科学蒙难集 1106-第21章
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挥幸鸲唷〈蟮姆聪臁２唤鲈谌毡竟诔て谖奕宋式颍以谖鞣交Ы缫埠苌儆腥艘茫小⌒┗Ъ叶愿＞缓退那跋吖斓览砺酆敛涣私狻Ｓ⒐始一Щ岬囊槐究镌凇〗樯�1981年诺贝尔奖金获得者时，在福井谦一教授照片下面所写的说明竟是：“福 井，直到大约10年前他的有影响的创造性论著翻译成英文之前，在讲英语的世界中 对他的工作认识是相当不够的”。
“对前线轨道理论做出肯定的评价，经历了漫长而以崎岖的道路”，从第一篇 论文发表到费来明（I。Fleming，著有《前线轨道和有机化学反应》一书）等人的 最初支持，前线轨道理论度过了十分萧条的第一个10年。这与福井因前线轨道理论 荣获诺贝尔奖金后，立即赢得广泛称颂的热烈景象，形成了鲜明的对照。前线轨道 理论最后得到肯定，与1965年武德沃德和霍夫曼提出的“轨道对称性守恒”原理紧 密相关。轨道对称性守恒原理强调化学反应中特殊分子轨道的对称性的作用，而这 种特殊原理强调化学化应中特殊分子轨道的对称性的作用，而这种特殊分子轨道正 是福井所提出的前线轨道。可以认为，这也就是霍夫曼与福井谦一分享1981年诺贝 尔化学奖金的背景。霍夫曼的理论提出之后，欧美化学界对福井谦一的前线轨道理 论给以很大注意，引用福井前线轨道理论也越来越多，例如，武德沃德和霍夫曼的 重要著作《轨道对称性守恒》一书，引用福井的论著有十几篇次。这样一来，日本 国内也开始重视福井谦一在前线轨道理论方面的研究成果。
福井谦一的前线轨道理论， 起初在日本国内没有知音， 这同江崎玲於奈发现 “隧道效应”的情况几乎完全一样。江崎的发明是1958年在日本利用国内条件做出 来的，但是当他刚刚完成这项研究工作时，在国内并没有得到正确的评价，反而遭 到批评，甚至是近于刻薄的批评。因此，江崎的发明在日本“开花”，而“果实” 却结在美国。江崎对此深为遗憾，他认为，如果他的国内同行能够早一些认识到这 项开创性研究工作的意义，及时地继续研究这项发明在半导体和超导技术方面的应 用，“那么1973年荣获诺贝尔物理学奖金的三个人不就都属于日本的了吗！”与此 相似，如果日本国内对福井的前线轨道理论及早认识并继续研究和向前发展，不仅 福井获奖用不着这么晚，而且此项成果的获奖者也将全部都是日本人。
潮流倾向和障碍
福井谦一前线轨道长期被忽视的原因是多方面的，各种因素互相关联，问题比 较复杂。起初，前线轨道理论没有找到适当的数学方程式，在解释和预测化学反应 方面所取的成功，主要借助于简单的休克尔（E。Huckel0分子轨道理论对大量化学 实验资料进行概括，并非依靠高深的数学推导和精确的数值计算，似乎是理论与经 验结合的直观定性方法。福井理论与当时西方利用大型计算机做精确计算，以求化 学纯理论化的一股潮流，特别是“那种‘只见树木不见森林’，忘了化学而单纯追 求理论精密化的倾向”（实际是把化学问题简单化了）大相径庭。看起来前线轨道 理论好像把复杂问题简单化了。然而，这恰恰体现了福井谦一教授的独创精神和前 线轨道理论真正价值。
