作者：孙正凡
6月30日，中国科协在2019年会闭幕式上发布了20个前沿科学问题和工程技术难题清单，希望通过此举研判未来科技发展趋势，明确科技创新突破口，前瞻谋划和布局前沿科技领域与方向，服务世界科技强国建设。
清单里包括了“暗物质是种能探测到的基本粒子吗？”“高能量密度动力电池材料电化学”“重复使用航天运输系统设计与评估技术”等20个难题。这些难题，涉及氢燃料电池、垃圾处理、医学等跟我们生活密切相关的技术，也包括细胞研究、天文学、近地天体等科学前沿问题。
我们要为中国科协勇于把科学和工程技术难题，甚至是科学界的百年难题作为前瞻目标点赞。这一举措，也是在当前我们从“跟踪国外前沿进展”到“引领国际前沿创新”，建设科技强国所必须的转变。为了实现这些转变，为了让科学家们有雄心、决心和耐心研究与攻克重大难题，我们需要认真理解科学难题的意义，深入改革科研体制，特别是为青年科学家们解决后顾之忧，使他们有自由宽松的科研氛围，在自由探索中向着人类智慧的高峰挺进。
重大问题、难题既意味需要克服重重困难才能够解决，同时也意味着在解决问题过程中，即便是在可预期的短时间里无法彻底解决问题，也让我们对事物的认识更加深入，并带来众多的高科技成果——而我们根本无法预期这些成果将会怎样改变我们的世界。
50年前，美国实施的“阿波罗登月工程”让人类第一次登上了月球，正如肯尼迪总统在“登月演讲”（Moonshot Speech）中所说“我们决定在这十年间登上月球并实现更多梦想，并非它们轻而易举，而正是因为它们困难重重”。登月工程也给美国科学技术和社会带来了丰厚的回报，这种回报不仅仅是气垫鞋、计算机芯片、心脏起搏器、高温消防服等物质产品，也不仅仅是刺激了高倍率的经济效益，还有巴斯光年这样宇航员形象成为儿童最喜爱的玩具，给每个孩子从小种下太空梦和科学梦。
肯尼迪总统同时也说：“太空所展现的远景固然会得到巨大的回报，但同时也会伴随着巨大的困难与高昂的代价。”我们要解决的任何一项科学和工程技术难题也是如此。科学创新不仅仅意味着这些问题还没有人找到过答案，还可能意味着答案在几乎所有人意料之外。所以科学创新，尤其科学难题所要求的重大创新，科学家必须孤独地面对，甚至不被同行们所理解。
比如华裔诺贝尔奖获得者高锟先生在大学毕业后，选择了并不被人们所看好光纤研究，提出以光纤取代导线，历经十余年才获得了光纤传输信号有效性的第一个证据。今天我们敬佩高锟先生为现代互联网奠定了信息高效传输的物质基础，更要理解在高锟先生研究过程中，企业和科技界对高锟先生的自由探索所给予宽容和支持。
科学发展历史告诉我们，科学难题的答案，可能并不在人们普遍预设的那个方向。这些问题既然称为“难题”，意味着在过去已经有很多科学家对它们发起了冲击，并铩羽而归，或者成效并不尽如人意。那么，未来的探索之路在何方，需要多少人力物力投入，多少时间，是无法用传统上的科学发展规划思路去制定计划的。实际上，“无法预测”也正是重大科学发现所具有的特点。
比如名列“难题榜”第一位的“暗物质之谜”。自从天文学家们在半个世纪以前证明应该存在暗物质以来，在理论和实验方面投入了巨大的精力，目前全世界有20多个科研小组正在使用各种手段寻找暗物质，包括诺贝尔奖获得者丁肇中教授、中国锦屏山地下实验室以及世界首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”。不过迄今为止，人们还没有找到它。“暗物质是种能探测到的基本粒子吗?”作为一个开放性问题提醒天文学家和物理学家们重新甚至这个问题，可谓意味深长。
又比如“大地震机制及其物理预测方法”。地震学诞生近百年来，苦于无法“看到”地下复杂的结构和隐藏的能量分布，地震学家只能从表象上总结地震发生规律，用已经发生的地震或人造地震试图理解地球内部构造。
在地震频发的日本、在刚刚发生地震的四川，已经成功地应用地震预警系统，用电波赶超地震波的速度，对已经发生的地震进行预警，警告人们地震即将来袭。但地震的临界性质，使得“地震预测”在当前几乎等于伪科学，至少已经提出的许多方法都被证明是不科学、不可行的。那么，随着新技术的进展，特别是分布式计算、预警系统大数据的积累，未来是否可以对大地震进行预测呢？这个问题势必引起争论，而争论意味着可能出现思想创新的火花。
正如爱因斯坦所说“提出问题往往要比解决问题更重要”，因为提出一个好问题，往往需要数代科学家用几十年甚至几百年去探索，在这个探索过程中创造的智慧成果，会让我们的社会受益无穷，不是简单的物质标准所能衡量的。
中国科协这次提出20个科学和工程技术难题，我们也不能时时询问已经解决了多少，而要关注在推动科学研究发展的过程中，我们是否深入改革科研和教育体制，让青年科学家、年轻学子理解难题的引领作用，怀有伟大的科学梦想；还有通过系统的科学训练，理解科学思维，理解科学家精神，把科学这种伟大的思考方法融入中国社会和传统之中。
只有做到这些，我们才有底气说，我们设置这些难题是作为全社会的目标。因为要解决它们并非轻而易举，我们愿意为了解决困难付出必要的代价和艰辛的努力。
（作者系天体物理学博士、科普作家）
