从石墨烯研究看科学文化与学术评价

    材料是工业之母。一种材料可以定义一个时代，也可以重构一个时代。安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）因在石墨烯材料方面的卓越研究而在2010年获得诺贝尔物理学奖，这一新材料被广泛认为将重塑工业格局和人类社会的生活方式。然而，滚滚而来的石墨烯热，一方面，彰显了这一新材料科学的良好前景；另一方面，也折射出浮躁不安和急功近利的社会问题。本文是上海交通大学外国语学院特聘教授彭青龙对中国科学院院士、北京大学教授、北京石墨烯研究院院长刘忠范的访谈，访谈主题聚焦“石墨烯、科学文化与学术评价”。

    中国能否成为世界石墨烯科学研究中心

    彭青龙：长期以来，中国在包括材料科学在内的科技领域一直充当跟跑的角色，但最近10年中国的高科技发展势头迅猛。中国十分重视石墨烯材料科学与工程，在这一领域，中国在世界上处于何种地位？是跟跑者，并跑者还是领跑者？中国是否有可能成为世界石墨烯科学研究中心？

    刘忠范：中国拥有全球规模最大的石墨烯基础研究和产业大军，是“统计数字上”的石墨烯强国。在中国，“石墨烯热”已延续近十年。

    不管从研究规模还是人才队伍看，中国在石墨烯领域的国际地位总体上位于第一方阵。一方面，中国石墨烯产业确实发展迅猛，同时在国际上已经发挥引领性作用，但另一方面，也存在两个问题。第一个问题是大多数人只关注眼前利益，想赚快钱。企业只关注当下简单的应用领域，追求快速回报——这样的思维是一个误区，但这就是我们的现状。相反，欧美企业更关心未来技术的研发。政府须下大气力布局未来，体现国家意志，避免出现未来石墨烯领域的“卡脖子”问题。第二个问题是科技与经济“两张皮”现象非常严重，大学和科研院所的科研人员在实验室里写文章，一大堆企业在等待核心技术，缺乏真正的核心竞争力——两条平行线无法协调一致。

    中国虽然位于第一方阵，但在未来技术研发方面，中国最多算跟跑者，甚至因为研发投入过大都没有跟跑的意愿。当然，在个别领域中国是领跑者。总体上我认为现状喜忧参半：“喜”的是对石墨烯的关注很多，“忧”的是关注现在的人太多，关注未来的人很少，但这个问题不仅仅是石墨烯领域的问题，也是整个高科技产业面临的现状。

    至于中国能否成为世界石墨烯科学研究中心，客观地说，如果是产业中心未来还有可能，成为科学研究中心有一定难度，因为整体上我们对科学层面的关注还相当不够。科学是一帮充满好奇心的人，出于自身对其的热爱，不懈探索、刨根问底，最后有所成就——这属于文化现象，依赖一定的土壤。我们目前过度关注实用科学，但事实上科学本身就是“学”，不涉及实际问题。我不敢说中国未来会成为石墨烯基础科学中心，因为欧洲人花了更多的时间和精力。但是，只要政府主动布局、积极引导，还是有可能成为石墨烯产业中心的，因为中国在这方面拥有优势：产业规模大、市场大、人才队伍庞大，以及我们对实用的追求欲超乎寻常。

    很多重要的发现发明都是“闲”出来的

    彭青龙：下面一个问题和日本有关。我知道您在日本留学多年，对日本的文化传统和科学文化十分熟悉，请问日本的科学文化有什么值得我们借鉴的地方吗？与欧洲、日本相比，中国的石墨烯研究有什么独特性？

    刘忠范：我对日本文化比较熟悉。日本人做事比较朴实，更愿意执着于一件事，而不是赶时髦。日本企业中的百年老店数量居全球之首，这是日本的文化特质造就的。人是根植于文化当中的，你的一举一动、一颦一笑、思维方式、行为方式，甚至科研态度，其实都折射出文化的特质。我认为日本有很多东西值得我们学习，2000年起日本几乎平均每年一个诺贝尔奖，现在已经19个。他们是几十年如一日地做学问，这一点在我看来非常难得。日本有些诺贝尔奖得主不会说英文，也从不写英文文章，甚至没有出过国，这种现象在中国绝无可能，因为我们和日本的评价机制不一样，中国人更追求在美国、英国的知名期刊上发所谓的高档文章，我们与日本的文化自信差异巨大。但中国石墨烯研究并不落后于日本，总体上看，日本人对石墨烯的研究投入不如碳纳米管。

    与欧洲、美国、日本和韩国相比，中国石墨烯行业的关注点更多在实用性产品的研发上，国外则更多地关注真正体现石墨烯新材料特性的未来型技术研发。欧洲是石墨烯的发祥地，欧盟于2013年启动为期十年的“石墨烯旗舰计划”，希望将其石墨烯基础研究优势转换成产业发展优势。韩国由于有三星公司这样的大企业牵头，形成了石墨烯研发与产业网络。各国的做法都带有一定的文化特征，我国的劣势是过度关注现在，对未来关注不够，优势是人多力量大，产业化欲望强烈。