第二次世界大战以后，美国成了科学发现和发明的主要发源地，美国科学杂志 是宣告科学进展的主要媒介，这给人们造成“人云亦云”错觉。在科学界形成了一 股东方看西方，西方看美国的潮流。一些科学记者甚至包括科学家自己在内，他们 之所以注重某项科学成果，仅仅是因为西方，特别是“在美国得到了常识或被赞同” 。福井提出前线轨道理论的初期，日本正处于战败后的经济恢复阶段，战争的灾难 和沉重的压力还没有完全解除，卑屈之感时隐时现，科学尚处于重新起步的发展时 期。在这种情况下，福井高水平创造性的科学发现，在日本国内没有碰到知音是不 足为怪的。福井先生说，当他的观点刚刚成为新理论时，日本人采取了非常保守的 态度，“可是一旦你和你的理论在美国或欧洲受到人们的常识和重视时，便立刻风 驰电掣般地扩展到日本”。
前线轨道理论长期被忽视，还有两条特殊的原因：其一是日本在工艺技术方面 的发展优势掩盖了基础理论研究上的某些相对薄弱环节；其二是日本语在对外进行 学术交流时的语言障碍。
福井谦一认为，国内同行忽视他的新理论，是因为“在日本没有多少科学家是 从理论的角度在运用它”，“日本在工艺学上的优势有时的确掩盖了在纯科学研究 方面的某些相对薄弱的情况”。日本人以善于模仿著称于世，但这并不是说日本民 族没有创造能力，问题是缺乏适当的社会环境和心理因素。战后日本经济的技术迅 速发展，固已取得很大成绩，然相比之下，科学创造和理论发现则显得黯然失色了。 现代物理索尼研究中心的菊池诚先生直言不讳地指出：“我们日本人一旦有了明确 的目标，就会强烈地全力以赴地向前去探索、去认识，然而在确定个新目标时，也 许求知欲就没那么强烈了”。这种情况也与日本教育有一定关系。在历史上，日本 就是“尊孔之国”，它的教育思想受儒家影响很深。孔子教育思想的弊端是偏重已 有知识的传播，而不注意诱导学生通过自己的观察和思考去独立地探索、发现和创 造，常常把记忆和背诵现成书本做为衡量学生成绩好坏的标准，这在一定程度上阻 碍了学生的科学发现和创造思维的发展。对科学研究工作影响的结果，容易出现迷 信权威、偏重书本、循规蹈矩和照章办事的倾向。然而科学最需要的却是勇敢探索， 努力发现，大胆创新。
日语是汉字与日文符号混用的语言，这在世界上是绝无仅有的。学习和掌握日 语比较困难，特别是对于习惯使用英语等西方语言的人问题就更大了，这就大大限 制了日语论文和书籍的读者。由于语言上的障碍，影响了日本科学对外的传播，要 想使西方广泛了解日本的科学成果，就需要把论文译成英语等西方语言。
发展科学需要适宜的政策
分析前线轨道理论长期被忽视的原因，能够从中找到有益的教训和启示。日本 的一些有识之士，在庆祝福井获奖的高兴之余，没有忘记日本仍然存在某些不利于 科学发展的弊端，并提出建议和希望。长仓三郎指出，“创造”在科学技术中具有 “特殊的重要性”，科学创造性的发挥“需要适宜的政策”，“基础研究与应用研 究有着紧密的关系” 。 京都大学的儿玉信次郎也希望，“以福井获奖为转机”， “在应用化学研究中注意纯化学理论的研究”，以便使日本的“纯化学、应用化学 和化学工业都取得较大的发展”。
高水平的科学发现在国内碰不到知音甚至遭到反对的现象，不只在日本有，在 其它一些科学尚处于发展阶段的国家中也程度不同地存在着。在我国，1982年10月 荣获国家发明一等奖的陈惠波，他发明“斜轧曲线和复合曲线轧辊”的论文，起初 一些杂志竟因观点不同拒绝发表。后来《金属学报》决定刊登。可是，“文章刚一 发表，国内许多行家和学者持不同意见，几乎陷于‘四面楚歌’的境地”，不仅有 “不同观点的争论”，而且有“某种门户之见”，甚至还有“责难”。
