呼唤向传统科学技术基本理论提出挑战的科技创新成果
陈一文〔cheniwan@263.net〕
中国地球物理学会天灾预测专业委员会、中国灾害防御协会灾害史研究专业委员会顾问
作者的话 陈一文，英籍华人，中国地球物理学会天灾预测专业委员会、中国灾害防御协会灾害史研究专业委员会顾问。中国科学院《科学对社会的影响》2004年第2期发表本文“省略版”。公开发表后，国内三十多个网站全文或摘要转载。中国人民大学《科学管理》2004年第9期全文转摘后，人民日报出版社2005年12月出版的《中国当代思想宝库》〔中国管理科学研究院常务副院长卢继传主编，共1386页〕在第九篇《科学学》收录了本文修订版。2007年6月中国档案出版社出版的六卷书《中国科技创新精典文库》〔ISBN7-80166-737-9〕第一卷《科教兴国》〔26-35页〕第一章“科教论坛”收录该文“补充修订版”。该《文库》50多位编委包括20多名中国科学院、中国工程院的院士。
1998年-2003年，中国在科学技术研究发展方面的资金投入逐年增多，但是中国科技大奖的发明一等奖连续六年空缺，说明了什么？有人认为∶“说明了我们这六年来都没有出现有说服力、有国际竞争力的发明。”作者认为这种认识是完全错误的。
作者认为不是中国“这六年来都没有出现有说服力、有国际竞争力的发明”，而是中国科技研究发展领导部门和主流学界评审科技成果的游戏规则有问题。中国某些科学技术领域中挑战传统科学技术基本理论的科技创新成果，与科学技术界主流学者至今深信不疑的传统认识和基本理论发生了实质性的冲突，因而处于遭到主流学界的排斥、否定、压制和层层封杀，无法通过科学界主流学者占主导地位的科技成果评审规则评选出来。
中国政府必须认识，对上述问题缺乏认识涉及到国家、各省、各市用于科学技术研究发展方面的资金目前的主要投向及其今后若干年的科技成果产出效益。
中国经济与社会的高速发展已经遇到〔或者即将遇到〕能源、原材料、环境、天灾、教育等领域中一系列重大难题。当代占主导地位的物理学、化学、核物理学等领域科学技术基本理论至今未能向中国提供经济有效解决这些问题的方案。中国科技技术、经济与社会的高速健康发展呼唤挑战突破当代占主导地位科学技术基本理论的科技创新成果向中国提供经济有效解决这些问题的方案。因此，本文提出的问题，不仅是一个已经无法回避的严重问题，而且是已经事关全局严重影响和阻碍中国科技技术、经济、教育与社会进一步高速健康发展的重大的问题，必须尽快迅速解决。
本文中提出的问题值得中国国家、省和市级党政“一把手”、负责科学技术发展和教育的领导人，以及大学校长们思考。
必须指出，本文提出的问题既是涉及许多理论问题，但是更重要涉及许多领域中作为依据的科学实践实例。
作者作为立论依据的典型实例，并非专为写本文而在不同领域调查了解的科技创新成果的例子，而是本人1990年以来在极其有限的几个科学技术领域中，亲自却偶然地直接了解的一些实现重大突破的科技创新成果实例。这些实例可谓仅是中国科学技术领域中尚未得到充分开拓的许多实现重大突破“非主流科技创新成果”的“冰山一角”。
此外，本文所揭示的某些传统自然科学技术领域中存在的严重问题，绝对不是也不能用来否定在这些自然科学技术领域里中国主流学界数十年来认识不断深化的成就，而只是说明这些认识深化的成就具有相对真理的性质而非绝对真理，不能用来作为主流学界拒绝、排斥、否定和压制向传统科学技术基本理论提出挑战的科技创新成果的依据。
中国科技领域许多权威人士可能会对本文提出的问题持严重怀疑和否定的态度，认为作者未能对有关实例提供足够详尽进行科学考证的介绍。限于篇幅限制，本“简略稿”仅是原稿的一部分，作为论据的科学实践实例也只是点到为止的介绍和论述，无法展开更详尽的介绍，请读者谅解。
