科技创新需要“工匠精神”

    2016年10月17日神舟十一号宇宙飞船顺利升空，2016年11月3日长征五号大火箭首飞成功，中国航天科技从一个胜利走向另一个胜利。而在辉煌的背后，饱含着不为人知的艰辛和精益求精的“工匠精神”。
    科技创新的系统性特征需要“工匠精神”
    现代意义上的科技创新，已然不是前科学时代“作坊式”的个体攻关，而是包括科学家、工程师、工人等共同参与的一项“工程”。美国科学学家普赖斯于1962年6月发表了著名的“小科学、大科学”演讲，揭示了现代科技发展的一个重要特征，就是：投资强度大、多学科交叉，需要不同的主体参与，具有重要的系统性工程特征。这种“工程式”的大科学研究，从我们熟悉的人类基因组计划、国际热核聚变实验计划、大型强子对撞机等，到今天的航天科技，需要参与主体都把自己当作工程活动中的一个“工匠”，在自己负责的节点上精益求精，对工作疏漏保持“零容忍”。只有这样，整个“工程”才会经过预研、设计、建设、运行、维护等一系列环节后取得成功。
    在长征五号发射工程中，号称火箭“心脏”（发动机）焊接人的高凤林，用一连串数字，完美地呈现了科技创新中的“工匠精神”——38万公里，是“嫦娥三号”从地球到月球的距离；0.16毫米，是火箭发动机上一个焊点的宽度；0.1秒，是完成焊接允许的时间误差。不光是这些数字体现出来的精确，每一个焊接点的位置、角度、轻重都要经过缜密思考。
    科技创新的复杂性特征需要“工匠精神”
    在科学学领域，系统性与复杂性紧密联系。物理学家霍金称，21世纪将是复杂性科学的世纪。复杂性科学的范式力图打破从牛顿力学以来一直统治和主宰世界的线性理论，抛弃还原论适用于所有学科的预设，创立新的理论框架体系。从这个意义上理解，复杂性特征是科技创新的系统性特征发展的必然结果。法国哲学家、科学家帕斯卡指出：“我认为不认识整体就不可能认识各个部分，同样不特别地认识各个部分也不可能认识整体。”在一个科技创新的系统工程中，每一个技术环节，首先要置于整体的框架下设计、实施和要求，但同时，该技术环节自身的要求也要与整体之间彼此互补。中国先秦时著名的庖丁，在宰杀牛时之所以能“依乎天理，批大郤，导大窾，因其固然，技经肯綮之未尝”，以致其所用之刀“所解数千牛矣，而刀刃若新发于硎”，一个重要的原因就是他经过了从刚开始解牛时的“所见无非牛者”到三年之后，“未尝见全牛也”的过程。在这个过程中，不断发现规律，不断掌握规律，同时利用规律不断提升自己的操作水平，这也正是“工匠精神”的应有之义。科技创新的复杂性特征在于，当系统要素不断累积叠加的时候，就出现了“天大的小事”，也就是人们常说的“细节决定成败”，需要每一个参与主体都胆大心细，像庖丁那样在自己的专业上追求极致，通过部分的极致达成科技创新这个“大工程”整体的成功。
    再以长征五号火箭为例，在火箭发动机的喷管上，有数百根几毫米的空心管线。管壁的厚度只有0.33毫米，焊接技师需要通过3万多次精密的焊接操作，才能把它们编织在一起，焊缝细到近乎头发丝，而长度几近绕一个标准足球场两周。在焊接操作过程中，“动作不对，呼吸太重，焊缝就不均匀”，有时“一道工序需要十分钟不眨眼”。
    科技创新的社会性特征需要“工匠精神”
    现代的科技创新活动不单单是科技工作者的事情，科技创新的工程特征催生了其社会性特征，每一项科技创新活动都不同程度地需要政府、企业、投资金融、法律等不同领域的支撑，所以科技创新通常以项目的形式开展，在这一点上，其已经和工程活动的内在逻辑越来越同质化。“工匠精神”的内涵除了精益求精、追求极致和卓越之外，还应该具有协作和配合的内在要求。科技创新更多时候作为一项“大工程”，存在着原材料、工艺、资金、环境、效益等方面的因素，工艺再好，没有合格的原材料，也是巧妇难为无米之炊。技术再先进，但是资金未到位或者难以持续，也不是一个好的创新项目。同样，科技创新活动如果对生态和环境带来很大的不可逆的破坏，那么也需要相关方面后续予以改进或者暂缓项目推进。“工匠精神”一个重要的特征是，不仅仅为了创造而创造，工匠创造活动应当和现实生活紧密地融合在一起，这种融合，可以是经世致用的，也可以是审美的。
    众所周知，长征五号发射成功之前，我国现役的主要火箭型号长征二号丙火箭、长征二号F火箭、长征三号甲系列火箭以及长征七号火箭的最大直径均不超过3.35米，一个重要因素就是火箭通过火车运抵发射场时，考虑到铁道轨距、隧道宽度、火车会车等制约，火箭直径必须小于3.35米。长征五号之所以能够“腰围”达到5米，就是中国航天人从创新的“社会性”特征出发，制造了专门的火箭海运船，通过海运模式创新突破了传统铁路运输的尺寸“瓶颈”。