中国科学发展面临哪些挑战？| 难忘2016，走在2017
撰文 | 《知识分子》编辑部
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2016年是令人难忘的一年，尤其是对中国科学而言。
这一年，十位中国科学家被《自然》杂志选为“中国科学之星”。这一年，世界首颗量子科学实验卫星在酒泉发射升空。这一年，世界上最大的单口径射电望远镜在中国贵州落成启用。
2017，中国科学有哪些值得关注的突破？中国科学还面临着哪些挑战？
《知识分子》邀请多位不同领域的中国/华人科学家，请他们回顾2016年中国令人印象深刻的科学发现、科学事件或科学家，预测自己所在领域2017年可能出现的突破，以及剖析中国科学仍然面临的挑战。
一、2016年，中国科学界令你印象最为深刻的科学发现、科学事件或科学家是什么？
张双南（中科院高能研究所研究员）
在过去的一年，在与我相关的科学领域，有两项科学研究成果给我留下了最深的印象。
一个是在量子科学领域，中国科学技术大学潘建伟老师、郭光灿老师的团队等，该领域不是一个，而是一批的成果，都非常重要。
另一块则是首届未来科学大奖所奖励的凝聚态领域（编者注:清华大学薛其坤教授获未来科学大奖首届物质学奖），包括今天采访（编者注：1月15日的“双南三问”）的很多物理学家都是这个领域的，应该说现在中国的凝聚态领域是走在世界前沿的，很多方面都是世界领先的。
还有很多重大科学设施的启用和完成，比如世界最大的fast望远镜的启用，对我们未来天文学的发展非常重要；暗物质粒子卫星在过去的一年中运行的非常顺利，取得了非常好的数据；墨子号的成功发射和运行，相关数据已经在整合，并即将以论文的形式发表，我们也是非常期待。
夏志宏（美国西北大学终身教授、“千人计划“入选者）
令我印象深刻的科学事件，一个是中国物理学界拿的科学突破奖（编者注：中科院高能所王贻芳所带领的大亚湾反应堆中微子实验小组于2015年11月获得2016科学突破奖），另一个是ligo（探测到引力波），但这不是中国的。还有一个是潘建伟团队的量子卫星的发射，还有施一公领衔的结构生物学的研究进展（编者注：2016年，施一公团队在《科学》杂志连续发表四篇酵母剪接体的结构与机理的文章）。
丁洪（中科院物理研究所研究员）
最深印象的事件还是量子卫星的发射。潘建伟老师在这方面走在世界的最前面的，世界上第一个发射量子卫星的科学家，第一个在长距离进行量子通讯、量子密钥的分发，这是令我印象最深的事情。
于禄（物理学家、中国科学院院士）
2016年在科学上是很丰硕的一年，中国在科学上取得了很大的成就，有很多人是非常重要的。大家可能知道最多的就是潘建伟。我对潘建伟还是有一些了解的，我觉得他是我们国家培养出来的年轻一代的最杰出的代表，他的团队好不夸张的说应该在世界上这个领域里确实处在一个世界领先的地位，而且另我最高兴的是他领导的团队在吸引更多更年轻、更有活力的人参加这个团队，这样就可以保证团队有一个一直比较强的国际竞争力。
沈志勋（美国斯坦福大学物理系教授、美国科学院院士）
当然是我的朋友薛其坤，他在很多方面的成就都非常重要。他也是那种比较少的，完全超乎人们想象、真正独立思考的科学家。
黄季焜（北京大学现代农学院（筹）教授）
韩春雨事件。
二、你现在最关注的科学问题什么？
张双南（中科院高能研究所研究员）
我们对黑洞的很多东西还不是很清楚，我们知道它的存在，但是它在宇宙中很多过程起的作用还不清楚，甚至它周围的很多基本知识都弄不清楚，包括大家讨论的黑洞附近会发生哪些事情，黑洞里面是否会有一个火墙。从这个角度来讲，我非常关注黑洞方面的问题。
第二个就是暗物质问题，虽然已经做了这么多年的搜寻，但是现在依然不清楚暗物质到底在哪里，它的性质到底是怎么样的。
所以对我来讲，今后的许多年都会持续关注这些。
大数据和人工智能问题。我希望数学家能够参与进来，因为这本来是一个数学问题，但是很多时候数学家都把这个放弃了，所以我希望在这个本来非常纯粹的数学问题上，数学家可以发挥作用，并改变一些之前应用数学的做法，用人工智能和发数据分析的方式来做。
薛其坤（清华大学物理系教授）
我现在最关心的是高温超导机理。
丁洪（中科院物理研究所研究员）
最关心的问题是高温超导的问题。这也是我所在的领域，我一直想要将高温超导的机理问题解决。
于禄（物理学家、中国科学院院士）
还是高温超导问题。我研究了很多很多年了，但是大家知道这个问题还没有解决。有些人还比较悲观，觉得这个事情可能没法解决。我的想法是相反的，正因为它没有解决，所有更有挑战性。虽然我的年龄比较大了，但是我仍然没有放弃，希望在有生之年，在了解这件事情上能够做很小很小的一点点贡献。
沈志勋（美国斯坦福大学物理系教授、美国科学院院士）