作者认为，搞科学技术的人，无论学者还是科学技术管理者，或报道科学技术动态的新闻媒介，最重要、最宝贵的品格是出自高度社会责任感的“承认事实，讲真话”，即便这种“事实、真话”有时可能与有关领域绝大多数其它人有所不同，甚至针锋相对，也要能够象安徒生童话“皇帝的新衣”中的那个小孩那样，大胆的喊出“皇帝根本没有穿衣服！”
1 中国科学技术、经济和社会高速发展面临传统科学技术无法解决的一些重大难题
1.1能源问题
国资委研究中心赵晓最近发表的一篇文章，其题目虽然为《靠进口能解决中国的能源问题吗》[i]，但是文章列举的大量事实导致三项严重的结论∶
(1) 世界石油、天然气市场供应能力无法满足若干年后中国经济发展对石油、天然气的中期／长期需要；
(2) 若干年后中国经济发展对石油、天然气的需要必将促使世界市场中石油、天然气价格大幅度长期提高；
(3) 依靠进口根本无法解决中国当前经济发展以及中期和长期经济发展遇到的越来越严重的能源问题；
1.2 污染问题
中国在环境保护和消除环境污染方面取得了令人瞩目的巨大成就，但中国经济和社会的高速发展依然面临下述难题∶
(1)过去多年“先发展经济、后治理环境”的欠账依然巨大，不但需要大量投资，而且需要能源消耗。传统科学技术基础上的“再循环经济”有助于解决许多问题，但不能经济有效地解决所有的问题。
(2)中国人口基数基础上的日益城市化发展造成越来越严重的城市污水问题。个别沿海大城市如果将未能达到环保要求的城市污水排放到近海的盆地中，仅能够使环境污染问题的严重显现推迟几十年，造成灾难性环境污染坑害子孙后代的更加严重后果。
(3)中国目前迅猛发展的私人汽车，不仅加剧中国若干年即将遭遇的能源短缺问题，而且严重加剧大城市的空气污染问题。
1.3 与城市化发展问题联系在一起的城市及其郊区的水短缺问题和城市污水问题 [ii] [iii] [iv]
我们无法回避而必须正视这样一个严酷的事实∶中国经济发展对能源中期和长期需求极其巨大的缺口、严重的环境污染、许多区域缺水问题和城市污水等问题交织在一起。传统科学技术至今未能向中国提供经济有效综合治理这些问题的良策。
《中国科技信息网》的主页〔www.chinainfo.gov.cn〕下边《陈一文先生就解决中国能源与环境问题与网友讨论》专栏中发表的作者许多文章，包括已经完成的新作《中国必须走世界任何国家从未走过的新型能源发展道路！》，对这些问题进行详细讨论。
1.4 天灾预测问题
(1)“随着国民经济的发展、生产规模扩大和社会财富的增长，灾害造成的损失正逐年上升，…… 近十年来，自然灾害每年给中国造成的经济损失都在1000亿元以上，常年受灾人口达2亿多人次，中国已成为世界上灾害频发、受灾面广、灾害损失严重的国家之一。[v]
(2)全年〔注∶2003年〕因各种灾害造成的直接经济损失达1886亿元。[vi]
事先足够时间做出较为准确可靠的天灾预测，在此基础上做出有效防灾减灾所必要的充分准备，毫无疑问是防灾减灾最有效的措施。
在中国造成损失最大的各种自然灾害中两类最为突出∶一类与天气异常变化有关；另一类为地震及其来源导致的其它灾害。
2003年10月，中国工程院院士李泽椿坦承如下∶[vii]
-- 目前与发达国家相比，我们天气预报技术水平还有差距。首先是我们天气预报时效不够长，夏季的可用预报时效大概是四天多一点，冬天才五到六天。……所以未来我们要努力提高预报准确率，这始终是我们气象业很重要的一个主题，要向定时、定点和全程滚动的方向发展，形成中期预报〔就是10天以内〕、短期预报〔就是3天以内〕、短时预报〔就是12小时左右〕、临近预报〔就是6小时以内〕，……。
《中国天气气候异常成果研究—2003年》是中国气象学界对于2003年度气象预测工作进行总结的专著。2004年6月，曾庆存院士在这部专著的“序言”中写道[viii]∶
