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世界科技发展史上，曾经有一道著名的“李约瑟难题”。英国历史学家李约瑟提出：“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？”确实，元明以前，华夏大地在科技和经济很多领域都领先于世界。但是到了近代，中国的科技和经济却纷纷落伍了。这其中的原因何在？
比较近代世界科技发展的历史，18世纪以来，世界科技中心和工业中心从英国转到德国，再到美国，表面上是地理位置的更替，实质上是创新能力由弱向强的转移，是有利于创新的体制、机制和文化相互作用的结果。
英国是工业革命的发源地。以蒸汽机的发明和广泛应用为标志的工业革命，促进了纺织、煤炭、冶金等近代机器工业的兴起和发展，推动了人类社会生产力的极大发展。英国由于引领了这次工业革命，生产效率大幅提高，从而快速地将其他国家抛到后面，将英国推上了世界霸主的地位。工业革命之所以在英国开始，主要是得益于英国的制度环境。早在1215年，英国就颁布了《大宪章》，以法律的形式确定了对私有财产及公民个人权利的保障。1624年，英国法律就已经明确规定把专利权授予最早的发明者，专利权的对象是新创工业领域中的最新发明，专利年限在14年以内。英国后来逐步形成了在当时比较先进的君主立宪制，打开了民主和自由的大门。在17世纪中叶英国的商品经济已有较大发展，并率先爆发了资产阶级革命，消除了农业的封建土地制度和小农经济，为工业革命的兴起造就了最重要的经济前提；英国是近代科学的主要策源地，以牛顿力学为代表的经典物理学和以亚当斯密为代表的古典政治经济学成为那个时代最先进的自然科学和社会科学，为产业技术创新和自由市场制度创新提供了强有力的理论指导和支撑，从而为工业革命的兴起奠定了坚实科学理论基础。17、18世纪，那里有较为宽松的宗教背景，为牛顿等科学家提出超前的、有创见的理论提供了合适的气候和土壤；其先进的市场意识、商贸手段也为蒸汽机等技术发明和产业化创造了有利条件。在相当长一段时间内，英国是世界科学中心、技术中心和产业中心，是19世纪世界最强的工业国。后来，由于绝大多数科学探索封闭在皇家学会的团体里，造成学术与生产相脱节，英国的科学及工业技术逐渐丧失了早期的领先优势。
我们再看看德国在近代为什么能够在迅速崛起。德国的迅速崛起，要归功于德国哲学思想的活跃以及宗教改革以后的一系列政治、经济、社会方面政策措施的实施；归功于学校教育方面的创新，归功于将大学专业教学与专业研究结合起来，促使大批的青年人才直接参与科学前沿的探索活动，促成了科技创新和人力资本因素的长期积累。这种新型模式催生了现代大学研究开发机构，为科研和创新营造了良好的文化环境，开辟了培养创新人才的先河。德国在15世纪初到19世纪60年代长达300多年的时间里，国土始终处于四分五裂的状态，300多个封建邦国各据一方，甚至被称为“欧洲走廊”，一直是欧洲大陆的主战场，各国军队经常在这里厮杀。从17世纪到18世纪，德国在政治上和经济上比英国和法国都要落后。在德国工业化初期，也曾经向英法学习，搞模仿式创新，仿造人家的产品。但是在科技教育方面，却有自己的独到之处。受到18世纪法国大革命的影响，它在教育上的突出表现是泛爱主义和洪堡德改革。泛爱主义是受到法国资产阶级启蒙思想，尤其是卢梭思想和德国新人文主义的深刻影响而产生的。洪堡德改革是普鲁士时代的新人文主义的代表人物洪堡德出任教育部长，对各级学校教育进行了一系列改革。到19世纪60年代适龄儿童入学率达97.5%，国民素质空前提高。同时，高等教育也迅速建立起来，对教育和科研的重视与大量投入很快使德国站在了世界科学技术发展的前沿。大批人才成为德国科技创新的生力军，使德国钢铁生产技术领先于世界，有机化学和煤化学研究实现技术超越。世界科技中心由英国转移到德国。到19世纪末期，德国的经济总量超过了英国。
