中国人和西方人都仰望星空，但中国人仰望星空被嘲笑为杞人忧天，西方人仰望天空却带来了现代科学。回头看现代科学产生的历史，我们发现科学就是一再问为什么，即使你说我是杞人忧天，我也得问为什么。
7月9日，由中国科协科普部主办、果壳网承办的“我是科学家”演讲第一期在中国科技会堂成功举办。以下为“慧眼”天文卫星首席科学家张双南演讲实录。
我考上大学的时候，是所谓的“新三届”。我在大学读了五年，不是我成绩不好留级了，而是那个时候清华大学就是五年制，和现在不太一样。之后我考上研究生，又读了两年，再然后出国了。那个时候出国还不是太容易的。
然后我发现了一件很有趣的事情，对我的自信心是个很大的打击——我觉得我学的挺好的，数学，物理，生物，各个方面还都是不错，但是在和我的同事同学导师讨论问题的时候，他们嘴里面老冒出一句话：你说这件事里边的科学是什么，你提的这个问题、讨论的这个课题里面的科学是什么。
每次我都一脸懵：我不知道什么科学。我知道什么是物理，什么是数学，什么是化学，什么是生物，什么是天文，什么是地理，我都知道，但从来没有人告诉我什么是科学。
我不知道科学是什么，但还是咬着牙做下去了。直到本世纪初我回国之后，一个科学杂志的记者来采访我，他问了我一个问题，他说：为了采访你我做了很多功课，了解了你在国外的情况、回国的情况，你在国外已经是蛮不错的一个天体物理学家了，相当有成就，在大学里边也有很稳定的位置，吃饭不会有问题，做工作也不会有问题，为什么回国？
我当时感到有点惊讶。
之前我没有太想过这个问题，但是他问了之后，我是这样回答的：我在美国是大学教授，要给学生上课，当翻开我的教科书，尤其是本科生的教科书的时候，我发现书里的科学发现、科学原理全是西方人做出来的，没有中国人的贡献，尤其是没有在中国工作的中国人的贡献——有中国人到国外做出来的，但是没有在中国工作的中国人的贡献，所以我们对科学的贡献是非常少的；我以前挺自豪的，觉得我们文明古国，非常文明，很有文化，但是发现我的教科书里面的东西没有中国的，我回国也许是有这么一个目的，希望以后改变这个情况。
李约瑟先生研究了古代的科学技术科学之后得到一个结论：中国古代的文化和技术都曾经比西方发达得多，但是却没有产生现代科学——我们在教科书里面所学到的，从小学初中，到高中，到大学，到研究生，学到的所有东西全部是西方人的。
李约瑟提出了一个问题：为什么？我今天不展开讲这个问题，不过我给大家讲一个小的故事，这个故事大家都知道：杞国有人忧天，他一个朋友说你老担心什么啊，星星天天在天上跑来跑去的也没掉下来，你跺一下脚，脚很疼，因为地很结实。从此中国人仰望天空，就是杞人忧天。我们都知道杞人忧天是个很负面的词。
其实不仅中国人问这个问题，外国人也问，那星星就在天上，不可能不问。我们看看西方人问这个问题得到什么答案？最早亚里士多德提出了地心说的理论，根据他的理论天上的星星是不会掉下来的，所有的天体都绕着地球转。但是伟大的天文学家托勒密发现并不总是这样，星星不总是往一个方向走，有时候会倒过来走，这样就不行了。托密勒认为每个天体确实绕着地心走，同时自己还有个轮子，绕着自己轮子转，这就是地心说加本轮说。
之后又一个伟大的天文学家哥白尼认为，这个理论太复杂了，虽然能解释天文数据，但是不美，不符合我的美学观，我要一个简单的理论，也就是日心说，他认为所有的天体都绕着太阳转。日心说听起来挺好，但是和观测数据符合的不是很好，所以理论也不行。
又出现了一个伟大的天文学家开普勒，他仍然关心星星为什么不掉下来这个问题，他发现这些天体应该是绕着太阳转，但是不是圆轨道，而是椭圆轨道，这样和数据也符合挺好。但是他解释不了为什么是椭圆轨道，所以大家仍然是不相信他。