科学发现、发明和创造，需要很多条件，物质的、精神的、社会的、心里的、 ……，社会环境影响尤为突出。由于各国具体情况不同，需要把发展科学的一般规 律同本国实际情况结合起来，制定适宜的政策，以利于发挥人的聪明才智，鼓励探 索勇气和创造精神，使本国的科学事业较快而顺利地发展。在国际上，广泛进行学 术交流，取人之长，补己之短，对发展科学和繁荣经济已是迫不及待的问题了。但 是，学习外国的先进科学技术，不应盲目崇拜外国，特别要防止民族虚无主义的自 卑心理束缚科学创造精神。
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第二十章 “事修而谤兴”
——沈括改革方法的坎坷历程
沈括（1031－1095）不仅是我国北宋时期一位有经世之才的杰出政治家，也是 一位学识渊博、成就卓绝的自然科学家。《宋史。沈括传》说他“博学善文，于天 文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通，皆有所论著”。他晚年所著的《梦 溪笔谈》是一部十几万言的皇皇巨著，内容极其丰富，反映了我国古代尤其是北宋 时期自然科学所取得的伟大成就，记载了他自己许多精辟的学术见解。沈括和他的 著作在我国科技史上占据着特别突出的地位，在世界科技只上也享有很高的声誉。 日本数家三上羲夫称赞沈括说：“日本的数学家没有一个比得上沈括，……沈括这 样的人物，在全世界数学史上找不到，唯有中国出了这一个人”。英国著名科技史 家李约瑟也认为沈括是“中国科学史上最奇特的人物”，《梦溪笔谈》是“中国科 学史上的座标”。
但是，沈括这样一们文武双全的政治活动家、世界第一流的科技人才，一生中 却历尽坎坷，在政治上和学术上都屡遭排斥和打击。沈括所处的时代，北宋地主统 治阶级内部革新派与守旧派的斗争十分激烈。宋神宗熙宁二年（1069提），地主阶 级革新派的代表王安石被任命为宰相，开始进行大规模的变法运动。沈括积极参预 变法活动，受到了王安石的器重，担任过管理全国财政的最高长官三司使等许多重 要官职。在这同时，他也被守旧派视作眼中钉，多次遭到诬陷，两度被罢官降职。 沈括在政治上是一个坚定的革新派，在科学研究中更是一贯敢于提倡新说，反对墨 守陈规。沈括的科技发现和学术创见很多，但大都是在同腐朽的儒都经学传统势力 进行反复斗争后才取得的。自先秦以来，僵化的儒教经学曾束缚住了中国历史上无 数知识分子的手脚，把他们的主要精力都吸引到“齐家、治国、平天下”的政治目 标和自我道德修养上去，而把一切真正具有认识价值的科学知识一概贬作、君子不 齿“的”方技“。而且这种传统的儒教经学具有极其顽固的抗变性和保守性，只要 谁稍稍”有乖于圣学经义“，就会被扣上”离经叛道“的罪名，受到轻则毁誉、重 则家破人亡的严惩。因此，中国古代许多曾见诸史籍的重要发现和发明，都在漫长 的岁月中被淹灭了。沈括在自己的学术生涯中，同样未能逃脱这样的厄运。他的许 多学术成就都曾被作为异端而遭受排斥，有的甚至被埋没了数百年。这种情况特别 典型地表现在乳对历法的改革方面。
北宋频繁的历法改革活动
宋王朝建立之初，进入了一个社会相对稳定的时期，七八十年的长期统一与和 平，为社会生产的发展创造了有利条件。和唐代相比，宋代的经济在农业、手工业、 商业和国外贸易等方面都有了巨大的发展。经济的发展、生产的需要，直接导致了 宋以后科学技术的发展高潮。在这一科技发展高潮中，天文学占据着显著的地位。
