杨文采院士：“从0到1”突破的起点在哪里？

杨文采，地球物理学家，中国科学院院士。曾任国家现代地质勘查工程中心主任，现任浙江大学地球科学学院教授，中国地球物理学会和中国地质学会的常务理事，中国学术期刊“地质论评”主编。研究方向为地球物理正反演、地球成像和大陆动力学。

2020年9月11日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在与科学家座谈时，进一步指明了新时期中国“把原始创新能力提升摆在更加突出的位置，努力实现从0到1突破”的发展重点与战略方向。

他指出，“关键是要改善科技创新生态，激发创新创造活力，给广大科学家和科技工作者搭建施展才华的舞台，让科技创新成果源源不断涌现出来。”

学习习近平总书记关于科技创新发展战略顶层设计的思想，要思考以下3个问题：

（1）实现科技创新“从0到1”的突破包含哪些环节？

（2）如何改善科技创新生态，激发创新创造活力？

（3）如何破解体制机制障碍，给广大科学家和科技工作者搭建施展才华的舞台？

这些都是各级领导要关照的大政方针问题，本文只讨论其中的一个小问题：“从0到1”突破的起点在哪里？

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 “从0到1”的产生

来源于极少数特殊人才

笔者曾经讨论过学习和思维包括3个环节：

（1）从起点出发吸积，产生知识的碎片；

（2）连线，把知识点连接成知识链；

（3）结网，把知识链连成知识面，使人智力的自组织最优化。

宇宙来源于一个奇点，地球来源于一片星云，生命来源于一个原始的细胞核。不论是物质还是精神，都有一个来源的起点，而发现知识也有起点。

从科学史看来，“从0到1”的“0起点”在少数特殊的人的脑海里，在他们思维的碎片里。

“从0到1”的“0”，指的是实现科技创新“从0到1”突破的起点，也是创新一个知识领域的起点。

在思想进入将要到来的关键问题的本质，思考了关键问题的内涵，产生了相关意识碎片的时候，“从0到1”的“0起点”就在他们的脑海里形成了。

那么，哪些人的脑海里会形成“从0到1”突破的起点?

他们可能是科学家，如牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦；也可能是工程师、实验员或者大学生，如法拉第、比尔•盖茨。他们是特殊人才，他们的共同特点是坚持不懈地思考普通人不去想的问题，准确地进入问题的核心。

例如，普通人只去想如何应用牛顿的力学理论问题，而爱因斯坦却思考了牛顿力学理论的局限性，然后发现牛顿力学理论仅仅适用于理想的刚体，而不是所有物质。这就是问题的核心。爱因斯坦去思考普通人不去想的问题，这就是“从0到1”突破的起点。

有人认为科技创新突破的起点是人丰富的想象力，笔者不那么认为。

想象力是人固有的和非常活跃的精神力量，可以产生各种各样的意识，既可能产生宗教学说和玄学，也可能有助于科学研究。

但是，去思考普通人不去想的科学问题的人，必须有“自然规律是科学界唯一的信仰和追求”这一基本信念。

爱因斯坦说：“相信世界在本质上是有序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的前提。”爱因斯坦又说：“科技界有3种人：为了功利搞科学研究的人、因为兴趣而搞科学研究的人和为人类知识扩容而从事科学事业的人。上帝要我们把前两种人从科技界赶出去！”由此可见，爱因斯坦认为科学的突破来自第3种人追求真理的信念。

他们能够坚持思考将要到来的关键问题的本质，表明他们不仅在整体上了解研究学科的理论精髓，而且非常清楚研究学科的发展前沿和趋势，是不可多得的优秀人才。

真理是科学的目标，科学是对真理的寻求。但是，现今的科学研究和技术研发已经成一种职业，对从业人士只要求有技能而不要求追求真理。因此，社会中寻求真理的第3种人很少，他们也比较难以被普通人理解和关照。

极少数特殊人才思考的“将要到来的关键问题”，对每一个学科都是不同的。例如，中国当前卡脖子问题之一是芯片——高密度集成电路卡，光刻宽度小于16 nm的芯片需要大量进口。研究制造宽度为8~16 nm的芯片就是当前的关键问题。