又来了一个更加伟大的天文学家，现代科学的开创者之一伽利略，他发明了天文望远镜。有了天文望远镜，人们发现地心说肯定是不行了，只有日心说可以解释天文现象，所以就给地心说彻底敲上了棺材。但是伽利略仍然不理解，为什么这些星星绕着太阳转，这些行星绕着太阳转而不落下去。
谁理解了这个问题？现代科学的真正开创者牛顿先生，理解了这个问题。他提出了牛顿三定律和万有引力定律，这样就能够终于理解为什么这些星星不会掉下来，为什么绕着太阳转，而且做椭圆轨道运动。他因此开创了现代科学。
我们今天说一个人很厉害，比如我们天文界的郝蕾美女，不仅仅长得美，学问做得也好，我们就讲她特别的牛。为什么说人家很厉害就说“牛”？因为牛顿姓牛。
西方人仰望天空，始终追问这些星星为什么不掉下来，为什么天上这么跑，给我们带来了现代科学。所以回头看现代科学产生的历史，我们发现科学就是刨根问底，一再问为什么，即使你说我是杞人忧天，我也得问为什么。
科学有三个要素，第一个要素就是科学的目的。科学的目的就是发现规律，发现各种各样的规律，天体运行的规律，实验室里面的规律，生物的规律，还有人的行为的规律，都是科学的研究的目的。第二个要素是科学的精神，质疑、独立、唯一。第三个要素是科学的方法，通过现代科学的建立，也建立起来了逻辑化，定量化，实证化。有了这些我们就可以发展科学。
到了这个时候我就理解了科学到底是什么。但是在我从小学、初中、高中、大学、研究生这个阶段从来没有人告诉过我这个事情，只告诉我科学的知识，没有告诉我科学是什么。
科学革命给西方带来了工业革命，工业革命给西方带来了资本主义，资本主义给西方的经济军事都带来了前所未有的强大和繁荣。那它对中国带来了什么呢？带来的是两次鸦片战争——西方强大了，就要侵略中国，中国就变成了半殖民地半封建社会。所以科学给西方带来了好处，给中国带来了灾难。
再看我们的邻居日本，当他们看到科学革命给西方带来的工业革命的时候，日本及时进行了明治维新，也给日本带来了工业革命。日本从工业革命走向了军国主义，这又给中国带来了什么？甲午战争，以及全面侵略中国。一直到共产党领导的抗日战争取得了胜利，最终建立了新中国，才开始了民族复兴的伟大事业。
我们可以看到这种种中国历史上近代发生的事情都和科学、科学革命、工业革命有着密切的关系，所以要想理解我们的中国的现代，我们中国如何走到今天，从根上要理解科学。
习总书记在十九大报告里面提到要坚持道路自信，理论自信，制度自信，最根本的还有文化自信。文化自信是十九大提出来的，在此之前只有三个自信，十九大上把文化自信提出来了，而且提到了一个前所未有的高度。
然而今天我们有没有文化自信？似乎是有，我们背诵古诗，穿唐装，还有各种复古的行为，好像要给我们带来文化自信。但是真的能带来吗？我们看一看某三线城市的高级楼盘住宅小区，它们的名字叫西班牙小镇、蓝天英伦小镇、维也纳花园、威尼斯庄园等等，全是这些，是在中国吗？是有文化自信吗？有文化自信为什么最高档的东西全部要用洋名字呢？
我们并不真的有文化自信。为什么我们欠缺文化自信呢？这是我前几天看到的一个股票的行情，这支股票在2018年4月16号出现断崖式的下跌，从原来的大概25一直下跌到了9.5。4月16号发生了什么事情？中兴事件。2018年4月16号晚，美国商业部发布公告称，美国政府在未来七年内禁止中兴通讯向美国企业购买芯片，掐到了脖子。一个通告把一个公司的股票降了这么多，这个公司还能不能活下来，我们也不知道。
只有一个中兴公司吗？不是，只是美国拿中兴公司开刀，让你看一看而已。我们的工业，我们的社会所依赖的技术上，被人家轻而易举就能掐死的情况下，哪里有文化自信。
为什么这种情况下就没有文化自信了？我们看看现代文明和古代文明的主要区别是什么，就是科学和技术的发展所带来的生产力进步。我们说语言有点区别，文字有点区别，但是根本的区别是科学和技术带来的变化。文化是什么？文化是文明的表现形式。
