(xué)院(17)只排到第十五位。 這里固然有自然與科學(xué)對英美特別照顧的因素，不過也反映出我們在頂級論文中的地位比在一流論文中的地位低一截。 當(dāng)然這個代表性低一些，因為歷史上發(fā)表在自然與科學(xué)之外的里程碑式論文(包括許多得到諾貝爾獎的)實在是太多了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于發(fā)表在自然與科學(xué)及那68個一流期刊之中的，不過仍然不妨做個參考。 換句話說，就是我們的優(yōu)勢主要在于次頂級的成果。后面將會談到，這是一個具有某種普遍性的現(xiàn)象，

32、而且與中西的歷史與文化有關(guān)。五大知識產(chǎn)權(quán)局的專利數(shù)據(jù)基礎(chǔ)研究的產(chǎn)出可以用科學(xué)論文度量，下面我們再來看應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)出，用專利度量。 世界五大知識產(chǎn)權(quán)局是歐洲專利局、日本特許廳、韓國特許廳、中國國家知識產(chǎn)權(quán)局和美國專利商標(biāo)局，五局處理了世界80%的專利申請，承擔(dān)了專利合作條約95%的工作。 從2012年以來，五局每年聯(lián)合發(fā)布統(tǒng)計報告。2015年初，五局發(fā)布了2014年的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)報告。 專利分為發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利，顯然發(fā)明專利是與科技水平相關(guān)程度最高的。五局的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)報告中列出的全都是發(fā)明專利的數(shù)據(jù)。 2014年五局共收到230萬件發(fā)明專利申請，其中最多的是中國，高達(dá)92.

33、8萬件，占了40%！其次是美國，57.9萬件。日本、歐洲、韓國分別是32.6、27.4和21.0萬件。 這是中國連續(xù)第四年居于發(fā)明專利申請量第一的位置。跟2013年相比的增速，中國也是最高的，達(dá)到12.5%。美日歐韓的增速分別是1.3%、-0.7%、3.1%和2.8%。 有一點需要注意的是，每個知識產(chǎn)權(quán)局的申請人都來自全世界，不只是自己國家。在中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的申請人中，86%來自中國，4%來自美國。而在美國專利商標(biāo)局的申請人中，只有50%來自美國，3%來自中國。 在授權(quán)方面，中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利權(quán)人中，來自中國和美國的分別占70%和7%。美國專利商標(biāo)局的專利權(quán)人中，來自美國和中國的分別

34、占48%和2%。顯然，美國專利的國際化程度比中國高不少，吸收外國智力成果的能力值得我們學(xué)習(xí)。研發(fā)人員與經(jīng)費 再來看國家在研究上的人力物力投入。 科技部出版的中國科技人才發(fā)展報告(2014)顯示，2013年我國的研究與發(fā)展(R&D)人員總數(shù)為353.3萬人，超過美國，居世界第一位。 根據(jù)國家統(tǒng)計局的2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，2014年中國的研究與試驗發(fā)展經(jīng)費支出為13312億元，比2013年增長12.4%，占國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的2.09%。 按照1美元兌換6.2人民幣元計算，相當(dāng)于2150億美元。根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)，前文中2014年WFC世界前十位的國家在2012年的R&D支出占

35、GDP比例是： 中國1.98%，美國2.79%，德國2.92%，日本3.39%(2011年)，英國1.72%，法國2.26%，加拿大1.73%，西班牙1.30%，瑞士3.41%，韓國4.04%(2011年)。 中國的比例處于中等偏低，不過在較快地上升。 由于中國的GDP僅次于美國，超過第三名日本的兩倍，所以中國的研發(fā)投入處于世界第二位，接近美國的一半。 2014年，世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織在經(jīng)合組織2014年科學(xué)技術(shù)與工業(yè)展望中預(yù)測，中國的研發(fā)支出將在2019年前后超過歐盟和美國，躍居世界首位。日常生活中反映的科技水平看完這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)，再來談老百姓的日常生活?，F(xiàn)在一個典型的中國中產(chǎn)家庭擁有這些物

