为什么中国的创新能力不足?

为什么中国的创新能力不足?

当有人说中国没有创新的时候,我们要把问题具体化。

中东有没有创新?东南亚有没有创新?

拉美有没有创新?非洲有没有创新?

印度有没有创新?

孟加拉有没有创新?

或者再把眼光放到欧洲,俄罗斯,乌克兰,塞尔维亚,波兰,罗马尼亚,保加利亚,意大利,希腊,匈牙利,法国,西班牙,有没有创新?

当把问题的主语换成外国的某一个国家之后,你就会发现这个问题其实毫无意义。

因为既可以说有,也可以说没有,反正都可以有话拿来争论一番。

那就争论一下中国有没有创新吧!

round 1

公知:中国人没有创新!

我:什么叫没有创新,你说的是科技创新吗?科技指的是科学和技术。先说说科学方面:

1.自然指数

衡量一个国家的科学发展程度,可以从这个国家在科学杂志上发表的论文看出来,而且这个衡量已经被量化了,最权威和最可信的数字就是下面要解释的「加权的分数计数」。

2014年11月,自然出版集团首次以全新的“加权分值计数法”(WFC,weighted fractional count)指数方式发布了全球“自然指数”。自然指数的分析是基于前一年各科研机构在Nature系列、Science、Cell等68种自然科学类期刊上发表的研究型论文数量进行计算和统计,它追踪了约6万篇优质科研论文的作者单位信息,涵盖全球2万多家科研机构。Web of Science数据库中,这68种期刊在自然科学期刊总数中占比不到1%,但其产生的引用量约占自然科学期刊总引用量的30%。

2017年自然指数排名,美国19579位居第一,中国9088位居第二,德国4363位居第三,第四到第十分别是英国,日本,法国,加拿大,瑞士,韩国,西班牙。

2.顶尖论文数量,也就是全世界发表的被引用次数排在前1%的顶尖科技成果。这是2016年10月的数据。

2004--2014年间,中国高被引论文数量突破1.2万篇,占到全世界高被引论文总量的10.4%,在美国(6.2万篇)、英国(1.6万篇)、德国(1.4万篇)之后,居世界第4位。 2005—2015年10年段的被引用次数处于世界前1%的高被引论文有15011篇,占世界份额的11.9%,增速25%,仍然排在美,英,德之后,排名世界第四位。 2006--2016年10年间,我国处于世界前1%的高被引论文为1.69万篇,占世界份额的12.8%,增速达到13%,世界排名超过德国,由上一个统计年度时的第四位前进到第三位。美国和英国排在前2位。

3.全球论文被引用次数排在前1%的顶尖科学家

下图是汤森路透2016年统计的2004年—2014年全球论文被引用次数排在前1%的顶尖科学家数量,注意这是10年的统计量,美国遥遥领先,顶尖科学家人数占了世界的一半,47.5%,中国科学家有175人,占世界5.7%,排第四。

这么看,中国的科研能力是排在世界前几位的,因此我们可以说中国是科研强国。

再说说技术:

技术的衡量评判标准就是专利数量了。

2016年,在全球范围内,各国公司专利申请数的前五名如下:

中国:1,338,503

美国:606,571

日本:318,381

韩国:208,830

欧盟:159,359

中国的专利申请数大于美国、日本、韩国与欧盟专利申请数之和。

所以我们也可以说中国是技术强国!

round 2

公知:论文数量再多有什么用,多半都是垃圾!专利数量再多有什么用,多半都是垃圾!发那么多论文申请那么多专利,得了几个诺贝尔奖?

我:你没看清楚是顶尖论文数量吗,也就是全世界发表的被引用次数排在前1%的顶尖科技成果。这就已经考虑到论文的质量了。

专利数量确实没有考虑质量,所以我们看看另一组数据——PCT国际专利申请数量,相对于各国在自己国内申请的国内专利来说,由世界知识产权组织发起的PCT国际专利是含金量高的。

世界知识产权组织21日发布的报告显示,2017年中国已成为《专利合作条约》框架下国际专利申请的第二大来源国,仅排在美国之后。中国的华为和中兴成为国际专利申请最多的两家公司。

报告分析了2017年全球各国和企业申请者使用世界知识产权组织服务的情况。从国际专利申请属地来看,2017年提交专利申请量最多的仍是美国,高达5.66万件;其次是中国(4.89万件)和日本(4.82万件)。