我最关心的是怎么样达到室温超导，无论是从科学的角度还是人类应用的角度都是这个。因为超导是量子物理里面最奇妙的一个现象，也是量子基体效应里面最重要的现象之一。从对人类的影响来说，我们都是用材料来定义人类文明的，从石器时代，到铁器时代。如果我们现在要用一个材料来定义我们的时代，影响人类生活最多的，就是硅。那我要反问一句：下一个像上述材料一样，可以影响人类文明进程的材料将会是什么？我觉得如果室温超导可以实现的话，那么就可能是那个材料，完全可以改变人类的生活，虽然现在看是几乎不能实现的东西。但做科学就是要做那些几乎不能成立的，如果你能成功的话，就会改变人类。
黄季焜（北京大学现代农学院（筹）教授）
如何能够精确、快速地获得一个人的基因组。
滕尚华（美国南加州大学计算机科学系教授）
我太太不讲中文，我讲中文，所以我一直在教小孩中文。孩子出生后，我对小孩是怎样学习，尤其是同时在学两种语言的时候，到底是有什么好处和挑战，一直很好奇。
三、2017年，你所在的领域最有可能取得的突破是什么？
夏志宏（美国西北大学终身教授、“千人计划“入选者）
这个将来肯定是有重大突破和进展的，尤其是在人工智能领域。
神经网络深度学习，基本上就是一个数学问题，但是我们没有按照数学问题来做。我希望它能有重大突破。而我自己的领域是数学领域，它是一个很抽象的领域，很难说，而且在很多重大发现可能是我们现在不知道的，以后可能才会知道，就是数学很多问题都没有解决，难说哪一年会有重大突破。
薛其坤（清华大学物理系教授）
拓扑量子的基础研究领域最有可能产生突破性的成果。
丁洪（中科院物理研究所研究员）
一方面是理解甚至突破高温超导的机理问题，可能说一年的时间太短，但是在未来的拓展还是能够看见的。第二就是发现新的高温超导材料，甚至发现室温超导材料。
于禄（物理学家、中国科学院院士）
当然现在仍在探索的东西还非常多，现在的一个焦点是更高的转变温度的超导体。这是一个最终的结果，更重要的是对于高温超导机理的了解。了解更多的机理的问题，我们才能预言和真正有效地去探索高温超导体，我自己感觉在17年在高温超导的机理上有突破。
沈志勋（美国斯坦福大学物理系教授、美国科学院院士）
我觉得最有意思、最有挑战的就是在以硫化氢为代表的一系列超导材料上，不见得一定是硫化氢，可能是硫化氢的一个变形材料。它们具有非常高的转变温度，大约在200k，这已经是非常高的一个温度。所以，我们现在正在一步一步走向我们的梦想。
黄季焜（北京大学现代农学院（筹）教授）
很难预测。
滕尚华（美国南加州大学计算机科学系教授）
我个人认为还是在计算机的算法和复杂性，以及它们的一些应用。最近，很多问题好像都有了一些进展，人们好像对整个算法的理解深刻了很多，尤其在统计、概率方面的进展加在一起的时候。当然，具体是哪个问题有突破，我也没办法预测。
四、中国科学还面临着哪些挑战？
夏志宏（美国西北大学终身教授、“千人计划“入选者）
中国科学的最大挑战就是人才问题，尤其是年轻人才。很多重点都发展已经取得重大成果的年轻科学家，而应放在即将取得成果的人才上，那些有潜力的。我们的体制有一些问题，应该有潜力的来独立的来做，不应该让一个有支撑的带一堆年轻人来做，（应该）让年轻人更加发挥他们的作用。
薛其坤（清华大学物理系教授）
我觉得可能还是创新环境和评价体系，需要进一步营造崇尚科学的氛围。
丁洪（中科院物理研究所研究员）
其实更多的是一个软环境的问题。中国科学界硬件现在做的已经很不错，无论从资金的投入，还是人力的投入，重视程度，实际上不比国外差。但是软环境改变的还是慢一些。就是从传统的文化，中庸之道，种种原因。其实科学强调的是怀疑、挑战、创新，这些跟传统的文化是有所差异的。软环境的改变可能还需要时间，这也是中国科学界所面临的一个挑战。
于禄（物理学家、中国科学院院士）
中国科学现在发展到速度很快，原因就是我们国家支持的力度非常大，而且愿意做科学的人也非常的多。但是有一件事我们需要注意，就是不要赶热潮、不要赶时髦，一定要沉住气，去做那些基础的、最有原创性的工作，这些工作不是一蹴而就的，而是需要长期的积累，我们需要有更多的年轻人愿意投入到这里来，而且能够耐得住性子，去敢于碰那些非常难的问题，一年、两年，甚至是十年，才能够取得些结果。
沈志勋（美国斯坦福大学物理系教授、美国科学院院士）
中国科学发展非常的快，但是现在最关键的一个问题不是做量，而是做质。像薛其坤老师这样的，做一些能够引领世界的科学，而不是在看到别人做了，自己也做一下。我们要真正成为一个独立的，能够引领世界的科学家。
黄季焜（北京大学现代农学院（筹）教授）
我觉得是评价体系应该继续改变，现在的很单一，有点过于追求量化指标。
滕尚华（美国南加州大学计算机科学系教授）
从教育的角度来看，最大的挑战是我们用传统的方式去评价学生，看学生考试考的好不好，题目能不能做出来。但科研最后还是要做自己好奇的东西，你越好奇越想问的越多。
我们从小考中学，考大学都是统考，一次统考就希望把学生分开。美国考大学的卷子越来越容易，这里有一个基本线，然后用很多不同的方式帮助一个学校了解（评价学生）。世界各地都会有这种情况，当然在中国更加明显。