当时航海业的发展提出了精确测定天体位置的要求，农业的发展则需要依据更 准确有历法来精细地安排农事。而这一时期冶炼和机械制造工艺水平的提高，又使 得一些大型、精密天文仪器的制造成为可能，从而大大改进了天文观测的精度，这 样就把天文观测和历法计算中的矛盾揭示得越来越深刻。正是人们的生产斗争和科 学实验促成并推动了北宋频繁的改历活动。在这一时期内，几乎每个皇帝在位时都 颁布过新历。从北宋开国（960年）到京城开封被金兵占领（1126年），这167年间 就颁布了9个历法，平均每18年就要进行一次历法改革。
科学技术的发展固然是由社会生产所决定的。但在阶级社会中，统治阶级总是 要求科学技术服从自己的阶级利益，为本阶级的统治服务。因此，社会对于科学技 术的需要能否实现，往往在很大程度上又取决于统治阶级对科学技术的认识和所采 取的政策。北宋历代皇帝对历法改革都是比较重视的，但是他们这样做的目的并不 在于积极发展科学事业，而主要出于政治需要。因为历法是否准确，除了与农业生 产和人民生活有关，还与统治阶级的命运有着紧密的联系。在封建统治阶级看来， 历法与天象相吻合，正好说明朝廷的统治与天意是一致的。统治阶级总要借天象欺 骗人民，同时自己也受天象的控制。北宋时期由于经常受到北方的辽和西夏的侵扰， 国势较弱。又由于阶级矛盾尖锐，农民不断举行起义，因此统治阶级特别迷信于天 象，总是希望能从天象中突击探出老天爷的意向。正由于这个原因，历法才受到北 宋历代皇帝的重视，在一定程度上促进了这一时期的历法改革活动。
但是，统治阶级一方面把历法作为巩固封建统治的工具，另一方面又害怕人民 利用历法来造自己的反。为了把历法牢牢地掌握在自己手里，垄断对天意的解释， 北宋朝廷颁布过严禁私习天文的法令。天文学研究和编制历法本来是一种学术活动， 但由于它和封建帝王的利益联系在一起了，就使得历法改革随时有可能被卷入政治 斗争的旋涡，那些有志于改革历法的人也必然会经常受到来自封建统治阶级的巨大 压力，有时甚至遭到迫害。
北宋频繁的历法改革，一方面说明这个时期天文观测水平的先进，很容易发现 历法预报的误差。另一方面，正如沈括分析的那样，根本问题在于没有以实测资料 为根据，大多数改历只不过是就最近几次的预报误差作一些局部改动，以求一时凑 合。这样的历法，行用一段时间就一定会出现新的更大误差。但这并不是说北宋的 历法改革就毫无成就，当时由沈括主持编修的《奉元历》就是一部具有一定科学内 容的好历法，而沈括晚年提出的“十二气历”则更是一项根本改革历法制度的科学 创议，是我国天文学史上最优秀的历法之一。
由整顿司天监、编修《奉元历》引起的风波
沈括研究天文是从1066年入京到昭文馆编校书籍时开始的。他充分利用能接触 到大量皇家藏书的条件，认真研究前人留下的宝贵的天文资料和理论见解，并结合 当时生产实践中一些新的经验和自己的慎密观测，提出了不少有价值的观点，受到 了人们的重视。例如，他正确地阐明了月亮盈亏的道理，论证了日、月的形状都是 球形；他又详细探讨过日、月食发生的原因，并初步运用了日、月距离黄、白道交 点远近的观点来说明食分的大小，这与现代天文学的观点是完全一致的；他还较准 确地计算出了日、月轨道交点退行的度数，很接近于今天的实测数值。沈括获得的 这些学术成就，使他很快就声名大振。1072年，宋神宗决定指派他兼任提举司天监， 于是他正式做了研究天文的官员。
司天监的主要任务是观测天象，推算历书。但在那时，司天监内尽是一些倚仗 封建官僚权混进来挂名领薪的历官，对“法象图器，大都抵漫不知”。因此，自宋 初以来的各次改历，只能是把各种数据适应性地改动一下，以求暂时相符罢了，很 少有人注意用实测资料作为改历的依据。这些挂名的历官�
