20世紀的科學技術以怒濤澎湃之勢突飛猛進。人類80%的科學發現、技術發明和工程建設是20世紀的科學家和工程師們創造的。大量新知識、新發明爭奇鬥艷,在社會的每一角落留下深遠印記。依傍新知識,工程師們創建了人類歷史上從未有過的工程和機械,普惠天下,成就所及,超過了19世紀人們最大膽的想像。
20世紀以來,現代科學技術全面進軍農業。大規模的水利工程建設增強了農業抗乾旱、水災的能力。19世紀發現了植物生長需要養分(1840),大規模工業生産化肥(1909—1919)、殺蟲劑(1938—1942)、除草劑(1944)等均是20世紀工程技術的創造。作物選育工程優化了品種(1930)。根據植物雜交優勢的原理(1866),開始了小麥(1900)、玉米(1917)、高粱(1950)、水稻(1960)等作物的雜交研究,提高了抗病性能和産量。工程師們為農業設計製造了千百種機動農牧業機械,拖拉機(1907)、聯合收割機(1915)、打谷機(1943)、打捆機(1940)、轉動澆水機(1948)、機械摘棉機(1949)、擠奶機(1940)和各種畜牧機械、加工設備,成十倍地提高了農牧業勞動生産率。世界人口從16億增長到60億,農業保障了世界食品安全,這主要是工程技術的功勞。
石油化工的興起是20世紀化學工程技術的傑出貢獻。由於物理學和有機化學的進步,工程師們發明瞭人造絲(1903)、人造棉(1912),掌握了蒸餾和裂解石油技術(1913—1936),製造塑膠(1909—1918)、化學纖維(1912)、尼龍(1940)和人造橡膠(1930)。現在塑膠和人造纖維成為人類衣、食、住、行須臾不能離開的材料。
電力網的設計和建設是20世紀的偉大工程創舉。電力照亮了城市和鄉村,為社會工業化、電氣化提供了靈活方便的強大動力。無線電報(1901)、廣播電臺(1920)、電視(1926)、雷達(1935)、半導體(1915)、電晶體(1948)、電子電腦(1946)、錄影機(1956)、積體電路(1959)、鐳射器(1960)、電腦輔助成像(1972)、個人電腦(1975)、網際網路絡(1969)等都是工程技術在電動力學(1733—1865)和量子力學(1889—1929)指導下的發明創造,引發了新的技術革命,把人類社會送進了嶄新的智慧資訊時代。
汽車的工業化生産(1908),高速公路的建設(1940),鐵路成網,列車高速化(1960)等,擴大了人們生産、生活的空間和商品流通範圍。20世紀初汽車、火車尚未普及,絕大多數人一生的活動範圍只有數百公里,禁錮在出生地,使“原籍”二字至今不得擺脫。工程師們發明瞭飛機(1903)、直升機(1939)、超音速客機(1947),開通了洲際航線(1939),大批量生産大型客機(1950—1960),使航線遍佈全球,一天之內你可到達地球上任何城市。
醫藥衛生的重大突破主要發生在20世紀。抗生素(1928)、磺胺(1932)、胰島素(1921)、維生素(1928)、脊髓灰質炎疫苗(1952—1957)、青蒿素(1970)等新藥的發現和批量生産拯救了千百萬人的生命,70年代消滅了天花,這都是化學家和醫藥工程師的功德。心電圖(1903)、腦電圖(1929)、人工肺(1927,1953)、人工腎(1945)、人工心臟瓣膜(1950)、腎移植(1954)、心臟起搏器(1957)、斷層造影(1973)、人工心臟(1982)、隱形眼鏡(1985)等的設計製造和運作,為診斷、治療和提高病人生活品質提供了日益可靠的工程技術保障。每人平均期望壽命已從20世紀初的30—40歲提高到70歲以上。
