從錢學森成功和失敗的經驗看創新

　　錢學森大概是我一生中最早聽說的中國科學家，可能在幼兒園的時候就聽說過他的故事，說是美國人認為他一個人“值好幾個師”，是我們拿戰俘換回來的。他所從事的工作也充滿著神秘的色彩。我對他的這種印象一直持續到上大學為止。我上大學的時候，正是氣功和人體特異功能風行全國的時期。我那時對這些東西有點好奇，開始并沒有想到懷疑它們的真實性，而覺得是一些神秘的、未知的現象，不過我對這些東西的興趣也不是特別大，沒有象有些同學那樣專門去學去練。直到有一次，我“有幸”聽了嚴新的帶功報告，許多自吹自擂和夸張的說法引起了我的反感和警惕，這時我才去看了一些有關的書和文章，越看越不相信其真實性。而讓我感到非常難以理解的，是錢老對所謂“人體科學”研究的支持。錢老曾經領導中國的航天科研，具有非常豐富的科研經驗，連我這樣一個毛孩子都能看出問題的這些粗制濫造的偽科學，錢老怎么就會這么相信而且鼓吹呢?大致也就在這時，我也聽說了錢老在大躍進時期“科學論證”畝產萬斤的事，這些事使我對他的印象發生了很大的改變。他為什么會這樣，對我來說簡直就是個謎。直到今天，錢老去世后，這些問題也引起了許多爭論。但是絕大多數文章還是停留在簡單的肯定和否定上，似乎還缺少一點更深層的分析：為什么錢老在一些事情上很成功(比如他回國前在空氣動力學和火箭理論研究方面取得的學術成就，以及他在中國的航天科技研究方面所發揮的領導作用)，又為什么在另一些事情(比如大躍進和人體科學上)會有這么大的失誤?錢老在臨終前很關心如何實現創新和突破的問題，他特別回憶了他在加州理工學院時期的一些情況。對于上面的問題，這些回憶和有關的歷史其實可以給我們很多啟發。結合錢先生關于培養冒尖人才、進行創新的“遺言”，我覺得很有必要從錢先生本身的經驗，對于如何才能真正實現創新進行一下分析。

　　先來看看錢老取得成功的原因。無疑，在學生時代錢老就顯示出了他的才華。但是，他能在年紀很輕時就在空氣動力學和火箭理論研究上取得重大成就而出名，與他所處環境和際遇是分不開的。在上世紀的40年代，噴氣推進和超音速飛行正面臨著重大的突破，馮卡門正是當時空氣動力學理論研究的大師，和中國學術界也有良好的關系(他曾到中國講學)，因此在他身邊聚集了好幾個中國學生，錢學森是其中的佼佼者，這就使他能夠研究一些有可能取得突破的重大問題，充分發揮其理論才能。不過，如果當時加州理工僅有馮卡門這樣一位大師的話，恐怕錢老也不過就是一個優秀的學者，而不會成為火箭研究的先驅，更不可能在回國后發揮那么大的領導作用。幸運地是，馮卡門不僅本人是一位空氣動力學研究的大師，而且以他為中心，在加州理工學院聚集了一批志同道合而又具有各種不同才華的人，比如錢先生在回憶中提到的馬林納。這些人的不同知識結構，如馬林納的動手能力、錢學森的理論能力等具有很強的互補性。而南加州地區作為美國航空工業的中心，具有很強的工業基礎，這些都是當時噴氣推進實驗室在噴氣和火箭技術研究上取得突破的重要條件。特別是，在火箭研究中取得成功離不開這些先驅們的巨大熱情和大膽探索，那是一個充滿了挑戰、發現的激動人心的年代。我認為，這些經驗對錢老后來的成功和失敗都有特別大的影響，也是錢老臨終念念不忘這一時期的原因。

　　錢老回國后并沒有再從事許多理論研究，在航天的科研中主要也不是解決具體的科學技術問題。他發揮的作用是今天我們所說的“領軍人物”的作用，也就是對整個大項目進行組織協調工作。他對美國早期火箭研究的整體狀況和歷史經驗的全面了解，使他能站在較高的高度上看問題，并且具有充分的信心和把握，從而使中國在比較差的條件下能迅速在火箭、導彈和衛星方面取得突破。正是從這個意義上說，他“值五個師”。