-- 无论在中国，还是在国际上，对2003年出现的诸多极端天气和气候事件的预报预测，就有些不尽如人意之处。例如对我国南方的夏秋持续严重高温干旱，无论我国还是世界上的研究和预测中心都没报好。人们可以笑骂气象工作者的“无能”，气象学工作者也可无奈地自我原谅和辩解，但这毕竟是气象工作者的耻辱，我们应该洗刷。
上述该专著中提出∶
-- 2003年夏季的气候异常非常之强，几乎所有的预测手段都没有准确地预测出淮河中下游的夏季降水正异常，主要原因是这次的气候变化相当“反常”，……甚至违反常规，致使该年的气候预测经受了严重的挑战。……
中国气象学界目前对于十天以上、月、季甚至年度天气变化规律显然一头雾水，研究方向都不清楚，无法满足中国老百姓防灾减灾的巨大需要。
2001年2月，中国地震学领域首席科学家张国民、傅征祥等人编著的《中国科学院研究生教学丛书—地震预报引论》的“编者的话”用这样的思想教导中国科学院的研究生∶[ix]
-- 然而，尽管30年来国内外地震预报研究都取得了很大的发展，但地震预报终究是尚未解决的国际性科学难题。地震预报研究，需要长期的科学积累，需要一代接一代人的持久的探索。为此，必须培养地震预报高级科技后继人才来继续完成地震预报这一世界性难题。
马宗晋院士等人在《地球到底怎么了》文章中坦率的确认∶[x]
-- 国家地震局的有些地震专家认为 ∶要想摸清地震机理并作出准确预报可能需要几代人的努力。持这种观点的，在国内外地震界占大多数。
-- 中国的地震预报预测工作开始于上世纪60年代的邢台地震之后。经过几十年的探索和实践，在地震预报预测方面积累了一定的经验，并且取得过一定的成功。但是，从根本上来说，地震的预测预报是一个全球性的科学难题，至今还没有从根本上突破和解决。因此，我们一方面在进行地震预测预报的探索和研究的同时，更多的是注重对地震灾害的预防。我们通常是把一些多地震的地区潜在的地震危险划出一定的区域，通报给当地的人民政府，由当地的人民政府组织各方面的力量做好防震抗震工作。
显然，中国地震部门长期以来在以“地震目前无法准确可靠预测”观点为指导的情况下，不是将地震“三要素”事先预测为前提的防灾工作放到首位，而是将大致估计为前提的防灾工作和地震“三要素”事后的确定和救灾工作放到首位。
这种情况下，中国如果在人口密集地区再次发生1976年唐山大地震那样的强震的话，类似的惨剧不但将再次难于避免，并且像唐山大震后那样，他们会继续用“地震预报研究，需要长期的科学积累，需要一代接一代人的持久的探索”的说法轻松地推卸专业地震部门目前一代地震学家的责任。
2005年5月出版的《唐山警世录》中，作者张庆洲发自内心感慨∶“我谨代表唐山大地震中超过24万的死者，对昔年的唐山地震监测网的人说，你们曾经预测出唐山大地震，你们告急了，也尽力了，你们是家乡父老乡亲的骄傲！……我们爱你们，并为你们祈祷……。”
作为中国地球物理学会天灾预测专业委员会顾问，我可以负责地向世人确认，《唐山警世录》纪录的不仅是事实，证实这些事实的大量科学证据都还存在。
近年来，老百姓和各级政府对于每隔一段发生在不同地方的煤矿瓦斯爆炸、透水等类事故特别关注。绝大多数事故发生以后，深入调查中总能够找到追逐暴利、腐败与生产安全管理中的问题，这是事实。但是，人们亦注意到相关地区或不同地区的某些同类事故，或者不同类事故，有时呈现出较短期间的群发现象。这不大可能是这些不同单位管理人员在这同期间疏忽的结果。有关部门是否注意到，生产安全管理中的问题尽管存在了相当长的时期，为何此地的事故此时发生，彼地的事故彼时发生？各种事故何地何时发生难道不是暗示自然界中客观存在着科学界尚没有认识的某种时空分布规律吗？对此，科学界显然至今仍极其不负责任地视而不见, 不予以考虑！
地球科学主流学者对于地球科学中最重大的一系列基本问题未能做出令人满意, 能够自圆其说的解释，包括∶
① “大陆漂移”和板块运动的首位驱动力源？
