2008年北京奧運會開幕式上展示了中國古代四大發明：指南針、印刷術、造紙術和火藥。如今，中國已經成為世界上發表論文最多的國家，全國各地的課堂都在講述的是：中國的科技創新改變了世界。
然而，不到一百年前，中國哲學家馮友蘭發表了一篇尖銳的文章：《為什麼中國沒有科學》。這位在紐約哥倫比亞大學接受教育的學者認為，從古代開始，中國的哲學傳統和對人類與自然關係的獨特理解阻礙了科學探究精神的紮根。馮友蘭和當時及以後的許多人一樣，主張科學是一個國家在急劇衰落中唯一的救星。
在中國動盪的近代史背景下，無數中國人努力改變科學匱乏的現狀，這是理解中國如何成為當今超級大國的關鍵。在中國過去的150年裡，貫穿其始終的一條紅線是它對科學是通向富強之路的堅定不移的信念。特別是在20世紀60年代和70年代，中國政府試圖把重點放在本土科學上，並在農業和醫藥等領域取得了成功。但從長遠來看，進步最大的時期是中國對外開放的時期。
這是一個有益的教訓，因為我們需要迎接未來150年的挑戰，包括氣候變化、資源枯竭和太空探索。這些都需要與世界廣泛接觸。
近代：“科學救國”思潮興起
災難為中國科學技術的發展創造了條件。最後一個帝國時代是清朝，從1839年的第一次鴉片戰爭開始，19世紀清朝面對外國列強遭遇了一系列屈辱的失敗。這些，以及隨後的鴉片危機，導致了有史以來最大的國內起義。太平天國運動摧毀了中國中部最富裕的地區，造成了多達5000萬人的死亡。
1868年，也就是《自然》雜誌創刊的前一年，西方的第一本科學教科書《自然哲學導論》以中文出版。它面向的是京師同文館的學生，這是一所由改革者開辦的學校，他們試圖通過向有志向的官員教授外語和來自西方的知識，讓帝國適應不斷變化的世界。翻譯這本書的美國人威廉•馬丁(William Martin)沒有任何科學背景，但他明白，對於一個正處於災難中的國家來說，這本書對於改變其命運的重要性。這本書包含顯微鏡和火車的插圖，以及化學、電學和物理學中一些概念的基本解釋。
馬丁和其他在19世紀前往中國的新教傳教士將中國視為精神救世的地方。馬丁的教科書和其他翻譯著作對科學的介紹，為改善一個貧困國家廣大人民的物質生活提供了機會和途徑。從事翻譯工作的中國人對精神救贖興趣不大，但
他們認識到科學作為西方日益增長的軍事和經濟實力基礎的重要性。他們認為科學的匱乏正是中國落後的原因。
2012年，劉洋成為中國首位女宇航員。Credit: Jason Lee/Reuters
到了1863年，數學家徐壽和華恆芳以一本傳教士雜誌上的插圖為指南，建造了中國第一艘輪船。他們後來幫助建立了一個翻譯局，把大量的西方科學著作介紹到中國。到19世紀末，越來越多的中國人相信，使西方富強的是科學和技術。成千上萬的學生冒險出國留學，許多人去了日本。他們把科學視為救國的途徑，回國後渴望建立自己的研究領域。
隨著清朝的緩慢崩潰，傳教士和其他外國勢力的代表在國內變得越來越猖狂。1900年炎熱乾燥的夏天，醞釀已久的緊張局勢突然爆發。叛亂分子把怒火對準外國人，包圍了北京的外交使館區，包括英國，美國和日本在內的八個國家的軍隊發動了攻擊。
在隨後瘋狂的破壞和掠奪中，法國和德國士兵佔領了舊城郊區的天文臺，那裡有耶穌會教士在17和18世紀為宮廷製作的天文儀器。德國掠走了一大批星盤和六分儀，上面精心裝飾著龍和其他皇家圖案。(這些文物被展示在柏林郊外波茨坦一座宮殿的庭院裡，直到1919年《凡爾賽條約》規定歸還。)更糟糕的是，入侵的八個國家強加了鉅額賠款。這些賠款使清政府破產，加速了其滅亡。
美國人用他們的部分戰利品建立了一個獎學金基金，用以支付那一代最優秀的中國學生去美國留學。1914年1月，他們在紐約伊薩卡的康奈爾大學成立了中國科學社。
國家建設
因此，20世紀上半葉中國科學的主要機構開始走向海外。這些創始人和後來的學生大多回到了中國，成為各自領域的領軍人物，而當時的政治不穩定和缺乏中央資助，讓科學研究成為一項艱鉅的任務。他們接受了許多被視為建設現代國家所必需的學科訓練，開始從事農業科學、遺傳學、生物學、化學等方面的工作。
例如，一群大部分受過國外教育的地質學家一直呼籲政府贊助一項全國性資源調查。丁文江就是其中之一。他於1915年在北京共同創辦了中國地質調查局，併成為一名傑出的公共知識分子。他不懈的努力使地質學成為20世紀上半葉中國最具凝聚力、最受國際尊重的科學。
袁隆平發明了雜交水稻，引發了中國的綠色革命。Shutterstock
與此同時，兩位在日本接受教育的中國物理學家徐重慶和李方白介紹了愛因斯坦的相對論。洛克菲勒基金會的研究員李汝琦和談家楨從美國回國，領導生物學和遺傳學。生物學家胡先驌主張對中國植物區系和動物區系進行分類學研究。在接下來的幾十年裡，這些科學家越來越謹慎地把自己的研究議程建立在外國模型的基礎上，而是尋求建立一門專門針對中國的科學。
