最近，科學院的領(lǐng)導表態(tài)，要把美國卡脖子的技術(shù)清單變成科學院的任務清單。這種態(tài)度雖然比較好，但恐怕不易落實。原因很簡單：科學院擅長科學研究，但卡脖子的清單本質(zhì)是技術(shù)、工程、產(chǎn)業(yè)問題，并不是一回事。
1/ 脖子“卡”在哪？
殷瑞鈺院士是中國工程院首批院士，曾經(jīng)擔任工程管理學部主任委員。從十多年前開始，殷院士就反復強調(diào)：科學、技術(shù)、工程和產(chǎn)業(yè)的不同。殷院士是從技術(shù)一線做起來的，從工段長、廠長、做到公司的總工、冶金部的總工。他說：在不同崗位上，思維方式是不一樣的。比如，做工段長時，考慮的是如何解決問題，而總工考慮的是從哪個環(huán)節(jié)入手解決問題。
科學研究，往往是解決“點上”的問題。也就是說，研究工作深入，但視野不廣泛。而優(yōu)秀的工程師、特別是總工，則要著眼于系統(tǒng)解決問題。系統(tǒng)復雜以后，技術(shù)難度會驟然上升。據(jù)說GPU的生產(chǎn)有1000道工序。假如每道工序的合格率是99.5%，整體的合格率也只有1%。很多問題，單靠點上的能力強是不行的。
科學研究和工程應用是不同的概念。科學研究主要針對技術(shù)出現(xiàn)的初期，而國外能夠卡我們脖子的，都是發(fā)展了幾十年的成熟技術(shù)。我國做不了這些技術(shù)，不是不懂得原理，而是在“持續(xù)改進”階段掉隊了。改進階段是一點點的進步積累起來的，每一點進步可能都沒有多少理論水平，但能對系統(tǒng)進行改善。
工程和技術(shù)對實踐的依賴性很高。如果科技工作者遠離企業(yè)的現(xiàn)場，就會被越甩越遠?？驴≡菏渴俏覈撹F企業(yè)的先驅(qū)。柯院士曾經(jīng)說了一個笑話：如果冶金學教授造不了轉(zhuǎn)爐、軋鋼教授不會設(shè)計軋機就把他們殺了，中國差不多就沒有幾個冶金和軋鋼教授了。我想，假如史蒂芬孫（又譯喬治·斯蒂芬森，英國工程師，第一次工業(yè)革命期間發(fā)明火車機車，被譽為鐵路機車之父。制造界注）活到今天，恐怕也不會造火車了。
對一個技術(shù)來說，科學家主要作用發(fā)揮在技術(shù)的前期，而后期主要是技術(shù)和管理人員推動技術(shù)的進步。如果把前者比作接生婆、幼兒園阿姨，后者可以是小學、中學或大學的老師。讓接生婆和幼兒園阿姨輔導中學生、大學生，一般是不合適的。
2/ 當工程師遇到科學家
科學和技術(shù)有著密切的關(guān)系。但是，真正認識清楚的人卻不多。這些模糊認識，嚴重影響我國高科技的發(fā)展。
首先，從科學家和工程師的角度看問題，答案往往是不一樣的：科學家常常發(fā)現(xiàn)自己的研究有用，工程師經(jīng)常覺得前沿的研究沒有用。為什么會有這樣的差別呢？
某個科學家有了科學發(fā)現(xiàn)以后，就會發(fā)表出來。很多人會看到這個成果。假如科學家的論文發(fā)表在檔次比較高的期刊上，成果就會傳播較廣。這時，會有人試圖“用用試試”。其中，世界上總有幾個人可能會發(fā)現(xiàn)應用效果不錯，可能會發(fā)論文出來呼應。過了幾年，科學家發(fā)現(xiàn)好幾個人用到了自己的成果。這時，他一定非常開心：我的研究是有用的！
但從工程師的角度看，情況就不一樣了。面臨的問題是具體問題。他的目的是盡快解決自己眼前的問題。為了這個目的，一般會選擇自己熟悉的、成熟的辦法?？茖W家的研究成果不一定成熟、多數(shù)人也不一定知道，工程師就不一定喜歡用。在工程師的一生中，用的可能都是大學里學的、許多年前就成熟的東西。這時，他就會覺得：科學研究的用處不大（當然，不同專業(yè)領(lǐng)域的感受是不一樣的）。
解決技術(shù)問題時，應該多從工程師的角度考慮問題、多聽聽工程師是怎么說的。科學家的話語權(quán)過強的時候，會誤導工程師的工作。如果領(lǐng)導分不清科學家和工程師，科技政策就會被誤導，影響我國的技術(shù)發(fā)展。
3/ “當前的科學研究”和“當前的技術(shù)創(chuàng)新”關(guān)聯(lián)度不高
進一步分析：工程師感覺科學研究的作用不大，本質(zhì)上是“當前的科學研究”和“當前的技術(shù)創(chuàng)新”關(guān)聯(lián)度不高，往往不是在同一個時間點上出現(xiàn)。