36、質(zhì)財富：房子，汽車，計算機(jī)，智能手機(jī)，大屏幕電視，空調(diào)，冰箱，洗衣機(jī)，多種家具、衣服等。在這些服務(wù)業(yè)上花費不菲：教育，醫(yī)療，養(yǎng)老，餐飲，電商，娛樂，旅游，健身，美容等。享受這些公共設(shè)施：高速公路，高速鐵路，飛機(jī)場，電信，醫(yī)院，學(xué)校，綠地，劇院等。還有軟環(huán)境：良好的治安，高效的政府服務(wù)，快捷的物流等。這樣的生活和美國中產(chǎn)家庭有多大區(qū)別？區(qū)別不大。中美中產(chǎn)家庭生活的相似之處遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于不同之處。區(qū)別總是有的，如美國人賺錢更多，買高檔汽車更容易，出國旅游更方便，飛機(jī)場更多，如果能進(jìn)名牌大學(xué)，就能受更好的教育。 中國占優(yōu)勢的地方也不少，如治安普遍更好，高鐵網(wǎng)絡(luò)更發(fā)達(dá)(美國還沒有高鐵呢)，中餐更好吃(美國大

37、部分的飯店就是悲劇)，電信網(wǎng)絡(luò)覆蓋度更高(中國有村村通，美國在不賺錢的地方就不通)。2014年，中國人和美國人的預(yù)期壽命分別是75.15歲和79.56歲(美國中央情報局world fact book的數(shù)據(jù))?？傮w而言，中美中產(chǎn)階層的生活屬于同一級別。不同之處屬于各有千秋，而不是瞠目其后。從收入看來似乎相差很多(中國的人均GDP只有美國的1/7)，但實際生活質(zhì)量卻相差不遠(yuǎn)。這是因為中國的中產(chǎn)比例低于美國(但中產(chǎn)人口高于美國)，也因為美國的貧富差距比中國大，少數(shù)的富人拿走了太多的資源，還因為美國是一個高成本的生活體系，消費效率比中國低(見郭曉明物質(zhì)循環(huán)的世界第19節(jié))。工業(yè)技術(shù)水平再來看生產(chǎn)中的技

38、術(shù)水平。第四代戰(zhàn)斗機(jī)，美國有已服役的F-22和F-35，中國有試驗中的殲-20和殲-31。航空母艦，美國有11艘核動力航母，中國只有一艘從買來的瓦良格號改建的遼寧艦，蒸汽動力，據(jù)說國產(chǎn)航母正在建造。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，美國有GPS，中國有北斗。導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，中美都有。導(dǎo)彈打衛(wèi)星，中美都有。彈道導(dǎo)彈打航母，只有中國有。有源相控陣?yán)走_(dá)，中美都有。預(yù)警機(jī)，中美都有，中國的更先進(jìn)(觀察者網(wǎng)注：有源相控陣?yán)走_(dá)在原理上比無源先進(jìn))。超高音速飛行器，中美都在試驗中?？臻g站，美國、俄羅斯等16國共用國際空間站，中國有天宮。太空探索，美國的探測器登陸火星，中國只到月球。芯片，美國有Intel、AMD，中國只有龍芯、華

39、為麒麟。操作系統(tǒng)，美國有windows、iOS、安卓，中國沒有像樣的代替物。電信，美國有思科，中國有華為、中興。4G標(biāo)準(zhǔn)，美國有FDD-LTE，中國有TD-LTE。搜索引擎，美國有谷歌，中國有百度。電子商務(wù)，美國有亞馬遜、eBay，中國有阿里巴巴、京東。社交媒體，美國有臉書、推特，中國有微信、微博。汽車，美國有通用、福特、克萊斯勒，中國只有奇瑞、吉利、長城。電動汽車，美國有特斯拉，中國有比亞迪。手機(jī)，美國有蘋果，中國有華為。高鐵，美國還沒有，中國占世界一半以上。大飛機(jī)，美國有波音，中國的商飛正在研制C919。液晶顯示，美國幾乎沒有，中國有京東方這個名單可以列很長?；镜奶攸c是，大多數(shù)領(lǐng)域美國領(lǐng)

