第2版()
专栏：
现代科学技术
钱学森
要把我国建设成为一个现代化农业、现代化工业、现代化国防和现代化科学技术的社会主义强国，科学技术现代化是关键；但要我国科学技术现代化，就得首先对现代科学技术有个明确的概念。我最近参加了一些讨论，现在把知道的有关这一问题的看法写下来供大家研究，共同提高认识。
要说现代科学技术，就得先谈谈它的前身——近代科学技术。说“近代”就是区别于别的时代，比如奴隶社会时代或封建社会时代的科学技术。近代科学技术开始于十六世纪资本主义萌芽时期的意大利。恩格斯在《自然辩证法导言》中热情称赞：“这是一次人类从来没有经历过的最伟大的、进步的变革，是一个需要巨人而且产生了巨人——在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时代。”（《马克思恩格斯选集》第3卷第445页）所以近代科学技术一开始就是伟大的革命运动的一个组成部分。
随着资本主义兴起而开始的近代科学技术时期，大体到十九世纪七十年代结束，前后约四百年。这个时期的科学技术有两个特点：
第一，基本上是恩格斯称之为搜集材料的科学，一门一门地了解情况，做调查研究，没有来得及把事物的变化过程、事物的相互关系作系统的整理。到最后几十年，才进入恩格斯称之为整理材料的科学，系统地研究事物的变化过程和事物在整个自然界中的相互关系，为综合的、完整的现代科学技术打下基础。
第二，工作方式是个体劳动，没有社会化。牛顿发现万有引力，是一个人捉摸出来的。瓦特发明震撼世界的蒸汽机，迎来了大工业，也是带几个徒弟，一共几个人干出来的。法拉第发现电磁相互作用，也是一两个助手，一个工作台，弄几根电线，几块磁铁和电池，搞出来的。他们都是单干户。所以从前人们对科学家有个印象，好象科学家都是性情孤僻的人，有股怪脾气。这也许对，但那是过去的事了，历史陈迹了。
一
现代科学技术开始于十九世纪末叶，当时出现了有组织的规模较大的科学技术研究单位，这有内在的和外部的原因。内在原因是科学技术到这时期已经比较复杂。专业、分科很多。解决具体科学技术问题，一个行业解决不了，必须各种行业、专业在一起工作。使用的设备、仪器，也复杂得多，制造和维护这些设备、仪器，需要专门力量。外部原因是当时出现的一场技术革命。毛主席说：“技术革命指历史上重大技术改革，例如用蒸汽机代替手工，后来又发明电力，现在又发明原子能之类。”当时出现的重大技术变革是电力技术。
美国发明家爱迪生在一八八一年个人投资组建了世界上第一个科学技术研究所，目的是解决当时新兴的电力工业提出的各种问题。这个研究所有一百多人，有各种专业的科学家，各种专业的工程师、技术人员、技术工人。有搞设备的，制作样机的。还有图书馆、器材部。这是现代科学技术研究单位的雏形。爱迪生名下的发明、专利非常多，实际是这一百多人集体创造的。
从爱迪生的研究所开始了现代科学技术的时代。科学技术研究从个体劳动转变为社会化的集体劳动。推动这种变革的社会原因，首先是由于自由资本主义进入垄断资本主义时代，由于资本家垄断的需要。列宁指出：“竞争变为垄断。结果，生产的社会化有了巨大的进展。特别是技术发明和改良的过程，也社会化了。”（《列宁选集》第2卷第748页）
从爱迪生研究所开始，由于垄断资本主义的发展，大规模的科学技术研究所纷纷成立。所有垄断公司都有研究所，有的不止一个。到二次大战前后，因为战争和武器发展的需要，科学技术研究工作又进一步扩大到可以说是国家的规模。例如飞机、雷达、原子弹、氢弹、导弹的研究。所谓国家规模，就是说完成这些研究，决不是爱迪生时代一百人可以解决的，也不是一千、两千人，而要集中使用一个国家的科学技术力量，组织几万人的集体来解决问题。现在科学技术发达国家花在科学技术上的钱要占国民生产总值的百分之一以上。两霸为了互相争夺，扩军备战，更是如此：美国占百分之三，苏联竟占百分之五、六。这说明现代科学技术的规模，是历史上从来没有过的。
