當(dāng)今五大科學(xué)前沿

第一，宇宙科學(xué)。認(rèn)識(shí)宇宙要大膽，宇宙科學(xué)現(xiàn)在主要研究爆炸理論、膨脹學(xué)說(shuō)，走在最前沿的是美國(guó)休斯敦航天中心的一些科學(xué)家，因?yàn)檫@項(xiàng)研究，他們?cè)絹?lái)越深入到宇宙的深層次，不過(guò)人類(lèi)現(xiàn)在還只是在宇宙一個(gè)很小的局部。

第二，基本物質(zhì)科學(xué)。中國(guó)的陰陽(yáng)五行觀認(rèn)為世界是由金木水火土五種物質(zhì)組成的，西方國(guó)家接著追問(wèn)下去，他們發(fā)現(xiàn)金木水火土是分子組成的，分子是原子組成的，原子是質(zhì)子、中子、電子組成的，質(zhì)子、中子、電子是基本電子組成的，基本電子由更基本電子組成，再往下追問(wèn)就叫一種波、一種旋，所以現(xiàn)在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域最新的理論叫做超旋理論。

如果我們不了解物質(zhì)是由原子分子組成的，就不會(huì)有現(xiàn)在的人造纖維、人造橡膠和塑料。德國(guó)發(fā)現(xiàn)了苯環(huán)，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了碳鏈，物質(zhì)碳鏈的長(zhǎng)短決定了這個(gè)物質(zhì)的特性，所以人類(lèi)就通過(guò)一定的催化劑控制一定的溫度或者一定的壓力，讓長(zhǎng)的鏈變短或短的鏈變長(zhǎng)以及通過(guò)斷裂、聚合來(lái)分散出我們需要的物質(zhì)。只有對(duì)事物有了科學(xué)認(rèn)知以后，才能發(fā)明相應(yīng)的技術(shù)，所以科學(xué)是發(fā)現(xiàn)，技術(shù)是發(fā)明。

第三，地球科學(xué)，就是地圈、水圈、氣圈及其相互關(guān)系的科學(xué)。地圈涉及地質(zhì)學(xué)，水圈涉及海洋學(xué)，氣圈就是氣象預(yù)報(bào)所依賴(lài)的學(xué)科。就這么一個(gè)地圈，我們到現(xiàn)在都沒(méi)有弄清楚，比如地震的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)還可以，10年、20年以后地殼的變化我們多多少少知道一點(diǎn)，近期的臨震前的預(yù)報(bào)應(yīng)該說(shuō)到現(xiàn)在世界各國(guó)都沒(méi)有把握。而氣象預(yù)報(bào)是近期的可以，越遠(yuǎn)越說(shuō)不準(zhǔn)。人類(lèi)在認(rèn)知地球，地球本身也在不斷深化。

成立于1968年4月的羅馬俱樂(lè)部是關(guān)于未來(lái)學(xué)研究的國(guó)際性民間學(xué)術(shù)團(tuán)體，也是一個(gè)研討全球問(wèn)題的全球智囊組織，它在網(wǎng)絡(luò)上流傳最廣的頭銜是“世界十大神秘組織之一”——羅馬俱樂(lè)部將會(huì)員人數(shù)嚴(yán)格控制在300人之內(nèi)，而且為了保證會(huì)員不受政治經(jīng)濟(jì)利益以及意識(shí)形態(tài)的影響，一旦某一會(huì)員成為某國(guó)政府的高級(jí)官員，他的會(huì)員資格將自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。羅馬俱樂(lè)部于1972年發(fā)表了第一個(gè)研究報(bào)告《增長(zhǎng)的極限》，預(yù)言經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不可能無(wú)限持續(xù)下去，因?yàn)槭偷茸匀毁Y源的供給是有限的，做了世界性災(zāi)難即將來(lái)臨的預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)了“零增長(zhǎng)”的對(duì)策性方案，在全世界挑起了一場(chǎng)持續(xù)至今的大辯論。此后人類(lèi)就開(kāi)始重視生態(tài)問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)發(fā)展在原來(lái)的供需、生產(chǎn)、近期增長(zhǎng)、貨幣平衡原理基礎(chǔ)之上，又加了第五個(gè)平衡原理，叫做生態(tài)平衡原理。我們最近一二十年的發(fā)展是以生態(tài)的嚴(yán)重破壞為代價(jià)的，這種發(fā)展是不可取的，當(dāng)然我們有我們的難處，如果不達(dá)到8%的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，失業(yè)率就更高，各種社會(huì)問(wèn)題就出來(lái)了。但是，要緩解這個(gè)問(wèn)題有可能造成經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的失衡，我們目前是進(jìn)退兩難，就是因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有掌握規(guī)律，我們還是在憑經(jīng)驗(yàn)辦事。我國(guó)的科學(xué)研究領(lǐng)域存在一個(gè)問(wèn)題，就是現(xiàn)在我國(guó)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)是分開(kāi)的，大家知道最早的中科院院長(zhǎng)是郭沫若，也就是說(shuō)解放初期自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)還在一起，后來(lái)分開(kāi)了，搞自然科學(xué)的人不了解社會(huì)科學(xué)，搞社會(huì)科學(xué)的人不了解自然科學(xué)，這就使得我們?cè)谡莆找?guī)律的道路上走得更加艱辛。

