一等奖5篇
二等奖10篇
三等奖20篇
优秀奖25篇
特别奖若干
网络评选:2011年8月30日-9月20日
奖项公布:2011年9月21日
颁奖典礼:2011年11月
邮箱:zhengwen@cashq.ac.cn
 
人民科学家
——钱学森院士
发表时间:2011年06月06日 作者:戴汝为 【字号:

  众所周知,钱学森先生是一位科学大师,但了解他的人更加钦佩钱先生具有深厚的东西方文化底蕴。上世纪50年代在美国期间,举世公认他对力学及火箭技术做出了杰出贡献,并发表了名著《工程控制论》。1955年归国后,用所学的知识及自己的才智绘制了我国航天事业的蓝图成为我国“两弹一星”元勋。八十年代以来他又进行了系统科学、思维科学和人体科学的开创性研究,晚年对我国军事、经济、文化、教育发表了许多真知灼见。他在几十年的科学研究和工程实践中见证了“还原论”的局限,验证了“整体论”的不足,开创性的建立了“系统论”,把自然科学和社会学科进行交叉研究,使自然和人文“融合”在现代科技和社会发展的背景下,提出了“开放的复杂巨系统理论”并且提炼出处理这类问题的“从定性到定量的综合集成方法论”,这是中国科学家原创的理论和成功的实践。

一、《工程控制论》是自动化领域的奠基之作

  《工程控制论》一书是钱学森先生于1954年在美国加州理工学院喷气推进中心任教时用英文发表的一本专著,2004年是该书出版50周年纪念。这本专著被公认为是自动控制和与系统科学领域的经典著作之一,五十年来也是该领域中国内外引用率最高的文献之一。

(1)奠定了我国“自动控制”研究的基础

  1955年钱学森冲破重重阻碍从美国返回祖国,到刚刚建立的中国科学院力学研究所任所长,并出任中国自动化学会第一、二届理事长历时20年。看到国家当时建设及发展的现状,在回国后的各项重任压肩的紧张工作中,他决定首先在中关村中国科学院(化学研究所礼堂)讲授《工程控制论》,为国家尽快培养急需的一批高水平科技人才。听众选自中国科学院的一些研究所、北京大学、清华大学等高等学校的教师与高年级学生约200余人。我当时刚分配到中国科学院力学研究所工作,有幸参加听课,并协助钱先生做些工作,后来我与何善堉同志一起将《工程控制论》翻译成中文。《工程控制论》成为了自动控制领域一本经典著作,它的一些内容被纳入专业教科书,1956年获中国科学院自然科学一等奖。

  当时《工程控制论》的讲授和钱学森在科学研究及工程上的指导,为我国培养了一代自动控制领域的专家。他们分别在各自的岗位上取得成就,有的从教、担任了大学校长,如西北工业大学原校长戴冠中先生、汕头大学原校长戴景成教授、国防科技大学原校长郭桂蓉教授都是受该书的影响转而从事自动控制研究的。可以说《工程控制论》和钱学森的教学和科学研究实践,奠定了我国自动控制研究的基础。

(2)前瞻性的学术思想

  众所周知,《工程控制论》以学术思想的前瞻性而闻名于世,美国斯坦福大学的D.G.Luenberger教授和哈佛大学何毓琦(Y.C.Ho)等教授认为,工程控制论的学术思想在科学界超前十多年,开辟了一系列控制方面的新方向。前苏联的伊万赫年科教授等则陆续发表了同名的专著,并明确地介绍这是中国钱学森开创的新领域。

  直到近年来,2004年11月在清华大学举行的International Symposium on Intelligence and Networked System会上,瑞典科学院院士、国际著名的自动控制专家Astrom在他的报告中介绍了自动控制发展过程中的四本专著,其中就包括钱学森的《工程控制论》。