　　順便說說，我認為在對我國航天科技的宣傳總結中有一些片面性，這使得人們對于我國航天科技取得成功的經驗也產生了一些不正確的認識。我們的宣傳比較強調的是毛澤東、周恩來等新中國第一代領導人對于快速發展兩彈一星的堅定決心和關注支持，以及我國科學家在艱苦條件下克服困難，獨立自主進行研究的精神。這些無疑都是兩彈一星的必要條件。但僅有這些，還不足以使我們在兩彈一星中那么快取得成功。我認為至少還有兩個因素，也是至關重要的。這其中第一個因素，是建國初期已經有包括錢學森在內的大批受過西方專業訓練的科學家和工程師回國，能夠在兩彈一星的研究中發揮關鍵的領軍作用，而這些科學家中大多數是由舊中國的政府或基金會送到西方留學的，這實際上反映了在中國走向現代化過程中歷代中國人、中國社會對科學的不懈追求。前人栽樹，后人乘涼，這些科學家和工程師在新中國成立后真正發揮了作用，但舊中國的功勞也是不應該抹殺的。另一個重要的因素，就是前蘇聯在50年代中期對中國的大規模援助，包括大批技術人員的培養和工廠的建設，使得中國在很短的時間內就建立了一套完整的現代化工業體系，能夠生產出很多基本的材料和部件。我們后來在宣傳中常常強調蘇聯中斷了對中國的援助。但是，如果不是蘇聯一度把中國當作自己的同盟而給與大力援助，幫助中國建造了大量的現代化工廠，那么中國恐怕當時根本就不會具備足夠的工業力量去生產火箭和衛星，就算有很多錢學森這樣的頂尖科學家恐怕也還是無濟于事。

　　我們再回過頭來看看錢老失敗的教訓。首先是論證畝產萬斤。大躍進之前，糧食的畝產一般只有幾百斤甚至幾十斤，說糧食一下能增產到上萬斤，很多人是有所懷疑的。當然，在當時的那種氣氛下，特別是“有照片為證”的情況下，許多人也不由得不信，但多半還是半信半疑，象錢老那樣積極為其尋找科學依據的則極為罕見。比如，錢老寫了這篇文章后，編輯都再三詢問核實才發表，就說明了這一點。為什么錢老會這樣做呢?對于這一問題，我曾經大惑不解，但后來我在讀馮卡門的自傳時忽然有所領悟。馮卡門在他這本書中提到當時他們設計火箭時要估計火箭發動機的效率。當時他們從理論上算出的效率很高，達到百分之九十幾。而另一方面，他們也去請教長期研究汽車發動機的同事，這些同事告訴他們發動機效率只有百分之十幾，而且很難提高(我手頭沒有這本書，這是憑記憶寫的，具體數字不一定準確)。那么究竟誰對誰錯呢?一方是有實踐經驗的同事，一方是僅僅做了理論計算的學生，似乎前者的話更可信。但是，如果火箭的發動機效率真的只能這樣低的話，那么火箭幾乎是不可能上天的。馮卡門等最后還是按照理論預言值進行了設計，實驗結果表明理論是正確的，火箭發動機完全可以達到很高的效率。

　　這件事，或者在火箭研究早期發生的類似的一些事，一定給錢老留下了非常深刻的印象，那就是不能讓自己被一些平常的經驗知識所束縛，而一定要敢于打破常規，大膽創新。這恐怕是錢老敢于用理論論證畝產萬斤的一個重要原因。但不幸的是，當時的農業并不象航天科學那樣處在突破的邊緣，而且所謂的畝產萬斤也根本是不真實的。因此在這里錢老被自己在早期火箭研究中的經驗所誤導了。

