呼喚向傳統科學技術基本理論提出挑戰的科技創新成果
陳一文〔cheniwan@263.net〕
中國地球物理學會天災預測專業委員會、中國災害防禦協會災害史研究專業委員會顧問
作者的話 陳一文，英籍華人，中國地球物理學會天災預測專業委員會、中國災害防禦協會災害史研究專業委員會顧問。中國科學院《科學對社會的影響》2004年第2期發表本文“省略版”。公開發表後，國內三十多個網站全文或摘要轉載。中國人民大學《科學管理》2004年第9期全文轉摘後，人民日報出版社2005年12月出版的《中國當代思想寶庫》〔中國管理科學研究院常務副院長盧繼傳主編，共1386頁〕在第九篇《科學學》收錄了本文修訂版。2007年6月中國檔案出版社出版的六卷書《中國科技創新精典文庫》〔ISBN7-80166-737-9〕第一卷《科教興國》〔26-35頁〕第一章“科教論壇”收錄該文“補充修訂版”。該《文庫》50多位編委包括20多名中國科學院、中國工程院的院士。
1998年-2003年，中國在科學技術研究發展方麵的資金投入逐年增多，但是中國科技大獎的發明一等獎連續六年空缺，說明了什麽？有人認為∶“說明了我們這六年來都沒有出現有說服力、有國際競爭力的發明。”作者認為這種認識是完全錯誤的。
作者認為不是中國“這六年來都沒有出現有說服力、有國際競爭力的發明”，而是中國科技研究發展領導部門和主流學界評審科技成果的遊戲規則有問題。中國某些科學技術領域中挑戰傳統科學技術基本理論的科技創新成果，與科學技術界主流學者至今深信不疑的傳統認識和基本理論發生了實質性的衝突，因而處於遭到主流學界的排斥、否定、壓製和層層封殺，無法通過科學界主流學者占主導地位的科技成果評審規則評選出來。
中國政府必須認識，對上述問題缺乏認識涉及到國家、各省、各市用於科學技術研究發展方麵的資金目前的主要投向及其今後若幹年的科技成果產出效益。
中國經濟與社會的高速發展已經遇到〔或者即將遇到〕能源、原材料、環境、天災、教育等領域中一係列重大難題。當代占主導地位的物理學、化學、核物理學等領域科學技術基本理論至今未能向中國提供經濟有效解決這些問題的方案。中國科技技術、經濟與社會的高速健康發展呼喚挑戰突破當代占主導地位科學技術基本理論的科技創新成果向中國提供經濟有效解決這些問題的方案。因此，本文提出的問題，不僅是一個已經無法回避的嚴重問題，而且是已經事關全局嚴重影響和阻礙中國科技技術、經濟、教育與社會進一步高速健康發展的重大的問題，必須盡快迅速解決。
本文中提出的問題值得中國國家、省和市級黨政“一把手”、負責科學技術發展和教育的領導人，以及大學校長們思考。
必須指出，本文提出的問題既是涉及許多理論問題，但是更重要涉及許多領域中作為依據的科學實踐實例。
作者作為立論依據的典型實例，並非專為寫本文而在不同領域調查了解的科技創新成果的例子，而是本人1990年以來在極其有限的幾個科學技術領域中，親自卻偶然地直接了解的一些實現重大突破的科技創新成果實例。這些實例可謂僅是中國科學技術領域中尚未得到充分開拓的許多實現重大突破“非主流科技創新成果”的“冰山一角”。
此外，本文所揭示的某些傳統自然科學技術領域中存在的嚴重問題，絕對不是也不能用來否定在這些自然科學技術領域裏中國主流學界數十年來認識不斷深化的成就，而隻是說明這些認識深化的成就具有相對真理的性質而非絕對真理，不能用來作為主流學界拒絕、排斥、否定和壓製向傳統科學技術基本理論提出挑戰的科技創新成果的依據。
中國科技領域許多權威人士可能會對本文提出的問題持嚴重懷疑和否定的態度，認為作者未能對有關實例提供足夠詳盡進行科學考證的介紹。限於篇幅限製，本“簡略稿”僅是原稿的一部分，作為論據的科學實踐實例也隻是點到為止的介紹和論述，無法展開更詳盡的介紹，請讀者諒解。
