科技

各位听众，你们好！今天我们的题目是“科技”随想。

“随想曲”这个名称，是取自19世纪浪漫主义音乐的一个名词，跟大家心目中的硬邦邦的科技，可能有些格格不入。不过，对我来说，“科技”随想倒是很有趣的一件事，因为我自己是学科技的。我从18岁念大学起，到现在，都是在科技圈子里打转的。应该说，“科技”随想对我是最得心应手的了，因为材料、内容都可以顺手拈来、比比皆是。可是，一旦坐到这个麦克风前，我就感到难度相当高了。因为第一，科技的范围很广，从哪里随想起呢？也就是有个“何所取、何所舍”的问题。科技到底对我们生活有什么关系呢？其实，我们任何一个现代人，只要放眼四周看看，譬如说，你坐在房间里或是坐在汽车里，围绕着你周围一切的一切，都可以说是科技的产品，这个“科技”随想可以随想几天几夜，甚至一千零一夜，都随想不完。因此，取和舍就很重要了。第二，我是习惯在大学的讲堂或实验室里教授工程学和生物医学工程的人，现在要坐在播音室里，随想这样的科技，如何能做到深入浅出，使听众听得明白、感兴趣，这又是另外一个困难了。

在困难没解决之前，我想不如先缓冲一下，请大家听一段浪漫时代的钢琴作品，肖邦的《 夜曲 》（ Nocturne ），作品第8号。

科技对社会到底有什么影响呢？我想科技是塑造社会的最基本的力量。首先，它对人民的衣食住行都有很大的影响。中国人是个以吃米为主的民族，拿种植稻米来说，几千年前，或者一万年前，假如没有人种出稻米的话，那么，这个社会的人口肯定不会增加。试想一个部落，单靠打猎和捕鱼，是不会这么人丁兴旺的。因此，种植稻米这技术对人口的繁殖或社会的形成，就有非常直接的影响了。进一步说，为了种植稻米，就要开辟农田，要灌溉，要有水利，那么在这个要求之下，人类社会的组织分工，甚至政治的组织都得到推动发展。结果，渔猎社会及游牧民族的社会组织形态和农业社会的组织形态，以及它们的社会意识形态都会有所不同了。我们中国人说“安土重迁”，是因为我们需要土地从事农业耕种，而游牧民族是没有什么家乡观念的，因为如果他们的家乡观念很浓，每次离开家乡都要大哭一场的话，就没办法去寻找生计了。在交通方面，行的突破，也是属于科技范畴的。拿船来说，单靠人力来划，不可能划得很远；后来，有人想到借助风力来推动帆，就可让船走得很远很远了，这对人类社会信息的交流、货物的流通都起了很大的推动作用。

元朝时候，马可·波罗来到中国，他回到欧洲以后说，中国遍地都有一种黑金。所谓黑金，就是煤。烧煤发出的能量和烧木头发出的能量是大不相同的。说到这里，我又想到，现代人常提到“知识产权”和“商业秘密”这两个名词。其实，我们中国很早以前就有了“知识产权”和“商业秘密”了，那就是丝的制造。欧洲人很喜欢穿丝绸，但是他们不知道丝是怎么一回事，他们根本没想到丝是由一条虫子吐出来的，而一般都猜测是树上长出来的。一直到某个时候，波斯人派了一个商业间谍来，偷偷运走了一批蚕，在中国以外的地方才开始有丝的制造。

