中國科學(xué)發(fā)展面臨哪些挑戰(zhàn)？| 難忘2016，走在2017
撰文 | 《知識分子》編輯部
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2016年是令人難忘的一年，尤其是對中國科學(xué)而言。
這一年，十位中國科學(xué)家被《自然》雜志選為“中國科學(xué)之星”。這一年，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在酒泉發(fā)射升空。這一年，世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡在中國貴州落成啟用。
2017，中國科學(xué)有哪些值得關(guān)注的突破？中國科學(xué)還面臨著哪些挑戰(zhàn)？
《知識分子》邀請多位不同領(lǐng)域的中國/華人科學(xué)家，請他們回顧2016年中國令人印象深刻的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)事件或科學(xué)家，預(yù)測自己所在領(lǐng)域2017年可能出現(xiàn)的突破，以及剖析中國科學(xué)仍然面臨的挑戰(zhàn)。
一、2016年，中國科學(xué)界令你印象最為深刻的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)事件或科學(xué)家是什么？
張雙南（中科院高能研究所研究員）
在過去的一年，在與我相關(guān)的科學(xué)領(lǐng)域，有兩項(xiàng)科學(xué)研究成果給我留下了最深的印象。
一個(gè)是在量子科學(xué)領(lǐng)域，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉老師、郭光燦老師的團(tuán)隊(duì)等，該領(lǐng)域不是一個(gè)，而是一批的成果，都非常重要。
另一塊則是首屆未來科學(xué)大獎(jiǎng)所獎(jiǎng)勵(lì)的凝聚態(tài)領(lǐng)域（編者注:清華大學(xué)薛其坤教授獲未來科學(xué)大獎(jiǎng)首屆物質(zhì)學(xué)獎(jiǎng)），包括今天采訪（編者注：1月15日的“雙南三問”）的很多物理學(xué)家都是這個(gè)領(lǐng)域的，應(yīng)該說現(xiàn)在中國的凝聚態(tài)領(lǐng)域是走在世界前沿的，很多方面都是世界領(lǐng)先的。
還有很多重大科學(xué)設(shè)施的啟用和完成，比如世界最大的FAST望遠(yuǎn)鏡的啟用，對我們未來天文學(xué)的發(fā)展非常重要；暗物質(zhì)粒子衛(wèi)星在過去的一年中運(yùn)行的非常順利，取得了非常好的數(shù)據(jù)；墨子號的成功發(fā)射和運(yùn)行，相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)在整合，并即將以論文的形式發(fā)表，我們也是非常期待。
夏志宏（美國西北大學(xué)終身教授、“千人計(jì)劃“入選者）
令我印象深刻的科學(xué)事件，一個(gè)是中國物理學(xué)界拿的科學(xué)突破獎(jiǎng)（編者注：中科院高能所王貽芳所帶領(lǐng)的大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)小組于2015年11月獲得2016科學(xué)突破獎(jiǎng)），另一個(gè)是LIGO（探測到引力波），但這不是中國的。還有一個(gè)是潘建偉團(tuán)隊(duì)的量子衛(wèi)星的發(fā)射，還有施一公領(lǐng)銜的結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究進(jìn)展（編者注：2016年，施一公團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志連續(xù)發(fā)表四篇酵母剪接體的結(jié)構(gòu)與機(jī)理的文章）。
丁洪（中科院物理研究所研究員）
最深印象的事件還是量子衛(wèi)星的發(fā)射。潘建偉老師在這方面走在世界的最前面的，世界上第一個(gè)發(fā)射量子衛(wèi)星的科學(xué)家，第一個(gè)在長距離進(jìn)行量子通訊、量子密鑰的分發(fā)，這是令我印象最深的事情。
于祿（物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士）
2016年在科學(xué)上是很豐碩的一年，中國在科學(xué)上取得了很大的成就，有很多人是非常重要的。大家可能知道最多的就是潘建偉。我對潘建偉還是有一些了解的，我覺得他是我們國家培養(yǎng)出來的年輕一代的最杰出的代表，他的團(tuán)隊(duì)好不夸張的說應(yīng)該在世界上這個(gè)領(lǐng)域里確實(shí)處在一個(gè)世界領(lǐng)先的地位，而且另我最高興的是他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在吸引更多更年輕、更有活力的人參加這個(gè)團(tuán)隊(duì)，這樣就可以保證團(tuán)隊(duì)有一個(gè)一直比較強(qiáng)的國際競爭力。
沈志勛（美國斯坦福大學(xué)物理系教授、美國科學(xué)院院士）
當(dāng)然是我的朋友薛其坤，他在很多方面的成就都非常重要。他也是那種比較少的，完全超乎人們想象、真正獨(dú)立思考的科學(xué)家。