现代科学技术的社会化同资本主义私有制是根本矛盾的，资本主义社会解决不了这个矛盾。只有社会主义制度能够解决。所以尽管我国科学技术总的说来还落后，只要路线对头，我们发展的速度一定会更快，我们能够赶上、超过世界先进水平，这是历史的必然。
二
现代化科学技术是集体的社会化的劳动，那就要象社会化的生产劳动建立产业大军那样，需要建立一支科学技术大军。我国在这方面有很好的条件：第一，我们有无产阶级先锋队中国共产党的领导；第二，毛主席缔造的中国人民解放军有一套完整的经验，这是可以应用于组织建立科学技术大军的；第三，还有大庆的经验，大庆不仅是工业典型，也是科技工作的典型。所以建立我国现代科学技术队伍，我们不但有经验可借鉴，而且有理论、有典型，就看我们善于不善于学习和运用了。
当然要真正把中国人民解放军的经验学到手，真正把大庆经验学到手，也不那么容易，会有斗争。今天首先是要深入揭批“四人帮”，狠批他们长期以来散布的种种谬论，肃清流毒，澄清人们的思想。要发扬民主，贯彻百家争鸣、百花齐放的方针；要强调组织纪律，严格的规章制度。这就又要和千百年来旧社会制度留在人们思想上的残余影响斗。在我国，现代科学技术通过社会化劳动也将改造人们的思想，现代科学技术是科学实验的伟大革命运动，本身就是强大的革命力量。“四人帮”胡说什么抓科学技术就是“单纯业务观点”，就是所谓的“唯生产力论”，进而挥舞大棒，乱扣“不革命”、“复辟派”的大帽子，真是荒谬而又反动。
三
现在让我们来谈谈现代科学技术本身吧。
现代科学技术，不是单单研究一个个事物，一个个现象，而是研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系。整理材料的科学发展成为严密的综合起来的体系。这是现代科学技术的重要特点。
工程技术的科学叫做应用科学，是应用了一些叫做基础学科的理论来解决生产斗争中出现的问题的学问。当然，基础学科中也有好多道理是从生产实践中总结提高而来的。而且没有工农业生产，基础学科研究也无法搞下去。所以基础学科之为基础是从其在现代科学技术体系中的位置而言的。我们一般提六门基础学科：天文，地学，生物，数学，物理，化学。这六门是不是都一样地基础呢？也不是。从严密的综合科学体系讲，最基础的是两门学问。一门物理，是研究物质运动基本规律的学问。一门数学，是指导推理、演算的学问。
先说化学。化学是研究分子变化的。三十年代后出现了量子化学，用量子力学的原理去解决化学问题，使化学变成应用物理的一门学问。近来，由于电子计算机的运用，又出现了计算化学。从前人们认为化学就是用些瓶瓶罐罐做试验。现在由于掌握了原子这么一个物质世界里头运动的规律，就可以靠电子计算机去计算。将来有朝一日化学研究会主要靠电子计算机算，而且可以“设计”出我们要的分子，“设计”出造这种分子、化合物的化学过程。到那时做化学试验只是为了验证一下计算的结果而已。
天文学也是物理。现在的天文学，不是光看太阳、月亮、星星在天上的位置和运行规律，而要研究星星里头怎么变化，研究宇宙的演化。比如研究太阳内部、恒星内部。人去不了，怎么研究？一是研究可见光，把可见的星光分成光谱，将不同频段的光摄下来进行研究。还要研究看不见的频段，如波长比较长的红外线，无线电波；波长很短的紫外线，X光，更短的γ射线等。这么一研究，就发现天文学可是热闹。到处有星的爆发，一颗星象氢弹一样爆炸。一个爆发的过程是一两个月、几个月。中国古书上有所谓客星，实际上就是星的爆发。爆发时亮了，就看得见，过一段时间爆发过程结束，看不见了，就以为是客星走了。天上还有一些更怪的现象。如中子星，是由中子组成的、密度非常大的星，一颗芝麻点大小的中子星物质就有几百万吨重，而且转得很快，转时发出的X光强度不一样，变化周期不到一秒。还有一种星，密度更高，引力场特别强，强到光线射不出来被吸住了，名叫“黑洞”，其实不是洞，是光出不来的星，只有当其他物质被吸引掉进去时才发光，发射出X线。不但恒星会爆发，而且由亿万颗恒星组成的星系，象我们所在的银河星系，中心也会爆发，而且更强烈。一颗恒星爆发起来产生的能量等于十万亿亿个氢弹爆炸的能量，而一个星系爆发起来的能量等于亿亿个恒星爆发的能量！要了解到这些天文现象，没有物理学是不行的。
