尚待破解的科学难题

如果我们回望一下本世纪初科学竞赛的起跑线，那时的物理学还在牛顿爵士的三大定律和麦克斯韦的电磁方程之间留连忘返；在化学领域，人们还在为发现元素周期律的精美对称而沾沾自喜，却不知道剩下那些空格子又如何填满；至于天文学和生物学的进展，限于技术手段和理论方法上的障碍，也仅是在伽利略和达尔文的发现之后缓步徐行……

说来也怪，每到一个新世纪叩击文明社会的门扉时，我们总也忘不了把刚刚过去这个世纪的“成绩单”翻出来，总结前100年的业绩，也展望下一个百年的风采。由118位中国科学家（其中中科院院士25位）共同撰写的《21世纪的100个科学难题》赫赫然如摆在我们面前的100座山峰，等待人们付出整整一个世纪的功力去逐一登攀。

人们为什么喜欢把尚待解决的科学问题放在一起仔细端详？难道他们就不担心因此会让后人因块垒在胸而更加畏难？中国科学院前任院长周光召先生在本书序中这样解释：科学发展就是不断地始于问题和终于问题的过程……科学难题的提出、确认和解决构成了科学自身发展的内在动力。周先生援引20世纪科学泰斗爱因斯坦的一段话则更为直白：提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。可以为此一证的是整整100年前，年轻的数学巨匠希尔伯特一古脑甩给数学界的23个难题。尽管这些难题曾让经典数学的大师们脸色苍白、冷汗淋淋了好一阵子，但是，“小希”的问题中诱人的“魔笛之声”更是撩拨起无数不甘寂寞平庸者，奋然闯入迷人的数学王国，逐一敲开扇扇陌生的大门……或者可以说，没有希尔伯特当年对世界、当然更是对他自己的挑战与“刁难”，现代数学可能至今还在黑暗中疲于奔命。

和以往世纪之交人们面对的诸般困惑大有不同，今天我们遍数下一世纪的科学难题时，面对的已经不再是一个个问号集约，科学家们提出的也不再是一个个没有多少实证和理论基础的大胆猜测；相反，20世纪的科学家们面对的难题，大多是在把握这个学科进展前沿的基础上，对其下一世纪的可能发展方向脚踏实地的预测。比如那个众所周知的高温超导问题，科学家们已把超导的临界温度提高到134K并发现了100多种高温超导材料，超导器件的商业性应用已成现实。人们认为高温超导从理论到应用的突破将孕育又一次工业革命，但在这样的“大好形势”下，超导机制和与之相关的理论模型却一直没有定论。与高温超导似乎伸手可及的成功相比，希望“寻找地外理性生命”的课题就显得有些遥远。因为即便乘最快的飞船直奔离地球最近的恒星，也至少要经过300万年的漫长旅程。所以，当青年人满心浪漫畅想建立星际友谊时，科学家们站出来大泼冷水：以目前的科学基础判断星际旅行的可行性暂不可能。

今天形容人们直面科学难题的情感怕是只好感叹一句：一半是火焰，一半是海水。那火焰让我们看到希望在即，而涨落不息的海浪则让我们重温那句大实话：愈是接近顶峰，山路愈加难行。寻找难题、最终克服难题是科学的光荣与梦想。那些尚无人类足迹的峰巅隐藏在重重迷雾中，诱人去寻觅和发现，在大千世界所有的诱惑中，科学的发现是最迷人、最具吸引力的，而对于人类来说，永远有可以穷追不舍的疑问，也就永远充满希望和不满足。