40、先，但差距在縮小中。也有些領(lǐng)域中國領(lǐng)先，如預(yù)警機(jī)、火力發(fā)電。有些領(lǐng)域美國占壓倒性優(yōu)勢，也有些領(lǐng)域中國占壓倒性優(yōu)勢。殲20能在幾乎所有領(lǐng)域和美國正面對抗，而且還互有攻防的，世界上只有中國一家。其他西方國家由于體量較小，又缺少國家意志，在四代機(jī)、搜索引擎、電子商務(wù)、社交媒體、手機(jī)等領(lǐng)域基本都放棄了。日本放棄得更多，除這些外還有電信標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)航系統(tǒng)、大飛機(jī)等。俄羅斯只能抓軍工和航天，在大部分領(lǐng)域里都退出了競爭。只有中國在全面發(fā)力，在每場競賽中都不缺席。這里有一件很有趣的事。一個選手如果只參加幾場比賽，取得了好成績，那么人們一般就只稱贊他。而另一個選手出現(xiàn)在所有的賽場上，在大部分賽場上都排在前五位，就經(jīng)

41、常被人批：為什么短跑不如博爾特？跨欄不如劉翔？跳遠(yuǎn)不如劉易斯？拳擊不如鄒市明？太弱了！對中國，大家批的是：為什么汽車不如德國？芯片不如美國？機(jī)器人不如日本？液晶不如韓國？這種批評背后的意思是中國應(yīng)該在每一個領(lǐng)域都做到第一，否則就是失敗。其實任何國家都不可能在所有領(lǐng)域都是第一，這是個脫離實際的要求。怎么不提德國的社交媒體不如美國，美國的高鐵不如日本，日本的手機(jī)不如韓國，韓國的太多東西不如中國？他們是不是也該痛心疾首地反思？不過這個脫離實際的要求也有正面意義，就是說明中國人民內(nèi)心非常驕傲，自我期許極高。我們銘記著天朝上國的榮光，知道自己在歷史上全面領(lǐng)先過。面對困難，我們總是認(rèn)為內(nèi)因是主導(dǎo)因素，自己

42、搞好了就沒有過不去的檻，堅信人定勝天，君子自強(qiáng)不息，士不可以不弘毅。這其實是大國特有的一種自信，一種盲目的自信。對許多小國來說，命運多次不由自己決定，他們很清楚人力有時而窮的道理，適當(dāng)?shù)剡x擇大國投靠是他們必備的生存智慧。大國的這種自信雖然盲目，雖然不合邏輯，但仍然是有價值的。它多次使大國的人民煥發(fā)出不可思議的勇氣和創(chuàng)造力，完成了許多偉業(yè)。正如基辛格大外交第18章所言：“大事業(yè)往往需要一點天真去推動?！泵つ康淖孕趴偙让つ康淖员昂玫枚?，這種自信是超級大國人民必備的底蘊。重劍無鋒，大巧不工綜合以上對科學(xué)論文、專利、科研人力、研發(fā)經(jīng)費、生活質(zhì)量、工業(yè)水平的討論，就得到了前邊說過的結(jié)論：中國的科技水平處

43、于第一集團(tuán)，跟美國有顯著差距，但屬于同一級別。有一點值得注意的是，論文和專利表示的是科技的增量，而不是存量，正如GDP表示的是財富的增量，而不是存量。由于我們爆炸式發(fā)展的時間還比較短，科技和財富的存量可能還不如其他一些國家，換句話說就是那些國家還有老本可以吃。但是在各種增量指標(biāo)上，我們都已經(jīng)是數(shù)一數(shù)二的了。而在這些增量指標(biāo)的增速上，即增量的增量，我們毫無懸念是世界第一，如前面說的2014年WFC比2013年增長14.9%，發(fā)明專利申請數(shù)增長12.5%，其他國家不下降就不錯了。這是因為我們的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，科技投入在快速增加，即使其它條件都不變，科技產(chǎn)出也會快速上升的。正如一句老話：能用錢解決的