黃季焜（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院（籌）教授）
韓春雨事件。
二、你現(xiàn)在最關(guān)注的科學(xué)問題什么？
張雙南（中科院高能研究所研究員）
我們對黑洞的很多東西還不是很清楚，我們知道它的存在，但是它在宇宙中很多過程起的作用還不清楚，甚至它周圍的很多基本知識都弄不清楚，包括大家討論的黑洞附近會(huì)發(fā)生哪些事情，黑洞里面是否會(huì)有一個(gè)火墻。從這個(gè)角度來講，我非常關(guān)注黑洞方面的問題。
第二個(gè)就是暗物質(zhì)問題，雖然已經(jīng)做了這么多年的搜尋，但是現(xiàn)在依然不清楚暗物質(zhì)到底在哪里，它的性質(zhì)到底是怎么樣的。
所以對我來講，今后的許多年都會(huì)持續(xù)關(guān)注這些。
大數(shù)據(jù)和人工智能問題。我希望數(shù)學(xué)家能夠參與進(jìn)來，因?yàn)檫@本來是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，但是很多時(shí)候數(shù)學(xué)家都把這個(gè)放棄了，所以我希望在這個(gè)本來非常純粹的數(shù)學(xué)問題上，數(shù)學(xué)家可以發(fā)揮作用，并改變一些之前應(yīng)用數(shù)學(xué)的做法，用人工智能和發(fā)數(shù)據(jù)分析的方式來做。
薛其坤（清華大學(xué)物理系教授）
我現(xiàn)在最關(guān)心的是高溫超導(dǎo)機(jī)理。
丁洪（中科院物理研究所研究員）
最關(guān)心的問題是高溫超導(dǎo)的問題。這也是我所在的領(lǐng)域，我一直想要將高溫超導(dǎo)的機(jī)理問題解決。
于祿（物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士）
還是高溫超導(dǎo)問題。我研究了很多很多年了，但是大家知道這個(gè)問題還沒有解決。有些人還比較悲觀，覺得這個(gè)事情可能沒法解決。我的想法是相反的，正因?yàn)樗鼪]有解決，所有更有挑戰(zhàn)性。雖然我的年齡比較大了，但是我仍然沒有放棄，希望在有生之年，在了解這件事情上能夠做很小很小的一點(diǎn)點(diǎn)貢獻(xiàn)。
沈志勛（美國斯坦福大學(xué)物理系教授、美國科學(xué)院院士）
我最關(guān)心的是怎么樣達(dá)到室溫超導(dǎo)，無論是從科學(xué)的角度還是人類應(yīng)用的角度都是這個(gè)。因?yàn)槌瑢?dǎo)是量子物理里面最奇妙的一個(gè)現(xiàn)象，也是量子基體效應(yīng)里面最重要的現(xiàn)象之一。從對人類的影響來說，我們都是用材料來定義人類文明的，從石器時(shí)代，到鐵器時(shí)代。如果我們現(xiàn)在要用一個(gè)材料來定義我們的時(shí)代，影響人類生活最多的，就是硅。那我要反問一句：下一個(gè)像上述材料一樣，可以影響人類文明進(jìn)程的材料將會(huì)是什么？我覺得如果室溫超導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)的話，那么就可能是那個(gè)材料，完全可以改變?nèi)祟惖纳?，雖然現(xiàn)在看是幾乎不能實(shí)現(xiàn)的東西。但做科學(xué)就是要做那些幾乎不能成立的，如果你能成功的話，就會(huì)改變?nèi)祟悺?/p>
黃季焜（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院（籌）教授）
如何能夠精確、快速地獲得一個(gè)人的基因組。
滕尚華（美國南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授）
我太太不講中文，我講中文，所以我一直在教小孩中文。孩子出生后，我對小孩是怎樣學(xué)習(xí)，尤其是同時(shí)在學(xué)兩種語言的時(shí)候，到底是有什么好處和挑戰(zhàn)，一直很好奇。
三、2017年，你所在的領(lǐng)域最有可能取得的突破是什么？
夏志宏（美國西北大學(xué)終身教授、“千人計(jì)劃“入選者）
這個(gè)將來肯定是有重大突破和進(jìn)展的，尤其是在人工智能領(lǐng)域。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)，基本上就是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，但是我們沒有按照數(shù)學(xué)問題來做。我希望它能有重大突破。而我自己的領(lǐng)域是數(shù)學(xué)領(lǐng)域，它是一個(gè)很抽象的領(lǐng)域，很難說，而且在很多重大發(fā)現(xiàn)可能是我們現(xiàn)在不知道的，以后可能才會(huì)知道，就是數(shù)學(xué)很多問題都沒有解決，難說哪一年會(huì)有重大突破。
薛其坤（清華大學(xué)物理系教授）
拓?fù)淞孔拥幕A(chǔ)研究領(lǐng)域最有可能產(chǎn)生突破性的成果。
丁洪（中科院物理研究所研究員）
一方面是理解甚至突破高溫超導(dǎo)的機(jī)理問題，可能說一年的時(shí)間太短，但是在未來的拓展還是能夠看見的。第二就是發(fā)現(xiàn)新的高溫超導(dǎo)材料，甚至發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料。