    彭青龙：中国石墨烯研究是科技发展与创新的一个缩影。有论者认为，尽管中国科技创新取得了令世人瞩目的成就，但中国在科学技术的理论研究和基础研究方面仍存在不少短板，可否请您结合石墨烯研究的现状，谈一谈我国科技创新在这方面存在的问题？如何扭转这一局面？

    刘忠范：我们需要从文化层面思考这件事。古往今来，我们更重视技术而非理论，讲求实用价值。从某种意义上讲，中医和中药就很好地诠释了国人的“科学观”。我们非常重视“经验主义”，重视系统性和抽象性的描述，而不是“庖丁解牛”式的理论阐述。相比之下，欧洲在文艺复兴后开始用科学的工具、科学的知识和理性的思维去认识自然、理解自然，逐渐孕育出现代科学精神。科学是第一层次的东西——先认识世界才能改造世界；而技术只是表象的、第二层次的东西。我们不善于去刨根问底，科学在中国只是技术的附庸，而非技术的源头。

    科学根植于文化土壤之中，文化是人类思维活动的积分，而创新则是人类思维活动的微分。科技创新需要培育一种创新性的文化土壤。历史告诉我们，没有一个科学发现是规划出来的，也很少有发明创造是用钱堆出来的，很多重要的发现发明都是“闲”出来的。

    彭青龙：工匠精神是中国发展科学文化事业中的重要一环。科学研究、技术和工业的有效结合在今天显得愈发重要。您如何看待中国人的工匠精神？它与科学精神有什么异同？如何培养符合时代需求的工匠精神？

    刘忠范：做研究需要科学精神，做产业需要工匠精神，目前我们都有所欠缺。中国的科研缺少真正的原创性突破，高精尖产业缺少核心技术根基。工匠精神就是把一件事情做到极致。某种意义上，匠人所做的都是“卡脖子”技术。中国企业缺乏工匠精神，这是“卡脖子”问题出现的根本原因。目前绝大多数所谓“石墨烯材料”的碳含量不足60%，这样的材料，怎么能支撑起石墨烯产业大厦呢？如果满足于这种现状，不在材料制造源头上下功夫，未来还会被国外“卡脖子”。为此，中国需要培育千千万万个独角兽企业、隐形冠军企业，只专注于做一件事。

    过度的实用主义很难做好学问

    彭青龙：您曾经说过，“科技工作者的最高境界是：‘或者上书架’‘或者上货架’。”您认为“上书架”与“上货架”之间的关系是什么？您所说的实际困难有哪些？

    刘忠范：首先我们要定义一下什么是“上书架”和“上货架”。所谓的“上书架”，其实就是做学问，一是名留科学史，二是写进教科书。我曾经开玩笑地说，所谓的成就感就是你能自豪地和孙子说的事。你肯定不会讲爷爷曾经发过多少篇《自然》（Nature）、《科学》（Science），因为孙子会嘲笑你有毛病；但是你可以讲课本里的某个定理、公式是爷爷的功劳，这才是真正的“上书架”。

    中国科学界缺少真正的重大突破，是因为“做学问”的人太少，“搞研究”的人太多。基础研究成果的一个表现形式是发表学术论文，当今的学术评价机制是“数数”，看谁发表的论文多，存在严重的“数字化”和“庸俗化”倾向，本质上是一种“评劳模”的做法，年龄越大、团队越大越有优势。大家所熟知的诺贝尔奖评审则完全不同，常常只需要一句话：获奖者发现了什么，或者发明了什么，足矣。一篇在三流甚至不入流期刊发表的论文，照样可以拿诺贝尔奖。这就是我们和国外的差距，我们的学术评价基于统计数字，而国外就是“一句话”而已。

    另一个原因是中国的科学研究总是伴随着实用主义思想，过度的实用主义很难做好学问。客观地讲，盛行了二十年的“唯论文”和“唯影响因子”的现行学术评价体制造就了学术界的繁荣和发展，也缩小了我国学术界与国外的巨大鸿沟，但这种简单粗暴的“数字化”评价方式也造成了学术界的浮躁现实，甚至背离了科学精神。愈演愈烈的竞争压力甚至导致个别学者铤而走险伪造数据、抄袭剽窃，给中国的学术信誉带来潜在的危机，不可漠然视之。

    所谓的“上货架”，就是做真正有实用价值的东西，攻克某个“卡脖子”性的技术难题。实际上，技术难题的解决通常依赖于扎实的基础科学研究，把科学成果真正转化成实用产品，这就是“上货架”。

