中国科学院党委书记白春礼：物质科学变革性突破对科学发展的影响

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物质科学变革性突破对科学发展的影响

白春礼

胡锦涛总书记在 2006 年全国科学技术大会上强调：“进

入 21 世纪，世界新科技革命发展的势头更加迅猛，正孕育

着新的重大突破。信息科技将进一步成为推动经济增长和知

识传播应用进程的重要引擎，生命科学和生物技术将进一步

对改善和提高人类生活质量发挥关键作用，能源科技将进一

步为化解世界性能源和环境问题开辟途径，纳米科技将进一

步带来深刻的技术变革，空间科技将进一步促进人类对太空

资源的开发和利用，基础研究的重大突破将进一步为人类认

知客观规律、推动技术和经济发展展现新的前景。”

温家宝总理 2009 年 11 月 2 日在对首都科技界发表的

题为“让科技引领中国可持续发展”的讲话中指出：“世界正在

经历一场百年罕见的金融危机。历史经验表明，经济危机往

往孕育着新的科技革命。正是科技上的重大突破和创新，推

动经济结构的重大调整，提供新的增长引擎，使经济重新恢

复平衡并提升到新的更高水平。谁能在科技创新方面占据优

势，谁就能掌握发展的主动权，率先复苏并走向繁荣。”

科学选择新兴战略性产业非常重要，选对了就有可能跨

越发展，选错了将会贻误战机。原始创新是一个国家竞争力

的源泉。中国要抢占未来经济和科技发展的制高点，就不能

总是跟踪模仿别人，也不能坐等技术转移，必须依靠自己的

析，物质科学研究是科学发展的制高点，充满了原始创新的

机会，而物质科学的变革性突破将对科技和经济的发展产生

十分重要的影响。

物质科学变革性突破的历史启示

物质科学致力于研究物质的微观结构及其相互作用规

律，它不仅是一切科学的基础，而且可以衍生出一系列新的

技术原理，为新材料与新器件的研发提供新的知识基础。物

质科学的研究对象主要包括物质的组成、结构、性质及其变

化规律等，是典型的多学科交叉研究领域。物质科学的研究

不断催生新的理论，而且也催生新方法、新技术、新手段的

发明和运用。物质世界的层次对应于基础学科的分类，主要

有天文学、空间科学、地球科学、生命科学，乃至材料科学、

物理、化学、纳米科技、高能物理、粒子物理等。这些尺度

从大到小，所对应的科学前沿分别为宇宙的起源与演化、生

命的本质、物质的本质与基本结构等。数学是上述基础学科

和科学前沿的共同基础。

物质科学研究是辩证唯物主义世界观在科学研究领域

的实践。物质世界是分层次的，每个层次均有各自的特征和

发展规律。一旦对这个层次的特征和规律有了新的认知，科

学与技术都将发生革命性的变化。人类认识自然、改造自然

的社会活动，也必须从物质世界及其运动规律出发，按照其

本来面貌去认识世界、改造世界，尊重客观规律。这也是科

学发展观的内涵之一。世界是物质的，物质是运动的，运动

科学研究的思想基础，同时物质科学研究也为辩证唯物主义

的思维方式提供科学实证的载体。

绝大多数科学知识是累进式向前发展的，在原有研究成

果的基础上发起新研究项目或对长久以来的猜想及理论加

以验证，这种进步是进化性的，即进化的科学观。世界上绝

大多数科学研究以这种形式的创新性推动科学进步。通过推

翻已有模式，产生全新理论，科学进步是革命性的，以这种

形式构成的科学研究，称之为变革性研究。变革性研究从根

本上改变对已有重要科技概念的理解，或开辟新的领域，挑

战旧理论，迈向新前沿，其特点在于“创新性”(innovative)、

“高风险”(highrisk)与“大胆”(bold)。

1.对自然现象的探索催生了新的理论，奠定了众多发明

和应用的基础。

李政道先生曾指出：“20 世纪初，科学界最大的谜是太

阳。”20 世纪中叶前，人类所有能源都来自太阳。太阳的能

量是经光传播到地球，所以光和热的研究是 20 世纪初物理

界的两大重点。爱因斯坦由于光电效应而于 1921 年获得了

诺贝尔物理奖。2009 年，诺贝尔基金会评出了百余年诺贝

尔奖史上“最受尊崇的”三位获奖者，其中之一是爱因斯坦。

光电效应研究催生了相对论和量子论，引发了一个世纪的创

新革命，产生了原子结构、分子物理、核能、激光、半导体、

超导体、超级计算机等等。几乎 20 世纪绝大部分的科技文

明均源自于此。

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摘要：

物质科学变革性突破对科学发展的影响白春礼胡锦涛总书记在2006年全国科学技术大会上强调：“进入21世纪，世界新科技革命发展的势头更加迅猛，正孕育着新的重大突破。信息科技将进一步成为推动经济增长和知识传播应用进程的重要引擎，生命科学和生物技术将进一步对改善和提高人类生活质量发挥关键作用，能源科技将进一步为化解世界性能源和环境问题开辟途径，纳米科技将进一步带来深刻的技术变革，空间科技将进一步促进人类对太空资源的开发和利用，基础研究的重大突破将进一步为人类认知客观规律、推动技术和经济发展展现新的前景。”温家宝总理2009年11月2日在对首都科技界发表的题为“让科技引领中国可持续发展”的讲话中指出：“...

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