② 地球构造运动的首位驱动力源？
③ 地震和火山的驱动力源和时空分布规律？
④ 地球自转速度有规律的每年八月份最快、每年四月、五月份最慢的驱动调制力源？
⑤ 实现准确可靠的地震预测和火山爆发预测？
⑥ 除每年的季节变化外，气候有无中期、长期、超长期变化规律，能否实现气象重要参数变化的中期预测、长期预测和超长期预测？
科学界主流学者对于人类需要他们研究的这一系列最基本的重要问题至今为止仍然不能做出令人满意、能够自圆其说的解释，只能说明当代传统地球科学、地球物理学、地震学、气象学学术权威们坚持的基本理论存在着一系列研究方向性的实质性错误。面对大自然这些最基本问题的考试，他们至今还没有及格！
中国杰出的地质学家李四光是突出的例外。他用力学的观点观察研究地壳构造运动，发现地球自转运动的变化与某些地壳构造运动之间的关系。可以预见，如果李四光能够再工作十年，沿着这个方向继续再前，李四光及其合作者必将能够获得更为重大的发现。
在其光辉一生中，李四光认真学习和研究地学前人的知识和成果，继承其中科学合理的成分，但从来不迷信于任何权威没有得到充分证实的理论。李四光继承和坚持中华民族古代科学思想遗产“唯象”的思想，重视地质勘查观察到的实实在在存在的反映地壳构造运动的自然现象；他摒弃唯心的“唯理”思想，如果观察到的自然现象与以前学术权威的理论发生冲突，他始终立足于观察到的自然现象，对以前学术权威的理论提出疑问，进行修正。
但是，多位中国地壳构造力学学者向作者指出，某些过去设置有地壳构造力学系或课程的大专院校早已撤销这种专业课程，似乎地壳构造力学随着李四光的离去而逐渐淡出。
“天地生人”、“整体观”、“唯象”而非“唯理”的思想和思维方式是中华民族古代科学思想遗产中最宝贵的财富之一。20世纪60年代中期至70年代以来中国一批地球科学非主流研究者、跨学科研究者以及地震预测实践者、中长期气象预测研究者，继承发扬这些思想遗产，在以毛泽东《实践论》、《矛盾论》为代表的先进哲学思想的指导下，在地球科学领域中取得实现重大突破的许多自主科技创新成果。
从国际上地球系统科学的最新研究动态来看，国际上许多有识之士开始认识到，或者已经认识到地球科学研究中过去存在的一些主要弊病。
2002年5月，作者专程到日本东京大学拜访罗伯特·盖勒教授〔1997年在美国《科学》杂志上发表“地震无法预测”论文的作者之一Robert Geller〕。拜访中，盖勒教授向作者介绍了东京大学实施的一项重大的改组。这项改组的《外部评价报告》中明确[xii]∶
-- 将目前四个系〔地球与行星物理系、地质系、地理系和矿学系〕重组成单一的“地球与行星科学系”将除掉过去100多年来建立起来的学科的以及行政的屏障。强烈建议该项重组尽快实施。
综观西方许多国家地球系统科学研究今后几年的发展规划，可以看到他们过去很少提到的一些新的概念∶
-- “以新的视角审视地球科学的发展”、“预测灾害性事件”、“地球系统的主要驱动力”、“以太阳系的行星地球为视角”、“关于热液区地球构造运动／地球自转”、“中新生代以来大陆变形过程及动力学”、“大陆形成与溶化的机制”、“地球—生命耦合系统”、“大城市的地震预警系统”、“多个学科的交叉融合”、“地球系统探测新的原理与新技术”、“空间天气驱动源”、“项目整体研究的创新性和学术价值”……。[xiii] [xiv] [xv]
中国地球科学非主流研究者、跨学科研究者、地震预测实践者、中长期气象预测研究者群体60年代中期至70年代以来实现重大突破的许多重要科技创新成果在上述方面领先于西方十多年至三十年。
西方国家地球系统科学研究今后几年的发展规划表明，他们正在对中国非主流研究者已经取得重要成果的这些领域有所醒悟，有所认识，正在向中国主流研究者已经取得重要成果的这些领域靠拢和“接轨”。依照西方国家科学研究的实力，如果中国在这些已经获得重大成果的领域中停滞不前，西方主流科学家很可能在今后几年迅速赶上来，以至超过中国。