44、問題就不是問題。有人有錢就能搞好科技，這個道理雖然正確，卻不容易讓人相信，因為許多人特別不自信，說得好聽點就是太有憂患意識，憂患過頭了。1999年左右，楊振寧到科大演講近代科學(xué)進(jìn)入中國的回顧與前瞻，結(jié)論是：“以下的幾個長遠(yuǎn)的因素是使得一個社會、一個國家能夠有輝煌的科技發(fā)展的必要條件。第一個是需要有聰明的年輕人，有頭腦做科學(xué)研究；第二是需要有重視紀(jì)律、重視忍耐心、重視勤奮的社會傳統(tǒng)；第三要有決心；第四要有經(jīng)濟(jì)條件。中國在20世紀(jì)里有前三者，到了21世紀(jì)我認(rèn)為將四者具備，所以我對21世紀(jì)中國科技的發(fā)展是絕對樂觀的?！碑?dāng)時我十分不以為然，因為中國有太多的問題，腐敗，專制，貧富差距，世風(fēng)日下所以，楊先

45、生，您是不是老糊涂了？后來隨著眼界的擴(kuò)大，卻越來越發(fā)現(xiàn)楊振寧講的是完全正確的。他這些道理看起來很質(zhì)樸，簡直土得掉渣，但卻是“重劍無鋒，大巧不工”。這正應(yīng)了道德經(jīng)里的話：“上士聞道，勤而行之；中士聞道，若存若亡；下士聞道，大笑之。不笑不足以為道?！泵绹淖蛱旌椭袊慕裉炱鋵崗臍v史上看，經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國科學(xué)崛起幾乎是必然的，過程比一般人想象得直截了當(dāng)?shù)枚唷?9世紀(jì)末，美國已經(jīng)是全球最有活力的經(jīng)濟(jì)大國，但科學(xué)水平還很低。1883年，美國物理學(xué)會第一任會長亨利奧古斯特羅蘭(Henry Augustus Rowland，18481901)做了一個演講為純科學(xué)呼吁，被后世稱為美國科學(xué)的獨立宣言。他在演講中激烈批評

46、了美國科學(xué)的狀況：“美國的科學(xué)只存在于未來，它沒有今天和過去。我們厭倦平庸，這是我們國家所遭受的詛咒。難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下來的面包屑，并因為我們有更多的面包屑而認(rèn)為自己比他更富裕嗎？教學(xué)工作會消耗大部分精力，這也是絕大多數(shù)在教授職位上不進(jìn)行任何科學(xué)工作的人的一個借口。這類的事實(按：美國的許多所謂大學(xué)只有幾位教授、十幾名學(xué)生和幾萬美元的經(jīng)費)只會存在于一個民主的國家，它所自豪的是將所有的東西都降低到同一層次。要讓他們(按：美國的大學(xué)生)知道他們只接受了一半的教育，他們與世界上的一些人相比如原子般微不足道。那些拿最高薪水并擁有教授職位的人今天所做的事絕對不是純科學(xué)研究，而是

47、科學(xué)知識的商業(yè)應(yīng)用，目的是增加他們已經(jīng)很高的收入。如果這位學(xué)生被一些當(dāng)時所謂的好老師所教育，這些老師所知道的只比學(xué)生多一點，并常常被學(xué)生超過甚至輕視，那么沒有人會懷疑這位學(xué)生的品味低下。這位學(xué)生發(fā)現(xiàn)只要他稍加努力，他就能超過他所在的大學(xué)中擁有最高榮譽的人；他開始認(rèn)為自己是一個天才，工作的動力隨之消失了。旁邊的小土丘讓他感到自己是一個偉大的人，但他不知道世界上還有他無法比擬的大山。在美國人的心中，期望與賭博的欲望被混為一談，除了它們的名字不同之外，每個機(jī)構(gòu)都在混沌中昏睡，期望時間的流逝能帶來繁榮昌盛。有太多的地方學(xué)會被冠以大而不當(dāng)?shù)拿Q，每個學(xué)會都有自己的知名人士，他們有特權(quán)將他們在早晨散步時發(fā)