现在世界科技和经济“超级大国”美国，也是通过文化创新后来居上的。美国为什么能够成功？最大的因素，是有一个以市场机制为基础，不断营造和优化有利于创新的良好文化氛围。竞争意识、冒险精神、创业胆识和宽容失败的传统是美国文化的底蕴，也是美国精神的积极方向。耶鲁大学终身教授、著名经济学家陈志武一语道破天机：是社会运行机制上的特点催生了美国的创新文化，成就了美国的领先地位。美国较早实现了规模化生产和科学管理，较早地将研究开发机构纳入企业的核心部门，较早地建立了专利制度，较早地建立了较为完善的知识产权体系。作为一个移民国家，没有悠久的历史、没有深厚的文化基础，但这恰恰使美国没有更多的文化负担。开放性、包容性的移民文化为各种文化观念的撞击创造了条件；人们在竞争、迁徙中形成的实用主义思想观念，形成了重视策略、看重效果的行为模式。美国的教育模式是启发式的。美国的中小学没有统一的教材和考试，也从来不搞成绩排名，学校的责任只是不断挖掘孩子的潜力，鼓励他们独立思考、判断选择、实践动手和表达个人见解。美国的法律倡导自由企业模式，这让喜好创造发明的个人和企业得到了好处，人们更愿意做最大的投入从事科技创新。创新文化成为促进科技创新的重要环境，使美国进入20世纪，特别是“二战”以后，在全世界主要高技术领域保持领先地位，在传统工业和新经济领域都保持无可争议的霸主地位。
面对近代科学的发展历史及其不同阶段、不同国家的伟大成就，我们不禁要问：为什么中国近代没有实现科技的突破和工业的崛起？为什么这些伟大的成就没有发生在中国？这其中有封建制度的束缚，有社会教育的落后，有逻辑推理和实验科学体系的薄弱等原因，还有非常重要一点就是中庸取向的价值观、厚古薄今的思维取向、唯上唯书的意识、经验主义的机械思想对创新思想的摧残，使很多创新的萌芽或被扼杀。
古今中外的例子充分证明：一流的成果需要一流的人才，一流的人才的环境。不论是技术创新、科学创新、体制创新、发展模式创新，都是一种求异的思维活动和实践活动，充满了不确定性和风险，其最大特点是探索，是敢想敢试敢闯，其结果，可能是成功，也可能是失败，而且失败的可能性甚至会大于成功的可能性。正因为如此，对创新者来说，需要自信和勇气，需要创造力和创业精神，需要独立思考、勇于探索，需要目光长远、胸怀全局，需要不畏失败、百折不挠；就客观环境来说，体制机制、政策措施、社会风尚、文化氛围都会对创新活动和创新者产生正反两方面的影响。任何一个技术创新活跃、经济繁荣的时代，都需要重大的人文创新来导引，需要文化的繁荣。科学的发展、技术的突破、体制的改革，最后都归结到文化的创新。这不仅是逻辑的必然，也是历史发展的规律。
创新文化的实质是思想解放。如果一个人的思想受传统观念的束缚，凡事总看本本，总是考虑前人说过、做过没有，不敢打破条条框框，不敢越雷池半步，那么，他永远不可能创新。要实现科学技术的进步，必须把建立创新文化当作一个重要的前提，把创新摆在国家发展全局的核心位置，不断推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新等各方面创新，大力增强人民群众的自主创新精神，增强全社会的创造活力，推动大众创业、万众创新。优秀人才只有在创新的文化环境中，才能发挥潜能，完成重大成果，开创卓越的事业。要从制度层面，营造一个支持创新、保护创新、鼓励创新和有利创新发展的良好外部环境。重视科学普及，努力破除公众对科学技术的迷信，揭去科学技术的神秘面纱，使科学技术从象牙塔中走出来，从神坛上走下来，走进民众、走向社会。