其中,中国是唯一申请量年增长率达到两位数的国家,自2003年以来每年增长率都高于10%。

再说说诺贝尔奖,“诺贝尔奖授予的是经过检验、得到公认的成果,往往是几十年前做出来的”,

诺贝尔奖为什么能成为自然科学界最高的荣誉?首先就是因为它的可靠性,比其他任何奖项都高的可靠性。如何保证可靠性?一方面依靠专家评价,另一方面自然就是多等待些时间,等到水落石出。

数据表明获得诺贝尔奖的科学家取得相应成果的平均年龄是37岁,然而得到诺贝尔奖的平均年龄则是59岁,这中间差了22年。所以中国诺贝尔奖少是因为中国22年前科技水平弱,不是现在科技水平弱。按照现在中国的科技水平,几十年后一定会出现中国科学家得诺贝尔奖的高潮。

round 3

一般人如果扯到这里,可能就无话可说了。但当我对一个叫“大漠之鹰008”的微博用户讲诺奖滞后性时,他居然说:

“二三十年就具有滞后性?近代600年改变人类的发明创造没有一个是中国人发明的,什么卫星、导弹、飞机、汽车、地铁、电灯、冰箱等。教科书上的那些物理化学生物定律也没有中国人发现的!”

这个回答确实很难反驳,因为他说的基本属实,就算你绞尽脑汁想出几个来,那也和漫山遍野的西方发明创造没法比。而且前面说的专利申请也不管用,因为他说的是改变人类的发明创造,而不是专利局的数以万计的细枝末节的发明创造。我想了很久才知道怎么反驳。

我:一个科学家如果在小黑屋里闭门思考,是不会发现科学定理或者搞出发明创造来的。要想发现科学定理或者搞出发明创造必须要借鉴前人的发现和尝试,或者用到前人的理论和文献,也就是说一个科学定理的发现或者一项发明创造背后肯定凝聚了前人的汗水。就如牛顿所说:“我看得远,是因为我站在巨人的肩膀上。”

你会问,我写上一段话有什么意义吗?我从月球环形山上中国科学家的名字说起。

环形山大多数以著名天文学家或其他学者的名字命名,月球上的环形山中,有六座分别以我国科学家名字命名。它们是石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山、郭守敬环形山、万户环形山、高平子环形山。其中高平子是现代科学家。

按照那些人的逻辑,这六位科学家对现代科学是没有贡献的。比如现在科学仪器预测地震的能力肯定比张衡发明的地动仪要强,现代超级计算机比祖冲之强多了,能够把圆周率精确到几百万位。可是既然没有贡献,那国际天文学联合会凭什么用他们的名字命名环形山呢?所以说这六位科学家对现代科学是有贡献的,而且贡献非常大。

(ps:我觉得对于一个科学家而言,名字命名月球环形山的难度和意义远大于得诺贝尔奖的难度和意义。因为100年后没有人记得住今年谁得到诺贝尔奖了,但如果100年后人类移居月球,他们会指着环形山说:“这是祖冲之环形山,这是张衡环形山,这是高平子环形山......”更何况诺贝尔奖历史上还是有一些发错的。例如1949年的生理学或医学奖发给莫尼斯(Antonio Caetano de Abreu Freire Egas Moniz),原因是他“发现了脑白质切断术对某些精神疾病的治疗价值”(for his discovery of the therapeutic value of leucotomy in certain psychoses)。但后来发现这种疗法有严重的副作用,现在已经禁止使用了。又如1906年的化学奖发给莫瓦桑(Henri Moissan),原因之一是他合成出了人造金刚石。但后来发现莫瓦桑并没有造出金刚石,是他的助手不堪忍受他无穷尽的实验,把一块天然金刚石混到了原料里,骗过了莫瓦桑和全世界。可是奖已经发出去了,没法再收回来了。)

那么他们都有哪些贡献呢?