  2000年7月在美国马里兰大学举行了一个控制领域现状和未来的机会的讨论会,由Richard.M.Mruuay为首的一个五人专家小组提出的“控制技术在信息丰富的世界中未来的发展方向”中,在有关机器人技术和智能机械方面有下面一段话:“控制论工程的目标,在20世纪40年代甚至更早就已经被明确表达,就是使系统能展现出高度的灵活或对变化的环境做出‘智能’反映。钱学森通过与控制导弹有关的问题的驱动,于1954年提出了可作更多数学解释的《工程控制论》等。这些工作形成了在机器人技术和控制的现代工作中大部分智力的基础”。

  二、发展了中国的系统科学

  钱学森于1955年返回祖国后,在我国的“两弹一星”和航天技术的发展方面所做出的贡献家喻户晓,不仅如此,他还以学识的渊博受到大家的尊敬。他在20世纪中期有过一个预言:“可以预料,从某种意义上说,本世纪末到下世纪初,将是一个交叉学科的时代”。我们回顾钱学森近30年来的科学研究,可以看到他在“系统科学”、“思维科学”和“复杂性科学”等方面都有开创性的和奠基性的工作。

  按照钱学森关于现代科学技术体系的观点,他认为自己对于工程控制论的工作是“系统科学”的“技术科学层次”,“系统工程”是“工程应用层次”,而“开放的复杂巨系统”则属于“系统科学”的“基础科学层次”,他给我们留下了珍贵的科学著作:

  《工程控制论》                             1954

  《组织管理的技术——系统工程》            1978

  《一个科学新领域——开放的复杂巨系统和方法论》 1990

  总之,钱学森先生从工程控制论开始,进一步解决工程应用的问题,1990年提出“开放的复杂巨系统”和处理这类系统的“方法论”,即“以人为主、人-机结合、从定性到定量的综合集成法”。这里,需要做一点解释:1990年提出“综合集成法”表达为“定性与定量相结合的综合集成法”,后经过探讨,改为“从定性到定量综合集成法”。钱学森先生在系统科学领域是以“科学技术层次”开创;在实践中不断地拓宽工程应用;在这种深厚的技术和工程背景下,发展到系统学的“基础层次”,从而对系统科学做出全面的贡献。

  当前,国内提出的科学发展观,在中华民族振兴屹立于世界的伟大进程中,我们面对着许多急需处理的与“开放的复杂巨系统”相联系的复杂问题,如社会经济发展、自然环境的生态保护问题、构建和谐社会等重大问题。因而“开放的复杂巨系统”科学是21世纪的科学。钱学森在1991年发表的《再谈开放的复杂巨系统》一文中曾强调过他的看法:中国的社会主义建设,必须考虑国际的影响,只有从一个一个具体的“开放的复杂巨系统”入手进行研究,作为“系统学”的一部分。对“开放的复杂巨系统”而言,实践经验和资料累积最丰富的是社会系统和人体系统;前者是关系到国家事务的大问题,后者是涉及人民保健医疗的大问题。这正是今天构建和谐社会当中的重要问题,而钱学森先生十几年前就提出了“处理开放的复杂巨系统的方法论”,我们不禁更加为他的关心国家民族振兴的奉献精神所折服。

三、推动思维科学、系统科学的交叉发展

  钱学森先生早在20世纪80年代就提出开展“思维科学”的研究;并提出思维科学研究的突破口在于“形象思维”。他在1991年明确地论述了“从定性到定量的综合集成”技术,实际上是思维科学的一项应用技术,研究“开放的复杂巨系统”一定要靠这个技术。应用技术发展了,也会提炼、上升到思维学的理论,最后上升到思维科学的哲学——认识论。

  1992年3月2日,钱学森给他当时的秘书王寿云将军的信中提出“从定性到定量的综合集成研讨厅”的构思,汇总了下列成功的经验。

  第一、几十年来世界学术讨论的讨论班(seminar)

  第二、C3/I和作战模拟;

  第三、从定性到定量的综合集成法;