48、現(xiàn)的某些多出一支腳的螃蟹描述為無價之寶。它(按：美國科學(xué)院)沒有辦法獲得像偉大的英國皇家學(xué)會、或者是在巴黎、柏林、維也納和其它歐洲首都和大城市的偉大學(xué)院的地位。在科學(xué)方面，我們國家還沒有出版過或者即將出版任何中小學(xué)教材以上的書籍。我們國家所做的物理學(xué)工作還不足以支撐一個物理學(xué)期刊?！笨吹竭@些，你會覺得美國的科學(xué)弱爆了。當(dāng)時肯定也有很多“良心”人士宣稱美國不可能搞好科學(xué)。但他又說：“慷慨給予是美國人最優(yōu)秀的品質(zhì)，這個國家所需要的將會在將來的資金中得到支持。美國人在小事情上不缺乏發(fā)明和創(chuàng)造，當(dāng)同樣的精神被用到知識和對科學(xué)的熱愛上時，它就會變成研究的精神?！绷_蘭的結(jié)論是熱情洋溢的：“我們知道這個國家

49、前進(jìn)的速度：我們看見城市在一夜之間拔地而起，其它的宏偉事業(yè)也以史無前例的速度前進(jìn)。我們看見了正在建造的物理學(xué)實驗室，我們看見了對接受過全面訓(xùn)練又不懼怕數(shù)學(xué)的物理學(xué)家的大量需求，需要他們做教授或加入到所謂的現(xiàn)實生活中。也許我們與所有真正的美國人有著同樣的感覺，我們的國家正在走向繁榮昌盛的未來，我們將努力成為世界科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)，就像我們今天努力成為世界財富的領(lǐng)導(dǎo)一樣?！碑?dāng)時的美國和現(xiàn)在的中國是多么相似！羅蘭說美國的物理學(xué)工作還不足以支撐一個物理學(xué)期刊，這正好引出另一個有趣的故事。美國物理學(xué)家伊西多艾薩克拉比(Isidor Isaac Rabi，18981988)年輕的時候去歐洲留學(xué)，發(fā)現(xiàn)美國的物理雜志

50、物理評論是被一年一次用船運過去的，說明在歐洲科學(xué)界看來美國的物理研究根本不值得重視，用不著及時看。拉比暗下決心，回國后擔(dān)任了物理評論的主編，和同事們把它打造成了世界物理學(xué)界最著名的期刊之一，并且自己因為發(fā)現(xiàn)核磁共振獲得了1944年的諾貝爾物理學(xué)獎。美國化學(xué)家萊納斯卡爾鮑林(Linus Carl Pauling，19011994)也是在去歐洲留學(xué)之后，把美國的化學(xué)提升到了世界先進(jìn)水平，并因為提出價鍵理論獲得了1954年的諾貝爾化學(xué)獎。中國量子信息的成功之路我們來看一個中國的例子。量子信息現(xiàn)在是一個非常熱的概念，經(jīng)常上新聞聯(lián)播，大家都知道中國的量子信息搞得很好。量子信息究竟是什么？我的科普文章科普

51、量子瞬間傳輸技術(shù)，包你懂！及其補遺做了一些介紹，將來還會寫更詳細(xì)的科普。量子信息的理論不是三言兩語能說清的，應(yīng)用可以在這里簡略說一下。量子信息的應(yīng)用分為量子計算和量子通信兩大部分，前者比后者的技術(shù)難度高得多。量子計算在理論上可以解決很多現(xiàn)在無法解決的問題，或大大加強(qiáng)現(xiàn)有的計算能力，如加速對無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的搜索，模擬真實的量子體系，通過對大整數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解破解最常用的密碼體系?？茖W(xué)家提出了若干種量子計算的實驗方案，但目前還沒有一種達(dá)到實用程度的，都只能做一些算法的演示。例如對于因子分解，傳統(tǒng)算法的計算量隨位數(shù)的變化是指數(shù)增長，而量子算法只是多項式增長。這意味著什么呢？分解一個5000位的數(shù)字，經(jīng)典算