也许有听众会问：科学文化和科学技术是怎么来的呢？我想我们要承认，这必定是在人力的榨取和财富的积累上得来的。最早产生科学技术的地方，或者说，科学技术比较发达的地方，都是有奴隶的社会。埃及要是没有奴隶，就不会有金字塔；巴比伦要是没有奴隶，就不会有空中花园；如果希腊不是个奴隶社会的话，我想苏格拉底他们这些大哲学家，就要花很多时间去洗衣、烧饭，就没有时间去想那些哲学问题和写那些流芳后世的著作了。因此，当有奴隶的时候——并且奴隶本身的生产力超过他们自己所需之外，能够使另外一批人饮食、起居无虞，那么，这批人才能够从事一些非直接生产劳动之外的活动。这批人最早的就是巫医、乐师、观察天文气象的，等等。于是，这些巫医也好，乐师也好，观察天文的也好，就成了科学文化的始祖。由此看来，人类因为不平等——有人做奴隶，有人做主人，所以才有科学、技术、文化的发生。可是，很有讽刺意味的是，或者说，让我们后世人很告慰的是，过了几千年以后，到了近代，因为科技的发达，因为生产的丰富，又使得人和人之间逐渐平等起来了。17—18世纪的时候，欧洲科学开始发达了，那时候王公贵胄过的生活，是一般老百姓（包括那些科学家在内）所不能够期望的。但是到了20世纪，我们今天任何一个普通老百姓过的日子，都要比当初的王公贵族好得多了。英文里常比喻说，我的生活像一个国王一样。这句话，现在已经没有什么意义了。因为现在一般的市井大众，都要比从前的国王皇帝生活得好。过去的皇帝没有卫生间的设备，洗个澡都不容易，旅游见识也不丰富。现在呢，因为科技的发达，最有钱的亿万富豪，他家里有个音响设备，我们普通老百姓的家里也有音响设备；亿万富豪出门坐汽车——顶多他们的汽车贵一点，我们老百姓出门也可以坐汽车；亿万富豪可以到别的地方去度假，现在以香港来说，一般老百姓也可以到别的地方去度假。所以，虽然在古时候，科技是由于人类不平等而创造出来的，现在反过来，科技却变成了使人和人趋向平等的一股力量了。所以，一上来我说到科技对社会发展有重大影响就是这意思。

我想现在应该听一段音乐轻松一下。请听一段20世纪初俄国作曲家拉赫玛尼诺夫（Rachmaninoff）写的钢琴曲。

我们现在做的是“科技”随想。刚才在听音乐的时候，我想起，我们还没有对“科技”下一个定义哩。那么，什么是“科技”呢？其实“科技”就是科学和技术的统称。严格说来，科学是科学，技术是技术。“科学”是以“求真”为目的，是为了了解自然界的现象和本质。“技术”是指有意识地对自然进行改造，以改善人类的生活。所以技术是有目的的，它是为了改造生活所采取的一种手段。当然，因为科学的目的是为了求真，科学有一定普遍性的真理，所以技术也不能跟科学相违反，但是，技术又不限于符合科学而已，有的时候，技术要比科学难很多。举例说，中国人很引以为自豪的万里长城，它固然是个科技的成就，但是，它需要什么科学原理呢？恐怕最多就是重心和重力的原理，它没有什么新的科学原理被发现。真正修建万里长城，只需要知道如何运用适当的人力、适当的材料，在一定的时间里做出来就行了，最重要的是技术的掌握和人员与物资的管理。拿现代的例子来说，任何一个上过大学物理课的人，都知道核能可以发电。也就是说，核能发电的道理，是千千万万人都知道的。但是，今天真正能用核能来发电的国家，或说掌握这样技术的人，能有多少呢？可见，能够了解科学原理，不等于能够掌握这个技术。这就是科学与技术不同的地方。

到了我们20世纪的末期，新的技术往往都是建立在科学的理论上，而且往往是从科学研究中引导出来的。现在对任何国家来说，它的科学水平与它的技术水平应该是非常相关的，甚至是同步的。所以我们把科学与技术统称为科技，我们说某一个社会的科技水平如何如何，已经是很习惯的说法了，因为很少有一个社会，技术非常发达，科学完全不通，或是科学非常发达，技术完全跟不上。你看北美和西欧，看看今天的中国，这两者都是相关联的。

