[内容提要]增强自主创新能力、建设创新型国家的关键在于拥有一批杰出的科技人才—杰出的科技人才的四大素质特征—特征之一是具有完善的科技知识结构和掌握最前沿的科技知识—特征之二是具有较高科学思想的造诣（科学思想素质与科学研究有效开展相关较大的诸多环节）—特征之三是具有科学精神—特征之四是讲究科学方法。
建设创新型国家需要高素质的科技人才。胡锦涛主席指出，建设创新型国家，核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点。科技创新，关键是人才。自主创新活动的有效开展，需要各种科技人才的匹配。自主创新包含原始创新、集成创新和二次创新三种。科技人才呈金字塔的结构，可大体上分三个层次。第一个层次是“杰出”的科技人才，其次是“高级”人才，最下面是“一般”科技工作者，自下而上人数越来越少。从国际经验来看，只有杰出的科技人才才能胜任科学前沿和高技术的原始创新的工作，只有高级科技人才才能胜任科学前沿和高技术的集成创新和二次创新的工作。
增强我国自主创新能力，建设创新型国家，其关键在于拥有一个杰出的科技人才群体。所谓杰出的科技人才是指“国际一流”的科技尖子人才、“国际级”科学大师和科技领军人物。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》制订的目标之一，是经过15年的努力，要在我国“涌现出一批具有世界水平的科学家和研究团队”，从而在科学发展的主流方向上取得一批具有重大影响的创新成果。今天我们介绍的主题，是有关“科技杰出人才”的素质特征。
杰出人才与高级人才的差异
我国科技人力资源总量和研发人员总数虽然位居世界前列，高级科技人才很多，但杰出的科技人才却为数不多。以数学为例，在基础学科中，我国可以号称数学大国，但能够在国际上被称为著名数学家的不超过10位，也就是说，我国尚不是数学强国。数学尚且如此，物理学、化学、天文学、地学和生物学更是如此。这是我国科技人力资源的软肋。
如何从高级科技人才中涌现出更多的杰出人才，这是我国当前面临的一个紧迫任务。高级科技人才与杰出人才的主要差别在哪里？从国际上科学技术史的案例分析和统计结果来看，其差别主要不在于科技知识方面，因为他们在此方面的水平相差不大，而在于他们的科学思想、科学方法、科学精神素质的高低。例如爱因斯坦比别人更强调科学方法，霍金比别人更关注科学思想，桑格比别人更具有科学精神，这是他们成为国际级科学大师的重要原因之一。大凡杰出的科技人才，在科学素质方面都是全面的。有关调查资料表明，我国科技人员队伍中相当一部人，注重科学知识的提高，这一手是硬的，但在科学思想、科学方法、科学精神等素质方面，却不肯下大工夫，与“国际一流”的要求还存在一定的差距，这一手却是软的。所以，对我国广大科技人员来说，也面临着一个全面提高自己科学素质的问题，这是我国科技人才从高级走向杰出必须突破的一个瓶颈。
科学知识与杰出人才
那么，科技知识对杰出的科技人才来说是否就不重要了呢？
不，具有完善的科技知识结构，掌握最前沿的科技知识，仍然是作为杰出的科技人才的素质的第一特征。下面我举一个现代分子生物学中的例子，即“为什么名不见经传的沃森和克里克能率先提出DNA的双螺旋结构模型”。
20世纪50年代初，生物学家已经强烈地意识到，如要弄清基因在生物遗传过程中的“模板”作用，必须弄清DNA分子的结构。当时，世界上有3个科学实验室同时在研究这个前沿课题。一个是美国加州理工学院的鲍林小组，鲍林当时已是世界一流的量子化学家，并在1951年就发现了蛋白质的琢螺旋结构，在生物化学领域早已作出过重要贡献。第二个小组是英国伦敦国王学院的维尔金斯及其同事，他们的专长是X射线结晶学，该小组用此技术率先成功地取得了一些很有价值的DNA射线衍射图像。第三个研究小组就是英国剑桥大学的沃森和克里克。这两个人当时在学术上名不见经传，学术声望远远不及鲍林和维尔金斯。但是，恰恰是他们超过了鲍林和维尔金斯，率先提出了DNA分子双螺旋结构的理论模型。