第四，生命科學(xué)。

第五，非線(xiàn)性科學(xué)，就是研究復(fù)雜性的科學(xué)。線(xiàn)性的一般都是簡(jiǎn)單的，比如成正比的、成反比的。測(cè)量一次就可以決定的空間是一維空間，那就是一條線(xiàn)，測(cè)量?jī)纱尾拍軟Q定的空間叫做二維空間，要測(cè)量三次才能決定的空間叫三維空間，如果還要測(cè)量這個(gè)物體在某一個(gè)時(shí)間在什么地方叫做四維空間，如果還要測(cè)量下一個(gè)時(shí)間在什么地方就叫五維空間。一張紙是一個(gè)平面，二維空間，但我這么一揉之后變成幾維空間？誰(shuí)都說(shuō)不清楚，這叫非線(xiàn)性。很多事情很復(fù)雜，計(jì)算機(jī)都很難算出來(lái)，尤其是天氣預(yù)報(bào)，涉及的數(shù)據(jù)太復(fù)雜了，如果計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中暫停了一下，然后重新啟動(dòng)，最終算出的結(jié)論跟不停頓得出的結(jié)論可能是相反的，這就叫原因的不確定性。還有非加合性，一加一等于二，有的時(shí)候母系統(tǒng)不等于子系統(tǒng)的加合，而是大于或者小于，這都是非線(xiàn)性的。

目前，一大批科學(xué)家默默無(wú)聞地在這些領(lǐng)域里面去探索大自然的秘密，他們更多的是因?yàn)閷?duì)這件事情感興趣，一天工作10個(gè)小時(shí)、20個(gè)小時(shí)一點(diǎn)不覺(jué)得苦，為什么？因?yàn)閷?duì)自己的工作有興趣。所以最近我認(rèn)為刻苦學(xué)習(xí)永遠(yuǎn)學(xué)不出好學(xué)生來(lái)，應(yīng)該是愉快學(xué)習(xí)，帶著興趣學(xué)習(xí)，這是孩子成長(zhǎng)的決定性因素。現(xiàn)在孩子們大多數(shù)學(xué)得并不愉快，這是我們教育的最大的問(wèn)題。

當(dāng)今六大高技術(shù)領(lǐng)域

我們掌握一些科學(xué)原理之后就可以不斷地轉(zhuǎn)化為技術(shù)，當(dāng)然不是所有的科學(xué)都可以轉(zhuǎn)化，就目前來(lái)講有六大高技術(shù)領(lǐng)域。

第一，納米及新材料技術(shù)

NEC集團(tuán)全稱(chēng)日本電氣公司，簡(jiǎn)稱(chēng)“日電”，是日本最大的電子工程和通訊設(shè)備的制造廠家之一，在通訊、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體技術(shù)三大領(lǐng)域，NEC都居于世界前沿。NEC的總裁、創(chuàng)始人是東京大學(xué)物理系畢業(yè)的，他曾經(jīng)被問(wèn)到，為什么要選擇材料行業(yè)作為未來(lái)一生的工作，他說(shuō)材料技術(shù)是一切技術(shù)的基礎(chǔ)。他說(shuō)的材料技術(shù)就是硅片材料，就是現(xiàn)在微電子芯片所用的材料。上世紀(jì)九十年代芯片技術(shù)一日千里，但最近幾年沒(méi)有太大的發(fā)展，計(jì)算機(jī)為了提高自己的效率采用兩個(gè)芯片，即雙核。我們所說(shuō)的微處理器也好，存儲(chǔ)芯片也好，線(xiàn)寬已經(jīng)達(dá)到0.07微米（一米的千分之一是一毫米，一毫米的千分之一是一微米，10的負(fù)6次方），也就是說(shuō)已經(jīng)達(dá)到極限了，下一步的材料很可能就是納米材料。納米和米、微米等單位一樣，是一種長(zhǎng)度單位，一納米的長(zhǎng)度是一米的十億分之一，10的負(fù)9次方，相當(dāng)于一個(gè)中等原子的大小。納米與米對(duì)比，就好象是一只螞蟻與一條5000公里長(zhǎng)的公路。1984年，德國(guó)著名學(xué)者格萊特把6納米的金屬粉末壓制成納米塊,制出了世界上第一塊納米材料，開(kāi)納米材料學(xué)之先河。1990年7月，在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議,正式把納米材料作為材料科學(xué)的一個(gè)新分支。