丘成桐：基础科学研究需要哲学滋养

现代科学技术日新月异，拓展了人类认知和活动的边界，影响着社会生产和生活的方方面面。例如，高速铁路和飞机极大地方便了人们的旅行，发射火箭是为了不断探索宇宙的奥秘，人造卫星环绕地球运行并传送数十亿条信息。现在，无人驾驶飞机、无人驾驶汽车和机器人的发展远远超出了我们以前的想象。这些重大科技成就不是一蹴而就的。在他们的背后是无数不知疲倦地贡献他们的智慧和智慧的人:一些人在硬件方面做出了杰出的贡献，一些人在软件方面做出了巨大的创新。然而，无论一个人在哪里做出贡献，它的基础都是基础科学。

基础科学不同于科学和技术。它是可持续发展和科技进步的基石。有时候，我们可以很快看到基础科学的应用，电磁学就是一个例子。在19世纪法拉第和麦克斯韦发现电磁方程后不久，爱迪生和其他人将它们应用到日常生活中。然而，一些基础科学研究需要很长时间才能应用。例如，数论中有许多深奥的理论，这些理论一直被认为是理论性的。然而，在过去的20年里，密码学研究已经开始广泛运用数论的前沿理论。显然，科技进步离不开基础科学的发展。历史和现实都表明，无论哪个国家能够领导科学技术的发展，都会变得更加强大。哪个国家能领导基础科学的发展，哪个国家的力量将永远持续下去。

基础科学的发展与哲学密切相关。基础科学是对宇宙中所有与物理现象相关的问题的研究。它必须有宏观的自然观，因此需要哲学思维作为支撑。这种哲学应该帮助人类理解自然以及如何与自然和谐相处。许多现代基础科学家都是思想家，他们的知识和思想可以影响科学界几个世纪。其中有牛顿、欧拉、高斯、爱因斯坦、薛定谔等。如果我们仔细阅读他们的作品，我们会发现他们都有一套哲学思想。例如，爱因斯坦在研究广义相对论时深受哲学家马赫的影响。事实上，深远的科学研究必须以概念上的突破为先导，这可能会受到观察事物后获得的思想的影响，但更重要的是，科学家的哲学会影响他们的思想，从而影响他们的研究方向。就中国而言，魏晋南北朝时期，中国的基础科学研究达到了很高的水平，产生了相当杰出的基础科学家。刘辉的《算术注释九章》、祖冲之父子的圆周率和球体积的计算以及孙子的剩余定理都是数学方面的杰出成就。然而，由于受传统哲学的影响，中国人对“量化”重视不够，影响了对这些方面的进一步探索。显然，在哲学的帮助下，基础科学可以不断创新和发展。

基础科学的精神在于拙劣的推理。基础科学研究需要艰苦的训练和深入的观察，才能获得新的成果和好的想法。因此，没有长期的努力，基础科学研究不可能有成功的机会。一些人因此认为与其如此努力地工作，还不如等其他人做基础科学研究后再接手。然而，持这种观点的人忘记了一件事:只有当他们理解了这个理论，他们才能最好地理解它的长度，才能掌握它的本质，才能轻松地运用它。建立贫乏理性的精神也需要哲学的滋养。毕竟，科学家也是有血有肉的人。只有在哲学精神和修养的支持下，科学家的气质和意志才能形成。

基础科学的发展水平直接反映一个国家的科学实力，是提高国家原始创新能力和国际竞争力的基础。发达国家增加了对基础科学研究的投资，以抢占国际竞争的制高点。今天，在我国从事基础科学研究的科学家已经取得了很大成就，但他们可以被称为领导者，很少谈论成为一个家庭。达到这一地位的学者必须能够创造新的知识，探索真理的起源。这离不开哲学的指导。因此，要全面提高基础科学研究水平，就需要重视哲学营养。

(作者是清华大学丘成桐数学科学中心主任)