因为现代文明主要是科学和技术文明，所以现代文化包括现代科学和技术，而且科学和技术的成分在文化当中所占的比例是越来越大。当我们的科学和技术如此落后，能够被人家轻而易举地掐脖子的时候，哪里有文化自信？所以那个三线城市各种小区才都是用的外国名字，那是高级的，那是先进的，那代表着先进的生产力，因此代表着先进的文化，所以我们要住到那个里面去。
2012年我写过一篇文章，发表在了一个天文杂志上面，文章题目是《天文与现代自然科学》。我把天文学发展的历史和现代自然科学发展的历史做了比较。最后我说，在人类建立天文学的过程中奠定了物理学的基础，在这个过程当中，与西方国家相比，中国人的贡献非常非常少，几乎可以说是零，几乎可以说是数学上的零，所以这一现象很值得我们深刻反省。
在这篇文章的最后我问了一个问题，中国如何才能再次领先世界，也就是我们中华民族如何实现复兴，我们曾经领先过，但是又落后了。曾经落后得非常地惨，现在好了一些，但仍然落后。如何才能再次领先？
在那篇文章里面我做了一个中国三阶段创新路线图。2012年的时候，我们的经济主要是山寨经济，但是有个好处让我们有了经济实力，有钱了，那下一步是怎么办？
我考察了各发达国家的情况，发现日本人特别善于做产品创新，产品做得特别的好，质量特别的好。美国人特别会做技术创新。所有现代的技术主要都是发明自美国。但是美国技术背后的源头又在哪里呢？在欧洲的科学，包括美国的很多科学家都是从欧洲过去的。所以美国的科学就发达起来了，技术就发达起来了；然后日本学得很好，所以产品就发达起来了。
所以我们三个阶段，第一个阶段向日本学习，第二个阶段向美国学习，第三个阶段向科学的发源地欧洲学习。如果我们能够做到这个，我们中国就可以再次领先世界，实现复兴。当时我在写这篇文章的时候，在下面悄悄地写了一个注，说当然也需要有适当的国际环境允许我们这么做。今天看来这个适当的环境还是不容易获得的，现在我们就面临着失去这个环境的一个危险。
总而言之这个思路就是我们需要向人家学习。我们不可能关起门来就能够复兴，要学习产品学习技术，学习科学。科学自信才是基础，有了基础，技术就会表现出来，所以技术自信是表现，最终文化自信是目的。所以你要想有文化自信，必须有科学的自信，必须有技术的自信，没有这两条仅仅是背背古诗，穿穿古衣服，复制几个古镇没有用，只能自己关起门来自己说而已——这个不是真的自信，你买的小区仍然是维也纳小区。
再回到初心，我刚才讲1984年，我在清华大学毕业之后做了两年研究生，在中国科学院参加气球方面的研究。我们那个时候希望能够了解宇宙，进行天文学的观测，希望对科学做出贡献，所以我读研究生就参加了这个实验。我出国之后，这个团队在90年代的时候提出了我们国家的第一颗硬X射线天文望远镜卫星的建议书，这个项目负责人是我那时候的导师李惕碚院士。一直到2011年这个项目才正式立项，历史非常长。
所以科学探索是不容易的，不是你想做就能做，而是很多人很长时期的努力。
2011年项目立项，同一年我的另外一个导师何泽慧先生去世了。去年6月15号卫星在酒泉发射了，我们给这枚卫星命名为“慧眼”，其中慧就是取自我导师的名字，她的眼睛留在了太空引领我们仰望星空。我今天穿的T恤上面就有我们的LOGO，慧眼卫星，遨游天空。
慧眼卫星，遨游天空去年6月15号发射到现在刚刚过去了一年，在今年新年贺词的时候，习总书记特别提到慧眼卫星，遨游天空——提到2017年航天领域的进展，习总书记就提了一项慧眼卫星。习总书记是非常有情怀的一位领导，他知道科学探索不容易，以及科学探索的重要性，只有坚持科学精神，进行科学探索，我们最终才会有我们的文化自信。
最后我想说，科学精神，必定会带来文化自信。谢谢大家！这次的分享就到这里了，后续“我是科学家iScientist”还会为大家带来叶盛、郝蕾、杨波三位科学家的视频+图文回顾，欢迎持续关注。