地学也是靠物理。地学家们讲，地学有三个时代。第一时代是十八世纪末到二十世纪初，研究地质年代时引入了生物观念（化石观念），用生物的化石来断定地质年代，称为生物学地球观。第二时代是二十世纪初，开始研究地球上地壳和海洋的化学成分的变化，矿物元素的分布，来推论地球在地质年代中的演化，称为化学地球观。现在是第三时代。地学上最大的发展是所谓板块理论，发现地球的外壳（包括大陆和海洋）是一块块拼起来的，象七巧板似的。块与块之间有相互作用。这样就可以解释火山带、地震带的形成。这是根据海底岩石的地磁走向推论出来的。我国卓越的地质学家李四光提出了更进一步的理论：一个大的板块中还有小的断裂带、断层，有更复杂的组成。这一些，加上研究地球深处的情况，都要靠物理学，所以称为物理学地球观。
生物学的发展，现在达到了研究分子的水平，也归结到物理上面。分子生物学，不是过去那样研究细胞核、细胞膜、细胞质，而是一直追到分子，把生命现象看作是分子的运动，组合和变化过程。最近生物学上轰动世界的发现是可以把影响遗传的讯息，挂在高分子化合物叫去氧核糖核酸的某一段上传下去。这就是把这种高分子人为地变化一下，将一个高分子的某一段遗传讯息切下来，接到另一个上面，改变遗传的某一特性，创造新的物种。这样，就有可能打破植物动物的界限，把植物的某一特性接到动物上面。这项工作现在只做到细胞内部的水平，若干年以后可以达到细菌水平，如把胰岛素的遗传讯息切下来，接到大肠杆菌上面去，产生出来的新的大肠杆菌不但容易繁殖，而且可以制造大量胰岛素。
所以，天、地、生、化四门基础学科，从现代科学技术体系的观点讲，都可以归结到物理和数学。根本的基础学科，就是研究物质运动基本规律的物理， 加上数学工具。数学不只是演算，也包括逻辑的推理过程。靠六门基础学科的现代工程技术，也靠物理和数学这两门基础作为支柱。所以物理和数学也可以称为现代科学技术体系的基础。在此之上是天文学、地学、生物学和化学这些基础学科以及各种分支学科如力学等；再在上面是工程技术学科如工程结构、电力技术、电子技术、农业技术等。这就是现代科学技术的体系构成。
四
指导整个自然科学技术体系发展的理论是马克思列宁主义、毛泽东思想的哲学。“四人帮”反对毛主席和周总理关于要重视科学基础理论的指示，叫喊哲学就是科学理论。我们要批判“四人帮”用哲学代替自然科学、取消自然科学理论，但同时也要明确，必须用辩证唯物主义的哲学来指导科学技术的发展。
在资本主义国家，科学家们往往受资产阶级哲学的影响，不少人“作了哲学的奴隶，遗憾的是大多数都作了最坏的哲学的奴隶，而那些侮辱哲学最厉害的恰好是最坏哲学的最坏、最庸俗的残余的奴隶”（《自然辩证法》，《马克思恩格斯选集》第3卷第533页）。因此他们常常闹笑话。例如当人们分析到分子原子这一物质运动的层次，他们就说这是小到不能再小了，到顶了。到了这个世纪初，实验结果说明原子核是原子中心非常致密的部分，大小只有原子直径的十万分之一，原子核外围是电子形成的云。从而原子“不可分论”破产了；这才承认物质有更深的一个层次，即现在我们说的原子核和“基本粒子”层次。但那些人又到此为止了，重新说不能再分了。这是二十年前的事。现在又破产了，“基本粒子”保不住了，必须有下一层次存在，才能解释基本粒子的运动规律，所以又一次承认还有更深一层次即层子（外国叫“夸克”）。但资产阶级科学家的顽固性也真惊人，现在又有人说层子可到了头了，不能再分了。
