苏联解体后,俄罗斯长期被美国制裁,经济体量去年只有不到1.66万亿美元并且发展缓慢,“重重、轻轻、轻民”使得产业链不健全、并且脱离全球产业体系较远;另一方面,近80万科技队伍的投入很小,一年的总投资才约140亿美元,人才流失严重。即使在这样的情况下,我们看到俄罗斯还在源源不断地培养世界数学冠军、软件冠军,源源不断地输出诺贝尔奖、菲尔兹奖,源源不断地成长世界著名的数学家、物理学家、化学家。能不能把俄罗斯在基础教育与理论研究上的优势,结合中国战略生存和战略发展的要求,建设中国未来的自己的数学算法中心、软件中心和理论研究中心,是我国科技发展面临的重大挑战。本文从俄罗斯的历史沉淀、挫折振兴和新生力量三个角度进行剖析,分析为中国科技发展战略作出贡献的可能性。
第一章 水滴石穿非日功,英雄筑梦三百年
1696年,年轻的彼得大帝从土耳其手中夺取亚速后,立刻于次年随同庞大使团访欧。当时,英国已拥有人类文明史上最早的成形的科研机构——英国皇家学会(1653年),法国也于1666年成立了巴黎科学院,网罗了莱布尼茨等欧洲最优秀的科学家。彼得大帝深知,要实现国家强盛,不仅要地理入欧,更要科技入欧。自此,俄国开启了科学强国的第一个一百年。
彼得大帝根据他的顾问莱布尼兹的建议,先成立了科学院,再成立大学,以求快速引入先进的科研系统。1724年,俄国科学院在彼得大帝授命下成立,30年后孵化出了莫斯科国立大学。若说科学院的成立是筑巢“”,接下来便是“引凤”。在彼得大帝的大力邀请和资助下,赫赫有名的欧拉、伯努利和哥德巴赫等16位著名数学家和物理学家作为首批院士来到科学院。其中欧拉更是在彼得堡终老,把传统数学从代数和几何两大方向发展,并发展出分析这个新的分支。除了外籍科学家,俄国本土也涌现出一批优秀科学家,包括提出质量守恒定律雏形的罗蒙诺索夫、创立非欧几何的罗巴切夫斯基等。俄国科学力量以破竹之势迅速崛起。
经过欧拉和罗巴切夫斯基等数学家的耕耘,数学史上著名的圣彼得堡学派也逐渐形成,其主要缔造者和代表人物为切比雪夫。相信学过理科的人都对切比雪夫滤波器和切比雪夫不等式耳熟能详。但他对俄罗斯数学作出最重要的贡献在于他发挥了承前启后的作用,培养出许多优秀的继承者,包括随机过程论的开创者马尔科夫和与庞加莱齐名的微分方程稳定性理论开创者利亚普洛夫。马尔科夫过程论在当今的热门领域中依然起着巨大作用,隐马尔科夫模型(HMM)是深度学习兴起前语音识别最有效的方法。
十九世纪前后,统一度量衡、建设西伯利亚大铁路和成立自然生产力研究委员会这段时期,可说是俄国科学强国的第二个一百年。在工业化的刺激下,涌现了化学元素周期表发现者门捷列夫、无线电发明者波波夫和偏微分专家科瓦列夫斯卡娅为代表的一批优秀科学家。
二十世纪俄罗斯进入苏联时期后,迎来了科学强国的第三个一百年。作为20世纪初的莫斯科数学新星,德米特里.叶戈罗夫在担任莫斯科大学力学与数学系主任时期,经常开办数学讨论班鼓励学术交流,促使俄国数学从经典数学向现代数学发展。讨论班上收获了实分析大师鲁津,鲁津进而培养了柯尔莫哥洛夫。柯尔莫哥洛夫不仅创立了强大数定律,而且在湍流理论上的研究还成为了飞行器和潜艇设计的基础。经过数十年的努力,莫斯科科学派成为与彼得堡学派平分秋色的数学“双子星”。
与社会其他方面一样,当时的科研系统也一直处于在高度集权的管理模式中。科学家们享受着优渥的待遇,无须担心生计、讲课、论文和人际关系等负担,可以专注于自己的研究。得益于此,苏联再次喷发大量先进的科研理论,例如列昂尼德.坎托罗维奇的线性规划,彼得.卡皮察的超流体理论和安德烈.萨哈罗夫可控制热核反应等。加上二战和冷战的刺激,苏联在航空航天、核能等领域频频夺取制高点。例如我们耳熟能详的第一艘载人宇宙飞船、苏霍伊系列、图波列夫系列等等。
在清朝闭关锁国的近三百年里,俄罗斯迅速崛起,为人类科技和生活贡献了众多伟大的发明,包括亚历山大.波尼亚托夫的录像机、雅勃洛奇科夫.帕维尔的变压器、伊戈尔.西科尔斯基的直升飞机、谢尔盖.列别杰夫的合成合成橡胶、弗拉基米尔.佐利金的显像管和电视系统、巴索夫和普罗霍罗夫的激光发射器等。还有不少我们所熟知的理论和发明,都是由俄国科学家率先提出的,只是由于种种原因未能及时被世人所知。例如尼古拉.乌莫夫在1873年提出E=kmc2(0.5≤k≤1)的质能方程,比爱因斯坦早了32年;亚历山大.拉德金1870年就发明了白炽灯,比爱迪生早了9年;克拉特尼科夫于1933年发表了《在电缆及“以太”中电子通信的传输能力》,比香农信息论早了16年;阿尔谢尼.郭洛霍夫于1968年发明第一台个人电脑,比Apple早了7年。在无线通信领域,1973年摩托罗拉的马丁.库帕发明了重达3公斤的移动电话原型,十年后优化到45克,但是谁知道俄罗斯的工程师Kupriyanovich早在16年前就发明了移动电话,第二年就优化到只有两个香烟盒大小、500克。可见,俄罗斯和苏联科学家在某些方面方面的能力不亚于、甚至超越超美。
当然,这些科研成就并不是偶然的,也不是仅靠“聪明”或“基因”,而是得益于俄罗斯数百年来对教育和科研的不断投入,以及浸润在良好氛围中的民众对科学知识的热爱和追求。而我们所缺乏的恰恰就是这样的三百年,成批的顶尖科学家以及学派的传承。“十年树木、百年树人”,这句口号在俄罗斯得到了实践和印证。