作者認為，搞科學技術的人，無論學者還是科學技術管理者，或報道科學技術動態的新聞媒介，最重要、最寶貴的品格是出自高度社會責任感的“承認事實，講真話”，即便這種“事實、真話”有時可能與有關領域絕大多數其它人有所不同，甚至針鋒相對，也要能夠象安徒生童話“皇帝的新衣”中的那個小孩那樣，大膽的喊出“皇帝根本沒有穿衣服！”
1 中國科學技術、經濟和社會高速發展麵臨傳統科學技術無法解決的一些重大難題
1.1能源問題
國資委研究中心趙曉最近發表的一篇文章，其題目雖然為《靠進口能解決中國的能源問題嗎》[i]，但是文章列舉的大量事實導致三項嚴重的結論∶
(1) 世界石油、天然氣市場供應能力無法滿足若幹年後中國經濟發展對石油、天然氣的中期／長期需要；
(2) 若幹年後中國經濟發展對石油、天然氣的需要必將促使世界市場中石油、天然氣價格大幅度長期提高；
(3) 依靠進口根本無法解決中國當前經濟發展以及中期和長期經濟發展遇到的越來越嚴重的能源問題；
1.2 汙染問題
中國在環境保護和消除環境汙染方麵取得了令人矚目的巨大成就，但中國經濟和社會的高速發展依然麵臨下述難題∶
(1)過去多年“先發展經濟、後治理環境”的欠賬依然巨大，不但需要大量投資，而且需要能源消耗。傳統科學技術基礎上的“再循環經濟”有助於解決許多問題，但不能經濟有效地解決所有的問題。
(2)中國人口基數基礎上的日益城市化發展造成越來越嚴重的城市汙水問題。個別沿海大城市如果將未能達到環保要求的城市汙水排放到近海的盆地中，僅能夠使環境汙染問題的嚴重顯現推遲幾十年，造成災難性環境汙染坑害子孫後代的更加嚴重後果。
(3)中國目前迅猛發展的私人汽車，不僅加劇中國若幹年即將遭遇的能源短缺問題，而且嚴重加劇大城市的空氣汙染問題。
1.3 與城市化發展問題聯係在一起的城市及其郊區的水短缺問題和城市汙水問題 [ii] [iii] [iv]
我們無法回避而必須正視這樣一個嚴酷的事實∶中國經濟發展對能源中期和長期需求極其巨大的缺口、嚴重的環境汙染、許多區域缺水問題和城市汙水等問題交織在一起。傳統科學技術至今未能向中國提供經濟有效綜合治理這些問題的良策。
《中國科技信息網》的主頁〔www.chinainfo.gov.cn〕下邊《陳一文先生就解決中國能源與環境問題與網友討論》專欄中發表的作者許多文章，包括已經完成的新作《中國必須走世界任何國家從未走過的新型能源發展道路！》，對這些問題進行詳細討論。
1.4 天災預測問題
(1)“隨著國民經濟的發展、生產規模擴大和社會財富的增長，災害造成的損失正逐年上升，…… 近十年來，自然災害每年給中國造成的經濟損失都在1000億元以上，常年受災人口達2億多人次，中國已成為世界上災害頻發、受災麵廣、災害損失嚴重的國家之一。[v]
(2)全年〔注∶2003年〕因各種災害造成的直接經濟損失達1886億元。[vi]
事先足夠時間做出較為準確可靠的天災預測，在此基礎上做出有效防災減災所必要的充分準備，毫無疑問是防災減災最有效的措施。
在中國造成損失最大的各種自然災害中兩類最為突出∶一類與天氣異常變化有關；另一類為地震及其來源導致的其它災害。
2003年10月，中國工程院院士李澤椿坦承如下∶[vii]
-- 目前與發達國家相比，我們天氣預報技術水平還有差距。首先是我們天氣預報時效不夠長，夏季的可用預報時效大概是四天多一點，冬天才五到六天。……所以未來我們要努力提高預報準確率，這始終是我們氣象業很重要的一個主題，要向定時、定點和全程滾動的方向發展，形成中期預報〔就是10天以內〕、短期預報〔就是3天以內〕、短時預報〔就是12小時左右〕、臨近預報〔就是6小時以內〕，……。
《中國天氣氣候異常成果研究—2003年》是中國氣象學界對於2003年度氣象預測工作進行總結的專著。2004年6月，曾慶存院士在這部專著的“序言”中寫道[viii]∶