52、法(“經(jīng)典”是跟“量子”相對的詞)需要50億年的時間，量子算法卻只需要2分鐘！但這么美妙的事只是理論，只是潛在的可能性。但這么美妙的事只是理論，只是潛在的可能性。真正在量子計算機(jī)上分解了的最大的數(shù)字是什么？是143 = 11 13，這是科大的杜江峰、彭新華等人在2012年實現(xiàn)的。另一方面，量子通信已經(jīng)有一個應(yīng)用了，稱為量子密碼術(shù)。這一個就非常了不起，它在物理原理上阻絕了泄密的可能，是真正的絕對保密。前面說的量子因子分解可以稱為最強(qiáng)的矛，而量子密碼就是最強(qiáng)的盾。最強(qiáng)的矛能攻破所有經(jīng)典的密碼，只有最強(qiáng)的盾才能抵御它。中國在量子通信領(lǐng)域是世界領(lǐng)先的，多次刷新了傳輸距離的世界紀(jì)錄，有一些試驗性的政務(wù)網(wǎng)

53、絡(luò)已經(jīng)在運行中?？拼蟮纳虾Ｑ芯吭涸谘兄埔活w量子衛(wèi)星，預(yù)計2016年發(fā)射，用來做衛(wèi)星與地面之間的量子通信實驗。如果成功，就可望建立星地一體的絕對安全信息系統(tǒng)，有非常高的軍事與民用價值。中國的量子信息研究一大半在科大，科大有三個大的研究組：郭光燦院士、潘建偉院士、杜江峰教授。這里來講講潘建偉的成才之路。潘建偉在科大碩士畢業(yè)后，到奧地利維也納大學(xué)的安東塞林格(Anto Zeilinger)教授組里讀博士。1997年，他們在自然上發(fā)表了一篇題為實驗量子隱形傳態(tài)(Experimental quantum teleportation)的文章，潘建偉是第二作者。此文第一次實現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)，即科幻電影中的傳

54、送術(shù)(電影當(dāng)然是大大夸張了的)，入選了自然雜志的“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。后來潘建偉回到科大工作，首先遇到的問題就是人才缺乏。為此他自己繼續(xù)到國外開展合作研究，同時有針對性的選派學(xué)生跟隨自己或送到歐美各個先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)。派出去的每個人做不同的方向，回來后互相取長補短，團(tuán)隊逐漸成形，就一點點顯現(xiàn)出了合作效果。2015年，潘建偉研究組在自然上發(fā)表題為單個光子的多個自由度的量子隱形傳態(tài)(Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon)的封面文章，把量子隱形傳態(tài)的體系從一個自由度擴(kuò)展到了兩個自由度。用

55、道德經(jīng)的話說：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”1997年實現(xiàn)了道生一，那時潘建偉還是博士生。2015年實現(xiàn)了一生二，這時他已經(jīng)是量子信息的國際領(lǐng)導(dǎo)者。潘建偉團(tuán)隊從當(dāng)初的單方向派人去海外學(xué)習(xí)，已經(jīng)變成有來有往，目前有2位外籍教授、6名外籍留學(xué)生，分別來自德國潘建偉院士我們來比較一下拉比、鮑林和潘建偉。他們的成長道路很相似，都是先到先進(jìn)國家學(xué)習(xí)，然后回國建立團(tuán)隊，把本國提升到先進(jìn)水平。有些過于保守的人反對出國留學(xué)和對外交流，認(rèn)為關(guān)起門來自己搞才是正道，這固然是錯誤的。但更多的人是過于悲觀，認(rèn)為中國永遠(yuǎn)都只能跟在人家后面跑，不可能搞好科學(xué)，這就更加錯誤。我親耳聽到過地位很高的人言之鑿鑿地說“中

56、國人不會創(chuàng)新”，這種人的危害比保守派要嚴(yán)重得多。正確的態(tài)度是，“世上無難事，只要肯登攀”。如果說中國沒人才，那么耐心培養(yǎng)不就是了？以中國人的文化底蘊、勤奮程度和天分，只要按照科學(xué)規(guī)律做事，持之以恒地投入，沒有做不成的。科技新聞在你身邊對以上各個結(jié)論，人們有一些常見問題。下面我們來擬一個答客問，解釋一下若干常見的誤解。問：中國的科學(xué)已經(jīng)這么厲害了？我怎么感覺不到？答：因為你沒有關(guān)心這方面的消息。如果你關(guān)心的話，就會看到很多。例如2015年3月，理化所和清華大學(xué)制備了一種液態(tài)金屬機(jī)器人，含鎵的液態(tài)合金吸收一小片鋁以后，就可以在電解質(zhì)液體中運動很長時間，能夠蜿蜒前進(jìn)和變形，被比喻為終結(jié)者。2015年

