我不用讲为什么会是这个样子。第一个现在人的能力或者现在所拥有的能力是无必成的,可以用望远镜看到几百亿光年的地方,小的可以看到原子分子,甚至更小的粒子,可以飞到任何地方,享受现代化的生活,甚至因为疫情影响现在去外面不容易,但是事实上人类几乎可以到达地球任何地方,所以人能力可以说是进步,也是在我们小时候都是在的。
为什么会有这么大的进展,其根本就是科学的发展,科学发展最重要的就是我们人类对世界观的认识,人类是怎么认识世界的,大的科学世界观影响了我们整个人类的发展,从古代亚里士多德的世界观,早期我们认为是地球是位于宇宙中心的,我们也不知道世界上到底有多少原子分子,我们知道有水、土,但是这个时期的世界观认识是非常粗糙,甚至有的是错误的,但是这个观念一直延续到了现在四五百年以前,三四百年以前,也是主要人类发展时期的世界观,直到牛顿世界观的出现,才发现这个地球实际上是在绕着太阳转的,实际上有很多的物体元素,物体的运动规律,为什么能够绕着太阳转,运动的规律由于牛顿力学出现,也是得益于科学方法论发展,推动了科学以及现代科学的发展,所以我们从亚里士多德的世界观到牛顿世界观,到近代世界观的出现,近代科学发展是起了非常重要的作用。
从经典力学到相对论,原子物理相对力学,从化学来讲,从现代的元素到元素周期表,到化学理论,刚才唐院士讲到分子,各个分子之间相互作用形成的,因为这些研究,我们对世界的认识达到了非常高的水平,我列了一些现代的科学世界观达到了什么样的水平。
我们知道世界上万物是有基本粒子组成的,宇宙中四种基本作用力,地球上存在的元素总共有92种,宏观物质和天体的运动规律符合牛顿力学规律,高速运动物质符合相对论理论,微观物质世界的运动符合量子力学基本规律,电磁相互作用遵循电动力学,化学键,包括我们人,我们都是用不同的元素组成的,而每一个元素都给我们人产生了重要的影响,当然有DNA分子等等。
所以我们对世界的认识可以说达到了非常高的水平。
这些认识是从哪里来的,不是凭空来的,而是真正的实验技术的变革一步一步推动了真正的科学革命,从远古时期我们人类只能认识到这个世界,就是当初认识的世界,我们只有耳朵能听,我们对这个世界仍然是有限的,但是有了望远镜、放大镜以后,我们对天体运动的规律有了非常深刻的认识,也是为什么诞生了牛顿力学的发现对经典科学的时代起到了非常重大的推动作用,进一步技术的发展,譬如说光谱仪,质谱仪,核磁等等真正推动了科学发展,我们为什么有量子力学,量子力学是因为当时看到了氢原子的光是分裂的,怎么来解释这个现象,大家慢慢认识到原子的结构是量子,通过实现技术的变革是极大地推动了科学原理,大部分是实验技术变革的受益者,尤其是科学家。科学的发展同时推动了世界技术的革命。从第一次技术革命,蒸汽机时代到电气时代到量子时代,还有一个分子时代,特别对人的理解,我认为是一个真正意义上的第四次技术革命,这个当然还在继续,还有当代信息时代的出现。所以科学的发展也是推动了技术革命,本身实验技术的发展推动了科学发展,科学发展反过来又推动了整个世界技术的革命。
我很早意识到科学仪器对于科学发展的重要性,我也学了这个专业,因为我们古人也很重视这个工具,科学仪器就是我们做科学人的工具,所以在《论语》里面提到了“工欲善其事,必先利其器”,必须要有很好的工具,西方很多学者都有类似的观点,从我的观点来讲,高水平的实验科学研究,包括理论科学的发展,创新科学仪器是非常重要的,而且是推动科学研究非常重要的动力。
我从大学时代到研究生时代,从物理到实验物理化学研究给了我这样一个机会,我经历了很多新的科学仪器的研制,从气象动力学到表面化学动力学的研究,都给了我们很好的认识化学反应机理,特别是一些工具,这些工具的发展对于我们来说是非常重要的。
我的主要领域是做化学动力学的,从化学反应共振态研究到化学反应几何相位效应研究,我今天想要讲的是科学仪器能够推动这些研究的发展。
我们也在利用这样新的科学仪器,在很多科学问题上开展了比较重要细致的研究。我刚才讲的,科学仪器在我们研究里面非常重要,但是科学仪器在整个高科技和产业发展中也具有非常重要的地位,我讲几个数据。
根据美国商务部的数据,科学仪器工业总产值只占工业总产值的4%,但对国民经济影响到66%,我们国家在这方面的投资投入是远远不够,我们现在还有很多问题,因为没有足够控制这个领域的发展,以前投资不够,时间不够也是一个因素。