这是为什么？原因当然很多，但其中关键之一，是沃森和克里克在理论知识上比鲍林和维尔金斯棋高一着。
沃森和克里克他们于1952年5月及时地了解和掌握了科学家格里菲斯和查哥夫的最新研究成果，即不同碱基之间按照1颐1的比例相互吸引。1952年5月，克里克向剑桥大学数学家格里菲斯请教。格里菲斯说，从理论上考虑，应该不是相同碱基的相互吸引，而似乎是不同碱基之间的相互吸引。克里克立刻就想到，碱基的互补配对能很好地解释DNA的自我复制：A与B配对，B与A配对。同年6月，查哥夫参观剑桥时，肯德鲁将他介绍给沃森和克里克。
据克里克回忆，那次见面时他们进行了以下对话：我们正和他谈论着蛋白质那家伙，“从有关核酸的所有研究中能得出什么结论呢？它还没有告诉我们任何我们想要知道的东西”，查哥夫略微带点辩护的口气答道：“噢，当然，比例是l颐1。”于是我说：“这指的什么？”他说：“这一切都已发表了！”诚然，我从未读过这些文章，所以我一无所知。不过他告诉了我，并且效果是令人震惊的。这就是为什么我能记住的原因。我忽然想到：噢，天啊，如果你晓得互补配对，你就一定会得到1：l的比例了。不过，那时我确实忘记了格里菲斯曾告诉我什么，也记不起那些碱基的名称了；于是，我去找格里菲斯，问他是哪些碱基，并让他把它们写下来。可是，当时我又忘记了查哥夫对我说过的内容，所以又不得不回去查文献。
使我惊奇的是，查哥夫谈到的配对和格里菲斯讲过的配对竟是一回事。
沃森和克里克在此科学知识的基础上立刻得出了一个重要的结论：碱基互补配对原则。他们便在此基础上，于1953年4月顺利地率先提出DNA分子双螺旋结构的理论模型。事后，科学家迈尔总结说，科学家能否作出理论发现，原因之一在于对理论路径的依赖。可见科学知识在科学理论原创中的重要性。
这个例子很有说服力。
科学思想与杰出人才
杰出的科学人才除了掌握最新、最前沿的科学知识外，他们的第二个科学素质特征是具有较高的科学思想造诣。他们在关注科学理论层面上研究的同时，还关注科学思想层面的问题。下面我举一个现代宇宙学界的例子，即英国著名现代宇宙学家S.W.霍金。他在宇宙学“黑洞问题”上有重要的理论发现。他是一位世界公认的杰出科学家。有不少人认为他是继爱因斯坦之后，当今世界最著名的现代宇宙学家。
国内不少人看过霍金的名著《时间简史》。他在这本书中历史地回顾了物理学理论从亚里士多德到牛顿，再到爱因斯坦以及现代宇宙学的发展，并在此基础上试图揭示从古代到现代物理学思想变迁的历史轨迹。在这本书的结尾，霍金特别强调，善于从科学理论升华到科学思想，对一个真正的科学家来说是何等的重要。他说：我们发现自己是处于使人为难的世界中。我们要为自己在四周所看的一切赋予意义并问道：什么是宇宙的性质？我们在它之中的位置如何，以及宇宙和我们从何而来？为何它是这个样子的？
我们采用某种“世界图”来试图回答这些问题。
迄今，大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论，以至于没工夫去过问为什么的问题。
霍金在第一段话中提出的四个问题已经不是科学理论层面上的问题，而是科学思想层面上的问题。他这里称之为“世界图”的，就是指科学思想。《时间简史》的全部内容，实质上就是试图回答这些问题。霍金的第三段话显然在告诉人们，绝大多数科学家只局限在科学理论层面上做研究工作，而忽视了科学思想层面上的问题，而没有像霍金那样思考这些问题。所以这些人最多只能成为高级科学人才，唯有霍金才能成为杰出的科学人才。
什么是科学思想，您能将它界定一下吗？
