究和全国目标》的报告，其中芝加哥大学经济学教授约翰逊（HarryC．Johnson）写了题为“联
邦对基础研究的支持”的一章。他写道：“为了给政府的资助找到根据，必须证明基础研究
能产生一种超越其花费的社会报酬并证明偿还任何类型的资源投资后仍有剩余。 他总结道，
”
要得到根据还缺乏信息。……
正像纯科学有其推动者一样，应用科学也有它的支持者。贝尔电话公司实验室的工程师
H．博德（Henrik Bode）的观点就是证明。他主张：
与技术受惠于科学相比，科学更多地受惠于技术……望远镜和显微镜的发明依赖
于早已存在的发达的眼镜片制造业。磁极作为经验事实为人们所了解，早在 18 和 19
世纪物理学家开始研究这一现象之前的许多世纪就已经用于航海家的罗盘上。而瓦特
蒸汽机是没有借助卡诺循环或焦耳定律发明出来的。
被肯尼迪总统任命为商务部科技助理的工程师 J．H．霍洛曼（J．Herbert Holloman）在
华盛顿大学讲演时，以相同的语气说：“新技术是来自旧技术，而不是来自科学。”
关于纯科学和应用科学之间的相对价值和相互关系的争论几乎完全有利于技术。1963 年国
防部选出 20 种关键武器进行分析，看是否存在一种 1945 年以来提出的原始的科学理论构成
每一种武器的基础。在《总结计划的首次报告》（1966 年 6 月 30 日）中得出结论是：
“在我
们所研究的系统中，从最近的科学非直接联系中所做出的贡献是非常少的。”他们承认“如
果没有 30 年代存在的物理科学的一些学科——经典力学、量子力学、相对论、热力学、光
学、电磁理论和数学——我们的应用科学一门也不会存在，而只有一部分技术事件可能会出
现。”纯科学家所起的作用正如所期望的那样。他们对在国家科学基金资助下伊利诺技术学
院所提交的报告《技术回顾和科学中的关键事件》较为满意。此材料描述了与 5 个重要技术
创新有关的早期进行的研究，当时人们极少想到或者说根本没有想到它们后来的实际用处。
1973 年，国家科学基金会发表了一份巴特勒·哥伦布（BatelleColumbus）实验室写的报
告《科学和技术在创新过程中的相互作用：一些案例研究》。其中研究了口服避孕药、磁化
铁、录像带（也是 1969 年伊利诺州技术论文的一个主题）、电子心脏起博器、电子摄像、进
出口经济分析和有机磷杀虫剂。这些成就来自过去的基本知识，有些可追溯到 1790 年以前。
他们也强调了作为创新主力的“技术促进者”面对着困难和失败所进行的不懈努力。再就是
1973 年英国曼彻斯特大学人文系发表了一份进行了两年研究的结果，指出：
“来自科学活动
的信息对创新是重要的。
”研究者选择了一组 30 项先进技术，追溯了其思想的来源。
然而，其趋势倾向于支持工程和技术。1967 年，国家科学院发布了一份题为“应以前未
曾料到的。到了 1970 年，国家科学院有 870 位会员，国家工程科学院已经增到 327 位会员。
美国总统约翰逊用这样的话谈到了对应用科学的推动：“大部分基础研究已经完成了。
我在好几年中曾给这些领域多次拨款。但是到现在为止，我认为在把我们的知识应用于确定
目标方面所做的工作等于零。”1971 年，被任命为原子能委员会领导的经济学家施莱辛格
（James R．Schlesinger）用另一种方式表示了他的意见，他说：“在实验室内有一种风气，
一个研究者，若不想完成指定的任务，就可甩手不干——这就是十足的自由探索精神。是的，
我们不能毫无顾虑地让研究者这样下去。”
1956～1964 年期间，联邦政府对基础研究（主要是对军事）的资助每年增长 29％；1964
—1969 年期间每年增长率只有 9％。1968 年的国家科学基金修正法案（公共法 90—407）指
定，国家科学基金更多地要用于应用研究。后来，曼斯菲尔德的国防部拨款修正案禁止将钱
拨给与军事任务无关的研究。自从总统科学顾问这一官职设立后，1970 年第一次由一个技
术专家出任总统科学顾问。
基础研究的堡垒是国家科学基金会，它在慢慢地扩大对应用研究的资助。现在它将其
10％以上的预算用于这一目的。1969 年，它发起了一个称为“与社会问题有关的跨学科研
究”的项目。不久，这个项目的名字改成“应用于国家需要的研究”，并且这个项目被分成
了四个部分：先进技术的应用；环境系统和资源；社会系统和人类资源；发展研究和问题估
价。
所有的先进国家的情形都是相同的。在英国的原子能研究机构——哈威尔，一般的工业
研究是根据合同进行的。国家的科学研究委员会（Science Research Council） 1967—1968
年的报告中指出：“委员会知道多数科学家致力于基础研究更有利，但是能够提供的人数是
有限的，对于国家繁荣来说最根本的是，大部分人，尤其是大部分有能力的人，应该把自己
的才智应用于解决国家的工业问题。
”
