从科学和经济发展史看中国科学家离获得诺贝尔奖还有多...

tangotango

-转载自我自己的头条号，略有修改。
       最近网友又开始热议获新一届诺贝尔奖的科学成果以及中国科学家离获得诺奖还有多远的问题，特别是有不少网友在期待潘建伟教授的量子通信成果能否获奖的问题。首先，潘教授是基于国外早已提出的量子纠缠理论实现了利用光纤和卫星进行量子密钥分发的工程成果，不是基础理论或实验上的首创者，因此不太可能获得面向基础科研（而非工程创新）的诺贝尔奖。其次，中国科学家离获得诺奖还有多远的问题的答案实际上是另一个问题，那就是中国基础科研的世界级原创性成果何时能大规模涌现，从这个大规模涌现的时间段向后推20年，大致就是获得诺奖的时间。
      那么中国基础科研的世界级原创性成果何时能大规模涌现呢？现在看在中国基础科研在部分领域已经开始出现世界级的成果，但是还谈不上大规模涌现，更谈不上开创一个新的学科领域、全新的研究方向。如果用工商业来类比的话，那就是从0到1的诺奖级成果可以避开已有的、高度内卷的竞争红海，而在科学上开辟一个全新的赛道，从而为在未来几十年后打造一个蓝海产业奠定基础。但是基础科研的开创性研究真的是一个奢侈品， 需要长时间投入，出于兴趣而不是功利之心，以及充足的物质条件保障，特别是保障科学家有自由的时间和物质条件做冷门的方向。对，一定是冷门而不是热门，因为所谓热门就是大家都在做，那就是红海而不是蓝海，是热门方向就说明这里的基本问题已经被提出来了而且已经有很多人理解了，已经处于从1到10甚至100的阶段，而不是从0到1的阶段。例如，爱因斯坦刚发表相对论的时候全世界没几个人能理解，更别提加以研究了。
      从科学史来看，美国在二战之前已经是世界第一工业大国、GDP最高，但是当时美国的科研还是以应用科技研究为主，欧洲才是基础科学的大本营。直到因为二战来了一大批避难的欧洲/犹太科学家，从此美国的基础科研才成为世界第一，并且继续依托着美国的超强综合国力而长盛不衰。日本近20年的获得的20多个诺奖，其科研成果大部分是20年前也就是80年代到2000年之间产生的，也就是在日本经济已经到达巅峰（70年代末80年代初）之后的几十年时间。从历史上看，只有经济到达全盛时期、工商业已经到达世界一流水平才有丰厚的利润能够支撑基础科研，因为基础科研方向不明确、投资风险大、时间长，产生回报的周期长达几十年，因此如果一个社会的产业普遍水平低利润微薄是无力支撑这样的科研活动的。另一方面，正是因为一国内工商业已经到了顶级水平，无法再通过简单的规模扩张或追加投资来获取利润，才使全社会投资基础研究从而开创全新的产业具有强烈的必要性。如此看来，目前中国的产业升级在大部分行业还未完成，人均GDP距离发达国家还有很大距离，企业利润率普遍不高，因此此阶段对于工业界而言开展应用科技研发是最必要和紧迫的，也是投资回报率最高的。虽然国家开始重视基础研究，但是因为大部分人才会被吸引到回报率最高的应用科技研发以及创业领域，而且科技人员的收入水平和收入结构还远达不到能出于兴趣而不是功利之心展开长期研究——除了极少数条件优越的顶级研究机构外，大部分研究机构里做基础研究的人在收入、地位、资源和话语权上都远不如做应用科技研发的人。因此，大规模涌现世界级基础研究成果的条件还不成熟，估计至少要等到中国成为发达经济体一段时间之后才行，这是社会发展阶段的客观制约，是无法靠人为的科研大跃进跳过的。
      定量地预测一下，中国成为发达经济体至少要到2030年，人均GDP达到2万美元，因此基础科研的成果全面开花至少得在2030-2050年这个时间段。而再等到这时候的科研成果在科学界造成足够大的影响并获得诺奖，至少得在2040年以后的时间。