至于科学呢，往往不是可以预先料到其结果的。所谓科研——科学研究，正因为你要去研究，所以不可能预先知道结果。我们中国有句话，叫“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”。在科学研究上，就常常出现这种现象，你花了不知多少工夫，以为可以做到什么突破，但是最后没有成果。但有的时候，无心插柳，就有了突破了。两千多年前，有个希腊人，叫阿基米德（Archimedes），有一次，国王给他一个任务，要他判断一下用金子打成的皇冠，里面全是真金呢，还是掺有假的成分。阿基米德接到这个任务后，苦思不得其解。有一天，他在洗澡的时候，忽有所悟，就大声狂呼：“Eureka！ Eureka！”意思就是说：“我发现了！我发现了！”他所发现的，就是今天我们都知道的“阿基米德原理”，也是有关浮力的基本原理。今天我们填海也好，造船也好，必须要尊重阿基米德原理。另外一个例子，就是19世纪一个法国人，他想做一个有关荧光的科学实验，这是当时非常流行的一个科学实验，但要在阳光充足的时候才能进行。他把材料拿出来之后，碰巧那天天阴（在巴黎，天阴是常见的），他就很败兴地把材料收进抽屉里去。过了几天，天气好了，他把材料从抽屉里拿出来，哎呀，他发现胶片竟然有感光。为什么有感光呢？他想不通，就从这里研究下去，得出了非常重大的放射线的发现。放射线的发现，对工业、物理学及医学等方面都是很有用的。

各位听众，上面我们欣赏过两段19世纪欧洲的钢琴作品，下面我想放一段非常古老的中国音乐。大家知道，在魏晋时期有“竹林七贤”，其中有一个叫阮籍的，他非常喜欢喝酒，下面播送这段古琴演奏的乐曲，就叫《 酒狂 》。

现代社会的运作，处处需要科技，我想没有人能不同意。今天社会竞争的内容之一，就是科技水平如何。我们可以观察一下，在很多高度发达的社会里，有一个良性循环的存在，就是说：它的工商业发达，导致大量财富的累积；财富累积以后，就可以支持科学研究；科研发达以后就可以产生很多新技术和新产品；新技术和新产品的出现，又可以促进工商业更进一步发达，从而又积累更多的财富。这不但可使人民的生活素质进一步提高，人本身的素质也会跟着提高。现在我们香港已经到了一个富裕的地步了，我们也积累了一些财富。我们是不是愿意把部分财富用来支持科研，让我们也进入那个良性循环状态呢？这的确是我们的特区政府和人民都应该深加思考的一个问题。

在美国、日本和西欧这些高度发达、非常富裕的社会里，他们的政府都有一个很重要的使命，就是如何继续推动科技的发展。例如在美国总统办公室，在白宫里，就有“总统科学顾问”这个职位，下面还设有相应的部门。国会还立法设立了一个“国家研究理事会”（National Research Council）。可见，他们为了推动科学发展是不遗余力的。日本在1980年代中期，经过多次重大会议之后，提出了一个“振兴科学技术政策大纲”。这十年来，日本政府就是按照这个大纲，一步一步去推行他们的科技政策的。在西欧，欧盟十几个国家也曾经在十年前共同制定了一套“西欧高技术合作发展计划”，这个计划的英文缩写就是刚才提到的“Eureka”这个字。刚才我们提到阿基米德最高兴的时候喊出了“Eureka”这个希腊字，欧洲人用“Eureka”这个字是很有意义的。至于我们呢，众所周知，中国最近大力提倡“科教兴国”。

总之，不论美国、日本还是西欧，他们的科研机构一向有一个共同看法，就是今后在21世纪能主宰生活方式、能够使国家或社会有竞争力并能够领先的，应该是下面七个方面的高新技术，这就是：新材料技术、生物技术、宇航技术和航空技术、自动化（包括机器人技术）、微电子、计算机网络技术（包括软件在内），还有电讯。这些发达国家一致认为，以上这些技术都是科研发展水平的标志。

现在我们随便来谈一谈航空技术吧！人想上天，很早以前就有了，古希腊时代就有一个传说，人可以飞上天，当然这是梦想了。在中国历史上，倒是有清楚的记载，汉朝王莽时代曾经有人像鸟一样地飞行过，但不知飞了多远、多久。在15世纪的意大利，著名的科学家和艺术家达·芬奇（Leonardo Da Vinci）曾经想过有飞行器这东西，但真正实现是在20世纪初期—1903年，美国莱特兄弟（Wright Brothers）第一次装上一个机器，真正飞行了一段距离——这就是飞机的起源。从20世纪初飞机出现到现在，我们随时可以登上一架波音747，一飞就是十几个钟头，飞越太平洋或大西洋，更有些空军战机，可以达到2.5倍的音速，甚至更快的速度。这个进展真是非常巨大。但是，未来21世纪的航天技术发展到底会怎么样？现在恐怕没人能准确预测。