1968 年，在一次苏联科学院全体会议上，有人倡议科学院应该开展一些应用研究的计
划。在以色列，纯科学家正在帮助国家发展工业，三个最老的学术研究机构已经建立了工业
中心。甚至古代文明的分析也要借用重要的应用科学。据汤普森 （J。Eric S。Thompson）说，
玛雅的消失就是由于僧人们专心致力于像数学、天文学、时间计算这样一些面向世界的学科，
而在帮助农夫们的实际需要方面却失败了。
应用科学表面的成功是虚幻的。把应用科学从纯科学中分离出来是一种似是而非的或所
谓的常识的定义。被广泛接受的应用标准是一个如何解释的问题。方便、经济、迅速，同样
是极有弹性的说法。因此，丹麦国王花了钱资助第谷在一个岛上进行天文观测，这项工作的
目的在于基础研究。然而，国王和丹麦的尊敬以及后来开普勒对这些资料的整理却是非常实
际的。牛顿的运动定律或许是一些神秘的思想家流传下来的，牛顿只不过第一个宣布而已，
然而在几代人中间，工程师对这一概念表示更大的敬意。纯科学家曾经不断地重复这些意见，
但是有更重要的理由解释为什么两个领域的分离已经变成了一种神话。
1921 年，英国物理学家 N．坎贝尔（NormanCampbell）写道：
纯科学和应用科学是经验知识这棵大树上的根和分枝；理论和实际是不能分离的
统一体，如果不给双方带来很大的破坏，就不能将其分开。社会的精神和物质的健全
就依赖于这种密切联系的维持。几年以前有一种倾向认为真正的科学是限定在实验室
的，他们的学生也要离开工业社会的沸腾生活，对工业视而不见，成为贫血儿。今天
或许出现了一些过分反动的迹象；工业科学得到全面支持和普遍关注，而大学，所有
的学科知识的保姆却成了挨饿的。只有当科学既作为一个满足知识需要的源泉又作为
满足物质需要的手段成为普遍认识的时候，从一个极端跳到另一个极端的危险才能避
免。
哥本哈根精神
杨福家
（1936… ），中国科学院院士。本文选自黎先
耀主编《科学随笔经典》，北京，科学普及出
版社，1999。
一
什么是哥本哈根精神？正像玻尔的互补原理一样，似乎很难找到一个确切的定义。
玻尔的挚友、著名的物理学家罗森菲耳德对哥本哈根精神的定义是：完全自由的判断与
讨论的美德。
英国科学记者克劳瑟认为：“哥本哈根精神是玻尔思想的一种表达，它既具有不可超越
的想像力，又具有极大的灵活性和完整的智慧鉴赏能力，它能无比迅速地领悟任何新思想的
关键和价值。
”
澳大利亚物理杂志的编辑罗伯逊的看法是：“哥本哈根精神或许可以很好地被表征为玻尔
给人的一种鼓舞和指导，它与聚集在周围的青年物理学家的才华相结合，体现了领袖与群众
的互补关系。
”“玻尔依靠他的洞察力和鼓舞力量，把他周围的人的聪明才智充分发挥出来。”
传记作家穆尔则认为，哥本哈根精神是“高度的智力活动、大胆的涉险精神、深奥的研
究内容与快活的乐天主义的混合物”
。
可以认为，哥本哈根精神的核心，是在玻尔创导下形成的“平等、自由地讨论和相互紧
密地合作的浓厚的学术气氛”。
二
抽象的定义与具体的例子总是互为补充的。下面让我们来看几个具体的例子。
1922 年 6 月，玻尔应邀赴德国格廷根讲学，德国一些著名的学者都前来听讲，盛况空
前（后被称为“玻尔节”）。当时年仅 20 岁的大学生海森堡①，也随其导师索末菲从慕尼黑
专程赶来聆听玻尔的演说。在玻尔的每次演讲未了，照例总有一段时间供大家讨论、提问。
有一次，那位在大学里只读了 4 个学期的海森堡，对玻尔的一些看法提出了强烈的异议。玻
尔一眼就看出，这些异议是经过仔细研究后提出来的，于是，这位在当时已享盛名的教授，
在当天下午就邀请海森堡到附近山区散步，以便能对问题作深入讨论。在讨论中，玻尔既肯
定海森堡的很多想法，又十分坦率地谈了自己的认识过程，还承认“我今天上午说得不够小
心”，既讨论科学，又谈家常，使人感到十分亲切。最后，玻尔邀请海森堡到哥本哈根工作
一段时间。
海森堡后来回忆说：“这是我记得起的、对近代原子理论的物理内容和哲学问题所进行
的第一次最为透彻的讨论，它显然对我今后的科学生涯产生了决定性的影响”，
“我真正的科
学生涯是从这次散步开始的。”
玻尔则认为，他到格廷根讲学的最大收获是第一次遇到了两位有才华的青年人——海森
堡和泡利②。
海森堡接受邀请于 1924 年来到丹麦。不久，玻尔就陪他到哥本哈根北部小城旅行，欣
赏丹麦西兰岛的优美风景。这位诺贝尔物理学奖的获得者，与刚从大学毕业的海森堡一起，
背着小包，睡在小客栈里，从政治、地理讨论到哲学、物理。这就是玻尔研究所内师生关系
的生动写照、
“哥本哈根精神”的具体体现。
玻尔靠了非凡的直觉能力，在 1921 年，量子力学建立之前，甚至更为惊人的，是在泡
利提出不相容原理（1925 年）之前，就用原子的量子论解释了元素周期表，预告第 72 号元素
的存在。玻尔曾自信地说过：
“我们必须期望第 11 个电子（钠）