發現應用核能和空間技術是20世紀人類最輝煌的成就。原子彈(1945)、氫彈(1952)、核反應爐(1942)、核動力潛艇(1954)、原子能發電(1951—1957)、火箭(1915—1942)、衛星(1957)、人進入太空(1961)、宇航員登月(1969)、太空梭升空(1981)、飛船落金星(1982)、機器人登火星(1997),都是科學和工程技術最高意義上的豐功偉績。
20世紀中國的工程科技人員為自己的祖國作出了歷史性的貢獻。中國得以建成獨立完整的工業體系,凝聚了數代科學家和工程師們的心血和智慧。
新世紀伊始,中國工程院組織了“二十世紀我國重大工程技術成就”的推選活動。經過推薦、篩選和評選委員會民主評選,選出了“兩彈一星”等25個項目,作為20世紀我國重大工程技術成就的代表,臨鑒日月天地,告慰于先驅故人,也為提高社會公眾對工程技術重要性認知提供了一份比較準確的文件。
“兩彈一星”排在第一位。在科技落後、工業體系尚未建立、人才缺乏的建國之初,中國的科學家和工程師們用了僅15年的時間完成了導彈(1964)、原子彈(1964)、氫彈(1967)、衛星(1970)、核動力潛艇(1971)的研製任務。“兩彈一星”的製造和試驗成功,掃除了中國有些人在列強面前畏葸怯懦的心態,結束了100多年來關於中國能否自力更生發展現代工業和科學技術的爭論。
排在第二、十二、十五和十六項的是漢字處理與印刷革命、電信工程、廣播與電視、電腦。漢字鐳射排版系統使新聞出版業告別了鉛與火的時代。已經成熟的漢字資訊處理系統使漢語文化進入新的輝煌時代。光纜、數字程式控制交換機、行動電話等現代通訊設備全部能生産。從1957年生産第一台黑白電視機以後,1999年生産了3900萬台彩電。中國已成為電視機和視盤播放機生産和出口第一大國。電腦設計製造和應用已接近世界先進水準,年産微型電腦860萬台(2000),成為能批量生産運算速度每秒4000億次以上的巨型電腦和高檔伺服器(1999)的少數國家之一。
石油、無機化工、稀有金屬和先進材料列為第三、二十、二十二項。20世紀下半葉,我國石化工業從零開始,逐步研究開發和建成各類大型工程,使人造纖維年産達到了694萬噸(2000),合成塑膠折合乙烯470萬噸(2000),合成橡膠年産73.28萬噸(1999)。石化技術和産品已大量出口。無機化工從弱到強,2000年化肥年産3186萬噸,純鹼834萬噸,硫酸2365萬噸,水泥6億噸,都是世界第一。稀土元素和稀有金屬的性能豐富多彩,能製成光、電、磁、催化劑等具有多種特性的功能材料,中國的科學家、工程師們研究開發了全新的冶煉、分離、提純、加工技術,建立了自己的産業工程,産量和技術在世界上都處於主導地位。
第四、十四、二十四項是農作物增産技術、畜禽水産養殖技術、輕工紡織。從1949—1958年,中國農業科技工作者為41種大田作物育成5600多個新品係,1000多個果蔬新品種。主要農作物已普遍更換了4—6次。新化肥、農藥年年足供,耕作、栽培技術歲歲進步。單産普遍提高3—5倍。每人平均糧食産量從280公斤(1952)提高到406公斤(1999)。1999年每人平均佔有肉50公斤、蛋18公斤、水産33公斤、水果50公斤,比1978年增長了5—15倍。輕紡工業日新月異。紡織品産量居世界之首。化纖年産量佔世界總産量的24%。中國已成為食品、服裝生産世界第一大國。斯情此景,千年所未有。
第五、十一、二十一項是傳染病防治、計劃生育、外科診療。醫學科學和醫療技術的飛速進步使中國人的平均期望壽命從34歲(1928—1933)提高到70歲(1997)。近20年計劃生育工作成績斐然,每位婦女平均生育子女數(總和生育率)已由2.86(1982)降到1.8(1999),小于臨界生育率(2.1)。中國人口預計2040年左右達到16億以後將停止增長。這對中華民族的未來和後代人的福祉是一個歷史的貢獻。