科学思想是什么，这是一个在学术界尚待进一步研究的课题。科学思想与科学知识有关联，但又有区别，科学思想实际上是在更高一个层次上对科学知识的进一步抽象概括。一般来说，科学思想的内涵主要包括四个方面的命题：一是有关自然界本体论的假定的命题，如现代科学家认为“宇宙万物都是由基本粒子构成”等；二是有关自然界规律的范畴性命题，如牛顿和爱因斯坦都认为“自然界万物皆遵循决定论的规律”，这就涉及到决定论与非决定论的范畴；三是有关自然界规律的泛化性命题或猜想，如麦克斯韦认为“整个宇宙是一个电磁场”，这是他将其电磁学理论进一步泛化，推论出的一个思想；四是有关科学、技术与社会的关系的命题，如“人、自然与社会应协调发展”等。
科学思想这个素质，为什么这么重要呢？
这是因为，科学思想这个素质与科学研究的许多环节的有效开展，有较大的关联性。因为时间与篇幅的原因，我在这里再略举六例来加以说明。
第一个例子是诺贝尔化学奖获得者比利时物理化学家普里高津，他年轻时在读柏格森《创造进化论》一书时，被其“时间的单向性”的命题所深深吸引。这个命题实质上是一个科学思想层面的命题，它表述了时间箭头是单向性的，而不是双向的，这就意味着宇宙中事物发展的过程不可逆，这就意味着“演化”。后来，他意识到这个命题在已有的生物学领域中在科学理论层面上有很好的表述，这就是达尔文以来的生物进化论。但他发现这个命题在已有的物理学理论中没有得到很好的表述，如在动力学描述中，无论是经典力学的描述，还是量子力学的描述，引入时间的方式都有很大的局限性。时间在其中不过是作为一个“几何参数”出现，物理学的方程对于时间的反演是不变的。因此，这种动力学理论对将来和过去是不加区分的。它们只是表达了一个共同的思想：物理学描述的宇宙是一个静止的宇宙，即一个存在着的、没有演化的宇宙。这样，在“时间的单向性”的科学思想命题与经典力学或量子力学理论之间就出现了不协调，即出现了理论性反常问题。经典力学或量子力学理论在“时间的单向性”这个命题面前显现出自己的局限性，它们并不能为后者提供一种模型。于是普里高津提出了一个问题：能否在物理学中建立一个理论，它能反映“时间的单向性”的科学思想命题呢？他说：依托“时间的单向性”的科学思想，“无论往哪里看，我们所发现的都不是稳定性和谐和性，而是演化的过程，由此而来的是多样性和不断增加的复杂性。我们对物理世界看法上的这个变化，引导我们去研究那些看来与这种新的思考脉络有关的数学分支和理论物理学分支”。后来，普里高津用毕生的精力去探究和解决这个问题，在20世纪60年代建立了耗散结构理论，刻画了在非平衡态、非线性条件下开放系统演化的规律。该成果获得1977年诺贝尔化学奖。
我们知道，“问题”是科学研究的起点，它很重要。
那么问题是怎样产生的呢？普里高津的例子告诉人们，当科学家以某一科学思想为视角，在既有的诸科学理论中找不到模型时，就会产生理论问题。如果能成功地解决这一问题，还会导致科学理论的突破。此处就体现了科学思想与科学研究的关联性。
是这样。下面我举第二个例子，这就是苏联生物化学家奥巴林创立的关于地球上生命起源的“团聚体学说”。19世纪恩格斯根据当时的生命科学成就，提出了“生命是整个自然界的结果”和“生命起源必然是通过化学的途径实现的”思想，这实际上是两个科学思想的命题。这两个命题后来为苏联科学家奥巴林创立生命起源的理论提供了重要的思路。20世纪二三十年代，奥巴林在恩格斯这种科学思想的启发下，综合了本世纪初天文学、地质学、化学和生物学的成就，具体提出了生命起源的化学演化过程的三个阶段，即从无机碳化物到简单的有机化合物及其衍生物；从简单的有机物到复杂的有机物如蛋白质和核酸；从蛋白质、核酸到具有新陈代谢功能的多分子体系。后来，奥巴林回忆道：“早在19世纪70年代恩格斯就指出了物质进化发展是生命起源唯一可能的道路。根据恩格斯的见解，生命不能自动发生，也不是永恒的，它每一次都是具备了良好条件时在物质进化过程中产生的。”由此可见科学思想对他创立理论的指导作用。
奥巴林的例子说明，科学理论创立的过程是一种借用试错法的探索过程，欲探索，就得预先构造若干供试错的猜想，科学思想往往可以为某一猜想的形成提供基本蓝图或核心思想，这种蓝图或核心思想为科学理论的形成提供重要思路，它具有关键性的启发作用。
