科学的发展——从古代中国到现在(节选)
李政道
整个科学的发展与全人类的文化是分不开的，在西方是如此，在中国也是如此。
在很早的时候，中国就有相当重要的科学观察结果，在全世界恐怕是最早的，即对新星和超新星的观察。全世界最早的有关新星的记录是甲骨文，原件在台湾的“中央研究院”。新星(Nova)这个名词是中国人定的，是全世界最早的记录。世界上最早最全面的超新星记录，出现在公元1054年的北宋时期。中国早的时候就有科学的仪器。凯玑玉衡，大概是用玉做成的。把它的中间架在一个架子上，当中一头对准北极星，在我们这里，北极星是不动的，因此这个星体正好是北斗。张衡的浑天仪由水源来推动，用齿轮的方法，自己会动，整个是自动的。
可是从明末清初开始，中国科学落后了。望远镜是在17世纪初，即明末清初时做成的。在西方，望远镜是推动文艺复兴的第一步，它是崭新的科学仪器。我们没有跟上这一步。第二步，西方抓住了基础物理和应用物理的关系。在19世纪60年代，经过法拉第的试验，麦克斯韦在1864年创建了电磁场理论概念，即把磁生电、电动生磁这两个现象完全用精密的麦克斯韦方程组表示出来。此后很快就产生了19世纪末的交流发电机、交流电动马达，一直到20世纪的电视、雷达，几乎所有的现代通信设备都是从这两个东西里出来的。一切与电、磁有关的东西都是受麦克斯韦方程组规律控制的。
从迈克尔孙-莫雷的实验中产生了相对论，从普朗克的公式中产生了量子力学。到了1925年，整个基础科学的理论被人们完全掌握了，之间还有第二次世界大战。到了20世纪50年代初，原子结构、分子物理、原子核能、半导体、超导体、计算机，这些20世纪的科学文化都已经产生了。
如果没有量子力学，没有相对论，就没有20世纪的文明。20世纪70年代末80年代初，这些理论已达到顶点。回顾以上一段科学史，可知基础科学、应用科学与我们的物质文化的关系是紧紧相扣、不可分割的。我们现在正处在20世纪末，当我们面向21世纪时，不禁要问，什么是21世纪的科学文明呢？什么是现在面临的最重要的问题呢？这是今天我要讲的主要问题。
中国从商朝到汉朝，科学文明一直是走在前列的，为什么到明末清初，中国的科学就落后了，文艺复兴完全在西方发展？原因之一是在科学上，我们觉得所有物质的动因、原理是由一些很基本、很简单的理论操纵的，我们能找出这些原理，就可以知道一切东西的原理，如19世纪的电磁理论和20世纪的相对论、量子力学。18世纪很难了解19世纪的科学文化，在19世纪根本无法想象20世纪的科学文化。同样，我们20世纪也很难猜测到21世纪的科学文化是什么。所以我提出，如何恢复中华民族在科技界的地位。在19世纪前，中国无疑是处于领导地位，但今天不是。这里的主题至少有两个：第一个是要了解基础科学和应用科学的机制关系；第二个是当我们展望21世纪时，我们必须要了解当代科学的大问题，了解了这些大问题，才有可能突破，其他问题才能迎刃而解。了解当代科学的大问题对于了解21世纪的科学发展无疑是有帮助的，当然，这只能是猜测。
当代的科学大问题，可以与19世纪末相当的大问题，在宇宙学里有两个：一个是类星体，一个是暗物质。在粒子物理学里有两个：一个是对称破缺，一个是不可见夸克。若能了解这些问题，将对21世纪的科学发展产生重大作用。
(选自《世界科学》，有删改)