  第四、情报信息技术;

  第五、“第五次产业革命”;

  第六、人工智能;

  第七、“灵境”技术;

  第八、人——机结合的智能系统;

  第九、系统学;

  ……

  信中谈到,这是又一次飞跃。

  一个星期后的3月13日,钱学森又给我写信,信中谈到: 我们的目标是建成一个“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”。这是把专家们和知识库信息系统、各种AI系统、几十亿次/秒的巨型计算机(可能几十亿次/秒),像作战指挥演示厅那样组织起来,成为巨型人——机结合的智能系统。“组织”二字代表了逻辑、理性,而专家们和各人工智能系统代表了以实践经验为基础的非逻辑、非理性智能。所以这是21世纪的民主集中工作厅,是辩证思维的体现!10天之后钱学森给我写了另一封信,信中主要谈到:我想到一个问题:人脑的思维能力是不断发展的:(1)人类的历史含有此意;(2)一个人的思维能力也如此。那么,它又是怎样发展的呢?第一是人脑这个开放的复杂巨系统有很强的可塑性,是活的,不是死的、不变的,第二加实践的作用。而思维科学的任务就是从思维的角度找出思维能力的途径并付诸实施。当然这里首先要解决:什么叫思维能力?也就是什么叫聪明、智慧?我们要研制的从定性到定量的综合集成研讨厅体系就是完成思维科学这一任务的一个建议。

  这样,钱学森把把思维科学的应用技术、综合集成法,来处理系统科学的基础科学“开放的复杂巨系统”有关问题,推出它在“应用层次”的实践形式,“从定性到定量的综合集成法研讨厅体系”,这是他在思维科学和系统科学交叉研究中的贡献、是自然科学和人文科学交融的体现。

四、现代科学技术体系——大成智慧的体现

  现代科学技术体系的建立是钱学森用马克思主义哲学做指导总结出来的。早在他从美国刚回到中国的1955年,发表了归国后的第一篇文章,题为《论技术科学》。文章阐述了科学领域中三个层次观点,即基础理论、技术科学、应用技术三个层次。并以自己亲身参与美国应用力学发展的深刻体会,论述了技术科学的重大意义和作用:在任何一个时代,今天也好、明天也好、一千年以后也好,科学理论绝不能把自然界完全包进去,总有一些东西漏下了,是不属于当时的科学理论体系里的,总有些东西是不能从当时科学理论推演出来的。所以虽然自然科学是工程技术的基础,但它又不能完全包括工程技术。因此有科学基础的工程理论就不是自然科学的本身,也不是工程技术的本身,它是介乎自然科学和工程技术之间的,它也是两个不相同部门的人们生活经验的总和、有组织的总和,是化合物,不是混合物。要综合自然科学和工程技术,要产生有科学依据的工程理论,需要另一种专业的人。由此看来,为了不断地改进生产方法,我们需要自然科学、技术科学和工程技术三个部门同时并进,在任何一个时代,这三个部门的分工是必须的。20世纪80年代,钱学森首次在中共中央党校讲课时把原来人们心目中的自然科学和社会科学两大部门,扩大到8个,加上数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学和文学、艺术理论,形成一个科学技术体系。过了几年,又加上地理科学、行为科学。6月又提出建筑科学构思,现代科学技术体系是基于各门科学研究的对象都是统一的物质世界认识,区分仅仅是研究角度不相同,这就从根本上拆除了以往各门学科之间仿佛永远不可逾越的中界。这个体系从纵向分为三大层:最高层是马克思主义哲学、辩证唯物主义;中间是从智慧形成的高度来概括,说明各门科学技术部门和文学、艺术活动和美学对人“性智”和“量智”两种类型智慧形成和影响;最下面一层是现在科学技术十一大部门,即自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、地理科学、军事科学、行为科学、建筑科学和文学、艺术理论和文学、艺术创作等等。在每一大部门中又分为“基础理论”、“技术科学”和“应用技术”三个层次。在十一大部门外还有未形成科学体系实践经验性知识库和广泛的、大量成文或者不成文的实际感受,如局部的经验、专家的判断、行家的手艺等也都是人对世界认识的珍宝,不可忽视,亦应逐步纳入体系。总之,这一分类方法显示出各种科学互相联系、互相促进、不可分割的关系,并揭示了马克思主义哲学与各门具体科学技术必然地、紧密地熔铸在一起的内在关系,形成统一完整的现代科学技术体系。这是钱学森先生多些年来心血与智慧的结晶,体现出“集大成的智慧”。