这就对中国地球科学界、地球物理界、地震学界、气象学界主流学者提出了一个严肃的问题∶迅速改变对这些领域非主流研究者、地震预测实践者、中长期气象预测实践者群体长期以来拒绝、排斥和压制的态度，接受他们，支持他们，与他们合作，共同将具有中国特色的创新的地球科学、地球物理学、地震学、气象学研究推进到更高的水平，还是继续拒绝、排斥和压制他们的态度，等待西方主流赶上来、超过我们，再重复“同国际接轨”向西方主流学者的研究成果靠拢和“接轨”？
天文学在世界各地最初的出现与发展，首要目的是古人观天观地寻找天体运动现象与地球上自然现象之间的关系，为农业活动和军事活动服务。当然，限于当时的观测条件和总体认识，古代天文学知识存在有严重的局限性、错误以及许多为统治阶级服务的迷信成份。但是，中国数千年以来的文字记载，民间口头谚语方式一代一代在民间传下来的许多知识表明，中国古代天文学成就并非全部糟粕，还包括有许多朴素唯物主义的科学和先进的部分。最重要的就是“天à地à生à人”谐和作用的动态整体观认识，即天体运动对地球上动态的自然现象特别是天气变化，具有极其重要的影响，以至某些天象和天体运动可以用来预测天气的突然变化与中长期变化趋势。
后来获得发展沿袭到现代的西方气象学与天文学当然有许多科学和先进的部分，但是不可避免受到西方思维方式的影响，存在着致命的局限性和无知的一面。
西方气象学与天文学传人中国后，其局限性和无知的内容与中国传统文化中部分科学先进的内容发生了冲突。在当时，崇洋媚外全盘西化成为时髦。1936年民国出版的《气象学》断言∶“气象与天文常人每混为一谈，实则气象研究之对象为大气现象，而天文研究之对象为天体。……两者之间殊少关系。”五十年后，1987年中国出版的《气象概论》沿袭这种认识∶ “观星预测天气是人类文化早期的迷信活动，属无稽之谈。“
现在流行一种说法∶“在科研上有这么一个规矩，叫约定俗成的规矩，叫做谁主张谁举证。”但是，西方天文学和气象学当初否定中国古代天文学成就中天体运动对地球自然现象有重大影响的这部分科学先进内容时，除了无知的不理解和霸道地武断下结论外，未能“举证”出充分的科学证据。直到今天，现代天文学家和气象学家仍然未能做这种“举证”。
当代天文学界中，除极其个别非主流学者依然将天体运动对地球自然现象影响的研究课题视为己任外，绝大多数天文学家将自己研究的方向和重点放到离人类当前的社会需要和社会责任以及地球上他们未能解释的自然现象越来越远的课题上。
2 在“现代科学研究是高度专业化”条件下，业余研究者和跨学科研究者能否“做出什么重大的发现”和“革命性的贡献”？科学技术目前高水平发展的条件下，能否再出现瓦特、爱迪生这样的重大科技成果发明家？
反“伪科学”自居的〔本名方是民〕在“搜虎”上建立的“”网站
-- “现代科学研究是高度专业化的，业余研究者几乎不可能做出什么重大的发现，更不可能做出革命性的贡献。如果认为自己是科学天才，做出了重大的科学发现，那么也应该遵循正常的学术渠道，将论文提交权威的学术期刊发表，才有获得科学界承认的可能。但是总有人不遵守学术界的行规，在学术界四处碰壁，正常渠道走不通，就想通过大造社会舆论造势让自己的成果获得承认的。”
作者遗憾地看到这种极其错误的论断已经成为中国科学技术界主流不少人否定压制跨学科业余研究者科技创新努力的一项重要理由。
科学实践是检验科学真理最终唯一的标准。对于“业余研究者”能否“做出什么重大的发现”、能否“做出革命性的贡献”的问题最终有效的回答，只能是科学实践的检验。但是，的上述“经典”论断也引出一些理论上需要讨论清楚的问题。
为了批驳上述错误论断，现举中国与国外“跨学科业余研究者”的三项科学实践实例如下∶
实例一∶中国业余研究者跨学科发明的“