　　應該指出的是，錢老對畝產萬斤的論證，除了大家一般所說的生物學上難以實現的問題外，從純粹物理學的角度看可能也有錯，這一點我國最著名的一位宇宙學家曾指出過(我不知道是否還有別人也指出過)。根據熱力學第二定律，并不是系統獲得的全部能量都能被利用，真正可用的能量需要根據熵的轉換來計算。熵的定義是能量除以絕對溫度，由于太陽表面的絕對溫度是6000開，而地球表面的絕對溫度大約是300開，因此根據熵估算出的作物產量上限比根據簡單的能量估計小20倍左右，這是錢老在他的估算中所沒有考慮到的。

　　此后，錢老熱烈支持所謂“人體科學”，大概也是出于同樣一種對突破、對創新的渴求。在他關于培養創新人才的講話中，有這樣一段話頗值得注意：“我回國這么多年，感到中國還沒有一所這樣的學校，都是些一般的，別人說過的才說，沒說過的就不敢說，這樣是培養不出頂尖帥才的。我們國家應該解決這個問題。你是不是真正的創新，就看是不是敢于研究別人沒有研究過的科學前沿問題，而不是別人已經說過的東西我們知道，沒有說過的東西，我們就不知道。所謂優秀學生就是要有創新。沒有創新，死記硬背，考試成績再好也不是優秀學生。”這段話錢老去世后被廣泛報道，也得到很多人的肯定和贊同。但是究竟什么是“別人沒有研究過的科學前沿問題”?結合以往的歷史經驗教訓，這段話究竟應該怎樣理解，是否正確，恐怕還是需要仔細思考的。

　　從以上這些經驗和教訓看，我們要想在科學技術上取得某方面的重大創新，其實需要同時具備多種條件，其中最重要的可能有兩點。一是這個領域本身，由于理論的發展，技術的進步，新的難以解釋的實驗現象大量發現等等，可以認定是有發生重大創新的可能，而同時也有一些有希望的研究手段、技術和工具。二是我們在這一方面具有大量不同層次的、具有不同才能和知識結構的人才以及相應的技術儲備。在具備這些條件的前提下，如果給予大力支持，鼓勵交叉、交流和自由探討，造成一種大膽探索，勇于創新的風氣，那么就很可能取得突破。但是，如果不滿足這些條件中的任何一條，那么不管支持的力度有多大，探索的勇氣有多大，突破恐怕還是難以實現的。而在不具備條件的情況下過分強調創新，甚至會走入歧途。因此，對于創新，應該著重創造必要的條件，不能單純從主觀愿望出發，以為只要膽子大、投入多、挖來“能人“就可以實現。更不能誰敢夸海口就支持誰，到時候實現不了也無所謂，而對于老老實實做事、解決具體問題的人才則嫌棄、冷淡而不予支持甚至加以淘汰。在今天“創新”的口號滿天飛的情況下，我們尤其應該反思一下歷史的教訓。

　　但是，究竟怎樣認定創新的條件是否具備呢?這恐怕沒有簡單的答案。不過，我總覺得，錢老在這些問題上看走眼，在一定程度上恐怕與他過高的權威地位有關。閱讀關于錢老的回憶文章后(有的是錢老去世后寫的，也有一些是以前寫的)，我懷疑錢老內心恐怕是相當孤獨的。因為盡管這種文章很多，但對錢老幾乎都是一種仰視的角度，所回憶的也絕大多數是與錢老業務上的交往，而平等自由、不拘泥于身份地位的思想交流、交鋒是很少的。張純如寫的錢老傳記中有一個故事給我的印象很深，說錢老從國外帶回來很多書，放在力學所辦公室里，力學所的青年研究人員們很想看，后來他的秘書就悄悄把這些書借給他們，看完后再歸還，而錢老從未發覺。這說明了什么呢?由于錢老的地位，錢老和他的本所同事們之間還隔著一條巨大的鴻溝。這種情形也許有一部分是由于錢老本身的性格造成的，但是，幾乎被神化的科學權威地位，航天科技領導人的身份，嚴格的保密制度等等，無疑更造成了許多困難。在這種情況下，越是有才華的人越容易走火入魔。怎樣改變中國學術界這種等級制的文化和風氣，也是值得我們深思的。