57、3月，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所和天津康希諾生物技術(shù)有限公司聯(lián)合研發(fā)出了2014基因型埃博拉疫苗，針對性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，并具備大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)條件，優(yōu)于美國、加拿大的需零下80度冷凍保存的1976基因型疫苗，已經(jīng)治愈了一名英國女兵和一名意大利男護(hù)士。2015年4月，科大建成國際最先進(jìn)的反場箍縮磁約束聚變實驗裝置“科大一環(huán)”，我為此寫了篇科普核聚變以及補遺。2015年5月，中國科學(xué)家研發(fā)的脫細(xì)胞角膜基質(zhì)“艾欣瞳”上市，這是世界上第一個也是唯一一個完成臨床試驗的生物工程角膜，為全球6000萬角膜盲患者帶來復(fù)明的希望。2015年6月，南開大學(xué)制備了一種特殊的石墨烯材料，用光一照就可以運動，包括太陽光，

58、這是世界上第一種這樣的材料，可望實現(xiàn)光驅(qū)動的飛行。固然中國的科學(xué)宣傳還有很大的改進(jìn)余地，但你如果閉目塞聽，只關(guān)注明星八卦、飛短流長，那即使有再多的科學(xué)成就，你又怎么會注意到呢？人云亦云與取樣錯誤問：中國的科學(xué)界不是黑幕重重嗎？中國的科學(xué)體制不是僵化落后嗎？中國的科學(xué)成果不都是造假的、花錢買的嗎？答：中國這么大，科技人員這么多，自然難免有陰暗面。美國也是如此。但你如果以為全都很陰暗，那就大錯特錯了。向一流期刊投稿時，審稿人水平很高，而且卡得很嚴(yán)，一心想挑出你的毛病來把你拒掉，造假的有多大幾率過關(guān)？至于說花錢買，就更可笑了。不要說一流期刊，二流的你去買一篇看看？這都是不可能的事。當(dāng)然，有些低級的期

59、刊上會有一些甚至很多低價值的以至造假的、花錢買的文章。不過學(xué)術(shù)界都知道這些期刊水平很低，不會把上面的文章當(dāng)成像樣的學(xué)術(shù)成果。向一流院校求職時，低級別期刊的文章不但沒有正面作用，而且有負(fù)面作用?？傊?，把科學(xué)界當(dāng)成商場官場，是無知無識者常犯的毛病。科學(xué)是最客觀、最公正、最富智慧含量的人類事業(yè)，許多在別的領(lǐng)域適用的在科學(xué)中是不適用的。至于說中國的科學(xué)體制，當(dāng)然有很多可以改進(jìn)的地方。但這個體制畢竟實現(xiàn)了中國科技的快速發(fā)展，可見總體上還是成功的。巧婦難為無米之炊，體制再好，沒錢也干不成事。用飛機(jī)來打比方，體制好比機(jī)身布局，投入好比發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)推力不夠，再符合空氣動力學(xué)的機(jī)身也飛不起來。推力夠了，一塊磚

60、頭都能飛上天。投入不足對中國科技的損害比體制問題大得多，許多被一般人歸結(jié)為體制問題的，其實是投入不足造成的。人云亦云地談?wù)擉w制問題，是缺乏技術(shù)含量的無聊行為。問：(某人對楊振寧近代科學(xué)進(jìn)入中國的回顧與前瞻的評論)我的天最后一節(jié)完全不敢茍同估計全世界都公認(rèn)中國學(xué)生是最聰明最勤奮最守紀(jì)律的可是那又怎么樣呢？看看現(xiàn)在的中國，問題難道是出在人還不夠聰明身上嘛？麻木冷漠的國人，專制獨裁的體制，沒有大無畏的勇氣挑戰(zhàn)這個社會的世俗，再聰明的學(xué)生也只是百無一用。答：這是一個很典型的觀點。它反映了一種很典型的錯誤思維模式：取樣錯誤。許多人看看自己和身邊的人，覺得都不怎么樣，于是就對范圍大得多的問題喪失了信心。但