往大里看也是一样，分子原子层次之上的物质运动层次是凝聚态层次，这是我们日常打交道的材料，气态、液态、固态物质。在凝聚态之上的层次，是恒星这一层次，例如太阳有两千亿亿亿吨物质。再往上呢，还有些小阶层如星团，星协，也就是几百颗星、几千颗星的集体。然后是一个大阶层，星系这一物质运动层次。我们就在这样一个银河星系的外缘。银河星系基本上是个扁圆盘，直径八万五千光年（光从银河星系的一边直射到那一边要八万五千年时间，而光每秒走三十万公里），质量是大约万亿个太阳质量。我们现在的天文望远镜可以观测到百亿光年这个范围，当然不算小，但比起整个无穷无限的宇宙来说，还不如沧海之一粟。但就这样，资产阶级科学家就要“推而广之”，说再远的也同近处看到的一模一样，诌出了一门伪宇宙学，结论是：宇宙一直在膨胀，反过来追溯到一百多亿年以前，宇宙开始膨胀，所以时间有了起始点。这不是怪论吗？问题就出在他们忘了在星系层次之上物质运动还有无穷多的新层次，例如现在已经看出由星系组成的星系团和星系团聚集的现象，忽视物质的这些结构，妄想以我们观察到的局部去代替整体是注定要失败的。我们只能说在宇宙的无数别处一定有同我们这里相似的情况，但决不能说宇宙的一切地方都同我们这里一样，那不成了坐井观天了吗？
早在九十年前，恩格斯就说过：“今天，当人们对自然研究的结果只是辩证地即从它们自身的联系进行考察，就可以制成一个在我们这个时代是令人满意的‘自然体系’的时候，当这种联系的辩证性质，甚至迫使自然哲学家的受过形而上学训练的头脑违背他们的意志而不得不接受的时候，自然哲学就最终被清除了”。（《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》
《马克思恩格斯选集》第4卷第242页）那么现在，当现代科学技术已经发展到高度综合而又有从基础到应用的严密结构的体系，就应该有一门代替消亡了的自然哲学的学问，它专门研究科学技术体系的组织结构，研究体系的逻辑性和严谨性，研究科学技术与哲学的联系等。这也可以称为“科学的科学”。这门学问在以前不会有，因为自然科学没有形成体系，当然也不会有研究体系的学问。在本世纪初科学技术体系逐步形成，这方面的工作也自发地开始了，例如A·爱因斯坦和瑞士科学家W·泡利曾做了不少工作。但他们都限于他们的世界观，有时陷于谬误而不能自拔。我们应该认真考虑要不要建立这门学问，如果要，就应专门培养这方面的人才。这也是建设我国科学技术大军的一个项目。
五
前面曾说到现代科学技术，说到底，是靠两门学问，一是物理，二是数学。数学告诉我们如何计算数值，如何演算方程式，如何搞一般的推理。今天我们必须说在这三个数学的功能方面我们有了一种高效能的机器，来帮助我们工作，这就是电子计算机，特别是电子数值计算机。
先说一个航空航天技术中的例子。飞机、导弹、火箭在空中飞，很重要的是研究空气同飞机、导弹、火箭的相互作用。过去靠风洞来测量。现在对风洞的要求越来越高。一般民航机速度每秒二百多米，还好办。远程导弹每秒七千米，超过声速二十多倍，全靠风洞无法解决。这时出现了电子计算机，可以不用风洞吹，用电子计算机算。但这需要计算能力很大的电子计算机。每秒运算一百万次的，一千万次的，一亿次的，现在已经做到，但还不够，将来还可以造一百亿次，一万亿次的高速计算机。到那时造价很高、运转费用大的大型高速风洞可以省下或少用，主要用大型或巨型电子计算机来算出空气作用力，风洞只作为偶然验证计算结果用。再如国外搞飞机设计，完全电子计算机化。从前设计飞机，从方案到全套图纸出来，要花费大量人力物力，用两年半到三年时间。现在用电子计算机，少量人管一下，三个月就出来。所以发展不发展电子计算机，不是可有可无的事情，如果人家三个月，你三年，怎么赛得过人家？这是一定要办的事情。
至于小一点的电子计算机，几十万次到一百万次的，制造不太难。有了这种几十万次的计算机，就可以大大促进生产过程的自动化。许多管理工作也可以用电子计算机解决。电子计算机可以大量节约人力物力和时间。