于祿（物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士）
當(dāng)然現(xiàn)在仍在探索的東西還非常多，現(xiàn)在的一個(gè)焦點(diǎn)是更高的轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)體。這是一個(gè)最終的結(jié)果，更重要的是對于高溫超導(dǎo)機(jī)理的了解。了解更多的機(jī)理的問題，我們才能預(yù)言和真正有效地去探索高溫超導(dǎo)體，我自己感覺在17年在高溫超導(dǎo)的機(jī)理上有突破。
沈志勛（美國斯坦福大學(xué)物理系教授、美國科學(xué)院院士）
我覺得最有意思、最有挑戰(zhàn)的就是在以硫化氫為代表的一系列超導(dǎo)材料上，不見得一定是硫化氫，可能是硫化氫的一個(gè)變形材料。它們具有非常高的轉(zhuǎn)變溫度，大約在200K，這已經(jīng)是非常高的一個(gè)溫度。所以，我們現(xiàn)在正在一步一步走向我們的夢想。
黃季焜（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院（籌）教授）
很難預(yù)測。
滕尚華（美國南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授）
我個(gè)人認(rèn)為還是在計(jì)算機(jī)的算法和復(fù)雜性，以及它們的一些應(yīng)用。最近，很多問題好像都有了一些進(jìn)展，人們好像對整個(gè)算法的理解深刻了很多，尤其在統(tǒng)計(jì)、概率方面的進(jìn)展加在一起的時(shí)候。當(dāng)然，具體是哪個(gè)問題有突破，我也沒辦法預(yù)測。
四、中國科學(xué)還面臨著哪些挑戰(zhàn)？
夏志宏（美國西北大學(xué)終身教授、“千人計(jì)劃“入選者）
中國科學(xué)的最大挑戰(zhàn)就是人才問題，尤其是年輕人才。很多重點(diǎn)都發(fā)展已經(jīng)取得重大成果的年輕科學(xué)家，而應(yīng)放在即將取得成果的人才上，那些有潛力的。我們的體制有一些問題，應(yīng)該有潛力的來獨(dú)立的來做，不應(yīng)該讓一個(gè)有支撐的帶一堆年輕人來做，（應(yīng)該）讓年輕人更加發(fā)揮他們的作用。
薛其坤（清華大學(xué)物理系教授）
我覺得可能還是創(chuàng)新環(huán)境和評價(jià)體系，需要進(jìn)一步營造崇尚科學(xué)的氛圍。
丁洪（中科院物理研究所研究員）
其實(shí)更多的是一個(gè)軟環(huán)境的問題。中國科學(xué)界硬件現(xiàn)在做的已經(jīng)很不錯(cuò)，無論從資金的投入，還是人力的投入，重視程度，實(shí)際上不比國外差。但是軟環(huán)境改變的還是慢一些。就是從傳統(tǒng)的文化，中庸之道，種種原因。其實(shí)科學(xué)強(qiáng)調(diào)的是懷疑、挑戰(zhàn)、創(chuàng)新，這些跟傳統(tǒng)的文化是有所差異的。軟環(huán)境的改變可能還需要時(shí)間，這也是中國科學(xué)界所面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。
于祿（物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士）
中國科學(xué)現(xiàn)在發(fā)展到速度很快，原因就是我們國家支持的力度非常大，而且愿意做科學(xué)的人也非常的多。但是有一件事我們需要注意，就是不要趕熱潮、不要趕時(shí)髦，一定要沉住氣，去做那些基礎(chǔ)的、最有原創(chuàng)性的工作，這些工作不是一蹴而就的，而是需要長期的積累，我們需要有更多的年輕人愿意投入到這里來，而且能夠耐得住性子，去敢于碰那些非常難的問題，一年、兩年，甚至是十年，才能夠取得些結(jié)果。
沈志勛（美國斯坦福大學(xué)物理系教授、美國科學(xué)院院士）
中國科學(xué)發(fā)展非常的快，但是現(xiàn)在最關(guān)鍵的一個(gè)問題不是做量，而是做質(zhì)。像薛其坤老師這樣的，做一些能夠引領(lǐng)世界的科學(xué)，而不是在看到別人做了，自己也做一下。我們要真正成為一個(gè)獨(dú)立的，能夠引領(lǐng)世界的科學(xué)家。
黃季焜（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院（籌）教授）
我覺得是評價(jià)體系應(yīng)該繼續(xù)改變，現(xiàn)在的很單一，有點(diǎn)過于追求量化指標(biāo)。
滕尚華（美國南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授）
從教育的角度來看，最大的挑戰(zhàn)是我們用傳統(tǒng)的方式去評價(jià)學(xué)生，看學(xué)生考試考的好不好，題目能不能做出來。但科研最后還是要做自己好奇的東西，你越好奇越想問的越多。
我們從小考中學(xué)，考大學(xué)都是統(tǒng)考，一次統(tǒng)考就希望把學(xué)生分開。美國考大學(xué)的卷子越來越容易，這里有一個(gè)基本線，然后用很多不同的方式幫助一個(gè)學(xué)校了解（評價(jià)學(xué)生）。世界各地都會(huì)有這種情況，當(dāng)然在中國更加明顯。