第六項是電氣化。中國第一個發電廠建在上海(1882),到1949年全國發電裝機容量僅180萬千瓦,每人平均用電8千瓦時。到2000年,裝機容量達到3.2億千瓦,年發電13685億千瓦時,每人平均1094千瓦時。全國已形成12個區域電網,鄉村農戶通電率達98%以上。正在建設的100萬千瓦以上的水力、火力和核電站有81座。世界上最大的三峽水利工程將於2003年開始發電,建成後將新增裝機容量1820萬千瓦,年平均發電847億千瓦時。全國電氣化的時代正在到來。
大江大河治理、地質勘探和資源開發、城市化、採煤分別列于第七、十三、二十三、二十五項。20世紀中國培養了一支強大的、世界第一流的地質科學家和工程師隊伍。經過100年的奮鬥,把中國提升為僅次於美國的第二礦産大國。新發現了171種礦産,建立礦山26萬多座。掌握了世界上最先進的探礦、採礦技術。預測出全國煤炭資源總量45000億噸(1992),保有探明可採儲量6000億噸(1996),年産煤12億噸(1999)。20世紀60年代中國甩掉了“貧油國”的帽子,原油年産量從12萬噸(1949)增加到1.63億噸(2000)。地質礦産資源的勘探和開採保證了經濟建設和社會生活的需求。
排在第八位的是鐵路建設,公路建設排在第十七位。19世紀末到20世紀初,交通運輸靠的是南船北馬。從北京到武漢要走27天,到廣州56天,到雲南59天,到新疆要3個多月。20世紀下半葉,我國建成公路140萬公里,其中高速公路超過2萬公里,僅次於美國,居世界第二。鐵路幹線建設始於19世紀末,高潮是20世紀。到2000年鐵道營業里程為6.8萬公里,幹線不斷提速,年運旅客10.2億人,貨物16.6億噸。機車、車輛、鋼軌及通信等裝備全部自己製造並開始出口。
船舶設計製造排在第九項。1949年以前,中國河海航運主要靠買船。在以後的50年內,工程師們設計製造了客貨輪(1954),15萬噸以下的油船(1992—1996),炮艇(1957),護衛艦(1957),潛艇(1965),驅逐艦(1971)和核動力潛艇(1974)等各種船舶。
從張之洞建立中國第一個漢陽鐵廠(1890)始,到1949年,鐵最高年産量曾達到178萬噸,鋼92萬噸(1942—1943)。共和國成立後,50年中建立了年産鋼100萬噸以上的大型鋼廠36家,年總産量1.27億噸(2000)。中國已成為世界第一號鋼鐵大國。這是第十項。
排在第十八項的是機械製造業。20世紀下半葉,建成了比較完備的機械裝備製造業體系。萬噸以上的各種壓力機(1962—1971),鋼鐵廠全套裝備(1974),水輪機(1981—1999),30萬至60萬千瓦發電機(1981—1988),核電設備(1991),礦山設備,石化成套裝備等,我們都已具備設計製造能力。
航空工業列為第十九項。20世紀上半葉中國航空工業還是空白。新中國形成了自己的航空工業設計、製造能力,批量生産殲擊機(1956)、轟炸機(1968)、運輸機(1974)、直升機(1985)、加油機(1998)和大型客機(1980)。
站在新世紀的起點,回溯以往,我們有理由為祖國20世紀取得的成就自豪。瞻望21世紀的宏偉目標,又覺得那好像是一個序幕,偉大的工業化、現代化建設的高潮還在後面。21世紀,我們需要造就更強大的工程技術隊伍,培育出勝於前代的工程師和各類工程技術人員,才能實現中國人民的夙願,建成一個現代化的,強大和幸福文明的國家。
《人民日報》2002年2月19日