去年数学界哄动一时的一件事，是用电子计算机证明了数学上的四色定理。画地图要求相邻两国不用同一色，一幅地图最多只需要四种颜色。要证明这个定理很难，数学家经过上百年的努力，证明不了。去年美国数学家用电子计算机证明了。他们看到这个问题要证明并不是不可能，而是证明的步骤、程序很复杂，人一辈子的时间也证不完。他们就把程序编好，交给高速的电子计算机去干。高速电子计算机也用了一千多小时才证出来。美国数学家认为，他们的主要贡献不在证明了四色定理，而在运用电子计算机完成了这件人没有能够完成的事。
所以电子计算机不但能计算，而且能演算方程式，能作数学推理工作，可以把人从繁重的、比较简单的脑力劳动解脱出来。这就如工作母机是人手的延伸，机器是人造出来的，但干起活来，比人手做得好。电子计算机也是人造出来的，当然不可能代替人的全部思维，但是可以帮助人思维，而且更快，更精细，因此能够完成光靠人力无法完成的课题。我们说计算机能代替人搞一部分思维，因为思维同世界上其他一切一样都是物质运动或运动着的物质；不然我们就陷入唯心论。但我们说计算机永远也代替不了人的全部思维，因为第一，计算机是人造的，人是计算机的主人；第二，当人从简单的、计算机能搞的思维解脱出来时，人的思维又可以向更高一级发展。人是会越来越聪明的，计算机总是第二，不可能完全代替人。不这样考虑，就要陷入机械唯物论。
电子计算机将渗入到工农业生产，科学技术工作，生产管理，商业，甚至一切管理机构，是对人类社会活动的一个大变革。十八世纪下半叶的蒸汽机引起了大工业的产业革命，十九世纪下半叶的电力引起了工农业的集中，促成了垄断资本主义的发展，所以都是技术革命。现在原子能是技术革命。那么电子计算机技术是不是技术革命呢？我们要不要能动地推动这场技术革命呢？这是一个非常重要的问题，需要我们来研究它。
现代科学技术正面临着重大突破，是否还蕴育着其他的、更新的技术革命呢？这也是发人深思的。
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专栏：
做向科技现代化进军的模范
共青团中国科学院第五次代表大会，表彰先进人物和先进集体。代表们决心深入揭批“四人帮”，在又红又专的道路上奋勇前进
新华社一九七七年十二月七日讯 中国科学院广大共青团员和青年响应团组织的号召，在又红又专的道路上奋勇前进，决心做向科学技术现代化进军的模范。
中国科学院在京各单位共有共青团员和青年七千多名。他们分布在各研究机构、工厂和后勤部门，是科学院的一支重要力量。近几年来，广大团员和青年在同“四人帮”及其党羽的斗争中，在从事科学研究和其他工作中，涌现出许多先进人物和先进集体。其中有坚决抵制“四人帮”反革命修正主义路线的团支部，有长年坚持学习不懈的业余青年马列主义学习小组，有坚持又红又专方向的青年科研人员、青年工人，有勤勤恳恳为科研、生产第一线服务的后勤工作者等。在当前科研大干快上的新形势下，广大共青团员和青年更加激情满怀。他们说，我们是科技战线的年青一代，实现科学技术现代化，是历史赋予我们的重任。我们不仅能光荣地参加实现“四个现代化”的战斗，而且将幸福地看到“四个现代化”的实现。老一辈革命家的宏伟理想，一定要在我们这一代人手中变为现实。许多团支部、团小组以及团员和青年，纷纷制订红专规划，争分夺秒地学政治、学业务，在各自岗位上努力工作。
最近举行的共青团中国科学院第五次代表大会，表彰了这些先进人物和先进集体，给他们颁发了奖旗和奖状。
中国科学院院长郭沫若为这次代表大会题词，表示热烈祝贺：“神州赤县，长颂东风健。满目青年多俊彦，努力科研实践。科研攀上高峰，促进国防工农，四项化成现代，廿年争取成功。”
大会号召全院共青团员和青年要继续深入揭批“四人帮”，肃清他们在青年工作中散布的流毒和影响，树立共产主义的远大理想；要高举毛主席的伟大旗帜，刻苦地学习马列著作和毛主席著作，继承和发扬党的优良传统和作风；要为革命学习业务、钻研技术，走又红又专的道路，成为努力向科学技术现代化进军的模范；要进一步加强共青团的思想建设和组织建设，切实把团的组织整顿建设好。