-- 無論在中國，還是在國際上，對2003年出現的諸多極端天氣和氣候事件的預報預測，就有些不盡如人意之處。例如對我國南方的夏秋持續嚴重高溫幹旱，無論我國還是世界上的研究和預測中心都沒報好。人們可以笑罵氣象工作者的“無能”，氣象學工作者也可無奈地自我原諒和辯解，但這畢竟是氣象工作者的恥辱，我們應該洗刷。
上述該專著中提出∶
-- 2003年夏季的氣候異常非常之強，幾乎所有的預測手段都沒有準確地預測出淮河中下遊的夏季降水正異常，主要原因是這次的氣候變化相當“反常”，……甚至違反常規，致使該年的氣候預測經受了嚴重的挑戰。……
中國氣象學界目前對於十天以上、月、季甚至年度天氣變化規律顯然一頭霧水，研究方向都不清楚，無法滿足中國老百姓防災減災的巨大需要。
2001年2月，中國地震學領域首席科學家張國民、傅征祥等人編著的《中國科學院研究生教學叢書—地震預報引論》的“編者的話”用這樣的思想教導中國科學院的研究生∶[ix]
-- 然而，盡管30年來國內外地震預報研究都取得了很大的發展，但地震預報終究是尚未解決的國際性科學難題。地震預報研究，需要長期的科學積累，需要一代接一代人的持久的探索。為此，必須培養地震預報高級科技後繼人才來繼續完成地震預報這一世界性難題。
馬宗晉院士等人在《地球到底怎麽了》文章中坦率的確認∶[x]
-- 國家地震局的有些地震專家認為 ∶要想摸清地震機理並作出準確預報可能需要幾代人的努力。持這種觀點的，在國內外地震界占大多數。
-- 中國的地震預報預測工作開始於上世紀60年代的邢台地震之後。經過幾十年的探索和實踐，在地震預報預測方麵積累了一定的經驗，並且取得過一定的成功。但是，從根本上來說，地震的預測預報是一個全球性的科學難題，至今還沒有從根本上突破和解決。因此，我們一方麵在進行地震預測預報的探索和研究的同時，更多的是注重對地震災害的預防。我們通常是把一些多地震的地區潛在的地震危險劃出一定的區域，通報給當地的人民政府，由當地的人民政府組織各方麵的力量做好防震抗震工作。
顯然，中國地震部門長期以來在以“地震目前無法準確可靠預測”觀點為指導的情況下，不是將地震“三要素”事先預測為前提的防災工作放到首位，而是將大致估計為前提的防災工作和地震“三要素”事後的確定和救災工作放到首位。
這種情況下，中國如果在人口密集地區再次發生1976年唐山大地震那樣的強震的話，類似的慘劇不但將再次難於避免，並且像唐山大震後那樣，他們會繼續用“地震預報研究，需要長期的科學積累，需要一代接一代人的持久的探索”的說法輕鬆地推卸專業地震部門目前一代地震學家的責任。
2005年5月出版的《唐山警世錄》中，作者張慶洲發自內心感慨∶“我謹代表唐山大地震中超過24萬的死者，對昔年的唐山地震監測網的人說，你們曾經預測出唐山大地震，你們告急了，也盡力了，你們是家鄉父老鄉親的驕傲！……我們愛你們，並為你們祈禱……。”
作為中國地球物理學會天災預測專業委員會顧問，我可以負責地向世人確認，《唐山警世錄》紀錄的不僅是事實，證實這些事實的大量科學證據都還存在。
近年來，老百姓和各級政府對於每隔一段發生在不同地方的煤礦瓦斯爆炸、透水等類事故特別關注。絕大多數事故發生以後，深入調查中總能夠找到追逐暴利、腐敗與生產安全管理中的問題，這是事實。但是，人們亦注意到相關地區或不同地區的某些同類事故，或者不同類事故，有時呈現出較短期間的群發現象。這不大可能是這些不同單位管理人員在這同期間疏忽的結果。有關部門是否注意到，生產安全管理中的問題盡管存在了相當長的時期，為何此地的事故此時發生，彼地的事故彼時發生？各種事故何地何時發生難道不是暗示自然界中客觀存在著科學界尚沒有認識的某種時空分布規律嗎？對此，科學界顯然至今仍極其不負責任地視而不見, 不予以考慮！
地球科學主流學者對於地球科學中最重大的一係列基本問題未能做出令人滿意, 能夠自圓其說的解釋，包括∶
① “大陸漂移”和板塊運動的首位驅動力源？
