科技创新的意义,已人尽皆知。但科技创新要以想象力创新为先导,恐怕还要加以提倡。
爱因斯坦说过:“想象力是科学研究中的实在因素”。爱因斯坦当初若无创新的想象力,又何以能突破经典力学的框框,而创新出“相对论”来呢。袁隆平从一株天然杂种水稻,想到搞人工杂交水稻,正因这一想象力的创新,才突破经典遗传学“自花授粉作物没有杂种优势”这一传统观念,终于育成杂交水稻及后来的超级杂交水稻。吴文俊在数学中的屡屡建树,也皆始源于他想象力的创新。
如今我们的科技水平,尚处于追赶发达国家的过程中。他们在信息技术、生物技术、纳米技术、航天技术等方面,确实值得我们跟踪。当然跟踪并不等于模仿,也要有创新。另一方面,有些研究领域,为我国经济与社会发展所需,但发达国家并未着力研究,我们便无从跟踪。这就需要想象力创新,从我们的国情出发,另辟蹊径。
比如,笔者在全国人大常委会第十八次会议上,曾提出的“空中水资源开发”问题。
自大禹治水至今,4000多年来,我们的水利工作,一直在地表水的疏导、截流上做文章。近代因深井技术出现,又转而过量开采地下水,造成许多地下漏斗,引发地面沉降。难道我们就不能换一种思路,对水利工作进行一次战略性转移,把视野从地面转向天空,着力研究开发空中水资源?这将闯出一条新路,切实解决我国的缺水难题。
古人云:“黄河之水天上来”。一切地表水皆来自空中降水。海洋每年的蒸发,有453万亿吨水汽形成降水,90%以上又回海洋,约有41万亿吨降水在地上形成径流,可供人使用。我国的水汽主要来自印度洋,还有些来自大西洋与太平洋。这些水汽以降水与蒸发形成平衡,约每隔8天循环一次。据估计,我国陆地上空的水汽年累积量约在20万亿吨以上。其中约6万亿吨形成降水,除去蒸发后,还有2.7万亿吨形成江河湖泊等径流。通常说我国人均年占水量为2200吨,就是这2.7万亿吨水被12.5亿人口除出来的结果。
20万亿吨空中水汽,只降下6万亿吨,可见尚有相当潜在的空中水资源可供开发。如果再增加10%的降水量,即每年6000亿吨是完全可能的。若其中1/3进入西北与华北,将能显著缓解那里的缺水状况。我国从五十年代起,就开始搞人工降雨作业,一直绵延至今。如今已拥有6000余门专用火炮及一支队伍。但因其科技含量不高,仅停留在向云层开炮,喷洒碘化银,操作粗放,盲目性大,命中率低,不成规模,成本偏高,所以效果难以评估。每遇干旱难熬时,地方政府就拨款打炮,能降多少算多少,以解燃眉之急。目前,世界各国对于云雾成雨理论、降水科学等应用基础研究不甚重视,使人工降雨技术缺少理论指导。
对于我国来说,必须把开发空中水资源当作一项战略决策。既然是战略行为就不该当作应急措施,而应由中央统一作出长期的综合性部署。发挥社会主义能办大事的优越性,组织全国气象、科技、水利、高校、国防、农林、电讯、航空等方面专家形成合力,着力于云雾成雨条件、机制及微物理学过程的研究;探索我国水汽分布、运行、转化规律;建立空中水资源探测与预报系统;建立云层临水界状态位置与时间数学模型;选择与研制廉价、高效催化剂;设计与应用喷洒催化剂装备;测定增雨效果并确立评估系统等。
这些原创性的应用基础研究与技术开发,没有现成的可以引进或模仿,唯有自力更生,进行创新。当今遥感、探测技术已有不少成果可借用。如复杂性科学、模糊数学、混沌理论已确立;快速巨型计算机已问世;数据传输系统已普及;定向定点无人飞行器已出现;各种催化剂合成技术日趋成熟;我国各地高山上气象站点、雷达导航站点、微波中转站点呈广泛分布等。它们为这项应用基础研究与技术开发,提供了可能。只要我们决心投入,即使费时十年,耗资百亿,也是值得的。
到那时,我们可以建成全国统一的空中水资源探测及预报的网络系统,还有宏观调配指挥系统。运用雷达、微波、遥感等高新技术,摸清空中水汽的形成、演变、运动、消长过程,将这些瞬息万变的大量数据,传输到计算中心,根据复杂性科学中非线性动力学建成的数学模型,捕捉云层降水临界状态的准确位置与滞留时间,然后及时采用先进、准确、高效、廉价的催化剂和喷洒技术,对处于临界状态可降水而又不降水的云层,运用触发机制,以游码效应,促其形成规模降水。
面对水资源匮缺的严重威胁,我们已别无选择。只能在目前发展节水技术、防治水污染及做好地面水利工作的同时,早日着手空中水资源的开发工作。现在不上马,迟早总要上马。晚上不如早上,被动上不如主动上。