大約在這個時候，“科學救國”這個短語經常出現在通俗讀物中。貧困和政治動盪困擾著留學生。在康奈爾大學學習植物生理學和遺傳學的金善寶被美國學生送來變質的食物，惡作劇地嘲笑他是為了飢餓的同胞。金善寶深感沮喪，並渴望減輕中國的苦難，他在完成研究生學位之前就回國了。在國內，他繼續研發高產小麥品種，寫道“民以食為天、農業是立國之本”。
日本侵華戰爭始於1937年，當時科學救國的信念達到了頂峰。面對強大得多的軍隊，國民黨政府撤退到西部四川省，許多科學家跟隨。例如，地質學家在戰時首都重慶郊外的一間農舍裡繼續他們的研究。
1943年，英國生物學家李約瑟(Joseph Needham)到訪時拍攝的照片，捕捉到他所遇到的科學家們簡陋的設備和愛國主義精神。他著迷地開始研究中國的科學史。(李約瑟後來出版了一本名為《中國的科學技術史》的鉅著，在中國和世界各地推廣了四大古代發明的概念。)
總而言之，通過科學解決國家問題的渴望在1949年之前就已盛行，當時馬克思主義意識形態將應用置於理論之上。在整個二十世紀，國家面臨的最大挑戰是保障和提高不斷增長的龐大人口的生活水平。無論他們的政治立場如何，每個時代的大多數中國頂尖科學家都致力於應對這些挑戰。
全民科學
今年——2019年——是紀念日之年。1919年的五四運動，是對盟國在凡爾賽背叛中國的回應，定義了一代中國知識分子。10月1日是中華人民共和國成立七十週年。
1980年宣傳科學研究的海報
1949年是新中國的開始。儘管中國科研人員的隊伍基本保持不變，但在頭十年裡，措辭發生了巨大變化。科學被明確地定義為人民的事業和為人民服務的事業。愛因斯坦和相對論過時了，調查和大眾健康運動流行起來了。上世紀50年代，在中蘇合作的巔峰時期，有10000名蘇聯顧問在中國各地工作，為中國的工業發展提供技術和科學援助。
中國大學和研究機構進行了全面重組。1928年，由民國政府設立的中國第一研究機構——中央研究院改組為中國科學院。蘇聯專家幫助制定了中科院的第一個五年議程，重點關注資源開採和其他實際應用。
科研人員也變得多樣化。特別是對婦女來說，20世紀50年代和60年代極大地開闊了視野，使她們以前所未有的程度參與科學。例如，獲得諾貝爾醫學獎的屠呦呦，在這些年裡做了大量關於青蒿素抗瘧特性的研究。
被稱為“兩彈一星”計劃的核、火箭和衛星研究等對國防具有重要意義的項目繼續得到國家的大力支持。在中國科學家的帶領下，中國於1964年成為核大國，並於1970年成功發射了第一顆衛星。
50年前，中國的科學前景普遍暗淡，但科學技術構成現代社會基石的觀念從未完全消失。
1972年中美建交後，美國科學家很快來中國訪問，他們注意到理論研究的停滯狀態：粒子物理學等領域落後西方几十年。
在這種困難的情況下所取得的一些進展給訪問者留下了深刻的印象。除了綠色革命，國家在公共衛生方面也取得了重大進展：群眾運動幫助消滅了血吸蟲病，這種傳染病每年導致約40萬人死亡。許多參與研究的科學家多年來一直在偏遠的野外工作。
對科學技術的重視又恢復了。1978年，鄧小平正式啟動了“四個現代化”政策，重新把重點放在農業、工業、國防和科技上。
在改革開放的這一時期，在20世紀30年代和40年代接受過海外教育並經歷了前幾十年動盪的科學家們發現，他們的國際關係網再次具有價值。從1978年到2018年，第二波中國留學生人數達到了586萬。過去幾年政府的鉅額投資吸引了這些人才回國。
中國以科學超級大國的堅定信念向前邁進
在過去的一個半世紀裡，科學技術可以改善國家的信念已經深深植根於中國文化中，從城市到農村牆上的標語和海報上都能看到這種信念。
今天在北京街頭走一走，到處都可以看到科學史的痕跡。在東二環路，有耶穌會的天文儀器。在城市的另一邊，北京動物園一個安靜的角落裡有一個小牌子，上面寫著在1906年清朝末期，農工商部在這裡開設了第一個農事試驗場，面積70公頃。
在城市的西北角，京師同文館已經成為北京大學；沿著這條路走下去，另一所與美國有歷史淵源的大學是今天的清華大學，它是中國最頂尖的科技大學之一。沿路，海報和公眾展覽在慶祝科學發展。在書店裡，科幻小說是最流行的體裁。在資金充足的實驗室和最先進的工作站中，中國正以其作為科學超級大國的堅定信念向前邁進。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/d41586-019-02937-2#ref-CR6
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