② 地球構造運動的首位驅動力源？
③ 地震和火山的驅動力源和時空分布規律？
④ 地球自轉速度有規律的每年八月份最快、每年四月、五月份最慢的驅動調製力源？
⑤ 實現準確可靠的地震預測和火山爆發預測？
⑥ 除每年的季節變化外，氣候有無中期、長期、超長期變化規律，能否實現氣象重要參數變化的中期預測、長期預測和超長期預測？
科學界主流學者對於人類需要他們研究的這一係列最基本的重要問題至今為止仍然不能做出令人滿意、能夠自圓其說的解釋，隻能說明當代傳統地球科學、地球物理學、地震學、氣象學學術權威們堅持的基本理論存在著一係列研究方向性的實質性錯誤。麵對大自然這些最基本問題的考試，他們至今還沒有及格！
中國傑出的地質學家李四光是突出的例外。他用力學的觀點觀察研究地殼構造運動，發現地球自轉運動的變化與某些地殼構造運動之間的關係。可以預見，如果李四光能夠再工作十年，沿著這個方向繼續再前，李四光及其合作者必將能夠獲得更為重大的發現。
在其光輝一生中，李四光認真學習和研究地學前人的知識和成果，繼承其中科學合理的成分，但從來不迷信於任何權威沒有得到充分證實的理論。李四光繼承和堅持中華民族古代科學思想遺產“唯象”的思想，重視地質勘查觀察到的實實在在存在的反映地殼構造運動的自然現象；他摒棄唯心的“唯理”思想，如果觀察到的自然現象與以前學術權威的理論發生衝突，他始終立足於觀察到的自然現象，對以前學術權威的理論提出疑問，進行修正。
但是，多位中國地殼構造力學學者向作者指出，某些過去設置有地殼構造力學係或課程的大專院校早已撤銷這種專業課程，似乎地殼構造力學隨著李四光的離去而逐漸淡出。
“天地生人”、“整體觀”、“唯象”而非“唯理”的思想和思維方式是中華民族古代科學思想遺產中最寶貴的財富之一。20世紀60年代中期至70年代以來中國一批地球科學非主流研究者、跨學科研究者以及地震預測實踐者、中長期氣象預測研究者，繼承發揚這些思想遺產，在以毛澤東《實踐論》、《矛盾論》為代表的先進哲學思想的指導下，在地球科學領域中取得實現重大突破的許多自主科技創新成果。
從國際上地球係統科學的最新研究動態來看，國際上許多有識之士開始認識到，或者已經認識到地球科學研究中過去存在的一些主要弊病。
2002年5月，作者專程到日本東京大學拜訪羅伯特·蓋勒教授〔1997年在美國《科學》雜誌上發表“地震無法預測”論文的作者之一Robert Geller〕。拜訪中，蓋勒教授向作者介紹了東京大學實施的一項重大的改組。這項改組的《外部評價報告》中明確[xii]∶
-- 將目前四個係〔地球與行星物理係、地質係、地理係和礦學係〕重組成單一的“地球與行星科學係”將除掉過去100多年來建立起來的學科的以及行政的屏障。強烈建議該項重組盡快實施。
綜觀西方許多國家地球係統科學研究今後幾年的發展規劃，可以看到他們過去很少提到的一些新的概念∶
-- “以新的視角審視地球科學的發展”、“預測災害性事件”、“地球係統的主要驅動力”、“以太陽係的行星地球為視角”、“關於熱液區地球構造運動／地球自轉”、“中新生代以來大陸變形過程及動力學”、“大陸形成與溶化的機製”、“地球—生命耦合係統”、“大城市的地震預警係統”、“多個學科的交叉融合”、“地球係統探測新的原理與新技術”、“空間天氣驅動源”、“項目整體研究的創新性和學術價值”……。[xiii] [xiv] [xv]
中國地球科學非主流研究者、跨學科研究者、地震預測實踐者、中長期氣象預測研究者群體60年代中期至70年代以來實現重大突破的許多重要科技創新成果在上述方麵領先於西方十多年至三十年。
西方國家地球係統科學研究今後幾年的發展規劃表明，他們正在對中國非主流研究者已經取得重要成果的這些領域有所醒悟，有所認識，正在向中國主流研究者已經取得重要成果的這些領域靠攏和“接軌”。依照西方國家科學研究的實力，如果中國在這些已經獲得重大成果的領域中停滯不前，西方主流科學家很可能在今後幾年迅速趕上來，以至超過中國。