工程師承認科學原理有用，但用到的科學原理往往不新鮮、往往不是當代科學家研究出來的。換句話說，在工程師看來，在同一個項目進程中，“通過某項科學研究，才解決了技術(shù)創(chuàng)新問題”的情況其實非常罕見。即所謂“一槍難打兩只兔子”。人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：先進的技術(shù)往往不實用，實用的技術(shù)往往不先進。
以上是工程師體會到的現(xiàn)實。但如果從論文、獲獎項目的角度調(diào)查，是發(fā)現(xiàn)不了這個現(xiàn)實的。因為論文和獲獎項目往往都存在“幸存者偏差”。為了發(fā)論文、申報獎項，即便是沒有用到先進理論，也要包裝出來。否則就沒有辦法發(fā)表或獲獎。
所以，現(xiàn)實中“包裝”出來的獲獎項目，理論和應用往往是兩張皮。這個項目中有理論研究，也有應用成果。但先進的理論對應用成果的作用其實不大。把兩者綁在一起，只是為了滿足評委的胃口、滿足評獎的要求才扯到一起來的。
4/ 科學與技術(shù)的關(guān)系
下面，我從一個工程師的角度，進一步分析科學與技術(shù)的關(guān)系。前面提到科學研究和技術(shù)創(chuàng)新的分離，實質(zhì)就是“科學研究”與相關(guān)的“技術(shù)創(chuàng)新”不同步。
有些技術(shù)出現(xiàn)在理論出現(xiàn)若干年之后。比如，牛頓提出人造地球衛(wèi)星的原理，過了幾百年才真正實現(xiàn)。還有些技術(shù)則是出現(xiàn)在理論出現(xiàn)之前。比如，瓦特發(fā)明了蒸汽機，才有人研究熱力學；橡膠發(fā)明50年以后，才有了高分子科學。這就是“科學研究”與相關(guān)的“技術(shù)創(chuàng)新”不同步。這種“不同步”，導致工程師覺得科學研究的價值低。
人們把“科學”和“技術(shù)”并稱為“科技”，體現(xiàn)了科學對技術(shù)的推動作用。如果以10年、100年的時間尺度衡量的話，這個答案顯然是對的，科學研究明顯地推動了技術(shù)的發(fā)展。但是，如果以年為時間尺度的話，新技術(shù)往往不是當前的科學發(fā)現(xiàn)推動的。所以，一線的技術(shù)人員傾向于強調(diào)科學和技術(shù)的不同。這樣的道理，外行不一定需要知道，專門從事科技工作的人則需要明白。否則，考核機制和工作重點都會出現(xiàn)問題。
另外一個問題經(jīng)常被問到：工程師是如何利用科學原理的。
按照TRIZ的思想，科學發(fā)明本質(zhì)是利用物質(zhì)的屬性。科學研究讓我們認識了這些物質(zhì)屬性。但是，用好這些物理屬性并不容易，需要有很好的組合。如果理論足夠好，就能夠把組合的效果計算出來。這是最理想的情況，也是未來發(fā)展的趨勢。
但是，工程技術(shù)問題受到各種條件的限制，理想不容易實現(xiàn)。其中的一個原因是：科學原理是描述因果關(guān)系的，有因則必有果。而工程師從事的是“求逆”的過程：要達到特定的效果，應該怎么做？為了達到某一個目的，工程設(shè)計的結(jié)果不是惟一的，甚至可能沒有“最優(yōu)”。所以，設(shè)計工作往往是需要有經(jīng)驗的人來完成。這里需要的就是工程師的經(jīng)驗。當然，科學原理可以用來驗證人類的設(shè)計是不是符合要求。
在實際應用過程中，科學原理的應用也會受到限制。比如，傳熱過程就需要知道物性參數(shù)、邊界條件。但這些可能沒有辦法準確得到。這個時候，就需要試驗來解決問題，找到最優(yōu)點。
高技術(shù)往往體現(xiàn)在細節(jié)上。人類的設(shè)計總是在一定假設(shè)下開展的，否則復雜度太高就沒有辦法操作。但現(xiàn)實中總是會出現(xiàn)各種干擾，偏離理想狀態(tài)。高科技的難點，最終往往就體現(xiàn)在在極端條件下抑制干擾、實現(xiàn)極端的精確和穩(wěn)定。為此，需要解決很多問題。
工程師解決問題的時候，就像程序員找BUG一樣：每一個地方似乎都是對的，但結(jié)果卻不對。這個時候，必須回頭檢驗自己的假設(shè)，到底哪里出了問題。這里憑借的往往也是經(jīng)驗：否則，每一個細節(jié)都考慮的話，幾輩子都想不完，問題解決會遙遙無期。