另一件很令人兴奋也令很多人不能理解的事，就是生物技术的发展。大家都听过一些新名词，就是遗传工程、基因工程、生物工程等等。20世纪科学技术很重大的一个革命，就是“分子生物学”的确立。因为有了“分子生物学”，我们才了解到所谓“DNA”是什么以及有什么作用。因此，才有现在的“cloning”（克隆技术）。说到“cloning”，大家还记得吗？在《西游记》里，孙悟空从自己身上拔出一把毛，在嘴里嚼一下然后往空中一撒，立刻就变出一大堆猴子、一大堆孙悟空了。这不就是现在克隆技术的写照吗？当然，这只是小说家的想象。

最早注意到遗传的是奥地利的一位神父，叫孟德尔（Mendel）。他曾经对豌豆的杂交和豌豆的遗传作了很仔细并且很有深度的观察和研究。现代的遗传学就是从这里开始的。当然，我们今天所知道的，远远超过孟德尔的时代了。因为分子生物学的缘故，我们才知道有DNA这回事，也知道DNA是传达遗传学密码的一个最主要的分子。于是今天我们就可以利用这知识来制造我们需要的药品，例如生长激素等。我们就是利用一些无知的细菌，比如我们所讨厌的大肠菌，来替我们不断地繁殖。大肠菌本来就要繁殖的，我们就利用它、骗它，把它里面一部分DNA、一部分东西取出来，把我们想要的东西摆到它细胞里面去，它的细胞也不知道，就跟着繁殖，繁殖很久以后，把我们需要的东西繁殖出千万倍来，然后我们取出来提炼、提纯以后，就达到我们的目的了。这就是生物技术一个很新的方法。其实我们在四五千年前开始做面包和生产啤酒的时候，已经懂得利用细菌了，就是利用酵母。酵母要进行新陈代谢，新陈代谢之后就吐出二氧化碳，二氧化碳多了之后，就把面团隆起来，于是，我们就可以利用酵母来发面包、发馒头或制造酒曲。

说到这里，我们的随想未免说得远了一点。现在让我们来听一段音乐，一首由蒙古民歌改编成的小提琴曲。

现在我们一般人听音乐都用CD，就是“Compact Disc”。这是激光的技术，也是一个高新的技术。“激光”在香港翻译成“镭射”。“激光”和“镭射”都是出于同一个英文字，就是“Laser”。

其实Laser这个字本身也是由五个英文字的字头缩写成的，原字叫做Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation。Laser是在1960年代才发现的，它的根据是量子论，就是普朗克（Planck）和爱因斯坦他们在20世纪初期所建立的物理理论。“镭射”最早是用氦气（Helium）和氖气（Neon）所造成的，后来有人用红宝石造成红宝石的镭射或激光来。“激光”的意思就是你对某些物质的原子加以刺激，它就会发出光来，这种光一般是光谱中看不见的，所谓“看不见的光”。我在小时候，1951年左右，曾经看过一些科学幻想的连环图画，说到有人利用一种看不见的光来杀人，叫做“死光”，还有一种“死光枪”。当然，现在这些都变成事实了。

激光不但可以杀人，在工业上也有很多用途，在医学上可以代替手术刀。而且大的、强的激光还可以把飞机甚至人造卫星打下来，这就是美国当初在1980年代所筹划的“星球大战计划”的依据。我谈到激光是从CD开始的，CD是从唱片演变过来的，无论CD或唱片，都是一种通讯的手段。唱机作为一种音响的设备，是爱迪生发明的。当初爱迪生做了一个蜡的唱盘（唱板），蜡面有高高低低的厚度，用这不同厚薄来反映声音的不同频率，然后用一根针来感受蜡版的高低震动，这震动被传导成电压的高低变化，电压的变化经过放大再用来驱动一个喇叭，让空气跟着震动，再从空气传到人的耳膜里。耳膜震动，就听到声音，听到蜡版上的震动了，这就是留声机。