這就對中國地球科學界、地球物理界、地震學界、氣象學界主流學者提出了一個嚴肅的問題∶迅速改變對這些領域非主流研究者、地震預測實踐者、中長期氣象預測實踐者群體長期以來拒絕、排斥和壓製的態度，接受他們，支持他們，與他們合作，共同將具有中國特色的創新的地球科學、地球物理學、地震學、氣象學研究推進到更高的水平，還是繼續拒絕、排斥和壓製他們的態度，等待西方主流趕上來、超過我們，再重複“同國際接軌”向西方主流學者的研究成果靠攏和“接軌”？
天文學在世界各地最初的出現與發展，首要目的是古人觀天觀地尋找天體運動現象與地球上自然現象之間的關係，為農業活動和軍事活動服務。當然，限於當時的觀測條件和總體認識，古代天文學知識存在有嚴重的局限性、錯誤以及許多為統治階級服務的迷信成份。但是，中國數千年以來的文字記載，民間口頭諺語方式一代一代在民間傳下來的許多知識表明，中國古代天文學成就並非全部糟粕，還包括有許多樸素唯物主義的科學和先進的部分。最重要的就是“天à地à生à人”諧和作用的動態整體觀認識，即天體運動對地球上動態的自然現象特別是天氣變化，具有極其重要的影響，以至某些天象和天體運動可以用來預測天氣的突然變化與中長期變化趨勢。
後來獲得發展沿襲到現代的西方氣象學與天文學當然有許多科學和先進的部分，但是不可避免受到西方思維方式的影響，存在著致命的局限性和無知的一麵。
西方氣象學與天文學傳人中國後，其局限性和無知的內容與中國傳統文化中部分科學先進的內容發生了衝突。在當時，崇洋媚外全盤西化成為時髦。1936年民國出版的《氣象學》斷言∶“氣象與天文常人每混為一談，實則氣象研究之對象為大氣現象，而天文研究之對象為天體。……兩者之間殊少關係。”五十年後，1987年中國出版的《氣象概論》沿襲這種認識∶ “觀星預測天氣是人類文化早期的迷信活動，屬無稽之談。“
現在流行一種說法∶“在科研上有這麽一個規矩，叫約定俗成的規矩，叫做誰主張誰舉證。”但是，西方天文學和氣象學當初否定中國古代天文學成就中天體運動對地球自然現象有重大影響的這部分科學先進內容時，除了無知的不理解和霸道地武斷下結論外，未能“舉證”出充分的科學證據。直到今天，現代天文學家和氣象學家仍然未能做這種“舉證”。
當代天文學界中，除極其個別非主流學者依然將天體運動對地球自然現象影響的研究課題視為己任外，絕大多數天文學家將自己研究的方向和重點放到離人類當前的社會需要和社會責任以及地球上他們未能解釋的自然現象越來越遠的課題上。
2 在“現代科學研究是高度專業化”條件下，業餘研究者和跨學科研究者能否“做出什麽重大的發現”和“革命性的貢獻”？科學技術目前高水平發展的條件下，能否再出現瓦特、愛迪生這樣的重大科技成果發明家？
反“偽科學”自居的〔本名方是民〕在“搜虎”上建立的“”網站
-- “現代科學研究是高度專業化的，業餘研究者幾乎不可能做出什麽重大的發現，更不可能做出革命性的貢獻。如果認為自己是科學天才，做出了重大的科學發現，那麽也應該遵循正常的學術渠道，將論文提交權威的學術期刊發表，才有獲得科學界承認的可能。但是總有人不遵守學術界的行規，在學術界四處碰壁，正常渠道走不通，就想通過大造社會輿論造勢讓自己的成果獲得承認的。”
作者遺憾地看到這種極其錯誤的論斷已經成為中國科學技術界主流不少人否定壓製跨學科業餘研究者科技創新努力的一項重要理由。
科學實踐是檢驗科學真理最終唯一的標準。對於“業餘研究者”能否“做出什麽重大的發現”、能否“做出革命性的貢獻”的問題最終有效的回答，隻能是科學實踐的檢驗。但是，的上述“經典”論斷也引出一些理論上需要討論清楚的問題。
為了批駁上述錯誤論斷，現舉中國與國外“跨學科業餘研究者”的三項科學實踐實例如下∶
實例一∶中國業餘研究者跨學科發明的“