但是，制造芯片的材料是单晶硅，美国已经发现用单晶硅制造芯片的光刻界限是2 nm。那么，更高密度的下一代芯片用什么材料制造？原料又要用到哪些自然资源？这就是极少数特殊人才思考的两个“将要到来的关键问题”。

如果中国没有人去思考这两个问题，就不会有这方面“从0到1”的科技创新突破，只能从无知慢慢模仿到有知。

在旧中国，普通人不去想天地运行的普适规律问题。儒家学说认为，人的良知即是真理。由于王阳明的“知善知恶是良知，为善去恶是格物”理论的影响，普通人不思考发现和证实自然规律的问题。

普通人的见解经常由他的经济或政治利益所决定，人类社会充满了非理性行为，不追求权力的特殊的第三种人很容易成为弱势群体。

在西方，为了说明上帝创造世界的法则，总有一些人会去思考被大众所忽视的东西，他们思维的闪光投影出自然奥秘的蛛丝马迹。正是这些蛛丝马迹闪光的积累，种下了发展现代自然科学理论的种子。

不过，即使有一些人思考了“将要到来的关键问题”，其中多数人并不能推测到这些问题的本质，只能到此为止。

因此，起点上“从0到1”突破的种子，仅仅存在于极少数特殊人才大脑的意识碎片中，它们在无限大的人类意识碎片海洋里，能够生根发芽的概率非常小。

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改善科技创新生态

促进“从0到1”的突破

习近平说：“关键是要改善科技创新生态，激发创新创造活力”，其中就包括促进起点上“从0到1”突破的种子生根发芽的内容。

现在中国拥有数量众多的科技工作者，研发投入规模也很庞大，如果能够为极少数特殊人才搭建施展才华的舞台，产生科技创新“从0到1”突破的起点就会得到保护，实现科技创新就可以涌现出源流滚滚的大好局面。

如何改善科技创新生态，促进“从0到1”突破的种子生根发芽？

对于原始创新来说，改善生态要注重两方面。一是保护“未来关键问题”原始创新概念的提名权；二是支持原始创新概念的深入研究。

特殊人才对自己长期思考取得的初步认识是非常珍惜的，希望在验证成功后能够得到提名权。

但是，和同行进行学术交流是种子生根发芽不可缺少的土壤，学术思想在自由流动，原始创新概念的提名权就很容易被缺乏学术道德的人窃取。

如果特殊人才原始创新概念的提名权被他人窃取，他就不得不把“从0到1”突破的种子封闭起来，种子健康的生根发芽就没有了希望。

同时，他也希望对原始创新概念进行深入研究，在申请项目时要说明原始创新的概念和研究内容，即学术思想在自由流动。

最糟糕的情况是，有评审人利用公权力不予通过他的申请，而之后，评审人又利用该原始创新的思想为自己的科研项目服务，把它变成自己研究成果的一部分。

这是一种看似合法的变相盗窃，在唯SCI论文的环境下，“枪毙”他人申请的理由可能是“与西方某权威杂志观点不符”。社会必须对这种看似合法的变相盗窃行为加以揭露和谴责，科技创新的生态才可以从根本上得到改善。

2014年6月9日，习近平在两院院士大会讲话中就已经强调，推进自主创新，最紧迫的是要破除体制机制障碍，最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。

科技创新的根源在于改善科技创新生态，激发创新创造活力，要坚决破除管理部门追求当前政绩和“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”的非理性框框，尊重特殊人才对新概念和新理论的思维和首创，珍惜学术思想的自由流动。

这是一项改变中国精神面貌的长期而艰苦的任务，建议在“十四五”期间，首先要大力宣传科学精神和科学道德，使对“未来关键问题”原始创新人才的提名权得到保护。

同时，科技管理部门要重视发现原始创新特殊人才和提高破格支持力度，把对科技原始创新工作纳入现今的政绩考核范围。

可以预见，中国科技工作者一定能够遵照习近平主席的指示，把原始创新能力提升摆在更加突出的位置，努力实现更多“从0到1”的突破，在激烈的国际竞争面前，走出适合国情的创新路子，使科技创新成果源源不断涌现出来。