1.万户

万户是我国明朝人,大约生活在14世纪末期。他出身于木匠,曾在大将军班背手下效力,供职于兵器制造局。他做事勤勉,爱动脑筋,对各种兵器制造技术进行过深入的钻研,深得班背的喜爱。后来,班背因得罪朝廷权贵而被害,临死前,将一本关于火箭制造技术的书籍留给了万户。根据这本书,万户造出了各种各样的火箭。在制造火箭的过程中,万户萌发了试图利用火箭进行一次飞天探险试验的念头。他设想,火箭可以产生推力,风筝可以飘在空中,如果人坐在椅子上,手持风筝,椅子下面绑上火箭,点燃火箭后,人就可以借助于火箭的推力和风筝的升力飞上天空。万户为了将自己的设想变成现实,进行了精心的准备。等到一切准备就绪后,他就开始了飞天试验。试飞的地点选择在一座山顶上。那天来了不少人。万户坐在一张椅子上,让人把自己捆牢。他双手各持一个大风筝,准备妥当后,叫人点燃了座椅下捆绑着的当时推力最大的47支火箭。随着火箭的烈焰喷射,万户连人带椅离开山顶向前冲去……正当人们惊愕之时,47支火箭硝烟未尽,推力已失,万户连同椅子一起,翻滚着摔到了山下。 万户的试验最终以失败告终,他为此也付出了宝贵的生命。然而,作为人类历史上第一次载人航天的伟大实践者,他所创造的采用捆绑式来解决大推力的设计思想无疑给后人留下了有益的启示。

美国火箭学家赫伯特·基姆在1945年出版的《火箭与喷气发动机》一书中,曾详细地描述了万户飞天的探险活动。此外,在苏联、德国、英国等有关火箭专家的著作中都曾提到此事。 如今,万户已被世界公认为用火箭作动力飞行的先驱。为了纪念这位传奇式人物,国际天文联合会于1959年将月球背面的一个环形山命名为万户山。

2.石申

石申战国中期天文学家。开封人。石申曾系统地观察了金、木、水、火、土五大行星的运行,发现其出没的规律,记录名字,测定一百二十一颗恒星方位,数据被后世天文学家所用。经过长期观测,详细考核,测出恒星138座,810个。他与齐人甘德根据黄道附近恒星位置及其与北极的距离所制成的图表,是世界上迄今为止发现最早的恒星表,在世界天文史上占有特殊的地位。原著《天文》8卷,早佚。后人拾遗补阙,把它与甘德的《星占》8卷,合称《甘石星经》,又名《星经》,曾收入北宋政和年间刊印的《道藏》一书,题名为《通占大象历呈经》 。今存的《甘石星经》为2卷,其中虽有一些后人增添润色之辞,仍不失原书面貌,是一部对天文研究有很高科学价值的文献。石申、甘德的研究成果为历代天文星相家所重视,在正史的天文志类中,引用了他们大量的研究成果。月球背面的环形山,都是用已故的世界著名科学家的名字命名的。因为石申对天文学研究作出了杰出贡献,所以他的名字也登上了月宫。以石申命名的环形山,位于月球背面西北隅,离北极不远,月面坐标为东105°、北76°,面积350平方公里。

3.张衡

张衡,汉章帝建初三年(78年),诞生于南阳郡西鄂县石桥镇(今河南省南阳市城北五十里石桥镇)一个破落的官僚家庭。祖父张堪是地方官吏,任蜀郡太守和渔阳太守。张衡幼年时候,家境已经衰落,有时还要靠亲友的接济。正是这种贫困的生活使他能够接触到社会下层的劳动群众和一些生产、生活实际,从而给他后来的科学创造事业带来了积极的影响。在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡表现出了非凡的才能和广博的学识。

张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一;他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射;他还正确地解释了月食的成因,并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。

张衡观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。

张衡共著有科学、哲学和文学著作三十二篇,其中天文著作有《灵宪》和《灵宪图》等。

为了纪念张衡的功绩,人们将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,将小行星1802命名为“张衡星”。

虽然我没发现张衡的贡献和现代科学有什么直接关系,但他的名字能够命名月球环形山,就说明他对科技进步还是有很大贡献的。

4.祖冲之

祖冲之(429-500),字文远。出生于建康(今南京),祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县),中国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。

祖冲之一生钻研自然科学,其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间,他提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献。直到16世纪,阿拉伯数学家阿尔·卡西才打破了这一纪录。

