昨天参观了院史馆，我了解了科学院在国家筹划下建立，在建国初期、“文化大革命”、改革开放以来的变迁。我发现，科学可以分为基础科学（纯科学）和应用科学两个方向。我产生了一个问题：怎样处理基础科学（纯科学）与应用科学的关系？
今天参观数学所时，我也在思考这些问题。数学所的研究方向从建立初的“三大方向”到现在的“七大优势领域”，变化了很多。在国家发展过程中，数学家不仅在纯理论领域获得了很多成果，更在“两弹一星”、经济调控（股市）、粮食产量预测等具有重大战略意义的领域做出了贡献。值得一提的是，华罗庚先生不仅在数论的纯理论方面有贡献，在应用科学上，他推动“双法”（统筹法、优选法）的广泛应用，还在人才教育上发掘培养了陈景润等人才。华老可以说是一位全才，他如此广泛的贡献体现了他的爱国精神和社会责任感。
昨天，我在网上搜到一篇被称为美国“科学的独立宣言”的《为纯科学呼吁》（A Plea For Pure Science），是美国物理学家亨利.奥古斯特.罗兰在1883年发表的演讲，我受到了启发，对上述问题有了初步解答。这篇演讲主要强调了纯科学的地位和发展纯科学的指导思想，呼吁人们不仅重视应用，也要重视纯科学。以下是我的感受。
首先，纯科学即基础自然科学研究的意义有两点。第一，对纯科学的追求是人类对自然奥秘、人类智慧的终极探索，是人类的最高理想。这一点可以类比于对艺术的追求，是崇高的，毫无功利性可言的。第二，功利的说，纯科学的成果可以转化为应用产品，没有纯科学的发展，应用科学就没有未来的前景。应用科学旨在通过技术改善人类生活，如此看来，纯科学研究是推动物质社会发展的根本动力。
其次，我想说一个分工的问题。社会有分工，有不同的职责。科学也有分工，即纯科学与应用科学（技术）的分工。
分工的目的是提高效率，就人才来讲，是使每个人都能做自己最擅长、最适合的方向。有人有很好的洞察力、丰富的想象力、深入的理解力以及甘于寂寞，坚持研究理论的热爱，这样的人应该研究基础科学，在未知中开拓新的领域，一方面为应用科学家铺路。有的人有出色的反应能力、综合的决策力、发现问题根源，并解决问题的能力以及创新能力，他们就应该致力于综合已有的理论，分析亟待解决的问题，利用现有资源，转化理论，产生成果，解决问题。他们是推动科学发展的直接动力。
我发现一个值得注意的现象，纯科学的研究范围一般较广，因为它是摸黑，前面充满了不确定性，有无限的可能。这种特点是由它“开拓”的性质决定的。相比之下，应用科学的专业很细分，最终的研究方向非常窄。以今天参观的自动化所为例，每个课题如人机接口、医疗机械、乒乓球机器人、仿生鱼、三维重建、自动驾驶、模式识别，都是非常确定的方向，随着技术的成熟、完善，路子越走越窄，工作变成了精益求精、追求实际细节的完善工作，变得机械化、局促。这时就应该出现二次分工。这种情况下，该技术的先驱，一般会转变方向，研究其派生、交叉领域，或者一个全新的领域。
分工在纯科学、应用科学这两个不同方向的科学家，有不同的研究动力。如果注重应用，希望直观地看到理论的现实价值，他可能会选择应用方面的研究，交叉科学，是应用科学的一大特点。而纯科学研究者，他的动力可能在于对思维、智慧的追求，在与对探索自然奥秘的渴望。
从分工这一点看，就不难理解国家在做大的科学规划时注重同步发展纯科学与应用科学的原因了。我打消了“纯科学没用”的疑问。然而，不得不强调的是，纯科学理论不一定在刚被发现时立即显出作用，欧几里德几何、毕达哥拉斯的研究、数论、相对论、量子力学等理论，在发现初期仿佛没有实际用途，但随着社会因素的积累，它们已成为现代科学技术的根基。现在有很多理论如“哥德巴赫猜想”、“大统一理论”，我们看不到它们的应用，但在未来，随着社会进步，他们也有转化为应用的能力。
值得注意的是罗兰发表此演讲的时代背景。这一篇呼吁纯科学的演讲发表于1883年的美国科学家大会上。时值第二次工业革命初期，美国作为二工革的一个中心，出现了一阵“发明”热潮，人们重视应用科学，把全部精力投入到把已有的自然科学理论转化成技术资本上，而缺乏对自主的纯科学发展的重视。在我看来，罗兰的这篇演讲有决定性的历史意义，我不由得佩服他的远见。
从另一个角度，也可以窥见科学的这两个大方向之间的关系变化具有历史阶段性。反观中国近现代史，在国难当头时，科学家自然要先借鉴外国的已有理论经验，专注于发展具有实用价值的应用产品，这就是“实业救国”、洋务运动。在这一历史时期，一来纯科学研究的时代价值相对不大，二来也没有纯科学发展的土壤。建国初也是如此。如钱学森、邓稼先等科学家致力于应用科学，产生了“两弹一星”等具有重大战略意义的成果，应用科学是新中国建设所急需的。华罗庚先生推广“双法”的意义也在此。在个人，科学家身上体现出令人敬佩的爱国情怀和责任感、使命感。当然，稳定、统一的国家建立后，有远见的领导人就开始规划发展纯科学研究，这是新的历史阶段决定的。
从社会的发展来看，纯科学与应用科学是相辅相成、缺一不可的。纯科学是应用科学的根本动力，而应用科学的发展推动经济发展，积累社会物质，反作用与纯科学，为其发展创造了良好的环境。二者达到均衡，相互促进，最终形成一个良性循环。这种循环是社会高速发展的一个必要条件。
从历史上看，这个循环也是社会演进的必然趋势和最终结果。正如罗兰举的例子，中国古代科学”四大发明“、杨辉三角、九章算术等成果都远远早于西方，但是，文艺复兴以后，就被西方远远赶超。其原因在于在中国古代的经济、政治背景下，中国的科学完全偏向应用，没有抽象的理论，离开应用背景就完全失去活力。而西方的科学以自然哲学为动力，蓬勃发展。而在西方世界开辟新航路、大量积累资本、建立资产阶级政权，并最终用大炮轰开中国的大门时，缺乏以纯科学根本动力支持的中国应用科学，在剧变下彻底失败。而建立先进的社会制度后，就像这个趋势更近了一步。
当然，两种科学并不是那样泾渭分明，以上的一切讨论也是理想化的。比如，纳米科学是新兴的领域，在纳米中心，我们看到有开拓性的基础性研究，但每项发现又可以很快地服务于应用，如在医药、材料、芯片等方面。我们不好界定这属于哪一种科学，显然也没有这个必要。