五、科学方法论的创新和实践

  方法论是一个理论体系,表达其理论观点,构建其体系实现其理论需求的一整套基本方法,方法论是认识世界、改造世界的基本方法的学说,不同的哲学方法论使人们产生不同的改造世界的社会行为,科学的方法论是一种认识和改造世界的有效工具,从认识论上其适用范围更广,从功能性上有可操作性,作用上直接达到所要求的目的。“综合集成方法论”是钱学森先生提出的“处理开放的复杂巨系统”有关问题的方法论。

  1992年钱学森又进一步提炼出“综合集成研讨厅体系”的构思和建立在现代科学技术体系上的“大成智慧学”,形成了系统的、完整地、具有鲜明特色的学术思想。

  它体现在:

  第一、在社会型系统中是由几百个或者上千个变量论述的定性和定量结合系统工程技术,对社会经济系统研究和应用;

  第二、在人体系统中把生理学、心理学、西医、中医和传统医学等综合起来研究;

  第三、在地理系统中则是应用生态系统和环境保护及区域规划等综合探讨地理科学的工作。

  钱学森对构建这一科学方法论的实践给予了很大关注和各个方面的指导,在1992年——1999年中他在给作者的几十封信中多次提到“综合集成研讨厅体系”的关键和特性并且对之进行了深刻地论述,例如谈到:辨证思维、社会思维、泛化的形象思维、“从定性到定量的综合集成法”和“综合集成研讨厅体系”是同时结合形象思维和抽象思维,所以是“创造思维”的好例子;“人——机结合”的重要的作用和深远的意义;“综合集成研讨厅体系”就是知识发现技术等方面,从而形成了“综合集成研讨厅体系”的理论框架。

  随着信息网络的普及,深入到人们工作和生活的每个层面,信息空间成为一个重要的概念。钱学森早就预见这种空间的扩展,他指出:“有关老词是思维圈(Noosphere),新的词的Virtual Reality好像宜仍然应用灵境技术;而信息空间是人——机结合的思维、思想活动世界,似可以称为智慧大世界,简称智界”。通过基于综合集成研讨厅体系的建成,实现了钱学森的科学构思,“综合集成研讨厅体系”广阔的应用的前景中我们更加认识到钱学森学术思想的前瞻性,及其对科学方法论方面的巨大贡献。正如《文汇报》对钱学森的报导中所说:“从科学史上看,大科学家变成大思想家的也不乏其例,但钱学森与他们又有些不一样。他没有离开工程科学的本色,即他提出的思想很有操作性的,他不是光提出一个思想原则就算了,而且有一整套操作的技术,从思想方法一直到最后技术上的实施,有一整套的方法”。

  现在看来,钱学森的一些学术观点已在其后的科学实践中得到证实。回顾半个世纪以来他在学术上的创新观点,从其提出到被学界所认识,再到通过工程实践加以实现,这个过程充满着发现、置疑、探讨和认同,这也正是许多前瞻性的学术思想、观点在科学史上的共同经历。但时间的烟尘并未掩盖思想创新的光芒,现在这些学术思想的前瞻性已为科学技术的发展和社会的进步得到证实。所以钱学森院士于愧于人民科学家的光荣称号。

  作者单位:中国科学院自动化研究所,中国科学院院士

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