为纪念这位伟大的古代科学家,1967年,国际天文学家联合会把月球上的一座环形山命名为“祖冲之环形山”。

虽然我没发现祖冲之的贡献和现代科学有什么直接关系,但他的名字能够命名月球环形山,就说明他对科技进步还是有很大贡献的。

5.郭守敬

郭守敬编撰的天文历法著作有:《推步》、《立成》、《历议拟稿》、《仪象法式》、《上中下三历注式》和《修历源流》等十四种,共105卷。

郭守敬为修历而设计和监制的新仪器有:简仪、高表、候极仪、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪以及星晷定时仪12种(史书记载称13种,有的研究者认为末一种或为星晷与定时仪两种)。

1981年,国际天文学会为纪念郭守敬诞辰750周年,以他的名字为月球上的一座环形山命名。

6.高平子

值得一提的是,高平子是个现代科学家。

高平子一生潜心于天文学,为中国现代天文学事业发展作出了卓越贡献。早在22岁时,他就对周髀中的“北极璿玑”进行考证,并证明所谓“璿玑”——这颗周代典籍中记载的北极星,并非现代天文学意义上的北极星,而是小熊星座的阿尔法星,并推测出它的正确位置。这在当时的中国天文学界,引起高度重视。

1924年,高平子作为天文学家,参与接管德国人建造的青岛观象台。随后,他用德国人留下的简陋仪器,观测并建立起一套完整的太阳黑子活动档案。早在1000多年前的汉书中就已存在的太阳黑子记录,终于在1000多年后,在这个天文学家手中重新接上了气脉。

1925年,他主持太阳黑子的观测和研究,为中国天文学留下了太阳黑子的第一批完整影像和资料;这一成就得到同行们的肯定,使青岛成为我国现代太阳黑子观测的发源地,这对现在的天文学仍然有积极影响。1926年,他应邀参加了第一届万国经度联测,国际天文合作活动中第一次出现了中国人的身影;1935年,他只身赴巴黎,参加国际天文学联合会第五届大会,大会决议接纳中国天文学会为正式会员国,中国天文学界终于跻身于国际天文学界行列。当年,高平子应万国经度测量委员会之邀,参加第一届万国经度测量。测量的地点,是在青岛观象台临海的一间石制小屋中。高平子足不出户,用中星仪测量太阳经过该点的子午线时刻。他的观测极为精确,万国经度测量委员会的评价是:“所测经度成绩优良,概为各国所钦佩。”

1936年,高平子通过对中国天文历法的潜心研究,出版了《史日长编》。他还曾主持中国《天文年历》及《国民历》的编算工作。1937年与董作宾等调查河南周公测景台,并测定经纬度,对古代的圭表测影进行了系统考证,发表《圭表测景论》,极受海内外学术界的重视。高平子著述很多,发表学术论文百余篇,著有《天官书今注》、《太阳图说》、《汉历五星步法的整理》、《学历散论》、《史日长编》、《牛顿传》、《伽利略传》等。主持《国民历》的编制工作,对中国天文学史的研究也为人们所推崇。

鉴于高平子对天文方面的卓越成就,在高平子逝世十三年之后的1983年,在希腊帕特雷召开的国际天文学联合会第18届大会决议,将月球正面坐标为6.7S、87.8E,直径为34千米的月面环形山,命名为“高平子环形山”,时至今日,他依然是唯一被铭刻在月球正面的中国人。

综上所述:虽然中国人在最近400年没有什么重大发明创造,也没发现什么重大科学定理,但这不等于中国人对现代科学没有贡献。因为在许多发明创造产生的过程中,借鉴了中国人之前的文献,背后也有着中国人之前的发现和尝试。在许多科学定理被发现的过程中,那些发明者们肯定也借鉴了中国人之前的文献。换句话说,许多发明创造和科学定理的发现背后凝聚了许多华夏儿女的汗水!

其中有六位华夏儿女的名字被铭刻在月球上!

round 4

这是一个科研工作者的看法:

中国人没有科学精神,不懂得创新这句话没问题。市场经济物质时代这一二十年,浮夸和浮躁确实很普遍,急功近利,许多科技工作者为了名誉利益造假,很多社会人士为了金钱各种投机各种不道德。这才使得中国拥有世界第一的科研人员和世界第二的研发投入,但科技产出却排不了这么靠前。

我:多讲唯物主义,要剖析你看到的浮躁,急功近利背后的根源在哪里。是科研人员的待遇太低?是科研人员的晋升通道狭窄?是激励制度不健全?还是项目的运作制度有问题?不要只停留在精神层面。