    “上书架”和“上货架”之间的关联就是科技与产业的关联，“上书架”是“上货架”的基础，但是“上书架”的人和“上货架”的人未必是同一个人。从一定意义上说，“卡脖子”技术是“熬”出来的，不是靠砸钱、人海战术突击出来的。

    培养科学精神，关键是培养学生的好奇心

    彭青龙：国家提出的“反五唯”政策就是旨在营造好的科学研究环境，但是在执行的过程中有“走过场”或者“一刀切”现象，您如何看待这一现象？自然科学与工程领域的评价具有其自身的独特性，怎样构建反映学科规律和特性的多元评价体系？现在学科交叉科研成果日益增多，怎样有效评价学科交叉的成果？

    刘忠范：“破五唯”涉及的是“唯帽子”“唯职称”“唯文章”等科技评价体制问题。实际上，产生“五唯”现象的深层次原因在于过度频繁的科技成果和科技人才的行政化评价。目前我国的人才评价制度可以形象地总结为：“戴帽子”“拔萝卜”“盯着母鸡下蛋”——这就是中国的学术生态现实。

    我认为，学术共同体对学术评价应该负起更大的责任。做好行政部门和学术共同体的角色分工，人才和学术成果评价交给学术共同体，而学术共同体的监督评价交给政府，各司其职。

    交叉学科具有过渡性、动态性，是一门新学科诞生的胚胎阶段。交叉学科值得重视，它是科学发展的前沿，也是新学科诞生的先导。但是，绝不能把交叉学科与需要不同学科参与的问题研究混为一谈。交叉学科尽管具有过渡性和亚稳态特征，也须具有共性的问题、共性的研究方法，有其自身的规律可循。对于新的问题和新的挑战，可以搭建一个研究平台，让各种学科背景的人交流、合作。

    彭青龙：科学精神是现代科学诞生与职业化后所内化为科学家精神气质的一套规范结构，是科学区别于其他领域的显著特征。在科技发展日新月异的时代，科学精神应该体现怎样的时代内涵？具体而言，如何在基础教育、高等教育和社会教育中系统性地建设有利于科技创新的文化环境和土壤？

    刘忠范：科学精神最重要的内涵有两点：一是勇于探索、刨根问底的好奇心和求知欲，二是坚持真理、实事求是的做事态度。

    对于第一点，我就结合自己几十年的学术经历和科研实践谈一谈。在东京大学求学期间的一次实验误操作让我发现了一个全新的“电场异构化反应”，这件事让我真正感受到科学的乐趣。这就是科学精神，我们的教育恰恰缺少对这种科学精神的培养。

    对于第二点，我愿意拿我所从事的石墨烯新材料研究举例。我创建了“北京石墨烯研究院”，开始了把石墨烯材料推向产业化的艰苦奋斗旅程。我认为这也是科学精神的重要体现，作为知识分子要敢于质疑，敢于坚持真理，勇于探索，勇于担当。

    关于如何在小学、中学等基础教育阶段培养科学精神，我认为关键是培养学生的好奇心。中国教育存在的问题在于，总是过于在乎知识的灌输，学生缺少运用知识的动力，只有学习知识的努力。现在小学、中学的课业太过繁重，就算实行了“双减”政策也很难改变现状。

    中国成为世界科学中心需要两个条件

    彭青龙：最后一个问题是关于世界科学中心转移及其特征。世界科学中心在16世纪之后分别转移到意大利、英国、法国、德国和美国。您认为中国有可能成为下一个世界科学中心吗？要发展成为世界科学中心需要哪些条件，或需要具备哪些特征？

    刘忠范：科学中心从文艺复兴时期的意大利、英国、法国、德国到美国，再往西就是中国了，我相信总有一天中国会成为下一个世界科学中心，我对未来充满信心。

    中国要成为世界科学中心需要以下两个条件。首先，中国将是一个国际化社会，里面有各种面孔的人在追求自己的“中国梦”，绝不仅仅限于中国人自己。中国有这个可能性，因为中国人讲求包容性，未来会有更多的外国人才涌入中国，不同文化的碰撞会推进世界科学中心的向中国转移。

    其次，成为“世界科学中心”需要中国人真正在科学上有所贡献、有更大的贡献，而不是依靠模仿抄袭，必须真正领跑科学发展。中国拥有全球最大规模的市场和产业，也拥有最活跃的产业大军。我们面临着百年未有之大变局，需要应对愈趋严重的技术封锁，众多的“卡脖子”问题有待解决。从另一个角度讲，这也是一个前所未有的科技发展机遇，我们要筑牢科技发展根基，做到科技自立自强。还要强调指出的是，基于强大的财力物力，中国正在快速推进大科学装置建设，打造“世界科学中心”的物质基础。总之，我相信在并不遥远的将来中国一定会成为“世界科学中心”。

    （《上海交通大学学报（哲学社会科学版）》2021年第5期 彭青龙）