遇到這樣的問題，科學研究可能也會有一定的作用：工程師猜出一個結(jié)果來的時候，要科學家去驗證一下。但前提是“先有工程師的猜測，再有針對性的科學研究”。
5/ 工程技術(shù)經(jīng)驗，必須在實踐中培養(yǎng)
寶鋼有位德高望重的前輩，建國之初曾在清華讀書。他給我講過一個故事：畢業(yè)的時候，成績好的同學留在了科學院，成績中等的留在了大鋼廠，成績差的只能去小廠。但若干年后發(fā)現(xiàn)：科學院的同學水平最差、小廠的同學水平最高。他認為，導致這種現(xiàn)象的原因是：科學院的同學每天只能去看顯微鏡下的組織結(jié)構(gòu)，視野太小，大廠的同學有機會管理一個車間，而小廠的同學則要管理一個廠子。實踐的機會不同，就導致了后來的變化。
陳經(jīng)先生昨天寫了一篇文章，支持科學院領(lǐng)導的觀點，并且用兩彈一星作為例證。對此，我也不敢茍同。美國、蘇聯(lián)、中國搞這些東西的時候，都有大科學家參加。這很正常，因為當時這就是科學研究的前沿。而且，兩彈一星對科學理論的要求很高：因為實驗成本和風險太高，必須要盡可能地算出來，而懂得這些計算的人特別少。我國當年的科技人才又特別匱乏，初中畢業(yè)就算知識分子了，建國之初甚至都找不出幾個懂PID控制器的。于是，這些人成為社會仰望的“大科學家”。這些“科學家”其實主要是做工程師的事，是應用科學知識而不是科學研究。但普通人是分不清楚科學家和工程師的。
與當時相比，科技工作進入成熟期以后，側(cè)重點發(fā)生了很大的變化。實踐和實驗的比例逐漸增加。于是，主要是技術(shù)和管理人員主導科技的進步。
技術(shù)的后期做什么呢？主要是質(zhì)量、效率、成本等方面的工作。兩彈一星可以不計成本，解決卡脖子的問題、進行商業(yè)化，則必須關(guān)注成本。而質(zhì)量、效率和成本是互相矛盾的。技術(shù)就是在解決這種矛盾的過程中發(fā)展起來的。所以，技術(shù)越是發(fā)達，這種矛盾越是復雜。
我認為科學院不一定適合搞“卡脖子”的技術(shù)問題，就是因為科學家和工程師其實屬于不同的專業(yè)。在高科技領(lǐng)域，必須強調(diào)這種差異。
打個比方，在水平比較低的單位主辦的運動會上，一個人可能既是長跑冠軍又是短跑冠軍。但在奧運會這樣高級的賽事上，長跑和短跑是兩種不同的運動。必須有針對性的訓練，才能培養(yǎng)出世界冠軍。同樣，在頂級的技術(shù)競爭中，也必須知道這種差別。工程師和科學家的專業(yè)是不一樣的，必須讓專業(yè)的人做專業(yè)的事。
有人提出：科學院的科學家為什么不能改行做工程師？這個當然是可以的。就像可以讓劉翔跑100米短跑，肯定比絕大多數(shù)人跑得快。但這個做法好嗎？另外，有人提出：科學院是有一些搞工程的人，他們?yōu)槭裁床荒苋ソ鉀Q“卡脖子”的問題？這里其實涉及到另外一個問題：什么樣的組織適合做這樣的事情？
對于這些“卡脖子”的技術(shù)問題，我國其實已經(jīng)“重視”了很多年了。為什么過去沒有解決，甚至離解決越來越遠？這個問題必須想透了再去做，否則還會是老樣子：開始的時候決心很大，最后拍拍屁股走人。解決這些長期沒有解決好的問題，就像下一盤困難的殘局，必須想得深、想得細。如果想得不夠深、不夠細，結(jié)果一定是失敗的。
對于卡脖子的技術(shù)，中國不是不懂原理，因為我們幾乎都能造出來。我們最大的差距往往是質(zhì)量不行或成本太高。這些問題，幾乎都是靠長期積累，尤其是一線操作、技術(shù)和管理人員的積累才能做好的。要有一流的設(shè)備、一流的原料、一流的操作人員，更要有一流的管理。而管好這些東西，不是科學家擅長的。
華為、BAT都是我國典型的高科技企業(yè)。但我們注意到，這些高科技企業(yè)成名之前并沒有院士。他們的成功不靠一流的科學家，而是有一流的領(lǐng)導人。他們是懂得管理和產(chǎn)業(yè)的人。這些人甚至不懂技術(shù)。
專業(yè)的事情，還是要靠專業(yè)人士來做。產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，還是要多聽聽產(chǎn)業(yè)人士的話才行。科學家可以去服務于他們，但不必做項目負責人和主導者。