当然，现在的CD要进步得多、准确得多了。虽然表面上看，CD像镜子那样平滑，但是，如果你拿起显微镜仔细看看，CD也是凹凹凸凸、绝不平滑的，这凹凹凸凸不是声音频率简单的转化，而是把声音的频率转为数码，然后储存到CD板上去。一个CD板可以有很多很多的数据，因为它的凹凹凸凸是在很微小的地方表现出来的，必须有很精确的仪器才能测量出来，这个仪器就是使用激光照在CD上。因此，这激光就相当于唱盘上的那根针，唱针可以感受到唱盘高高低低的变化，激光也是可以感受到在CD上很小很小的细微变化，而这些变化是以0与1的组合、以数码化的方式来表达CD所储存的信息内容，可以是音乐，也可以是文字甚至是图像。从这里，我们可以看到，人类生活因为科技的发达，丰富了很多。当初78转的唱片又笨又重又大，只消几分钟时间就唱完了，现在小小的一张CD，就可以听一个钟头，甚至更久。当然，现在的CD不只用来听音乐，还有其他的用途。我想听众有时也会见到一些CD，里面有很多的资料，多媒体的产品越来越多，有的是教育用途的，有的是宣传用途的。我自己就收到过不少宣传用的CD，收到时用手一摸，很高兴，以为是谁送给我一些好音乐，但拆开一看，原来是宣传什么产品目录、章程大纲等等，如果我心情不好，就把它随手一扔，丢了它，但有时觉得它是高科技产品，不应该对不起它，就把它收藏起来。

现在再请听一段勃拉姆斯的交响乐，作品第56号A，最后一小段。

回顾这一时期的科技发展，除了分子生物学之外，最重要的，就是爱因斯坦这些科学家对物理学所做的贡献和突破。爱因斯坦不愧是20世纪最伟大的科学家，他对相对论、量子论的贡献绝不是常人所能研究出来的。他也是一个很好的音乐家，他的提琴拉得很好。同时，他也很有幽默感，一次有位记者问他，相对论到底是什么？他说，比如你跟你的女朋友谈了一个小时，感觉好像才谈了五分钟；你跟你的岳母谈了五分钟，就好像一小时——这就是相对论。

我回忆起我念中学的时候，1950年代中期，很多人都听过相对论，但都不知道是什么东西，甚至有一种迷信或误传，说全世界只有七个半人懂相对论，那半个人是中国人，他就是我们的物理老师。可见那时我们对老师是多么崇敬。当然，那时懂得相对论的人其实已经很多了。我自己在1960年代中期念博士学位时，已经念过一些高等数学，对相对论也比较清楚了。一个国家或社会，科技要发达，必须要靠有千千万万的人才，如果只有半个人懂相对论，那么，这个国家在科技发展上是没有希望的。

普及科技其实在20世纪已经做得不错了。21世纪马上就要到来，在21世纪里，科技发展会达到什么程度呢？哪些基本理论的突破可能产生呢？这些都是值得我们深思的问题。但是无论如何，最基本的，是人才的培养，一个社会如果不注重培养人才，科学技术是上不去的。而且，还不限于培养会有重大贡献的人，而要培养千千万万的普通人，假如他们都努力从事科技工作，在这千千万万人中才会产生少数有重大贡献的人。我们不能用一种急功近利的观点去要求，譬如要培养一个博士，就必须要他有产品、有专利出来。人脑不是这样运行的。有句谚语：“失败是成功之母。”在科技上，在我个人的科研道路上，这话是千真万确的。

现在让我们共同欣赏一首贝多芬的钢琴曲，作品第22号，“Minuette”——《 小步舞曲 》。

各位听众，晚安！ jF2cto9eIMkMudg4IwV1AiZrIt42WusTC3COq2EYpv+IzyGxytwOAbitQTG5qKV6